專利名稱：截止流速的設(shè)定可調(diào)整的安全過濾閥的制作方法
背景技術(shù)：
I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般地涉及用于調(diào)節(jié)和防止通過閥的液體或氣體過流的過流閥技術(shù)領(lǐng)域。更具體的說，本發(fā)明涉及這樣一種過流閥，即，如果流速超過了預(yù)定的閾值范圍，這個(gè)閥就能阻止液體或氣體流過一個(gè)出口。
II.相關(guān)技術(shù)在煤氣工業(yè)中使用過流閥是相當(dāng)普遍的。這種閥一般用于煤氣輸送系統(tǒng)。這種閥是用來把流速限制在預(yù)定的最大流速以內(nèi)，以調(diào)節(jié)所通過的煤氣、蒸汽或流體的流量。如果流速超過了預(yù)定值，即表示工作狀態(tài)不正常，或者有危險(xiǎn)，例如軟管、管道或者管件發(fā)生了損壞或破裂的事故，于是閥就自動(dòng)截止液體或氣體的流動(dòng)，防止液體或氣體的過度排放。
一般，煤氣供應(yīng)系統(tǒng)都有直接或者通過管道，或者通過類似的煤氣輸送裝置與調(diào)節(jié)裝置連接的煤氣罐，或者公用的煤氣管道，或者其它高壓氣源。這種調(diào)節(jié)裝置把低壓煤氣供應(yīng)到最后的目的物，例如炊事用的灶具。這種過流閥通常設(shè)置在調(diào)節(jié)裝置的低壓端。過流閥的目的是，萬一壓力調(diào)節(jié)裝置失靈，或者任何連接的零件，例如軟管或管道發(fā)生事故，就截止煤氣的供應(yīng)。
普通的過流閥包括一個(gè)裝在腔室內(nèi)部，能夠關(guān)閉該腔室中的開口，防止流體或氣體流過的滑動(dòng)提動(dòng)頭。通?？偸怯靡粋€(gè)彈簧把提動(dòng)頭壓緊在離開開口的打開位置上。當(dāng)流速達(dá)到或超過最大流速時(shí)，例如由彈簧的尺寸和/或彈簧的彈力所允許的流速時(shí)，壓力差的增大將使提動(dòng)頭向上述開口滑動(dòng)，以克服彈簧的彈力，調(diào)節(jié)或關(guān)閉過流閥。然而，采用標(biāo)準(zhǔn)過流閥的困難在于，這種閥不能調(diào)節(jié)，因而當(dāng)用于液體或氣體的壓力和臨界流速可能變化的場合時(shí)，需要更換過流閥。
過去，曾經(jīng)使用過某些能在外部進(jìn)行調(diào)節(jié)的閥裝置，以使它能適應(yīng)不同的流速和壓力，而不必每次調(diào)節(jié)時(shí)都更換很多關(guān)鍵零件。設(shè)計(jì)了這種調(diào)節(jié)能力能減少每一次遇到不同的流速和壓力時(shí)必須更換內(nèi)部零件，例如彈簧，或者改變開口的尺寸等這一類困難。然而，這種能夠調(diào)節(jié)的閥裝置并不能適應(yīng)所有的情況，因?yàn)樗⒉皇菍ｉT設(shè)計(jì)來提供很寬的調(diào)節(jié)范圍，也不能在需要對(duì)壓力的變化反應(yīng)靈敏的情況下對(duì)閥進(jìn)行精確的設(shè)定。
在薩滿(Sumner)等人的美國專利No.3,807,442(下稱“薩滿專利”)中公開了一種具有有限的調(diào)節(jié)能力的過流閥。在薩滿專利中提供了一種過流單向閥，它包括一個(gè)提升構(gòu)件和一個(gè)具有外部調(diào)節(jié)能力的限制構(gòu)件。提升構(gòu)件與一個(gè)節(jié)流口之間的距離決定了流體流過該閥的過流面積。借助于改變過流面積，由于流體的流動(dòng)而形成的壓力差便成反比例地變化(即，當(dāng)過流面積減小時(shí)，壓力差增大)。在薩滿專利的一個(gè)實(shí)施例中采用了一個(gè)凸輪構(gòu)件，當(dāng)它轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便調(diào)節(jié)它的提升構(gòu)件與節(jié)流口之間的距離。可是，調(diào)節(jié)上述距離的能力受到在凸輪構(gòu)件上設(shè)定的預(yù)先選定的設(shè)定點(diǎn)，即凸起部分和平坦部分的限制，這就是說，對(duì)于任何規(guī)定的使用場合，由凸輪構(gòu)件決定的關(guān)閉速率可能比連接在煤氣管線上的用具的綜合要求大很多，這樣就會(huì)不能使閥動(dòng)作而導(dǎo)致很大的危險(xiǎn)流量。這種閥還不能包容可能需要的很大的流速范圍。
在瑪爾達(dá)夫(Maldavs)的美國專利No.4,383,549中(下稱“瑪爾達(dá)夫?qū)＠?公開了另一種稱作液壓管線的速度保險(xiǎn)器的能進(jìn)行外部調(diào)節(jié)的閥?，敔栠_(dá)夫保險(xiǎn)器包括一個(gè)帶有伸進(jìn)內(nèi)部掩蔽體中的調(diào)節(jié)螺釘?shù)奶嵘y總成。上述掩蔽體有助于使流體的流動(dòng)離開提動(dòng)頭本體，因此，只有提動(dòng)頭暴露在流體中。掩蔽體的內(nèi)部構(gòu)件還有助于緩沖提動(dòng)頭的運(yùn)動(dòng)，所以，它對(duì)于管線中由于短時(shí)間的波動(dòng)而產(chǎn)生的少許壓力變化不會(huì)作出很快的反應(yīng)。與受到緩沖的提動(dòng)頭結(jié)合在一起使用的調(diào)節(jié)螺釘平常對(duì)于流動(dòng)壓力的變化是不太敏感的。
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)中，即，在薩滿專利和瑪爾達(dá)夫?qū)＠兴_的過流閥，以及其他同類型的閥，只具有很有限的粗放的調(diào)節(jié)能力這種局限性，例如，在薩滿專利中，閥的靈敏度決定于有限的預(yù)先設(shè)定的流速值閾，而在瑪爾達(dá)夫?qū)＠?，調(diào)節(jié)螺釘向橫向運(yùn)動(dòng)，并且要對(duì)著自由轉(zhuǎn)動(dòng)的提動(dòng)頭旋轉(zhuǎn)，這樣就很難進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)。這些過流閥還不能包含很大的流速值范圍。因此，需要這樣一種過流閥，它在實(shí)際上對(duì)于任何設(shè)定的臨界流速都很靈敏。此外，這種過流閥的臨界流速很容易調(diào)節(jié)，以適應(yīng)范圍很寬的液體或氣體供應(yīng)壓力。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種用于調(diào)節(jié)流過的流體、蒸汽或煤氣的流量的過流閥裝置和方法。按照本發(fā)明，這種過流閥能在一個(gè)很寬的流速范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果流體、蒸汽或煤氣的流速超過了預(yù)定的流速(稱作“臨界流速”)，這種閥就能截止它們的流動(dòng)。這種閥裝置實(shí)際上能對(duì)任何臨界流速作出反應(yīng)，因而能適應(yīng)很寬范圍的流體或氣體供應(yīng)壓力。與此同時(shí)，這種閥裝置能在上述很寬的范圍內(nèi)進(jìn)行精確和準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，使得它能在實(shí)際上應(yīng)用于任何場合，例如可用于很低的壓力場合，這時(shí)，要求對(duì)于壓力的變化非常靈敏。此外，在由于災(zāi)難性事故，例如地震、水災(zāi)、爆炸或者諸如此類的事故而使燃料管線、軟管或管道破裂時(shí)，這種閥能截止流體或氣體的流動(dòng)。在上述事故中，過流閥除去最小允許背壓之外，基本上完全截止了流體或氣體的供應(yīng)。在燃料管線、軟管或管道修復(fù)之前，這種閥不會(huì)恢復(fù)流體或氣體的流動(dòng)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例涉及一種過流閥，當(dāng)流速超過預(yù)定的閾值時(shí)，它能阻止諸如天然氣或蒸汽之類的氣體流出一個(gè)出口。雖然這種閥也能連接在流體管道上，但，本發(fā)明的閥的優(yōu)選實(shí)施例特別傾向于當(dāng)天然氣和/或液化石油氣在低壓下，在流過管道或諸如此類的氣體輸送裝置時(shí)，發(fā)生泄漏或?yàn)?zāi)難性事故時(shí)，用于防止過流。
