CN103375637A - 用于阀致动器组件的导向件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于阀致动器组件的导向件。一种阀致动器组件，其包括壳体，该壳体具有布置在该壳体内的隔膜板和隔膜。杆突出部从该隔膜板的底表面向下延伸，并且该杆突出部被耦接到沿纵轴布置的致动器杆。导向件具有顶壁和容纳该杆突出部的中心孔，并且该顶壁通过弹簧被偏置到与该隔膜板的该底表面相接合。该导向件还具有从该顶壁向下延伸的侧壁，并且该侧壁的外表面适于接合弹簧壳体的内表面，以限制该隔膜板和该致动器杆沿垂直于该纵轴的方向的移位。

Description

用于阀致动器组件的导向件

技术领域

本发明大体上涉及一种阀组件。更具体地，本发明涉及一种用于阀致动器组件的导向件。

背景技术

诸如套筒导向控制阀等的自动控制阀通常用在过程控制工厂或系统中来控制过程流体的流动。套筒导向控制阀通常包括可操作地耦接到沿纵轴延伸的阀轴的第一端的致动器(例如，气动致动器、电动致动器、液压致动器等)。典型地，该致动器包括致动器壳体和隔膜，该致动器壳体包括上致动器外壳和下致动器外壳，并且该隔膜被固定在致动器壳体的上、下致动器外壳之间。隔膜板被布置在下致动器外壳的内部容积内的隔膜的下方，并且阀轴的第一端被耦接到隔膜板的底部。当加压流体被引入下致动器外壳的内部容积和/或上致动器外壳的内部容积时，隔膜板移位。隔膜板的移位将沿纵轴移位阀轴，这转而使得固定到阀轴的第二端的阀塞移位，由此打开和关闭该阀。由于下致动器外壳的内部容积适于容纳加压流体，所以必须在阀杆和接收阀杆的下致动器外壳的部分之间维持气密密封。该气密密封限制或阻止阀轴(和隔膜板)沿垂直于纵轴的方向相对致动器壳体移位。

通常，仅上致动器外壳的内部容积接收加压流体，以沿纵轴移位阀轴。由于下致动器外壳的内部容积不接收加压流体，所以在阀杆和接收阀杆的下致动器外壳的部分之间不需要气密密封。在这种情况下，阀杆和隔膜板可相对致动器壳体横向移位。阀杆和隔膜板相对致动器壳体的这种横向移位可能由于交互接触而损坏所有部件或一些部件。例如，这种接触可形成摩擦和/或可能引起隔膜板卷曲或使隔膜变形。这种横向移位还可导致定位器故障、填密故障以及其它常见的性能问题。

为了避免这种横向移位，特别是用于诸如核应用等地震服务的阀中的这种横向移位，上导向件可被布置在上致动器外壳的内部容积内来相对致动器壳体稳定阀轴和隔膜板。但是，这种上导向件需要专门铸造的隔膜板和/或上致动器壳体、改进的阀杆以及使用衬套和额外的密封件。此外，上导向件增加了重量并改变了致动器组件的重心，这在地震环境中都是不利的。

发明内容

根据本发明的一个示例性方面，阀致动器组件具有上致动器外壳、耦接到上致动器外壳的下致动器外壳和布置在所述上致动器外壳和所述下致动器外壳之间的隔膜，所述下致动器外壳具有弹簧孔。隔膜板被布置在所述隔膜和所述下致动器外壳之间，并且所述隔膜板具有顶表面和底表面。杆突出部从所述隔膜板的底表面向下延伸，并且所述隔膜的下表面接合所述隔膜板的顶表面。阀致动器组件还包括沿纵轴延伸的弹簧壳体，并且所述弹簧壳体具有限定内部容积的内表面。所述弹簧壳体还具有敞开的第一端，并且所述弹簧壳体的敞开的第一端邻近所述弹簧孔被耦接到所述下致动器外壳。致动器杆沿所述纵轴延伸，并被固定到所述隔膜板的所述杆突出部，以使得所述隔膜板的移位引起所述致动器杆的纵向移位。所述致动器杆延伸穿过所述下致动器外壳的所述弹簧孔，并至少部分地延伸入所述弹簧壳体的内部容积。所述阀致动器组件还包括具有第一端和第二端的导向件，所述导向件具有沿所述纵轴从所述第一端延伸到所述第二端的侧壁。所述导向件包括在所述导向件的第一端处垂直于所述纵轴布置的顶壁，并且所述顶壁具有中心孔。邻近所述导向件的所述第二端的所述侧壁的至少一部分被容纳到所述下致动器外壳的所述弹簧孔中和所述弹簧壳体的内部容积内。所述阀致动器组件还包括具有第一端和第二端的弹簧，所述弹簧的所述第二端相对所述弹簧壳体固定，以及所述弹簧的所述第一端接合所述导向件的所述顶壁的底表面。所述弹簧偏置所述导向件的所述顶壁与所述隔膜板的所述底表面相接合，以使得所述杆突出部被容纳到所述导向件的所述顶壁的所述中心孔中。所述导向件的所述侧壁的外表面适于接合所述弹簧壳体的所述内表面，以限制所述隔膜板和所述致动器杆沿垂直于所述纵轴的方向的移位。

