CN102691800B - 具有偏置控制元件的流体调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体调节装置，其包括：阀动器外壳、控制组件和偏置构件。所述阀动器外壳限定控制腔和阀动器口。所述控制组件被安装在所述控制腔内，并且包括活塞、阀杆、杠杆以及控制元件，所述杠杆被耦接在所述活塞与所述阀杆之间，所述控制元件被安装至在所述杠杆对面的所述阀杆。所述阀杆被设置为穿过所述阀动器口，以便所述控制元件被设置在所述控制腔的外部。所述阀杆适于响应于所述活塞的滑动移位而相对于所述阀动器口滑动移位。所述偏置构件被至少部分地支承在所述阀动器口内，并且将所述控制元件和所述阀杆向所述控制腔偏置。

Description

具有偏置控制元件的流体调节装置

技术领域

本公开涉及气体调节装置，更具体地，涉及用于气体调节装置的内件元件。

背景技术

通常气体分配系统供气的压强可以根据对系统、气候、供应源和/或其他因素的要求而不同。然而，多数配备有诸如火炉、灶等的气体装置的终端用户设施需要气体被依照预定的压强、并且在或者低于气体调节装置的最大能力地输送。因此，气体调节装置被实现至这些分配系统用以确保被输送的气体满足终端用户设施的要求。传统的气体调节装置大体上包括用于感测和控制所输送气体的压强的闭环控制阀动器。

图1描述传统的气体调节装置10。该调节装置10大体上包括阀动器12和阀14。阀14限定入口16，例如用于从气体分配系统接收气体，阀14还限定出口18，例如用于将气体输送至具有一个或多个装置的诸如工厂、餐馆、公寓大楼等的终端用户设施。此外，阀14包括喉部35，其被设置在入口与出口之间并且容纳阀口36。气体必须穿过喉部35和阀口36以在阀14的入口16与出口18之间经过。

阀动器12被耦接至阀14以确保在阀14的出口18处的压强，即出口压强，与所期望的出口或控制压强一致。阀动器12包括控制组件22，其用于感测和调节阀14的出口压强。具体地，控制组件22包括隔膜24、活塞32(经常被称为“推进杆”(pusher post))、杠杆25以及阀杆26，其具有带有密封面31的阀盘28。杠杆25、阀杆26、以及阀盘28在截面中示出，但出于清楚的原因没有截面线。经由流体输送管(未示出)，阀14的出口压强能够通过阀动器12中的感测口29被输送至隔膜24。控制组件22还包括控制弹簧30，其与隔膜24的上侧接合以偏置所感测的出口压强。因此，所期望的输出压强，也可以被称为控制压强，能够通过控制弹簧30的选择和调节而被设置。

隔膜24被可操作地耦接至阀杆26，并且因此被耦接至阀盘28，以便经由活塞32和杠杆25、基于所感测的出口压强来控制阀14的打开。更具体地，如图所示，隔膜24经由隔膜板组件33被可操作地耦接至活塞32。活塞32经由沙漏形的凹部41被可操作地耦接至杠杆25，该凹部41容纳杠杆25的第一末端25a。杠杆25经由转向节37被可操作地耦接至阀杆26，该转向节37被可旋转地设置在形成在阀杆26中的凹部39内。

这样配置时，当终端用户操作装置，例如火炉，其对调节装置10的气体分配系统下游提出了要求，即出口流量增加，因而降低了出口压强。因此，隔膜24经由感测口29感测降低的出口压强，这允许控制弹簧30扩张并且相对于图1的方向向上移动活塞32和杠杆25的第一末端25a。杠杆25的第一末端25a的移位引起转向节37将阀杆26和阀盘28拉离喉部35和阀口36。这引起密封面31从阀口26脱离，这打开喉部35并且允许下游装置获取所期望量的气体。一旦下游装置被关闭，例如需求终止并且在阀14的出口18处的压强增加并且使得隔膜24相对于图1的方向向下，这降低了杠杆25的第一末端25a并且将阀杆26和阀盘28朝喉部35回推，以便密封面31密封地接合阀口36并且停止其中的气体流量。

在传统的调节装置10中，当阀14被打开时，即阀杆26和阀盘28被从阀口36移走，穿过阀14的气体流量能够对阀盘28的密封面31施加力。由于制造公差和磨损，该力能够引起阀盘28和阀杆26相对于杠杆25上的转向节37移位，例如，能够产生以在转向节37与阀杆26上的凹部39的壁之间的缝隙和/或间隙为形式的游隙。在被施加至阀盘28的密封面31的力作用下，这些缝隙和/或间隙的出现能够引起阀杆26相对于转向节37移动。附加地，被施加至密封面的该力能够引起杠杆25的第一末端25a在活塞32的沙漏形的凹部41内移动。因此，这些移动能够引起密封阀盘28远比期望地远离阀口36移动，直至隔膜24调节其自身并且校正阀盘28的位置。就其本身而言，在某些环境下，传统的调节装置能够使通过阀14的流体流量产生暂时的升高，这导致出口压强的升高或骤增。