上述優(yōu)選的閥包括一個(gè)設(shè)置在一個(gè)腔室內(nèi)的滑動(dòng)的提動(dòng)頭，當(dāng)流速超過閾值時(shí)，這個(gè)提動(dòng)頭能被驅(qū)動(dòng)到關(guān)閉一個(gè)節(jié)流口。這個(gè)節(jié)流口能讓氣體從一端流向另一端。一個(gè)螺旋彈簧用來在流速低于過流速度時(shí)迫使提動(dòng)頭離開上述節(jié)流口。設(shè)置了一個(gè)用于設(shè)定上述提動(dòng)頭能夠相對(duì)于上述節(jié)流口運(yùn)動(dòng)的最大距離的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。借助于精確地控制上述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置，就能夠準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)上述閾值，而不需要改變彈簧的彈力，改變節(jié)流口的尺寸等等。與此同時(shí)，還以所要求的速率提供了閥的操作的可重復(fù)性。
上述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)穿過上述腔室的帶螺紋的構(gòu)件，和一個(gè)位于該構(gòu)件上方的調(diào)節(jié)凸輪。上述帶螺紋的構(gòu)件可以在外部進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)選該構(gòu)件垂直于提動(dòng)頭的縱向的運(yùn)動(dòng)方向。上述凸輪設(shè)置在帶螺紋的構(gòu)件上，能夠相對(duì)于上述腔室作橫向運(yùn)動(dòng)，并相對(duì)于上述帶螺紋的構(gòu)件作縱向運(yùn)動(dòng)。在凸輪上有一個(gè)傾斜的接觸表面，用于相對(duì)于提動(dòng)頭頂部相同傾斜的接觸表面進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)。因此，借助于使帶螺紋的構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)和使凸輪作橫向移動(dòng)，上述調(diào)節(jié)凸輪的接觸表面便靠在上述提動(dòng)頭的接觸表面上滑動(dòng)，而且，由于彈簧把提動(dòng)頭壓向凸輪，所以提動(dòng)頭要么向著節(jié)流口移動(dòng)，要么離開節(jié)流口。彈簧所施加的壓力迫使提動(dòng)頭的接觸表面向著凸輪的接觸表面移動(dòng)，于是凸輪就維持提動(dòng)頭繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，并且決定了它的最大移動(dòng)距離。
上述彈簧在流速超過閾值之前使提動(dòng)頭保持靠在凸輪上的打開位置，在這種情況下，作用在提動(dòng)頭上的壓力差的增大，就使得提動(dòng)頭移動(dòng)到關(guān)閉位置。精確地控制提動(dòng)頭相對(duì)于節(jié)流口的最大移動(dòng)距離，即，臨界速率，就能夠讓閥在它的工作范圍內(nèi)進(jìn)行基本上無限制的調(diào)節(jié)，并且對(duì)于流速的變化和從該裝置的一部分到另一部分的壓力差有很高的靈敏度。同樣，在該優(yōu)選實(shí)施例中，閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成基本上限制了提動(dòng)頭相對(duì)于凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有助于使兩個(gè)傾斜的接觸表面互相保持接觸，并且能作單向的平行的相對(duì)移動(dòng)。在提動(dòng)頭的頂部還設(shè)有延伸到腔室的壁上的支承臂，以便在調(diào)節(jié)的過程中，即在轉(zhuǎn)動(dòng)帶螺紋的構(gòu)件在提動(dòng)頭的頂部加上橫向壓力時(shí)，穩(wěn)定提動(dòng)頭，同時(shí)確能讓提動(dòng)頭在腔室內(nèi)沿著縱向滑動(dòng)。
除了上述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之外，還有一些其它特征有助于擴(kuò)大閾值的可能范圍。首先，可以加上一個(gè)墊圈來調(diào)節(jié)彈簧對(duì)于任何給定的提動(dòng)頭與節(jié)流口之間的移動(dòng)距離的被壓縮的長度。第二，可以把帶螺紋的構(gòu)件定位在位于閥的殼體上的若干固定的設(shè)定點(diǎn)上，于是，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與節(jié)流口之間的距離就能夠變化。這些預(yù)選的設(shè)定點(diǎn)使得調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能定位在離開節(jié)流口更近一些或者更遠(yuǎn)一些的位置上，從而擴(kuò)大了潛在的閾值速率的范圍。如有需要，也可以改變提動(dòng)頭的長度來擴(kuò)大上述范圍。這種閥還考慮到在設(shè)定好了之后，用一個(gè)抗干擾的可拆卸塞頭來蓋住帶螺紋的構(gòu)件的頭部。在轉(zhuǎn)動(dòng)了帶螺紋的構(gòu)件，并且正確調(diào)節(jié)了臨界流速之后，把這個(gè)塞頭蓋在帶螺紋的構(gòu)件的頭部上面，以防止未經(jīng)授權(quán)的調(diào)節(jié)。


