CN107532733A - 流体阀组件以及工艺阀定位器 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制单动式致动器或双动式致动器的流体阀组件(20)，包括：阀体(201)，具有中心孔(202)，带有用于接收压力下的流体供应的至少一个供应端口、用于将控制流体压力提供到致动器的至少一个致动器端口(C1、C2)、及至少一个排放端口(EX1、EX2)。流体阀组件包括：至少一对操作性地通过杆(203)结合在一起的反向作用计量边缘，杆可在所述中心孔内通过先导力沿轴向方向移动。每对反向作用计量边缘的每个计量边缘包括在阀体或杆上的配合座面(PS1、PS2、PS3、PS4)及提动环(PR1、PR2、PR3、PR4)，按照允许提动环和支撑阀体或杆相对轴向移动且相应计量边缘处于关闭状态的方式，提动环通过柔性元件(SD1、SD2、SD3、SD4)被支撑到阀体或杆。本发明还涉及工艺阀定位器和控制工艺阀的流体阀组件的应用。

Description

流体阀组件以及工艺阀定位器
技术领域
本发明涉及控制流体致动器，特别是控制气动致动器和液压致动器。
背景技术
致动器时常被用作引进运动或控制运动的机构。这通过能量源(通常为电流、液压流体压力或气动流体压力)来操作且将能量转换为目标机构的运动，如转换为控制阀的关闭元件的移动。
控制阀通常在不同管路和工序中被用于对液体或气体流动进行连续控制。在加工业中，如纸浆和造纸业、石油精炼、石化和化学工业中，不同类型的控制阀被安装在工厂的管道系统中来控制加工中的材料流动。材料流动可以包含任何流体材料，如各种流体、酒、液体、气体和蒸汽。控制阀通常与致动器连接，致动器使阀的关闭元件移动至处在完全打开位置与完全关闭位置之间的所需位置。例如，致动器可以是气动式缸-活塞装置。致动器自身通常由阀定位器(也被称为阀控制器)控制，阀定位器控制着控制阀的关闭元件的位置，因此根据来自加工控制器的控制信号来控制加工中的材料流动。
通常工业中所应用的阀经常借助气动致动器来操作。这类致动器通过作用在连接到杆的隔膜或活塞上的压力来将气动力转换为阀杆运动。致动器可以是单动式(single-acting)或是双动式(double-acting)。对于单动式装置，沿相反方向的移动通过弹簧来执行，压缩空气的作用抵抗弹簧。当气压使阀关闭而弹簧作用使阀打开时，致动器被认为是直接作用。当气压使阀打开而弹簧作用使阀关闭时，致动器被认为是反向作用。双动式致动器具有供应到活塞或隔膜的两侧的空气。隔膜或活塞两侧的压差将阀杆定位。若气动信号是通过管线自动控制的，则提供自动操作。半自动操作是通过在管线中对空气控制阀的手动切换来提供的。另外，液压致动器可以被用于进行阀的定位，这类似于气动致动器，但是此时使用的是液压流体而非空气或气动流体。
阀定位器通常可以通过数字化现场总线(digital fieldbus)接收控制指令或接收控制指令作为模拟4至20mA控制信号。高速通道可定址远程转换器(HighwayAddressable Remote Transducer,HART)协议允许数字数据与传统4至20mA模拟信号一起传输。现场总线的其它示例是Fieldbus及Profibus。通常对于定位器而言，所有电力取自现场总线或4至20mA控制信号。不需要针对定位器的单独的电源，因为这样就需要单独布线。定位器可包括具有电子控制输出的电子单元、以及接收电子控制信号并将其转换为相应的流体压力输出至致动器的气动或液压单元。这通常被称为电流-压力(I/P)转换。气动或液压单元可以包括前置级和输出级。因为可从现场总线或模拟电流回路得到的电力非常有限，所以前置级可先将电子控制信号转换为足以控制输出级的较小先导流体压力(pilotfluid pressure)。输出级被连接到供应流体压力，并将较小先导压力信号放大为由致动器使用的较大流体压力输出信号。输出级通常涉及压力放大器、增压器或压力继电器。