根据本发明的另一示例性方面，用于阀致动器组件来稳固致动器阀杆的导向件包括布置在所述导向件的第一端的顶壁，所述顶壁沿垂直于纵轴的方向延伸。所述顶壁具有适于容纳所述致动器阀杆的中心孔，从而阻止所述导向件相对所述致动器杆沿垂直于所述纵轴的方向移位。所述导向件还包括侧壁，所述侧壁沿所述纵轴从位于所述导向件的第一端处的顶壁延伸到所述导向件的敞开的第二端。所述导向件的侧壁具有外表面，所述导向件的侧壁的所述外表面的一部分适于接合弹簧壳体的内表面的一部分，以限制所述致动器杆沿垂直于所述纵轴的方向的移位。

根据本发明的另一个示例性方面，组装阀的方法包括将隔膜板布置在由上致动器外壳和下致动器外壳限定的容积内。所述方法还包括将所述隔膜板可操作地连接到阀杆，其中所述阀杆适于沿纵轴平移。弹簧布置在耦接到所述下致动器外壳的弹簧壳体内，并且所述弹簧将导向件偏置到与所述隔膜板的底表面相接合。所述方法还包括通过所述导向件和所述弹簧壳体的内表面的相互作用来限制所述隔膜板和所述阀杆沿垂直于所述纵轴的方向的移位。

附图说明

图1是阀致动器组件的一个实施例的截面图；

图2是安装到控制阀上的本发明的阀组件的一个实施例的截面图；

图3是导向件的一个实施例的截面图；以及

图4是隔膜板的杆突出部的一个实施例的部分的截面图，为了清楚省去了弹簧、致动器杆和导向件。

具体实施方式

如图1所示，阀致动器组件10包括上致动器外壳12和耦接到上致动器外壳12的下致动器外壳14，并且下致动器外壳14包括弹簧孔16。隔膜18布置在上致动器外壳12和下致动器外壳14之间。阀致动器组件10还包括布置在隔膜18和下致动器外壳14之间的隔膜板20，并且隔膜板20具有顶表面22和底表面24。隔膜18的下表面26接合隔膜板20的顶表面22，并且杆突出部28从隔膜板20的底表面24向下延伸。阀致动器组件10还包括沿纵轴32延伸的弹簧壳体30。弹簧壳体30具有限定内部容积36的内表面34，并且弹簧壳体30还包括敞开的第一端38，其中弹簧壳体30的敞开的第一端38邻近弹簧孔16被耦接到下致动器外壳14。致动器杆40沿纵轴32延伸，并被固定到隔膜板20的杆突出部28，以使得隔膜板20的移位引起致动器杆40的纵向移位。致动器杆40延伸穿过下致动器外壳14的弹簧孔16，并至少部分地延伸入弹簧壳体30的内部容积36。

