放弹簧54。一 旦致动器12内的压力以及接近泄放阀42的压力到达预定的阈值压力,阀塞46克服释放弹 簧54的偏压向上移位并打开,从而将气体排放到大气中并减小调节器10中的压力。
[0017] 选择调节器用于特定应用的一个需要考虑的因素是在设定出口压力或控制压力 时使流动能力最大化。然而,如上所述,上述传统阀口 136、236的孔道144、244所具有的有 效直径小于各自的实际直径,因此,最大的潜在流动能力未被实现。
【发明内容】
[0018] 本发明提供调节器和/或用于调节器的阀口。所述调节器大体上包括致动器和阀 体。所述致动器包括可移动的阀盘。所述阀口被设置在所述阀体内。所述致动器使所述阀 盘相对所述阀口移位以控制通过所述阀体的流体流动。所述阀口包括用于控制通过阀体的 流体的孔道。
[0019] 所述阀口的一个方面可包括具有入口部和出口部的孔道。所述入口部可包括从扩 大的入口孔向所述出口部会聚的内侧壁。如此构造,所述入口部迫使流体流过所述阀口,以 使流动能力最大化。
[0020] 根据本发明的所述阀口的另一方面,所述孔道的所述入口部可包括的纵向尺寸远 大于所述出口部的纵向尺寸。
[0021] 本发明的另一方面可进一步包括的阀口包括壳体和可滑动地设置在该壳体内用 于提供主级和次级密封的插装筒,其中所述插装筒可限定具有从扩大的入口孔向出口会聚 的内侧壁的孔道。如此构造,会聚的侧壁迫使流体流过所述阀口,以使流动能力最大化。
【附图说明】
[0022] 图1为包括一个传统阀口的传统调节器的侧面剖视图;
[0023] 图IA为从图1的圆I-A截取的包括图1的传统阀口的图1的调节器的调节阀的 侧面剖视图;
[0024] 图2为适用于图1的调节器的另一个传统阀口的侧面剖视图;
[0025] 图3为包括阀口的调节器的侧面剖视图,该调节器和阀口根据本发明的第一实施 例构造;
[0026] 图3A为从图3的圆III-A截取的图示本发明第一实施例的阀口的图3的调节器 的调节阀的侧面剖视图;
[0027] 图4为根据本发明的第二实施例构造的阀口的侧面剖视图;以及
[0028] 图5为根据本发明的第三实施例构造的用于阀口中的插装筒的侧面剖视图。
【具体实施方式】
[0029] 图3图示按照本发明的一个实施例构造的气体调节器300。该气体调节器300大 体上包括致动器302和调节阀304。调节阀304包括用于接受例如来自气体分配系统的气 体的入口 306,以及用于将气体输送到例如具有一个或多个用具的设备的出口 308。致动器 302被连接到调节阀304,并包括具有控制构件327的控制组件322。在第一或正常操作模 式,控制组件322检测调节阀304的出口 308处的压力,即出口压力,并控制控制构件327 的位置,以使出口压力近似等于预定的控制压力。另外,一旦在系统中发生失效,例如控制 组件322的部件之一发生断裂,调节器300起安全功能,该安全功能大体上与以上参见图1 所示的调节器10的安全阀42所述的安全功能相似。
[0030] 继续参见图3,调节阀304进一步限定喉部310和阀嘴312。喉部310被设置在入 口 306和出口 308之间,并容纳阀口 336。阀嘴312限定沿与调节阀304的入口 306和出口 308的轴线大致垂直的轴线设置的开口 314。阀口 336包括入口端350、出口端352和在入 口端350和出口端352之间延伸的细长的孔道344。气体必须穿过阀口 336中的孔道344, 从而在调节阀304的入口 306和出口 308之间行进。阀口 336能够从调节阀304移除,以 能够被替换成具有不同结构的不同阀口,从而使调节阀304的操作和流动特性适合具体应 用。
[0031] 致动器302包括壳体316和控制组件322,如上所述。壳体316包括例如通过多 个紧固件(未示出)紧固在一起的上壳体部件316a和下壳体部件316b。下壳体部件316b 限定控制腔318和致动器嘴320。致动器嘴320被连接到调节阀304的阀嘴312,从而在致 动器302和调节阀304之间提供流体连通。在公开的实施例中,调节器300包括将嘴312、 320紧固在一起的凸缘311。上壳体部件316a限定安全腔334和排气口 356。上壳体部件 316a进一步限定用于容纳控制组件322的一部分的塔状部358,如下所述。
