CN101681173B - 高压调节器 - Google Patents

Abstract

一种高压调节器包括具有压力入口和压力出口的主体。活塞被设置在所述主体中，且被流体联接到所述压力入口和所述压力出口。所述活塞被配置为响应通过所述压力出口施加到所述活塞的一表面上的压力而压缩操作以接触座圈，从而控制流体从所述压力入口向所述压力出口流动。活塞座沿周向接合所述活塞以在低温下提供改善的密封。

Description

高压调节器

技术领域

本发明大体上涉及一种针对高压应用的压力调节器，更具体而言，涉及一种针对分配压缩氢气的储罐的高压调节器。

背景技术

由于氢气消耗的副产品只有热和水，因此氢气已被证明是一种针对包括汽车在内的很多应用的非常吸引人的可选燃料供给。目前，氢燃料供给依靠氢燃料电池由储存的氢气产生电，所产生的电可以被用于操作马达以为汽车提供动力。在汽车燃料电池应用中，氢气通常在接近700bar或10,000psi的相对高压下以气态储存在储罐中。该高压储存在减小的储存容量中提供大量的氢气供给。燃料电池根据需要通过管路或管道系统从储罐中引出氢气以维持能量转换，但是为了减小系统费用和为了安全性，燃料电池必须在显著地低于储存氢气的压力(例如，200psi)下操作。通常，在储罐和燃料电池之间设置有至少一个压力调节器，以将来自储罐的压缩氢气的压力减小到适用于燃料电池系统的压力。

容易理解的是，当氢气从储罐通过压力调节器被排出时，氢气压力的迅速下降将导致压力调节器内的氢气温度的相应下降，该温度能够接近-50摄氏度。另外，在特定环境中，工作温度也能够达到+85摄氏度的温度。这种极端的温度范围使得对调节器进行密封变得非常困难。例如，在极低的温度下，金属对金属密封件和弹性密封件会收缩，从而导致调节器中发生泄漏，该泄漏可降低压力控制性能。用于减少密封件收缩问题的常规设计技术包括提供密封件对密封表面的容差和适宜在低温下密封的结构材料。已知这些相同的设计技术在高工作温度下随着密封件膨胀和黏合而造成调节器部件的“卡死”现象，从而妨碍调节器的操作。另外，氢气自储罐的周期或循环分配可能会产生问题。

根据对来自储罐的氢气的需求，随着氢气从储罐中被分配，压力调节器会经受反复的热或冷却循环。这些反复的循环能够对压力调节器造成不希望的操作和维护问题。例如，许多常规压力调节器使用多部件内阀组件，这些组件依靠该阀组件内的高压密封件。热循环引起高压密封部件的膨胀/收缩循环，该循环能够导致密封磨损加剧，从而可能造成高压泄漏或甚至调节器和/或燃料电池系统的严重失效。因此，在高压气体分配应用中提供一种显著地不易受到泄漏和操作失效影响的压力调节器是有利的。

发明内容

在一个公开的示例中，高压调节器包括优选为基本圆柱形的主体，并包括优选与外膛孔同心的内膛孔，使得该内膛孔限定压力入口并包括位于该内膛孔内的座圈。帽形成带有通孔的压力腔，该通孔限定优选与内膛孔同心对准的压力出口。在内部设置在主体和帽之间的活塞组件选择性地接合内膛孔的座圈，以控制流体从压力入口向压力出口流动。活塞组件包括活塞、活塞座和加载元件，其中所述活塞座在外部压配合在所述活塞上以沿周向接合活塞基底，从而在极低的温度下获得改善的活塞座固定。所述活塞包括针对第一操作模式的第一有效感应面积和针对第二操作模式的第二有效感应面积。

在另一公开的示例中，高压调节器包括主体，该主体具有基本圆柱形形状，包括与外膛孔基本同心的内膛孔，使得所述内膛孔限定压力入口并包括位于该内膛孔内的座圈。基本圆柱形的帽形成带有通孔的压力腔，该通孔限定与所述内膛孔基本同心对准的压力出口。在内部设置在主体和帽之间的活塞组件选择性地接合内膛孔的座圈，以控制流体从压力入口向压力出口流动。所述活塞组件包括具有第一密封构件和第二密封构件的活塞、活塞座和加载元件，该加载元件被操作性地联接到所述活塞以提供加载元件力。所述第一密封构件和第二密封构件的配置为活塞组件在帽处和主体处提供密封，使得第一和第二密封构件不被暴露于相对较高的入口压力下，从而基本上减小主体内的入口压力泄漏。