发明内容

本公开的一方面提出了一种流体调节装置，其包括：阀动器外壳、控制组件和偏置构件。所述阀动器外壳限定控制腔和阀动器口。所述控制组件被安装在所述控制腔内，并且包括活塞、阀杆、杠杆以及控制元件，所述杠杆被耦接在所述活塞与所述阀杆之间，所述控制元件被安装至在所述杠杆对面的所述阀杆。所述阀杆被设置为穿过所述阀动器口，以便所述控制元件被设置在所述控制腔的外部。所述阀杆适于响应于所述活塞的滑动移位而相对于所述阀动器口滑动移位。所述偏置构件被至少部分地支承在所述阀动器口内，并且将所述控制元件和所述阀杆向所述控制腔偏置。

在一个实施例中，所述流体调节装置还包括阀体，其限定入口、出口、喉部以及阀嘴，所述喉部被设置在所述入口与所述出口之间。所述阀嘴被耦接至所述阀动器口，以便所述控制元件被设置在所述阀体中用于在关闭位置与打开位置之间的移位，所述关闭位置靠近所述喉部，所述打开位置相对远离所述喉部。

在一个实施例中，所述流体调节装置还包括导向插件和第二弹簧座。所述导向插件被设置在所述阀动器口内并且限定孔和第一弹簧座，所述孔可滑动地容纳所述阀杆。所述第二弹簧座由所述阀杆承载，并且所述偏置构件被设置在所述第一弹簧座与所述第二弹簧座之间。

在一个实施例中，所述第二弹簧座被设置在所述阀动器外壳的所述控制腔与所述导向插件之间。

在一个实施例中，所述第一弹簧座包括径向地向外延伸的肩部，所述肩部由所述导向插件承载，并且所述第二弹簧座包括固定至所述阀杆的圆形板。

在一个实施例中，所述活塞沿活塞轴是可滑动的，所述活塞轴沿所述活塞的纵向空间延伸，并且所述阀杆沿阀杆轴是可滑动的，所述阀杆轴沿所述阀杆的纵向空间延伸。所述活塞轴基本上垂直于所述阀杆轴。

在一个实施例中，所述杠杆围绕枢轴线枢轴转动，用于传送在所述活塞与所述阀杆之间的滑动移动。

在一个实施例中，所述流体调节装置还包括隔膜，所述隔膜被可操作地耦接至所述活塞。所述隔膜可响应于所述控制腔中的压强的变化移动，并且所述隔膜的移动使得所述活塞滑动移动。

在一个实施例中，所述流体调节装置还包括控制弹簧，所述控制弹簧被设置在所述阀动器外壳与所述隔膜之间。所述控制弹簧将所述活塞向所述杠杆偏置。

本公开的另一方面提出了一种流体调节装置，其包括阀动器、第一弹簧座、控制组件、第二弹簧座以及偏置构件。阀动器外壳限定控制腔和阀动器口。所述第一弹簧座被固定地安装在所述阀动器外壳的所述阀动器口内。所述控制组件被安装在所述控制腔内，并且包括活塞、阀杆、杠杆以及控制元件，所述杠杆被耦接在所述活塞与所述阀杆之间，所述控制元件被安装至在所述杠杆对面的所述阀杆。所述阀杆被设置为穿过所述阀动器口和所述第一弹簧座，以便所述控制元件被设置在所述控制腔的外部。所述阀杆适于响应于所述活塞的滑动移位而相对于所述阀动器口滑动移位。所述第二弹簧座被耦接至所述阀杆上的、在所述第一弹簧座与所述阀动器外壳的所述控制腔之间的位置。所述偏置构件被设置在所述第一弹簧座与所述第二弹簧座之间，并且将所述控制元件和所述阀杆向所述控制腔偏置。

在一个实施例中，所述流体调节装置还包括阀体，其限定入口、出口、喉部以及阀嘴，所述喉部被设置在所述入口与所述出口之间。所述阀嘴被耦接至所述阀动器口，以便所述控制元件被设置在所述阀体中用于在关闭位置与打开位置之间的移位，所述关闭位置靠近所述喉部，所述打开位置相对远离所述喉部。

