專利名稱：具有偏置控制元件的流體調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及氣體調(diào)節(jié)裝置，更具體地，涉及用于氣體調(diào)節(jié)裝置的內(nèi)件元件。
背景技術(shù)：
通常氣體分配系統(tǒng)供氣的壓強(qiáng)可以根據(jù)對(duì)系統(tǒng)、氣候、供應(yīng)源和/或其他因素的要求而不同。然而，多數(shù)配備有諸如火爐、灶等的氣體裝置的終端用戶設(shè)施需要?dú)怏w被依照預(yù)定的壓強(qiáng)、并且在或者低于氣體調(diào)節(jié)裝置的最大能力地輸送。因此，氣體調(diào)節(jié)裝置被實(shí)現(xiàn)至這些分配系統(tǒng)用以確保被輸送的氣體滿足終端用戶設(shè)施的要求。傳統(tǒng)的氣體調(diào)節(jié)裝置大體上包括用于感測(cè)和控制所輸送氣體的壓強(qiáng)的閉環(huán)控制閥動(dòng)器。圖1描述傳統(tǒng)的氣體調(diào)節(jié)裝置10。該調(diào)節(jié)裝置10大體上包括閥動(dòng)器12和閥14。 閥14限定入口 16，例如用于從氣體分配系統(tǒng)接收氣體，閥14還限定出口 18，例如用于將氣體輸送至具有一個(gè)或多個(gè)裝置的諸如工廠、餐館、公寓大樓等的終端用戶設(shè)施。此外，閥14 包括喉部35，其被設(shè)置在入口與出口之間并且容納閥口 36。氣體必須穿過(guò)喉部35和閥口 36以在閥14的入口 16與出口 18之間經(jīng)過(guò)。閥動(dòng)器12被耦接至閥14以確保在閥14的出口 18處的壓強(qiáng)，即出口壓強(qiáng)，與所期望的出口或控制壓強(qiáng)一致。閥動(dòng)器12包括控制組件22，其用于感測(cè)和調(diào)節(jié)閥14的出口壓強(qiáng)。具體地，控制組件22包括隔膜對(duì)、活塞32 (經(jīng)常被稱為“推進(jìn)桿”(pusher post))、杠桿25以及閥桿沈，其具有帶有密封面31的閥盤觀。杠桿25、閥桿沈、以及閥盤觀在截面中示出，但出于清楚的原因沒(méi)有截面線。經(jīng)由流體輸送管(未示出)，閥14的出口壓強(qiáng)能夠通過(guò)閥動(dòng)器12中的感測(cè)口四被輸送至隔膜對(duì)?？刂平M件22還包括控制彈簧30，其與隔膜對(duì)的上側(cè)接合以偏置所感測(cè)的出口壓強(qiáng)。因此，所期望的輸出壓強(qiáng)，也可以被稱為控制壓強(qiáng)，能夠通過(guò)控制彈簧30的選擇和調(diào)節(jié)而被設(shè)置。隔膜M被可操作地耦接至閥桿26，并且因此被耦接至閥盤28，以便經(jīng)由活塞32 和杠桿25、基于所感測(cè)的出口壓強(qiáng)來(lái)控制閥14的打開(kāi)。更具體地，如圖所示，隔膜M經(jīng)由隔膜板組件33被可操作地耦接至活塞32。活塞32經(jīng)由沙漏形的凹部41被可操作地耦接至杠桿25，該凹部41容納杠桿25的第一末端25a。杠桿25經(jīng)由轉(zhuǎn)向節(jié)37被可操作地耦接至閥桿沈，該轉(zhuǎn)向節(jié)37被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在形成在閥桿沈中的凹部39內(nèi)。這樣配置時(shí)，當(dāng)終端用戶操作裝置，例如火爐，其對(duì)調(diào)節(jié)裝置10的氣體分配系統(tǒng)下游提出了要求，即出口流量增加，因而降低了出口壓強(qiáng)。因此，隔膜M經(jīng)由感測(cè)口四感測(cè)降低的出口壓強(qiáng)，這允許控制彈簧30擴(kuò)張并且相對(duì)于圖1的方向向上移動(dòng)活塞32和杠桿25的第一末端25a。杠桿25的第一末端25a的移位引起轉(zhuǎn)向節(jié)37將閥桿沈和閥盤28 拉離喉部35和閥口 36。這引起密封面31從閥口沈脫離，這打開(kāi)喉部35并且允許下游裝置獲取所期望量的氣體。一旦下游裝置被關(guān)閉，例如需求終止并且在閥14的出口 18處的壓強(qiáng)增加并且使得隔膜M相對(duì)于圖1的方向向下，這降低了杠桿25的第一末端2 并且將閥桿沈和閥盤28朝喉部35回推，以便密封面31密封地接合閥口 36并且停止其中的氣體流量。[0007]在傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置10中，當(dāng)閥14被打開(kāi)時(shí)，即閥桿沈和閥盤觀被從閥口 36移走，穿過(guò)閥14的氣體流量能夠?qū)﹂y盤28的密封面31施加力。由于制造公差和磨損，該力能夠引起閥盤28和閥桿沈相對(duì)于杠桿25上的轉(zhuǎn)向節(jié)37移位，例如，能夠產(chǎn)生以在轉(zhuǎn)向節(jié) 37與閥桿沈上的凹部39的壁之間的縫隙和/或間隙為形式的游隙。在被施加至閥盤觀的密封面31的力作用下，這些縫隙和/或間隙的出現(xiàn)能夠引起閥桿沈相對(duì)于轉(zhuǎn)向節(jié)37移動(dòng)。附加地，被施加至密封面的該力能夠引起杠桿25的第一末端2 在活塞32的沙漏形的凹部41內(nèi)移動(dòng)。因此，這些移動(dòng)能夠引起密封閥盤觀遠(yuǎn)比期望地遠(yuǎn)離閥口 36移動(dòng)，直至隔膜M調(diào)節(jié)其自身并且校正閥盤觀的位置。就其本身而言，在某些環(huán)境下，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置能夠使通過(guò)閥14的流體流量產(chǎn)生暫時(shí)的升高，這導(dǎo)致出口壓強(qiáng)的升高或驟增。

