CN106168310B - 空气动力型降噪笼 - Google Patents

Abstract

控制阀包括：具有入口和出口的主体、位于所述入口和出口之间的阀座、阀塞以及邻近所述阀座以为所述阀塞提供引导的笼。所述阀塞能够在闭合位置和打开位置之间移动，在所述闭合位置所述阀塞密封地接合所述阀座，在所述打开位置所述阀塞远离所述阀座。所述笼包括圆周壁以及被形成为穿过所述壁的多个通道，所述圆周壁具有内表面和外表面。每个通道均能够具有从所述内表面延伸的第一部分和从所述外表面延伸的第二部分，其中，第二部分的直径比第一部分的直径小，每个通道均能够从内表面至外表面遵循非线性路径和/或能够具有从内表面至外表面变化的横截面。

Description

空气动力型降噪笼

技术领域

本公开内容大体上涉及一种控制阀，并且尤其涉及一种用于控制阀的空气动力型降噪笼。

背景技术

在典型的控制阀中，在阀塞从闭合位置向打开位置移动时阀笼可以为阀塞提供引导，在闭合位置阀塞密封地接合阀座，在打开位置阀塞从阀座隔开地布置。当阀处于打开位置时，流体从阀入口流入、经过阀座和阀塞之间的通道、经过阀笼并且经阀出口流出。除了引导阀塞之外，阀笼还能够被用于附加的功能，例如降噪。

参照图1示出了一个典型的控制阀10。控制阀10大体上包括具有入口14和出口16的阀体12和布置在入口14和出口16之间的通路18。阀座24被布置在入口14和出口16之间的通路18中并且实心的笼22被邻近阀座24地布置在阀体12内。流体控制构件诸如阀塞26被定位在主体12内并且被布置在笼22内。阀塞26与阀座24相互作用，以控制流过主体12的流体，从而使得阀塞26在闭合位置密封地接合阀座24并且在打开位置从阀座24隔开。杆28在一端处被连接至阀塞26并且在另一端处被连接至致动器30。致动器30控制阀塞26在笼22内的移动。笼22被邻近阀座24并且靠近阀塞26地定位，以为阀塞26提供引导。

在一些气体应用中，笼22具有多个穿过笼22的圆周壁地形成的通道20，这些通道被用于降低气体经过笼22时产生的噪声。通道20特别地隔开从而使得气体从通道20出去时产生的气流不会汇聚并产生空气动力学噪声。在这些类型的气体应用中使用的笼22通常被用在“向上流动”的定向中(例如气体进入笼22的中心并且从笼22的内侧表面至外侧表面地经过)并且对于降低空气动力学噪声来说是至关重要的通道20的间距在笼22的外表面上。通道20在笼22的内表面上的间距也是重要的，因为该间隔被用于保持通道20之间的足够的空间以便不允许流动经过比对于阀塞26的冲程的各处的精确的流动特性来说期望的通道更多的通道20。

对于被用在介质流经控制阀11时过程条件会产生空气动力学噪声的气体应用中的实心笼22来说，穿过笼22的圆周壁的钻孔通常被用于形成通道20。但是，钻孔笼是非常笨重的、耗时的并且成本高不便于生产。一些钻孔笼可以包含数千个孔并且生产通道20的唯一实际上可行的方式是借助于1/8英寸的钻头来钻出这些孔。存在可接受的标准，其允许一定百分比的钻头损坏并且被留在笼中并且该过程需要使用特定的具有高的精确度的钻孔机械。

除了在笼22的外表面上的通道20的间距之外，也能够通过为通道20提供弯曲的或非线性的流动路径或者使得通道20的横截面直径随着其经过笼22的壁变化来降低空气动力学噪声。然而，借助于穿过实心笼22的钻孔来生成具有非线性流动路径或者具有可变的横截面的通道20是不可能的。

除了可能在一些气体应用中遇到的噪声问题之外，在一些液体应用中可能出现以下条件，即产生可能对控制阀10造成严重损害的液体空穴的条件。为了降低可能发生在不会损害控制阀的点出现的空穴化或者将其导向至对于空穴化损害具有较少影响的区域，能够使用在流体流动方向上其直径减小的通道。