下面，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述和其余特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)更加明顯。附圖中圖1是用于本發(fā)明的過流閥的本體的例示結(jié)構(gòu)的縱斷面圖；圖2是用于本發(fā)明的過流閥的本體的例示結(jié)構(gòu)處于打開位置時(shí)的縱斷面圖，其中的斷面與圖3中的斷面垂直；圖3是用于本發(fā)明的過流閥的本體的例示結(jié)構(gòu)處于關(guān)閉位置時(shí)的縱斷面圖，其中的斷面與圖2中的斷面垂直；圖4a、4b和4c分別是一個(gè)用于本發(fā)明的過流閥中的，帶有傾斜接觸表面和支承臂的提動(dòng)頭例示結(jié)構(gòu)的頂視圖、側(cè)視圖和底視圖；圖5a、5b和5c分別是用于本發(fā)明的過流閥中帶有傾斜接觸表面的調(diào)節(jié)凸輪的例示結(jié)構(gòu)的端視圖、頂視圖和側(cè)視圖；圖6a和6b分別是用于本發(fā)明的過流閥中的帶螺紋的構(gòu)件的例示結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖和端視圖；圖7a是用于本發(fā)明的過流閥中的帶有可拆卸塞頭的閥體上帶孔蓋子的例示結(jié)構(gòu)的橫斷面圖；圖7b是用于本發(fā)明的過流閥中密封蓋的例示結(jié)構(gòu)的橫斷面圖；圖8a和8b是可用于本發(fā)明的過流閥中的不同厚度的墊圈；圖9是用于本發(fā)明的過流閥中帶有長提動(dòng)頭和上部設(shè)定裝置中的帶螺紋的構(gòu)件的多設(shè)定裝置的例示總成；圖10是用于本發(fā)明的過流閥中帶有長提動(dòng)頭和上部設(shè)定裝置中的帶螺紋的構(gòu)件，以及一個(gè)墊圈的多設(shè)定裝置的例示總成；圖11是用于本發(fā)明的過流閥中帶有長提動(dòng)頭和上部設(shè)定裝置中的帶螺紋的構(gòu)件，以及兩個(gè)墊圈的多設(shè)定裝置的例示總成；圖12是用于本發(fā)明的過流閥中帶有短提動(dòng)頭和中央設(shè)定裝置中的帶螺紋的構(gòu)件的多設(shè)定裝置的例示總成；圖13是用于本發(fā)明的過流閥中帶有長提動(dòng)頭和中央設(shè)定裝置中的帶螺紋的構(gòu)件，以及一個(gè)墊圈的多設(shè)定裝置的例示總成；以及圖14是用于本發(fā)明的過流閥中帶有短提動(dòng)頭和下部設(shè)定裝置中的帶螺紋的構(gòu)件的多設(shè)定裝置的例示總成。
優(yōu)選實(shí)施例現(xiàn)在請參閱附圖，本發(fā)明提供了一種過流閥和調(diào)節(jié)流過該閥的流體、蒸汽或氣體的流量的方法。在第一實(shí)施例中，如圖1所示，這種閥裝置包括一個(gè)單腔室殼體1，它有一個(gè)上游端2和一個(gè)下游端3，在殼體內(nèi)部的一端有帶一個(gè)節(jié)流口5的腔室4。節(jié)流口5在殼體1的一個(gè)狹窄部分7上形成，流體或氣體能夠通過它從一端2流向另一端3。狹窄部分7在靠近腔室4的較寬部分9處有一個(gè)容納部分8，用于容納提動(dòng)頭座15，對(duì)此將在下面描述。殼體1優(yōu)選在其兩端2和3上都有外螺紋，以便能夠固定在帶螺紋的管道系統(tǒng)中，例如那些用于煤氣分配系統(tǒng)的管道。
殼體1上有一個(gè)開口或孔10，一個(gè)如圖6a所示的帶螺紋的構(gòu)件31能穿過這個(gè)孔從橫向擰入腔室內(nèi)。在其它實(shí)施例中，可以設(shè)置多個(gè)孔10，以便使帶螺紋的構(gòu)件31相對(duì)于殼體1的位置能夠改變，這一點(diǎn)將在下面描述。如圖1所示，在腔室4的另一側(cè)，在較寬部分9的內(nèi)壁上，有一個(gè)與孔10以下述方式協(xié)同工作的凹坑29，即，上述帶螺紋的構(gòu)件31能穿過腔室4進(jìn)入凹坑29中，讓帶螺紋的構(gòu)件固定在殼體1的兩側(cè)。應(yīng)該理解，其它用于支承帶螺紋的構(gòu)件31的裝置也可以使用，這些都包括在本發(fā)明的構(gòu)思之內(nèi)。殼體1優(yōu)選用堅(jiān)固的，剛性好的，氣密的材料，例如鋼、復(fù)合材料、硬塑料等制成，并且能用任何現(xiàn)有技術(shù)中的方式制造。
如圖2和3所示，在腔室4內(nèi)有一個(gè)滑動(dòng)的提動(dòng)頭11，和一個(gè)沿著縱向與殼體1的軸線平行的方向延伸的螺旋彈簧25。提動(dòng)頭11和彈簧25在腔室4內(nèi)通常是同軸線的，并且上述彈簧一般位于外側(cè)，靠近腔室的外圓周，而提動(dòng)頭則在上述彈簧的里面。腔室4的內(nèi)壁通常呈圓筒形，以便能讓彈簧和提動(dòng)頭在腔室4內(nèi)無阻礙地滑動(dòng)。彈簧25一般是這樣放置在腔室4內(nèi)的，即，它的下端30壓靠在腔室4的狹窄部分7上，而它的上端28伸向提動(dòng)頭頂部14。彈簧25的上端28優(yōu)選與提動(dòng)頭頂部14以這樣的方式協(xié)同工作，即，上述彈簧要把提動(dòng)頭推離節(jié)流口5。彈簧25可以是任何常用的類型，即，用金屬制成，并且，如該技術(shù)領(lǐng)域所公知的，可以對(duì)它的彈力進(jìn)行預(yù)校正。
提動(dòng)頭11通常設(shè)計(jì)成能在腔室4內(nèi)部滑動(dòng)，一般是在彈簧25的里面。圖4a、4b和4c中所示的提動(dòng)頭11優(yōu)選有一個(gè)下凸緣部分12，有四塊翅片16從它上面延伸出來，一個(gè)用于密封節(jié)流口5的閥座15，一個(gè)伸長的軸部13，和一個(gè)提動(dòng)頭頂部14。下凸緣部分12能在節(jié)流口5內(nèi)滑動(dòng)，并且它與腔室的相對(duì)位置是這樣確定的，即，提動(dòng)頭11能由翅片16導(dǎo)向沿著縱向滑動(dòng)。閥座15在凸緣部分12的頂部向外延伸，并且如圖3所示，它的形狀設(shè)計(jì)成當(dāng)它處于關(guān)閉位置時(shí)基本上與容納部分8配合，使閥座15密封住節(jié)流口5。如圖4c所示，各翅片16之間的間隔18，以及閥座15與節(jié)流口的容納部分8之間的距離，可用于確定流體或氣體從一端2通過它流向另一端3的過流面積。節(jié)流口5的尺寸，以及翅片16之間的過流面積18經(jīng)過仔細(xì)的校正，以便獲得合適的流量。軸部13在閥座15的上方，該軸部一般比較細(xì)，以減輕提動(dòng)頭的整體重量，這樣，重量就不致顯著地影響閥的性能。如有需要，可以沿軸部13設(shè)置一些肋片24，以增強(qiáng)剛度。如有需要，可以通過加長或者縮短軸部13或者提動(dòng)頭的其他部分，把提動(dòng)頭11作得長些或短些，以調(diào)節(jié)臨界流速。
如圖4a-4c所示，提動(dòng)頭頂部14上有一根或多根支承臂19。支承臂19通常沿橫向向外延伸，為提動(dòng)頭11提供在腔室4的壁部上的支承。上述支承臂19與下凸緣部分12上的翅片16結(jié)合起來，就能讓提動(dòng)頭11沿著殼體1的軸線作縱向滑動(dòng)。支承臂19還為提動(dòng)頭提供抵抗過流閥在調(diào)節(jié)時(shí)可能施加在提動(dòng)頭頂部14上的橫向壓力的支撐。優(yōu)選地，至少設(shè)置四根支承臂19，但支承臂也可以是任何需要的數(shù)量，以便提供在腔室4圓筒形壁部內(nèi)任何方向的足夠的支撐。各支承臂19之間的空間26也必須具有足夠的過流面積，即，要大于節(jié)流口5的過流面積，這樣，閥的流速就不是由腔室的這一部分來控制了。這一點(diǎn)對(duì)于所有集中位于腔室4內(nèi)部的閥構(gòu)件來說也一樣要做到。雖然支承臂19要向腔室壁部延伸得足夠遠(yuǎn)，以便提供橫向支承，但，最好稍稍向內(nèi)離開壁部，以減少臂19與腔室內(nèi)部之間的摩擦。如圖2和3所示，提動(dòng)頭頂部14和支承臂19一起，或者直接，或者與放置在彈簧與提動(dòng)頭頂部14之間的保持環(huán)或墊圈聯(lián)合起來，卡住彈簧25的上端部28。