實(shí)用新型內(nèi)容如前所述，在某些環(huán)境下，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置能夠使通過(guò)閥的流體流量產(chǎn)生暫時(shí)的升高，這導(dǎo)致出口壓強(qiáng)的升高或驟增。本公開(kāi)的一個(gè)目的就在于提供新的流體調(diào)節(jié)裝置以克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷。本公開(kāi)的一方面提出了一種流體調(diào)節(jié)裝置，其包括閥動(dòng)器外殼、控制組件和偏置構(gòu)件。所述閥動(dòng)器外殼限定控制腔和閥動(dòng)器口。所述控制組件被安裝在所述控制腔內(nèi)，并且包括活塞、閥桿、杠桿以及控制元件，所述杠桿被耦接在所述活塞與所述閥桿之間，所述控制元件被安裝至在所述杠桿對(duì)面的所述閥桿。所述閥桿被設(shè)置為穿過(guò)所述閥動(dòng)器口，以便所述控制元件被設(shè)置在所述控制腔的外部。所述閥桿適于響應(yīng)于所述活塞的滑動(dòng)移位而相對(duì)于所述閥動(dòng)器口滑動(dòng)移位。所述偏置構(gòu)件被至少部分地支承在所述閥動(dòng)器口內(nèi)，并且將所述控制元件和所述閥桿向所述控制腔偏置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體調(diào)節(jié)裝置還包括閥體，其限定入口、出口、喉部以及閥嘴，所述喉部被設(shè)置在所述入口與所述出口之間。所述閥嘴被耦接至所述閥動(dòng)器口，以便所述控制元件被設(shè)置在所述閥體中用于在關(guān)閉位置與打開(kāi)位置之間的移位，所述關(guān)閉位置靠近所述喉部，所述打開(kāi)位置相對(duì)遠(yuǎn)離所述喉部。 在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體調(diào)節(jié)裝置還包括導(dǎo)向插件和第二彈簧座。所述導(dǎo)向插件被設(shè)置在所述閥動(dòng)器口內(nèi)并且限定孔和第一彈簧座，所述孔可滑動(dòng)地容納所述閥桿。所述第二彈簧座由所述閥桿承載，并且所述偏置構(gòu)件被設(shè)置在所述第一彈簧座與所述第二彈簧座之間。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二彈簧座被設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼的所述控制腔與所述導(dǎo)向插件之間。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一彈簧座包括徑向地向外延伸的肩部，所述肩部由所述導(dǎo)向插件承載，并且所述第二彈簧座包括固定至所述閥桿的圓形板。在一個(gè)實(shí)施例中，所述活塞沿活塞軸是可滑動(dòng)的，所述活塞軸沿所述活塞的縱向空間延伸，并且所述閥桿沿閥桿軸是可滑動(dòng)的，所述閥桿軸沿所述閥桿的縱向空間延伸。所述活塞軸基本上垂直于所述閥桿軸。在一個(gè)實(shí)施例中，所述杠桿圍繞樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于傳送在所述活塞與所述閥桿之間的滑動(dòng)移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體調(diào)節(jié)裝置還包括隔膜，所述隔膜被可操作地耦接至所述活塞。所述隔膜可響應(yīng)于所述控制腔中的壓強(qiáng)的變化移動(dòng)，并且所述隔膜的移動(dòng)使得所述活塞滑動(dòng)移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體調(diào)節(jié)裝置還包括控制彈簧，所述控制彈簧被設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼與所述隔膜之間。所述控制彈簧將所述活塞向所述杠桿偏置。本公開(kāi)的另一方面提出了一種流體調(diào)節(jié)裝置，其包括閥動(dòng)器、第一彈簧座、控制組件、第二彈簧座以及偏置構(gòu)件。閥動(dòng)器外殼限定控制腔和閥動(dòng)器口。所述第一彈簧座被固定地安裝在所述閥動(dòng)器外殼的所述閥動(dòng)器口內(nèi)。所述控制組件被安裝在所述控制腔內(nèi)，并且包括活塞、閥桿、杠桿以及控制元件，所述杠桿被耦接在所述活塞與所述閥桿之間，所述控制元件被安裝至在所述杠桿對(duì)面的所述閥桿。所述閥桿被設(shè)置為穿過(guò)所述閥動(dòng)器口和所述第一彈簧座，以便所述控制元件被設(shè)置在所述控制腔的外部。所述閥桿適于響應(yīng)于所述活塞的滑動(dòng)移位而相對(duì)于所述閥動(dòng)器口滑動(dòng)移位。所述第二彈簧座被耦接至所述閥桿上的、 在所述第一彈簧座與所述閥動(dòng)器外殼的所述控制腔之間的位置。所述偏置構(gòu)件被設(shè)置在所述第一彈簧座與所述第二彈簧座之間，并且將所述控制元件和所述閥桿向所述控制腔偏置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體調(diào)節(jié)裝置還包括閥體，其限定入口、出口、喉部以及閥嘴，所述喉部被設(shè)置在所述入口與所述出口之間。所述閥嘴被耦接至所述閥動(dòng)器口，以便所述控制元件被設(shè)置在所述閥體中用于在關(guān)閉位置與打開(kāi)位置之間的移位，所述關(guān)閉位置靠近所述喉部，所述打開(kāi)位置相對(duì)遠(yuǎn)離所述喉部。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體調(diào)節(jié)裝置還包括導(dǎo)向插件，其被設(shè)置在所述閥動(dòng)器口內(nèi)。所述導(dǎo)向插件限定孔和所述第一彈簧座，并且所述孔可滑動(dòng)地容納所述閥桿。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二彈簧座被設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼的所述控制腔與所述導(dǎo)向插件之間。