CN106979372B - 具有运动转换装置的流动控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀、用于与控制阀一起使用的运动转换装置以及用于与运动转换装置一起操作阀封闭构件的方法。公开了一种用于将在一个方向上的运动转换成在另一个方向上的运动的运动转换装置。该运动转换装置可以包括单作用气缸，该单作用气缸液压地或气动地耦接到双作用气缸，以使得单作用气缸沿轴的移动引起双作用气缸沿非平行轴的移动。单作用气缸可以机械地耦接到另一个单作用气缸，以使得单作用气缸中的一个单作用气缸在一个方向上的移动引起单作用气缸中的另一个单作用气缸在相对方向上的移动。以此方式，单作用气缸可以合作以提供双作用气缸的往复运动。还公开了一种包含运动转换装置的阀，以便在开启位置与闭合位置之间移动封闭构件。

Description

具有运动转换装置的流动控制阀

技术领域

概括地说，本公开内容涉及运动转换装置，更具体地说，涉及用于具有封闭构件的流动控制阀中的运动转换装置，其中封闭构件沿与致动器所提供的输出力不平行的轴移动。

背景技术

商业和工业过程通常使用控制阀的系统来控制通过过程工厂的过程流体的流动。许多过程控制阀(包括带螺纹的内部阀、调节器或其它控制装置)需要致动器，以将阀内部的流动控制元件置于期望位置。控制元件转而控制通过阀的过程流体的流动。在许多应用中，致动器直接安装到阀主体并连接到阀杆，阀杆转而操作地耦接到流动控制元件(例如，封闭构件)。取决于阀的类型，阀致动器转动阀杆或者在线性方向上移动阀杆。

在各种应用中，阀设计者可能期望将一种类型的运动转换成另一种类型的运动。例如，一些应用需要将在一个方向上的平移移动转换成在另一个方向上的平移移动。一个此类应用的示例是轴向流动阀，其中轴向流动阀需要将流动通道外部的电源所生成的移动转换成流动通道内部的部件的轴向移动。其它的示例在行业中已知。

图1示出了已知的轴向流动阀100的示例。轴向流动阀100包括延伸通过阀主体120的流动通道110。封闭构件130位于流动通道110内部，以选择性地开启和闭合流动通道110。封闭构件130可沿流动通道110的中心轴在闭合位置与开启位置之间移动，其中闭合位置防止通过流动通道110的流体流动，开启位置允许通过流动通道110的流体流动。由位于流动通道110内的驱动线性齿条140和被驱动线性齿条150的相互作用来提供封闭构件130的轴向移动。壳体155保护驱动齿条140和被驱动线性齿条150免受流动通过流动通道110的流体。由流动通道110外部的线性致动器(没有示出)来移动驱动齿条140。驱动齿条140的齿轮160啮合地接合被驱动线性齿条150的齿轮170。驱动齿条140的线性运动使被驱动线性齿条150沿轴向方向移动。

将封闭构件130置于图1的开启位置需要使被驱动线性齿条150的后端175远离驱动齿条140移动。需要壳体155的扩大的后端180，以在该位置中容纳被驱动线性齿条150的后端175。壳体155的扩大的后端180影响流动通道110中的流体流动，并且还增加了制造壳体155和/或阀主体120的成本和复杂性。图1中所示出的布置的另一结果是丢失了对齿条160、170的轴向运动，并且在该布置中所产生的摩擦使得需要更大的线性致动器。因此，延长齿条140、150的长度，以便达到封闭构件130的期望的行程距离。这进一步增加了壳体155和阀主体120的大小。

发明内容

根据第一示例性方面，一种阀包括：阀主体，所述阀主体包括流动通道；以及封闭构件，所述封闭构件能够在闭合位置与开启位置之间移动，其中所述封闭构件位于所述闭合位置时，防止通过所述流动通道的流体流动，所述封闭构件位于所述开启位置时，允许通过所述流动通道的流体流动。所述阀还包括第一孔口，所述第一孔口与第二孔口流体连通；以及第三孔口，所述第三孔口与所述第二孔口流体连通。第一单作用气缸能够在所述第一孔口内沿第一轴移动。双作用气缸耦接到所述封闭构件并且能够在所述第二孔口内沿第二轴移动。第二单作用气缸能够在所述第三孔口内沿第三轴移动。所述第二轴不平行于所述第一轴和所述第三轴。所述第一单作用气缸被配置为：在所述双作用气缸的一侧上施加液压或气动压力，以在使得所述封闭构件移动到所述闭合位置和所述开启位置中的一个位置的方向上、沿所述第二轴移动所述双作用气缸。所述第二单作用气缸被配置为：在所述双作用气缸的相对侧上施加液压或气动压力，以在使得所述封闭构件移动到所述闭合位置和所述开启位置中的另一个位置的相对方向上、沿所述第二轴移动所述双作用气缸。

根据第二示例性方面，公开了一种用于与控制阀一起使用的运动转换装置。所述运动转换装置包括：第一孔口，所述第一孔口与第二孔口流体连通；第一液压气缸，所述第一液压气缸能够在所述第一孔口内沿第一轴移动；以及第二液压气缸，所述第二液压气缸能够在所述第二孔口内沿第二轴移动。所述第一轴与所述第二轴不平行。所述第一液压气缸液压地耦接到所述第二液压气缸，以使得所述第一液压气缸沿所述第一轴的移动引起所述第二液压气缸沿所述第二轴的移动。第三孔口与所述第二孔口流体连通。第三液压气缸能够在所述第三孔口内沿第三轴移动。所述第三液压气缸液压地耦接到所述第二液压气缸并且机械地耦接到所述第一液压气缸。

根据第三示例性方面，公开了一种用于对阀进行操作的方法。所述方法包括：沿第一轴移动第一单作用气缸，以在双作用气缸的一侧上施加液压或气动压力，以便沿第二轴移动所述双作用气缸，从而所述阀闭合。所述方法还包括：沿第三轴移动第二单作用气缸，以在所述双作用气缸的相对侧上施加液压或气动压力，以便沿所述第二轴移动所述双作用气缸，从而使所述阀开启。所述第二轴不平行于所述第一轴和所述第三轴。

进一步根据前述第一、第二或第三方面中的任何一个或多个方面，所述阀、所述运动转换装置和/或所述方法可以进一步包括以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。

在一个优选形式中，所述第一单作用气缸机械地耦接到所述第二单作用气缸，以使得：(i)所述第一单作用气缸朝向所述第二轴的移动引起所述第二单作用气缸远离所述第二孔口的移动，以及(ii)所述第一单作用气缸远离所述第二孔口的移动引起所述第二单作用气缸朝向所述第二轴的移动。

在另一个优选形式中，所述第一单作用气缸通过至少一个可转动链接构件机械地耦接到所述第二单作用气缸。

在另一个优选形式中，所述第三孔口包括与所述第二孔口流体连通的第一端和排放到大气的第二端。

在另一个优选形式中，在所述第一单作用气缸中形成槽并且所述槽被配置为能够滑动地接收所述至少一个可转动链接构件的端部。

在另一个优选形式中，所述至少一个可转动链接构件具有被布置在所述第一轴与所述第三轴之间的转动轴。

在另一个优选形式中，所述双作用气缸包括活塞和杆，所述杆在所述活塞与所述封闭构件之间延伸，并且所述第一孔口与所述第二孔口的第一端流体连通，所述第三孔口与所述第二孔口的第二端流体连通，并且所述双作用气缸的所述活塞被布置在所述第二孔口的第一端与所述第二孔口的第二端之间。