定位器中使用的气动输出级可以粗略地被分组为滑阀组件和提动阀组件。图1A中示出用于控制双动式致动器的5/3滑阀(5端口/3状态)的简化设计示例而图1B中示出相应的图解符号。在滑阀类型的输出级中，仅有的运动部件为阀芯6，阀芯6在阀体7中的中心孔内移动，且控制从供压端口1到致动器端口2、4以及从致动器端口2、4到排放端口3和5的气流。因滑阀结构的原因，总有供应空气从阀泄漏。严格的公差使滑阀的制造技术很苛刻。通常，滑阀的输出级对于操作环境和制造条件的改变不具有鲁棒性。
与滑阀相比，借助提动阀设计的输出级具有较多数量的运动部件。但是，对于滑阀各部件来说所允许的公差和间隙较大使提动阀能够采用经济的大量生产和现代制造技术。图1C中示出用于控制双动式致动器的传统4/2提动阀(4端口/2状态)的简化设计示例而图1D中示出相应的图解符号。可以看出，在传统提动阀组件中，需要两个单独的提动阀8、9来控制从供压端口1到致动器端口2、4以及从致动器端口2、4到排放端口3的气流。在图1C所示出的传统输出级中，单个先导压力的可控性较差，这是因为提动阀8、9的运动部件并不机械地彼此连接。US6276385公开了一种输出级，其中，多个提动阀通过致动梁(actuationbeam)来一起移动，从而实现一致的运动，但这是沿相反的方向。致动梁是在中心枢轴上旋转的摇臂。提动阀的移动此时是同步的。
在图1C所示出的传统输出级和US6276385所公开的输出级这两者中，提动阀的控制需要很大的力来克服压力。打开提动阀所需的阈值力较大且在控制区内引进显著的间断点。提动阀类型的现有技术的输出级的这种特性明显使输出级的控制更为困难。
在US6276385、US6957127、US8522818、US7458310和US5261458中公开了用于单动式致动器的提动阀类型的3/2输出级(3端口/2状态)的示例。
发明内容
本发明的方案是提供一种具有提动阀设计的输出级或流体阀组件。
本发明的方案是独立权利要求中所限定的流体阀组件和阀定位器。本发明的多个实施例由从属权利要求所公开。
本发明的方案是一流体阀组件，其用于连接至压力下的流体源以向致动器、特别是液压或气动致动器提供致动器流体压力，该流体阀组件包括：
阀体，具有中心孔，带有用于接收压力下的流体供应的至少一个供应端口、用于将控制流体压力提供到致动器的至少一个致动器端口、以及至少一个排放端口；
杆(stem)，能够通过先导力在所述中心孔内沿轴向方向移动；
至少一对反向作用计量边缘(也称为计量边缘)，通过杆而被操作性地结合在一起，每对反向作用计量边缘中的每个计量边缘包括阀体或杆上的配合座面(mating seatsurface)、以及提动环，按照在相应计量边缘还处于关闭状态时允许提动环和支撑阀体或杆的相对轴向移动的方式，提动环通过柔性元件被支撑到阀体或杆。
在一个实施例中，至少一对反向作用计量边缘通过杆被机械地结合在一起，使每对反向作用计量边缘中的两个计量边缘在杆的中间位置关闭，随着杆向第一轴向位置的移动，每对反向作用计量边缘中的一个计量边缘关闭而另一计量边缘打开；而且随着杆向相反的第二轴线位置的移动，每对反向作用计量边缘中的一个计量边缘打开而另一计量边缘关闭。
在一个实施例中，每对反向作用计量边缘中的一个计量边缘被设置成控制相应致动器端口与流体供应之间的流体流动，而每对反向作用计量边缘中的另一控制边缘被设置成控制相应致动器端口和排放端口之间的流体流动。
在一个实施例中，每对反向作用计量边缘中的一个控制边缘包括通过柔性元件被支撑到杆的提动环、以及阀体上的相应配合座面，而且每对反向作用计量边缘中的另一控制边缘包括通过柔性元件被支撑到阀体的提动环、以及杆上的相应配合座面。
在一个实施例中，提动环与杆被同轴地设置，而且每个提动环的柔性元件包括相应环形密封元件，优选地包括环形密封隔膜或环形密封波纹管。
在一个实施例中，在每对反向作用计量边缘的一个控制边缘中，提动环在其内圆处通过相应的环形柔性密封元件被支撑到杆的外圆，而且在每对反向作用计量边缘的另一控制边缘中，提动环在其外圆处通过相应的环形柔性密封元件被支撑到阀体。
在一个实施例中，每个提动环是压力平衡的，以此大致补偿被施加在相应提动环上的流体压力。
在一个实施例中，至少一对反向作用计量边缘包括用于流体阀组件的每个致动器端口的一对反向作用计量边缘，致动器端口优选地位于这对反向作用计量边缘之间。