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一彈簧座包括徑向地向外延伸的肩部，所述肩部由所述導(dǎo)向插件承載，并且所述第二彈簧座包括固定至所述閥桿的圓形板。在一個(gè)實(shí)施例中，所述活塞沿活塞軸是可滑動(dòng)的，所述活塞軸沿所述活塞的縱向空間延伸，并且所述閥桿沿閥桿軸是可滑動(dòng)的，所述閥桿軸沿所述閥桿的縱向空間延伸。所述閥桿軸被設(shè)置為基本上垂直于所述活塞軸。在一個(gè)實(shí)施例中，所述杠桿圍繞樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于傳送在所述活塞與所述閥桿之間的滑動(dòng)移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體調(diào)節(jié)裝置還包括隔膜，其被可操作地耦接至所述活塞。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體調(diào)節(jié)裝置還包括控制彈簧，其被設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼與所述隔膜之間，所述控制彈簧將所述活塞向所述杠桿偏置。本公開(kāi)的另一方面提出了一種流體調(diào)節(jié)裝置，其包括閥體、閥動(dòng)器外殼、導(dǎo)向插件、控制組件、閥盤以及螺旋彈簧。所述閥體限定入口、出口、喉部以及閥嘴，所述喉部被設(shè)置在所述入口與所述出口之間。所述閥動(dòng)器外殼限定控制腔和閥動(dòng)器口。所述閥動(dòng)器口被耦接至所述閥體的所述閥嘴。所述導(dǎo)向插件被固定地設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼的所述閥動(dòng)器口內(nèi)，并且包括孔和徑向地向外延伸的肩部，其限定第一彈簧座。所述控制組件被安裝在所述控制腔內(nèi)，并且包括活塞、隔膜、閥桿、杠桿以及控制元件，所述隔膜被可操作地耦接至所述活塞，所述閥桿被可滑動(dòng)地設(shè)置在所述導(dǎo)向插件的所述孔中，所述杠桿被可操作地耦接在所述活塞與所述閥桿之間，所述控制元件被安裝至在所述杠桿對(duì)面的所述閥桿并且被設(shè)置在靠近所述喉部的所述閥體中。所述活塞是可響應(yīng)于所述隔膜經(jīng)受的壓強(qiáng)變化而沿活塞軸滑動(dòng)的。所述杠桿圍繞樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于將所述活塞沿所述活塞軸的滑動(dòng)移動(dòng)傳送為所述閥桿沿閥桿軸的滑動(dòng)移動(dòng)，所述閥桿軸垂直于所述活塞軸。所述閥盤被耦接至所述閥桿上的、在所述第一彈簧座與所述閥動(dòng)器外殼的所述控制腔之間的位置，并且限定所述第二彈簧座。所述螺旋彈簧被設(shè)置在所述閥桿上，在所述第一彈簧座與所述第二彈簧座之間，并且與所述第一彈簧座和第二彈簧座接合。所述螺旋彈簧將所述控制元件和所述閥桿向所述控制腔并且遠(yuǎn)離所述閥體的所述喉部偏置。根據(jù)本公開(kāi)中的流體調(diào)節(jié)裝置，其中偏置構(gòu)件生成的偏置力保持了杠桿的元件上的壓縮，因而有利地減小在單個(gè)元件之間的溢出或游隙。偏置力減小和/或消除了系統(tǒng)中任何機(jī)械游隙或溢出的影響，因而，也減小和/或消除了流體流量和壓強(qiáng)的不期望的波動(dòng)， 因而有利地確保流過(guò)流體調(diào)節(jié)裝置的所期望的流體的供應(yīng)，而不存在驟增、凸起或者其他波動(dòng)。

圖1是傳統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置的側(cè)視圖，其在截面中示出一些元件，但出于清楚的原因而無(wú)需帶有截面線；圖2是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例構(gòu)造的調(diào)節(jié)裝置的側(cè)視圖，其在截面中示出一些元件，但出于清楚的原因而無(wú)需帶有截面線；圖3是圖2的調(diào)節(jié)裝置的詳圖；以及圖4是數(shù)據(jù)的圖形化表示，其將傳統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置的操作性能與依據(jù)本公開(kāi)的原理構(gòu)造的調(diào)節(jié)裝置的操作性能相比較。
具體實(shí)施方式
盡管下文提出了本實(shí)用新型的許多不同實(shí)施方式的詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的法定保護(hù)范圍由本專利申請(qǐng)最后所提出的權(quán)利要求的文字限定。詳細(xì)描述僅作為示例而加以解釋，并未描述本實(shí)用新型的每個(gè)可能的實(shí)施方式，因?yàn)槊枋雒總€(gè)可能的實(shí)施方式是不切實(shí)際的，即使并非不可能?？赏ㄟ^(guò)使用現(xiàn)有技術(shù)或在本專利提交之后實(shí)用新型的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)許多替代的實(shí)施方式，其仍將落入限定本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍中。還應(yīng)當(dāng)理解，除非術(shù)語(yǔ)在本專利中使用“在此所使用的術(shù)語(yǔ)‘_，在此限定
為......的意思”或相似的句式而被明確限定，否則沒(méi)有明確地或通過(guò)暗示來(lái)限定該術(shù)語(yǔ)