優(yōu)選地，提動(dòng)頭的傾斜的接觸表面17位于提動(dòng)頭頂部14上。該接觸表面17的傾斜度基本上與圖5a-5c中所示的調(diào)節(jié)凸輪37上的接觸表面39的傾斜度相同。提動(dòng)頭頂部14的兩根支承臂19之間的接觸表面17的位置，當(dāng)配合在這兩根支承臂之間時(shí)，能讓凸輪的接觸表面39相對(duì)于提動(dòng)頭的接觸表面17滑動(dòng)，與此同時(shí)，也限制了這兩個(gè)接觸表面17和39之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。兩根支承臂19之間的寬度20最好只稍稍大于凸輪接觸表面39的寬度，這樣，就基本上分別限制了表面17與39的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以及這兩個(gè)表面連接在上面的提動(dòng)頭11與凸輪37之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于限制了提動(dòng)頭11相對(duì)于凸輪37的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以接觸表面17與39將始終互相平行，并且在調(diào)節(jié)的過程中作單向滑動(dòng)，從而能精確地進(jìn)行調(diào)節(jié)。很容易明了，可以在凸輪37或閥的其它部分上設(shè)置類似的支承導(dǎo)軌，以限制提動(dòng)頭11與凸輪37之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，也可以采用限制提動(dòng)頭轉(zhuǎn)動(dòng)的其它裝置，例如沿著腔室或節(jié)流口的導(dǎo)軌。
如圖2和3所示，帶螺紋的構(gòu)件31穿過位于殼體1上的孔10。如圖6a和6b所示，該帶螺紋的構(gòu)件31優(yōu)選是在其長度的一部分上帶有外螺紋33的軸或螺栓。這根軸在其一端34有一個(gè)頭部35，其另一端為終端36。當(dāng)構(gòu)件31插入殼體1中時(shí)，其終端36便插入腔室4中與孔10相對(duì)的一側(cè)的凹坑29中，于是軸的帶螺紋的部分33便沿著橫向穿過腔室4，同時(shí)構(gòu)件31支承在殼體1上。頭部35的位置是這樣確定的，即，能夠從殼體的外部通過孔10接近它。頭部35一般是內(nèi)六角頭，但也可以是螺釘頭，六角頭，或者其它形狀的頭，以便使帶螺紋的構(gòu)件31能在腔室4內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖3所示，凸輪37裝在帶螺紋的構(gòu)件31上。如圖5a-5c所示，凸輪37有一個(gè)能相對(duì)于構(gòu)件31上的螺紋部分33轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋孔41。轉(zhuǎn)動(dòng)帶螺紋的構(gòu)件31便使得凸輪37在它上面沿縱向移動(dòng)，并且如圖3所示，相對(duì)于腔室4作橫向移動(dòng)。凸輪的接觸表面39從固定部分延伸出來，其方向與提動(dòng)頭的接觸表面17平行，基本上沿著同一個(gè)示于圖3中的傾斜平面60，并且與提動(dòng)頭的接觸表面17接觸并在它上面滑動(dòng)。兩個(gè)表面17和39以及傾斜平面60的角度一般為45度，但，任何其它能使這兩個(gè)表面在互相垂直的方向上作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度都可以使用。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)帶螺紋的構(gòu)件31，并且凸輪37作橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述兩個(gè)接觸表面便相對(duì)滑動(dòng)，同時(shí)，由于彈簧25把提動(dòng)頭11壓向凸輪37，所以這兩個(gè)接觸表面17和39的相對(duì)滑動(dòng)能使得提動(dòng)頭的接觸表面17和提動(dòng)頭11沿著縱向作靠近或者離開節(jié)流口5的運(yùn)動(dòng)。由于凸輪限制了提動(dòng)頭向上的運(yùn)動(dòng)，所以用這種方式調(diào)節(jié)凸輪37就設(shè)定了提動(dòng)頭相對(duì)于節(jié)流口5的最大行程。
包括提動(dòng)頭頂部14在內(nèi)的提動(dòng)頭11和凸輪37這兩個(gè)構(gòu)件都可以用實(shí)際上堅(jiān)固而有彈性的任何材料制造，但，最好是用復(fù)合材料，例如杜邦公司制造的DelrinTM復(fù)合材料制造。這種材料一般能承受很大的溫度和濕度變化，其結(jié)果是兩個(gè)接觸表面17和39的磨損很均勻，并且能以很低的摩擦作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種材料的重量很輕，所以閥的朝向?qū)μ釀?dòng)頭11的運(yùn)動(dòng)只有很小的影響。提動(dòng)頭11和構(gòu)件31可以用任何常用的方法，例如注塑成形法來制造。
如圖7a所示，設(shè)置了一個(gè)密封蓋45把孔10密封住。密封蓋45優(yōu)選有與孔10中的內(nèi)螺紋相配的外螺紋46，以使密封蓋45能嵌入孔內(nèi)并固定在它上面，形成氣密密封。密封蓋45上有一個(gè)空腔47，帶螺紋的構(gòu)件的頭部35可以靠近它定位，所以這個(gè)密封蓋有助于將帶螺紋的構(gòu)件31固定在上述腔室內(nèi)，只讓它在里面轉(zhuǎn)動(dòng)，而不讓它滑動(dòng)。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置了一個(gè)穿過該密封蓋45的接近孔49，于是就能夠在外面，即，從殼體1的外部轉(zhuǎn)動(dòng)帶螺紋的構(gòu)件31的頭部35。如圖9所示，最好在密封蓋45的空腔47內(nèi)設(shè)置一個(gè)軸套50，以防止流體或氣體從腔室4通過接近孔49泄漏出來。
通常，接近孔49帶有內(nèi)螺紋，這樣，就可以把一個(gè)斷開螺釘51擰在里面，以防止任意調(diào)節(jié)帶螺紋的構(gòu)件31。螺釘51和接近孔49上相應(yīng)的螺紋52、53的節(jié)距最好是特制的，這樣，標(biāo)準(zhǔn)的螺釘就擰不進(jìn)去。這個(gè)斷開螺釘51有一個(gè)分離頭部55，例如一個(gè)螺釘頭，內(nèi)六角頭，六角頭等等，可以借助于任何常用工具使它轉(zhuǎn)動(dòng)。頭部55只用一根很細(xì)的桿56支承著，在閥調(diào)節(jié)好擰入螺釘51之后，可以把這根桿打斷。
設(shè)置如圖8a和8b所示的墊圈57、59和61能擴(kuò)大臨界流速的范圍。這種墊圈一般是環(huán)形的，與彈簧的形狀相配，但是，很明顯，實(shí)際上可以設(shè)置任何形狀的墊圈。在靠近彈簧的上端28或下端30，或者在上、下兩端，可以把一個(gè)或多個(gè)墊圈插入腔室內(nèi)。借助于墊圈壓縮彈簧和調(diào)節(jié)彈簧的彈力，這種墊圈對(duì)于任何給定的提動(dòng)頭行程都能有助于調(diào)節(jié)臨界流速。把墊圈插入腔室與彈簧之間的各種例示方式可見圖10、11和13。根據(jù)所要求的臨界流速范圍，墊圈57、59和61的厚度可以各不相同。如有需要，可以設(shè)置任何數(shù)量的墊圈。
