用于控制阀的可更换出口衬里的制作方法

用于控制阀的可更换出口衬里的制作方法
【专利摘要】一种用于控制阀的可更换出口衬里，适于装衬控制阀(100)的阀体(104)，其包括套筒(132)、衬里(134)和保持件(136)。所述套筒具有内表面(144)和外表面(142)。所述内表面限定孔。所述外表面适于被设置为与所述控制阀的出口接合。所述衬里被能滑动地设置在所述套筒的孔内。所述保持件与所述衬里接合以将该衬里能移除地紧固在所述套筒内。
【专利说明】用于控制阀的可更换出口衬里
[0001] 本申请是申请日为2007年9月5日、申请号为200780031472. 1、发明名称为"用 于控制阀的可更换出口衬里"的发明专利申请的分案申请。

【技术领域】
[0002] 本公开大体上涉及一种用于控制阀出口的衬里（liner)，更具体而言，涉及一种用 于控制阀出口的可更换衬里。

【背景技术】
[0003] 典型的流体过程控制系统包括用于控制各种过程参数的各种部件。例如，流体过 程控制系统可包括用于控制流过该系统的介质的体积流量、温度和/或压力的多个阀。最 终产品经常取决于这些参数的控制精度，而这些参数又取决于控制阀的几何结构和特性。 例如，控制阀被特别设计和选择为提供特定流量和压力变化。如果这些特性受到损害且当 这些特性受到损害时，最终产品的质量会受到影响。
[0004] 在很多过程控制系统中，控制阀的特性会由于流过系统的特殊介质而受到损害。 例如，该介质可包括受污染或固有地含有颗粒物质的流体，这会影响控制阀的内表面。在长 期使用之后，颗粒物质会开始侵蚀控制阀。另外，如上所述，控制阀经常被应用于产生过程 介质中的压力变化。在很多情况下，控制阀被设计为产生比介质的蒸汽压力低的压降，从而 因过程介质的相变而快速增大介质的速度和容积。这种快速增大经常被称为暴增，这会损 害控制阀。暴增为潜在侵蚀情况的另一实例。又进一步，流体过程控制系统中的另一问题 包括因压力和温度的变化使介质结晶的可能。再进一步，在各种流体过程控制系统中，介质 可包括会与控制阀电反应或化学反应而导致腐蚀的组分。这样，众所周知的是，侵蚀和/或 腐蚀会影响任意给定的流体过程控制系统部件的使用寿命。
[0005] 为了削弱侵蚀和/或腐蚀的有害影响，普遍已知的是，在控制阀内部的至少一 部分内提供牺牲元件。该牺牲元件，例如由印第安那州歌珊的司太立有限公司（Deloro Stellite Company Inc. of Goshen, IN)提供的Stellite?制成的衬里或陶瓷衬里，从而承受 颗粒物质的任意碰撞冲击以及暴增效果。例如，一种典型的控制阀包括限定入口、出口以及 设置在入口与出口之间的流动路径的阀体。通常，控制阀在入口处接受高压、低速介质。然 而，在穿过控制阀流到出口时，介质的状态改变为低压、高速，并且在一些情况下，从液体变 为气体，如上所述。因此，介质中的碎片或颗粒物质往往因较高的速度和较低的压力而对阀 体的出口产生更大的有害影响。因此，保护牺牲衬里常常被提供用于装衬阀体的出口部。
[0006] 典型的牺牲衬里包括紧固到阀体出口的内表面的薄壁。在一种传统制造过程中， 牺牲衬里被首先在内套筒中热缩。套筒及衬里组件然后被紧固至阀体出口中。在另一传统 制造过程中，在将组件紧固到阀体的出口之前，牺牲衬里被首先压配合到内套筒中。在任一 上述制造过程中，衬里和套筒必须在相对较小的公差内被预加工。一旦装配，套筒和衬里组 件通常能从阀体中移除；然而，热缩或压配合的衬里本质上被永久地连接到套筒上，如此使 其无法修理和不可更换。这样，当衬里侵蚀、腐蚀或者受损时，必须更换整个套筒和衬里组 件。


【发明内容】

[0007] 根据本公开的一方面，提供一种衬里组件，其适于装衬控制阀的出口。所述衬里组 件包括套筒、衬里和保持件。所述套筒具有内表面和外表面。所述内表面为大致圆柱形并 限定孔。所述外表面适于被设置为与所述控制阀的所述出口接合。所述衬里被能滑动地设 置在所述套筒的所述孔内。所述保持件与所述衬里接合，以将所述衬里能移除地紧固在所 述套筒内。
[0008] 根据另一方面，所述套筒进一步包括接合表面。所述接合表面从所述套筒的内表 面沿所述套筒径向向内延伸，并由所述衬里接合。
[0009] 根据另一方面，所述保持件包括保持环。所述保持环与所述套筒的上游端部和所 述衬里的上游端部接合。
[0010] 根据另一方面，所述套筒包括第一肩部，所述衬里包括第二肩部。所述第二肩部沿 所述套筒的轴向与所述第一肩部接合。
[0011] 根据另一方面，所述第一肩部被设置在所述套筒的相对的上游端部与下游端部之 间，所述第二肩部被设置在所述衬里的相对的上游端部与下游端部之间。
[0012] 根据可替换方面，所述第一肩部邻近所述套筒的下游端部设置，所述第二肩部邻 近所述衬里的下游端部设置。
[0013] 根据另一方面，所述衬里包括陶瓷衬里。
[0014] 根据又一方面，所述衬里包括多个衬里部件。
[0015] 根据又一方面，所述多个衬里部件沿所述套筒的轴向被堆叠。