的意思的意圖、或是超過(guò)該術(shù)語(yǔ)平常的或普通的意思，并且此類術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)被理解成限制于基于本專利的任意部分所作出的任何聲明的范圍(除了權(quán)利要求中的語(yǔ)言之外)。在一定程度上，對(duì)于在本專利申請(qǐng)最后的權(quán)利要求中所列舉的任何術(shù)語(yǔ)在本專利中以符合單一含義的方式加以參考，這樣做只是為了清楚起見(jiàn)，而不會(huì)混淆讀者，并且沒(méi)有通過(guò)暗示或其它來(lái)將這類權(quán)利要求的術(shù)語(yǔ)限定成單一含義的意圖。最后，明確地或暗示地，除非通過(guò)列舉詞語(yǔ)“裝置”和功能來(lái)限定權(quán)利要求元素，而沒(méi)有任何結(jié)構(gòu)的敘述，否則不應(yīng)基于35U. S. C § 122，第六段的適用來(lái)解釋任何權(quán)利要求元素的范圍。[0035]現(xiàn)在參考圖2和3，依據(jù)本公開(kāi)的原理構(gòu)造的流體調(diào)節(jié)裝置100，例如氣體調(diào)節(jié)裝置的實(shí)施例將被說(shuō)明。該氣體調(diào)節(jié)裝置100大體上包括閥動(dòng)器102和調(diào)節(jié)裝置閥104。該調(diào)節(jié)裝置閥 104包括入口 106，例如用于接收來(lái)自氣體分配系統(tǒng)的氣體，并且包括出口 108，例如用于將氣體輸送至具有一個(gè)或多個(gè)裝置的設(shè)施。閥動(dòng)器102被耦接至調(diào)節(jié)裝置閥104，并且包括具有控制元件127的控制組件122。在運(yùn)行模式期間，控制組件122適于感測(cè)在調(diào)節(jié)裝置閥104的出口 108處的壓強(qiáng)，即出口壓強(qiáng)，并且控制控制元件127的位置，以便出口壓強(qiáng)大約與預(yù)定控制壓強(qiáng)相等。繼續(xù)參考圖2，調(diào)節(jié)裝置閥104限定喉部110和閥嘴112。喉部110被設(shè)置在入口 106與出口 108之間。閥口 136被設(shè)置在喉部110中并且限定孔148，其具有入口 150和出口 152。氣體必須穿過(guò)閥口 136中的孔148以在調(diào)節(jié)裝置閥104的入口 106與出口 108之間經(jīng)過(guò)。閥口 136可以從調(diào)節(jié)裝置閥104移除，以便閥口 136可以被不同的閥口替換，這些閥口具有不同的直徑或配置的孔，用以調(diào)整調(diào)節(jié)裝置閥104的操作和流量性能以適應(yīng)特定的應(yīng)用。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，閥嘴112限定開(kāi)口 114。閥嘴112和開(kāi)口 114被設(shè)置為沿著軸AV并且中心沿著軸AV，其大體上垂直于調(diào)節(jié)裝置閥104的入口 106和出口 108的軸Al/ O0如上所述，閥動(dòng)器102包括外殼116和控制組件122。外殼116包括上外殼元件 116a和下外殼元件116b，例如其由多個(gè)緊固件(未示出)固緊在一起。上外殼元件116a 限定控制腔118和閥動(dòng)器口 120。閥動(dòng)器口 120被連接至調(diào)節(jié)裝置閥104的閥嘴112。在所公開(kāi)的形式中，下外殼元件116b限定泄放腔134(relief cavity)和排氣閥156，用于施行排氣功能，如在本領(lǐng)域中通常所理解的那樣。下外殼元件116b還限定塔部(tower portion) 158，其用于容納控制組件122的部分，這將被說(shuō)明?？刂平M件122包括隔膜分組件121和連接分組件123。隔膜分組件121包括隔膜 124、活塞132、控制彈簧130、上隔膜板131a、下隔膜板131b、下彈簧座164、組合滑動(dòng)/支承元件166以及活塞彈簧168。在圖2中，隔膜分組件121的元件在截面中被示出，但是出于清楚的原因，上隔膜板131a、下隔膜板131b被沒(méi)有截面線地示出。更具體地，隔膜IM包括盤形的隔膜，其限定開(kāi)口 144穿過(guò)隔膜的中央部分。隔膜 124由有彈性的、基本上氣密的材料構(gòu)成，并且如圖所示，其邊緣被密封地固緊在外殼116 的上外殼元件116a與外殼116的下外殼元件116b之間、以及在上隔膜板131a和下隔膜板 131b之間。因此隔膜124將泄放腔134與控制腔118分隔開(kāi)。組合滑動(dòng)/支承元件166包括細(xì)長(zhǎng)的、中空的套環(huán)166a和支承螺帽166b，其被螺紋地連接至套環(huán)166a。套環(huán)166a穿過(guò)隔膜1 中的開(kāi)口 144延伸，并且包括肩部部分159， 其接合上隔膜板131a。在以隔膜IM和上、下隔膜板131a、131b為中心、在肩部部分159對(duì)面的位置，支承螺帽166b被螺紋地連接至套環(huán)166a，并且用作活塞彈簧168 —端的彈簧座。 活塞彈簧168的另一端接合墊圈165，其通過(guò)帶螺紋的緊固件167被固定至活塞132。如圖所示，活塞132延伸穿過(guò)中空的、細(xì)長(zhǎng)的套環(huán)166a，以便在超壓情況期間，例如，當(dāng)調(diào)節(jié)裝置 100的出口壓強(qiáng)高于設(shè)定點(diǎn)或者關(guān)閉壓強(qiáng)時(shí)，活塞彈簧168能夠向墊圈167壓縮，這使得隔膜和細(xì)長(zhǎng)的套環(huán)166a相對(duì)于活塞132、相對(duì)于圖2的方向向下移位。這樣的配置能夠在超壓情況下減小對(duì)裝置內(nèi)部元件的損害。[0042]如圖所示，活塞132包括大體上細(xì)長(zhǎng)的、棒形的構(gòu)件，其具有聯(lián)結(jié)裝置172、肩部 174以及環(huán)形凹部177，其用于容納0形環(huán)175。聯(lián)結(jié)裝置172包括凹部141，其適于容納閥盤分組件123的部分，用以便利在隔膜分組件121與閥盤分組件123之間的可操作的耦接， 這將被說(shuō)明。在所公開(kāi)的形式中，凹部141具有沙漏形的截面，這例如也可以被稱作弓形的截面，或具有匯聚/擴(kuò)散形的截面。如圖所示，這樣配置時(shí)，活塞132限定對(duì)面的上部支點(diǎn) 141a和下部支點(diǎn)141b，其基本上被分中放置在凹部141內(nèi)。