在一个实施例中，至少一个致动器端口包括第一致动器端口和第二致动器端口，而且至少一对反向作用计量边缘包括：第一计量边缘和第二计量边缘组成的第一对反向作用计量边缘，用于第一致动器端口；以及第三计量边缘和第四计量边缘组成的第二对反向作用计量边缘，用于第二致动器。
在一个实施例中，第一致动器端口位于第一对反向作用计量边缘的第一计量边缘与第二计量边缘之间，以而二致动器端口位于第二对反向作用计量边缘的第三计量边缘与第四计量边缘之间。
在一个实施例中，
第一计量边缘包括：第一提动环，被设置成在所述中心孔内同轴地环绕杆并通过允许第一提动环沿轴向方向移动的第一柔性密封元件构件(也称为柔性密封构件)固定到阀体，第一提动环与杆上的第一配合座面协作，以控制第一致动器端口与供应端口和排放端口之一之间的流体流动；
第二计量边缘包括：第二提动环，被设置成在所述中心孔内同轴地环绕杆且通过允许第二提动环沿轴向方向移动的第二柔性密封构件连接到杆设备，第二提动环与阀体上的第二配合座面协作，以控制致动器端口与供应端口和排放端口之另一之间的流体流动；
第三计量边缘包括：第三提动环，被设置成在所述中心孔内同轴地环绕杆且通过允许第三提动环沿轴向方向移动的第三柔性密闭元件构件固定到杆，第三提动环与阀体上的第三配合座面协作，以控制第二致动器端口与供应端口和排放端口之一之间的流体流动；以及
第四计量边缘包括：第四提动环，被设置成在所述中心孔内同轴地环绕杆且通过允许第四提动环沿轴向方向移动的第四柔性密封构件连接到阀体装置，第四提动环与杆上的第四配合座面协作，以控制第二致动器端口与供应端口和排放端口之另一之间的流体流动。
在一个实施例中，至少一个供应端口包括：共同供应端口，位于中心孔的限定在第二计量边缘与第三计量边缘之间的中段处，且至少一个排放端口包括：第一排放端口，位于中心孔的限定在第一计量边缘与中心孔的第一端之间的第一端段处；以及第二排放端口，位于中心孔的限定在第四计量边缘与中心孔的相对第二端之间的相对第二端段处。
实施例包括用于提供作用在杆的一端上的轴向先导力的装置、以及用于提供作用在杆的相对端上的轴向反力的装置。
实施例包括被设置在杆的一端的先导式隔膜(pilot diaphragm)和活塞，用以提供依据先导流体压力的轴向先导力。
实施例包括被设置在杆的一端的反向活塞(counter piston)和反向隔膜(counter diaphragm)，用以依据作用在反向隔膜上的反向流体压力来提供与轴向先导力相反的轴向反力。
在一个实施例中，反向隔膜被设置成使轴向反力与作用在反向隔膜上的供应流体力成比例。
在一个实施例中，反向隔膜包括其中一个控制边缘的密封隔膜。
在一个实施例中，所有的计量边缘沿轴向方向对准。
在一个实施例中，用于提供轴向先导力的所述装置包括：用于提供被设置在杆的另一端部的先导式隔膜和活塞的所述装置，用以提供依据先导压力腔中的先导流体压力的轴向先导力；以及从阀组件的供应压力进口到前置级的另一受限流路，前置级控制先导压力腔中的先导压力且由此控制轴向先导力，而且用于提供轴向反力的所述装置包括：被设置在杆的一端的反向隔膜和反向活塞，用以提供依据在反向压力腔中作用在反向隔膜上的反向压力的轴向反力；以及从阀组件的供应压力进口到反向压力腔的另一受限流路。
在一个实施例中，受限流路和另一受限流路被设定尺寸，由此使因供应压力进口中的供应压力的变化而导致的轴向反力的变化率和先导力的变化率大致相等。
在一个实施例中，受限流路和/或另一受限流路包括限流器，如流动孔口限制器(flow orifice restrictor)，其优选地具有从大约0.1mm到大约0.5mm的孔直径，更优选地具有从大约0.2mm到大约0.3mm的孔直径。
本发明的另一方案是一种工艺阀定位器，其包括：电子单元，具有电控输出；以及气动或液压单元，被设置成将电控输出转换为相应的流体压力输出至致动器，所述流体单元包括根据本发明的实施例的流体阀组件。
在一个实施例中，气动或液压单元包括前置级和输出级，前置级被设置成将电控输出转换为足以控制输出级的先导流体压力，输出级包括根据本发明的实施例的流体阀组件。
在一个实施例中，气动或液压单元包括：另一前置级，设置成将电控输出转换为反向流体压力。
本发明的再另一方案是控制工艺阀的根据本发明的实施例的流体阀组件的使用。
附图说明
在下文中，将会参考附图、借助示例性实施例来描述本发明，在附图中：