附图说明

图1为具有预定调节压力的示例性高压调节器的剖视图。

图2具有可调的调节压力的示例性高压调节器的剖视图。

具体实施方式

总体而言，本文所描述的示例性高压调节器提供单一调节器主体，该主体包含用于控制流体流动通过调节器的内活塞组件。通过依靠直接的出口压力反馈来控制流体压力，示例性高压调节器的出口压力可以保持基本不受入口压力变化的影响。以下更加详细描述的优选示例性高压调节器利用整个活塞组件上的压缩力平衡来操作，以将调节器出口压力维持在预定压力或设定点。优选地，活塞组件内单一或整体式活塞可以减少所需部件的数量，从而能够使设计更加紧凑且使可靠性和性能得到改善，并降低生产和组装成本。

本领域技术人员将理解的是，示例性压力调节器仅在调节器的出口侧或低压侧配置有密封件，以基本上消除调节器内的入口压力氢气泄漏。本领域技术人员将进一步理解的是，活塞座在不需要额外的保持器件的情况下被联接到活塞，以提供改善的低温性能。如果在活塞关闭时活塞座上发生流体泄漏，则该示例性调节器还有利地提供出口压力辅助切断功能。

现在参见图1，其示出针对用于氢燃料电池的高压气体分配系统的示例性不可调的高压调节器100的剖视图。示例性高压调节器100具有相对较小的总尺寸(例如，约D2.40”×H3.00”)，并具有基本上减少的部件总数。因此，所公开的示例提供了更为可靠且价格低廉的内联、高压调节器。总体而言，示例性高压调节器100由设置在基本单一或整体式主体110内的内活塞组件或模块130组成。螺纹连接到主体110的帽150形成用于压力控制的出口压力腔160。在以下描述中，示例性高压调节器100被示出为处于打开位置，例如调节器在完全打开和完全关闭位置之间过渡时的位置。

如上所述并如图1所示，示例性高压调节器100的优选实施例包括具有单一压力入口112的主体110，该压力入口112由从主体110延伸的中空圆柱体形成，并包括沿纵向轴线C定位的具有不同直径的多个同心通路。如图所示，在压力入口112上设置有外螺纹115，用于将调节器100连接到压缩气体源，例如高压氢气储罐(未示出)。本领域技术人员已知的针对这种高压应用的其它适当的联接机构也可被使用。优选地，在压力入口112中形成有凹槽117，用于容纳高压密封件，例如平板垫(未示出)，以将调节器100密封到储罐。在压力入口112的另一端，通路113被形成在主体110中，以将活塞组件130通过入口压力腔114流体连接到压力入口112，以下将对其进行更详细的讨论。

主体110进一步包括由主体110的内壁126限界的内圆柱形空腔149。圆柱形空腔149优选与压力入口112的纵向轴线C基本对准。该圆柱形空腔149被提供用于保持加载元件135，该加载元件135优选为弹簧或其它合适的加载元件或偏压器件。如以下更加详细所述，加载元件135沿观看附图时大致向上的方向偏压活塞组件130。主体110还可以在外壁127的上部包括外螺纹111，用于螺纹地接合示例性高压调节器100的帽150，以形成控制流体流动所需的压力保持组件。本领域技术人员能够理解的是，示例性高压调节器也可以在外壁上包含内螺纹并在帽150上包含外螺纹，或利用其它已知的连接手段将主体110螺纹联接到帽150。

压力出口170沿纵向轴线C形成在帽150上，并优选与压力入口112基本对准。如图所示，在帽150上设置有外螺纹159或类似物，以提供与燃料电池系统的螺纹连接。在帽150上还可以设置环形沟槽171，以容纳密封件，例如O型圈密封件(未示出)。压力出口170与出口压力腔160直接流体连通以提供出口压力反馈控制。

出口压力控制通过作用在活塞感应面积158上的调节器100出口压力来实现。如以下详细描述，感应面积158由活塞组件130的出口压力侧155来限定。帽150和活塞组件130还限定单独的环境压力腔162来装入活塞组件130。还应该理解的是，帽150包括位于环境压力腔162内的通气口174，以允许腔内的压力平衡，从而消除任何可能对操作活塞组件130所需的力平衡产生不利影响的“空气弹簧”效应。