在其他實(shí)施例中，凹部141通?？梢跃哂羞m合于本公開(kāi)預(yù)定目的的任何其他的形狀。如圖所示，活塞132的肩部174接合組合滑動(dòng)/支承元件166的細(xì)長(zhǎng)的套環(huán)166a的肩部部分159，以在基于圖2的方向的、相對(duì)于活塞132的向上方向上限制細(xì)長(zhǎng)的套環(huán)166a的移位。0形環(huán)175提供在活塞132與細(xì)長(zhǎng)的、中空的套環(huán)166a之間的流體密封，例如在超壓情況期間使得細(xì)長(zhǎng)的套環(huán)166a能夠相對(duì)于活塞132移位，同時(shí)也減小和/或防止在控制腔118與泄放腔134之間的泄漏?？刂茝椈?30被設(shè)置在隔膜124和膜板131a、131b之下，以及在下外殼元件116b 的塔部158之內(nèi)。包括帶螺紋的閥盤的下彈簧座164，被螺紋地連接至塔部158，并且，就其本身而言，對(duì)著下隔膜板131b壓縮控制彈簧130。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，控制彈簧130和活塞彈簧168包括壓縮螺旋彈簧。因此，控制彈簧130以下外殼元件116b為底，并且對(duì)隔膜 1 和隔膜板131a、131b施加向上的力。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)塔部158中的下彈簧座164的位置來(lái)調(diào)節(jié)由控制彈簧130生成的力，并且因此調(diào)節(jié)裝置100的控制壓強(qiáng)也是可調(diào)節(jié)的。控制彈簧130抵抗控制腔118內(nèi)的壓強(qiáng)，該壓強(qiáng)被隔膜IM感測(cè)到。如所述，該壓強(qiáng)與在調(diào)節(jié)裝置閥104的出口 108處存在的壓強(qiáng)相同。因此，由控制彈簧130施加的力將出口壓強(qiáng)設(shè)置至用于調(diào)節(jié)裝置100的所期望的壓強(qiáng)或控制壓強(qiáng)。如所述，經(jīng)由活塞132的聯(lián)結(jié)裝置172，上述隔膜分組件121被可操作地耦接至閥盤分組件123。具體地，閥盤分組件123包括控制連接1 和偏置裝置162?？刂七B接1 包括閥桿178、杠桿180以及控制元件127。這些元件在截面中示出，出于清楚的原因沒(méi)有截面線。 所公開(kāi)的實(shí)施例中的控制元件127包括閥盤128，其具有圓形密封面129。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，閥桿178、杠桿180以及閥盤1 被分別地構(gòu)造并且被組裝以形成控制連接126。具體地，閥桿178是大體上線形的棒，其具有鼻端178a和形成在閥桿178末端的凹部178b，其在鼻端178a的對(duì)面。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，凹部178b是大體上矩形的，并且被限定在閥桿 178的第一與第二對(duì)立側(cè)壁181a與181b (圖3中示出)之間。杠桿180包括樞軸端180a 和自由端180b。樞軸端180a包括孔洞184，其容納由上外殼元件116a承載的樞軸銷186。 樞軸端180a也包括轉(zhuǎn)向節(jié)187，其具有例如圓的、卵形的、或橢圓的截面，并且該轉(zhuǎn)向節(jié)187 被設(shè)置在閥桿178的凹部178b內(nèi)。杠桿180的自由端180b包括大體上線形的細(xì)長(zhǎng)的指部，其被設(shè)置在活塞132的聯(lián)結(jié)裝置172的凹部141內(nèi)。在本實(shí)施例中，自由端180b延伸穿過(guò)凹部141。因此，聯(lián)結(jié)裝置172可操作地將閥盤分組件123連接至隔膜分組件121，并且將活塞132的移動(dòng)傳送至控制連接126，這將被說(shuō)明。如圖3中更詳細(xì)地示出，偏置裝置162包括導(dǎo)向插件190和偏置構(gòu)件192，每個(gè)偏置構(gòu)件192被至少部分地設(shè)置在本公開(kāi)的流體調(diào)節(jié)裝置100的閥動(dòng)器102的閥動(dòng)器嘴120 內(nèi)。導(dǎo)向插件190包括大體上圓柱形的構(gòu)件，其包括固定部分190a、底座部分190b以及導(dǎo)向部分190c。如圖所示，孔194同心地延伸穿過(guò)導(dǎo)向插件190的整體，并且可滑動(dòng)地容納前述的閥盤分組件123的控制連接1 的閥桿178。就其本身而言，閥桿178被設(shè)置為與導(dǎo)向插件190和偏置構(gòu)件192同心。仍參考圖3，導(dǎo)向插件190的導(dǎo)向部分190c包括細(xì)長(zhǎng)的套，其沿著孔194的大部分的長(zhǎng)度延伸，并且其導(dǎo)向和/或保持閥桿178的調(diào)準(zhǔn)。如圖所示，底座部分190b包括環(huán)形肩部并且限定環(huán)形面191，該環(huán)形肩部從導(dǎo)向插件190的導(dǎo)向部分190c徑向地向外延伸。 在所公開(kāi)的形式中，底座部分190b與導(dǎo)向部分190c被設(shè)置在閥動(dòng)器口 120內(nèi)，并且環(huán)形面 191用作用于偏置構(gòu)件192的彈簧座，這將被說(shuō)明。導(dǎo)向插件190的固定部分190a還包括環(huán)形肩部，其從導(dǎo)向部分190c徑向地向外延伸，也從底座部分190b徑向地向外延伸。就其本身而言，能夠說(shuō)，底座部分190b具有大于導(dǎo)向部分190c的最大直徑的最大直徑，并且固定部分190a具有大于底座部分190b和導(dǎo)向部分190c的最大直徑的最大直徑。就其本身而言，如圖所示，導(dǎo)向插件190能夠被描述為例如具有階梯形的側(cè)橫截面。固定部分190a 被設(shè)置在閥動(dòng)器102的閥動(dòng)器口 120的外部并且在閥104的閥嘴112的內(nèi)部。