如圖9-14所示，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，這種裝置可以是一種多位過流閥裝置。這種閥裝置的結(jié)構(gòu)和工作過程與第一實(shí)施例中的閥裝置相似，不同的是它的臨界流速范圍較寬?；旧先鐖D9-14所示，圖中用一個(gè)三位殼體構(gòu)造70來說明這種多位過流閥裝置。在這種三位殼體構(gòu)造中，為帶螺紋的構(gòu)件31設(shè)置了三個(gè)沿軸向分布的位置63、64和65。過流閥中的其他構(gòu)件的具體尺寸可以調(diào)整，以便使帶螺紋的構(gòu)件31能插入一個(gè)新的位置。對(duì)于每一個(gè)位置可以使用同一個(gè)具有預(yù)先校正的彈力的螺旋彈簧25，或者，如有必要，可以用不同的彈簧，以覆蓋較寬的臨界流速范圍。如圖9-14所示，在每一個(gè)位置上都有一個(gè)孔10和與其協(xié)同工作的凹坑29，這些都和第一實(shí)施例中所用的一樣。每一個(gè)位置63、64和65都離開節(jié)流口5預(yù)定的距離，以便能擴(kuò)大臨界流速的范圍。不使用的位置可以用帶螺紋的塞頭67密封，如圖7b所示，以防止流體或氣體從殼體1中泄漏或逸出。與可以用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的精細(xì)調(diào)節(jié)相結(jié)合，這種多位構(gòu)造的閥實(shí)際上可用于完成任何臨界流速范圍。雖然在本文中說明的是三位，但應(yīng)該理解，根據(jù)所要求的流速范圍和所要求的調(diào)節(jié)精細(xì)程度，同樣也可以設(shè)置兩位、四位、五位或更多的位置。
在閥打開的位置上，閥可以把液體或氣體的流量從端部2的一個(gè)面積調(diào)節(jié)到相對(duì)一端3的另一個(gè)面積。為了調(diào)節(jié)閥，要用頭部35轉(zhuǎn)動(dòng)帶螺紋的構(gòu)件31，于是凸輪37就在與流動(dòng)方向，或者與殼體1的縱軸線垂直的方向上作橫向移動(dòng)。如上所述，凸輪的接觸表面39設(shè)計(jì)成能沿著傾斜平面60相對(duì)于提動(dòng)頭的接觸表面17滑動(dòng)。在圖2和3所示的實(shí)施例中，凸輪37沿著構(gòu)件31離開密封蓋45的橫向移動(dòng)，能讓提動(dòng)頭11隨著彈簧25的壓力向上移動(dòng)，從而增大了提動(dòng)頭座15與節(jié)流口5之間的距離。因此，通過節(jié)流口5而形成的壓力差減小了，從而增大了臨界流速，在該流速下閥將截止液體或氣體的流動(dòng)。另一方面，凸輪37向著密封蓋45的位移使得提動(dòng)頭11向下移動(dòng)，從而減小了提動(dòng)頭座15與節(jié)流口5之間的距離。相應(yīng)地，通過節(jié)流口5而形成的壓力差增大了，從而降低了臨界流速。(當(dāng)然，上述傾斜平面60的斜坡結(jié)構(gòu)也可以倒過來，結(jié)果，向著密封蓋45移動(dòng)將增大而不是減小臨界流速)。借助于這種新穎的構(gòu)造，這種閥實(shí)際上能設(shè)定在任何臨界流速上。
在實(shí)踐中，這種閥可以用于調(diào)節(jié)煤氣從外部的氣源流入軟管的流量。首先要決定軟管的最大煤氣消耗率(所有使用煤氣的設(shè)備都打開時(shí)的消耗率)。然后，將臨界流速設(shè)定在所要求的值上，例如，大約比最大消耗率高10％。這一般要由專業(yè)人員用流量計(jì)來確定。因此，如果最大消耗率確定為100,000BUT(英國熱量單位)，那么，就用調(diào)節(jié)一個(gè)預(yù)先校正過的帶螺紋的構(gòu)件31，把臨界流速設(shè)定在110,000BTU左右。如果流速超過了設(shè)定的臨界流速，則提動(dòng)頭就對(duì)著彈簧25向節(jié)流口5移動(dòng)，使得提動(dòng)頭座15壓住容納部分8，使閥切斷煤氣供入軟管，從而避免了潛在的災(zāi)難性事故。采用本發(fā)明的構(gòu)造，閥能夠設(shè)定在任何臨界流速上，具有實(shí)際上沒有限制的調(diào)節(jié)性能。
圖2表示在其打開位置使用時(shí)的這種過流閥例示結(jié)構(gòu)的斷面圖，而圖3從與圖2中的斷面垂直的方向表示處于關(guān)閉位置的同一個(gè)閥。當(dāng)提動(dòng)頭11向上或向下滑動(dòng)時(shí)，它由兩塊或者更多的導(dǎo)向翅片16和/或支承臂19來導(dǎo)向。在提動(dòng)頭頂部14上的支承臂19保證該提動(dòng)頭在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿縱向在殼體1內(nèi)部滑動(dòng)。上述支承臂19還有助于在調(diào)節(jié)時(shí)穩(wěn)定提動(dòng)頭。還有，由于提動(dòng)頭頂部14上太大的橫向壓力會(huì)使支承臂19粘結(jié)在腔室4的壁上，所以在進(jìn)行閥的設(shè)定時(shí)必須注意，在進(jìn)行最后設(shè)定之前要稍稍把帶螺紋的構(gòu)件31倒轉(zhuǎn)一些，松開提動(dòng)頭。如圖2所示，提動(dòng)頭11被壓向凸輪37，凸輪37就限制了提動(dòng)頭在腔室4內(nèi)向上的運(yùn)動(dòng)，而且，當(dāng)超過臨界流速時(shí)，提動(dòng)頭11便迅速離開凸輪37，向節(jié)流口5滑動(dòng)，使得提動(dòng)頭座15把閥密封住，如圖3所示。
請參閱圖9-14，這種閥可以用來大大地?cái)U(kuò)大潛在的臨界流速的范圍。例如，在一個(gè)實(shí)施例中曾經(jīng)進(jìn)行了試驗(yàn)和研究，對(duì)于天然氣的臨界流速的范圍能從30,000BTU左右擴(kuò)大到1,500,000BTU左右。以下的例子表明用單獨(dú)一個(gè)閥體，利用各種尺寸的墊圈、提動(dòng)頭和多位設(shè)定方式所可能達(dá)到的調(diào)節(jié)范圍。在每一個(gè)實(shí)施例中，使用單一的預(yù)先校正過彈力的彈簧，用一個(gè)三位殼體1，以及一個(gè)接觸表面成45度角的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在每一種情況下，都可以進(jìn)行在工作范圍之內(nèi)的基本上沒有限制的精確調(diào)節(jié)，而不必更換彈簧，或者改變節(jié)流口的尺寸，等等。
No.1總成該總成示于圖9，它采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的提動(dòng)頭11，并且?guī)菁y的構(gòu)件31處于上部位置63。該總成使用本發(fā)明的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作范圍，對(duì)于天然氣大約是31,000-593,000BTU，對(duì)于液化石油氣大約是47,000-944,000BTU。