图1A和图1B分别示出现有技术的5/3滑阀的简化示例和相应的图解符号；
图1C和图1D分别示出现有技术的4/2提动阀的简化示例和相应的图解符号；
图2A、图2B和图2C示意性地示出处于杆的三个位置的根据本发明的示例性实施例的流体阀组件；
图3A和图3B示意性地示出处于杆的两个位置的根据其它示例性实施例的流体阀组件，以及图3C示意性地示出具有来源于供应压力的先导力和反向力的流体阀组件；
图4A、图4B和图4C示意性地示出处于杆的三个位置的使提动环支撑到杆的柔性支撑的示例；
图5A、图5B、图5C和图5D示意性地示出根据本发明的实施例的压力平衡的提动环的示例；
图6示意性地示出用于控制单动式致动器的其它示例性实施例的流体阀组件；
图7示出示例性工艺自动化系统的示意性方框图；
图8示出气动致动器在阀定位器的控制下操作工艺阀的示例性设置；以及
图9示出示例性智能化阀控制器的示意性方框图，其中可以应用根据本发明的实施例的流体阀组件。
具体实施方式
在图2A、图2B和图2C中，示意性地示出了根据本发明的示例性实施例的流体阀组件20，其可以连接到压力下的流体源以向致动器提供控制流体压力。
在图3A和图3B中，更详细地示意性示出根据其它示例性实施例的流体阀组件20。图2A、图2B、图2C、图3A和图3B中相同的附图标记表示相同或相应的元件、结构、功能和特征。
在示例性实施例中，阀组件是用于控制双动式致动器或相应设备的具有五个端口和三个位置或状态的5/3阀。但是，相同的原理还可以被应用于具有其它数量的端口和/或位置或状态的阀组件。
阀组件20包括：加长型框架或本体201，具有轴向中心孔或腔202，带有用于接收压力下的流体供应的供应端口S、用于向双动式致动器提供第一控制流体压力的第一致动器端口C1、用于排放来自致动器端口C1的流体压力(例如，向外界环境排放)的第一排放端口EX1、用于向双动式致动器提供第二控制流体压力的第二致动器端口C2、以及用于排放来自致动器端口C2的流体压力(例如，向外界环境排放)的第二排放端口EX2。
根据本发明的方案，杆203被设置在阀的本体(阀体)201内，以在中心孔202中沿轴向方向移动。杆203可以包括两个或更多部分，这些部分被设置成当被安装在阀组件中时形成单个刚性杆。杆203贯穿多个提动环PR1、PR2、PR3和PR4延伸，这些提动环被设置在中心孔202内多个轴向间隔开的位置。每个提动环PR1、PR2、PR3和PR4被设置成与杆203同轴，以与相应配合座面PS1、PS2、PS3和PS4协作而形成各相应计量边缘(可替代性地称为控制边缘)PR1/PS1、PR2/PS2、PR3/PS3和PR4/PS4，从而形成控制孔口(在图2B、图2C中用箭头示出)，这些控制孔口用于控制相应的致动器端口C1、C2与供应端口和排放端口中的一个端口之间的流体流动。在计量边缘的关闭位置，当提动环挤压相应配合座面时，基本上没有流体流过计量边缘。应该理解的是，虽然计量边缘被认为关闭，在一些实施例中仍可允许一些流体流动或流体泄漏。在计量边缘的打开位置中，当提动环与相应配合座面分离且孔口在提动环与相应配合座面之间打开时，允许流体流经计量边缘。
根据本发明的方案，阀组件20的计量边缘PR1/PS1、PR2/PS2、PR3/PS3和PR4/PS4通过杆203机械地结合在一起且由柔性元件SD1、SD2、SD3和SD4支撑。并且在计量边缘与杆203或本体201已到达其关闭位置时，仍允许计量边缘与杆203或本体201沿关闭方向的轴向相对移动。在传统提动阀中，当阀关闭时，提动阀就不能沿关闭方向继续移动。这样使5/3提动阀能够通过一个先导力(例如，一个先导压力)实现准确控制。这对于图1C所示的现有技术的提动阀结构来说不可能的。在US6276385所公开的现有技术的提动阀结构中，各提动阀之间的机械连接是通过摇臂来实现的。
根据本发明的方案，一对反向作用的计量边缘被设置成用于致动器端口C1和C2中的每个致动器端口，使这对反向作用计量边缘中的两个计量边缘在杆的中心位置关闭，随着杆203向第一轴向方向移动，这对反向作用计量边缘的一个计量边缘关闭而另一计量边缘打开，并且随着杆203向相反的第二轴向方向移动，这对反向作用计量边缘的一个计量边缘打开而另一计量边缘关闭。