更具體地， 固定部分190a被至少部分地設(shè)置在閥嘴112的環(huán)形凹部11 內(nèi)，并且被夾在閥104與閥動(dòng)器102之間，這因而將導(dǎo)向插件190固定至位置，以便底座部分190b和導(dǎo)向部分190c被固定地設(shè)置在所公開(kāi)的實(shí)施例中的閥動(dòng)器口 120內(nèi)。除了導(dǎo)向插件190和偏置構(gòu)件192之外，本公開(kāi)的偏置裝置162還包括底座板 195，其由閥盤分組件123的控制連接126的閥桿178承載。更具體地，底座板195能夠包括圓的、盤形的板，其限定孔腔196。如圖所示，閥桿178延伸穿過(guò)孔腔196，以便底座板195 能夠被固定至閥桿178的、在鼻端178a與凹部178b之間的位置，該凹部178b容納杠桿180 的轉(zhuǎn)向節(jié)187。就其本身而言，底座板195被固定至閥桿178的、在閥動(dòng)器102的控制腔118 與導(dǎo)向插件190之間的位置。底座板195能夠以大體上任何可預(yù)見(jiàn)的方式被固定至閥桿 178。例如，底座板195能夠包括一組用于摩擦地接合閥桿178的螺釘，其還允許相對(duì)于閥桿178而調(diào)節(jié)底座板195位置。在另一實(shí)施例中，閥桿178可以包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)形凹部， 并且底座板195可以包括分離的墊圈，其例如能夠位于閥桿178上的一個(gè)或多個(gè)凹部中，以通過(guò)可調(diào)節(jié)的方式固定其在一個(gè)或多個(gè)位置之間的位置。在另一些實(shí)施例中，可以以適合預(yù)定目的的任何可預(yù)見(jiàn)的方式將底座板195焊接、粘接或者固定至閥桿178。最后，如圖2和3所示，目前所公開(kāi)的實(shí)施例的偏置構(gòu)件192包括螺旋彈簧，其被設(shè)置在導(dǎo)向插件162的底座部分190b的環(huán)形面191與底座板195，更具體地，與底座板195 的底座面198之間，并且接合導(dǎo)向插件190的底座部分190b的環(huán)形面191和底座板195，更具體地，底座板195的座面198。就其本身而言，能夠說(shuō)，目前所公開(kāi)的實(shí)施例的導(dǎo)向插件 190構(gòu)成第一彈簧座，而底座板195構(gòu)成第二彈簧座。更具體地，導(dǎo)向插件190的底座部分 190b的環(huán)形面191構(gòu)成第一彈簧座，而底座板195的底座面198構(gòu)成第二彈簧座。通過(guò)如所述地被配置的偏置裝置162，偏置構(gòu)件192對(duì)由閥桿178承載的底座板 195施加負(fù)載，以將包括控制元件127的閥桿178向著閥動(dòng)器102的控制腔118、并且遠(yuǎn)離閥104的喉部110和閥口 136偏置。在一些實(shí)施例中，由偏置構(gòu)件192生成的力在控制元件127的整個(gè)可操作范圍中能夠是大體上穩(wěn)定的，并處于驗(yàn)收公差范圍內(nèi)。該力保持該流體調(diào)節(jié)裝置100的控制連接1 的元件上的壓縮，因而有利地減小在單個(gè)元件之間的溢出或游隙，溢出或游隙能夠是由于制造公差和/或系統(tǒng)磨損引起的結(jié)果。在操作期間，當(dāng)終端用戶操作裝置，其對(duì)調(diào)節(jié)裝置100提出下游要求，即出口流量增加，因而降低了出口壓強(qiáng)。因此，隔膜1 感測(cè)降低的出口壓強(qiáng)，并且允許控制彈簧130 相對(duì)于圖2的方向向上移位隔膜124、隔膜板131a、131b以及活塞132。如圖2所示，活塞 132沿活塞軸AD移動(dòng)，活塞軸AD構(gòu)成沿著活塞132的縱向空間延伸的中心軸?；钊?32的移位將杠桿180的自由端180b向上移位，這導(dǎo)致杠桿180圍繞由樞軸銷186限定的樞軸線 AP樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿180被安裝至樞軸銷186。這還導(dǎo)致轉(zhuǎn)向節(jié)187在形成在閥桿178上的凹部178b內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并且相對(duì)于圖2的方向向右移位。轉(zhuǎn)向節(jié)187的位置移位將閥桿178和控制元件127從閥104的喉部110和閥口 136拉離，從而打開(kāi)閥104并且允許增加的流體供應(yīng)。閥桿178沿閥桿軸AS滑動(dòng)，閥桿軸AS構(gòu)成沿著閥桿178的縱向空間延伸的中心軸。 在所公開(kāi)的實(shí)施例中，閥桿軸AS與軸AV是相同的，閥嘴112和閥動(dòng)器口 120沿著軸AV延伸并且被分中放置。就其本身而言，閥桿軸AS還基本上垂直于軸ΑΙ/0，閥104的入口 106 和出口 108沿著軸ΑΙ/0延伸并且被分中放置。最后，在所公開(kāi)的實(shí)施例中，閥桿軸AS還基本上垂直于活塞軸AD。在替代的實(shí)施例中，閥桿軸AS能夠被不同地定向。通過(guò)上述的構(gòu)造，偏置裝置162生成大體上連續(xù)的力，以便杠桿180的轉(zhuǎn)向節(jié)187 總是被定位在閥桿178的凹部178b中的相同的位置，并且杠桿180的自由端180b總是被定位在活塞132的凹部141中的相同的位置，而不論由任何流過(guò)閥104的氣體生成的力。更具體地，偏置裝置162的偏置構(gòu)件192在向著杠桿180的方向上對(duì)被固定至閥桿178的底座板195施加持續(xù)的力，因而將閥桿178向著控制腔118偏置。這個(gè)力確保凹部178b的第一側(cè)壁181a大體上連接地與轉(zhuǎn)向節(jié)187接合，并且杠桿的自由端180b大體上連接地與活塞132的上支點(diǎn)141a接合，而不論閥桿178和控制元件127的位置或者由流過(guò)閥104的氣體生成的力的大小。