專利名稱：用于閥的單元以及包括該單元的閥的制作方法
技術領域：
本實用新型一般涉及閥，特別涉及包括降噪單元的閥以及用于閥的降噪單元。
背景技術：
在流體流動控制閥中，通常要求降低流體流動通過該閥所產生的噪聲。一種用于減輕噪聲的傳統方法包括使用吸聲材料包裹閥體和下游管道。這種方法一定程度上減輕了噪聲，但是由于需要人力安裝吸聲材料，該方法通常是不方便的。另一種用于減輕噪聲的方法包括在閥體內配置閥籠元件和在閥籠內可滑動的閥塞，該閥籠元件的壁帶有槽或者孔。 該方法提供了較為滿意的效果。然而還需要進一步地降低噪聲。由于槽越細(或者孔越小)噪聲級別越低，因此需要在閥籠的壁上獲得更窄的槽或者更小的孔。然而這會增加制造和維護的成本。
實用新型內容一方面，本公開的一個實施例提供了一種閥，所述閥包括體部，所述體部具有入口和出口 ；閥座，所述閥座在所述入口和所述出口之間限定開口 ；引導元件，所述引導元件安裝在所述體部內并且包括限定孔的柱狀壁，所述孔具有軸線；閥塞組件，所述閥塞組件包括閥塞，所述閥塞在所述引導元件的所述孔內是軸向可滑動的，從而接合或者離開所述閥座； 以及單元，所述單元位于所述入口和所述出口之間并且包括多孔材料，所述多孔材料包括第一多個孔，所述第一多個孔的至少部分是互相聯接的，從而形成第二多個通道，所述第二多個通道延伸穿過所述單元并且允許流體通過所述閥。另一方面，本公開的一個實施例提供了一種用于閥的單元，所述閥包括體部，所述體部具有入口和出口 ；閥座，所述閥座在所述入口和所述出口之間限定開口 ；引導元件，所述引導元件安裝在所述體部內并且包括限定孔的柱狀壁，所述孔具有軸線；以及閥塞組件， 所述閥塞組件包括閥塞，所述閥塞在所述引導元件的所述孔內是軸向可滑動的，從而接合或者離開所述閥座。所述單元位于所述入口和所述出口之間并且包括多孔材料，所述多孔材料包括第一多個孔，所述第一多個孔的至少部分是互相聯接的，從而形成第二多個通道， 所述第二多個通道延伸穿過所述單元并且允許流體通過所述閥。在一個例子中，所述單元包括限定孔的柱狀壁，所述單元的所述孔的直徑與所述引導元件的所述孔的直徑相同，所述單元同軸地固定在所述引導元件和所述閥座之間。上述本實用新型的實用新型內容并不旨在描述本實用新型的每個公開的實施例或者每個實現方式。以下的詳細的描述和附圖更具體地示例了本實用新型的示例性的實施例。
在下文中將參照以下附圖僅通過例子更具體地描述本實用新型的優選實施例圖1示出了根據本公開的閥的一個實施例的截面視圖，[0009]圖2示出了可以用于圖1的閥的單元的立體圖，圖3示出了根據本公開的閥的一個替換實施例的截面視圖，圖4示出了可以用于圖3的閥的單元的立體圖，圖5示出了類似于圖3的視圖，其中單元的安裝方式不同，圖6示出了類似于圖3的視圖，其中使用了兩個單元，圖7示出了根據本公開的閥的另一個替換實施例的截面視圖，圖8示出了根據本公開的閥的又一個替換實施例的截面視圖，圖9示出了可以用于圖8的閥的單元的立體圖，在上述的各附圖中，相似的附圖標記應被理解為表示相同、相似或者相應的特征或功能。
具體實施方式
在以下優選的實施例的具體描述中，將參考構成本實用新型一部分的所附的附圖。所附的附圖通過示例的方式示出了能夠實現本實用新型的特定的實施例。示例的實施例并不旨在窮盡根據本實用新型的所有實施例。可以理解，在不偏離本實用新型的范圍的前提下，可以利用其他實施例，也可以進行結構性或者邏輯性的修改。因此，以下的具體描述并非限制性的，且本實用新型的范圍由所附的權利要求所限定。在以下的具體描述中，參考了所附的附圖。附圖構成了本實用新型的一部分，在附圖中通過示例的方式示出了能夠實施本實用新型的特定的實施例。就這一點而言，方向性的術語，例如“左”、“右” “頂部”、“底部”、“前”、“后”、“引導”、“向前”、“拖后”等，參考附圖中描述的方向使用。因此本實用新型的實施例的部件可被置于多種不同的方向，方向性的術語是用于示例的目的而非限制性的。可以理解，在不偏離本實用新型的范圍的前提下，可以利用其他實施例，也可以進行結構性或者邏輯性修改。因此，以下的具體描述并非限制性的，且本實用新型的范圍由所附的權利要求所限定。