在一个实施例中，所述流体调节装置还包括导向插件，其被设置在所述阀动器口内。所述导向插件限定孔和所述第一弹簧座，并且所述孔可滑动地容纳所述阀杆。

在一个实施例中，所述第二弹簧座被设置在所述阀动器外壳的所述控制腔与所述导向插件之间。

在一个实施例中，所述第一弹簧座包括径向地向外延伸的肩部，所述肩部由所述导向插件承载，并且所述第二弹簧座包括固定至所述阀杆的圆形板。

在一个实施例中，所述活塞沿活塞轴是可滑动的，所述活塞轴沿所述活塞的纵向空间延伸，并且所述阀杆沿阀杆轴是可滑动的，所述阀杆轴沿所述阀杆的纵向空间延伸。所述阀杆轴被设置为基本上垂直于所述活塞轴。

在一个实施例中，所述杠杆围绕枢轴线枢轴转动，用于传送在所述活塞与所述阀杆之间的滑动移动。

在一个实施例中，所述流体调节装置还包括隔膜，其被可操作地耦接至所述活塞。

在一个实施例中，所述流体调节装置还包括控制弹簧，其被设置在所述阀动器外壳与所述隔膜之间，所述控制弹簧将所述活塞向所述杠杆偏置。

本公开的另一方面提出了一种流体调节装置，其包括阀体、阀动器外壳、导向插件、控制组件、阀盘以及螺旋弹簧。所述阀体限定入口、出口、喉部以及阀嘴，所述喉部被设置在所述入口与所述出口之间。所述阀动器外壳限定控制腔和阀动器口。所述阀动器口被耦接至所述阀体的所述阀嘴。所述导向插件被固定地设置在所述阀动器外壳的所述阀动器口内，并且包括孔和径向地向外延伸的肩部，其限定第一弹簧座。所述控制组件被安装在所述控制腔内，并且包括活塞、隔膜、阀杆、杠杆以及控制元件，所述隔膜被可操作地耦接至所述活塞，所述阀杆被可滑动地设置在所述导向插件的所述孔中，所述杠杆被可操作地耦接在所述活塞与所述阀杆之间，所述控制元件被安装至在所述杠杆对面的所述阀杆并且被设置在靠近所述喉部的所述阀体中。所述活塞是可响应于所述隔膜经受的压强变化而沿活塞轴滑动的。所述杠杆围绕枢轴线枢轴转动，用于将所述活塞沿所述活塞轴的滑动移动传送为所述阀杆沿阀杆轴的滑动移动，所述阀杆轴垂直于所述活塞轴。所述阀盘被耦接至所述阀杆上的、在所述第一弹簧座与所述阀动器外壳的所述控制腔之间的位置，并且限定所述第二弹簧座。所述螺旋弹簧被设置在所述阀杆上，在所述第一弹簧座与所述第二弹簧座之间，并且与所述第一弹簧座和第二弹簧座接合。所述螺旋弹簧将所述控制元件和所述阀杆向所述控制腔并且远离所述阀体的所述喉部偏置。

附图说明

图1是传统调节装置的侧视图，其在截面中示出一些元件，但出于清楚的原因而无需带有截面线；

图2是依据本公开的实施例构造的调节装置的侧视图，其在截面中示出一些元件，但出于清楚的原因而无需带有截面线；

图3是图2的调节装置的详图；以及

图4是数据的图形化表示，其将传统调节装置的操作性能与依据本公开的原理构造的调节装置的操作性能相比较。

具体实施方式

尽管下文提出了本发明的许多不同实施方式的详细描述，但是应当理解，本发明的法定保护范围由本专利申请最后所提出的权利要求的文字限定。详细描述仅作为示例而加以解释，并未描述本发明的每个可能的实施方式，因为描述每个可能的实施方式是不切实际的，即使并非不可能。可通过使用现有技术或在本专利提交之后发明的技术来实现许多替代的实施方式，其仍将落入限定本发明的权利要求的保护范围中。

还应当理解，除非术语在本专利中使用“在此所使用的术语‘______’在此限定为......的意思”或相似的句式而被明确限定，否则没有明确地或通过暗示来限定该术语的意思的意图、或是超过该术语平常的或普通的意思，并且此类术语不应当被理解成限制于基于本专利的任意部分所作出的任何声明的范围(除了权利要求中的语言之外)。在一定程度上，对于在本专利申请最后的权利要求中所列举的任何术语在本专利中以符合单一含义的方式加以参考，这样做只是为了清楚起见，而不会混淆读者，并且没有通过暗示或其它来将这类权利要求的术语限定成单一含义的意图。最后，明确地或暗示地，除非通过列举词语“装置”和功能来限定权利要求元素，而没有任何结构的叙述，否则不应基于35U.S.C§122，第六段的适用来解释任何权利要求元素的范围。