然而，使用钻孔和传统的制造技术在实心的笼22中创建通道20需要将孔从笼的外表面步进地进行钻孔，这将限制使该通道20在笼22的外表面上具有更大直径的部分并且在笼22的内表面上具有更小的直径的部分，因为更大直径的部分必须从笼22的外部进行钻孔。这将这些类型的笼22限制在使用“向下流动”的定向的应用(例如流体从外表面进入笼22并且从笼22的外表面至内表面地经过)，从而使得压强下降能够随着流动经过控制阀10而得以降低并且随后流至下游。以这样的方式实现的主要原因在于能够从笼22的外部钻出步进的孔。如上所述，对于这种类型的应用来说，需要穿过笼22的壁钻出大量的孔是非常笨重的、耗时的并且成本高的不便于生产。

发明内容

根据本发明的一个示例性方面，控制阀包括：具有入口和出口的主体；在所述主体的位于所述入口与所述出口之间的通路中的阀座；位于所述主体内的阀塞和在所述主体内被布置为邻近所述阀座且靠近所述阀塞以为所述阀塞提供引导的笼。所述阀塞能够在闭合位置和打开位置之间移动，在所述闭合位置所述阀塞密封地接合所述阀座，在所述打开位置所述阀塞远离所述阀座。所述笼包括具有内表面和外表面的圆周壁以及被形成为穿过所述壁并且在所述内表面和所述外表面之间延伸多个通道。所述通道中的每个通道均包括第一部分和第二部分，其中，所述通道的第一部分从所述壁的内表面延伸并且具有第一直径，并且所述通道的第二部分从所述壁的外表面延伸并且具有比所述第一直径小的第二直径。

根据本发明的另一个示例性方面，控制阀包括：具有入口和出口的主体；在所述主体的位于所述入口和所述出口之间的通路中的阀座；、位于所述主体内的阀塞和在所述主体内被布置为邻近所述阀座且靠近所述阀塞以为所述阀塞提供引导的笼。所述阀塞能够在闭合位置和打开位置之间移动，在所述闭合位置所述阀塞密封地接合所述阀座，在所述打开位置所述阀塞远离所述阀座。所述笼包括实心的整体的具有内表面和外表面的圆周壁以及被形成为穿过所述壁并且在所述内表面和所述外表面之间延伸的多个通道。所述通道中的每个通道均从所述内表面至所述外表面遵循非线性路径。

根据本发明的另一个示例性方面，控制阀包括：具有入口和出口的主体；在所述主体的位于所述入口和所述出口之间的通路中的阀座；位于所述主体内的阀塞和在所述主体内被布置为邻近所述阀座且靠近所述阀塞以为所述阀塞提供引导的笼。所述阀塞能够在闭合位置和打开位置之间移动，在所述闭合位置所述阀塞密封地接合所述阀座，在所述打开位置所述阀塞远离所述阀座。所述笼包括实心的整体的具有内表面和外表面的圆周壁以及被形成为穿过所述壁并且在所述内表面和所述外表面之间延伸的多个通道。所述通道中的每个通道均从所述内表面至所述外表面在尺寸上变化。

根据本发明的另一个示例性方面，用于控制阀的笼包括具有内表面和外表面的圆周壁以及被形成为从所述内表面至所述外表面径向地穿过所述壁地的多个通道。所述通道中的每个通道均包括第一部分和第二部分，其中，所述通道的所述第一部分从所述壁的所述内表面延伸并且具有第一直径，并且所述通道的所述第二部分从所述壁的所述外表面延伸并且具有比所述第一直接小的第二直径。

根据本发明的另一个示例性方面，用于控制阀的笼包括实心的整体的具有内表面和外表面的圆周壁以及被形成为穿过所述壁并且在所述内表面和所述外表面之间延伸的多个通道。所述通道中的每个通道均从所述内表面至所述外表面遵循非线性的路径。

根据本发明的另一个示例性方面，用于控制阀的笼包括实心的整体的具有内表面和外表面的圆周壁以及被形成为穿过所述壁并且在所述内表面和所述外表面之间延伸的多个通道。所述通道中的每个通道均包括从所述内表面至所述外表面在尺寸方面变化的横截面。