在另一个优选形式中，所述第一轴与所述第三轴平行。

在另一个优选形式中，致动器被配置为沿所述第一轴移动所述第一单作用气缸。

在另一个优选形式中，所述第一液压气缸机械地耦接到所述第三液压气缸，以使得：(i)所述第一液压气缸朝向所述第二轴的移动引起所述第三液压气缸远离所述第二孔口的移动，以及(ii)所述第一液压气缸远离所述第二孔口的移动引起所述第三液压气缸朝向所述第二轴的移动。

在另一个优选形式中，所述第一液压气缸通过至少一个可转动链接构件机械地耦接到所述第三液压气缸。

在另一个优选形式中，所述至少一个可转动链接构件具有被布置在所述第一轴与所述第三轴之间的转动轴。

在另一个优选形式中，在所述第一液压气缸中形成槽并且所述槽被配置为能够滑动地接收所述至少一个可转动链接构件的端部。

在另一个优选形式中，所述第三孔口包括与所述第二孔口流体连通的第一端和排放到大气的第二端。

在另一个优选形式中，所述第一轴与所述第三轴平行。

在另一个优选形式中，将所述第一单作用气缸机械地耦接到所述第二单作用气缸，以使得在一个方向上移动所述第一单作用气缸引起所述第二单作用气缸在相对方向上移动。

在另一个优选形式中，所述第一单作用气缸通过可转动链接构件机械地耦接到所述第二单作用气缸。

附图说明

图1描绘了包含驱动齿条140的、已知的轴向流动阀100的横截面视图。

图2A示出了在柱塞向下操作期间的运动转换装置200。

图2B示出了在柱塞向上操作期间的运动转换装置200。

图3是轴向流动阀300的剖视图，其中轴向流动阀300包含两个双作用气缸320、330以用于开启和闭合轴向流动阀300。

图4A描绘了在用于闭合轴向流动阀300的柱塞向下操作的开始处图3的轴向流动阀300的横截面视图。

图4B是在用于开启轴向流动阀300的柱塞向上操作的开始处图3的轴向流动阀300的横截面视图。

图5A是在柱塞向下操作期间运动转换装置400的另一个实施例的横截面视图。

图5B是在柱塞向上操作期间运动转换装置400的横截面视图。

具体实施方式

概括地说，本公开内容涉及用于将在一个方向上的移动转换成在另一个方向上的移动的装置和方法。如下面更详细描述的，可以通过各种液压和/或机械耦接来完成该转换，并且可以涉及闭合液压回路和/或排放液压回路。可以在各种应用中(其中驱动构件(例如，致动器)所提供的力与被驱动构件(例如，阀封闭构件)的移动路径不对准)实现本文所公开的运动转换装置和方法。以下描述应当被解释为仅是示例性的，并不描述本发明的每个可能的实施例，这是因为描述每个可能的实施例即使有可能也将是不实际的。可以使用现有技术或者本专利的递交日之后开发的技术来实现多个替代的实施例，其中这些替代的实施例将仍然落入限定本发明的权利要求的范围内。

现在参考附图，图2A和图2B描绘了根据一个示例性实施例的运动转换装置200。运动转换装置200将沿第一轴A1的平移移动转换成沿第二轴A2的平移移动。运动转换装置200包括主体210，其中主体210具有第一孔口212、第二孔口214和第三孔口216。孔口212、214和216彼此流体连通并且形成闭合回路。第一双作用气缸220位于第一孔口212中，并且第二双作用气缸230位于第二孔口214中。第一双作用气缸220沿第一轴A1移动，并且第二双作用气缸230沿第二轴A2移动。致动器240沿第一轴A1驱动第一双作用气缸220。液体(例如，液压液体)或气体填充第一孔口212、第二孔口214和第三孔口216。第一双作用气缸220充当柱塞，该柱塞将液体或气体推抵在第二双作用气缸230，并且由此使第二双作用气缸230沿第二轴A2移动。

第一双作用气缸220包括沿第一轴A1对准的第一杆222和第一活塞224。第一杆222和第一活塞224可以一体式地形成或者形成为通过例如螺纹连接来附接的单独部件。第一活塞224可以是圆柱形并且具有D1的直径。活塞224具有面向相对方向的第一端表面226和第二端表面228。如图2A中所示出的，当线性致动器240在向下方向上驱动第一双作用气缸220时，第一端表面226推动第一孔口212中的液体或气体。如图2B中所示出的，当线性致动器240在向上方向上驱动第一双作用气缸220时，第一活塞224的第二端表面228推动第一孔口212中的液体或气体。气缸220是双作用气缸，这是因为气缸220采用第一端表面226和第二端表面228在相对方向上推动第一孔口212中的液体或气体。

第一活塞224密封地并且可滑动地接合第一孔口212的周向表面242。这是通过例如围包在第一活塞224的周向表面246周围的O形环244来实现的。周向表面246可以包括环形槽以用于保持O形环244。在一个实施例中，第一活塞224包括位于多个对应的环形槽中的多个O形环244。O形环244阻止液体或气体在第一活塞224周围通过。这使得第一活塞224能够在第一活塞224的一侧上产生正压力，并且在第一活塞224的另一侧上产生负压力，反之亦然。

以与第一双作用气缸220类似的方式来配置第二双作用气缸230。第二双作用气缸230包括沿第二轴A2对准的第一杆232和第二活塞234。第一杆232和第二活塞234可以例如通过螺纹连接来附接，或者它们可以一体式地形成为单一结构。第二活塞234可以具有圆柱形并且具有D2的直径。第二活塞234的相对端包括第一端表面236和第二端表面238。如图2A中所示出的，当在向下方向上驱动第一双作用气缸230时，第二孔口214中的液体或气体推动第一端表面236。当以如图2B中所示出的方式在向上方向上驱动第一双作用气缸230时，第二孔口214中的液体或气体推动第二端表面238。第一双作用气缸230是双作用气缸，这是因为第一端表面236和第二端表面238允许在相对方向上推动第一双作用气缸230。

第二活塞234密封地并且可滑动地接合第二孔口214的周向表面252。可以提供O形环254，以密封地并且可滑动地接合第二活塞234和第二孔口214的周向表面252。O形环254可以位于第二活塞234的周向表面256中的环形槽中。在一个实施例中，第二活塞234包括多个环形槽，每个环形槽保持对应的O形环254。O形环阻止液体或气体在第二活塞234周围通过，并且由此允许跨第二活塞234存在压力差。

图2A和图2B中所示出的第一孔口212、第二孔口214和第三孔口216由材料块(即，主体210)加工或者铸造成材料块。在一个实施例中，在单独的部件中形成孔口212、214、216。第一孔口212包括闭合端260和开启端262。闭合端260可以由主体210的一部分或者由位于第一孔口212的端部中的阀塞264形成，如图2A和图2B中所示出的。第一双作用气缸220的第一杆222延伸通过第一孔口212的闭合端260中的孔。可以提供O形环或其它密封装置(没有示出)，以密封第一杆222和闭合端260中的孔。第一孔口212的开启端262将第一孔口212与第二孔口214流体地耦接。第一孔口212的开启端262可以直接地开启到第二孔口214中，如图2A和图2B中所描绘的，或者可以由流体通道连接到第二孔口212。

