[发明专利]用于流体调节器的自调整弹簧座和包括自调整弹簧座的流体调节器

说明书

技术领域

本发明总地涉及一种流体控制装置，更具体地说，涉及包括定位装置的流体控制装置和用于流体控制装置的定位装置。

背景技术

流体控制装置包括各种类型的包括控制阀和调节器在内的设备。这些控制装置适合连接在流体处理控制系统中，例如化学处理系统、天然气输送系统等，用来控制流经的流体流动。每个控制装置限定一流体流动通道(flow-path)并且包括用来调节流动通道尺寸的控制件。例如，图1描述了一种包括阀体12和致动器14的已知调节器10，阀体12限定流动通道16并且包括一入口18。在图1中，调节器10被配置成向上流动的结构。致动器14包括上致动器外壳20、下致动器外壳22，隔板分组件30包括隔板32和定位装置组件34。

定位装置组件34包括管状控制件33、螺旋弹簧35、中心杆36、第一弹簧座38、第二弹簧座40。管状控制件33设置在上、下致动器外壳20、22内，并适于响应隔板分组件30上的压力变化作双向移动。这样设置，管状控制件33控制流经阀体12入口18的流体流动。另外，正如图所描画的那样，调节器10包括设置在阀体12入口18的座环26。当阀体12的出口压力很高时，定位装置组件34的密封面28可以密封性地和座环26接合并且关闭入口18。同样地，致动器14内缺乏压力或者隔板32失灵时，螺旋弹簧35，其被中心杆36支撑并置于管状控制件33内，偏置管状控制件33进入开启位置，这在图1中已示出。

仍然参照图1，传统的调节器10中的螺旋弹簧35是由位于第一弹簧座38和第二弹簧座40之间的中心杆36支撑的。第一弹簧座38通常包括一个固定连接至中心杆36的平盘，第二弹簧座40包括一个固定连接至管状控制件33的内壁的较复杂结构，代表性地，第二弹簧座40和管状控制件33的内壁螺纹连接。如图2所示，第二弹簧座40包括一个具有复杂几何截面的整体构件，用来安装和调整管状控制件33中的弹簧35。

具体地，图2中所描述的调节器10的第二弹簧座40包括横截面几何形状，该几何形状通常类似改进型的圆锥形或三角形形状，并且包括安装部分42、底板部分44和杆接收部分46。安装部分42包括若干外螺纹48，从而使第二弹簧座40螺纹连接到管状控制件33。杆接收部分46限定孔50以用来接收中心杆36(如图1所示)，这样管状控制件33和第二弹簧座40可以在调节器10操作期间相对于中心杆36移动。

第二弹簧座40的底板部分44设置在安装部分42和杆接收部分46之间，并且使之适合与弹簧35末端接合。特别是，底板部分44包括通常是水平的底板表面52和调整表面54。如图1所示，弹簧35一端安装靠着底板表面52并且弹簧35内侧设置成与调整表面54相邻或相接触，如此配置，第二弹簧座40的底板部分44可以起到将弹簧35支撑和定位在管状控制件33内部的作用。

在工作过程中，管状控制件33和第二弹簧座40响应隔板分组件30上的压力变化相对于中心杆36移动，这种移动引起弹簧35随着管状控制件33的移动周期性地伸展或压缩。不过，弹簧35的展开和压缩会导致第一弹簧座38相对于管状控制件33发生位移。这种位移可能是制造这种弹簧时的缺陷暴露导致的，这些缺陷可能引起弹簧35周边负载的不均衡，这会引起弹簧35侧向移动并和管状控制件33内壁接触，并且/或者侧向推第一弹簧座38到管状控制件33内壁中。这种现象通常称作侧加载并且它能引起弹簧35和/或第一弹簧座38过早磨损和/或故障。在弹簧35包括一个能产生相当大负载的高效大弹簧时，这个问题会进一步恶化。

发明内容

本发明一方面公开提供了一种用于调节流经调节器流体流动通道的流体流动的定位装置组件，该定位装置组件包括：管状控制件、中心杆、第一弹簧座、第二弹簧座和弹簧。中心杆至少部分设置在管状控制件内，并且适于固定到调节器外壳；第一弹簧座设置在管状控制件内并且相对于中心杆固定连接；第二弹簧座至少部分设置在管状控制件内并且限定一个开口，中心杆贯穿该开口；弹簧设置在第一弹簧座和第二弹簧座之间，并适合用来偏置管状控制件至相对于调节器外壳的一预定位置；第二弹簧座包括相对于控制件固定的弹簧座适配器和座环，座环与弹簧接合并适于相对于弹簧座适配器移动，由此自调整位于管状控制件内的弹簧。

在一些实施例中，座环相对于弹簧座适配器活动连接。

在一些实施例中，第二弹簧座包括位于弹簧座适配器和座环之间的球窝式接头，这样，座环可以相对于弹簧座适配器活动连接。

在一些实施例中，所述弹簧座适配器包括部分球形的凸表面，并且座环接合弹簧座适配器的该部分球形的凸表面。