进一步根据本发明的任何一个方面或者多个前述的示例性方面，控制阀或者用于控制阀的笼可以进一步以任意组合包括任何一个或者多个以下优选的形式。

在一个优选的形式中，所述笼的所述圆周壁为实心的。

在另一个优选的形式中，所述通道中的每个通道均包括非圆形的横截面。

在另一个优选的形式中，所述横截面为正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状中的一种。

在另一个优选的形式中，还包括在所述笼的所述壁中形成的密封腔。

在另一个优选的形式中，所述非线性的路径为弧形路径、螺旋形路径和阶梯状路径中的一种。

在另一个优选的形式中，所述通道中的每个均从所述内表面至所述外表面变化包括横截面。

附图说明

图1为示例的控制阀的横截面图；

图2A为能够与图1的控制阀一起使用的示例的笼的横截面图；

图2B为图2A的指定部分的放大部分；

图3A为能够与图1的控制阀一起使用的第二示例的笼的侧视图；

图3B为具有被移除以暴露出通道的一部分的图3A的示例的笼的立体图；

图3C为图3A的笼沿着图3A的线C-C截取的顶视横截面图；

图3D为图3A的笼沿着图3A的线D-D截取的顶视横截面图；

图4A为能够与图1的控制阀一起使用的第三示例的笼的侧视图；

图4B为图4A的笼沿着图4A的线B-B截取的顶视横截面图；

图4C为图4A的笼沿着图4A的线C-C截取的顶视横截面图；

图5A为能够与图1的控制阀一起使用的第四示例笼的侧视图；

图5B为图5A的笼沿着图5A的线B-B截取的顶视横截面图；

图5C为图5A的笼沿着图5A的线C-C截取的顶视横截面图；

图6A为能够与图1的控制阀一起使用的第五示例笼的侧视图；

图6B为图6A的笼沿着图6A的线B-B截取的顶视横截面图；

图6C为图6A的笼沿着图6A的线C-C截取的顶视横截面图；

图7A为能够与图1的控制阀一起使用的第六示例笼的侧视图；

图7B为图7A的笼沿着图7A的线B-B截取的顶视横截面图；

图7C为图7A的笼沿着图7A的线C-C截取的顶视横截面图；

图8A为能够与图1的控制阀一起使用的第七示例笼的侧视图；

图8B为具有被移除以暴露出通道的一部分的图8A的示例的笼的立体图；

图8C为图8A的笼沿着图8A的线C-C截取的顶视横截面图；

图8D为图8A的笼沿着图8A的线D-D截取的顶视横截面图；

图9A为能够与图1的控制阀一起使用的第八示例的笼的侧视图；

图9B为图9A的笼沿着图9A的线B-B截取的顶视横截面图；

图9C为图9A的笼沿着图9A的线C-C截取的顶视横截面图；

图10为能够与图1的控制阀一起使用的、具有以虚线示出的通道的第九示例的笼的立体图；

图11A为能够与具有侧至侧的流体流动的控制阀一起使用、具有被移除以便暴露出通道的一部分的示例的笼的立体图；以及

图11B为图11A的笼沿着图11A中的线B-B截取的顶视横截面图。

具体实施方式

参照图2A-2B，示出了笼的一个示例100，其能够与上述的并且在图1中示出的控制阀10一起使用。笼100能够使用诸如直接金属激光烧结、全熔融粉末床融合之类的叠加制造技术来制造。使用叠加制造技术工艺，笼100的3维设计被分成多个层，例如大约20-50微米厚的层。之后敷设粉末床(诸如基于粉末的金属)，表示该设计的第一层，并且通过激光束或电子束将设计的第一层烧结在一起。然后在经烧结的第一层上敷设表示该设计的第二层的第二粉末床，并且该第二层被烧结在一起。这将一层一层地继续以形成完整的笼100。

使用叠加制造技术工艺来制造用于控制阀的笼实现了自由地产生具有多种形状和几何尺寸以及其他下述的特征的通道，这使用目前标准的铸造和钻孔技术是无法实现的。例如，如前所述，在液体应用中使用的笼能够被制造具有在流体流动的方向上直径减小以降低控制阀中的空穴化的通道。然而，使用标准的制造技术，这些笼被限制至使用“向下流动”定向的应用，因为每个通道的更大直径的部分仅能够被钻孔/加工在该笼的外表面上。然而，如在图2A-2B中示出的那样，现在笼100能够被制造为具有从内表面至外表面在直径上减小的通道，允许笼100被用在“向上流动”定向的应用之中，这一点先前是无法实现的。