參照圖1，控制閥，由標記10指示，包括具有入口 14和出口 16的閥體12。閥座 18，引導元件20，閥塞組件22，單元26，以及閥帽組件24。入口 14通過閥座18以及單元沈與出口 16流體連通。閥座18放置在閥體12的凹陷17內，并且限定位于入口 14和出口 16之間的開口 19。閥座18通過引導元件20和單元26固定在凹陷17內，引導元件20和單元沈通過閥帽組件M固定從而不能向上移動。 閥體12示出為具有端部耦接凸緣28和30，從而能夠使用其他裝置將該閥10聯接到流體系統中的管道或者其他設備。閥塞22的下端配備有斜面32，該斜面32適于密封地接合閥座18的密封面34。閥桿40的下端螺紋連接到閥塞22，并且穿過閥帽組件對，從而閥桿40的上端可以接合到閥致動器(未示出)。閥帽組件M通過螺栓42固定到閥體12，從而將引導元件20、單元沈和閥座18 固定到閥體12。如圖1所示，在閥帽組件M和引導元件20的表面之間采用夾層墊片44以提供之間的密封。閥帽組件M具有密封腔46，其中填料50被保持在密封彈簧48和密封墊壓圈52之間。密封墊壓圈52、填料50和密封彈簧48適配在閥桿40與閥帽組件M之間。 在密封彈簧48的下端，配備有填料環M，在密封墊壓圈52的上部，配備有密封法蘭56。密封法蘭螺栓60螺紋地固定到閥帽組件對，從而螺栓60接合密封法蘭56以限制其向上運動。具體參照圖2，單元沈示出為具有筒狀結構，在其上端和下端分別有徑向向內的環狀階梯部36以及徑向向外的環狀階梯部38。在裝配中，該徑向向內的環狀階梯部36以及徑向向外的環狀階梯部38分別接合引導元件20和閥座18上的對應的環狀階梯部62和 64，從而單元沈被固定在垂直于引導元件20所限定的孔的軸線的平面內。在一個例子中， 為便于安裝，單元26的孔的直徑大致等于引導元件20的孔的直徑。在另一個例子中，單元 26的孔的直徑與引導元件20的孔的直徑相同，單元沈同軸地固定在引導元件20和閥座 18之間。單元沈包括多孔材料，例如，多孔Al2O315多孔材料包括第一多個孔，該第一多個孔的至少部分是互相聯接的，從而形成延伸穿過單元沈的第二多個通道。仍參照圖1，閥10示出為位于半打開位置，流體從入口 14流動通過閥座18的開口 19、單元沈到達出口 16，如流動箭頭所示。流體被延伸穿過單元沈的第二多個通道分成多個細流，其結果是很大程度降低了噪聲。應當理解，所述第一多個孔與單元沈的體積比，即通常所稱的孔隙率，以及形成第二多個通道的互相聯接的孔與單元沈的體積比，即通常所稱的有效孔隙率，可以根據對例如閥容量的實際要求而改變。由于互相聯接的孔起到使流體流動通過單元沈的作用，有效孔隙率越大，閥容量就越高。在一個例子中，單元沈的有效孔隙率不低于50%以保證足夠高的閥容量。還應當理解，單元沈可以使用多種原材料以及方法制備。在一個例子中，單元沈使用銅粉作為原材料、通過燒結技術形成為多孔銅，其有效孔隙率可以通過改變燒結溫度、 粉末尺寸等而改變。在另一個例子中，單元26采用傳統的陶瓷材料。在另一個例子中，單元沈通過浸提法形成為多孔玻璃。在另一個例子中，單元沈使用鈦作為原材料、通過所稱的“克洛耳還原法”形成為海綿鈦。優選地，單元沈包括金屬多孔材料，例如不銹鋼、TiO2, Al2O3和&02，金屬多孔材料通常抗腐蝕和磨損，從而使得閥10能夠在苛刻的操作條件下使用。需要說明的是，單元沈的孔的形狀、尺寸和/或尺寸分布可以根據實際需要而改變。例如，使用板狀顆粒制造的單元26具有板間孔洞的幾何形狀，粉末壓制的單元沈具有顆粒間的孔洞幾何形狀。單元沈可以具有窄粒度分布或者寬粒度分布。在一個例子中，單元沈的第一多個孔隨機分布在范圍2-30 μ m內。不同尺寸的孔具有不同的流阻。結果是，單元沈的透過率隨著操作壓力而變化。在較低的壓差下，壓差克服相對寬或者直的通道的流阻并使得流體通過這些通道；在較高的壓差下，壓差進一步克服相對窄或者彎曲的通道的流阻并使得流體通過這些通道。換言之，采用單元沈的閥10在要求多種操作壓強下都能夠減輕噪聲的場合中是有利的。單元沈可以實現的另一個優點是不易于被流體中包含的雜質堵塞，因為這些雜質的尺寸通常大于孔的典型尺寸(幾十微米范圍內)。