参见图1和图3，阀致动器组件10还包括具有第一端44和第二端46的导向件42，导向件42具有侧壁48，侧壁48沿纵轴32从第一端44延伸到第二端46。导向件42还包括在导向件42的第一端44处垂直于纵轴32布置的顶壁50，顶壁50具有中心孔52。邻近导向件42的第二端46的侧壁48的至少一部分被容纳到下致动器外壳14的弹簧孔16中和弹簧壳体30的内部容积36内。如图1所示，阀致动器组件10还包括具有第一端56和第二端58的弹簧54，弹簧54的第二端58相对弹簧壳体30固定，并且弹簧54的第一端56接合导向件42的顶壁50的底表面60。弹簧54将导向件42的顶壁50偏置到与隔膜板20的底表面24相接合，以使得杆突出部28被容纳到导向件42的顶壁50的中心孔52中。

如此设置，导向件42的侧壁48的外表面62适于接合弹簧壳体30的内表面34，以限制隔膜板20和致动器杆40沿垂直于纵轴32的方向的移位。隔膜板20和致动器杆40相对弹簧壳体30、上致动器外壳12和/或下致动器外壳14的移位的限制(或阻止)最小化或阻止由隔膜板20、致动器杆40、弹簧壳体30和/或上、下致动器外壳12、14之间的接触而引起的损坏。

一般而言，本公开的阀致动器组件10可用于任何合适的控制阀，例如，杆导向旋塞阀(stem-guided plug valve)或旋转阀。图2中提供了这种控制阀的一个示例，其示出了套筒导向控制阀(cage-guided control valve)64。控制阀64可包括阀体66，安装在阀体66上的阀盖68以及安装在阀盖68上并支撑阀致动器组件10的轭70。阀杆72可布置在轭70内，并且连接组件74可将阀杆72耦接到致动器杆40，致动器杆40本身被耦接到隔膜板20。阀体66的顶部设有法兰(flange)，阀盖11可基于法兰来安装，并且阀杆72可以通过法兰进入本体10。阀体66可提供从入口76到出口78的流动通道82。通过法兰80a、80b，阀体66可连接到流动管路(未示出)，以将阀体的流动通道82结合到流动管路。诸如阀塞等的流体控制元件84可布置在阀杆72的末端，以使得隔膜板20的纵向移位引起流体控制元件84相对布置在通道82内的阀座86的相应的纵向移位。本领域技术人员可以理解，当流体控制元件84密封接合阀座86时，流体被阻止从控制阀64的入口76流动到出口78；但是，当流体控制元件84纵向移位移开阀座86时，流体可从控制阀64的入口76流动到出口78。

仍参见图2，阀致动器组件10包括弹簧壳体30，并且弹簧壳体30可以是任何细长的圆柱体，其沿纵轴32从弹簧壳体30的敞开的第一端38延伸到第二端88。弹簧壳体30的第二端88可被耦接到控制阀64的任何适当部分。例如，弹簧壳体30的第二端88可与轭70的顶部耦接(或与轭70的顶部一体形成)。可替换地，弹簧壳体30的第二端88可与控制阀64的任何部分耦接(或一体形成)，该控制阀允许使用者接近将致动器杆40耦接到阀杆72的连接组件74。参见图1，弹簧壳体30可具有限定内部容积36的内表面34。内表面34从弹簧壳体30的第一端38到第二端88可以具有一致的横截面形状(当沿纵轴32观察时)。当沿纵轴32观察时，内表面34可具有圆形的横截面形状。但是，内表面34可具有任何适当的横截面形状或例如椭圆形等形状的组合。内表面34可具有特氟纶衬层来减小与导向件42的侧壁48的外表面62的摩擦接合。

如图1所示，平坦的底壁90可布置于阀致动器组件10的弹簧壳体30的第二端88处或其附近。底壁90可具有由圆柱形侧壁94限定的底孔92，以使得圆柱形侧壁94与纵轴32同轴对齐。圆柱形侧壁94的表面可具有螺纹，并且圆柱形侧壁94的螺纹表面可接合布置在底孔92内的套筒部件98的螺纹外表面96。套筒部件98邻近连接器组件74，并且套筒部件98可以是细长的套管，其具有滑动接收致动器杆40的圆柱形内表面100。弹簧座102可布置在套筒部件98的第一端104。弹簧座102可包括与纵轴32同轴对齐的中心孔106，并且中心孔106可滑动接收致动器杆40。弹簧座104还包括沿垂直于纵轴32的方向延伸的平坦法兰部108，并且法兰部108的顶表面110可支撑弹簧54的第二端58。弹簧座102可以以如下任何方式被耦接到套筒部件98的第一端104，该方式允许套筒部件98的纵向移位(由套筒部件98的螺纹外表面96相对底孔92的固定的圆柱形侧壁94的螺纹表面的相对旋转引起的)，以相应地纵向移位弹簧座102。本领域技术人员将理解弹簧座102的纵向移位将调整(即，增加或减小)由弹簧54提供的压缩力。