如图2A-2B所示，笼100大体上包括形成空心的中心孔112的圆周壁102，阀塞26将在该中心孔112内滑动以控制流体流过笼100。壁102限定第一端104、相对的第二端106、内表面108和相对的外表面110。通道114穿过壁102地形成、在内表面108和外表面110之间延伸并且每个通道具有第一部分116和第二部分118。通道114能够被用于通过例如降低流体流过通道114时的流体压强来特征化流过笼100的流体。每个通道114的第一部分116从内表面108径向地延伸进入壁102并且具有第一直径D1或者当通道114为非圆形时具有一横截面。每个通道114的第二部分118从外表面110径向地延伸进入壁102并且具有比第一部分116的直径D1小的第二直径D2，或者当该通道114为非圆形时具有一横截面。

具有使用标准的制造方法无法实现的、在直径上从内表面108至外表面110减小的通路114意味着笼100现在能够在液体应用中使用，以降低具有“向上流动”定向的控制阀中的空穴化，这在先前是不可能的，并且从制造观点来看本设计并不被限于此。当一些控制阀以增大的容量实施更好并且以“向上流动”定向来控制时，这一点可能是有利的。此外，具有能够被实施为“向上流动”定向或“向下流动”定向的笼允许了管道对于给定的应用的终端用户的灵活性，并且为能够被实施为与流动方向相关的更多密封配置提供了更佳的灵活性。

如前所述，通道114可以具有大体上圆形的横截面，其具有与笼100的纵轴垂直的纵轴。然而，通道也可以具有其它非圆形的横截面，诸如正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状。此外，密封腔120，诸如“减重孔”或“减重器”或歧管，也可以在笼100的壁102中形成，以降低笼100的重量并且节省材料，这一点在使用标准的制造技术时也是不可能的。即便具有一个或者多个上述的特征，诸如通道114具有减小的直径、通道114具有非圆形的截面和/或密封腔120在笼100的壁102中形成、使用叠加制造技术，壁102仍然能够是实心的整体的结构。

参照图3A-D，示出了笼的第二示例200，其能够与前述的并且在图1中示出的控制阀10一起使用。笼200也可以使用以上针对笼100详细描述的叠加制造技术工艺来制造。

如在图3A-D中示出的那样，笼200大体上包括实心的整体的圆周壁202，其形成空心的中心孔212，阀塞26将在该中心孔内滑动以控制流体流过笼200。壁202限定第一端204、相对的第二端206、内表面208和相对的外表面210。通道214穿过壁202地形成并且在内表面208和外表面210之间延伸。通道214可以被用于特征化流经笼200的流体，例如通过降低流体流过通道214时的流体压强，或者通过提供穿过壁202的弯曲的流动路径以降低流体流过笼200的速度。

在图3A-D中示出的示例中，通道214是弧形的并且从壁202的内表面208至外表面210遵循非线性路径。如能够在图3C-D中最佳示出的那样，在笼200中的竖直邻近的位置的通道214能够以相反的方向弯曲，这将为经过笼200的流体提供弯曲的流动路径并且将源自每个竖直邻近的通道的泄放物导向至不同的方向以避免泄放路径的汇聚并且避免产生空气动力学噪声。在该示例中示出了：在第一排通道(图3C)中形成的通道214从右向左弯曲并且在第二排通道(图3D)中形成的通道214从左向右弯曲。多排通道214将会继续使得弯曲方向交替变化，从而使得每排通道将会以不同于邻近的排的方向进行泄放。

如前所述，通道214可以具有大体上圆形的横截面。然而，通道214也能够具有其它非圆形的横截面，诸如正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状。此外，通道214的横截面能够从内表面208至外表面210变化。例如，通道214能够具有从内表面208至外表面210减小的横截面、从内表面208至外表面210增大的横截面、在增大的和减小的尺寸之间波动的横截面或者随着其从内表面208至外表面210经过变化形状的横截面。再者，密封腔220，诸如“减重孔”或“减重器”或歧管，也可以在笼200的壁202中形成，以降低笼200的重量并且节省材料，这一点在使用标准的制造技术时也是不可能的。

