用于连接两个或多个流体控制设备的歧管的制作方法

1.本公开内容总体上涉及歧管，具体地，涉及用于连接两个或多个流体控制设备的歧管。


背景技术：

2.过程控制系统通常采用流体控制设备(例如，控制阀)来控制过程流体的流动。过程控制系统可以例如包括多个流体控制设备，以控制通过那些多个流体控制设备中的多个流体流动通道的流体流动。在一些情况下，过程控制系统可以包括歧管，该歧管以紧凑的、有组织的方式将多个流体控制设备流体地耦接在一起。例如，歧管可以以同时将共同流体源流体地耦接到多个流体控制设备的多个流体流动通道的紧凑的、有组织的方式将多个流体控制设备流体地耦接在一起。


技术实现要素：

3.本公开内容的各方面提供了用于将两个或多个流体控制设备连接到共同流体源的歧管。
4.在本公开内容的第一方面，一种用于将两个或多个流体控制设备连接到共同流体源的歧管包括：第一歧管块，其适于耦接到第一流体控制设备；第一槽，其形成在所述第一歧管块中，所述第一槽具有大致圆形形状的横截面；第二歧管块，其适于耦接到第二流体控制设备；第二槽，其形成在所述第二歧管块中，所述第二槽具有大致圆形形状的横截面；以及槽连接器，其被配置为将所述第一歧管块和所述第二歧管块耦接在一起，所述槽连接器具有第一端和第二端，所述第一端的尺寸适于设置在所述第一槽中，所述第二端的尺寸适于设置在所述第二槽中。
5.根据前述第一方面的歧管可以单独或组合地包括以下优选形式中的一个或多个：
6.在一优选形式中，所述第一槽和所述第二槽分别钻入所述第一歧管块和所述第二歧管块中。
7.在一优选形式中，在无需歧管板的情况下，所述槽连接器的所述第一端和所述第二端分别被保持在所述第一槽和所述第二槽中。
8.在一优选形式中，所述歧管还包括：第一紧固件，其至少部分地设置在所述第一槽中，用以将所述槽连接器的所述第一端保持在所述第一槽中；以及第二紧固件，其至少部分地设置在所述第二槽中，用以将所述槽连接器的所述第二端保持在所述第二槽中。
9.在一优选形式中，所述第一紧固件的长度小于所述第一槽的长度的50％，并且其中，所述第二紧固件的长度小于所述第二槽的长度的50％。
10.在一优选形式中，所述歧管还包括流体连接器，其具有设置在所述第一歧管块中的第一端和设置在所述第二歧管块中的第二端，所述流体连接器被配置为将所述第一流体控制设备的第一流体通道流体地连接到所述第二流体控制设备的第二流体通道。
11.在一优选形式中，所述第一槽仅部分地延伸穿过所述第一歧管块，并且其中，所述
第二槽仅部分地延伸穿过所述第二歧管块。
12.在本公开内容的第二方面，一种用于将两个或多个流体控制设备连接到共同流体源的歧管包括：第一歧管块，其适于耦接到第一流体控制设备；第一槽，其形成在所述第一歧管块中；第二歧管块，其适于耦接到第二流体控制设备；第二槽，其形成在所述第二歧管块中；槽连接器，其被配置为将所述第一歧管块和所述第二歧管块耦接在一起，所述槽连接器具有第一端和第二端，所述第一端的尺寸适于设置在所述第一槽中，所述第二端的尺寸适于设置在所述第二槽中；第一紧固件，其至少部分地设置在所述第一槽中，用以将所述槽连接器的所述第一端保持在所述第一槽中；以及第二紧固件，其至少部分地设置在所述第二槽中，用以将所述槽连接器的所述第二端保持在所述第二槽中。
13.在一优选形式中，所述第一槽和所述第二槽分别钻入所述第一歧管块和所述第二歧管块中。
14.在本公开内容的第一方面，一种用于将两个或多个流体控制设备连接到共同流体源的歧管包括：第一歧管块，其适于耦接到第一流体控制设备；第一槽，其形成在所述第一歧管块中；第二歧管块，其适于耦接到第二流体控制设备；第二槽，其形成在所述第二歧管块中；槽连接器，其被配置为将所述第一歧管块和所述第二歧管块耦接在一起，所述槽连接器具有第一端和第二端，所述第一端的尺寸适于设置在所述第一槽中，所述第二端的尺寸适于设置在所述第二槽中；第一紧固件，其至少部分地设置在所述第一槽中，用以将所述槽连接器的所述第一端保持在所述第一槽中；以及第二紧固件，其至少部分地设置在所述第二槽中，用以将所述槽连接器的所述第二端保持在所述第二槽中。