[0016] 本公开的另一方面提供一种控制阀，其包括阀体、控制元件、套筒、衬里和保持件。 所述阀体包括入口、出口和设置在入口与出口之间的流动路径。所述控制元件被设置在所 述阀体内，并适于控制通过所述流动路径的流体流动。所述套筒包括内表面和外表面。所 述套筒的所述外表面与所述阀体的所述出口固定接合。所述衬里包括与所述套筒的所述内 表面接合的外表面。所述保持件与所述衬里接合，以将所述衬里能移除地紧固在所述套筒 内。
[0017] 本公开的又一方面提供一种能移除地安装用于保护控制阀阀体的出口部的保护 装置的方法。该方法包括将陶瓷衬里插入套筒，以使由套筒的内表面带有的第一接合表面 被所述衬里的外表面带有的第二接合表面接合。另外，该方法包括将保持环能移除地紧固 到所述套筒的一部分，以使所述保持环与所述衬里接合。进一步，该方法包括将包含所述衬 里的所述套筒插入所述阀体的所述出口部。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1为包括衬里组件的一个实施例并根据本公开原理构成的控制阀的剖视侧视 图；
[0019] 图2为从图1的圆II截取并详细示出衬里组件的图1的控制阀的局部剖视侧视 图；
[0020] 图3为从图1的圆II截取并包括衬里组件的可替换实施例的图1的控制阀的局 部剖视侧视图；
[0021] 图4为从图1的圆II截取并包括衬里组件的另一可替换实施例的图1的控制阀 的局部剖视侧视图；以及
[0022] 图5为从图1的圆II截取并包括衬里组件的又一可替换实施例的图1的控制阀 的局部剖视侧视图。

【具体实施方式】
[0023] 图1示出包括套筒组件102并根据本公开原理构成的控制阀100。图1所示的控 制阀100包括角型阀；然而，根据以下本公开各种示例和实施例的描述应该理解的是，控制 阀100可包括球阀、旋转阀、旋转球阀，或者任意其他可满足本公开原理的阀类型。
[0024] 图1所示的控制阀100大体上包括阀体104和控制组件105。控制组件105包括 阀罩106和控制元件108。控制元件108由阀罩106可滑动地支撑，以例如与合并控制阀 100的流体过程控制系统协作来控制通过阀体104的流体流动。
[0025] 更具体而言，控制阀102的阀体104包括入口部110、出口部112、流动路径114和 控制开口 116。流动路径114通常在入口部110与出口部112之间延伸。在包括角型控制 阀的图1所示的控制阀100的实施例中，出口部112被设置为相对于入口部110成约90度 的角。另外，入口部110和出口部112的每一个分别包括法兰110a、112a，用于将控制阀100 连接在流体过程控制系统的另外部件之间。
[0026] 如所述，控制组件105包括阀罩106和控制元件108。控制元件108包括杆122和 阀塞124。阀塞124包括环形冠顶部126和下流动转换部128。杆122包括能滑动地设置 在阀罩106中的大致圆柱形杆。阀罩106通过多个螺纹紧固件118被固定到阀体104而与 阀体104的控制开口 116相邻。阀罩106包括细长孔120,其能滑动地承接控制元件108的 杆122。另外，阀罩106的孔120含有填密材料133,用于提供孔120与杆122之间的密封。 因此，应该理解的是，控制元件108的杆122适于被连接到致动器，以在阀体104内可控地 移动控制元件108由此移动阀塞124,从而控制入口部110与出口部112之间的流体流动。
[0027] 如上所述，控制阀100包括邻近阀体104的出口部112设置的套筒组件102。更 具体而言，并参照图2,阀体104的出口部112包括大致圆柱形内表面112b。套筒组件102 大致邻近内表面112b被设置在出口部112内。套筒组件102大致包括套筒132、衬里134 和保持件136。套筒132包括上游端部132a、下游端部132b、主体部138、法兰部140和肩 部141。主体部138包括大致中空圆柱，其包括外表面142和内表面144。套筒132的主体 部138的外表面142与阀体104的出口部112的内表面112b接合。在一个实施例中，套筒 132的外表面144的尺寸稍微小于出口部112的内表面112b的尺寸，从而使套筒132能够 在安装或拆卸过程中滑入出口部112及从其中滑出，如下文更为详细地描述。
[0028] 肩部141邻近套筒132的下游端部132b设置，并包括大致圆柱形开口 145和衬里 接合表面146。衬里接合表面146从套筒132的主体部138的内表面144径向向内延伸。 在所公开实施例中，衬里接合表面146从内表面144成约90度的角延伸。
[0029] 套筒132的法兰部140也邻近套筒132的下游端部132b设置。法兰部140大致 包括从套筒132的主体部138的外表面142径向向外延伸的环形法兰。因此，法兰部140 包括出口接合表面148和辅助邻接表面150。出口接合表面148被设置为大致平行于辅助 邻接表面150,并邻近阀体104的出口部112的法兰112a。在所公开实施例中，垫圈147被 设置在出口接合表面148与法兰112a之间。另外，辅助邻接表面150适于被另一流体过程 控制部件，例如一定长度管道的法兰、油箱的出口配件或任何其它这种部件接合。这种其它 部件通过阀体104的出口部112的法兰112a被固定到控制阀100。如普遍已知，法兰112a 通过多个螺纹紧固件被固定到设置在另一部件上的类似结构的法兰。该连接将套筒132的 法兰部140紧固抵靠阀体104的法兰112a，从而将套筒132能移除地紧固在出口部112中。