现在参考图2和3，依据本公开的原理构造的流体调节装置100，例如气体调节装置的实施例将被说明。

该气体调节装置100大体上包括阀动器102和调节装置阀104。该调节装置阀104包括入口106，例如用于接收来自气体分配系统的气体，并且包括出口108，例如用于将气体输送至具有一个或多个装置的设施。阀动器102被耦接至调节装置阀104，并且包括具有控制元件127的控制组件122。在运行模式期间，控制组件122适于感测在调节装置阀104的出口108处的压强，即出口压强，并且控制控制元件127的位置，以便出口压强大约与预定控制压强相等。

继续参考图2，调节装置阀104限定喉部110和阀嘴112。喉部110被设置在入口106与出口108之间。阀口136被设置在喉部110中并且限定孔148，其具有入口150和出口152。气体必须穿过阀口136中的孔148以在调节装置阀104的入口106与出口108之间经过。阀口136可以从调节装置阀104移除，以便阀口136可以被不同的阀口替换，这些阀口具有不同的直径或配置的孔，用以调整调节装置阀104的操作和流量性能以适应特定的应用。在所公开的实施例中，阀嘴112限定开口114。阀嘴112和开口114被设置为沿着轴AV并且中心沿着轴AV，其大体上垂直于调节装置阀104的入口106和出口108的轴AI/O。

如上所述，阀动器102包括外壳116和控制组件122。外壳116包括上外壳元件116a和下外壳元件116b，例如其由多个紧固件(未示出)固紧在一起。上外壳元件116a限定控制腔118和阀动器口120。阀动器口120被连接至调节装置阀104的阀嘴112。在所公开的形式中，下外壳元件116b限定泄放腔134(relief cavity)和排气阀156，用于施行排气功能，如在本领域中通常所理解的那样。下外壳元件116b还限定塔部(tower portion)158，其用于容纳控制组件122的部分，这将被说明。

控制组件122包括隔膜分组件121和连接分组件123。隔膜分组件121包括隔膜124、活塞132、控制弹簧130、上隔膜板131a、下隔膜板131b、下弹簧座164、组合滑动/支承元件166以及活塞弹簧168。在图2中，隔膜分组件121的元件在截面中被示出，但是出于清楚的原因，上隔膜板131a、下隔膜板131b被没有截面线地示出。

更具体地，隔膜124包括盘形的隔膜，其限定开口144穿过隔膜的中央部分。隔膜124由有弹性的、基本上气密的材料构成，并且如图所示，其边缘被密封地固紧在外壳116的上外壳元件116a与外壳116的下外壳元件116b之间、以及在上隔膜板131a和下隔膜板131b之间。因此隔膜124将泄放腔134与控制腔118分隔开。

组合滑动/支承元件166包括细长的、中空的套环166a和支承螺帽166b，其被螺纹地连接至套环166a。套环166a穿过隔膜124中的开口144延伸，并且包括肩部部分159，其接合上隔膜板131a。在以隔膜124和上、下隔膜板131a、131b为中心、在肩部部分159对面的位置，支承螺帽166b被螺纹地连接至套环166a，并且用作活塞弹簧168一端的弹簧座。活塞弹簧168的另一端接合垫圈165，其通过带螺纹的紧固件167被固定至活塞132。如图所示，活塞132延伸穿过中空的、细长的套环166a，以便在超压情况期间，例如，当调节装置100的出口压强高于设定点或者关闭压强时，活塞弹簧168能够向垫圈167压缩，这使得隔膜和细长的套环166a相对于活塞132、相对于图2的方向向下移位。这样的配置能够在超压情况下减小对装置内部元件的损害。

如图所示，活塞132包括大体上细长的、棒形的构件，其具有联结装置172、肩部174以及环形凹部177，其用于容纳O形环175。联结装置172包括凹部141，其适于容纳阀盘分组件123的部分，用以便利在隔膜分组件121与阀盘分组件123之间的可操作的耦接，这将被说明。在所公开的形式中，凹部141具有沙漏形的截面，这例如也可以被称作弓形的截面，或具有汇聚/扩散形的截面。如图所示，这样配置时，活塞132限定对面的上部支点141a和下部支点141b，其基本上被分中放置在凹部141内。在其他实施例中，凹部141通常可以具有适合于本公开预定目的的任何其他的形状。如图所示，活塞132的肩部174接合组合滑动/支承元件166的细长的套环166a的肩部部分159，以在基于图2的方向的、相对于活塞132的向上方向上限制细长的套环166a的移位。O形环175提供在活塞132与细长的、中空的套环166a之间的流体密封，例如在超压情况期间使得细长的套环166a能够相对于活塞132移位，同时也减小和/或防止在控制腔118与泄放腔134之间的泄漏。