提动式的阀组件可以无需使用易于破损的软密封件(不同于滑阀)，而被制成为实际上无泄漏。所需制造技术并非如小间隙滑阀那样苛刻。尽管有较高数量的部件，但制造成本仍具有竞争性。
在一个实施例中，与杆203同轴地设置的每个提动环PR1、PR2、PR3和PR4由相应的柔性元件SD1、SD2、SD3和SD4支撑到本体201或杆203，由此在这些提动环达到它们的关闭位置时，还允许提动环PR1、PR2、PR3和PR4与杆203或本体201沿关闭方向的轴向相对移动。
在一个实施例中，柔性元件SD1、SD2、SD3和SD4是环形密封隔膜或环形密封波纹管，如图3A和图3B、以及图4A、图4B和图4C的示例中所示出的那样。
在一个实施例中，每个提动环PR1、PR2、PR3具有相应的配合座面PS1、PS2、PS3和PS4，这些配合座面是由杆203的较大直径段(例如，凸肩或凸缘)形成的、或是由径向突出到中心孔202中的本体段形成的，从而构成中心孔202的较小直径段，如本体201的向内的凸肩或凸缘。
在本发明的实施例中，提动环PR1和PR4通过相应的柔性元件SD1和SD4在它们的外圆处被支撑到阀体201，而提动环PR1和PR4的内圆是自由的。提动环PR1和PR4可以向内径向地突出到中心孔202，且具有由杆203的相应较大直径端段203A和203B形成的相应的配合座面PS1和PS4。提动环PR2和PR3在它们的内圆处通过相应的柔性元件SD2和SD3被支撑到杆203，而它们的内圆是自由的。提动环PR2和PR3具有形成在阀体201上的相应配合座面PS2和PS3。
根据本发明的方案，一对反向作用的计量边缘被设置用于致动器端口C1和C2中的每个端口，使得这对反向作用计量边缘的两个计量边缘在杆的中心位置关闭，随着杆203向第一轴向方向的移动，这对反向作用计量边缘中的一个计量边缘关闭而另一计量边缘打开，而且随着杆203向相反的第二轴向方向的移动，这对反向作用计量边缘中的一个计量边缘打开而另一计量边缘关闭。
在一个实施例中，用于第一致动器端口C1的第一对反向作用计量边缘包括第一计量边缘PR1/PS1和第二计量边缘PR2/PS2。用于第二致动器端口C2的第二对反向作用计量边缘包括第三计量边缘PR3/PS3和第四计量边缘PR4/PS4。
在一个实施例中，第一计量边缘PR1/PS1控制第一致动器端口C1与第一排放端口EX1之间的流体流动，第二计量边缘PR2/PS2控制第一致动器端口C1与供应端口S之间的流体流动，第三计量边缘PR3/PS3控制第二致动器端口C2与供应端口S之间的流体流动，而第四计量边缘PR4/PS4控制第二致动器端口C2与第二排放端口EX2之间的流体流动。
在一个实施例中，第一致动器端口C1位于中心孔202中的段(或腔)202B处，段(或腔)202B被限定在第一对计量边缘PR1/PS1与第二对计量边缘PR2/PS2之间，而第二致动器端口C2位于中心孔202中的段(或腔)202D处，段(或腔)202D被限定在第三对计量边缘与第四对计量边缘PR3/PS4之间。
在一个实施例中，供应端口S位于中心孔202中的中段(或腔)202C处，中段(或腔)202C被限定在第二对计量边缘PR2/PS2与第三对计量边缘PR3/PS3之间。第一排放端口EX1位于中心孔202中的端段(或腔)202A处，端段(或腔)202A被限定在第一计量边缘PR1/PS1与中心孔202的一端之间，而第二排放端口EX2位于中心孔202中的相对的端段(腔)202E处，端段(腔)202E被限定在第四计量边缘PR4/PS4与中心孔202的相对端之间。这从尺寸和制造观点来说是有效构造。但是，也可使用不同构造。例如，在替代性实施例中，供应端口S可被构造为排放端口，而排放端口EX1和EX2可被构造为供应端口S1和S2。作为另一示例，单个供应端口S可以被两个单独的供应端口S1和S2取代。
在替代性实施例中，所有提动环可以通过相应的柔性密封元件被支撑到杆202(按照与提动环PR2和PR2相似的方式)，而且所有配合座面可以被设置在阀体201上(按照与配合座面PS2和PS3相似的方式)。在另一替代性实施例中，所有提动环可以通过相应的柔性密封元件被支撑到阀体201(按照与提动环PR1和PR4类似的方式)，而且所有配合座面可以被设置在杆203上(按照与配合座面PS1和PS4类似的方式)。但是，在这种情况下，一些提动环不会处在相应计量边缘的较高压力侧上，这可能导致流动控制和压力平衡方面的问题。