再参见图1，阀致动器组件10还包括耦接到弹簧壳体30的第一端38的致动器壳体112，并且致动器壳体112包括上致动器外壳12和下致动器外壳14。下致动器外壳14包括弹簧孔16，并且当沿纵轴32观察时，弹簧孔16和弹簧壳体30的内表面34可具有相同的横截面形状。例如，当沿纵轴32分别观察时，弹簧孔16和弹簧壳体30的内表面34可具有圆形的横截面形状，并且弹簧孔16的直径可稍微大于弹簧壳体30的内表面34的直径。下致动器外壳14可绕纵轴32对称(或基本对称)地形成，当沿纵轴32在横截面中观察时，弹簧孔16可与纵轴32同轴对齐。上法兰114可围绕弹簧壳体30的第一端38的圆周延伸，并且多个螺栓116可延伸穿过围绕弹簧孔16的圆周形成的孔并延伸进入形成在弹簧壳体30的上法兰114上的相应孔内，以将下致动器外壳114耦接到弹簧壳体30。下致动器外壳14的顶部可具有环形法兰18，并且环形法兰18可具有围绕环形法兰118周向布置的多个孔。每个孔可以与在形成在上致动器外壳12的底部上的环形法兰120中形成的相应的孔同轴对齐。螺栓122a可以被容纳到环形法兰118、120的多个孔中的每个孔中，并且螺母122b可螺纹地耦接到各个螺栓122a的自由端，以将上致动器外壳12固定到下致动器外壳14。

仍参见图1，阀致动器组件10可包括隔膜18，并且隔膜18可通过本领域已知的任何方式固定到致动器壳体112。例如，隔膜18可通过在下致动器外壳14的环形法兰118和上致动器外壳12的环形法兰120之间提供的夹紧力固定到致动器壳体112。这样固定，隔膜18可将致动器壳体112内的内部容积分隔成控制压强腔室124和下腔室126，其中控制压强腔室124形成在上致动器外壳12和隔膜18的上表面126之间，并且下腔室126形成在下致动器外壳14和隔膜18的下表面26之间。控制压强腔室124经由进入端口130接收控制压强，以移位隔膜18，以及由此控制压强腔室124是密封的容积(即，控制压强腔室124没有与大气流体连通)。由于下腔室126没有接收控制压强，所以下腔室126不是密封的容积(即，下腔室126与大气连通，以使得下腔室处于大气压强下)。换句话说，导向件42的侧壁48的外表面62没有与下致动器外壳14的弹簧孔16或弹簧壳体30的内表面34密封接合。

再参见图1，阀致动器组件10可包括布置在隔膜18和下致动器外壳14之间的隔膜板20，以使得隔膜板20布置在下腔室126中。隔膜板20将隔膜18耦接到致动器杆40，并向隔膜18提供刚性支持(rigid backing)。隔膜板20可具有圆盘形状，其与纵轴32同轴布置。隔膜板20可具有顶表面22，并且顶表面22可以是平坦的或大致平坦的。隔膜18的下表面26可接合隔膜板20的顶表面22，以使得控制压强腔室124内的适当的控制压强可将隔膜移位到与隔膜板20的顶表面22生效的接合，由此形成隔膜板20上的向下(即，沿着纵轴32并朝向弹簧壳体30的第二端88)的力。隔膜板20的底表面24可与顶表面22纵向偏置，并且底表面24可以是平坦的或大致平坦的。隔膜板20还可包括从隔膜板20的底表面24向下延伸的杆突出部28。当沿纵轴32观察时，杆突出部28可具有任何适当的横截面形状或一些形状的组合。例如，杆突出部28可具有圆形的横截面形状，以形成可与纵轴32同轴对齐的圆柱形外表面132。外表面132的直径可大于致动器杆40的直径，并可小于弹簧54(例如，盘簧)的最小的内直径，这将在下面更详细地描述。代替圆形的横截面形状，杆突出部28可具有任何适当的横截面形状。如图4中所示，孔134可延伸穿过杆突出部28，并可与纵轴32同轴对齐。孔134可具有邻近隔膜板20的顶表面22的圆柱形埋孔部136、邻近杆突出部28的终端140的锥形部138以及位于埋孔部136和锥形部138之间的圆柱形中间部142。