[0030] 这样设置的话，套筒132适于将衬里134安装在阀体104的出口部112内。更具 体而言，图1和图2所示的衬里134包括上游端部134a、下游端部134b、内表面152、第一外 表面154、第二外表面156、肩部158和环形凹部159。肩部158沿衬里134的轴向被设置 在第一与第二外表面154、156之间。肩部158包括套筒接合表面160。第一和第二外表面 154、156为大致圆柱形。第一外表面154的直径稍微大于第二外表面156的直径。因此，套 筒接合表面160在第一与第二外表面154、156之间径向延伸并连接第一与第二外表面154、 156。
[0031] 如图1和图2所示，衬里134的第一外表面154被设置为与套筒132的内表面144 相邻并与其接合。衬里134的套筒接合表面160与套筒132的衬里接合表面146轴向接 合。衬里接合表面160与套筒接合表面146之间的这种接合限制衬里134相对于套筒132 沿相对于图1和图2所示的控制阀100方位的向下方向移位。另外，衬里134的第二外表 面156的一部分被设置为与套筒132的肩部141中的开口 145相邻并与其接合。在所公开 实施例中，衬里134的下游端部134b沿轴向延伸超过肩部141，以及超过套筒132的法兰 部140的辅助邻接表面150。这样构造的话，当图1和图2所示的控制阀100的出口部112 被连接到诸如油箱等另一流体过程控制系统部件时，衬里134的下游端部134b延伸至油箱 中。
[0032] 仍参见图2,衬里134的内表面152包括喷嘴部161和阀座部162。喷嘴部161为 大致截头圆锥形，并从衬里134的上游端部134a朝向衬里134的下游端部134b岔开。类似 地，在所公开的控制阀100的实施例中，内表面152的阀座部162为大致截头圆锥形；然而， 阀座部162从衬里134的上游端部134a朝向衬里134的下游端部134b会聚。这样构造的 话，衬里134的内表面152的阀座部162适于被阀塞124接合，如图1所示，更具体而言，被 阀塞124的下流动转换部128接合，以关闭控制阀100并防止入口部100与出口部112之 间的流体流动。
[0033] 如上所述，套筒132的衬里接合表面146与衬里134的套筒接合表面160之间的 接合限制衬里134相对于套筒132沿相对于图1和2所示的控制阀100的方位的向下方向 移位。另外，所公开实施例的保持件136限制衬里134相对于套筒132沿相对于图1和图 2所示的控制阀100方位的向上方向移位。更具体而言，保持件136包括设置在衬里134 的凹部159中的环形保持环。凹部159包括基本平坦的紧固表面163。保持件136包括大 致圆柱形外表面165和大致平坦的紧固表面167。外表面165包括多个螺纹169。另外，套 筒132的内表面144包括设置在套筒132的上游端部132a上的多个螺纹166。保持件136 上的多个螺纹169与套筒32上的多个螺纹166接合，以将保持件136能移除地连接到套筒 132。紧固表面167可进一步包括环形凹部168,以与如图3-5所示的垫片171协作，或者与 本领域普遍已知的其它适当的密封装置协作，以影响套筒132与衬里134之间的流体密封。 另外，该保持件的紧固表面167与凹部159的紧固表面163轴向接合，以限制衬里134沿相 对于图1和图2所示的控制阀100方位的向上方向移位。因此，套筒132和保持件136协 作工作以保持衬里134在套筒132内的轴向布置。另外，如所述，保持件136被能移除地连 接到套筒132。这样构造的话，保持件136可被旋出不再与套筒132接合，从而使衬里134 从套筒132沿相对于图1和图2所示的控制阀100方位的向上方向能滑动地移除。因此， 应该理解的是，图1和图2所示的套筒组件102提供可更换衬里134,其在安装过程中可滑 入套筒132及从其中滑出，以当衬里134被侵蚀和/或腐蚀或者以其他方式损坏时更换衬 里 134。
[0034] 图3示出邻近以上参见图1所示的阀体104的出口部112设置的可替换套筒组件 202。图3所示的套筒组件202被构成为与参见图1和图2所述的套筒组件102类似，因此 相同的部件将用相同的附图标记表示。具体而言，套筒组件202大致包括套筒232、衬里134 和保持件136。图3所示的套筒组件202的衬里134和保持件136与参见图1和图2所述 的衬里134和保持件136相同，因此将不再重复其具体细节。
[0035] 类似于以上参见图1和图2所示的套筒132,图3所示的套筒232包括上游端部 232a、下游端部232b、大致圆筒形主体部238、法兰部240和肩部241。然而，另外，套筒232 包括边缘部270。主体部238包括大致中空圆柱，其包括外表面242和内表面244。套筒 232的主体部238的外表面242与阀体104的出口部112的内表面112b接合。在一个实施 例中，套筒232的外表面244的尺寸稍微小于出口部112的内表面112b的尺寸，从而使套 筒232能够滑入出口部112及从其中滑出。