第二孔口214包括闭合端270和开启端272。主体210的一部分可以形成第二孔口214的闭合端270，或者位于第二孔口214中的阀塞274可以以图2A和图2B中所示出的方式形成闭合端270。第二双作用气缸230的第二杆232延伸通过第二孔口214的闭合端270中的孔。第二杆232可以通过O形环或其它密封装置(没有示出)的方式密封地接合闭合端270。第二孔口214的开启端262将第二孔口214与第一孔口212流体地耦接。开启端272可以直接地开启到第一孔口212中，如图2A和图2B中所描绘的，或者可以由液体通道(没有示出)连接到第一孔口212。

第三孔口216包括与第一孔口212流体连通的第一开启端280、以及与第二孔口214流体连通的第二开启端282。图2A和图2B示出第一开启端280和第二开启端282分别直接地开启到第一孔口212和第二孔口214中。在一个实施例中，第一开启端280和第二开启端282可以经由对应的液体通道连接到第一孔口212和第二孔口214。第三孔口216流体地耦接第一孔口212的由闭合端260和第一活塞224限定的部分与第二孔口214的由闭合端270和第二活塞234限定的部分。

第一孔口212沿第一轴A1延伸，并且沿第一轴A1引导第一双作用气缸220。第二孔口214沿第二轴A2延伸，并且因此沿第二轴A2引导第二双作用气缸230。第一轴A1和第二轴A2形成角度α。图2A和图2B中所示出的第一轴A1和第二轴A2彼此正交，以使得角度α等于大约(例如，±10％)90度。角度α可以是0–180度之间的任何角度，精确地0度和180度除外，以使得第一轴A1和第二轴A2彼此不平行。第一双作用活塞220和第二双作用活塞230以基本上相同的方式操作，而不管角度α如何。因此，可以在具有不同尺寸约束的各种不同应用中实现运动转换装置200。

提供泄放阀286以从第一孔口212、第二孔口214和/或第三孔口216中排放压力。泄放阀286可以提供用于排放被捕获在第一孔口212、第二孔口214和/或第三孔口216中的污染气体的方法。虽然图2A和图2B示出单个泄放阀286附接到第一孔口212，但可以提供多个泄放阀以排放孔口212、214、216的各个部分。

线性致动器240提供沿第一轴A1来回移动第一双作用气缸220所必需的力。线性致动器240包括致动器杆241，其中致动器杆241通过连接件254(例如，螺母)可移除地耦接到第一杆222。线性致动器240可以包括机动装置，例如电动机。可编程控制器可以连接到电动机以控制线性致动器240的输出，并且由此控制第一双作用气缸220的位置。在一个实施例中，线性致动器240是可由用户手动操作的手柄。线性致动器240可以部分地(或完全地)位于第一孔口212内，或者线性致动器240可以在第一孔口212的外部，如图2A和图2B中所示出的。

在一个实施例中，线性致动器240可以是弹簧和隔膜致动器，其中，外壳243内部的液压压力推抵隔膜(没有示出)，以抵抗弹簧(没有示出)所提供的偏置力。线性致动器240可以是直接作用致动器，以使得当隔膜上的液压压力增加时致动器杆241朝向主体210延伸。替代地，线性致动器240可以是反向作用致动器，以使得当隔膜上的液压压力增加时致动器杆241从主体210缩回。在另一个实施例中，线性致动器240可以是双作用活塞致动器，该双作用活塞致动器向外壳243内部的致动器活塞(没有示出)的任一侧提供单独的液压压力，以产生选择性地朝向和远离主体210移动致动器杆241的压力差。

图2A和图2B中所示出的运动转换装置200的实施例被配置为使得第一双作用气缸220的行程距离通常等于第二双作用气缸230的行程距离。因此，第一双作用气缸220与第二双作用气缸230之间的移动比率是大约(例如，±10％)1:1。该移动比率是由于第一活塞224的第一直径D1与第二活塞226的第二直径D2相同或基本上相同。可以通过改变第一直径D1和第二直径D2的相对大小来实现其它的移动比率。可以使第一直径D1大于第二直径D2，以使得第二双作用气缸230所行进的距离大于第一双作用气缸220所行进的距离。替代地，可以使第一直径D1小于第二直径D2，以使得第二双作用气缸230所行进的距离小于第一双作用气缸220所行进的距离。在一个实施例中，可以提供调节器(没有示出)以调节流体的不同体积。

填充孔口212、214、216的液体或气体可以是任何液体或气体，并且可以是通常用于气缸技术中的液体或气体。例如，液体可以是液压液体，例如石油。液体可以是不可压缩的，以有助于确保在第一双作用气缸220与第二双作用气缸230之间有很少的空动或没有空动。如果要利用气体来填充孔口，则可以使用氮。

以下描述运动转换装置200的操作。图2A示出了在柱塞向下操作期间的运动转换气缸200。这里，致动器240沿第一轴A1在向下方向上移动第一双作用气缸220。第一活塞224的第一端表面226将第一孔口212中的液体或气体推动到第二孔口214中。这转而使得第二孔口214中的液体或气体推抵在第二活塞234的第一端表面236。图2A中的阴影箭头表示在柱塞向下操作期间液体或气体的移动。液体或气体对第二活塞234的第一端表面236施加压力，并且因此使得第二双作用气缸230沿第二轴A2移动到图2A中的右侧。

图2B示出了在柱塞向上操作期间的运动转换装置。这里，致动器240沿第一轴A1在向上方向上移动第一双作用气缸220。第一活塞224的第二端表面228将第一孔口212中的液体或气体推动到第三孔口216中。因此，第三孔口216中的液体或气体移位到第二孔口214中。这转而将第二孔口214中的液体或气体推动到第二活塞234的第二端表面238中。图2B中的阴影箭头表示在柱塞向上操作期间液体或气体的移动。液体或气体对第二活塞234的第二端表面238施加压力，并且因此使得第二双作用气缸230沿第二轴A2在图2B中向左移动。

在柱塞向下操作和柱塞向上操作中，第一双作用气缸230沿第二轴A2液压地或气动地推动第二双作用气缸240。孔口212、214、216中的液体或气体将第一双作用气缸220沿第一轴A1的移动转换成第二双作用气缸230沿第二轴A2的移动。第一活塞224所行进的距离大约(例如，±10％)等于第二活塞234所行进的距离，从而得到1:1的移动比率。可以通过使第一活塞224和第二活塞234的直径不同来实现其它的移动比率(例如，1:2或2:1比率)。

可以在各种不同的应用(包括但不限于，轴向流动阀)中实现上面所描述的运动转换装置。轴向流动阀通常用于工业应用中，例如石油和天然气管道、化学管道、水管道等等。图3示出了包含与上面所描述的运动转换装置类似的运动转换装置的轴向流动阀300的剖视图。轴向流动阀300包括阀主体301，其具有在入口303与出口304之间沿纵向轴A3延伸的流动通道302。阀主体302的端部可以包括连接件305以用于将轴向流动阀300固定到管道(没有示出)。流动通道302包括大直径部分306和小直径部分307。封闭构件或阀塞308位于流动通道302的大直径部分306中。封闭构件308可沿纵向轴A3在闭合位置与开启位置之间移动。在闭合位置(图3)中，封闭构件308密封地接合围绕流动通道302的阀主体301的内表面309，并且由此阻隔通过轴向流动阀300的流体流动。在开启位置(没有示出)中，封闭构件308沿纵向轴A3缩回，以使得封闭构件308不再接触阀主体301的内表面309。这允许流体自由地流动通过流动通道302。