再参见图1，阀致动器组件10可包括致动器杆40，致动器杆40沿纵轴32延伸并固定到隔膜板20的杆突出部28。更具体地，致动器杆40可以是细长的杆，其具有第一端144和第二端146。当沿纵轴32观察时，致动器杆40可具有圆形的横截面形状，以使得致动器杆40具有圆柱形外表面148，并且圆柱形外表面148可与纵轴32同轴对齐。致动器杆40还可包括形成在致动器杆40的第一端144的盲孔150，并且锥形的顶部152可在致动器杆40的第一端144或其附近处形成在外表面148上。盲孔150可适于容纳将隔膜板20可移除地固定到致动器杆40的紧固件。例如，盲孔150的内表面可螺纹地容纳具有螺纹外表面的紧固件154，并且螺纹紧固件154可布置在孔134内，延伸穿过杆突出部28来螺纹地接合盲孔150。这样固定，致动器杆40的锥形顶部152可邻近或接触延伸穿过隔膜板20的杆突出部28的孔134的锥形部138。致动器杆40可延伸穿过下致动器外壳14的弹簧孔16，并至少部分地延伸进入弹簧壳体30的内部容积36。如前所述，致动器杆40可被滑动地容纳在弹簧座102的中心孔106和套筒部件98内。致动器杆40的第二端146可通过本领域已知的任何手段耦接到连接组件74，包括图1中所示的螺纹连接。如所述设置，隔膜板20的移位可引起致动器杆40的纵向移位，这进而引起流体控制元件84朝向或远离阀座86的相应移位。

参见图1和图3，阀致动器组件10可包括导向件42，并且导向件42可沿纵轴32延伸，以使得导向件42可具有第一端44和敞开的第二端46。导向件42可具有杯形，并可包括布置在第一端44或其附近的顶壁50和从顶壁50向下延伸的侧壁48。顶壁50可以是平坦的或大致平坦的，并且顶壁50可垂直于纵轴32布置。中心孔52可延伸穿过顶壁50。中心孔52适于容纳杆突出部28并因此具有与杆突出部28的外表面132相对应的横截面形状。例如，如果沿纵轴32观察时杆突出部28的外表面132具有圆形的横截面形状，那么沿纵轴32观察时中心孔52也可以具有圆形的横截面形状。这样设置，杆突出部28的外表面132的直径可以比导向件42的顶壁50的中心孔52的直径小1％到10％。导向件42可以围绕纵轴32对称(或基本对称)形成，并且当沿纵轴32在横截面中观察时，中心孔52可与纵轴32同轴对齐。这样设置，中心孔52可围绕杆突出部28将导向件42定位和定中心(且致动器杆40可与杆突出部28同轴对齐)。

如上所述，导向件42的侧壁48可从顶壁50向下延伸，从第一端44延伸到第二端46，如图1和图3中所示。侧壁48的外表面62的横截面形状与弹簧壳体30的内表面34的横截面形状相对应(当沿纵轴32观察时)，以使得邻近导向件42的第二端48的侧壁48的至少一部分可被容纳到下致动器外壳14的弹簧孔16中和弹簧壳体30的内部容积36内。因此，如果弹簧壳体30的内表面34具有圆形的横截面形状，那么侧壁48的外表面62也具有圆形的横截面形状，以使得侧壁48具有圆柱形形状。导向件42的圆柱形侧壁48的外表面62的直径可小于弹簧壳体30的内表面34的直径1％到10％。侧壁48的圆柱形内表面158可从外表面62同轴地偏置，并且内表面62的直径可大于弹簧54(例如，盘簧)的最大外直径。如下面将会更详细地描述，导向件42的顶壁50的顶表面156可通过弹簧54被偏置到与隔膜板20的底表面24相接触。导向件42的侧壁48的纵向长度可具有如下的任意值，其允许当隔膜板20位于最高第一位置时(如图1所示)，至少导向件42的第二端48被容纳到弹簧壳体30的内部容积36中。导向件42可由高强度合金钢(例如，不锈钢)、塑料(例如，硬塑料)或任何其它适当的材料形成，并可通过加工、模塑或任何其它适当的工艺形成。导向件42可形成为单一的整体部件或包括两个或更多零件的组件。

