流體調(diào)節(jié)器、改進其穩(wěn)定性的設(shè)施、用于其的桿銷組件及桿銷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型大體上涉及諸如流體調(diào)節(jié)器的流體控制裝置，并且更具體地講涉及具有固定式桿銷組件的流體調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002]對于傳統(tǒng)的氣體分配系統(tǒng)而言，供應(yīng)的壓力可以根據(jù)系統(tǒng)的要求、氣候、供應(yīng)源、和/或其它因素而變化。然而，配備諸如爐、烘箱等的氣體設(shè)備的多數(shù)終端用戶設(shè)備需要根據(jù)預(yù)定的壓力輸送的氣體、且處于或低于流體調(diào)節(jié)器的最大容量。因此，流體調(diào)節(jié)器在這些分配系統(tǒng)中被設(shè)置，從而確保所輸送的氣體滿足終端用戶設(shè)備的要求。
[0003 ]調(diào)節(jié)流體壓力和/或流以維持在選定的輸出壓力的流體調(diào)節(jié)器在本領(lǐng)域中大體上是已知的。一種類型的流體調(diào)節(jié)器是單段式壓力調(diào)節(jié)器，其作用成在單個步驟中降低輸入或源壓力至輸出或輸送壓力。另一種類型的流體調(diào)節(jié)器是雙段式調(diào)節(jié)器，其在兩個步驟中降低輸入壓力至輸出壓力。已知的雙段式流體調(diào)節(jié)器10在圖1中示出。流體調(diào)節(jié)器10包括調(diào)節(jié)器本體12，其限定流體入口 14以及流體出口 16，二者通過流體流道18相連，所述流體流道大體上穿過本體12延伸。流體調(diào)節(jié)器10大體上分成多個容室，包括第一容室20、第二容室22以及第三容室24。流體調(diào)節(jié)器10包括第一段孔口 26以及第二段孔口 30，所述第一段孔口在流體流道18內(nèi)設(shè)置并通至第一段座28，所述第二段孔口在流體流道18內(nèi)設(shè)置并通至第二段座32。第一段控制元件34在流體流道18內(nèi)設(shè)置并能夠在打開位置(如圖1所示)與關(guān)閉位置之間切換，其中在所述打開位置，第一段控制元件34離開第一段座28，在所述關(guān)閉位置，第一段控制元件34坐靠著第一段座28。流體調(diào)節(jié)器10包括致動器36，所述致動器附接至調(diào)節(jié)器本體12。致動器36附接至或者操作性聯(lián)接至第一段控制元件34，并且設(shè)置成對流體出口16中的流體壓力變化做出響應(yīng)并且使得第一段控制元件34在打開位置與關(guān)閉位置之間移動，從而控制過程流體經(jīng)過第一段孔口 26的流。致動器36可以是傳統(tǒng)的致動器，并且使得操作性聯(lián)接至第一段控制元件34的桿38取決于第三容室24中的壓力狀況移動，從而打開或關(guān)閉第一段控制元件34。正如所知，致動器36包括膜片、加載彈簧、以及合適的桿柄或其它合適的連桿。第二段控制元件40在流體流道18內(nèi)設(shè)置并且能夠在打開位置(如圖1所示)與關(guān)閉位置之間切換，在所述打開位置，第二段控制元件40離開第二段座32，并且在所述關(guān)閉位置，第二段控制元件40坐靠著第二段座32(其中，控制元件40將被定位成圖1的打開位置向左)。第二段控制元件40設(shè)置成對流體壓力變化做出響應(yīng)并控制過程流體經(jīng)過第二段孔口30的流。
