[发明专利]自对准阀塞

说明书

一种平衡压强调节器包括具有通过流体通道连接的流体入口和流体出口的阀本体。阀座布置在该流体通道内。自对准阀塞至少部分地布置在该流体通道内，自对准阀塞和阀座相互作用以选择性地开启或关闭该流体通道。保持器部分地布置在自对准阀塞的孔内并且将该自对准阀塞可操作地连接到具有球部的阀杆上。更具体地，该保持器包括适于容纳该阀杆的球部的凹部，以使得该自对准阀塞绕阀杆的球部自动地旋转从而在该自对准阀塞的阀盘和阀座之间实现对准和密封接合。

技术领域

本发明涉及一种平衡压强调节器，更具体地，涉及一种用于平衡压强调节器的自对准阀塞。

背景技术

压强调节阀被用在形形色色的工业和住宅应用中用于控制流体的下游压强。例如，在化学加工厂或者炼油厂中，压强调节阀被用来管理流动的流体以补偿在需求上的增加或者减少，或者补偿其他的负载分布，并因此保持所控制的流体压强。同样地，压强调节阀可以被用在管道工程的固定装置中用以保持预定的流体压强，该预定的流体压强自动地调节为需要的变量，诸如在淋浴器或水龙头中的防烫阀。通过控制下游压强，压强调节阀补偿下游需求的变化。例如，当下游需求增加时，压强调节阀开启用以允许更多的流体流经压强调节阀，从而保持相对稳定的下游压强。另一方面，当下游需求减少时，压强调节阀关闭用以减少流体流经压强调节阀的量，再次保持相对稳定的下游压强。

可以将压强调节阀分类为平衡压强调节阀或非平衡压强调节阀。非平衡阀典型地在阀塞的一侧具有高压的入口流体并且在阀塞的另一侧具有低压出口流体。非平衡阀受到如所熟知的衰减的入口特性的不希望有的影响。衰减的入口特性是一种这样的现象，即，当上游压强的减少时非平衡阀在下游压强上经历未预期的增加的现象。由于大多数压强调节阀试图保持稳定的下游压强，故这种影响是不希望有的。衰减的入口特性由作用在阀塞的高压侧的流体力而引起，这种流体力试图将阀塞移动到闭合位置。作为结果，该阀必须具有一些机构用以对抗作用在该阀塞上的流体力。因为对抗流体力的该结构典型地具有设定值，所以尽管作用在阀塞的入口侧上的流体力可能是变化的(例如，由于入口流体的供应减少，或者由于阀的上游压强变化)然而由这种机构产生的力却是恒定的。衰减的入口特性对于具有诸如气缸、管道拖车或者抽水管道(hydrils)的有限的压缩流体源是特别重要的，因为在这种应用中具有固定的入口流体供应，所以当入口流体供应减少时入口流体压强减小。

非平衡阀还经受发生在阀座上的损坏。在具有高入口压强的非平衡阀中，作用在大的阀口上的流体压强可以使阀座变形。作为结果，非平衡阀对于高压强、大孔口的应用而言并非理想的。

为了在更高的流动应用中处理衰减的入口特性，平衡压强调节器得以开发。在平衡的压强调节器中，部分上游的压强转而用来作用到阀塞的下游部分上。因此，阀塞是“平衡的”，其具有同样的流体压强作用在阀塞的上游部分和下游部分上。以这种方式，因为作用在阀座上游和阀座下游的阀塞表面上的、趋向于将阀塞压向闭合位置的流体力是相同的，所以消除(或者大大减少)了衰减的入口特性。换言之，归因于流体压强的原因，阀塞自身产生了非常小的或者没有产生开启/闭合力。

在隔膜型压强调节器中，来自阀塞的上游或者入口侧的更高压强的流体可以通过阀塞排到该隔膜的相对侧从而平衡阀塞上的力，类似于上述的平衡调节器。典型地，这种流体力的平衡是通过包括一个或者多个从该入口侧到隔膜的致动器侧延伸通过阀塞的排出槽道或者排出口来实现的。

图1中示出了典型的隔膜型(平衡)压强调节阀。更具体地，图1示出了一个常规的节流阀10，其包括致动器12和平衡压强调节阀14。该调节阀14限定了用于接收例如来自气体分配系统的气体的入口16以及用于将气体传送到例如具有一个或多个设备的诸如工厂、饭店、公寓大楼等的终端使用设备的出口18。此外，调节阀14包括布置在入口16和出口18之间的阀座22。气体必须穿过阀座22从而在调节阀14的入口16和出口18之间经过。