图4A-C示出了笼的第三示例300，其能够与前述的并且在图1中示出的控制阀10一起使用。笼300也能够使用以上针对笼100详细描述的叠加制造技术工艺来制造。笼300与上述的笼200相同并且针对相同的部件使用相同的附图标记，除了多排通道具有与笼200中示出的弯曲相反的弯曲之外。例如，第一排弧形的、非线性的通道314(图4B)从左向右弯曲、第二排通道(图4C)从右向左弯曲并且多排通道314继续交替变化。

如上所述，通道314可以具有大体上圆形的横截面。然而，通道314也可以具有其它非圆形的横截面，诸如正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状。此外，通道314的横截面可以从内表面208至外表面210变化。例如，通道314可以具有从内表面208至外表面210减小的横截面、从内表面208至外表面210增大的横截面、在增大的和减小的尺寸之间波动的横截面或者随着其从内表面208至外表面210的经过而变化形状的横截面。

图5A-C示出了笼的第四示例400，其能够与前述的并且在图1中示出的控制阀10一起使用。笼400也能够使用以上针对笼100详细描述的叠加制造技术工艺来制造。笼400与上述的笼200类似并且针对相同的部件使用相同的附图标记。主要区别在于在每排中，通道414与水平邻近的通道414交替地变化弯曲的方向。此外，每个交替的竖直排通道弯曲具有与竖直邻近排的弯曲相反的弯曲。例如，在第一排(图5B)中，每个弧形的、非线性的通道414具有与其两个水平相邻的通道相反的弯曲，并且在第二排中(图5C)，每个弧形的非线性的通道414具有与其两个水平相邻的通道和竖直相邻的排中的通道414相反的弯曲。

如上所述，通道414可以具有大体上圆形的横截面。然而，通道414也可以具有其它非圆形的横截面，诸如正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状。此外，通道414的横截面能够从内表面208至外表面210变化。例如，通道314可以具有从内表面208至外表面210减小的横截面、从内表面208至外表面210增大的横截面、在增大的和减小的尺寸之间波动的横截面或者随着其从内表面208至外表面210的经过而变化形状的横截面。

图6A-C以及7A-C示出了笼的第五和第六示例500、600，其能够与前述的并且在图1中示出的控制阀10一起使用。笼500、600也能够使用以上针对笼100详细描述的叠加制造技术工艺来制造。笼500、600与上述的笼200相同并且针对相同的部件使用相同的附图标记，除了通道514、614具有比笼200的通道214更为复杂的弯曲之外。例如，笼500(图6A-C)具有弧形的非线性的通道514，，其在第一排(图6B)中在邻近内表面208处从右往左地弯曲，在壁202的中部从左向右地弯曲并且在邻近外表面210处从右向左弯曲。相反地，弧形的非线性的通道514在第二排(图6C)中在邻近内表面208处从左向右弯曲，在壁202的中部从右向左弯曲并且在邻近外表面210处从左往右弯曲。笼600的该弧形的非线性通道614(图7A-C)具有S-形配置。例如，通道614在第一排(图7B)中在邻近内表面208处从右向左弯曲，在壁202的中部从左向右并再次从右向左弯曲，并且在邻近外表面210处从左向右弯曲。相反地，通道614在第二排(图7C)中在邻近内表面208处从左向右弯曲，在壁202的中部从右向左并且再次从左向右弯曲，并且在邻近外表面210处，从右向左弯曲。

如上所述，通道514、614可以具有大体上圆形的横截面。然而，通道514、614也可以具有其它非圆形的横截面，诸如正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状。此外，通道514、614的横截面可以从内表面208至外表面210变化。例如，通道514、614可以具有从内表面208至外表面210减小的横截面、从内表面208至外表面210增大的横截面、在增大的和减小的尺寸之间波动的横截面或者随着其从内表面208至外表面210的经过而变化形状的横截面。

图8A-D示出了笼的第七示例700，其能够与前述的并且在图1中示出的控制阀10一起使用。笼700也能够使用以上针对笼100详细描述的叠加制造技术工艺来制造。笼700与上述的笼200类似并且针对相同的部件使用相同的附图标记。

如在图8A-D所示的那样，笼700大体上包括实心的整体的圆周壁202，其形成空心的中心孔212，在该中心孔内阀塞26将会滑动以控制流经笼200的流体。壁202限定第一端204、相对的第二端206、内表面208和相对的外表面210。通道714被形成为穿过壁202并且在内表面208与外表面210之间延伸。通道714能够被用于特征化流经笼700的流体，例如通过降低流体流过通道714时的流体压强，或者通过提供穿过壁202的弯曲的流动路径以降低流体流过笼700的速度。