15.根据前述第二方面的歧管可以单独或组合地包括以下优选形式中的一个或多个：
16.在一优选形式中，所述第一槽和所述第二槽分别钻入所述第一歧管块和所述第二歧管块中。
17.在一优选形式中，在无需歧管板的情况下，所述槽连接器的所述第一端和所述第二端分别被保持在所述第一槽和所述第二槽中。
18.在一优选形式中，所述第一紧固件的长度小于所述第一槽的长度的50％，并且其中，所述第二紧固件的长度小于所述第二槽的长度的50％。
19.在一优选形式中，所述歧管还包括流体连接器，其具有设置在所述第一歧管块中的第一端和设置在所述第二歧管块中的第二端，所述流体连接器被配置为将所述第一流体控制设备的第一流体通道流体地连接到所述第二流体控制设备的第二流体通道。
20.在一优选形式中，所述第一槽仅部分地延伸穿过所述第一歧管块，并且其中，所述第二槽仅部分地延伸穿过所述第二歧管块。
21.在本公开内容的第三方面，一种用于将两个或多个流体控制设备连接到共同流体源的歧管包括：第一歧管块，其适于耦接到第一流体控制设备；第一槽，其形成在所述第一歧管块中；第二歧管块，其适于耦接到第二流体控制设备；第二槽，其形成在所述第二歧管块中；以及槽连接器，其被配置为将所述第一歧管块和所述第二歧管块耦接在一起，所述槽连接器具有第一端和第二端，所述第一端的尺寸适于设置在所述第一槽中，所述第二端的尺寸适于设置在所述第二槽中，其中，在无需歧管板的情况下，所述槽连接器的所述第一端和所述第二端分别被保持在所述第一槽和所述第二槽中。
22.根据前述第三方面的歧管可以单独或组合地包括以下优选形式中的一个或多个：
23.在一优选形式中，所述第一槽和第二槽分别钻入所述第一歧管块和所述第二歧管块中。
24.在一优选形式中，所述第一槽和所述第二槽中的每一个均具有大致圆形形状的横截面。
25.在一优选形式中，所述歧管还包括：第一紧固件，其至少部分地设置在所述第一狭槽中，用以将所述槽连接器的所述第一端保持在所述第一槽中；以及第二紧固件，其至少部分地设置在所述第二狭槽中，用以将所述槽连接器的所述第二端保持在所述第二槽中。
26.在一优选形式中，所述第一紧固件的长度小于所述第一槽的长度的50％，并且其中，所述第二紧固件的长度小于所述第二槽的长度的50％。
27.在一优选形式中，所述歧管还包括流体连接器，其具有设置在所述第一歧管块中的第一端和设置在所述第二歧管块中的第二端，所述流体连接器被配置为将所述第一流体控制设备的第一流体通道流体地连接到所述第二流体控制设备的第二流体通道。
28.在一优选形式中，所述第一槽仅部分地延伸穿过所述第一歧管块，并且其中，所述第二槽仅部分地延伸穿过所述第二歧管块。
附图说明
29.图1a是包括三个歧管块的已知歧管的俯视图。
30.图1b是图1a的歧管块之一的侧视图。
31.图2a是另一种已知歧管的侧视图，该歧管包括两个歧管块，两个歧管块经由歧管板和设置于形成在两个歧管块中的每一个歧管块中的键槽中的键而耦接在一起。
32.图2b是图2a的两个歧管块的背侧的局部剖视图，示出了设置在键槽中的键。
33.图2c是图2a的两个歧管块的各部分以及图2b的键和键槽的透视图。
34.图2d是用于在图2a的两个歧管块中形成键槽的切削工具的透视图。
35.图3a是根据本公开内容的原理构造的歧管的一个示例的透视图，该歧管包括两个歧管块，该两个歧管块经由(i)设置于形成在两个歧管中的每一个歧管中的槽中的槽连接器、以及(ii)布置为将槽连接器保持在槽中的紧固件而耦接在一起。
36.图3b是图3a的歧管的分解图。
37.图3c是图3a的歧管的一部分的特写视图，示出了在歧管块之一中形成的两个槽。
38.图3d是在图3a的歧管中采用的槽连接器之一的透视图。
39.图3e是用于在图3a的歧管中形成槽的标准加工工具的一个示例的平面图。
具体实施方式
40.图1a和图1b例示了已知的歧管100的示例，该歧管100可用于以紧凑的、有组织的方式将多个流体控制设备流体地耦接在一起，并将多个流体控制设备流体地耦接到共同流体源(未示出)。该已知的歧管100包括第一歧管块112、第二歧管块116和第三歧管块120，每个块均耦接到流体控制设备，使得在该示例中，歧管100将三个流体控制设备流体地耦接在一起。