控制弹簧130被设置在隔膜124和膜板131a、131b之下，以及在下外壳元件116b的塔部158之内。包括带螺纹的阀盘的下弹簧座164，被螺纹地连接至塔部158，并且，就其本身而言，对着下隔膜板131b压缩控制弹簧130。在所公开的实施例中，控制弹簧130和活塞弹簧168包括压缩螺旋弹簧。因此，控制弹簧130以下外壳元件116b为底，并且对隔膜124和隔膜板131a、131b施加向上的力。在所公开的实施例中，可以通过调节塔部158中的下弹簧座164的位置来调节由控制弹簧130生成的力，并且因此调节装置100的控制压强也是可调节的。

控制弹簧130抵抗控制腔118内的压强，该压强被隔膜124感测到。如所述，该压强与在调节装置阀104的出口108处存在的压强相同。因此，由控制弹簧130施加的力将出口压强设置至用于调节装置100的所期望的压强或控制压强。如所述，经由活塞132的联结装置172，上述隔膜分组件121被可操作地耦接至阀盘分组件123。

具体地，阀盘分组件123包括控制连接126和偏置装置162。控制连接126包括阀杆178、杠杆180以及控制元件127。这些元件在截面中示出，出于清楚的原因没有截面线。所公开的实施例中的控制元件127包括阀盘128，其具有圆形密封面129。在所公开的实施例中，阀杆178、杠杆180以及阀盘128被分别地构造并且被组装以形成控制连接126。具体地，阀杆178是大体上线形的棒，其具有鼻端178a和形成在阀杆178末端的凹部178b，其在鼻端178a的对面。在所公开的实施例中，凹部178b是大体上矩形的，并且被限定在阀杆178的第一与第二对立侧壁181a与181b(图3中示出)之间。杠杆180包括枢轴端180a和自由端180b。枢轴端180a包括孔洞184，其容纳由上外壳元件116a承载的枢轴销186。枢轴端180a也包括转向节187，其具有例如圆的、卵形的、或椭圆的截面，并且该转向节187被设置在阀杆178的凹部178b内。杠杆180的自由端180b包括大体上线形的细长的指部，其被设置在活塞132的联结装置172的凹部141内。在本实施例中，自由端180b延伸穿过凹部141。因此，联结装置172可操作地将阀盘分组件123连接至隔膜分组件121，并且将活塞132的移动传送至控制连接126，这将被说明。

如图3中更详细地示出，偏置装置162包括导向插件190和偏置构件192，每个偏置构件192被至少部分地设置在本公开的流体调节装置100的阀动器102的阀动器嘴120内。导向插件190包括大体上圆柱形的构件，其包括固定部分190a、底座部分190b以及导向部分190c。如图所示，孔194同心地延伸穿过导向插件190的整体，并且可滑动地容纳前述的阀盘分组件123的控制连接126的阀杆178。就其本身而言，阀杆178被设置为与导向插件190和偏置构件192同心。

仍参考图3，导向插件190的导向部分190c包括细长的套，其沿着孔194的大部分的长度延伸，并且其导向和/或保持阀杆178的调准。如图所示，底座部分190b包括环形肩部并且限定环形面191，该环形肩部从导向插件190的导向部分190c径向地向外延伸。在所公开的形式中，底座部分190b与导向部分190c被设置在阀动器口120内，并且环形面191用作用于偏置构件192的弹簧座，这将被说明。导向插件190的固定部分190a还包括环形肩部，其从导向部分190c径向地向外延伸，也从底座部分190b径向地向外延伸。就其本身而言，能够说，底座部分190b具有大于导向部分190c的最大直径的最大直径，并且固定部分190a具有大于底座部分190b和导向部分190c的最大直径的最大直径。就其本身而言，如图所示，导向插件190能够被描述为例如具有阶梯形的侧横截面。固定部分190a被设置在阀动器102的阀动器口120的外部并且在阀104的阀嘴112的内部。更具体地，固定部分190a被至少部分地设置在阀嘴112的环形凹部112a内，并且被夹在阀104与阀动器102之间，这因而将导向插件190固定至位置，以便底座部分190b和导向部分190c被固定地设置在所公开的实施例中的阀动器口120内。