示例性高压调节器100的活塞组件130在正常打开位置在压力入口112和压力出口170之间操作(即，在低于预定压力或设定点的压力下，流体大致不受限地从入口向出口流动)，以调节流体压力，从而调节流体流动。根据公开的示例，活塞组件130包括单一活塞132、弹簧135、活塞座129和两个环形密封件136和138。

如图所示，活塞132由与活塞头137基本同心对准的大致圆柱形基底139形成。活塞头132优选为圆形或基本圆形，但其可以是其它有效的形状。如图所示，活塞132具有大致T形截面。活塞132进一步包含围绕活塞头137形成的第一环形通道144和围绕中心部147与活塞基底139相邻或在活塞基底139上方形成的第二环形通道146，用于容纳两个环形密封件136(在通道144中)和138(在通道146中)。密封件136和138可以是O型圈。密封件136在环境压力腔和出口压力腔160之间提供密封，而密封件138在环境压力腔162和入口压力腔114之间提供密封。密封件136和138可以由具有合适的低温性能和抗磨损的聚合物制造，例如可从特拉华州威名顿的杜邦公司获得的乙丙橡胶(EPDM)。其它材料也可适用。

根据图1应该理解的是，密封件136和138将环境压力腔162与出口压力腔160隔离，以将流体引导向压力出口170并防止流体通过帽150中的通气口174漏出。如以下更详细地解释，密封件136和138以及活塞座129被布置为通过将调节器的特定区域与流体流动相隔离而基本减小在调节器内发生高压泄漏的危险。另外，活塞132的下表面161也可以优选地被配置为接纳加载元件135(其可以为弹簧)，以提供预定力来抵消和/或平衡作用在活塞132的感应面积158上的出口压力。活塞座129包含内通道129a，内通道129a在尺寸上适于接合活塞基底上的环形圈129b。

为了将氢气从压力入口112引导到压力出口170以进行压力控制，活塞132包括位于活塞基底139内的至少一个交叉膛孔168，该交叉膛孔168通过活塞132内的轴向膛孔169将氢气从储罐互连到出口170。为了选择性地控制流体从高压入口112的流动，主体110内的活塞座129和座圈128在入口压力腔114处形成可变限制，以控制调节器100内的流体压力。具体地，为了在压力控制过程中密封或关闭阀，活塞座129在形状上适于密封地接合调节器主体110内的座圈128的倒角边缘。本领域普通技术人员应该理解的是，阀所提供的限制在调节器内形成压降。也就是，示例性高压调节器的受调节的出口压力由作用在活塞132上的力平衡来控制。利用已知的工程原理可知，由于作用在活塞座面积上的来自入口112的流体压力以及加载元件135的向上的力，活塞132受到向上的力。由于作用在活塞132的感应面积上的来自出口的流体压力，活塞132受到向下的力。感应面积可以是由凹槽157构成的第一有效感应面积(例如当活塞132位于其最上方位置时)，或者可以是由活塞132的整个直径形成的第二有效感应面积(例如当活塞132稍微向下移动时)。

活塞132的感应面积158由活塞132的上表面133限定。在启动伊始，当出口压力基本上低于期望的设定点时，活塞132上的出口凹槽157通过轴向膛孔169接纳控制压力，该控制压力产生与相关于出口凹槽157的第一有效感应面积成比例的第一出口力，以抵消由入口压力和弹簧135产生的力。在公开的示例中，在例如本示例性应用的高压应用中，活塞中的出口凹槽157确保，当阀被初始完全打开时，通过提供额外的面积(即，大于出口面积)，初始出口压力足以初始化压力控制以抵抗高入口压力。一旦活塞132移动离开帽150，活塞132的整个上表面133将被暴露，以形成约等于出口凹槽157的面积和环形面积156的第二有效感应面积，环形面积156在压力控制过程中使出口压力产生成比例增大。根据公开的示例，凹槽157的面积小于整个活塞的面积。更具体地，凹槽157的直径约为1.694英寸，而整个活塞的直径约为1.976英寸。