在图8A-D中所示的示例中，通道714从壁202的内表面208至外表面210遵循非线性的、大体上为阶梯状的路径，这将为经过笼700的流体提供弯曲的流动路径。例如，如能够在图8C-D中看出的那样，通道714能够从内表面208径向地延伸、转大约90度并且大体上沿切线地延伸、以相反的方向转大约90度径向地延伸、在相同的方向上转大约90度大体上沿切线地延伸并且以相反的方向转大约90度径向地延伸至外表面210。此外，通道714在竖直邻近的排中能够具有以相反的方向转的阶梯形状。如在图8C中示出的那样，通道714在第一排中向右、左、左、右转，而通道714在与第一排竖直邻近的第二排中(图8D)向左、右、右左转。

此外，如在图8C-D中示出的那样，通道714在外表面210上的位置能够有角度地在竖直相邻的排之间偏移，从而使得源自每个竖直相邻的通道的泄放物不会汇聚，这能够被用于避免产生空气动力型噪声。

如前所述并且如在图8A-D中所示的那样，通道714能够具有大体上正方形的横截面。然而，通道714也能够具有其它的横截面，诸如圆形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和非规则形状。此外，通道714的横截面能够从内表面208至外表面210变化。例如，通道714能够具有从内表面208至外表面210减小的横截面、从内表面208至外表面210增大的横截面、在增大的和减小的尺寸之间波动的横截面或者随着其从内表面208至外表面210经过变化形状的横截面。再者，密封腔220，诸如“减重孔”或“减重器”或歧管，也能够在笼700的壁202中形成，以降低笼700的重量并且节省材料，这一点在使用标准的制造技术时也是不可能的。

图9A-C示出了笼的第八示例800，其能够与前述的并且在图1中示出的控制阀10一起使用。笼800也能够使用以上针对笼100详细描述的叠加制造技术工艺来制造。笼800与上述的笼200相同并且针对相同的部件使用相同的附图标记，除了穿过壁202地形成的通道814之外。在笼800中，通道814具有从内表面208至外表面210变化的横截面。在所示的示例中，通道814的横截面从内表面208至壁202的中心增大并且从壁202的中心至外表面210减小。

如上所述，通道814可以具有大体上圆形的横截面。然而，通道814也能够具有其它非圆形的横截面，诸如正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状。此外，通道814的横截面能够从内表面208至外表面210变化。例如，通道814能够具有从内表面208至外表面210减小的横截面、从内表面208至外表面210增大的横截面、在增大的和减小的尺寸之间波动的横截面或者随着其从内表面208至外表面210的经过而变化形状的横截面。

图10示出了笼的第九示例900，其能够与前述的并且在图1中示出的控制阀10一起使用。笼900也能够使用以上针对笼100详细描述的叠加制造技术工艺来制造。笼900与上述的笼200相同并且针对相同的部件使用相同的附图标记，除了穿过壁202的通道914在竖直的方向以及水平的方向上具有方向变化之外。在所示的该特定的示例中，通道914是弧形的并且遵循穿过壁202的、大体上螺旋形的路径。此外，通道914在外表面210上的位置能够在竖直相邻的排之间有角度地偏移，从而使得源自每个竖直邻近的通道的泄放物不会汇聚，这一点能够被用于避免产生空气动力型噪声。

如上所述以及如在图10中示出的那样，通道914可以具有大体上圆形的横截面。然而，通道914也可以具有其它非圆形的横截面，诸如正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状。此外，通道914的横截面能够从内表面208至外表面210变化。例如，通道914能够具有从内表面208至外表面210减小的横截面、从内表面208至外表面210增大的横截面、在增大的和减小的尺寸之间波动的横截面或者随着其从内表面208至外表面210经过变化形状的横截面。

图11A-B示出了一个示例的笼1000，其能够被用在具有侧至侧的流体流动而不是如上述针对控制阀10所描述的那样的“向上流动”或“向下流动”的流体流动的控制阀中。如在图11B中所示的那样，在控制阀中使用笼1000，入口流动F1将会经过一侧进入笼1000、经过圆周壁1002进入中心孔1012并且出口流动F2将会经过笼1000的相对的侧从中心孔1012出来。笼1000也能够使用上面针对笼100详细描述的叠加制造技术工艺加以制造。