除了导向插件190和偏置构件192之外，本公开的偏置装置162还包括底座板195，其由阀盘分组件123的控制连接126的阀杆178承载。更具体地，底座板195能够包括圆的、盘形的板，其限定孔腔196。如图所示，阀杆178延伸穿过孔腔196，以便底座板195能够被固定至阀杆178的、在鼻端178a与凹部178b之间的位置，该凹部178b容纳杠杆180的转向节187。就其本身而言，底座板195被固定至阀杆178的、在阀动器102的控制腔118与导向插件190之间的位置。底座板195能够以大体上任何可预见的方式被固定至阀杆178。例如，底座板195能够包括一组用于摩擦地接合阀杆178的螺钉，其还允许相对于阀杆178而调节底座板195位置。在另一实施例中，阀杆178可以包括一个或多个环形凹部，并且底座板195可以包括分离的垫圈，其例如能够位于阀杆178上的一个或多个凹部中，以通过可调节的方式固定其在一个或多个位置之间的位置。在另一些实施例中，可以以适合预定目的的任何可预见的方式将底座板195焊接、粘接或者固定至阀杆178。

最后，如图2和3所示，目前所公开的实施例的偏置构件192包括螺旋弹簧，其被设置在导向插件162的底座部分190b的环形面191与底座板195，更具体地，与底座板195的底座面198之间，并且接合导向插件190的底座部分190b的环形面191和底座板195，更具体地，底座板195的座面198。就其本身而言，能够说，目前所公开的实施例的导向插件190构成第一弹簧座，而底座板195构成第二弹簧座。更具体地，导向插件190的底座部分190b的环形面191构成第一弹簧座，而底座板195的底座面198构成第二弹簧座。

通过如所述地被配置的偏置装置162，偏置构件192对由阀杆178承载的底座板195施加负载，以将包括控制元件127的阀杆178向着阀动器102的控制腔118、并且远离阀104的喉部110和阀口136偏置。在一些实施例中，由偏置构件192生成的力在控制元件127的整个可操作范围中能够是大体上稳定的，并处于验收公差范围内。该力保持该流体调节装置100的控制连接126的元件上的压缩，因而有利地减小在单个元件之间的溢出或游隙，溢出或游隙能够是由于制造公差和/或系统磨损引起的结果。

在操作期间，当终端用户操作装置，其对调节装置100提出下游要求，即出口流量增加，因而降低了出口压强。因此，隔膜124感测降低的出口压强，并且允许控制弹簧130相对于图2的方向向上移位隔膜124、隔膜板131a、131b以及活塞132。如图2所示，活塞132沿活塞轴AD移动，活塞轴AD构成沿着活塞132的纵向空间延伸的中心轴。活塞132的移位将杠杆180的自由端180b向上移位，这导致杠杆180围绕由枢轴销186限定的枢轴线AP枢轴转动，杠杆180被安装至枢轴销186。这还导致转向节187在形成在阀杆178上的凹部178b内转动并且相对于图2的方向向右移位。转向节187的位置移位将阀杆178和控制元件127从阀104的喉部110和阀口136拉离，从而打开阀104并且允许增加的流体供应。阀杆178沿阀杆轴AS滑动，阀杆轴AS构成沿着阀杆178的纵向空间延伸的中心轴。在所公开的实施例中，阀杆轴AS与轴AV是相同的，阀嘴112和阀动器口120沿着轴AV延伸并且被分中放置。就其本身而言，阀杆轴AS还基本上垂直于轴AI/O，阀104的入口106和出口108沿着轴AI/O延伸并且被分中放置。最后，在所公开的实施例中，阀杆轴AS还基本上垂直于活塞轴AD。在替代的实施例中，阀杆轴AS能够被不同地定向。

通过上述的构造，偏置装置162生成大体上连续的力，以便杠杆180的转向节187总是被定位在阀杆178的凹部178b中的相同的位置，并且杠杆180的自由端180b总是被定位在活塞132的凹部141中的相同的位置，而不论由任何流过阀104的气体生成的力。更具体地，偏置装置162的偏置构件192在向着杠杆180的方向上对被固定至阀杆178的底座板195施加持续的力，因而将阀杆178向着控制腔118偏置。这个力确保凹部178b的第一侧壁181a大体上连接地与转向节187接合，并且杠杆的自由端180b大体上连接地与活塞132的上支点141a接合，而不论阀杆178和控制元件127的位置或者由流过阀104的气体生成的力的大小。偏置力减小和/或消除了系统中任何机械游隙或溢出的影响，因而，也减小和/或消除了流体流量和压强的不期望的波动，例如出现在结合图1所述的传统调节装置10中的那些波动。