增大的有效感应面积通过提供由增加的第二有效感应面积导致的较大的反馈力来提供加强的压力控制。本领域技术人员应该进一步理解的是，如图所示，示例性活塞132在活塞基底139处具有最小的入口表面积，使得出口压力反馈基本上抵消由极高的入口压力产生在活塞132上的入口力。该构造允许作用在感应面积158上的力来支配出口压力控制。

如图1所示，活塞组件130，更具体地，活塞组件130上的密封装置，限定调节器内的多个压力带或区域。由于活塞132可滑动地接合帽密封表面145和主体110的内膛孔118的密封表面143，压力区域形成在密封件136和138上。例如，第一或高压区域存在于压力入口112、座圈128和活塞座129之间。第二或相对低压或受控出口压力区域存在于轴向膛孔169和压力出口170之间在入口环形密封件138和出口环形密封件136之间的出口压力腔160中，且第三或环境压力区域存在于环境压力腔162内。本领域普通技术人员应该理解的是，压力区域在调节器内的形成基本上减少了对在高压和极低温度操作下一般易于泄漏的高压密封件的需求(即，O型圈密封件仅需要在相对较低的出口压力下密封)。

在压力控制之前，弹簧135将活塞132偏压离开座圈128并与帽150的内表面131紧密接触，以允许流体从压力入口112向压力出口117基本不受限地流动。流体从压力入口112流动通过交叉膛孔通路168并立即将出口压力腔160加压到高于预定出口压力的压力。随着出口压力腔160中的出口压力增加，增大的力以预定方式被施加到活塞132的第一有效感应面积157上，使得与出口凹槽157的环形面积相关的力抵消加载元件135的加载力，以使受到压缩的活塞132抵抗加载元件135朝向座圈128移动，从而将环形圈156的第二有效感应面积暴露于出口反馈压力。

这样，当调节器100接近压力控制时，活塞132已移动离开内表面131，并且出口压力作用在活塞132的整个感应面积158上，以克服加载元件135的加载力。当出口压力基本等于由力平衡确定的期望操作压力或设定点时，活塞座129完全接合座圈128以基本上阻止流体流动通过调节器。本领域技术人员应该进一步理解的是，在操作过程中活塞132持续地在朝向和离开活塞座128之间循环以响应入口压力的变化来维持压力控制。

在本实施例中，活塞132的表面积优选为座圈128的表面积的16倍(16x)以抵消入口流体压力。本领域技术人员应该理解的是，在不脱离示例性高压调节器的精神和范围的情况下，其它比率也是可能的，但是一般而言相对较大的活塞出口表面积确保较高的调节器增益，这导致较低的调节器“压力下降(droop)”且在较宽的温度和压力范围内形成稳定的控制。

如上所述，来自储罐的高压气体的压力的调节或下降导致高压调节器100内的温度极低。具体地，气体在座圈128处的迅速膨胀将内部温度减小到接近-50摄氏度。这种极低的温度使得包括座圈128、活塞基底139和调节器主体110的调节器部件产生局部收缩，该收缩一般能够引起调节器泄漏并降低控制性能。本示例性高压调节器100使用外部压配合的活塞座129来减轻热收缩对调节器性能的影响。也就是，在低温操作下，活塞座129围绕活塞基底139收缩以使得其间的连接改善。在优选实施例中，活塞座129由温度稳定的聚酰亚胺(例如来自特拉华州威名顿杜邦公司的威斯派尔()来制造。本领域普通技术人员应该理解的是，Vespel的热膨胀系数能够大于或等于优选由316L不锈钢制造的活塞基底139的热膨胀系数。因此，由于不同的热膨胀特性，在低于或基本低于环境流体温度的压力入口流体温度下，活塞座围绕活塞基底牢固地收缩。

如此，在操作过程中，在高压下活塞座129以比活塞基底139大的比率收缩从而形成较紧的连接。另外，流体压力沿着将活塞座129驱使到活塞基底139上的方向施加到活塞座129上，从而确保连接更加严密。本领域普通技术人员还应该理解的是，如果在活塞座129和座圈128之间存在泄漏，出口压力可能会上升到设定点以上。在这种情况下，附加的流体流动造成活塞组件130的出口侧的压力增加，且产生附加的关闭力作用在感应面积158上。由泄漏产生的附加力与座圈128上的压差成比例增加，以“强制切断”活塞组件130从而将出口压力快速回复到设定点。最后，环形密封件136和138用于将加载元件135与流体流动相隔离。应该理解的是，在氢气应用中，氢气可能引起金属的氢脆，而金属的氢脆能够大幅地减小工作寿命。示例性高压调节器通过基本上消除氢气暴露来提高加载元件135的工作寿命。另外，加载元件135可以由来自伊利诺斯州埃尔金市的埃尔吉洛伊特殊金属公司的埃尔吉洛伊