参见图1，阀致动器组件10还可包括弹簧54，弹簧54至少部分地布置在弹簧壳体30的内部容积36内。弹簧54可以是细长的，并可与纵轴32对齐，以使得弹簧54的第一端56邻近杆突出部28，并且第二端邻近弹簧壳体30的第二端88。更具体地，弹簧座102的法兰部108的顶表面110可支撑弹簧58的第二端88，以使得弹簧54的第二端58相对弹簧壳体30固定。弹簧54可以是盘簧54a，并且盘簧54a可与纵轴32同轴对齐，以使得盘簧54a围绕致动器杆40的至少一部分并且杆突出部28的至少一部分穿过导向件42的顶壁50的中心孔52而布置。盘簧54a可具有最大外直径和最小内直径。由于导向件42的圆柱形侧壁48的内表面62的直径可大于盘簧54a的最大外直径，并由于杆突出部28的外表面132的直径可小于盘簧54a的最小内直径，所以盘簧54a的第一端56可插入到导向件42的敞开的第二端46内，以使得盘簧54a的第一端56接合导向件42的顶壁50的底表面60，以将导向件42的顶壁50的顶表面156偏置到与隔膜板20的底表面24相接合。

如所述组装，与导向件42的顶壁50的底表面60相接合的弹簧54的第一端56将隔膜板20的顶表面22偏置到如图1所示的最高第一位置。在该最高第一位置上，邻近导向件42的第二端46的侧壁48的至少一部分被容纳到下致动器外壳14的弹簧孔16中和弹簧壳体30的内部容积36内。同样在该最高第一位置上，隔膜板20的杆突出部28穿过导向件42的顶壁50的中心孔52而布置，以阻止(或限制)导向件42在横向方向上(即，垂直于纵轴32的方向)相对隔膜板20的移动，由此将导向件42刚性连接到隔膜板20。这样设置，导向件42限制隔膜板20、弹簧54和/或致动器杆40在横向方向上(即，垂直于纵轴32的方向)的移位。更具体地，当横向载荷(例如，由于地震力)被施加到致动器组件10上时，隔膜板20、弹簧54和/或致动器杆40可倾向于相对致动器壳体112和弹簧壳体30横向移位。但是，当隔膜板20、弹簧54和/或致动器杆40开始相对致动器壳体112和/或弹簧壳体30横向移位时，导向件42的侧壁48的外表面62接合弹簧壳体30的内表面34，以限制隔膜板20、弹簧54和/或致动器杆40的横向移位。

当加压流体经由进入端口130注入控制压强腔室124中时，横跨隔膜18的压强差迫使隔膜18的下表面26接合隔膜板20的顶表面20，由此将力从加压流体传递到隔膜板20。如果作用在隔膜板20上的向下力大于由弹簧54提供的向上力，那么隔膜板20和致动器杆40向下移位，并且流体控制元件84将朝向阀体66内的阀座86相应地移位。当隔膜板20和致动器杆40向下移位时，导向件42的侧壁48被容纳到弹簧壳体30的内部容积36中。在该向下移位期间，导向件42的侧壁48的外表面62可紧邻弹簧壳体30的内表面34，或者导向件42的侧壁48的外表面62(或外表面62的一部分)可滑动地接合弹簧壳体30的内表面34。当控制流体从控制压强腔室124移除或排放以使得由弹簧54提供的在隔膜板20上的向上力一旦再超过由隔膜18作用在隔膜板20上的向下力时，隔膜板20、致动器杆40和导向件42向上移位，以使得导向件42的侧壁48的外表面62可紧邻弹簧30的内表面34，或者导向件42的侧壁48的外表面62(或外表面62的一部分)滑动地接合弹簧壳体30的内表面34。