在一个实施例中，预加载弹性元件(如弹簧)被设置以产生用于计量边缘的关闭力。例如，在中心孔202中致动器端口C1处，环绕杆203可设置有一个或多个预加载弹簧，用以抵靠位于另一端的提动环PR1，且用以抵靠位于另一端的本体201或杆203上的合适支撑元件(如凸肩)。因而轴向关闭力被施加在提动环PR1上，以压迫该提动环使其抵靠配合座面PS1。类似地，在中心孔202中致动器端口C2处，环绕杆203可设置有一个或多个预加载弹簧，用以抵靠位于另一端的提动环PR4，且用以抵靠位于另一端的本体201或杆203上的合适支撑元件(如凸肩)。作为另一示例，一个或多个预加载弹簧可被设置成在提动环PR2和PR3之间环绕杆203，以将轴向关闭力施加至位于一端的提动环PR2上、且施加至位于另一端的提动环PR3上。但是，应该理解的是，生成关闭力的特定技术对于基本发明来说并非必不可少。
在图2A所示的杆203的关闭中心位置，不存在会使杆203从中心位置沿轴向方向位移的轴向净力F。所有计量边缘PR1/PS1、PR2/PS2、PR3/PS3和PR4/PS4关闭，即，每个提动环PR1、PR2、PR3和PR4被压迫而抵靠其相应的配合座面PS1、PS2、PS3和PS4。在端口EX1、C1、S、C2和EX2之间不存在流体流动。图4A、图4B和图4C示意性地示出用于使提动环PR3支撑到杆203的柔性支撑件SD3的实施方式的示例。柔性支撑件SD3可呈折叠环形密封隔膜的形式，其具有固定到杆203的外周的内圆，且具有固定到提动环PR3的内圆的外圆。配合座面PS3是阀体201上的固定表面。在图4A中，密封隔膜SD1的U型折叠部大致或几乎未变形，并且提动环PR3靠在配合密封表面PS3上。应该理解的是，计量边缘的关闭位置包括整个移动的一个子范围，例如整个移动的10％，因此密封隔膜可以稍微变形，即大致或几乎未变形。
轴向净力F可以由作用在杆203的一端上的轴向先导力、以及作用在杆203的相对端上的轴向反力构成。在示例性实施例中，先导力可以通过先导流体压力来提供，该先导流体压力作用在被设置于杆203的一端的先导式隔膜206和活塞207，如图3A和图3B所示。在示例性实施例中，反力可以通过反向流体压力来提供，该反向流体压力作用在被设置于杆203的相对端的反向隔膜208和反向活塞209，如图3A和图3B所示。腔211中的反向压力可以是供应压力，并且反向隔膜可被用来使反力成比例变化、从而等于由腔210中先导压力所提供的力，以使得轴向净力F大约为零。反向隔膜的面积208小于先导式隔膜206的面积。例如根据应用，上述隔膜面积之比可为大约0.5到0.95。从供应压力也可取得反力，使反力和先导力两者通过可改变的供应压力而成比例变化，因此形成供应压力平衡的结构。
在一个实施例中，可以设置前置级PR，其控制先导压力腔210中的先导压力，且进而控制轴向先导力，如图3C中示意性地示出的。前置级PR例如可通过用阀或挡板来控制被分流到外界环境的所供应的压力空气量、以及经由先导压力进口303被引导到先导压力腔210的空气量，由此控制先导压力腔210中的先导压力。可以得到最小的先导压力，然后挡板或阀处于其打开位置，这可以对应于例如直径为0.5mm的预定限流孔口。然后，挡板或阀沿关闭方向被驱动，限流孔口变小且先导压力上升，最后挡板或阀处于其关闭位置，此时具有最小的限流孔口或没有限流孔口以及最大的先导压力。通常，被供应到前置级PR的供应压力可以被限制成将供应压力预先设定为先导压力的所需控制范围。用于设定控制范围的限流可以对应于例如0.2mm的限制器孔口。
在供应压力流体分别通过打开的计量边缘PR3/PS3或PR3/PS3，从供应腔202C流到致动器腔202B或202D的动态情况下，供应压力可能突然下降，这会导致轴向反力和轴向先导力以不同的延迟相应地下降。压力下降可以突然而短暂，使其可以仅影响轴向反力，例如因而导致轴向净力(净力峰值)增加。净力增加会使杆203向上移动，从而使计量边缘打开得更大，进而使供应压力SP下降。另外，如果用户在某个时间点提高供应压力，则轴向反力和轴向先导力可按不同延迟达到它们的新数值，还导致净力的非预期峰值。类似地，如果用户随着时间降低供应压力，可以生成净力的相似峰值。