例如，图4示出了阐明通过本公开的偏置装置162的实施所达到的改进的图。图4中的实线表示出口压强与流过传统调节装置的流体的关系曲线，而虚线表示出口压强与流过参考图2和3所公开的调节装置100的流体的关系曲线。如实线所示，在测试中，传统调节装置10在流过阀104的流体为大约2800Scfh(每小时的标准立方英尺)时生成了骤增或凸起的出口压强。具体地，在调节装置采取必要地调节并且将压强降回至大约4.5in.w.c之前，出口压强突然从大约4in.w.c(英寸水柱)上升至大约5in.w.c。通过比较，图4中的虚线阐明了，偏置装置162协助确保了在流体流量从大约0Scfh至大约6500Scfh期间大体上稳定的出口压强。

基于上述，本公开的偏置装置162补偿流体调节装置100的控制连接126中的任何机械溢出或游隙，因而有利地确保流过调节装置100的所期望的流体的供应，而不存在骤增、凸起或者其他波动。

虽然本公开描述了具体的实施例，但是本发明并不为所提供的示例所限制，而是意为包括所有由以下权利要求的范围和精神所限定的内容。

Claims (17)

1.流体调节装置，包括：

阀体；

阀动器外壳，其耦接至所述阀体并且限定控制腔和阀动器口；

控制组件，其被安装在所述控制腔内，所述控制组件包括活塞、阀杆、杠杆以及控制元件，所述杠杆被耦接在所述活塞与所述阀杆之间，所述控制元件被安装至在所述杠杆对面的所述阀杆，所述阀杆被设置为穿过所述阀动器口，以便所述控制元件被设置在所述控制腔的外部，所述阀杆适于响应于所述活塞的滑动移位而相对于所述阀动器口滑动移位；

导向插件，所述导向插件包括导向部分、底座部分、固定部分和孔，所述导向部分具有第一直径，所述底座部分具有大于所述导向部分的所述第一直径的第二直径，所述固定部分具有大于所述底座部分的所述第二直径且大于所述阀动器口的直径的第三直径，所述孔可滑动地容纳穿过所述导向部分、所述底座部分以及所述固定部分的所述阀杆，其中所述底座部分和所述导向部分被设置在所述阀动器口内，并且所述固定部分被设置在所述阀动器口的外部且被夹在所述阀体和所述阀动器外壳之间以固定所述导向插件的位置；以及偏置构件，其围绕所述导向插件的所述导向部分设置，并且被至少部分地支承在所述阀动器口内，所述偏置构件将所述控制元件和所述阀杆向所述控制腔偏置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀体限定入口、出口、喉部以及阀嘴，所述喉部被设置在所述入口与所述出口之间，所述阀嘴被耦接至所述阀动器口，以便所述控制元件被设置在所述阀体中用于在关闭位置与打开位置之间的移位，所述关闭位置靠近所述喉部，所述打开位置相对远离所述喉部。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

第一弹簧座，其由所述导向插件限定；以及

第二弹簧座，其由所述阀杆承载，其中所述偏置构件被设置在所述第一弹簧座与所述第二弹簧座之间。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，其中所述第二弹簧座被设置在所述阀动器外壳的所述控制腔与所述导向插件之间。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，其中所述第一弹簧座包括径向地向外延伸的肩部，所述肩部由所述导向插件承载，并且所述第二弹簧座包括固定至所述阀杆的圆形板。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述活塞沿活塞轴是可滑动的，所述活塞轴沿所述活塞的纵向空间延伸，并且所述阀杆沿阀杆轴是可滑动的，所述阀杆轴沿所述阀杆的纵向空间延伸，所述活塞轴基本上垂直于所述阀杆轴。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，其中所述杠杆围绕枢轴线枢轴转动，用于传送在所述活塞与所述阀杆之间的滑动移动。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括隔膜，其被可操作地耦接至所述活塞，所述隔膜能够响应于所述控制腔中的压强的变化移动，其中所述隔膜的移动使得所述活塞滑动移动。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括控制弹簧，其被设置在所述阀动器外壳与所述隔膜之间，所述控制弹簧将所述活塞向所述杠杆偏置。

10.流体调节装置，包括：

阀动器外壳，其限定控制腔和阀动器口；

导向插件，所述导向插件包括导向部分、底座部分、固定部分和孔，所述导向部分具有第一直径，所述底座部分具有大于所述导向部分的所述第一直径的第二直径，所述固定部分具有大于所述底座部分的所述第二直径且大于所述阀动器口的直径的第三直径，所述孔可滑动地容纳穿过所述导向部分、所述底座部分以及所述固定部分的阀杆，其中所述底座部分和所述导向部分被设置在所述阀动器口内，并且所述固定部分被设置在所述阀动器口的外部且被夹在所述阀体和所述阀动器外壳之间以固定所述导向插件的位置；