[0036] 套筒232的法兰部240被设置在套筒232的主体部238与边缘部270之间。法兰 部240大致包括环形法兰，其径向尺寸大于主体部238的径向尺寸。因此，法兰部240包括 出口接合表面248和辅助邻接表面250。出口接合表面248和辅助邻接表面250从套筒232 的主体部238的外表面242径向向外延伸。在所示实施例中，出口接合表面248被设置为 大致平行于辅助邻接表面250并邻近阀体104的出口部112的法兰112a。在所公开实施例 中，垫圈147也被设置在出口接合表面248与法兰112a之间。另外，辅助邻接表面250适 于被另一流体过程控制部件，例如，一定长度管道的法兰、油箱的出口配件或任何其它这种 部件接合，从而将套筒232能移除地紧固阀体104的出口部112中。
[0037] 肩部241从套筒232的主体部238的内表面244径向向内延伸并限定衬里接合表 面246。在所公开实施例中，衬里接合表面246从内表面244成约90度的角延伸。另外，在 图3的实施例中，衬里接合表面246被设置为与阀体104的出口部112的法兰112a的出口 接合表面248基本轴向对齐。这样构造的话，肩部241被设置在主体部238与边缘部270 之间。
[0038] 套筒232的边缘部270为大致圆柱形，并从肩部241沿与主体部238的相反方向 延伸。边缘部270包括内表面272和外表面274。内表面272的直径稍微小于套筒232的 主体部238的内表面244的直径。肩部241，更具体而言，肩部241的衬里接合表面246在 主体部238的内表面244与边缘部270的内表面272之间径向延伸并连接这两个内表面。
[0039] 按照与以上参见图1和图2所述衬里组件102相同的方式，套筒232适于将衬里 134安装在阀体104的出口部112内。例如，衬里134的第一外表面154被设置为与套筒 232的主体部238的内表面244邻近并与其接合。衬里134的套筒接合表面160与套筒232 的衬里接合表面246轴向接合。衬里接合表面260与套筒接合表面146之间的这种接合限 制衬里134相对于套筒232沿相对于图3所示的控制阀100方位的向下方向移位。另外， 如上所述，衬里134的下游端部134b，其包括衬里134的第二外表面156,被设置为与套筒 232的边缘部270的内表面272相邻并与其接合。在图3所公开的实施例中，套筒232的边 缘部270被设置为与衬里134的下游端部134b径向相邻。这样构造的话，当图3所示的控 制阀100的出口部112被连接到诸如油箱等另一流体过程控制系统部件时，衬里134的下 游端部134b和套筒232的边缘部270延伸至油箱中。因此，应该理解的是，套筒232的边 缘部270保护衬里134的下游端部134b在控制阀100的运输和安装过程中免受沿至少径 向的碰撞。
[0040] 图4示出邻近以上参见图1所述的阀体104的出口部112设置的另一可替换套筒 组件302。图4所示的套筒组件302被构成为与以上参见图1和图2所述的套筒组件102 类似，因此相同的部件将用相同的附图标记表示。具体而言，套筒组件302大致包括套筒 132、衬里334和保持件136。图4所示的套筒组件302的套筒132和保持件136与以上参 见图1和图2所述的套筒132和保持件136相同，因此将不再重复其具体细节。然而，图4 所示的衬里334与上述衬里134不同之处在于其包括多个衬里部件376。
[0041] 具体而言，所述多个衬里部件376沿衬里组件302的轴向堆叠，从而将衬里334限 定为具有与以上参见图1和图2所述的衬里134的几何结构相同的几何结构。因此，将不 再重复衬里334的几何结构的大致描述。
[0042] 然而，所述多个衬里部件376包括第一衬里部件376a、第二衬里部件376b、第三衬 里部件376c、第四衬里部件376d和第五衬里部件376a。第二衬里部件376b互锁地堆叠在 第一衬里部件376a之上。第三衬里部件376c互锁地堆叠在第二衬里部件376b之上。第 四衬里部件376d互锁地堆叠在第三衬里部件376c之上。最后，第五衬里部件376e互锁地 堆叠在第四衬里部件376d之上。
[0043] 更具体而言，第一衬里部件376a包括细长中空主体，其包括下游端部378和互锁 部380。第一衬里部件376a的下游端部378非常类似于以上参见图1和图2所述的衬里 134的下游端部134b。例如，下游端部378包括大致圆柱形第一外表面354、大致圆柱形第 二外表面356和肩部358。肩部358沿轴向被设置在第一与第二外表面354、356之间并限 定套筒接合表面360。第一外表面354的直径稍微大于第二外表面356的直径。因此，肩 部358的套筒接合表面360在第一外表面354与第二外表面356之间径向延伸并连接这两 个外表面。套筒接合表面360还与套筒132的衬里接合表面146轴向接合。套筒接合表面 360与衬里接合表面146之间的接合限制衬里334相对于套筒132沿图4所示的控制阀100 方位的向下方向移位。
