[发明专利]用于流体调节器的阀杆和阀塞装置

说明书

技术领域

本公开内容大体上涉及流体调节器，特别是涉及一种用于流体调节器的阀杆和阀塞装置。

背景技术

过程控制系统利用多种现场装置来控制过程参数。流体调节器通常分布在整个过程控制系统中来控制不同流体(例如，流体、气体等)的压强。一般而言，背压流体调节器调整或调节所感测的上游压强，以将上游过程系统压强维持在可接受的和/或恒定的压强极限内。例如，背压流体调节器典型地调节高压流体源的压强，以阻止高压流体从背压调节器到达上游的仪器或控制装置。

一些已知的背压流体调节器包括隔膜，该隔膜通过阀杆可操作地耦接到阀塞，以相对阀座移动阀塞，来阻止或允许流体在入口和出口之间流动。例如，背压流体调节器典型地通过使用施加到隔膜的第一侧的预设控制力或载荷沿第一方向(例如，沿闭合方向，其中阀塞密封接合阀座)推进阀塞来调节上游流体压强。隔膜的第二侧被流体耦接到入口流体或上游压强来施加力，以沿与第一方向相反的第二方向来推进隔膜。因此，隔膜响应于在入口的流体的压强(即，施加到隔膜的第二侧的力)和预设控制力(即，施加到隔膜的第一侧的力)之间的差来改变穿过调节器的流动，以维持或调节所需的上游压强。

阀塞和阀杆常常通过紧固件刚性地耦接在一起，以使得阀塞总是和隔膜一起移动。因此，阀塞总是保持可操作地耦接到隔膜和预设控制或载荷。因此，当阀塞密封接合阀座时，预设力被施加到阀塞的密封件(例如，弹性体O形环(elastomeric O-ring seal))。然而，在阀塞和阀杆之间的这种连接是不利的，这是因为例如在流体调节器的维护或装运中，当控制压强离开感测腔时，预设载荷或力可能在阀塞接合阀座时向阀塞施加较高的阀座载荷。这种较大的阀座载荷可能损坏阀塞的密封件(例如，弹性体密封件)，由此在操作中引起调节器泄露。

发明内容

在一个实例中，流体调节器包括流动控制部件和阀杆，所述流动控制部件具有本体，所述本体具有在第一端和第二端之间的纵向孔，所述阀杆布置在所述流动控制部件的孔内。连接器可滑动地耦接所述阀杆和所述流动控制部件，以使得当所述流动控制部件密封接合所述流体调节器的阀座时，所述连接器远离所述流动控制部件移动，以减少由所述流体调节器的加载元件施加到所述流动控制部件的加载力。

在另一个实例中，流体调节器包括阀塞，所述阀塞具有贯穿所述阀塞的孔。阀杆经由所述孔可滑动地耦接到所述阀塞，以在所述阀塞接合所述流体调节器的阀座时，允许所述阀杆移动穿过所述孔。所述阀杆包括头部来接合所述阀塞，以远离所述阀座来移动所述阀塞。弹簧被耦接到所述阀塞，以当所述头部脱离所述阀塞时保持所述阀塞与所述阀座密封接合。

附图说明

图1A示出了已知的流体调节器。

图1B示出了图1A的已知的流体调节器的放大部分。

图2A示出了本文描述的的示例性流体调节器。

图2B示出了图2A的示例性流体调节器的放大部分。

图3示出了处于打开位置的图2A和图2B的示例性流体调节器。

图4示出了处于闭合位置的图2A、2B和图3的示例性流体调节器。

具体实施方式

当流动控制部件与阀座密封接合以阻止或限制流体流动通过流体调节器(例如，闭合位置)时，本文描述的示例性的背压流体调节器(back pressure fluid regulator)可操作地将加载部件从流动控制部件分开或解耦，并可操作地耦接加载部件与流动控制部件，以将流动控制部件远离阀座移动来允许流体流过流体调节器(例如，打开位置)。更具体地，当流动控制部件密封接合阀座时，通过允许阀杆滑动穿过流动控制部件，加载部件从流动控制部件可操作地分离。当流动控制部件密封接合阀座时，允许阀杆滑动穿过流动控制部件减少或缓解了由流体调节器的加载部件(例如，控制弹簧)施加到流动控制部件的阀座载荷或力。这种配置显著地减少了在例如流体调节器的维护或装运中对流动控制部件(例如，对流动控制部件的密封件)的损坏。特别是，在流体阀运送到消费者之前，加载部件的预设压强或力可由制造者进行调节或设置，而不需向流动控制部件的密封件施加较大的载荷。