41.第一歧管块112具有第一流体流动通道124，第一流体流动通道124从第一歧管块112的第一侧128到第一歧管块112的第二侧132延伸穿过第一歧管块112。第二歧管块116类
似地具有第二流体流动通道136，第二流体流动通道136从第二歧管块116的第一侧140到第二歧管块116的第二侧144延伸穿过第二歧管块116。如图1a所示，第二流体流动通道136与第一流体流动通道124对准。第三歧管块120类似地具有第三流体流动通道148，第三流体流动通道148从第三歧管块120的第一侧152到第三歧管块120的第二侧156延伸穿过第三歧管块120。如图1a所示，第三流体流动通道148与第二流体流动通道136对准，使得第三流体流动通道148也与第一流体流动通道124对准。
42.该已知的歧管100还包括将第一歧管块112、第二歧管块116和第三歧管块120流体地耦接在一起的第一流体连接器160和第二流体连接器164。如图1a所示，第一流体连接器160部分地设置并且部分地延伸穿过第一流体流动通道124和第二流体流动通道136中的每一个。由于第一流体连接器160限定穿过其中的开口，第一流体连接器160因此用于将第一歧管块112的第一流体流动流道124流体地耦接到第二歧管块116的第二流体流动流道136，从而允许流体在第一歧管块112与第二歧管块116之间流过其中。同时，第二流体连接器164部分地设置并且部分地延伸穿过第二流体流动通道136和第三流体流动通道148中的每一个。由于第二流体连接器164也限定穿过其中的开口，第二流体连接器164因此用于将第二歧管块116的第二流体流动通道136流体地耦接到第三歧管块120的第三流体流动通道148，从而允许流体在第二歧管块116与第三歧管块120之间流过其中。
43.第一歧管块112、第二歧管块116和第三歧管块120也被固定在一起，但是以保持第一流体流动通道124、第二流体流动通道136和第三流体流动通道148的完整性的方式固定。更具体地，第一、第二和第三歧管块112、116、120使用设置在内部孔的网络中的螺栓固定在一起，该内部孔被交错布置为、尺寸和形状设计为避免与第一、第二和第三流体流动通道124、136、148相交，这种相交又会包括或以其它方式不利地影响歧管100的流动特性。为此，第一歧管块112具有第一通孔168和第二通孔172，第一通孔168和第二通孔172各自以交错方式从第一侧128到第二侧132延伸穿过第一歧管块112，并且第三歧管块120具有第一通孔184和第二通孔188，第一通孔184和第二通孔188各自以交错方式从第一侧152到第二侧156延伸穿过第三歧管块120。然而，与第一歧管块112和第三歧管块120不同，第二歧管块116具有一对第一孔176a、176b和一对第二孔180a、180b，尽管它们也交错布置，但是仅部分地延伸穿过第二歧管块116。如图1a所示，第一孔176a与第一通孔168对准，但是仅从第一侧140延伸到第二歧管块116的内部部分。同时，第一孔176b对准第一孔176a和第一通孔184两者，但仅从第二歧管块116的内部部分延伸到第二侧144。此外，第一孔176a、176b具有与第一通孔168、184不同的横截面形状和尺寸。还如图1a所示，第二孔180a与第二通孔172对准，但是仅从第一侧140延伸到第二歧管块116的内部部分。同时，第二孔180b对准第二孔180a和第二通孔188两者，但仅从第二歧管块116的内部部分延伸到第二侧144。此外，第二孔180a、180b具有与第二通孔172、188不同的横截面形状和尺寸。第一螺栓和第二螺栓(未示出)继而设置在该内部孔的网络中，以将第一、第二和第三歧管块112、116和120固定在一起。具体地，第一螺栓延伸穿过第一通孔168、第一孔176a、176b和第一通孔184，而第二螺栓延伸穿过第二通孔172、第二孔180a、180b和第二通孔188。