致动器340提供用于沿纵向轴A3移动封闭构件306的力。致动器340在流动通道302的外部，并且生成沿轴A4的平移移动，其中轴A4相对于纵向轴A3成角度。为了将沿轴A4的移动转换成沿纵向轴A3的移动，提供了运动转换装置。运动转换装置包括壳体310，其封闭第一孔口312、第二孔口314和第三孔口316。壳体310位于流动通道302的大直径部分305中。流动通道302中的流体在经过流动通道302的大直径部分306时围绕壳体310流动。壳体310的外表面的形状被设置为减小流动阻力。例如，壳体310可以具有椭球体的形状(即，足球形状)，其中椭球体的尖部指向轴向流动阀300的入口303。

壳体310包括中空圆柱形延伸部317，其沿纵向轴A3朝向出口304延伸。中空圆柱形延伸部317容置封闭构件308，其中封闭构件308也可以具有圆柱形。O形环318围包在封闭构件308周围，以密封地并且可滑动地接合封闭构件308和中空圆柱形延伸部317的内表面。另一个O形环319可以与封闭构件308面向出口304的一端相邻地围包在封闭构件308周围，以在封闭构件308被布置在闭合位置时产生封闭构件308与阀主体301的内表面309之间的密封。

第一孔口312、第二孔口314和第三孔口316形成壳体310内的闭合回路。第一双作用气缸320位于第一孔口312中，并且第二双作用气缸330位于第二孔口314中。第一双作用气缸320沿轴A4移动，并且第二双作用气缸330沿纵向轴A3移动。第二双作用气缸330和第二孔口314与流动通道302的纵向轴A3同轴。在一些实施例中，第二双作用气缸330沿与纵向轴A3偏离的轴移动。

致动器340沿轴A4驱动第一双作用气缸320。与流动通过流动通道302的流体不同的液压液体或气体填充第一孔口312、第二孔口314和第三孔口316。第一双作用气缸320充当柱塞，该柱塞将液压液体或气体推抵在第二双作用气缸330。这使得第二双作用气缸330沿纵向轴A3移动。第二双作用气缸330连接到封闭构件308，以使得第二双作用气缸330的移动引起封闭构件308的移动。

第一双作用气缸320包括沿轴A4对准的第一杆322和第一活塞324。第一杆322和第一活塞324可以一件式地形成或者形成为通过例如螺纹连接来附接的单独部件。第一活塞324的形状可以是圆柱形并具有D3的直径。第一活塞324具有面向相对方向的第一端表面326和第二端表面328。当致动器340在图3中的向下方向上驱动第一双作用气缸320时，第一端表面326推动第一孔口312中的液压液体或气体。当致动器340在图3中的向上方向上驱动第一双作用气缸320时，第一头部324的第二端表面328推动第一孔口312中的液压液体或气体。气缸320是双作用气缸，这是因为气缸320采用第一端表面326和第二端表面328在相反方向上推动第一孔口312中的液压液体或气体。

第一活塞324密封地并且可滑动地接合第一孔口312的周向表面342。这是通过例如围包在第一活塞224的周向表面346周围的O形环344来实现的。周向表面346可以包括环形槽以用于保持O形环344。在一个实施例中，第一活塞324包括位于多个对应环形槽中的多个O形环344。O形环344阻止液体或气体在第一活塞324周围通过。这使得第一活塞324能够在第一活塞324的第一侧上产生正压力，并且在第一活塞324的另一侧上产生负压力，反之亦然。

第二双作用气缸330具有与第一双作用气缸320类似的布置。第二双作用气缸330包括沿纵向轴A3对准的第一杆332和第二活塞334。第一杆332和第二活塞334可以例如通过螺纹连接来附接，或者它们可以一体式地形成为单一结构。第二活塞334可以具有圆柱形并具有D4的直径。第二头部334的相对端包括第一端表面336和第二端表面338。当在图3中的向下方向上驱动第一双作用气缸320时，第二孔口314中的液体或气体推动第一端表面336。当在图3中的向上方向上推动第一双作用气缸320时，第二孔口314中的液体或气体推动第二端表面338。由于第一端表面336和第二端表面338允许在相对方向上推动气缸330，因此气缸330是双作用气缸。

第二活塞334密封地并且可滑动地接合第二孔口314的周向表面352。可以提供O形环354以密封地并且可滑动地接合第二活塞334和第二孔口314的周向表面352。O形环354可以位于第二活塞334的周向表面356中的环形槽中。在一个实施例中，第二活塞334包括多个环形槽，每个环形槽保持对应的O形环254。O形环阻止液压液体或气体在第二活塞334周围通过，并且由此允许跨第二活塞334存在压力差。

图3中所示出的壳体310和阀主体301一体式地形成为单一结构。壳体310和阀主体301还可以形成为单独的、可移除地连接的部件。壳体310可以不是如图3中所示出的单个材料块。壳体310可以包括若干个可移除地连接的元件，其中每个元件容置孔口312、314和316中的一个。

第一孔口312包括闭合端360和开启端362。闭合端360可以由主体310的一部分或者由位于第一孔口312的端部中的阀塞364形成。第一双作用气缸320的第一杆322延伸通过第一孔口312的闭合端320中的孔。可以提供O形环(没有示出)以密封第一杆322和闭合端360中的孔。第一孔口312的开启端362将第一孔口312与第二孔口314流体地耦接。第一孔口312的开启端362可以直接地开启到第二孔口314中，如图3中所描绘的，或者可以由流体通道连接到第二孔口312。

第二孔口314包括闭合端370和开启端372。主体310的一部分可以形成第二孔口314的闭合端370，或者位于第二孔口314中的阀塞374可以形成闭合端370，如图3中所示出的。第二双作用气缸330的第二杆332延伸通过第二孔口314的闭合端370中的孔并附接到封闭构件308。第二杆332可以可移除地附接到封闭构件308。第二杆332可以通过O形环373的方式密封地接合闭合端370。第二孔口314的开启端362将第二孔口314与第一孔口312流体地耦接。第二孔口314的开启端372可以直接地打开到第一孔口312中，如图3，或者可以由液体通道(没有示出)连接到第一孔口312。

第三孔口316包括与第一孔口312流体连通的第一开启端380、以及与第二孔口314流体连通的第二开启端382。图3示出第一开启端380和第二开启端382分别直接地开启到第一孔口312和第二孔口314中。在一个实施例中，第一开启端380和第二开启端382可以经由对应的液体通道连接到第一孔口312和第二孔口314。第三孔口316液体地耦接第一孔口312的由闭合端360和第一活塞324限定的部分与第二孔口314的由闭合端370和第二活塞334限定的部分。

图3中所示出的轴A3和A4彼此正交，以使得角度α等于大约(例如，±10％)90度。然而，角度α可以是0–180度之间的任何角度。第一双作用气缸320和第二双作用气缸330以基本上相同的方式操作，而不管角度α如何。

提供泄放阀386以从第一孔口312、第二孔口314和/或第三孔口316中排放压力。泄放阀386可以提供用于排放被捕获在第一孔口312、第二孔口314和/或第三孔口316中的污染气体的方法。图3示出了单个泄放阀386附接到第一孔口312，但是还可以提供其它泄放阀以排放孔口314、316。