由于导向件42能够被安装在致动器壳体112的非加压的一侧，导向件42将不需要使用压强密封来稳固致动器杆40。此外，本领域技术人员将意识到，与布置在由致动器壳体112的上致动器外壳12所限定的控制压强腔室124内的常规的上导向件相比，导向件42的位置更接近致动器组件10的重心，并且因此导向件42对致动器组件10的自然频率具有最小的影响。由于导向件42使用现有表面作为导向件(例如，隔膜板20的杆突出部28和弹簧壳体30的内表面34)，所以不需要额外的部件，而且导向件42可被改进，以用在现有的致动器组件上。

尽管上面已经描述了不同的实施例，但是本发明并不限于此。能够对公开的实施例进行多种变形，这些变形仍落在所附权利要求的范围内。

Claims (23)

1.阀致动器组件，其包括：

上致动器外壳；

下致动器外壳，其耦接到所述上致动器外壳，所述下致动器外壳具有弹簧孔；

隔膜，其布置在所述上致动器外壳和所述下致动器外壳之间；

隔膜板，其布置在所述隔膜和所述下致动器外壳之间，所述隔膜板具有顶表面和底表面，其中所述隔膜的下表面接合所述隔膜板的所述顶表面，并且其中杆突出部从所述隔膜板的所述底表面向下延伸；

弹簧壳体，其沿纵轴延伸，所述弹簧壳体具有限定内部容积的内表面，所述弹簧壳体还具有敞开的第一端，其中所述弹簧壳体的所述敞开的第一端邻近所述弹簧孔被耦接到所述下致动器外壳；

致动器杆，其沿所述纵轴延伸并被固定到所述隔膜板的所述杆突出部，以使得所述隔膜板的移位引起所述致动器杆的纵向移位，所述致动器杆延伸穿过所述下致动器外壳的所述弹簧孔，并至少部分地延伸入所述弹簧壳体的所述内部容积；

导向件，其具有第一端和第二端，所述导向件具有沿所述纵轴从所述第一端延伸到所述第二端的侧壁，所述导向件还具有在所述导向件的所述第一端处垂直于所述纵轴布置的顶壁，所述顶壁具有中心孔，其中邻近所述导向件的所述第二端的所述侧壁的至少一部分被容纳到所述下致动器外壳的所述弹簧孔中和所述弹簧壳体的所述内部容积内；

弹簧，其具有第一端和第二端，所述弹簧的所述第二端相对所述弹簧壳体固定，并且所述弹簧的所述第一端接合所述导向件的所述顶壁的底表面，其中所述弹簧将所述导向件的所述顶壁偏置到与所述隔膜板的所述底表面相接合，以使得所述杆突出部被容纳到所述导向件的所述顶壁的所述中心孔中；

其中，所述导向件的所述侧壁的外表面适于接合所述弹簧壳体的所述内表面，以限制所述隔膜板和所述致动器杆沿垂直于所述纵轴的方向的移位。

2.根据权利要求1所述的阀致动器组件，其中，当沿所述纵轴观察时，所述弹簧孔和所述弹簧壳体的所述内表面具有相同的横截面形状。

3.根据权利要求2所述的阀致动器组件，其中，当沿所述纵轴观察时，所述弹簧孔和所述弹簧壳体的所述内表面分别具有圆形的横截面形状。

4.根据权利要求1所述的阀致动器组件，其中，当沿所述纵轴观察时，所述导向件的所述顶壁的所述中心孔和所述杆突出部的外表面分别具有圆形的横截面形状。

5.根据权利要求4所述的阀致动器组件，其中，所述杆突出部的所述外表面的直径比所述导向件的所述顶壁的所述中心孔的直径小1％到10％。

6.根据权利要求1所述的阀致动器组件，其中，当沿所述纵轴观察时，所述导向件的所述侧壁的所述外表面和所述弹簧壳体的所述内表面分别具有相同的横截面形状。

7.根据权利要求6所述的阀致动器组件，其中，当沿所述纵轴观察时，所述导向件的所述侧壁的所述外表面和所述弹簧壳体的所述内表面分别具有圆形的横截面形状。

8.根据权利要求7所述的阀致动器组件，其中，所述导向件的所述侧壁的所述外表面的直径比所述弹簧壳体的所述内表面的直径小1％到10％。

9.根据权利要求1所述的阀致动器组件，其中，所述导向件的所述侧壁的所述外表面没有与所述下致动器外壳的所述弹簧孔或所述弹簧壳体的所述内表面密封接合。

10.根据权利要求7所述的阀致动器组件，其中，当沿所述纵轴观察时，所述导向件的所述侧壁的内表面具有圆形的横截面形状，其中所述弹簧是盘簧，并且其中所述导向件的所述侧壁的所述内表面的直径大于所述盘簧的最大外直径。