44.尽管这种布置用于将第一、第二和第三歧管块112、116、120固定在一起，但是以这种方式交错布置内部孔的网络、设计内部孔的网络的尺寸和形状会产生大量的制造和组装问题。第一，因为例如第二歧管块116不同于第一歧管块112，所以第一歧管块112、第二歧管
块116和第三歧管块120不可彼此互换。因此，必须在库存中保存多种不同类型的替换歧管块和/或必须在现场定制替换零件以替换第一、第二和第三歧管块112、116、120中的一个或多个。第二，以所需方式形成和/或对准交错的孔可能会增加制造和安装时间以及成本。第三，如果有必要在第一、第二和第三歧管块112、116、120中的两个歧管块之间包括附加的歧管块(耦接到另一个流体控制设备)，则将必须对该附加的歧管块和/或现有的歧管块进行修改以允许这种包括，从而再次增加制造和安装成本以及时间。
45.图2a
‑
图2c例示了已知的歧管200的另一个示例，该歧管200可用于以紧凑的、有组织的方式将多个流体控制设备流体地耦接在一起并将多个流体控制设备流体地耦接到共同流体源(未示出)。该已知的歧管200包括第一歧管块212和第二歧管块216，每个块均耦接到流体控制设备(218或220)，使得在该示例中，歧管200将两个流体控制设备218、220流体地耦接在一起。
46.第一歧管块212具有第一流体流动通道224，第一流体流动通道224从第一歧管块212的第一侧228到第一歧管块212的第二侧232延伸穿过第一歧管块212。第二歧管块216类似地具有第二流体流动通道236，第二流体流动通道236从第二歧管块216的第一侧240到第二歧管块216的第二侧244延伸穿过第二歧管块216。如图2b中最佳例示的，第二流体流动通道236与第一流体流动通道224对准。
47.该已知的歧管200还包括将第一歧管块212和第二歧管块216流体地耦接在一起的流体连接器260。如图2b所示，流体连接器260部分地设置并且部分地延伸穿过第一流体流动通道224和第二流体流动通道236中的每一个。类似于流体连接器160、164，流体连接器260限定穿过其中的开口。因此，流体连接器260用于将第一歧管块212的第一流体流动通道224流体地耦接到第二歧管块216的第二流体流动通道236，从而允许流体在第一歧管块212与第二歧管块212之间流过其中。
48.第一歧管块212和第二歧管块216也被固定在一起，但是以与第一、第二和第三歧管块112、116、120被固定在一起的方式不同的方式固定。替代地，第一歧管块212和第二歧管块216使用以下项固定在一起：(i)设置在使用图2d所示的切削工具262在第一歧管块212和第二歧管块216中专门形成的键槽中的键，以及(ii)经由设置于形成在第一歧管块212和第二歧管块216的背侧266中的孔的紧固件267耦接到背侧266的歧管板264。如图2b和图2c中最佳例示的，第一歧管块212具有使用切削工具262形成在其中的第一键槽268和第二键槽272。第一键槽268和第二键槽272中的每一个具有t形横截面。类似地，还如图2b和图2c中最佳例示的，第二歧管块216具有使用切削工具262形成在其中的第一键槽284和第二键槽288，其中，第一键槽284和第二键槽288分别与第一键槽268和第二键槽272对准。第一键槽284和第二键槽288中的每一个还分别具有与第一键槽268和第二键槽272的t形横截面相同的t形横截面。第一键292和第二键296继而分别设置在键槽268、284中和键槽272、288中，以将第一歧管块212和第二歧管块216固定在一起。如图2b和2c中最佳例示的，第一键292和第二键296中的每一个均具有i形(横截面)，使得第一键292的第一端设置在第一键槽268中，第一键292的第二端设置在第一键槽284中，第二键296的第一端设置在第二键槽272中，第二键296的第二端设置在第二键槽288中。