笼1000大体上包括实心的整体的圆周壁1002，其形成空心的中心孔1012，阀塞26会在该中心孔内滑动以控制流体流过笼1000。壁1002限定第一端1004、相对的第二端1006、内表面1008和相对的外表面1010。通道1014穿过壁1002地形成并且在内表面1008和外表面1010之间延伸。通道1014能够被用于特征化流经笼1000的流体，例如通过降低流体流过通道1014时的流体压强或者通过提供用以穿过壁1002的弯曲的流动路径以降低流体流过笼1000的速度。。

在所示的示例中，通道1014具有直的部分和弧形的部分两者并且从壁1002的内表面1008至外表面1010遵循非线性路径并且为经过笼1000的流体导向。此外，通道1014在外表面1010中的位置能够在竖直邻近的排之间有角度地偏移并且每排能够与邻近的排“相反”，从而使得源自每个竖直邻近的通道的泄放物不会汇聚，这一点能够被用于避免产生空气动力型噪声。

如上所述，通道1014能够具有大体上圆形的横截面。然而，通道1014也能够具有其它非圆形的横截面，诸如正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状。此外，通道1014的横截面能够从内表面1008至外表面1010变化。例如，通道1014能够具有从内表面1008至外表面1010减小的横截面、从内表面1008至外表面1010增大的横截面、在增大的和减小的尺寸之间波动的横截面或者随着其从内表面1008至外表面1010经过变化形状的横截面。再者，密封腔1020，诸如“减重孔”或“减重器”或歧管，也能够在笼1000的壁1002中形成，以降低笼1000的重量并且节省材料，这一点在使用标准的制造技术时也是无法实现的。

尽管上面已经描述了多个实施例，但是本公开内容并不旨在限于这些实施例。能够对所公开的实施例进行改变，只要仍处于所附的权利要求的范围内。

Claims (24)

1.一种控制阀，包括：

主体，所述主体具有入口和出口；

阀座，所述阀座在所述主体的位于所述入口与所述出口之间的通路中；

阀塞，所述阀塞位于所述主体内并且能够在闭合位置与打开位置之间移动，在所述闭合位置所述阀塞密封地接合所述阀座，在所述打开位置所述阀塞远离所述阀座；以及

笼，所述笼被布置在所述主体内并且位于邻近所述阀座且靠近所述阀塞处，以为所述阀塞提供引导，所述笼包括：

圆周壁，所述圆周壁具有内表面、外表面、第一端和第二端；

密封腔，所述密封腔被形成在所述笼的所述壁中，所述密封腔与所述壁的内表面、外表面、第一端和第二端间隔开，以及

多个通道，所述多个通道被形成为穿过所述壁并且在所述内表面与所述外表面之间延伸；其中

所述通道中的每个通道均包括第一部分和第二部分；

所述通道的所述第一部分从所述壁的内表面延伸并且具有第一直径；并且

所述通道的所述第二部分从所述壁的外表面延伸并且具有第二直径，所述第二直径比所述第一直径小。

2.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述笼的所述圆周壁是实心的。

3.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述通道中的每个通道均包括非圆形的横截面。

4.根据权利要求3所述的控制阀，其中，所述横截面是正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状中的一种。

5.一种控制阀，包括：

主体，所述主体具有入口和出口；

阀座，所述阀座在所述主体的位于所述入口与所述出口之间的通路中；

阀塞，所述阀塞位于所述主体内并且能够在闭合位置与打开位置之间移动，在所述闭合位置所述阀塞密封地接合所述阀座，在所述打开位置所述阀塞远离所述阀座；以及

笼，所述笼被布置在所述主体内并且位于邻近所述阀座且靠近所述阀塞处，以为所述阀塞提供引导，所述笼包括：

实心的整体的圆周壁，所述圆周壁具有内表面、外表面、第一端和第二端；

密封腔，所述密封腔被形成在所述笼的所述壁中，所述密封腔与所述壁的内表面、外表面、第一端和第二端间隔开，以及

多个通道，所述多个通道被形成为穿过所述壁并且在所述内表面与所述外表面之间延伸；其中

所述通道中的每个通道均从所述内表面至所述外表面遵循非线性路径。

6.根据权利要求5所述的控制阀，其中，所述非线性路径是弧形路径、螺旋形路径和阶梯状路径中的一种。

7.根据权利要求5所述的控制阀，其中，所述通道中的每个通道均包括非圆形的横截面。

8.根据权利要求7所述的控制阀，其中，所述横截面是正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状中的一种。