這些雜質可能會附著到孔的外緣，可以通過反方向(即從出口 16到入口 14方向)驅動清洗液或者清洗氣體通過單元沈將這些雜質去除，這使得采用單元沈的閥10在要求便于維護的應用中尤其有利。閥10的一個替換實施例示于圖3中，指代為閥70。如圖3所示，引導元件700的壁限定至少一個窗口 702，在閥塞22離開閥座18時該窗口允許流體流過，流體的流動路徑從入口 14通過單元76和該至少一個窗口 702至出口 16。在一個例子中，可以采用傳統的閥籠作為引導元件700。單元76固定在閥座18和閥體12之間。如圖4所清楚示出的，單元76包括帽部761和從帽部761的邊緣向外延伸的領部762。在操作中，流體從入口 14流動通過閥座18限定的開口 19以及單元76的帽部761到達出口 16。流體被延伸通過帽部 761的第二多個通道分成多個細流，其結果是降低了噪聲。在圖3示出的結構中，引導元件或者閥籠700可以配置為控制流量和流動特性例如快開、等百分比、線性等特性，而單元76可以配置成減低噪聲等級。應當說明的是，單元76不限于圖3的安裝方式。圖5示出了另一種安裝方式，其中單元76被倒置安裝。也可以采用兩個單元76，該兩個單元76的領部762對接的安裝方式，如圖6所示。此外，單元76可以全部使用多孔材料制造或者使用多孔材料與致密材料結合制造。在一個例子中，流體流過的帽部761使用多孔材料制造，用于安裝目的的領部762使用致密材料制造。在另一個例子中，帽部761的部分區域采用多孔材料制造，其他部分區域采用致密材料制造。多孔材料區域與致密材料區域的比例可以配置成同時滿足較高的閥容量以及單元76的整體強度。此外，根據實際的降噪需求，單元76可以使用單層(或者單級) 或者多層(或者多級)多孔材料。還應當說明的是，單元76可以具有不同的結構。如圖7所示，可以用于閥80的單元86包括多孔材料制成的盤，并且固定在閥座18和閥體12之間。引導元件700的壁還限定至少一個窗口 702，從而流體的流動路徑從入口 14通過單元86和該至少一個窗口 702至出口 16。閥10的另一個替代實施例示出在圖8中，指代為閥90。如圖8所示，單元96固定在閥座18和閥體12之間。如圖9所清楚示出的，單元96包括第三多個管102。每個管102 具有閉口端106以及穿過支撐板108而固定的開口端104，支撐板108固定在閥座18和體部12之間，從而流體的流動路徑從入口 14通過第三多個管102和至少一個窗口 702至出口 16。在操作中，當閥塞22離開閥座18時，流體從入口 104流動通過閥座18限定的開口 109、單元96的多個管102、流至出口 16。流體被延伸通過管102的管壁的多個通道分成多個細流，其結果是降低了噪聲。為了避免或者減輕管102在操作中的震動，提供了第四多個支撐桿110，分別固定在支撐板108上并且平行于第三多個管102，以及固定到該第四多個支撐桿110的至少一個穩定板112，其中該至少一個穩定板112具有對應于第三多個管102的第三多個通孔。在示出的例子中，兩個穩定板112固定于該第四多個支撐桿110，其中每個穩定板112具有第三多個通孔，對應于第三多個管102，并且提供與對應的管102之間的間隙配合。以此方式，管 102在操作中的震動被減輕或者避免。應當理解，管102、支撐桿110、以及穩定板112的數目僅是示例性的，能夠實現降噪(以及穩定管)的管102、支撐桿110、以及穩定板112的其他數目也是適用的。在本公開中，單元沈、76、86，96結合具體的閥進行了描述，在該閥中閥桿40被耦接到外部致動器。然而，應當理解的是，根據本公開的實施例的單元可以用于任何其他適合的閥，例如隔膜閥。[0040] 應當理解，上述描述的實施例僅用于描述而非限制本實用新型，本領域技術人員可以理解，可以對本實用新型進行修改和變形，只要不偏離本實用新型的精神和范圍。上述的修改和變形被認為是本實用新型和所附權利要求的范圍。本實用新型的保護范圍由所附的權利要求所限定。此外，權利要求中的任何附圖標記不應被理解為對本實用新型的限制。 動詞“包括”和其變形不排除出現權利要求中聲明以外的其他的元件或步驟。在元件或步驟之前的不定冠詞“一”不排除出現多個這樣的元件或步驟。