[0044] 第一衬里部件376a的互锁部380包括上阶梯界面382a。在所公开实施例中，第一 衬里部件376a的上阶梯界面382a包括由径向设置表面连接的一对轴向设置表面，从而类 似于阶梯。与第一衬里部件376a不同，第二衬里部件376b包括上阶梯界面382b和下阶梯 界面384b。下阶梯界面384b包括由径向设置表面连接的一对轴向设置表面，从而类似于阶 梯，其被布置和构造为与第一衬里部件376a的上阶梯表面382a互锁，如图4所示。类似地， 第三衬里部件376c包括上阶梯界面382c和下阶梯界面384c。第三衬里部件376c的下阶 梯界面384c包括由径向设置表面连接的一对轴向设置表面，从而类似于阶梯，其被布置和 构造为与第二衬里部件376b的上阶梯表面382b互锁，如图4所示。类似地，第四衬里部件 376d包括上阶梯界面382d和下阶梯界面384d。第四衬里部件376d的下阶梯界面384d包 括由径向设置表面连接的一对轴向设置表面，从而类似于阶梯，其被布置和构造为与第三 衬里部件376c的上阶梯表面382c互锁，如图4所示。最后，第五衬里部件376e包括上阶 梯界面382e和下阶梯界面384e。第五衬里部件376e的下阶梯界面384e包括由径向设置 表面连接的一对轴向设置表面，从而类似于阶梯，其被布置和构造为与第四衬里部件376d 的上阶梯表面382d互锁,如图4所示。
[0045] 另外，应该理解的是，由于图4所示的衬里334的总几何结构与以上参见图1和图 2所述的衬里134的总几何结构大致相同，各个衬里部件376a-376e的每一个均组合以限定 衬里334的与衬里134的内表面152大致相同的内表面352。因此，如图4所不，第一衬里 部件376a包括朝第二衬里部件376b会聚的大致截头圆锥形内表面352a。第二衬里部件 376b包括朝第三衬里部件376c会聚的大致截头圆锥形内表面352b。第三衬里部件376c 包括朝第四衬里部件376d会聚的大致截头圆锥形内表面352c。第四衬里部件376d包括朝 第五衬里部件376e会聚的大致截头圆锥形内表面352d。第五衬里部件376e包括朝第四衬 里部件376d岔开的大致截头圆锥形内表面352e。这样，衬里部件376的每一个均具有不同 的径向尺寸，从而限定衬里334的大致一致的截头圆锥形内表面352。
[0046] 再进一步，第五衬里部件376e包括凹部359和阀座362。凹部359与以上参见图 1和图2所述的凹部159相同，并承接保持件136,以限制衬里334相对于套筒132沿相对 于图4所示的控制阀100方位的向上移位。阀座362也与以上参见图2所示的衬里134所 述的阀座162相同，并适于被控制阀100的阀塞124密封接合，如图1所示。
[0047] 因此，应该理解的是，图4所示的衬里334的结构通过从套筒132简单地移除保持 件136提供可移除的衬里334。在所公开实施例中，移除保持件136仅包括将保持件136从 套筒132中松脱。然后，衬里部件376的每一个可从第五衬里部件376e开始并结束于第一 衬里部件376a被逐一地移除通过套筒132的上游端部132a。所公开的衬里组件302提供 简单有效的方法来安装、移除，和/或更换用于控制阀100的衬里334。另外，构成图4所 公开的衬里334的多个衬里部件376提供较小的单一衬里334的部件，从而简化衬里组件 302的装配过程，特别是对于相对较大的衬里而言。
[0048] 图5示出邻近诸如以上参见图1所述的阀体104等阀体的出口部102设置的又一 可替换套筒组件402。图5所示的套筒组件402被构成为与以上参见图4所述的套筒组件 302类似，因此相同的部件将用相同的附图标记表示。具体而言，套筒组件402大致包括套 筒432、衬里434和保持件136。图5所示的套筒组件402的保持件136与以上参见图1-4 所述的保持件136相同，因此将不再重复其具体细节。
[0049] 类似于以上参见图1、2和4所述的套筒132,图5所示的套筒432包括上游端部 432a、下游端部432b、大致圆柱形主体部438、法兰部440和肩部441。然而，另外，套筒232 包括设置在法兰部440与肩部441之间的边缘部470。主体部438包括大致中空圆柱，其 包括外表面442和内表面444。套筒432的主体部438的外表面442与阀体104的出口部 112的内表面112b接合。在一个实施例中，套筒432的外表面444的尺寸稍微小于出口部 112的内表面112b的尺寸，从而使套筒432能够滑入出口部112及从其中滑出。
[0050] 套筒432的法兰部440被设置在主体部438与边缘部470之间。法兰部440大致 包括从主体部438的外表面442径向向外延伸的环形法兰。因此，法兰部440包括出口接 合表面448和辅助邻接表面450。在所示实施例中，出口接合表面448被设置为大致平行 于辅助邻接表面450并邻近阀体104的出口部112的法兰112a。在所公开实施例中，垫圈 147也被设置在出口接合表面448与法兰112a之间。另外，辅助邻接表面450适于被另一 流体过程控制部件，例如一定长度管道的法兰、油箱的出口配件或任何其它这种部件接合， 从而将套筒432能移除地紧固阀体104的出口部112中。