9.根据权利要求5所述的控制阀，其中，所述通道中的每个通道均包括从所述内表面至所述外表面变化的横截面。

10.一种控制阀，包括：

主体，所述主体具有入口和出口；

阀座，所述阀座在所述主体的位于所述入口与所述出口之间的通路中；

阀塞，所述阀塞位于所述主体内并且能够在闭合位置与打开位置之间移动，在所述闭合位置所述阀塞密封地接合所述阀座，在所述打开位置所述阀塞远离所述阀座；以及

笼，所述笼被布置在所述主体内并且位于邻近所述阀座且靠近所述阀塞处，以为所述阀塞提供引导，所述笼包括：

实心的整体的圆周壁，所述圆周壁具有内表面、外表面、第一端和第二端；

密封腔，所述密封腔被形成在所述笼的所述壁中，所述密封腔与所述壁的内表面、外表面、第一端和第二端间隔开，以及

多个通道，所述多个通道被形成为穿过所述壁并且在所述内表面与所述外表面之间延伸；其中

所述通道中的每个通道均包括从所述内表面至所述外表面在尺寸方面变化的横截面。

11.根据权利要求10所述的控制阀，其中，所述通道中的每个通道均包括非圆形的横截面。

12.根据权利要求11所述的控制阀，其中，所述横截面是正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状中的一种。

13.一种用于控制阀的笼，所述笼包括：

圆周壁，所述圆周壁具有内表面、外表面、第一端和第二端；

密封腔，所述密封腔被形成在所述笼的所述壁中，所述密封腔与所述壁的内表面、外表面、第一端和第二端间隔开，以及

多个通道，所述多个通道被形成为从所述内表面至所述外表面径向地穿过所述壁；其中

所述通道中的每个通道均包括第一部分和第二部分；

所述通道的所述第一部分从所述壁的所述内表面延伸并且具有第一直径；并且

所述通道的所述第二部分从所述壁的所述外表面延伸并且具有第二直径，所述第二直径比所述第一直径小。

14.根据权利要求13所述的笼，其中，所述圆周壁是实心的。

15.根据权利要求13所述的笼，其中，所述通道中的每个通道均包括非圆形的横截面。

16.根据权利要求15所述的笼，其中，所述横截面是正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状中的一种。

17.一种用于控制阀的笼，所述笼包括：

实心的整体的圆周壁，所述圆周壁具有内表面、外表面、第一端和第二端；

密封腔，所述密封腔被形成在所述笼的所述壁中，所述密封腔与所述壁的内表面、外表面、第一端和第二端间隔开，以及

多个通道，所述多个通道被形成为穿过所述壁并且在所述内表面与所述外表面之间延伸；其中

所述通道中的每个通道均从所述内表面至所述外表面遵循非线性的路径。

18.根据权利要求17所述的笼，其中，所述非线性的路径为弧形路径、螺旋形路径和阶梯状路径中的一种。

19.根据权利要求17所述的笼，其中，所述通道中的每个通道均包括非圆形的横截面。

20.根据权利要求19所述的笼，其中，所述横截面是正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状中的一种。

21.根据权利要求17所述的笼，其中，所述通道中的每个通道均包括从所述内表面至所述外表面变化的横截面。

22.一种用于控制阀的笼，所述笼包括：

实心的整体的圆周壁，所述圆周壁具有内表面、外表面、第一端和第二端；

密封腔，所述密封腔被形成在所述笼的所述壁中，所述密封腔与所述壁的内表面、外表面、第一端和第二端间隔开，以及

多个通道，所述多个通道被形成为穿过所述壁并且在所述内表面与所述外表面之间延伸；其中

所述通道中的每个通道均包括从所述内表面至所述外表面在尺寸方面变化的横截面。

23.根据权利要求22所述的笼，其中，所述通道中的每个通道均包括非圆形的横截面。

24.根据权利要求23所述的笼，其中，所述横截面是正方形、矩形、三角形、椭圆形、星形、多边形和不规则形状中的一种。