[发明专利]自对准阀口

说明书

技术领域

本公开涉及气体调节器，尤其涉及气体调节器的一种自对准阀口。

背景技术

典型的气体分配系统在供给气体时的压力可能会根据对系统、气候、供应源和/或其他因素的要求来发生变化。然而，大多数配备有诸如燃烧室、干燥箱等燃气装置的终端用户设施要求气体在气体调节器的最大容量或低于最大容量下根据预定的压力传送。因此，气体调节器被应用到这些分配系统中以确保所传送的气体符合终端用户设施的要求。传统的气体调节器通常包括用于感测和控制所传送气体的压力的闭环控制致动器。

图1描绘了传统的气体调节器10。气体调节器10通常包括致动器12和调节阀14。调节阀14形成从例如气体分配系统接收气体的入口16，以及将气体传送至诸如工厂、餐馆、大厦等例如具有一个或多个装置的终端用户设施的出口18。此外，调节阀14包括设置在入口和出口之间的阀口36。气体必然经由阀口36在调节阀14的入口16和出口18之间移动。

致动器12耦接至调节阀14以确保调节阀14的出口18处的压力即出口压力与所需的出口压力或控制压力相符。致动器12因而通过气门口34和致动器口20与调节阀14流体连通。致动器12包括用于基于感测的出口压力来调节调节阀14的出口压力的控制组件22。具体地，控制组件22包括隔膜支撑板19、隔膜24、活塞32以及具有阀盘28的控制臂26。阀盘28包括大致圆柱形的本体25和固定至本体25的密封插入件29。隔膜24感测调节阀14的出口压力并提供响应来移动阀盘28以打开或关闭调节阀14。控制组件22还包括与控制组件22的顶侧接合的控制弹簧30以抵消由隔膜24感测到的出口压力。因此，同样可称为控制压力的所需的出口压力通过对控制弹簧30的选择来设定。

隔膜24可操作地连接至控制臂26，并因此通过活塞32连接至阀盘28，然后基于感测的出口压力控制调节阀14的开口。举例来说，当终端用户操作例如燃烧室的一个装置时，就对气体调节器10下游的气体分配系统提出了需求，从而降低了出口压力。相应地，隔膜24感测到这种降低的出口压力。这就允许控制弹簧30扩张来将活塞32以及控制臂26的右侧向下移动(相对于图1的定向)。控制臂26的这种移位将阀盘28移动远离阀口36以打开调节阀14，从而增加出口流来满足来自装置的增加的需求，并且增加出口压力使其回到控制压力。通过如此配置，装置可引导气体通过阀口36以及通过调节阀14的出口18。

常规调节器10的控制组件22还起到减压阀的作用。具体地，控制组件22还包括减压弹簧40和排出阀42。隔膜24包括穿过其中央部分的开口44，活塞32包括密封碗38。减压弹簧40被设置在活塞32和隔膜24之间以使隔膜24在正常运行期间偏抵密封碗38以关闭开口44。在发生故障时，例如控制臂26断裂，控制组件22将不再直接控制阀盘28，并且入口流将使阀盘28移动到极端打开位置。这就允许最大量的气体流入致动器12。因此，由于气体填充致动器12，相对隔膜24而形成的压力迫使隔膜24远离密封碗38，由此暴露出开口44。气体因而经过隔膜24上的开口44并朝向排出阀42流动。排出阀42包括阀塞46和将阀塞46偏置到关闭位置的释放弹簧54，如图1所示。当致动器12内的压力以及排出阀42附近的压力达到预定的阈限压力时，阀塞46抵抗释放弹簧54的偏置向上移动并打开，从而将气体排到大气中并减少调节器10内的压力。

在常规调节器10中，设置在入口16和出口18之间的阀口36是包括座圈37并形成孔口的一体结构。当阀盘28位于关闭位置时，固定至阀盘28的本体25的密封插入件29密封接合阀口36的座圈37。阀口36可从调节阀104移除，以使其能够由具有不同直径或构造的孔口和座圈的不同阀口来替换，从而调整调节阀14的操作和流量特性以适应特定应用。

然而，任何常规一体式阀口例如阀口36一旦安装后，它们是被固定的且不能以任何角度调整。因此，阀盘28、在该实例中更具体地是设置在阀盘28内的橡胶密封插入件29必须被移动或调整且被压挤以实现阀口36的座圈37和阀盘28之间的接合。然而，由于插入件29或阀盘28的相关部分是压槽状的以确保与阀盘28的座圈37接触，出口压力或“锁定值”上升。这能够导致隔膜24响应高于控制压力的出口压力，增加阀盘28所需的关闭阀104的力，或是实现“锁定”或期望的出口压力的力，这些可能都是不期望的。

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