线性致动器340提供沿第一轴A4来回移动第一双作用气缸320所必需的力。线性致动器340可以包括致动器杆341，该致动器杆341通过连接件345(例如，螺母)可移除地耦接到第一杆322。线性致动器340可以包括机动装置，例如电动机。可编程控制器可以连接到电动机以控制线性致动器340的输出，并且由此控制第一双作用气缸320的位置。在一个实施例中，线性致动器340是可由用户手动操作的手柄。例如，线性致动器340可以是可由用户转动的轮。线性致动器340可以部分地(或完全地)容置在第一孔口312内，或者致动器340可以在第一孔口312外部，如图3中所示出的。

在一个实施例中，线性致动器340可以是弹簧和隔膜致动器，其中，外壳343内部的液压压力推抵隔膜(没有示出)，以抵抗弹簧(没有示出)所提供的偏置力。线性致动器340可以是直接作用致动器，以使得当隔膜上的液压压力增加时致动器杆341朝向主体310延伸。替代地，线性致动器340可以是反向作用致动器，以使得当隔膜上的液压压力增加时致动器杆341从主体310缩回。在另一个实施例中，线性致动器340可以是双作用活塞致动器，该双作用活塞致动器向外壳343内部的致动器活塞(没有示出)的任一侧提供单独的液压压力，以产生选择性地朝向和远离壳体310移动致动器杆341的压力差。

图3中所示出的运动转换装置的实施例被配置为使得第一双作用气缸320的行程距离通常等于第二双作用气缸330的行程距离。因此，第一双作用气缸320与第二双作用气缸330之间的移动比率是大约(例如，±10％)1:1。该移动比率是由于第一活塞324的直径D3与第二活塞326的直径D4相同或基本上相同。可以通过改变第一直径D3和第二直径D4的相对大小来实现其它移动比率。可以使直径D3大于直径D4，以使得第二双作用气缸330所行进的距离大于第一双作用气缸320所行进的距离。替代地，可以使直径D3小于直径D4，以使得第二双作用气缸330所行进的距离小于第一双作用气缸320所行进的距离。在一个实施例中，可以提供调节器以调节流体的不同体积。

填充孔口312、314、316的液压液体或气体可以是任何液体或气体，并且可以是通常用于活塞技术中的液体或气体。例如，液体可以是液压液体，例如石油。液体可以是不可压缩的，以有助于确保第一双作用气缸320与第二双作用气缸330之间有很少的空动或没有空动。如果要利用气体来填充孔口，则可以使用氮。

第一双作用气缸320和第二双作用气缸330的操作类似于上面所描述的第一双作用气缸220和第二双作用气缸230的操作。关于第一双作用气缸220和第二双作用气缸230的操作的以上描述因此等效地适用于第一双作用气缸320和第二双作用气缸330的操作。图4A和图4B示出了图3中所描绘的阀300的横截面。为清楚起见，线性致动器340从图4A和图4B中省略，并且可以用与如上面参考图3所示出并讨论的相同方式来实现线性致动器340。图4A示出了与图2A中所示出的柱塞向下操作相对应的第一双作用气缸320的柱塞向下操作。图4A中第二双作用气缸330的移动将封闭构件308从开启位置移动到闭合位置。图4B示出了与图2B中所示出的柱塞向上操作类似的第一双作用气缸320的柱塞向上操作。图4B中第二双作用气缸330的移动将封闭构件308从闭合位置移动到开启位置。

与图1中所示出的已知轴向流动阀100的壳体155相比，轴向流动阀300的壳体310更小。这是因为当封闭构件在开启位置时，壳体310不需要扩大的后端来容纳朝向阀入口突出的齿轮或其它机构。较小的壳体减小了材料和制造成本，并且也减小了由壳体引起的流动阻力。轴向流动阀300的双作用气缸布置也不需要往往随时间磨损的啮合地接合的齿轮、齿条或螺纹。因此，轴向流动阀300可以需要较少的维护并且可以具有比已知轴向流动阀更长的操作寿命。

虽然运动转换装置的前述实施例包括被布置在闭合液压回路中的一对双作用气缸，但可以不同地配置替代的实施例，例如其中一个或多个单作用气缸液压地耦接到双作用气缸。在此类替代的实施例中，可能不需要闭合液压回路来操作气缸。因此，可以避免或者至少阻止通常与在闭合液压回路中移动气缸相关联的真空压力。在不存在这种真空压力的情况下，可以更容易地实现驱动气缸与被驱动气缸之间的1:1运动。下面更详细地描述了省略闭合液压回路的运动转换装置的实施例。

图5A和图5B示出了包括一对单作用气缸的运动转换装置400，其中每个单作用气缸液压地耦接到双作用气缸，以在往复运动中沿与单作用气缸的轴中的任一轴不平行的轴驱动双作用气缸。因此，运动转换装置400将沿一个轴(例如，单作用气缸中的一个或二者的轴)的运动转换成沿不同的轴(例如，双作用气缸的轴)的运动。如下面更详细描述的，单作用气缸可以例如通过可转动链接构件机械地彼此耦接，以使得单作用气缸中的一个单作用气缸在一个方向上的移动引起单作用气缸中的另一个单作用气缸在相对方向上的移动。以此方式机械地耦接单作用气缸减小了对运动转换装置400的操作的空动的可能性。此外，机械地耦接单作用气缸使得能够使用单个致动器来驱动单作用气缸中的二者。此外，使用两个单作用气缸来驱动双作用气缸的往复运动消除了对气缸之间的闭合液压回路的需要。因此，可以避免通常与闭合液压回路相关联的真空压力，并且可以实现气缸之间的1:1运动。

参考图5A，运动转换装置400包括主体410，其中主体410具有第一孔口412、第二孔口414和第三孔口416。第一孔口412和第三孔口416与第二孔口414流体连通，但第一孔口412和第三孔口416彼此不流体连通。因此，与上面结合图1-图4所描述的运动转换装置的实施例不同，运动转换装置400的孔口412、414和416可能不形成闭合液压回路。如下面所描述的，第一孔口412和第三孔口416与第二孔口414的相对端流体连通，以使得第一孔口412和第三孔口416向被布置在第二孔口414中的双作用气缸的活塞的相对侧提供液压压力，从而实现双作用气缸的往复运动。

单作用气缸420位于第一孔口412中，双作用气缸430位于第二孔口414中，并且单作用气缸440位于第三孔口416中。单作用气缸420沿第一轴A5往复运动，双作用气缸430沿第二轴A6往复运动，并且单作用气缸440沿第三轴A7往复运动。致动器450沿第一轴A5驱动单作用气缸420。第一液体(例如，液压液体)或气体填充位于单作用气缸420与双作用气缸430之间的第一孔口412的一部分和第二孔口414的一部分。第二液体(例如，液压液体)或气体填充位于单作用气缸440与双作用气缸430之间的第二孔口414的一部分和第三孔口416的一部分。第一液体或气体在组成上可以与第二液体或气体相同或不同。

通常，单作用气缸420充当柱塞，该柱塞将第一液体或气体推抵在双作用气缸430的一侧，以使得双作用气缸430在远离第一轴A5(即，朝向第三轴A7)的方向上沿第二轴A6移动。单作用气缸440充当另一个柱塞，该柱塞将第二液体或气体推抵在双作用气缸430的相对侧，以使得双作用气缸430在远离第三轴A7(即，朝向第一轴A5)的方向上沿第二轴A6移动。