No.2總成該總成示于圖10，它采用帶有一個(gè)墊圈61(厚度0.300英寸)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的提動(dòng)頭11，并且?guī)菁y的構(gòu)件31處于上部位置63。該總成使用本發(fā)明的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作范圍，對(duì)于天然氣大約是39,000-916,000BTU，對(duì)于液化石油氣大約是61,000-1,457,000BTU。
No.3總成該總成示于圖11，它采用帶有兩個(gè)墊圈59、61(厚度分別為0.200和0.300英寸)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的提動(dòng)頭11，并且?guī)菁y的構(gòu)件31處于上部位置63。該總成使用本發(fā)明的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作范圍，對(duì)于天然氣大約是52,000-793,000BTU，對(duì)于液化石油氣大約是82,000-1,262,000BTU。
No.4總成該總成示于圖12，它采用一個(gè)較短的提動(dòng)頭69，并且?guī)菁y的構(gòu)件31處于中間位置64。該總成使用本發(fā)明的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作范圍，對(duì)于天然氣大約是75,000-980,000BTU，對(duì)于液化石油氣大約是119,000-1,561,000BTU。
No.5總成該總成示于圖13，它采用一個(gè)帶有一個(gè)墊圈57(厚度0.100英寸)的較短的提動(dòng)頭69，并且?guī)菁y的構(gòu)件31處于中間位置64。該總成使用本發(fā)明的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作范圍，對(duì)于天然氣大約是36,000-877,000BTU，對(duì)于液化石油氣大約是57,000-1,395,000BTU。
No.6總成該總成示于圖14，它采用一個(gè)較短的提動(dòng)頭69，并且?guī)菁y的構(gòu)件31處于底部位置65。該總成使用本發(fā)明的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作范圍，對(duì)于天然氣大約是54,000-851,000BTU，對(duì)于液化石油氣大約是86,000-1,354,000BTU。
采用以上所述的閥總成，對(duì)于絕大多數(shù)使用天然氣或者液化石油氣的場合來說，上述臨界流速的范圍似乎已經(jīng)足夠了。因此，單獨(dú)一個(gè)其設(shè)定值能在現(xiàn)場在很大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的閥，不需要改變殼體1的尺寸，也不需要改變節(jié)流口5的尺寸或者彈簧25的張力，就能夠用于所供應(yīng)的液體或氣體的壓力變化的各種場合。這種設(shè)定還能夠重新調(diào)整，而且能夠重復(fù)進(jìn)行，因?yàn)榻佑|表面的磨損通常是很均勻的。而且，有時(shí)另一種場合可能需要不同的臨界流速范圍，那么，就應(yīng)該了解，還可以用改變帶螺紋的構(gòu)件31的位置，改變提動(dòng)頭11的長度，和/或改變墊圈的尺寸和數(shù)量來進(jìn)一步改變臨界流速的范圍。如有需要，上述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)范圍也可以調(diào)節(jié)。
與標(biāo)準(zhǔn)閥的調(diào)節(jié)臨界流速不同，調(diào)節(jié)本發(fā)明的閥不需要更換彈簧或改變節(jié)流口的尺寸，而可以采用以上所述的一個(gè)或多個(gè)步驟。例如，當(dāng)使用單獨(dú)一個(gè)閥的殼體時(shí)，可以增加一個(gè)或者多個(gè)墊圈，來為任何給定的設(shè)定值調(diào)節(jié)彈簧的有效彈力，以改變可能的臨界流速范圍。還可以用多位設(shè)定方式來擴(kuò)大任何給定尺寸的殼體所可能有的臨界流速范圍。此外，還可以改變提動(dòng)頭本身來調(diào)節(jié)提動(dòng)頭的行程，因而也就調(diào)節(jié)了臨界流速。然后，利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，將帶螺紋的構(gòu)件31轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)定的位置，即轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)特定的BTU值，把閥設(shè)定在精確的臨界流速上。
還利用流量計(jì)進(jìn)行了測試，試驗(yàn)表明了調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)的靈敏度。例如，用在一個(gè)進(jìn)口供應(yīng)空氣(模擬天然氣)的管道系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，管子直徑為3/4英寸，長度大約54英尺，其一端為恒壓，其另一端是鉆機(jī)帽。該系統(tǒng)是用來模擬系統(tǒng)中遠(yuǎn)離進(jìn)口的一端是低壓的情況的。對(duì)于天然氣的臨界流速設(shè)定為大約64,000BTU(或50SCFH)的閥進(jìn)行了試驗(yàn)，當(dāng)在鉆機(jī)帽上所鉆的孔直徑為0.1250英寸時(shí)，此時(shí)閥關(guān)閉。當(dāng)對(duì)于天然氣的臨界流速設(shè)定為大約128,000BTU(或100SCFH)進(jìn)行了試驗(yàn)，當(dāng)在鉆機(jī)帽上所鉆的孔直徑為0.1719英寸時(shí)，此時(shí)閥關(guān)閉。因?yàn)樵诠艿老到y(tǒng)中進(jìn)口端的壓力高于遠(yuǎn)端的壓力，所以，當(dāng)孔鉆得離開進(jìn)口端較近時(shí)，例如在10英尺之內(nèi)，一般閥在孔較小的時(shí)候，即孔的尺寸是鉆在遠(yuǎn)端處的孔的一半時(shí)，閥就關(guān)閉了。由于本發(fā)明的閥具有設(shè)定在精確的臨界流速上的能力，所以這種閥對(duì)于大小的泄漏都能夠檢測出來，而不會(huì)把小的泄漏與先導(dǎo)的輕微的壓力下降相混淆，或者把大的泄漏與所有的器具都打開，即最大消耗量相混淆。
以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不是僅僅限于這些特定的實(shí)施例。本發(fā)明的構(gòu)思包括了那些沒有進(jìn)行專門描述的實(shí)施例，它的保護(hù)范圍只能由本申請權(quán)利要求書來確定。
權(quán)利要求