[0032] 控制组件322包括隔膜子组件321、盘子组件323和安全阀342。隔膜子组件321 包括隔膜324、活塞332、控制弹簧330、安全弹簧340、组合弹簧座364、安全弹簧座366、控 制弹簧座360和活塞导承359。
[0033] 更具体地,隔膜324包括限定有贯通其中央部分的开口 344的盘状隔膜。隔膜324 由柔性、基本上气密的材料构成,并且,其周界被密封地紧固在壳体316的上下壳体部件 316a、316b之间。隔膜324由此将安全腔334和控制腔318隔开。
[0034] 组合弹簧座364被设置在隔膜324之上,并限定与隔膜324中的开口 344同中心 设置的开口 370。如图3所示,组合弹簧座364支撑控制弹簧330和安全弹簧340。
[0035] 公开的实施例的活塞332包括具有密封杯部338、辄状部372、螺纹部374和导向 部375的大体上细长的杆状构件。密封杯部338呈凹陷和大致盘状,并围绕活塞332的中 部沿圆周延伸,还位于隔膜124正下方。辄状部372包括适于容纳联接件335的腔,该联接 件335连接到盘子组件323的一部分,以实现隔膜子组件321和盘子组件323之间的连接, 如下所述。
[0036] 活塞332的导向部375和螺纹部374被设置为分别穿过隔膜324和组合弹簧座 364中的开口 344、370。活塞332的导向部375可滑动地设置在活塞导承359的腔中,这保 持活塞332相对于控制组件322的其余部分的轴向对准。安全弹簧340、安全弹簧座366和 螺母376被设置在活塞332的螺纹部374上。螺母376将安全弹簧340保持在组合弹簧座 364和安全弹簧座366之间。控制弹簧330被设置在组合弹簧座364之上,如所述,并位于 上壳体部件316a的塔状部358内。控制弹簧座360被拧到塔状部358中,并压缩控制弹簧 330抵靠组合弹簧座364。
[0037] 在公开的实施例中,控制弹簧330和安全弹簧340包含压缩螺旋弹簧。因此,控制 弹簧330抵靠着上壳体部件316a,并对组合弹簧座364和隔膜324施加向下的力。安全弹 簧340抵靠着组合弹簧座364,并对安全弹簧座366施加向上的力,该力依次被施加到活塞 332上。在公开的实施例中,控制弹簧330产生的力通过调节控制弹簧座360在塔状部358 中的位置进行调节,因此调节器300的控制压力也是可调节的。
[0038] 控制弹簧330反抗隔膜324检测到的控制腔318中的压力。如所述,该压力与存 在于调节阀304的出口 308的压力相同。相应地,控制弹簧330施加的力将出口压力设定 成适于调节器300的期望压力或控制压力。隔膜子组件321通过活塞332的辄状部372和 联接件335被可操作地连接到盘子组件323,如上所述。
[0039] 盘子组件323包括控制臂326和杆导承362。控制臂326包括阀杆378、杠杆380 和控制构件327。公开的实施例的控制构件327包括具有支撑表面388的阀盘328。阀杆 378、杠杆380和阀盘328被分别构造并组装以形成控制臂326。具体地,阀杆378为具有鼻 部378a和凹槽378b的大致线性杆,其在公开的实施例中大体上呈矩形。杠杆380是稍微 弯曲的杆,并包括支点端380a和自由端380b。支点端380a包括用于容纳下壳体部件316b 承载的枢轴销386的孔384。支点端380a还包括具有椭圆形截面并设置在阀杆378的凹槽 378b内的关节387。自由端380b被容纳在与活塞332的辄状部372相连的联接件335的 顶部335a和销335b之间。因此,联接件335可操作地将盘子组件323连接到隔膜子组件 321〇
[0040] 杆导承362包括大致柱形的外部362a、大致柱形的内部362b和连接内、外部 362b、362a的多个径向连接板362c。杆导承362的外部362a的大小和结构被设置为配合 在调节阀304和下壳体部件316b的嘴312、320内。内部362b的大小和结构被设置为可滑 动地保持控制臂326的阀杆378。因此,杆导承362用于保持调节阀304、致动器壳体316 与控制组件322