单作用气缸420包括沿第一轴A5对准的杆422和活塞424。杆422和活塞424可以一体式地形成或者形成为通过例如螺纹连接来附接的单独部件。杆422可以耦接到线性致动器450。活塞424可以是圆柱形并且具有直径D5。活塞424还可以具有面向相对方向的第一端表面426和第二端表面428。如图5A中所示出的，当线性致动器450在向下方向上驱动单作用气缸420时，第一端表面426推动第一孔口412中的液体或气体。由于气缸420仅采用第一端表面426来移位第一孔口412中的液体或气体，因此气缸420是单作用气缸。

活塞424密封地并且可滑动地接合第一孔口412的周向表面452。这是通过例如围包在活塞424的周向表面456周围的O形环425来实现的。周向表面456可以包括环形槽以用于保持O形环454。在一个实施例中，活塞424包括位于多个对应环形槽中的多个O形环425。O形环425阻止液体或气体在活塞424周围通过。

以与单作用气缸420类似的方式来配置单作用气缸440，不同之处在于，单作用气缸440不直接连接到致动器450。单作用气缸440包括沿第三轴A7对准的杆442和活塞444。杆442和活塞444可以一体式地形成或者形成为通过例如螺纹连接来附接的单独部件。活塞444可以是圆柱形并且具有D7的直径。活塞444具有面向相对方向的第一端表面446和第二端表面448。当在向下方向上驱动单作用气缸440时，第一端表面446推动第三孔口416中的液体或气体，如图5B中所描绘的。由于气缸440仅采用第一端表面446来移位第三孔口416中的液体或气体，因此气缸440是单作用气缸。在替代的实施例(没有示出)中，第二单作用气缸440可以包括沿第三轴A7布置的两个或更多个活塞。

活塞444密封地并且可滑动地接合第三孔口416的周向表面472。这是通过例如围包在活塞444的周向表面476周围的O形环445来实现的。周向表面476可以包括环形槽以用于保持O形环445。在一个实施例中，活塞444包括位于多个对应环形槽中的多个O形环445。O形环445阻止液体或气体在活塞444周围通过。

双作用气缸430包括沿第二轴A6对准的杆432和活塞434。杆432和活塞434可以例如通过螺纹连接来附接，或者它们可以一体式地形成为单一结构。活塞434可以具有圆柱形并具有直径D6。活塞434的相对端包括第一端表面436和第二端表面438。当在如图5A中所示出的向下方向上驱动单作用气缸420时，第二孔口414中的第一液体或气体推动第一端表面436。当以图5B中所示出的方式在向下方向上驱动单作用气缸440时，第二孔口414中的第二液体或气体推动第二端表面438。由于第一端表面436和第二端表面438允许在相对方向上推动双作用气缸430，因此气缸430是双作用气缸。

活塞434密封地并且可滑动地接合第二孔口414的周向表面462。可以提供O形环435，以密封地并且可滑动地接合活塞434和第二孔口414的周向表面462。O形环435可以位于第二活塞434的周向表面466中的环形槽中。在一个实施例中，第二活塞434包括多个环形槽，每个环形槽保持对应的O形环435。O形环阻止液体或气体超出第二活塞434通过，并且由此允许跨第二活塞434存在压力差。

第一孔口412、第二孔口414和第三孔口416都由单个材料块(即，主体410)加工或者铸造成单个材料块。在替代的实施例中，孔口412、414和416形成为单独的部件。第二孔口414包括与第一孔口412流体连通的第一端488以及与第三孔口416流体连通的第二端489。双作用气缸430的活塞434可移除地被布置在第二孔口414的第一端488与第二端489之间。第一孔口412包括排放到大气的第一端490(例如，通孔端口495)以及与第二孔口414的第一端488流体连通的第二端491。第三孔口416包括排放到大气的第一端492(例如，通孔端口496)以及与第二孔口414的第二端489流体连通的第二端493。将第一孔口412的第一端490和/或第三孔口416的第一端492排放到大气可以防止或阻止真空压力在运动转换装置400内部积聚。因此，有可能实现气缸420、430与440之间的1:1移动，或者至少在单作用气缸420与双作用气缸430之间的1:1移动。

图5A和图5B示出第三孔口416的第一端492和第二端493分别直接地开启到第一孔口412和第二孔口414中。在替代的实施例中，第一端492和第二端493可以经由对应的流体通道(例如，液压管线)连接到第一孔口412和第二孔口414。

第一孔口412沿第一轴A5延伸，并且沿第一轴A5引导单作用气缸420。第二孔口414沿第二轴A6延伸，并且因此沿第二轴A6引导双作用气缸430。第三孔口416沿第三轴A7延伸，并且因此沿第三轴A7引导单作用气缸440。

第一轴A5和第二轴A6形成角度α。图5A和图5B中所示出的第一轴A5和第二轴A6彼此正交，以使得角度α等于大约(例如，±10％)90度。角度α可以是0–180度之间的任何角度，精确地0度和180度除外，以使得第一轴A5和第二轴A6彼此不平行。

第二轴A6和第三轴A7形成角度β。图5A和图5B中所示出的第二轴A6和第三轴A7彼此正交，以使得角度α等于大约(例如，±10％)90度。角度β可以是0–180度之间的任何角度，精确地0度和180度除外，以使得第二轴A6和第三轴A7彼此不平行。

如图5A和图5B中所示出的，第一轴A5和第三轴A7可以彼此平行，并与第二轴A6正交。在其它实施例中，取决于单作用气缸420与单作用气缸440之间的机械耦接，第一轴A5和第三轴A7可以彼此不平行。

线性致动器450提供了沿第一轴A5来回移动单作用气缸420所必需的力。线性致动器450包括致动器杆451，该致动器杆451通过连接件(例如，螺母)可移除地耦接到杆422。线性致动器450可以由电动机供电。可编程控制器可以连接到电动机以控制线性致动器450的输出，并且由此控制单作用气缸420的位置。在一个实施例中，线性致动器450包括手柄，从而使得人员能够手动地操作线性致动器450。线性致动器450可以部分地(或完全地)位于第一孔口412内，或者线性致动器450可以被布置在第一孔口412的外部，如图5A和图5B中所示出的。

在一些实施例中，线性致动器450可以是弹簧和隔膜致动器，其中，外壳453内部的液压或气动压力推抵隔膜(没有示出)，以抵抗弹簧(没有示出)所提供的偏置力。线性致动器450可以是直接作用致动器，以使得当隔膜上的液压或气动压力增加时致动器杆451朝向主体410延伸。替代地，线性致动器450可以是反向作用致动器，以使得当隔膜上的液压或气动压力增加时致动器杆451从主体410缩回。在另一个实施例中，线性致动器450可以是双作用活塞致动器，该双作用活塞致动器向外壳453内部的致动器活塞(没有示出)的任一侧提供单独的液压或气动压力，以产生选择性地朝向和远离主体410移动致动器杆451的压力差。

运动转换装置400被配置为使得单作用气缸420的行程距离通常等于双作用气缸430和单作用气缸440的行程距离。因此，单作用气缸420与双作用气缸430之间的移动比率是大约(例如，±10％)1:1。此外，单作用气缸440与双作用气缸430之间的移动比率是大约(例如，±10％)1:1。此外，单作用气缸420与单作用气缸440之间的移动比率可以等于大约(例如，±10％)1:1。

1:1移动比率部分是由于活塞424、434和444的直径D5、D6和D7相同或基本上相同。在替代的实施例中，可以通过改变直径D5、D6和D7的相对大小来实现与1:1不同的移动比率。例如，可以使活塞424的直径D5和活塞444的直径D7大于活塞434的直径D6，以使得双作用气缸430所行进的距离大于单作用气缸420或单作用气缸440所行进的距离。替代地，可以使活塞424的直径D5和活塞444的直径D7小于活塞434的直径D6，以使得双作用气缸430所行进的距离小于单作用气缸420或单作用气缸440所行进的距离。

