[发明专利]平衡阀芯

说明书

技术领域

本发明大体上涉及平衡压强调节阀，特别涉及平衡阀芯，其可安装在平衡或非平衡压强调节阀体的外壳中。

背景技术

在无数的工业和住宅应用中，压强调节阀用来控制流体的下游压强。例如，在化学处理厂或炼油厂，压强调节阀用来操控流动的流体，以应需求或其他负荷扰动而补偿增量或减量，从而使流体压强保持在受调整状态。类似地，压强调节阀可用于水管装置中，以维持流体的自动地适应需求的变化的预定压强，例如喷头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，当下游需求增大时，压强调节阀开启，以允许更多的流体流过压强调节阀，从而维持相对恒定的下游压强。另一方面，当下游需求减小时，压强调节阀闭合，以减少流过该压强调节阀的流体量，从而再次维持相对恒定的下游压强。

压强调节阀可以分类为平衡的和非平衡的。非平衡阀一般在阀塞的一侧具有高压输入流体，在阀塞的另一侧具有较低压强的输出流体。非平衡阀受到一种叫做衰减入口特性的不期望的效应的困扰。衰减入口特性是这样一种现象：当上游压强减小时，非平衡阀经受下游压强的非故意的增大。这一效应是不期望的，因为多数压强调节阀想要维持恒定的下游压强。衰减入口特性是由施加于阀塞的高压侧上的流体力引起的，这些力试图将阀塞移动至闭合位置。结果是，阀门必须具有一定的机构来对抗阀塞上的这一流体力。因为该对抗流体力的机构一般具有设定点，这一机构产生的力保持恒定，而阀塞的入口侧上的流体力可能变化(例如，由于入口流体的供应减少，或由于在阀门上游的压强变化)。对于具有有限的压缩流体源的应用，例如贮气筒(gas cylinder)、长管拖车(tube trailer)或海德里器件(hydril)，衰减入口特性特别重要，这是因为在这些应用中具有固定的入口流体供应以及由此而来的当入口流体减少时，入口流体压强降低。

非平衡阀还受到阀座上发生的损坏的困扰。在具有高压入口压强的非平衡阀中，作用于大的瓣膜口(valve orifice)的流体压强能够压破阀座。因此，对于高压、大瓣膜口的应用，非平衡阀不是理想的。

最小化衰减入口特性的一个办法是最小化入口压强与出口压强之间的差异。这样，多级非平衡压强调节阀(其中每级仅将压强减小一个较小的量)不再那么受衰减入口特性的影响。多级非平衡压强调节阀一般很适合相对低流动的应用。

为解决较高流动应用中的衰减入口特性，开发了平衡压强调节阀。在平衡阀中，排放下游压强的一部分来作用于阀塞的上游部分。这样，阀塞就被“平衡”了，具有相同的作用于阀塞的上游部分和下游部分流体压强。通过这个办法，消除(或大大减少)了衰减入口特性，因为不存在趋于迫使阀塞朝向闭合位置移动的、在阀座的上下游作用于阀塞表面上的流体力的差异。换言之，阀塞本身由于流体压强产生很小的或不产生开启/闭合力。

近来，开发出一些包括阀芯的非平衡减压阀。阀芯可被装配为子组件。然后，阀芯作为一个单元被安装进非平衡阀体。一些非平衡阀芯包括阀塞、阀座、定位器主体以及在阀塞的高压侧的过滤器。因为流过非平衡阀芯的流体是过滤过的，所以，可延长非平衡阀芯的寿命，并且可提高非平衡压强调节阀的可靠性和精度。尽管这些阀芯具有改进的装配和耐久性，但是由于制造和成本限制，这些阀芯限于非平衡减压阀。

发明内容

本发明提供一种减压阀，其包括平衡阀芯。该平衡阀芯具有包括中心孔的定位器。阀座和阀塞设置于该中心孔内，并且协作来开启或闭合该阀门。端帽闭合该中心孔的一端，该端帽包括用于容纳阀塞的一部分的盲孔。下游流体压强通过阀塞的中空的中心部传送至该盲孔，从而平衡了在定位器内的阀塞。

附图说明

图1是具有根据本发明的教导构造的平衡阀芯的减压阀的剖视图；

图2是图1的平衡阀芯的放大的剖视图；

图3是根据本发明的教导构造的平衡阀芯的替代实施例的剖视图。

虽然本发明易受各种变更和替代构造的影响，但是，本发明的一些说明性的实施例已经图示于附图中并且将在下文详细描述。但是，应当理解，没有要将本发明限制为所公开的具体形式的意图，而是相反，意图是覆盖落入本发明的精神和范围的所有变更、替代构造和等同物。

具体实施方式