1.一種閥，它包括一個(gè)帶有沿縱向延伸的腔室的殼體，該殼體有一個(gè)位于上述腔室一端的節(jié)流口；一個(gè)在上述腔室內(nèi)的提動(dòng)頭，它能沿縱向，在一個(gè)打開位置與一個(gè)關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)，上述提動(dòng)頭能在上述關(guān)閉位置上密封上述節(jié)流口；一個(gè)用于壓迫上述提動(dòng)頭沿上述縱向離開上述節(jié)流口到上述打開位置去的彈簧構(gòu)件；一個(gè)穿過上述殼體進(jìn)入上述腔室的，可從外部進(jìn)行調(diào)節(jié)的帶螺紋的構(gòu)件；一個(gè)用于限制上述提動(dòng)頭沿上述縱向相對(duì)于上述節(jié)流口的運(yùn)動(dòng)的限制器，上述限制器與上述帶螺紋的構(gòu)件是這樣進(jìn)行協(xié)同工作的，即，轉(zhuǎn)動(dòng)上述帶螺紋的構(gòu)件使得在上述限制器上的第一傾斜表面沿縱向相對(duì)于上述帶螺紋的構(gòu)件移動(dòng)，而沿橫向相對(duì)于上述腔室移動(dòng)；一個(gè)位于上述提動(dòng)頭上的第二傾斜表面，該提動(dòng)頭受到上述彈簧構(gòu)件基本上向著上述第一傾斜表面的推壓，其中，上述第一和第二傾斜表面能互相接觸，并且能沿著基本上同一個(gè)平面相對(duì)滑動(dòng)；其中，借助于在外部轉(zhuǎn)動(dòng)上述帶螺紋的構(gòu)件，就能使限制器沿縱向相對(duì)于上述帶螺紋的構(gòu)件移動(dòng)，并且沿橫向相對(duì)于上述腔室移動(dòng)，并且，上述第一傾斜表面的位置能調(diào)節(jié)和設(shè)定在一個(gè)預(yù)定的位置上，此時(shí)，上述第一傾斜表面的位置決定了上述提動(dòng)頭在上述縱向上的最大行程，因而，上述第一傾斜表面的位置有助于決定上述閥的臨界流速。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，上述閥的結(jié)構(gòu)使得上述提動(dòng)頭相對(duì)于限制器的轉(zhuǎn)動(dòng)基本上被一條或者多條導(dǎo)軌所限制，此時(shí)，上述第一和第二傾斜表面能互相接觸，并且基本上作單方向的相對(duì)滑動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，上述彈簧構(gòu)件主要將上述第二傾斜表面壓向上述第一傾斜表面，使得它們在實(shí)質(zhì)上互相接觸，此時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)帶螺紋的構(gòu)件將使第一傾斜表面相對(duì)于上述第二傾斜表面作橫向移動(dòng)，從而使上述提動(dòng)頭或者移向或者離開上述節(jié)流口。
4.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，上述帶螺紋的構(gòu)件相對(duì)于上述殼體除了能夠轉(zhuǎn)動(dòng)之外，基本上在所有方向上都是固定的，其中，上述帶螺紋的構(gòu)件的至少一部分基本上位于上述腔室內(nèi)部，上述帶螺紋的構(gòu)件具有一個(gè)頭部，該頭部能從上述殼體的外部接近，以便能從外部調(diào)節(jié)上述帶螺紋的構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求4所述的閥，其特征在于，設(shè)置一個(gè)斷開塞頭，以防止當(dāng)上述帶螺紋的構(gòu)件一旦調(diào)節(jié)好了之后，它的頭部被轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，上述提動(dòng)頭上設(shè)有一條或多條支承臂，以幫助在上述腔室內(nèi)橫向支承上述提動(dòng)頭，上述支承臂能讓上述提動(dòng)頭在上述腔室內(nèi)沿縱向自由移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，在上述腔室內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)墊圈，以調(diào)節(jié)上述彈簧構(gòu)件的彈力，并改變上述閥的臨界流速，其中，上述一個(gè)或多個(gè)墊圈用于在任何給定的提動(dòng)頭的最大行程下，調(diào)節(jié)上述彈簧構(gòu)件使提動(dòng)頭移動(dòng)到上述關(guān)閉位置所必須壓縮的距離。
8.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，上述殼體上有多個(gè)帶螺紋的構(gòu)件能夠定位在上面的設(shè)定點(diǎn)，其中，每一個(gè)設(shè)定點(diǎn)各位于上述殼體上離開上述節(jié)流口預(yù)定的距離上，并且，借助于改變上述帶螺紋的構(gòu)件的定位位置并使之定位在一特定的設(shè)定點(diǎn)上，就能夠調(diào)節(jié)上述臨界流速的范圍。
9.如權(quán)利要求8所述的閥，其特征在于，上述多個(gè)設(shè)定點(diǎn)中的每一個(gè)設(shè)定點(diǎn)都在殼體的一側(cè)有一個(gè)孔，在其另一側(cè)有一個(gè)凹坑，其中，上述帶螺紋的構(gòu)件能穿過上述孔插入并延伸通過上述腔室進(jìn)入另一側(cè)的凹坑內(nèi)，于是，上述帶螺紋的構(gòu)件便在所有的方向上，除了轉(zhuǎn)動(dòng)之外，固定在上述殼體內(nèi)部，并且在上述腔室內(nèi)其取向成橫向。
10.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，上述限制器基本上能在上述帶螺紋的構(gòu)件上在極小和極大設(shè)定點(diǎn)之間無限變化，其中，上述第一傾斜表面的位置可由上述帶螺紋的構(gòu)件精確地控制，此時(shí)，可用上述閥達(dá)到低壓場合所需要的靈敏度。
11.一種閥，它包括一個(gè)帶有一腔室和一位于上述腔室一端的節(jié)流口的殼體；一個(gè)在上述腔室內(nèi)，能在打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)，并且能密封上述節(jié)流口的提動(dòng)頭；一個(gè)用于迫使上述提動(dòng)頭離開上述節(jié)流口移動(dòng)到上述打開位置去的彈簧構(gòu)件；一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)從外部調(diào)節(jié)的構(gòu)件和一個(gè)與該構(gòu)件協(xié)同工作能夠運(yùn)動(dòng)的凸輪，其中，上述凸輪能相對(duì)于上述從外部調(diào)節(jié)的構(gòu)件移動(dòng)，并且能用于設(shè)定上述提動(dòng)頭相對(duì)于上述節(jié)流口的最大行程，并且，上述凸輪在上述構(gòu)件上的位置確定了上述閥的臨界流速。
12.如權(quán)利要求11所述的閥，其特征在于，上述能從外部調(diào)節(jié)的構(gòu)件帶有螺紋，并且在上述腔室內(nèi)沿著橫向延伸，其中，上述凸輪與上述從外部調(diào)節(jié)的構(gòu)件螺紋配合以便借助于轉(zhuǎn)動(dòng)上述構(gòu)件，上述凸輪便沿著上述構(gòu)件作縱向移動(dòng)，而在上述腔室內(nèi)作橫向移動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12所述的閥，其特征在于，在上述凸輪上有一個(gè)第一傾斜表面，該傾斜表面能與在上述提動(dòng)頭上的第二傾斜表面接觸，上述第二傾斜表面被上述彈簧構(gòu)件壓向上述第一傾斜表面，此時(shí)，使上述凸輪沿著上述構(gòu)件向一方向作縱向移動(dòng)，便使得上述第一和第二傾斜表面作相對(duì)滑動(dòng)，并且上述第二傾斜表面向第二方向移動(dòng)，于是，上述提動(dòng)頭便運(yùn)動(dòng)，或者向著上述節(jié)流口，或者離開上述節(jié)流口。