如上面提到的，单作用气缸420机械地耦接到单作用气缸440，以使得单作用气缸420在一个方向上的移动引起单作用气缸440在相对方向上的移动。图5A和图5B示出单作用气缸420和440通过可转动链接构件500机械地耦接。可转动链接构件500可以围绕具有转动轴的枢轴501转动，其中转动轴被布置在第一轴A5与第三轴A7之间的中间。

单作用气缸420朝向第二轴A6的移动(即，柱塞向下操作)可以引起单作用气缸420在逆时针方向上转动可转动链接构件500。可转动链接构件500的逆时针转动可以转而在远离第二轴A5的方向上拉动单作用气缸440。此外，单作用气缸420朝向第二轴A6的移动可以在双作用气缸430上施加液压或气动压力，从而沿第二轴A6在第一方向上移动双作用气缸430。在双作用气缸430连接到阀封闭构件(例如，图3中所示出的封闭构件或阀塞308)的实施例中，双作用气缸430在第一方向上的移动可以将封闭构件移动到开启位置。

相比之下，单作用气缸420远离第二轴A6的移动(即，柱塞向上操作)可以使得单作用气缸420在顺时针方向上转动可转动链接构件500。可转动链接构件500的顺时针转动可以在朝向第二轴A5的方向上推动单作用气缸440。单作用气缸440朝向第二轴A6的移动可以在双作用气缸430上施加液压或气动压力，从而沿第二轴A6在第二方向(与第一方向相对)上移动双作用气缸430。在双作用气缸430连接到阀封闭构件(例如，图3中所示出的封闭构件或阀塞308)的实施例中，双作用气缸430在第二方向上的移动可以将封闭构件移动到闭合位置。

因此，单作用气缸420和440以及可转动链接构件500一起工作，以提供双作用气缸430和附接到双作用气缸430的任何其它结构的往复运动。

虽然本实施例的可转动链接构件500由具有单个转动轴的单个细长杆形成，但在替代的实施例中，可以使用多个可转动链接构件将单作用气缸420机械地耦接到单作用气缸440。多个可转动链接构件可以连接在一起和/或每个可转动链接构件围绕其对应的转动轴转动。此外，可转动链接构件中的一个或多个可转动链接构件可以具有在可转动链结构件转动时平移的转动轴。

在一些实施例中，在可转动链接构件500与单作用气缸420之间的连接中可以存在间隙，以使得单作用气缸420的移动与单作用气缸440的移动之间存在延迟。例如，在图5A和图5B中所示出的实施例中，可转动链接构件500的第一端502可滑动地被接收到单作用气缸420中的槽504中。槽504大于可转动链接构件500的第一端502。因此，当单作用气缸420初始地在向下方向上朝向第二轴A6移动时，可转动链接构件500的第一端502可以沿槽504的壁滑动。因此，单作用气缸420初始地可以不转动可转动链接构件500。可能直到可转动链接构件500的第一端502滑动到槽504的端壁中，单作用气缸420才开始转动可转动链接构件500。该布置有助于确保在双作用气缸430推动第三孔口430中的第二液体或气体之前，可转动链接构件500不会移动单作用气缸440。因此，单作用气缸440的活塞444可以与第三孔口416中的第二液体或气体的表面保持接触。因此可以防止或阻止真空压力。

另外地或替代地，可以在单作用气缸440中形成第二槽508，以便可滑动地接收可转动链接构件500的第二端506。第二槽508可以大于可转动链接构件500的第二端506。与可转动链接构件500的第一端502与第一槽504之间的相互作用类似，可转动链接构件500的第二端506在单作用气缸440的初始移动期间可以沿第二端506滑动，直到第二端506到达第二槽508的端壁为止。这也可以有助于防止或阻止真空压力。

如图5A和图5B中所示出的，可转动链接构件500的第一端502可以沿第一轴A5在朝向第二轴A6的方向上，远离可转动链接构件500的中间部分503突出。另外地或替代地，可转动链接构件500的第一端502可以沿第一轴A5在远离第二轴A6的方向上，远离可转动链接构件500的中间部分503突出。换种说法，可转动链接构件500的第一端502可以在朝向和/或远离第二轴A6的方向上伸长。

类似地，如图5A和图5B中所描绘的，可转动链接构件500的第二端506可以沿第三轴A7在朝向第二轴A6的方向上，远离可转动链接构件500的中间部分503突出。另外地或替代地，可转动链接构件500的第二端506可以沿第三轴A7在远离第二轴A6的方向上，远离可转动链接构件500的中间部分503突出。换种说法，可转动链接构件500的第二端506可以在朝向和/或远离第二轴A6的方向上伸长。

以下阐述的是对柱塞向下操作(图5A)和柱塞向上操作(图5B)的描述。在图5A中所示出的柱塞向下操作期间，致动器450在向下方向上沿第一轴A5移动双作用气缸420。因此，活塞424的第一端表面426可以将第一孔口412中的第一液体或气体推动到第二孔口414中。这转而使得第二孔口414中的液体或气体推抵活塞434的第一端表面436。图5A中的阴影箭头表示在柱塞向下操作期间第一液体或气体的移动。第一液体或气体对活塞434的第一端表面436施加压力，从而使得双作用气缸430移动到图5A中的右侧。在双作用气缸430连接到阀封闭构件(例如，图3中所示出的封闭构件或阀塞308)的实施例中，双作用气缸430的该移动可以使得阀封闭构件移动到开启位置。

在柱塞向下操作期间双作用气缸430的移动可以使得活塞434的第二端表面438将第二孔口414中的第二流体或气体推动到第三孔口416中。第二流体或气体因此可以沿第三轴A7在向上方向上推动单作用气缸440。由于第三孔口416的第一端492排放到大气通孔端口496，因此很少或没有背压会限制单作用气缸440在向上方向上的移动。

同样在柱塞向下操作期间，单作用气缸420可以在逆时针方向上转动可转动链接构件500，这转而可以沿第三轴A7在向上方向上拉动单作用气缸440。在可转动链接构件500的第一端502与单作用气缸420之间存在滑动槽连接的实施例中(见上文)，可转动链接构件500的转动相对于单作用气缸420的向下移动的开始可能延迟。这可以有助于确保单作用气缸440在第三孔口416中的第二流体或气体的液位开始上升之前不会开始在向上方向上移动。因此，有可能保持第三孔口416中的第二流体或气体与活塞444的第一端表面446之间的接触，这减小了真空压力的可能性。

在图5B中所示出的柱塞向上操作期间，致动器450在向上方向上沿第一轴A5移动单作用气缸420。因此，单作用气缸420在顺时针方向上转动可转动链接构件500。在可转动链接构件500的第一端502与单作用气缸420之间存在滑动槽连接的实施例中(见上文)，可转动链接构件500的转动相对于单作用气缸420的向上移动的开始可能延迟。

可转动链接构件500的顺时针转动可以朝向第二轴A6在向下方向上推动单作用气缸440。因此，活塞444的第一端表面446可以将第三孔口416中的第二液体或气体推动到第二孔口414中，以推抵活塞434的第二端表面438。图5B中的阴影箭头表示在柱塞向上操作期间第二液体或气体的移动。第二液体或气体对活塞434的第二端表面438施加压力，从而使得双作用气缸430在图5B中向左移动。在双作用气缸430连接到阀封闭构件(例如，图3中所示出的封闭构件或活塞308)的实施例中，双作用气缸430的该移动可以使得阀封闭构件移动到闭合位置。