[0051] 套筒432的边缘部470为大致圆柱形，并从法兰部440沿与主体部438相反的方 向延伸。边缘部470包括内表面472和外表面474。边缘部470的内表面472的直径与套 筒432的主体部438的内表面444的直径大致相等。实际上，图5所示的套筒432的边缘 部470是套筒432的主体部438的轴向超过法兰部440的自然延伸。
[0052] 图5所示的套筒432的肩部441由边缘部470承载。肩部441被设置在边缘部 470的与法兰部440相反的一端。肩部441从边缘部470的内表面472径向向内延伸，并 限定衬里接合表面446和大致圆柱形开口 445。在图5所不的实施例中，衬里接合表面446 被设置为相对于边缘部470的内表面472成约90度。这样构造的话，衬里接合表面446被 衬里434接合，以限制衬里434相对于套筒432沿图5所示的控制阀100方位的向下方向 移位。
[0053] 更具体而言，图5所示的衬里434与以上参见图4所述的衬里334大致类似。例 如，图5所示的衬里434包括上游端部434a、下游端部434b和多个衬里部件476。然而，衬 里434包括六个衬里部件476a-476f，而图4所示的衬里334包括五个衬里部件376。就 此而言，图5所示的衬里434的多个衬里部件476包括第一衬里部件476a、第二衬里部件 476b、第三衬里部件476c、第四衬里部件476d、第五衬里部件476e和第六衬里部件476f。 第三至第六衬里部件476c-476f与以上参见图4所述的衬里334的第二至第五衬里部件 376b-376e相同，因此将不再重复第三至第六衬里部件476c-476f的细节。
[0054] 在图5所示的衬里434的实施例中，第一和第二衬里部件476a、476b分别替代参 见图4所述的衬里334的第一衬里部件376a。例如，图5所示的衬里434大致包括内表面 452和外表面454。尽管内表面452与衬里334的内表面352相同，但外表面452包括均匀 直径的单一圆柱形表面，而以上参见图4所述的衬里334包括具有不同直径并由肩部358 分离的第一外表面354和第二外表面356。
[0055] 因此，衬里434的第一衬里部件476a包括大致圆柱形主体，其限定肩部458和上 阶梯表面482a。肩部458包括与套筒432的肩部441的衬里接合表面446轴向接合的套筒 接合表面460。套筒接合表面460与衬里接合表面446之间的接合限制衬里434相对于套 筒432沿相对于图5所示的控制阀100方位的向下方向移位。
[0056] 如所述,第一衬里部件476a包括上阶梯表面482a。上阶梯表面482a包括由径向 设置表面连接的一对轴向设置表面，从而类似于阶梯。第二衬里部件476b也包括上阶梯表 面482b以及下阶梯表面484b。第二衬里部件476b的下阶梯表面484b包括由径向设置表 面连接的一对轴向设置表面，从而类似于阶梯，其被布置和构造为与第一衬里部件476a的 上阶梯表面482a互锁，如图5所示。另外，图5所示的衬里434的其余衬里部件476按照 与图4所示的衬里334的衬里部件376相同的方式互锁，因此将不再重复其细节。
[0057] 类似于图3所公开的实施例，图5所示的套筒432的边缘部470被设置为与衬里 434的下游端部434b径向相邻。这样构造的话，当图5所示的控制阀100的出口部112被 连接到诸如油箱等另一流体过程控制系统部件时，衬里434的下游端部434b和套筒432的 边缘部470延伸至油箱中。另外，肩部441被设置在油箱中。因此，应该理解的是，套筒432 的边缘部470保护衬里434的下游端部434b在控制阀100的运输和/或安装过程中免受 至少沿径向的碰撞。另外，肩部441保护衬里434的下游端部434b在控制阀100的运输和 /或安装过程中免受至少沿轴向的碰撞。
[0058] 因此，根据上述内容，应该理解的是，在此公开的套筒组件102、202、302、402提供 "落入式"衬里134、334、434，其能滑动地设置在套筒132、232、432内，以当衬里134、334、 434被侵蚀和/或腐蚀或者以其他方式损坏时能够有效地安装和/或更换衬里134、334、 434。例如，在将控制阀100与诸如油箱等另一流体过程控制系统部件分离之后，各个衬里 组件102、202、302、402从阀体104的出口部112被能滑动地移除。之后，保持件136可与套 筒132、232、432的上游端部132a、232a432a螺纹脱离。一旦保持件136被移除，衬里134、 334、434可穿过套筒132、232、432的上游端部132a、232a、432a能滑动地移除。关于图1-3 所示的实施例，移除衬里134仅需要紧握住上游端部134a，并将衬里134从套筒132、232中 滑出。