[发明专利]级联可控流体控制阀以及用于流体控制阀的阀内件

说明书

技术领域

概括地说，本公开内容涉及流体控制阀，具体地说，本公开内容涉及用于流体控制阀的级联可控内件组件。

背景技术

在特定的应用中，可能需要具有高流量控制范围的流体控制阀。例如，在低流量状况下压力下降较大，而在高流量状况下压力下降较小的情况下可能需要流体控制阀。由于较大的流体控制阀的大的端口尺寸，传统的流体控制阀不能满足这些需求。

解决这些特定应用的一种可能方式是使用具有特征的阀笼的大流体控制阀。这些流体控制阀中的阀笼的特征在于低行程处的多级(multistage)，以抵抗低流量时高压力下降。鉴于此，流体控制阀必须比典型的流体控制阀更大，以提供较大的流量控制容量。但是，较大的流体控制阀通常具有较大的端口尺寸，所以该控制阀不能控制低流量或者非常低的流量。

解决这些应用的另一种方式是使用两个分离的阀门。通过使用两个阀门，可以使用小阀门来控制具有高压力下降的低流量，并且可以使用大阀门来控制具有低压力下降的高流量控制。但是，两个分离阀门的使用增加了特定的安装所需要的成本和空间需求。

发明内容

根据本发明的一个示例性方面，一种流体控制阀，包括主体、座环、设置为与所述座环相邻的阀笼、设置在所述阀笼内的第一阀塞组件、以及设置在所述第一阀塞组件内的第二阀塞组件。所述主体限定入口、出口、以及在所述入口与所述出口之间的通道，并且所述座环设置在所述通道中。所述阀笼设置在所述入口与所述出口之间并且包括多个径向开口。所述第一阀塞组件包括多个径向孔和第一阀塞，所述第一阀塞具有与所述径向孔流体连通的轴向孔和与所述轴向孔流体连通的节流端口。所述第一阀塞能够在闭合位置与打开位置之间移动，其中在所述闭合位置，所述第一阀塞与所述座环接合，在所述打开位置，所述第一阀塞与所述座环分离开。所述第二阀塞组件设置在所述第一阀塞组件的所述轴向孔内，并且包括第二阀塞，所述第二阀塞能够在所述第一阀塞组件内在闭合位置与打开位置之间移动，其中在所述闭合位置，所述第二阀塞与所述第一阀塞接合，在所述打开位置，所述第二阀塞与所述第一阀塞分离开。

进一步根据本发明的前述示例性方面中的任何一个或多个方面，流体控制阀还可以包括以下优选形式中以任意组合的任何一个或多个优选形式。

在一个优选形式中，所述多个径向孔穿过所述第一阀塞而形成。

在另一个优选形式中，所述第一阀塞组件包括保持件和弹簧，所述保持件固定到所述第一阀塞，所述弹簧设置在所述保持件内并在所述第一阀塞与所述第二阀塞之间，其中，所述弹簧将所述第二阀塞偏置离开所述第一阀塞，并且所述多个径向孔穿过所述保持件而形成。

在另一个优选形式中，所述弹簧与过程流体隔离。

在另一个优选形式中，所述第一阀塞包括锥形端。

在另一个优选形式中，所述第二阀塞组件包括将所述第二阀塞连接到致动器的阀杆。

在另一个优选形式中，所述第二阀塞包括穿过该第二阀塞的一个或多个孔，以使所述第二阀塞压力平衡。

在另一个优选形式中，所述第二阀塞包括：第一部分、第二部分以及座表面，所述第一部分的直径大于所述节流端口的直径，所述第二部分的直径小于所述节流端口的所述直径，所述座表面在所述闭合位置使所述第一阀塞与所述第二阀塞接合。

在另一个优选形式中，所述第二阀塞包括：从所述第二部分延伸的圆锥形部分和从所述圆锥形部分延伸的第三部分，并且所述第三部分具有大体上圆柱形的部分和平面部分。

在另一个优选形式中，所述第二阀塞包括从所述第二部分延伸的第三部分，并且所述第三部分是大体上圆柱形的并包括一个或多个凹槽。

在另一个优选形式中，所述第一阀塞包括多个同心环形通道，所述多个同心环形通道围绕所述节流端口轴向地对齐，并且所述第二阀塞包括多个同心环形突出部，所述多个同心环形突出部被配置为被接收在相应的通道中。

在另一个优选形式中，每个通道具有宽度，其中，每个通道的所述宽度小于更接近所述节流端口的相邻通道的宽度，并且所述多个突出部均具有相同的宽度。