49.尽管这种布置用于将第一歧管块212和第二歧管块216固定在一起，但是以这种方式将第一歧管块212和第二歧管块216固定会产生其自身的一系列制造问题。第一，使用切
削工具262在第一歧管块212和第二歧管块216中形成第一和第二键槽268、272、284、288是繁琐、耗时且复杂的制造过程。实际上，该过程趋向于显著地增加需要报废歧管200的风险，这当然是昂贵的并且减慢了制造速度。第二，歧管板264是大型且定制的部件，其生产和更换昂贵且费时。
50.本公开内容涉及一种歧管，其可以用于以紧凑的、有组织的方式将多个流体控制设备流体地耦接在一起，并且可以将多个流体控制设备流体地耦接到共同流体源(未示出)，但是，其目的还在于解决(或至少最小化)与制造和安装已知的歧管100和已知的歧管200相关联的问题。更具体地，本文公开的歧管包括歧管块，该歧管块与已知的歧管100和已知的歧管200的歧管块相比制造和安装更容易和更便宜。例如，本文公开的歧管的歧管块不具有交错布置的和不同尺寸和形状设计的内部孔，使得歧管块可彼此互换。作为另一个示例，本文公开的歧管的歧管块具有槽，该槽与键槽268、272、284、288相比制造更容易和更便宜，并且歧管块在无需使用歧管板(例如，歧管板264)的情况下被固定在一起，从而降低了制造成本和浪费。
51.图3a
‑
图3e例示了根据公开内容的原理构造的歧管300的一个示例。在该示例中，歧管300包括耦接到第一流体控制设备314的第一歧管块312和耦接到第二流体控制设备318的第二歧管块316，使得在该示例中，歧管300将第一流体控制设备314和第二流体控制设备318流体地耦接在一起，并且例如耦接到共同流体源。在其它示例中，歧管300可以包括附加的歧管块，使得歧管300可以将两个以上的流体控制设备流体地耦接在一起，并且例如耦接到共同流体源。
52.类似于第一歧管块112和第一歧管块212，在该示例中，第一歧管块312具有第一流体流动通道324，第一流体流动通道324从第一歧管块312的第一侧328到第一歧管312的第二侧332延伸穿过第一歧管块312。在该示例中，第二歧管块316类似地具有第二流体流动通道336，第二流体流动通道336从第二歧管块316的第一侧340到第二歧管块316的第二侧344延伸穿过第二歧管块316。如图3b中最佳例示的，第二流体流动通道336与第一流体流动通道324对准。然而，在其它示例中，第一歧管块312和/或第二歧管块316可以包括多于一个的流体流动通道。例如，第一歧管块312可以包括两个流体流动通道、三个流体流动通道或任何其它数量的流体流动通道。
53.此外，类似于歧管100和歧管200，歧管300还包括将第一歧管块312和第二歧管块316流体地耦接在一起的流体连接器360。如图3a中最佳例示的，流体连接器360部分地设置并且部分地延伸穿过第一流体流动通道324和第二流体流动通道336中的每一个。类似于流体连接器160、164和流体连接器260，流体连接器360限定穿过其中的开口。因此，流体连接器360用于将第一歧管块312的第一流体流动通道324流体地耦接到第二歧管块316的第二流体流动通道336，从而允许流体在第一歧管块312与第二歧管块312之间流过其中。
54.然而，第一歧管块312和第二歧管块316以与第一歧管块112、第二歧管块116和第三歧管块120如何固定在一起以及第一歧管块212和第二歧管块212如何固定在一起的方式不同的方式而固定在一起。替代地，第一歧管块312和第二歧管块316使用以下项固定在一起：(i)设置在使用标准机加工工具(而不是切削工具218)在第一歧管块312和第二歧管块316中形成的槽中的槽连接器，以及(ii)设置在槽中以将槽连接器保持在其中的紧固件。
55.如图3a
‑
图3c中最佳例示的，在该示例中，歧管300包括形成在第一歧管块312中的