[0004]在操作時，入口 14暴露于供應(yīng)壓力Pi,而出口 16暴露于出口或操作壓力Po，所述出口或操作壓力為布置在下游的需要處于較低操作壓力的氣體的裝置所需的操作壓力。入口壓力P1高于出口或操作壓力Po。第一容室20與通至大氣的通氣部42流體連通，并且因此第一容室20處于大氣壓Pa。第二容室22大體上處于入口壓力Pi與出口壓力Po之間的中間壓力Pm。在操作的過程中，入口壓力P1大體上足夠地高以保持第二段控制元件40處于如圖1所示的打開位置。如果入口壓力？工降低足夠的話，則第二容室22內(nèi)的壓力使得第二段控制元件40向左切換朝向關(guān)閉位置或切換至關(guān)閉位置，將第二段關(guān)閉。第一段的操作也是傳統(tǒng)的。當(dāng)?shù)谌菔?4內(nèi)的壓力下降時，意味著下游的氣體裝置的壓力下降，致動器36內(nèi)的加載彈簧(其抵靠著致動器36的膜片)抵靠著膜片克服氣體壓力。因此，致動器36使得桿柄和/或膜片板向下移動，沿著向下的方向使得桿38旋轉(zhuǎn)，從而使得第一段控制元件34移動離開座32，將附加的氣體供應(yīng)到第三容室24中。相反地，在第三容室24內(nèi)的壓力增加時，致動器使得第一段控制元件34朝向座28移動或者移動至座28，降低第三容室24內(nèi)的壓力。
[0005]如圖1所示，桿38通過銷44被固定至調(diào)節(jié)器本體12，并且操作性聯(lián)接至第一控制元件34和致動器36。銷44設(shè)置在調(diào)節(jié)器本體12內(nèi)形成的容腔中，從而容腔的壁限制了銷44的平移運動。桿38大體上通過銷44在前端附接至調(diào)節(jié)器本體12，并且在致動器36在后端處沿豎直方向向下移動桿38時繞銷44自由旋轉(zhuǎn)。在后端的向下豎直移動之后，桿38繞銷44旋轉(zhuǎn)并且沿著流18的方向牽拉控制元件34并且離開第一座28。桿38的定位可以被仔細(xì)地校準(zhǔn)，從而在致動器36沿著豎直的方向移動桿38時，桿相對于銷44旋轉(zhuǎn)，使得控制元件34移動離開或朝向第一段座38—預(yù)定的距離。桿38和銷44能夠旋轉(zhuǎn)地相連，S卩，桿38和銷44相對于彼此旋轉(zhuǎn)并且共享一共同的旋轉(zhuǎn)軸線。銷44在具有用于松配合的足夠間隙的孔處可旋轉(zhuǎn)地連接至桿38，允許桿38沿著銷44自由地旋轉(zhuǎn)和滑動。在高壓的環(huán)境中，桿38可以變得更松并且可以在水平方向上相對于銷的軸線擺動，產(chǎn)生了抖動。
[0006]桿38和銷44提供了將致動器36與控制元件34操作性聯(lián)接的重要功能。桿38繞銷44旋轉(zhuǎn)，將致動器36的豎直運動轉(zhuǎn)換成控制元件34的平移運動。致動器36的豎直運動、桿38的轉(zhuǎn)動、以及控制元件34的平移運動中的每個針對致動器36被預(yù)定，從而對輸出壓力精確地做出響應(yīng)并且控制經(jīng)過第一段孔口 26的流體流。在流體調(diào)節(jié)器10中，高壓的流體(液體或氣體)流經(jīng)流體流道18并且可以使得桿38自銷44獨立地移動。甚至自致動器36和控制元件34的預(yù)定動作的輕微的偏離(由桿38的附加運動造成)也可以顯著地擾亂經(jīng)過調(diào)節(jié)器10的流體流。例如，頻繁的或反復(fù)的桿運動和抖動產(chǎn)生了浪費的運動并且可以逐漸地使得銷44和桿36的聯(lián)接表面、桿38和控制元件34的聯(lián)接表面、桿38和致動器36的聯(lián)接表面、以及調(diào)節(jié)器10內(nèi)的其它機械部件磨損。桿抖動以及水平擺動可以負(fù)面地影響桿38對致動器36豎直運動的響應(yīng)性和/或精度、并因而負(fù)面地影響控制元件34對桿38旋轉(zhuǎn)的響應(yīng)性和/或精度。