根据本发明的方案，轴向反力和轴向先导力上的供应压力的波动的效果被稳定化并且均衡。在本发明的示例性实施例中，受限流路(如图3C所示的受限流路301)可以被设置在反向压力腔211与供应腔202C(包括供应压力通道中靠近实际外腔202C的那一段)之间。借助受限流路301，供应腔202C或供应压力中的突发性供应压力波动可从反向压力腔211中消除，而供应腔202C中的较缓慢或永久性供应压力变化将会传至反向压力腔211。
在一个实施例中，从供应腔202C(包括靠近外部供应腔202C的供应压力进口)到前置级PR可设置有受限流路302。受限流路302还可以实现供应压力的限流，以设定先导压力的控制范围。借助连接到供应腔202C的受限流路302，前置级PR处的供应压力的波动被稳定。借助受限流路203，在前置级PR处的供应压力、以及先导压力腔210中保存的先导压力中，来自供应腔202C的突发性供应压力波动被抑制或消除，而供应腔202C中的较缓慢或永久性供应压力变化将传过至先导压力腔210。受限流路301和受限流路302可以被设定尺寸，以使得供应腔202C中的供应压力的变化将以大体上相同的速率经过先导压力腔211作用于轴向反力、且经过先导压力腔210作用于先导力，由此使净力的变化为零或非常小。因此，反向压力腔211中的反向压力和先导压力腔中的先导压力能够以可控且稳定的方式跟随供应腔202C中供应压力的任何波动，因而能够避免阀杆203的迅速而失控的移动或过调(过冲)。
在一些实施例中，受限流路301和302可分别包括较窄或较小直径段301A和302A，被称为限流器，例如限流孔口(RO)，如图3C所示。限流孔口的面积(即，直径)确定对应于特定压力和温度的给定工艺流体的出口处的流速。限流孔口主要用于实现工艺介质的受控或受限流动。孔口提供对工艺流体的限制以及从上游到下游的压差(压头，pressure headdrop)。在示例性实施例中，限流孔口301A和302A可以优选地具有从大约0.1mm到大约0.5mm的孔口直径，更优选地从大约0.2mm到大约0.3mm的孔口直径。应该理解的是，限制孔口301A和302A通常可不具有相同尺寸，但它们的相对尺寸可被设定为，使供应腔202C中供应压力的改变以大体上相似的比值经过先导压力腔211作用于轴向反力和经过先导压力腔210作用于先导力，以使得净力的变化为零或非常小。通常，限制路径(restriction path)302可首先被设定尺寸，以得到所需限定压力范围，而限制路径301可被设定尺寸以稳定轴向净力。
作为另一示例，轴向反力可以通过预加载弹性元件(如被设置到杆203的相对端的弹簧)来提供。但是，在这个替代性方案中，弹簧力是随供应压力变化的机械力，而先导压力是由供应压力来获取且依赖于供应压力的。这就限制了可使用的供应压力范围。在一个实施例中，先导流体压力可由通过调压器被调节过的供应流体压力来获取，以缓解这一问题。
在一个实施例中，反向隔膜208的面积和先导式隔膜206的面积可以大致彼此相等，并且反向流体压力可以被预先成比例设定。
在一个实施例中，反向隔膜208的面积和先导式隔膜206的面积可以大致彼此相等，并且反向流体压力可以包括第二先导流体压力；第二先导流体压力通过前置级，以与首次提及的先导流体压力相似的方式来控制。在这样的实施例中，举例来说，在供应压力、电力供应、先导压力和/或控制信号发生故障的情况下，流体阀组件将呈现关闭状态的中间位置，而致动器将留在当前位置(故障冻结，Fail Freeze)。