来制造，已知其基本上较不易于受到以上提到的脆化效应的影响。

图2示出了替代实施例，其包括可调的高压调节器200。如上所述，示例性调节器使用整个活塞组件上的力平衡来操作以控制流体流动。在本替代实施例中，出口压力能够通过改变保持在帽250内的调整弹簧285的预负载来调整。用于本实施例的活塞232包括形成锁定螺母组件286的至少一个锁定螺母(优选两个锁定螺母280和281)，该锁定螺母组件286与活塞232的轴向膛孔269相结合以控制调整弹簧285的预负载。另外，帽250包含肩部253，该肩部253被配置为当活塞232被初始安装在主体210内时保持调整弹簧285。应该理解的是，调整弹簧285的预负载与其压缩成比例，而其压缩由锁定螺母280和281在轴向膛孔269中的位置来控制。也就是，通过旋转或反向旋转内/外配合螺纹251和252来增加或减小调整弹簧285的预负载，调整弹簧285的偏压力能够被控制。由于调整弹簧285为出口压力提供附加的力来抵抗或抵消上述入口压力和加载元件力，应该理解的是，通过调整内部锁定螺母280和281的位置，能够控制该附加的力，从而能够调整出口压力。

虽然本文描述了特定的设备、方法和制造品，但本专利所覆盖的范围不限于此。相反，本专利覆盖文字上地或在等同原则下清楚地落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (18)

1.一种压力调节器，包括：

具有压力入口的主体；

帽，其具有压力出口并被操作性地联接到所述主体；和

活塞组件，其在内部设置在所述主体和所述帽之间，用于选择性地接合所述主体内的座圈，以控制流体从所述压力入口向所述压力出口流动，其中所述活塞组件包括：

具有活塞头和活塞基底的活塞，所述活塞基底包含贯穿该活塞基底的膛孔以将所述压力入口联接到所述压力出口，所述活塞具有针对第一操作模式的第一有效感应面积和针对第二操作模式的第二有效感应面积；

加载元件，其被操作性地联接到所述活塞以在活塞上提供加载力来预定出口压力；和

活塞座，用于接合所述座圈以进行流体控制，其中所述活塞座沿周向接合所述活塞基底；

其中所述活塞膛孔包括调整装置，用于调整所述出口压力。

2.根据权利要求1所述的压力调节器，其中所述第一有效感应面积小于所述第二有效感应面积。

3.根据权利要求1所述的压力调节器，其中所述活塞座从所述活塞基底的外部联接到所述活塞基底，使得入口压力提供用于将所述活塞座保持到所述活塞基底上的附加力。

4.根据权利要求1所述的压力调节器，其中所述活塞座的热膨胀系数大于所述活塞基底的热膨胀系数。

5.根据权利要求4所述的压力调节器，其中所述活塞座的材料包括温度稳定的聚酰亚胺聚合物。

6.根据权利要求1所述的压力调节器，其中所述加载元件的材料包括Elgiloy。

7.根据权利要求1所述的压力调节器，其中所述主体包括具有密封表面的内膛孔，且其中所述活塞包括联接到所述活塞头的第一密封件和联接到所述活塞基底并密封所述内膛孔的第二密封件，由此所述活塞座以及所述第一和第二密封件协作以最小化或减小入口流体压力对所述密封件的影响。

8.根据权利要求1所述的压力调节器，其中所述调整装置包括可调的弹簧组件，用于抵消由所述加载元件产生的所述加载力。

9.一种压力调节器，包括：

具有压力入口的主体，所述压力入口与形成在所述压力入口和设置在该压力入口上的座圈之间的入口压力腔互连；

帽，具有与形成在所述帽内的压力出口腔互连的压力出口，并被操作性地联接到所述主体；和

活塞组件，其在内部设置在所述主体和所述帽之间，用于选择性地接合所述主体内的座圈，以控制在所述入口压力腔处具有相对较高入口压力的流体流动为在所述出口压力腔处具有相对较低出口压力，其中所述活塞组件包括：