偏置力減小和/或消除了系統(tǒng)中任何機(jī)械游隙或溢出的影響，因而， 也減小和/或消除了流體流量和壓強(qiáng)的不期望的波動(dòng)，例如出現(xiàn)在結(jié)合圖1所述的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置10中的那些波動(dòng)。例如，圖4示出了闡明通過(guò)本公開(kāi)的偏置裝置162的實(shí)施所達(dá)到的改進(jìn)的圖。圖 4中的實(shí)線表示出口壓強(qiáng)與流過(guò)傳統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置的流體的關(guān)系曲線，而虛線表示出口壓強(qiáng)與流過(guò)參考圖2和3所公開(kāi)的調(diào)節(jié)裝置100的流體的關(guān)系曲線。如實(shí)線所示，在測(cè)試中，傳統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置10在流過(guò)閥104的流體為大約^OOkfh(每小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)立方英尺)時(shí)生成了驟增或凸起的出口壓強(qiáng)。具體地，在調(diào)節(jié)裝置采取必要地調(diào)節(jié)并且將壓強(qiáng)降回至大約4. 5in. w. c之前，出口壓強(qiáng)突然從大約4in. w. c (英寸水柱)上升至大約5in. w. c。通過(guò)比較，圖4 中的虛線闡明了，偏置裝置162協(xié)助確保了在流體流量從大約Okfh至大約6500kfh期間大體上穩(wěn)定的出口壓強(qiáng)?；谏鲜?，本公開(kāi)的偏置裝置162補(bǔ)償流體調(diào)節(jié)裝置100的控制連接126中的任何機(jī)械溢出或游隙，因而有利地確保流過(guò)調(diào)節(jié)裝置100的所期望的流體的供應(yīng)，而不存在驟增、凸起或者其他波動(dòng)。雖然本公開(kāi)描述了具體的實(shí)施例，但是本實(shí)用新型并不為所提供的示例所限制， 而是意為包括所有由以下權(quán)利要求的范圍和精神所限定的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.流體調(diào)節(jié)裝置，包括閥動(dòng)器外殼，其限定控制腔和閥動(dòng)器口 ；控制組件，其被安裝在所述控制腔內(nèi)，所述控制組件包括活塞、閥桿、杠桿以及控制元件，所述杠桿被耦接在所述活塞與所述閥桿之間，所述控制元件被安裝至在所述杠桿對(duì)面的所述閥桿，所述閥桿被設(shè)置為穿過(guò)所述閥動(dòng)器口，以便所述控制元件被設(shè)置在所述控制腔的外部，所述閥桿適于響應(yīng)于所述活塞的滑動(dòng)移位而相對(duì)于所述閥動(dòng)器口滑動(dòng)移位；以及偏置構(gòu)件，其被至少部分地支承在所述閥動(dòng)器口內(nèi)，所述偏置構(gòu)件將所述控制元件和所述閥桿向所述控制腔偏置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括閥體，其限定入口、出口、喉部以及閥嘴，所述喉部被設(shè)置在所述入口與所述出口之間，所述閥嘴被耦接至所述閥動(dòng)器口，以便所述控制元件被設(shè)置在所述閥體中用于在關(guān)閉位置與打開(kāi)位置之間的移位，所述關(guān)閉位置靠近所述喉部，所述打開(kāi)位置相對(duì)遠(yuǎn)離所述喉部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括導(dǎo)向插件，其被設(shè)置在所述閥動(dòng)器嘴內(nèi)，所述導(dǎo)向插件限定孔和第一彈簧座，所述孔可滑動(dòng)地容納所述閥桿；以及第二彈簧座，其由所述閥桿承載，其中所述偏置構(gòu)件被設(shè)置在所述第一彈簧座與所述第二彈簧座之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，其中所述第二彈簧座被設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼的所述控制腔與所述導(dǎo)向插件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，其中所述第一彈簧座包括徑向地向外延伸的肩部，所述肩部由所述導(dǎo)向插件承載，并且所述第二彈簧座包括固定至所述閥桿的圓形板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述活塞沿活塞軸是可滑動(dòng)的，所述活塞軸沿所述活塞的縱向空間延伸，并且所述閥桿沿閥桿軸是可滑動(dòng)的，所述閥桿軸沿所述閥桿的縱向空間延伸，所述活塞軸基本上垂直于所述閥桿軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，其中所述杠桿圍繞樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于傳送在所述活塞與所述閥桿之間的滑動(dòng)移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括隔膜，其被可操作地耦接至所述活塞，所述隔膜能夠響應(yīng)于所述控制腔中的壓強(qiáng)的變化移動(dòng)，其中所述隔膜的移動(dòng)使得所述活塞滑動(dòng)移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括控制彈簧，其被設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼與所述隔膜之間，所述控制彈簧將所述活塞向所述杠桿偏置。