權利要求1.一種閥，包括體部，所述體部具有入口和出口，閥座，所述閥座在所述入口和所述出口之間限定開口，引導元件，所述引導元件安裝在所述體部內并且包括限定孔的柱狀壁，所述孔具有軸線，閥塞組件，所述閥塞組件包括閥塞，所述閥塞在所述引導元件的所述孔內是軸向可滑動的，從而接合或者離開所述閥座，以及單元，所述單元位于所述入口和所述出口之間并且包括多孔材料，所述多孔材料包括第一多個孔，所述第一多個孔的至少部分是互相聯接的，從而形成第二多個通道，所述第二多個通道延伸穿過所述單元并且允許流體通過所述閥。
2.根據權利要求1所述的閥，其特征在于，所述多孔材料的孔的尺寸分布在2-30μ m范圍內。
3.根據權利要求1所述的閥，其特征在于，所述多孔材料包括以下材料中的一種不銹鋼，陶瓷，氧化鈦，氧化鋁和氧化鋯。
4.根據權利要求1所述的閥，其特征在于，所述多孔材料具有不低于50%孔隙率。
5.根據權利要求1所述的閥，其特征在于，所述單元包括限定孔的柱狀壁，所述單元的所述孔的直徑與所述引導元件的所述孔的直徑相同，所述單元同軸地固定在所述引導元件和所述閥座之間。
6.根據權利要求1所述的閥，其特征在于，所述引導元件的所述壁還限定至少一個窗口 ，所述單元包括固定在所述閥座和所述體部之間的盤，從而流體的流動路徑從所述入口通過所述單元和所述至少一個窗口至所述出口 。
7.根據權利要求1所述的閥，其特征在于，所述引導元件的所述壁還限定至少一個窗口 ，所述單元包括帽部和從所述帽部的邊緣向外延伸的領部，其中，所述領部固定在所述閥座和所述體部之間，從而流體的流動路徑從所述入口通過所述單元和所述至少一個窗口至所述出口 。
8.根據權利要求1所述的閥，其特征在于，所述引導元件的所述壁還限定至少一個窗口，所述單元包括第三多個管，所述第三多個管的每個具有閉口端和穿過支撐板而固定的開口端，其中，所述支撐板固定在所述閥座和所述體部之間，從而流體的流動路徑從所述入口通過所述第三多個管和所述至少一個窗口至所述出口。
9.根據權利要求8所述的閥，其特征在于，所述單元還包括分別固定在所述支撐板上且平行于所述第三多個管的第四多個支撐桿，以及固定到所述第四多個支撐桿的至少一個穩定板，其中，所述至少一個穩定板具有對應于所述第三多個管的第三多個通孔，所述第三多個通孔的每個提供與對應的管的間隙配合。
10.一種用于閥的單元，所述閥包括體部，所述體部具有入口和出口 ；閥座，所述閥座在所述入口和所述出口之間限定開口 ；引導元件，所述引導元件安裝在所述體部內并且包括限定孔的柱狀壁，所述孔具有軸線；以及閥塞組件，所述閥塞組件包括閥塞，所述閥塞在所述引導元件的所述孔內是軸向可滑動的，從而接合或者離開所述閥座，所述單元位于所述入口和所述出口之間并且包括多孔材料，所述多孔材料包括第一多個孔，所述第一多個孔的至少部分是互相聯接的，從而形成第二多個通道，所述第二多個通道延伸穿過所述單元并且允許流體通過所述閥。
11.根據權利要求10所述的單元，其特征在于，所述多孔材料的孔的尺寸分布在 2-30 μ m范圍內。
12.根據權利要求10所述的單元，其特征在于，所述單元包括限定孔的柱狀壁，所述單元的所述孔的直徑與所述引導元件的所述孔的直徑相同，所述單元同軸地固定在所述引導元件和所述閥座之間。
專利摘要本公開涉及用于閥的單元以及包括該單元的閥。所述閥包括體部，所述體部具有入口和出口；閥座，所述閥座在所述入口和所述出口之間限定開口；引導元件，所述引導元件安裝在所述體部內并且包括限定孔的柱狀壁，所述孔具有軸線；閥塞組件，所述閥塞組件包括閥塞，所述閥塞在所述引導元件的所述孔內是軸向可滑動的，從而接合或者離開所述閥座；以及單元，所述單元位于所述入口和所述出口之間并且包括多孔材料，所述多孔材料包括第一多個孔，所述第一多個孔的至少部分是互相聯接的，從而形成第二多個通道，所述第二多個通道延伸穿過所述單元并且允許流體通過所述閥。
文檔編號F16K1/00GK202209428SQ20112024802
公開日2012年5月2日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月8日
發明者孫志民, 陳征宇, 高淳 申請人:艾默生過程管理(天津)閥門有限公司