第一和第三槽368、372和形成在第二歧管块316中的第二和第四槽384、388。第一、第三、第二和第四槽368、372、384、388优选地使用诸如图3e所示的钻头390之类的钻头在其中钻出。进而，如图3c中最佳例示的，第一、第三、第二和第四槽368、372、384、388各自具有带第一部分和第二部分的大致圆形形状的横截面，其中，第一部分具有圆形形状的横截面并且与第一歧管块312和第二歧管块316的相应的第一侧间隔开，并且第二部分具有u形的横截面并且将第一歧管块312和第二歧管块316的相应的第一侧连接到第一部分。在其它示例中，槽368、372、384、388可以使用不同的标准机加工工具形成在其中。在这些或其它示例中，槽368、372、384、388可具有不同的尺寸和/或横截面形状。作为示例，槽368、372、384、388可具有圆形、矩形、三角形、不规则形状或其它形状的横截面。此外，在其它示例中，歧管300可以仅包括两个槽(例如，槽368、384)，或者可以包括四个槽以上。此外，将理解的是，第一和第三槽368、372仅部分地延伸穿过第一歧管块312，并且第二和第四槽384、388仅部分地延伸穿过第二歧管块316。
56.如图3a、图3b和图3d中最佳例示的，在该示例中，歧管300包括被配置为将第一歧管块312和第二歧管块316耦接在一起的第一槽连接器392和第二槽连接器396。为此，第一和第二槽连接器392、396的尺寸通常适于分别设置在第一和第二槽368、384以及第三和第四槽372、388中。更具体地，第一槽连接器392的尺寸适于设置在第一槽368和第二槽384中，使得第一槽连接器392具有第一端400和与第一端400相对的第二端404，第一端400的尺寸适于设置在第一槽368中，第二端404的尺寸适于设置在第二槽384中。同时，第二槽连接器396的尺寸适于设置在第三和第四槽372、388中，以使得第二槽连接器396具有第一端408和与第一端408相对的第二端412，第一端408的尺寸适于设置在第三槽372中，第二端412的尺寸适于设置在第四槽388中。在该示例中，第一槽连接器392具有i形的横截面，类似于第一键292的形状，但是比第一键292的形状稍微更弯曲，而第二槽连接器396具有类似于第二键296但比第二键296稍微更弯曲的i形形状。在其它示例中，第一和第二槽连接器392、396可以具有不同形状(例如，矩形，三角形)的横截面。此外，在其它示例中，例如，当歧管300仅包括两个槽时，歧管300可以包括一个槽连接器。替代地，歧管300可以包括两个以上的槽连接器(例如，当需要将两个以上的歧管块耦接在一起时)。
57.如上所述，第一和第二槽连接器392、396在无需歧管板(例如，歧管板264)的情况下被保持在适当的位置。替代地，第一和第二槽连接器392、396经由多个紧固件被保持在适当的位置。更具体地，第一槽连接器392经由第一紧固件400a和第二紧固件(未示出)被保持在适当的位置，而第二槽连接器396经由第三紧固件400c和第四紧固件(未示出)被保持在适当的位置。多个紧固件中的每一个优选地采用现成的螺钉的形式，但是可以替代地使用其它紧固件(例如，保持环，弹簧操作的保持器)。在任何情况下，第一紧固件400a部分地(如果不是全部的话)设置在第一槽368中，使得第一槽连接器392的第一端400被保持在第一槽368中。类似地，第二紧固件部分地(如果不是全部的话)设置在第二槽384中，使得第一槽连接器392的第二端404被保持在第二槽384中。同样地，第三紧固件400c部分地(如果不是全部的话)设置在第三槽372中，使得第二槽连接器396的第一端408被保持在第三槽372中，并且第四紧固件部分地(如果不是全部的话)设置在第四槽388中，使得第二槽连接器396的第二端412被保持在第四槽388中。从图3a和图3b中将认识到，多个紧固件中的每个紧固件的长度小于该紧固件设置在其中的相应槽的长度的50％(优选地小于25％，并且更优选地小
于10％)。此外，尽管歧管300在该示例中包括四个紧固件，但是应当理解，歧管300可以替代地包括更少的紧固件(例如，两个紧固件)或更多的紧固件(例如，多于四个紧固件)。例如，当歧管300仅包括一个槽连接器时，歧管300可以仅包括用于将该槽连接器保持在适当位置的两个紧固件。