虽然结合图5A和图5B所描述的运动转换装置采用可转动链接构件将单作用气缸中的一个单作用气缸的平移运动转换成单作用气缸中的另一个单作用气缸的平移运动，但在替代的实施例中，可以省略可转动链接构件。相反，单作用气缸中的每个单作用气缸可以由其自身对应的致动器驱动，以使得运动转换装置采用至少两个致动器。当致动器中的一个致动器在向下方向上驱动单作用气缸中的一个单作用气缸时，致动器中的另一个致动器在向上方向上驱动单作用气缸中的另一个单作用气缸，反之亦然。

虽然结合各个实施例描述了本发明，但将理解的是，本发明可以进一步修改。本申请旨在覆盖本发明的任何变型、用途或适应性变化，这些变型、用途或适应性变化大体遵循本发明的原理并包括偏离本公开内容但在本发明所属领域内的公知常识或惯用技术手段内的内容。

Claims (17)

1.一种阀，包括：

阀主体，所述阀主体包括流动通道；

封闭构件，所述封闭构件能够在闭合位置与开启位置之间移动，其中所述封闭构件位于所述闭合位置时，防止通过所述流动通道的流体流动，所述封闭构件位于所述开启位置时，允许通过所述流动通道的流体流动；

第一孔口，所述第一孔口与第二孔口流体连通；

第三孔口，所述第三孔口与所述第二孔口流体连通；

第一单作用气缸，所述第一单作用气缸能够在所述第一孔口内沿第一轴移动；

双作用气缸，所述双作用气缸耦接到所述封闭构件并且能够在所述第二孔口内沿第二轴移动；

第二单作用气缸，所述第二单作用气缸能够在所述第三孔口内沿第三轴移动；

所述第二轴不平行于所述第一轴和所述第三轴；

所述第一单作用气缸被配置为：在所述双作用气缸的一侧上施加液压或气动压力，以在使得所述封闭构件移动到所述闭合位置和所述开启位置中的一个位置的方向上、沿所述第二轴移动所述双作用气缸；以及

所述第二单作用气缸被配置为：在所述双作用气缸的相对侧上施加液压或气动压力，以在使得所述封闭构件移动到所述闭合位置和所述开启位置中的另一个位置的相对方向上、沿所述第二轴移动所述双作用气缸；

所述第一单作用气缸机械地耦接到所述第二单作用气缸，以使得：(i)所述第一单作用气缸朝向所述第二轴的移动引起所述第二单作用气缸远离所述第二轴的移动，以及(ii)所述第一单作用气缸远离所述第二孔口的移动引起所述第二单作用气缸朝向所述第二轴的移动。

2.根据权利要求1所述的阀，所述第一单作用气缸通过至少一个可转动链接构件机械地耦接到所述第二单作用气缸。

3.根据权利要求2所述的阀，所述第三孔口包括与所述第二孔口流体连通的第一端和排放到大气的第二端。

4.根据权利要求2所述的阀，包括槽，所述槽形成在所述第一单作用气缸中并且被配置为能够滑动地接收所述至少一个可转动链接构件的端部。

5.根据权利要求2所述的阀，所述至少一个可转动链接构件具有被布置在所述第一轴与所述第三轴之间的转动轴。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀，包括：

所述双作用气缸包括活塞和杆，所述杆在所述活塞与所述封闭构件之间延伸；以及

所述第一孔口与所述第二孔口的第一端流体连通，所述第三孔口与所述第二孔口的第二端流体连通，所述双作用气缸的所述活塞被布置在所述第二孔口的第一端与所述第二孔口的第二端之间。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的阀，所述第一轴与所述第三轴平行。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的阀，包括致动器，所述致动器被配置为沿所述第一轴移动所述第一单作用气缸。

9.一种用于与控制阀一起使用的运动转换装置，所述运动转换装置包括：

第一孔口，所述第一孔口与第二孔口流体连通；

第一液压气缸，所述第一液压气缸能够在所述第一孔口内沿第一轴移动；

第二液压气缸，所述第二液压气缸能够在所述第二孔口内沿第二轴移动，所述第一轴与所述第二轴不平行；

所述第一液压气缸液压地耦接到所述第二液压气缸，以使得所述第一液压气缸沿所述第一轴的移动引起所述第二液压气缸沿所述第二轴的移动；

第三孔口，所述第三孔口与所述第二孔口流体连通；以及

第三液压气缸，所述第三液压气缸能够在所述第三孔口内沿第三轴移动，所述第三液压气缸液压地耦接到所述第二液压气缸并且机械地耦接到所述第一液压气缸；

所述第一液压气缸机械地耦接到所述第三液压气缸，以使得：(i)所述第一液压气缸朝向所述第二轴的移动引起所述第三液压气缸远离所述第二轴的移动，以及(ii)所述第一液压气缸远离所述第二孔口的移动引起所述第三液压气缸朝向所述第二轴的移动。

10.根据权利要求9所述的运动转换装置，所述第一液压气缸通过至少一个可转动链接构件机械地耦接到所述第三液压气缸。

11.根据权利要求10所述的运动转换装置，所述至少一个可转动链接构件具有被布置在所述第一轴与所述第三轴之间的转动轴。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的运动转换装置，包括槽，所述槽形成在所述第一液压气缸中并且被配置为能够滑动地接收所述至少一个可转动链接构件的端部。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的运动转换装置，所述第三孔口包括与所述第二孔口流体连通的第一端和排放到大气的第二端。

14.根据权利要求13所述的运动转换装置，所述第一轴与所述第三轴平行。

15.根据权利要求9至11中任一项所述的运动转换装置，所述第一液压气缸是单作用气缸，所述第二液压气缸是双作用气缸，并且所述第三液压气缸是单作用气缸。

16.一种用于对阀进行操作的方法，所述阀具有包括流动通道的阀主体、封闭构件、第一孔口、与所述第一孔口流体连通的第二孔口、与所述第二孔口流体连通的第三孔口、第一单作用气缸、双作用气缸、第二单作用气缸，所述第一单作用气缸能够在所述第一孔口内沿第一轴移动，所述双作用气缸耦接到所述封闭构件并且能够在所述第二孔口内沿第二轴移动，所述第二单作用气缸能够在所述第三孔口内沿第三轴移动，所述方法包括：

沿所述第一轴移动所述第一单作用气缸，以在所述双作用气缸的一侧上施加液压或气动压力，以便沿所述第二轴移动所述双作用气缸，从而使所述阀闭合；

沿所述第三轴移动所述第二单作用气缸，以在所述双作用气缸的相对侧上施加液压或气动压力，以便沿所述第二轴移动所述双作用气缸，从而使所述阀开启；

其中，所述第一单作用气缸机械地耦接到所述第二单作用气缸，以使得：(i)沿所述第一轴移动所述第一单作用气缸引起所述第二单作用气缸在远离所述第二轴的方向上移动，以及(ii)沿所述第三轴移动所述第二单作用气缸引起所述第一单作用气缸在远离所述第二轴的方向上移动；并且

其中，所述第二轴不平行于所述第一轴和所述第三轴。

17.根据权利要求16所述的方法，所述第一单作用气缸通过可转动链接构件机械地耦接到所述第二单作用气缸。

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