因此，控制元件34可以意外地移動離開或朝向段座32或者對致動器36的移動沒有響應(yīng)，導(dǎo)致了不正確、不一致的流特性、不穩(wěn)定、慢響應(yīng)時間、加快的系統(tǒng)磨損以及系統(tǒng)故障。因此，期望的是提供一種流體調(diào)節(jié)器，其表現(xiàn)出由于環(huán)境和/或機械因素導(dǎo)致的減小的或最小化的負(fù)面影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]根據(jù)本實用新型的一些方面，固定式桿銷組件可以通過限制桿沿著銷的軸線水平移動而降低流體調(diào)節(jié)器內(nèi)的不穩(wěn)定性，其中，銷固定至桿從而銷與桿作為集成的單元而不是作為單獨的部件移動。
[0008]在一種結(jié)構(gòu)中，用于流體調(diào)節(jié)器的桿銷組件包括調(diào)節(jié)器本體、在調(diào)節(jié)器本體內(nèi)設(shè)置以控制經(jīng)過調(diào)節(jié)器本體的流體流的控制元件、以及桿和銷。桿可以包括前端和后端，其中，前端可以操作性聯(lián)接至控制元件。銷可以包括穿過桿的前端設(shè)置的中心軸線，并且銷可以能夠旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至調(diào)節(jié)器本體。桿可以繞銷的中心軸線旋轉(zhuǎn)，并且可以使得控制元件在第一位置與第二位置之間移動。桿可以被固定至銷，以最小化桿的水平移動并且向調(diào)節(jié)器提供穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)可以在桿的后端處操作性聯(lián)接至流體調(diào)節(jié)器的致動器。在操作中，致動器可以設(shè)置成對流體出口中的流體壓力變化做出響應(yīng)，方式為在豎直的方向上移動桿的后端，使得控制元件移動并控制經(jīng)過孔口的過程流體的流。
[0009]另一種結(jié)構(gòu)包括改進流體調(diào)節(jié)器內(nèi)的穩(wěn)定性的方法，并且可以包括提供流體調(diào)節(jié)器以及提供由調(diào)節(jié)器本體承載的桿銷組件的步驟，桿銷組件可以包括桿和銷，桿具有第一端部和第二端部。該方法可以包括在桿的第一端部處將桿銷組件操作性聯(lián)接至控制元件并在桿的第二端部處將桿銷組件操作性聯(lián)接至致動器，致動器可以設(shè)置成對流體出口中的流體壓力變化做出響應(yīng)并且在豎直的方向上移動桿的第二端部，使得控制元件在打開位置與關(guān)閉位置之間移動，從而控制經(jīng)過孔口的過程流體的流。該方法可以包括將桿固定至銷，從而桿不會相對于銷移動，從而在桿在調(diào)節(jié)器內(nèi)可能由于由控制元件造成水平地移動的情況下防止桿在調(diào)節(jié)器內(nèi)的這種水平移動，并且防止桿獨立于銷移動。
[0010]另一種結(jié)構(gòu)包括桿銷裝置，其可以包括桿本體，所述桿本體具有前端和后端、以及固定至桿本體的前端的銷。桿本體的前端可以操作性聯(lián)接至調(diào)節(jié)器的控制元件。該裝置可以包括將桿本體的前端和后端相連的臂，后端可以適于操作性聯(lián)接至調(diào)節(jié)器的致動器。銷可以在與桿本體的第一和第二平行的側(cè)部垂直的方向上穿過前端設(shè)置。桿銷裝置是集成的部件，并且銷可以防止桿本體獨立于銷移動。
[0011]任何一種前述的結(jié)構(gòu)可以包括以下的構(gòu)造。銷可以在桿的前端內(nèi)的孔處附接至桿，其