然而，关于图4和图5所示的实施例，移除衬里334、434包括将衬里部件376、476中 的每一个从套筒132、232中一次一个地滑出。这样，应该理解的是，多个步骤也是必要的以 装配和/或安装图4和图5所示的衬里334、434。例如，参见图4,第一衬里部件376a可被 首先插入套筒132,以使第一衬里部件376a的肩部358邻接地接合套筒132的肩部141。接 下来，第二衬里部件376b可被插入套筒132,以使其下阶梯界面384b互锁地接合第一衬里 部件376a的上阶梯界面382a。一旦将其余衬里部件376c-376e的每一个成功地插入套筒 132,保持件136然后可被紧固到套筒132的上游端部132a，从而将衬里334紧固在适当位 置。应该理解的是，可采取大致相同的装配过程将图5所示的衬里434装配和/或安装至 套筒组件402的套筒432中。
[0059] 在上述套筒组件102、202、302、402的优选实施例中，套筒132、232、432由钛构成。 然而，在可替换实施例中，套筒132、232、432可由能够满足本公开原理的普通任一材料构 成。另外，在套筒组件1〇2、202、302、402的优选实施例中，衬里134、334、434由陶瓷材料构 成，例如碳化硅或者任何其它陶瓷材料。然而，在可替换实施例中，衬里134、334、434可由 能够满足本公开原理的例如碳化钨的普通任一材料或者其它任一具有能够抵抗过程腐蚀 和/或侵蚀影响的性能的材料构成。
[0060] 另外，应该理解的是，尽管衬里接合表面146、246、446和套筒接合表面160、360、 460在本文被描述和公开为基本垂直于套筒132、223、432的主体部138、338、438的内表面 144、244、444 ;在可替换实施例中，衬里接合表面146、246、446和套筒接合表面160、360、 460可相对于套筒132、223、432的主体部138、338、438的内表面144、244、444成大致任 意角度延伸。在又一可替换实施例中，衬里接合表面146、246、446可不从内表面144、244、 444成角度延伸，而是整个内表面144、244、444可为渐缩的或者以其他方式构造为限制衬 里134、234、434沿相对于其的向下方向的轴向移位。本领域技术人员还应该理解的是，多 个衬里部件布置的可替换实施例可在基本平坦表面上连接，而不必包含互锁部分。
【权利要求】
1. 一种适于装衬控制阀阀体的衬里组件，该组件包括： 套筒，其具有限定孔的内表面并适于被设置在所述阀体的一部分内，所述套筒包括上 游端部和下游端部； 衬里，其能滑动地设置在所述套筒的所述孔内，所述衬里包括上游端部和下游端部，其 中所述衬里的所述上游端部延伸至所述套筒的所述上游端部，并且所述衬里的所述下游端 部至少延伸至与所述套筒的所述下游端部相邻的位置，其中所述衬里包括多个衬里部件， 并且所述多个衬里部件沿所述套筒的轴向被堆叠，并且其中所述衬里包括阀座部，该阀座 部从所述衬里的上游端部朝向所述衬里的下游端部会聚；以及 能移除的保持件，其与所述衬里接合，以将所述衬里能移除地紧固在所述套筒内，其中 所述保持件包括与所述套筒的所述上游端部和所述衬里的所述上游端部接合的保持环。
2. 如权利要求1所述的组件，其中所述套筒进一步包括从所述套筒的所述内表面沿所 述套筒的径向向内延伸的接合表面，该接合表面与所述衬里接合。
3. 如权利要求1所述的组件，其中所述保持环包括与所述套筒的所述上游端部螺纹接 合的螺纹部。
4. 如权利要求1所述的组件，其中所述套筒包括第一肩部，且所述衬里包括第二肩部， 所述第二肩部沿所述套筒的轴向与所述第一肩部接合。
5. 如权利要求4所述的组件，其中所述第一肩部被设置在所述套筒的所述上游端部与 所述下游端部之间，且所述第二肩部被设置在所述衬里的所述上游端部与所述下游端部之 间。
6. 如权利要求1所述的组件，其中所述衬里包括陶瓷衬里。
7. -种适于装衬控制阀出口的衬里组件，该组件包括： 细长套筒，其适于被连接到所述控制阀的所述出口，该套筒包括： 上游端部和下游端部； 内表面，和 第一接合表面，其从所述套筒的所述内表面径向向内延伸； 细长衬里，其被设置在所述套筒中，该衬里包括： 上游端部和下游端部，其中所述衬里的所述上游端部延伸至所述套筒的所述上游端 部，并且所述衬里的所述下游端部至少延伸至与所述套筒的所述下游端部相邻的位置，其 中所述衬里包括多个衬里部件，并且所述多个衬里部件沿所述套筒的轴向被堆叠，并且其 中所述衬里包括阀座部，该阀座部从所述衬里的上游端部朝向所述衬里的下游端部会聚； 外表面；和 第二接合表面，其从所述衬里的所述外表面径向向内延伸，该第二接合表面与所述套 筒的所述第一接合表面接合；以及 能移除的保持件，其被螺纹连接到所述套筒并与所述衬里接合，以使所述第一接合表 面保持与所述第二接合表面接合，其中所述保持件包括与所述套筒的所述上游端部和所述 衬里的所述上游端部接合的保持环。
8. 如权利要求7所述的组件，其中所述保持环螺纹连接到所述套筒的所述上游端部和 所述衬里的所述上游端部。