10.流體調(diào)節(jié)裝置，包括閥動(dòng)器外殼，其限定控制腔和閥動(dòng)器口 ；第一彈簧座，其被固定地安裝在所述閥動(dòng)器外殼的所述閥動(dòng)器口內(nèi)?？刂平M件，其被安裝在所述控制腔內(nèi)，所述控制組件包括活塞、閥桿、杠桿以及控制元件，所述杠桿被耦接在所述活塞與所述閥桿之間，所述控制元件被安裝至在所述杠桿對(duì)面的所述閥桿，所述閥桿被設(shè)置為穿過(guò)所述閥動(dòng)器口和所述第一彈簧座，以便所述控制元件被設(shè)置在所述控制腔的外部，所述閥桿適于響應(yīng)于所述活塞的滑動(dòng)移位而相對(duì)于所述閥動(dòng)器口滑動(dòng)移位；第二彈簧座，其被耦接至所述閥桿上的、在所述第一彈簧座與所述閥動(dòng)器外殼的所述控制腔之間的位置；以及偏置構(gòu)件，其被設(shè)置在所述第一彈簧座與所述第二彈簧座之間，所述偏置構(gòu)件將所述控制元件和所述閥桿向所述控制腔偏置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括閥體，其限定入口、出口、喉部以及閥嘴，所述喉部被設(shè)置在所述入口與所述出口之間，所述閥嘴被耦接至所述閥動(dòng)器口，以便所述控制元件被設(shè)置在所述閥體中用于在關(guān)閉位置與打開(kāi)位置之間的移位，所述關(guān)閉位置靠近所述喉部，所述打開(kāi)位置相對(duì)遠(yuǎn)離所述喉部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，還包括導(dǎo)向插件，其被設(shè)置在所述閥動(dòng)器口內(nèi)，所述導(dǎo)向插件限定孔和所述第一彈簧座，所述孔可滑動(dòng)地容納所述閥桿；
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，其中所述第二彈簧座被設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼的所述控制腔與所述導(dǎo)向插件之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，其中所述第一彈簧座包括徑向地向外延伸的肩部，所述肩部由所述導(dǎo)向插件承載，并且所述第二彈簧座包括固定至所述閥桿的圓形板。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，其中所述活塞沿活塞軸是可滑動(dòng)的，所述活塞軸沿所述活塞的縱向空間延伸，并且所述閥桿沿閥桿軸是可滑動(dòng)的，所述閥桿軸沿所述閥桿的縱向空間延伸，所述閥桿軸被設(shè)置為基本上垂直于所述活塞軸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，其中所述杠桿圍繞樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于傳送在所述活塞與所述閥桿之間的滑動(dòng)移動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括隔膜，其被可操作地耦接至所述活塞。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，還包括控制彈簧，其被設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼與所述隔膜之間，所述控制彈簧將所述活塞向所述杠桿偏置。
19.流體調(diào)節(jié)裝置，包括 閥體，其限定入口、出口、喉部以及閥嘴，所述喉部被設(shè)置在所述入口與所述出口之間；閥動(dòng)器外殼，其限定控制腔和閥動(dòng)器口，所述閥動(dòng)器口被耦接至所述閥體的所述閥嘴；導(dǎo)向插件，其被固定地設(shè)置在所述閥動(dòng)器外殼的所述閥動(dòng)器口內(nèi)，所述導(dǎo)向插件包括孔和徑向地向外延伸的肩部，所述肩部限定第一彈簧座；控制組件，其被安裝在所述控制腔內(nèi)，所述控制組件包括活塞、隔膜、閥桿、杠桿以及控制元件，所述隔膜被可操作地耦接至所述活塞，所述閥桿被可滑動(dòng)地設(shè)置在所述導(dǎo)向插件的所述孔中，所述杠桿被可操作地耦接在所述活塞與所述閥桿之間，所述控制元件被安裝至在所述杠桿對(duì)面的所述閥桿并且被設(shè)置在靠近所述喉部的所述閥體中，所述活塞是可響應(yīng)于所述隔膜經(jīng)受的壓強(qiáng)變化而沿活塞軸滑動(dòng)的，所述杠桿圍繞樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)以將所述活塞沿所述活塞軸的滑動(dòng)移動(dòng)傳送為所述閥桿沿閥桿軸的滑動(dòng)移動(dòng)，所述閥桿軸垂直于所述活塞軸；閥盤，其被耦接至所述閥桿上的、在所述第一彈簧座與所述閥動(dòng)器外殼的所述控制腔之間的位置，所述閥盤限定第二彈簧座；以及螺旋彈簧，其被設(shè)置在所述閥桿上、在所述第一彈簧座與所述第二彈簧座之間，并且與所述第一彈簧座和第二彈簧座接合，所述螺旋彈簧將所述控制元件和所述閥桿向所述控制腔并遠(yuǎn)離所述閥體的所述喉部偏置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種流體調(diào)節(jié)裝置，其包括閥動(dòng)器外殼、控制組件和偏置構(gòu)件。所述閥動(dòng)器外殼限定控制腔和閥動(dòng)器口。所述控制組件被安裝在所述控制腔內(nèi)，并且包括活塞、閥桿、杠桿以及控制元件，所述杠桿被耦接在所述活塞與所述閥桿之間，所述控制元件被安裝至在所述杠桿對(duì)面的所述閥桿。所述閥桿被設(shè)置為穿過(guò)所述閥動(dòng)器口，以便所述控制元件被設(shè)置在所述控制腔的外部。所述閥桿適于響應(yīng)于所述活塞的滑動(dòng)移位而相對(duì)于所述閥動(dòng)器口滑動(dòng)移位。所述偏置構(gòu)件被至少部分地支承在所述閥動(dòng)器口內(nèi)，并且將所述控制元件和所述閥桿向所述控制腔偏置。
文檔編號(hào)F16K31/126GK202165615SQ20112008841
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者孫艷濤, 舒適懷, 韓云霞 申請(qǐng)人:費(fèi)希爾調(diào)壓器(上海)有限公司