第一弹簧座，其由径向地向外延伸的肩部限定，所述肩部由所述导向插件承载于所述导向部分和所述底座部分之间；

控制组件，其被安装在所述控制腔内，所述控制组件包括活塞、阀杆、杠杆以及控制元件，所述杠杆被耦接在所述活塞与所述阀杆之间，所述控制元件被安装至在所述杠杆对面的所述阀杆，所述阀杆被设置为穿过所述阀动器口和所述第一弹簧座，以便所述控制元件被设置在所述控制腔的外部，所述阀杆适于响应于所述活塞的滑动移位而相对于所述阀动器口滑动移位；

第二弹簧座，其被耦接至所述阀杆上的、在所述第一弹簧座与所述阀动器外壳的所述控制腔之间的位置；以及

偏置构件，其被设置为围绕所述导向插件的所述导向部分且在所述第一弹簧座与所述第二弹簧座之间，所述偏置构件将所述控制元件和所述阀杆向所述控制腔偏置。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述阀体限定入口、出口、喉部以及阀嘴，所述喉部被设置在所述入口与所述出口之间，所述阀嘴被耦接至所述阀动器口，以便所述控制元件被设置在所述阀体中用于在关闭位置与打开位置之间的移位，所述关闭位置靠近所述喉部，所述打开位置相对远离所述喉部。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，其中所述第二弹簧座包括固定至所述阀杆的圆形板。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，其中所述活塞沿活塞轴是可滑动的，所述活塞轴沿所述活塞的纵向空间延伸，并且所述阀杆沿阀杆轴是可滑动的，所述阀杆轴沿所述阀杆的纵向空间延伸，所述阀杆轴被设置为基本上垂直于所述活塞轴。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，其中所述杠杆围绕枢轴线枢轴转动，用于传送在所述活塞与所述阀杆之间的滑动移动。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括隔膜，其被可操作地耦接至所述活塞。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括控制弹簧，其被设置在所述阀动器外壳与所述隔膜之间，所述控制弹簧将所述活塞向所述杠杆偏置。

17.流体调节装置，包括：

阀体，其限定入口、出口、喉部以及阀嘴，所述喉部被设置在所述入口与所述出口之间；

阀动器外壳，其限定控制腔和阀动器口，所述阀动器口被耦接至所述阀体的所述阀嘴；

导向插件，其被固定地设置在所述阀动器外壳的所述阀动器口内，所述导向插件包括导向部分、底座部分、固定部分、孔和径向地向外延伸的肩部，所述导向部分具有第一直径，所述底座部分具有大于所述导向部分的所述第一直径的第二直径，所述固定部分具有大于所述底座部分的所述第二直径且大于所述阀动器口的直径的第三直径，所述孔可滑动地容纳穿过所述导向部分、所述底座部分以及所述固定部分的阀杆，所述肩部位于所述底座部分和所述导向部分之间并限定第一弹簧座，其中，所述底座部分和所述导向部分被设置在所述阀动器口内，并且所述固定部分被设置在所述阀动器口的外部且被夹在所述阀体和所述阀动器外壳之间以固定所述导向插件的位置；

控制组件，其被安装在所述控制腔内，所述控制组件包括活塞、隔膜、阀杆、杠杆以及控制元件，所述隔膜被可操作地耦接至所述活塞，所述阀杆被可滑动地设置在所述导向插件的所述孔中，所述杠杆被可操作地耦接在所述活塞与所述阀杆之间，所述控制元件被安装至在所述杠杆对面的所述阀杆并且被设置在靠近所述喉部的所述阀体中，所述活塞是可响应于所述隔膜经受的压强变化而沿活塞轴滑动的，所述杠杆围绕枢轴线枢轴转动以将所述活塞沿所述活塞轴的滑动移动传送为所述阀杆沿阀杆轴的滑动移动，所述阀杆轴垂直于所述活塞轴；

阀盘，其被耦接至所述阀杆上的、在所述第一弹簧座与所述阀动器外壳的所述控制腔之间的位置，所述阀盘限定第二弹簧座；以及

螺旋弹簧，其被设置为围绕所述导向插件的所述导向部分、在所述第一弹簧座与所述第二弹簧座之间，并且与所述第一弹簧座和第二弹簧座接合，所述螺旋弹簧将所述控制元件和所述阀杆向所述控制腔并远离所述阀体的所述喉部偏置。