11.根据权利要求10所述的阀致动器组件，其中，所述盘簧的内直径大于所述杆突出部的外表面的直径。

12.根据权利要求1所述的阀致动器组件，其中，螺栓延伸穿过所述隔膜板的所述杆突出部并进入形成在所述致动器杆的第一端处的盲孔内，以将所述致动器杆可移除地固定到所述隔膜板。

13.根据权利要求1所述的阀致动器组件，其中，由所述上致动器外壳和所述隔膜的上表面所限定的容积内的气压引起所述隔膜板、所述致动器杆和所述导向件朝向所述弹簧的所述第二端纵向移位，并且其中所述弹簧抵抗所述纵向移位。

14.根据权利要求1所述的阀致动器组件，其中，所述弹簧壳体的第二端被耦接到控制阀的轭，并且其中所述致动器杆被耦接到阀杆，所述阀杆被耦接到布置在形成在所述控制阀内的流体通道内的流体控制元件。

15.一种导向件，其用于阀致动器组件来稳固致动器杆，所述导向件包括：

顶壁，其布置在所述导向件的第一端，所述顶壁沿垂直于纵轴的方向延伸，所述顶壁具有适于容纳所述致动器杆的中心孔，以使得所述导向件被阻止沿垂直于所述纵轴的方向相对所述致动器杆移位；

侧壁，其沿所述纵轴从位于所述导向件的所述第一端处的所述顶壁延伸到所述导向件的敞开的第二端，其中，所述导向件的侧壁具有外表面，所述导向件的侧壁的所述外表面的一部分适于接合弹簧壳体的内表面的一部分，以限制所述致动器杆沿垂直于所述纵轴的方向的移位。

16.根据权利要求15所述的导向件，其中，所述致动器杆的第一端被耦接到从隔膜板的底表面延伸的杆突出部，并且所述中心孔适于容纳所述隔膜板的所述杆突出部。

17.根据权利要求15所述的导向件，其中，当沿所述纵轴观察时，所述导向件的所述侧壁的所述外表面具有圆形的横截面形状，以使得所述侧壁的所述外表面具有圆柱形形状。

18.根据权利要求17所述的导向件，其中，所述中心孔和所述侧壁的所述外表面与所述纵轴对齐。

19.一种组装阀的方法，所述方法包括：

将隔膜板布置在由上致动器外壳和下致动器外壳限定的容积内；

将所述隔膜板可操作地连接到阀杆，其中所述阀杆适于沿纵轴平移；

将弹簧布置在耦接到所述下致动器外壳的弹簧壳体内，其中所述弹簧将导向件偏置到与所述隔膜板的底表面相接合；

通过所述导向件和所述弹簧壳体的内表面的相互作用来限制所述隔膜板和所述阀杆沿垂直于所述纵轴的方向的移位。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述隔膜板可操作地连接到所述阀杆包括将所述阀杆的第一端固定到形成在从所述隔膜板的所述底表面延伸的杆突出部上的孔内。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述方法还包括将所述杆突出部插入所述导向件的顶壁的中心孔内。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，圆柱形的侧壁从所述导向件的顶壁延伸，并且其中所述侧壁的外表面被至少部分地容纳到所述弹簧壳体的内部容积内，以使得所述弹簧壳体的所述内表面的一部分和所述侧壁的所述外表面的一部分之间的接触限制所述隔膜板和所述阀杆沿垂直于所述纵轴的方向的移位。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述方法还包括将所述弹簧的第二端相对所述弹簧壳体固定，其中所述弹簧的第一端将所述导向件偏置到与所述隔膜板的所述底表面相接合。

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