具有活塞头和活塞基底的活塞，所述活塞基底包含贯穿该活塞基底的膛孔以将所述入口压力腔流体联接到所述出口压力腔，所述活塞头具有第一密封构件以在所述帽处密封所述活塞组件，所述活塞基底具有第二密封构件以在所述主体处密封所述活塞组件，使得所述第一和第二密封构件不被暴露于所述入口压力腔的所述入口压力；

加载元件，其被操作性地联接到所述活塞以在所述活塞上提供加载力来预定出口压力；和

活塞座，用于接合所述座圈以进行流体控制，其中所述活塞座沿周向接合所述活塞基底；

其中所述活塞膛孔被配置为包括调整装置，用于调整形成在所述出口压力腔中的所述出口压力。

10.根据权利要求9所述的压力调节器，其中所述活塞包括针对第一操作模式的第一有效感应面积和针对第二操作模式的第二有效感应面积。

11.根据权利要求9所述的压力调节器，其中所述活塞座的热膨胀系数大于所述活塞基底的热膨胀系数，使得在低于环境流体温度的压力入口流体温度下，所述活塞座围绕所述活塞基底牢固地收缩。

12.根据权利要求9所述的压力调节器，其中形成在所述出口压力腔中的所述出口压力与由作用在所述活塞头上的出口压力产生的力、作用在所述活塞座上的入口压力以及由所述加载元件产生的加载力成比例。

13.根据权利要求9所述的压力调节器，其中所述调整装置包括可调的弹簧组件，用于抵消由所述加载元件产生的所述加载力。

14.一种压力调节器，包括：

具有内膛孔和外膛孔的主体，所述内膛孔形成在座圈处终止的压力入口，所述外膛孔限定所述压力调节器的第一压力腔；

帽，其被操作性地联接到所述主体以限定所述压力调节器的第二压力腔，所述帽具有通孔以形成与所述压力入口对准的压力出口；和

活塞组件，用于选择性地接合所述座圈，以控制流体从所述压力入口向所述压力出口流动，所述活塞组件在内部设置在所述主体中，其中所述活塞组件包括：

具有活塞头和活塞基底的活塞，所述活塞基底包括贯穿该活塞基底的膛孔以将所述压力入口联接到所述压力出口；

加载元件，其被设置在所述主体的所述外膛孔内，用于在所述活塞上提供加载力来预定出口压力；和

活塞座，其中所述活塞座沿周向接合所述活塞基底；

其中所述活塞膛孔被配置为包括调整装置，用于调整所述压力调节器的所述出口压力。

15.根据权利要求14所述的压力调节器，其中所述活塞座从所述活塞基底的外部联接到所述活塞基底。

16.根据权利要求15所述的压力调节器，其中所述活塞座在外部联接到所述活塞基底，使得所述入口压力提供用于将所述活塞座保持到所述活塞基底上的附加力。

17.根据权利要求15所述的压力调节器，其中所述活塞座的热膨胀系数大于所述活塞基底的热膨胀系数，使得在低于环境流体温度的压力入口流体温度下，所述活塞座围绕所述活塞基底牢固地收缩。

18.一种压力调节器，包括：

阀体，具有压力入口、压力出口、外壁、内壁，并封装环境压力腔；

座圈，具有孔道，并被设置在所述阀体中与所述压力入口相邻；

活塞，其被可滑动地设置在所述阀体内，并具有密封所述外壁的上部、密封所述内壁的中间部和狭窄的基底，所述活塞包括通孔，该通孔在所述狭窄的基底和所述压力出口之间提供流动路径；

将所述活塞朝向第一位置偏压的加载元件；

在所述通孔中的调整装置，被配置为调整所述压力出口处的出口压力；

活塞座，其被联接到所述活塞基底，并被定位为响应所述活塞的运动来选择性地打开和关闭所述座圈中的所述孔道；

所述活塞能够在所述第一位置和第二位置之间移位，在所述第一位置，所述活塞座与所述座圈相分离以通过所述通孔在所述入口和所述出口之间提供流动连通，在所述第二位置，所述活塞座抵靠所述座圈；和

当所述活塞位于所述第一位置时所述活塞的所述上部具有第一有效感应面积，当所述活塞移动离开所述第一位置时所述活塞的所述上部具有第二有效感应面积。

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