14.如權(quán)利要求13所述的閥，其特征在于，上述凸輪和/或提動(dòng)頭帶有一條或多條導(dǎo)軌，從而基本上限制了上述提動(dòng)頭相對(duì)于上述凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，當(dāng)上述從外部調(diào)節(jié)的構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，而且上述凸輪沿上述構(gòu)件縱向移動(dòng)時(shí)，上述第一和第二傾斜表面便沿著基本上同一個(gè)平面和基本上向單一的方向互相相對(duì)滑動(dòng)。
15.如權(quán)利要求11所述的閥，其特征在于，上述從外部調(diào)節(jié)的構(gòu)件除了能夠轉(zhuǎn)動(dòng)之外，基本上固定在上述腔室內(nèi)，此時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)上述構(gòu)件便使得上述與它協(xié)同工作的凸輪沿縱向相對(duì)于上述構(gòu)件，沿橫向相對(duì)于上述腔室運(yùn)動(dòng)。
16.一種用于調(diào)節(jié)包括天然氣、液化石油氣之類的在壓力下的氣體或液體流動(dòng)系統(tǒng)的臨界流速的方法，它包括在上述氣體流入上述系統(tǒng)的地點(diǎn)的下游位置上設(shè)置一個(gè)閥，上述閥包括一個(gè)帶有一腔室和一位于上述腔室一端的節(jié)流口的殼體；一個(gè)在上述腔室內(nèi)，能在打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)，并且能密封上述節(jié)流口的提動(dòng)頭一個(gè)用于把上述提動(dòng)頭從上述節(jié)流口推開，推到上述打開位置的彈簧構(gòu)件；以及一個(gè)從外部調(diào)節(jié)的裝置，該裝置可用于設(shè)定上述提動(dòng)頭相對(duì)于上述節(jié)流口的最大行程，其中，上述從外部調(diào)節(jié)的裝置的位置基本上能在第一和第二設(shè)定點(diǎn)之間無限制地變化；以及在上述第一和第二設(shè)定點(diǎn)之間設(shè)定上述從外部調(diào)節(jié)的裝置，其中，上述提動(dòng)頭相對(duì)于上述從外部調(diào)節(jié)的裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)基本上被限制。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該方法還包括下述附加步驟在上述殼體上設(shè)置多個(gè)設(shè)定點(diǎn)，以調(diào)節(jié)上述從外部調(diào)節(jié)的構(gòu)件與上述殼體連接的位置，從而使得上述多個(gè)設(shè)定點(diǎn)能夠改變能被調(diào)節(jié)的臨界流速之間的范圍。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該方法還包括下述附加步驟在上述腔室內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)墊圈，以便對(duì)于上述提動(dòng)頭任何一種給定的最大行程，調(diào)節(jié)上述彈簧構(gòu)件的彈力，其中，上述一個(gè)或多個(gè)墊圈用于調(diào)節(jié)上述彈簧構(gòu)件使提動(dòng)頭移動(dòng)到關(guān)閉位置的彈簧壓縮量，從而改變上述閥的臨界流速。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該方法還包括下述附加步驟提供具有不同長度的提動(dòng)頭，并且可從其中選擇和使用一個(gè)具有預(yù)定長度的提動(dòng)頭，以改變臨界流速能在其中被調(diào)節(jié)的范圍。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在設(shè)定上述從外部調(diào)節(jié)的裝置之前，該方法包括用下述步驟來大大擴(kuò)大可能的臨界流速的范圍的附加步驟把上述從外部調(diào)節(jié)的裝置定位在設(shè)置在上述殼體上的多個(gè)設(shè)定點(diǎn)中之一上，其中，上述多個(gè)設(shè)定點(diǎn)中的每一個(gè)都能夠用于調(diào)節(jié)上述從外部調(diào)節(jié)的裝置與上述殼體連接的位置；在上述腔室內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)墊圈，以便對(duì)于上述提動(dòng)頭任何一種給定的最大行程，調(diào)節(jié)上述彈簧構(gòu)件的彈力，其中，上述一個(gè)或多個(gè)墊圈用于調(diào)節(jié)上述彈簧構(gòu)件受到壓縮時(shí)使提動(dòng)頭移動(dòng)到關(guān)閉位置的彈簧壓縮量；以及選擇并使用一個(gè)預(yù)定的提動(dòng)頭長度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過流閥,它有一個(gè)在腔室內(nèi)部的滑動(dòng)的提動(dòng)頭(11),在腔室的一端有一個(gè)節(jié)流口,該閥的關(guān)閉流速設(shè)定點(diǎn)是可以調(diào)節(jié)的。通過從外部轉(zhuǎn)動(dòng)穿過該閥的帶螺紋的構(gòu)件能夠進(jìn)行精確的調(diào)節(jié),這種調(diào)節(jié)使得一個(gè)用螺紋配合在上述構(gòu)件上的限制器(37)在腔室內(nèi)橫向移動(dòng)。這種移動(dòng)使得限制器上的一個(gè)傾斜表面與提動(dòng)頭上的一個(gè)同樣的傾斜表面接觸,并相對(duì)于它滑動(dòng)。由于該提動(dòng)頭被一個(gè)螺旋彈簧(25)壓向限制器,所以上述提動(dòng)頭便在腔室內(nèi)作縱向移動(dòng),或者接近或者離開上述節(jié)流口。轉(zhuǎn)動(dòng)上述帶螺紋的構(gòu)件便能精確地設(shè)定提動(dòng)頭的最大行程,因而也就能精確地設(shè)定閥的臨界流速。為擴(kuò)大設(shè)定的范圍而不需要更換彈簧或改變節(jié)流口的尺寸,還可以設(shè)置附加的裝置,例如用來改變彈簧彈力的墊圈和閥的殼體上的多位設(shè)定點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16K17/30GK1251642SQ98803860
公開日2000年4月26日 申請日期1998年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月1日
發(fā)明者R·吉恩·桑德斯 申請人:桑德斯閥公司