[实用新型]流体控制设备、用于气体调节器的控制构件

说明书

技术领域

概括地说，本公开内容涉及流体控制设备(例如，流体调节器)，更具体地说，涉及用于流体控制设备的控制构件的配置和组装。

背景技术

流体控制设备用于各种系统(例如，天然气输送系统、化学处理系统等等)，以控制通过这些系统的流体的流动。流体控制设备包含各种类型的装置，包括控制阀和调节器。通常，流体控制设备具有流体流动路径以及用于调整流体流动路径的尺寸的控制构件。

图1描绘了已知的调节器10，调节器10包括阀体12和致动器14。阀体12包括入口13和出口16以及在入口13与出口16之间延伸的流动路径18。流动路径18的一部分由喉部20限定，并且阀座环22被设置在喉部20中。致动器14包括致动器外壳24，其具有可移除地附接到下部28的上部26。致动器14还包括：膜片30，其被设置在致动器外壳24的上部26与下部28之间并且使这两个部分分离；以及被设置在流动路径16中的控制构件32。致动器外壳24的下部28与下游控制线路(没有示出)流体连通。因此，下游压力被提供给致动器外壳的下部28并且对膜片30施加力。

控制构件32被配置为：响应于跨膜片30的压力的变化，在打开位置与闭合位置之间往复运动。在打开位置(没有示出)中，控制构件32与阀座环22间隔开，从而允许流体流动通过喉部20。在闭合位置(图1中所示出的)中，控制构件32密封地接合阀座环22，以防止或阻止流体流动通过喉部20。

调节器组件10包括线圈弹簧34，线圈弹簧34将控制构件32偏置到打开位置。当阀体12的出口压力低时，线圈弹簧34将控制构件32移动到打开位置。相比之下，当阀体12的出口压力高时，对膜片30施加的压力抵抗线圈弹簧34的偏置力，从而将控制构件32移动到闭合位置。由于线圈弹簧34的这种布置，调节器10通常被分类成“故障开(fail-open)”调节器。其它调节器被配置成“故障关(fail-closed)”调节器，其中弹簧将控制构件偏置到闭合位置。

如图1中所描绘的，常规的调节器通常采用阀杆40将线圈弹簧34连接到控制构件32。阀杆40的下端42具有环形突出部44和带螺纹的端部46。在组装期间，带螺纹的端部46插入穿过控制构件32中的通孔，以使得控制构件32位于环形突出部44与带螺纹的端部46之间。随后，保持螺母48围绕带螺纹的端部46转动并螺旋地推进为与控制构件32的底表面50接触。控制构件32从而被固定在环形突出部44与保持螺母48之间。

常规的控制构件通常具有跨其整个宽度是平面的底表面。因此，如图2中所描绘的，保持螺母48从控制构件32的底表面50向外突出，并向控制构件32的底部赋予球形轮廓。因此，在操作期间流体必须围绕保持螺母48流动。随着控制构件32在操作期间改变位置，围绕保持螺母48的流体的路径也改变。因此，在某些流动条件下，对控制构件32的底表面50施加的流体压力可能小于对控制构件32的顶表面52施加的流体压力。在一些情况下，这种压力差会使得控制构件32陷入高频振荡的模式中，这转而会引起调节器10的不稳定的输出压力。这种现象更有可能发生在低流动条件下，其中在低流动条件下，控制构件32的位置的任何改变会对力平衡具有大的影响。

本公开内容阐述了流体控制设备和组装这种设备的方法，该流体控制设备和组装方法体现现有的流体控制设备和现有的组装方法的有利替代方案，并且可以解决上面提到的挑战或需求中的一个或多个，还提供其它的益处和优点。

实用新型内容

针对调节器可能产生不稳定的输出压力，以及在低流动条件下，控制构件对力平衡具有大的影响的问题，本实用新型提出了一种流体控制设备、用于气体调节器的控制构件。

根据第一示例性方面，一种流体控制设备包括阀体、阀座、致动器外壳、控制构件、偏置构件、阀杆和连接构件。所述阀体限定用于流体的流动路径。所述阀座可以沿所述流动路径被设置在所述阀体中。所述致动器外壳可以连接到所述阀体。所述控制构件可以被设置在所述阀体中并且能够在打开位置与闭合位置之间移动，所述控制构件在所述打开位置时与所述阀座间隔开，所述控制构件在所述闭合位置时接合所述阀座。所述连接构件可以围绕所述阀杆安装，并且接合所述控制构件的底表面。通孔可以形成在所述控制构件的所述底表面中并且与纵向轴线对齐。所述通孔可以接收所述阀杆。第一沉孔可以形成在所述控制构件的所述底表面中并且与所述纵向轴线对齐。另外，所述第一沉孔可以接收所述连接构件。