9. 如权利要求7所述的组件，其中所述套筒包括第一肩部，且所述衬里包括第二肩部， 所述第一肩部包括所述第一接合表面，且所述第二肩部包括所述第二接合表面。
10. 如权利要求9所述的组件，其中所述第一肩部被设置在所述套筒的所述上游端部 与所述下游端部之间，且所述第二肩部被设置在所述衬里的所述上游端部与所述下游端部 之间。
11. 如权利要求7所述的组件，其中所述衬里包括陶瓷衬里。
12. -种控制阀，包括： 阀体，其包括入口、出口以及设置在该入口与该出口之间的流动路径； 控制元件，其被设置在所述阀体内，并适于控制通过所述流动路径的流体流动； 套筒，其包括内表面和外表面，所述外表面与所述阀体的所述出口接合，所述套筒包括 上游端部和下游端部； 衬里，其能移除地设置在所述套筒内，所述衬里包括上游端部和下游端部，其中所述衬 里的所述上游端部延伸至所述套筒的所述上游端部，并且所述衬里的所述下游端部至少延 伸至与所述套筒的所述下游端部相邻的位置，其中所述衬里包括多个衬里部件，并且所述 多个衬里部件沿所述套筒的轴向被堆叠，并且其中所述衬里包括阀座部，该阀座部从所述 衬里的上游端部朝向所述衬里的下游端部会聚；以及 能移除的保持件，其与所述衬里接合，以将所述衬里能移除地紧固在所述套筒内，其中 所述保持件包括与所述套筒的所述上游端部和所述衬里的所述上游端部接合的保持环。
13. 如权利要求12所述的组件，其中所述套筒进一步包括从所述套筒的所述内表面径 向向内延伸的接合表面，该接合表面与所述衬里接合。
14. 如权利要求12所述的组件，其中所述保持环包括与所述套筒的所述上游端部螺纹 接合的螺纹部。
15. 如权利要求12所述的组件，其中所述套筒包括第一肩部，且所述衬里包括第二肩 部，所述第二肩部沿所述套筒的轴向与所述第一肩部接合。
16. 如权利要求15所述的组件，其中所述第一肩部被设置在所述套筒的所述上游端部 与所述下游端部之间，且所述第二肩部被设置在所述衬里的所述上游端部与所述下游端部 之间。
17. 如权利要求12所述的组件，其中所述衬里包括陶瓷衬里。
18. -种控制阀，包括： 阀体，其包括入口、出口以及设置在该入口与该出口之间的流动路径； 控制元件，其被设置在所述阀体中，并适于控制通过所述流动路径的流体流动； 细长套筒，其被连接到所述控制阀的所述出口，该套筒包括大致圆柱形内表面和第一 接合表面，所述套筒包括上游端部和下游端部； 细长衬里，其被能移除地设置在所述套筒中，该衬里包括大致圆柱形外表面和第二接 合表面，该第二接合表面沿所述套筒的轴向与所述套筒的所述第一接合表面接合， 所述衬里包括上游端部和下游端部，其中所述衬里的所述上游端部延伸至所述套筒的 所述上游端部，并且所述衬里的所述下游端部至少延伸至与所述套筒的所述下游端部相邻 的位置，其中所述衬里包括多个衬里部件，并且所述多个衬里部件沿所述套筒的轴向被堆 叠，并且其中所述衬里包括阀座部，该阀座部从所述衬里的上游端部朝向所述衬里的下游 端部会聚；以及 保持件，其与所述套筒螺纹接合并与所述衬里邻接接合，其中所述保持件包括与所述 套筒的所述上游端部和所述衬里的所述上游端部接合的保持环。
19. 如权利要求18所述的组件，其中所述套筒的所述第一接合表面从所述套筒的所述 内表面径向向内延伸，且所述衬里的所述第二接合表面从所述衬里的所述外表面径向向内 延伸。
20. 如权利要求18所述的组件，其中所述保持环与所述套筒的所述上游端部螺纹接 合。
21. 如权利要求18所述的组件，其中所述套筒包括第一肩部，且所述衬里包括第二肩 部，所述第二肩部沿所述套筒的轴向与所述第一肩部接合。
22. 如权利要求21所述的组件，其中所述第一肩部被设置在所述套筒的所述上游端部 与所述下游端部之间，且所述第二肩部被设置在所述衬里的所述上游端部与所述下游端部 之间。
23. 如权利要求18所述的组件，其中所述衬里包括陶瓷衬里。
24. -种能移除地安装用于保护控制阀阀体的出口部的装置的方法，该方法包括： 将具有上游端部和下游端部的陶瓷衬里插入具有上游端部和下游端部的套筒，以使由 所述套筒带有的第一接合表面被所述衬里带有的第二接合表面接合，其中所述将陶瓷衬里 插入套筒包括将多个陶瓷衬里部件以轴向堆叠方式插入所述套筒，并且其中所述衬里包括 阀座部，该阀座部从所述衬里的上游端部朝向所述衬里的下游端部会聚； 将保持环能移除地紧固到所述套筒的一部分并与所述衬里接合；以及 将包含所述衬里的所述套筒插入所述阀体的所述出口部，使所述衬里的所述上游端部 延伸至所述套筒的所述上游端部，并且所述衬里的所述下游端部延伸超过所述套筒的所述 下游端部，以使所述衬里的所述下游端部设置在所述套筒外。
25. 如权利要求24所述的方法，其中所述将保持环能移除地紧固到所述套筒的一部分 包括将所述保持环螺纹连接到所述套筒的螺纹部。
【文档编号】F16K25/00GK104315215SQ201410465033
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2007年9月5日 优先权日:2006年9月13日
【发明者】迈克尔·威尔帝·麦克蒂 申请人:费希尔控制产品国际有限公司