当轴向先导力和轴向反力相等时，轴向净力F为零，并且阀组件处于图2A示出的关闭中心位置。致动器没有移动(例如，控制阀维持其当前打开状态)。当轴向先导力增加而大于轴向反力时，产生正轴向净力F，且杆203如图2B、图3A和图4B所示向上(正向)移动。杆203中的接合元件205(如凸肩)接合到提动环PR3，且使提动环向上移动，从而打开第三计量边缘PR3/PS3，并且流体从供应端口S流到致动器端口C2。在图3A和图4B所示的示例中，密封隔膜SD3的U型折叠部呈现或维持大致非变形形状，这是因为提动环PR3可与杆203自由地移动。同时，随着杆203的向上移动的座面PS4接合提动环PR4且使提动环PR4(柔性地支撑到本体20)向上移动，反向作用计量边缘PR4/PS4维持关闭。在图3A示出的示例中，密封隔膜SD4的U形形状变形，以允许提动环PR4相对于本体201移动。另外，杆203的座面PS1向上移动且与提动环PR1分离，从而打开第一计量边缘PR1/PS1，且流体从致动器端口C1流到排放端口EX1。在图3A所示的示例中，密封隔膜SD1的U型折叠部大致未变形。同时，提动环PR2(由于被柔性地支撑到杆203)相对本体201上的配合座面PS2维持稳定，而杆203经过提动环PR2向上移动。因此，计量边缘PR2/PS2维持关闭。在图3A所示的示例中，密封隔膜SD2的U形形状变形，以允许提动环PR2相对于杆203移动。致动器沿第一方向移动(例如，朝向控制阀的100％打开的状态移动)。
从图2B、图3A和图4B所示的位置开始，当轴向先导力降低至等于且随后小于轴向反力时，正轴向净力F首先被降低，然后产生负轴向净力F，并且杆203如图2C、图3B和图4C所示向下(负向)移动。杆203中的接合元件204(如凸肩)接合到提动环PR2，且使提动环PR2向下移动，从而打开第二计量边缘PR2/PS2，且流体从供应端口S流到致动器端口C1。在图3B所示的示例中，密封隔膜SD2的U形形状被恢复到原始的、大致没有随着提动环PR2相对于杆203的向上移动而改变的形状。同时，在提动环PR1(由于被柔性地支撑到本体201)被接合且随着杆203的向下移动的座面PS1而向下移动时，反向作用计量边缘PR1/PS1关闭。在图3B所示的示例中，密封隔膜SD1的U形形状变形，以允许提动环PR1相对于本体20向下移动。另外，杆203的座面PS4向下移动且与提动环PR4分离，从而打开第四计量边缘PR4/PS4，并且流体从致动器端口C2流到排放端口EX2。在图3B所示的示例中，密封隔膜SD4的U形形状被恢复到原始的、大致或几乎没有随着提动环PR4相对于本体201的向下移动而改变的形状。同时，提动环PR3(由于被柔性地支撑到杆203)在杆203向下移动时，抵靠本体201上的配合座面PS3移动并停止在此处。因此，计量边缘PR3/PS3关闭。在图3B和图4C所示的示例中，密封隔膜SD3的U形形状变形，以允许提动环PR3相对于杆203向上移动。致动器沿第二方向(例如，朝向控制阀的0％打开状态)移动。
根据本发明的方案，提动环PR1、PR2、PR3和PR4可以是压力平衡的。压力平衡的提动环可被设定尺寸且成形为，使得施加在提动环上的流体压力被补偿从而使作用在相应计量边缘501上的合成流体压力很小或为零。结果是，需要用以移动杆的控制力仅是未平衡的提动阀组件所需的控制力的一小部分。这样与现有技术的提动阀相比，就能够更快地(从而实现更好的控制)、或以较小的先导压力(从而控制器的能量需求减小)来控制杆203。流体压力的补偿还使得杆203的在控制范围上实现线性操作。在现有技术的解决方案中，未被补偿的高流体压力会恰好在控制范围的中间引发明显的间断点(即大型死区)。因此，相较于现有技术的提动阀组件，压力平衡的提动环使得根据示例性实施例的提动阀组件具有明显更好的可控性。由此允许利用高容量输出级来控制小致动器而不会损失工艺阀的控制精确性。
提动环PR1、PR2、PR3和PR4是压力平衡的提动环的示例。图5A中示出压力平衡的提动环的另一示例。所示出的是用于代替压力平衡的提动环PR3的示例性提动环，但类似的提动环也可被用于代替图2A、图2B、图2C、图3A、图3B、图4A、图4B和图4C所示的任一提动环。在图5A中，计量边缘PR3/PS3被示出处于关闭位置。提动环PR3处在中间腔202C中的高压侧(供应压力)。柔性密封隔膜SD3可构成提动环PR3与杆203之间的气密密封，将提动环PR3固定到杆203同时允许提动环PR3和杆203的轴向相对移动。提动环PR3的几何结构可使得有效的计量边缘PR3/PS3形成在沿径向方向相对窄的环尖501处。在密封隔膜SD3中，折叠部的中点可以大致沿轴向方向(图5A中的竖直方向)与环尖501对准。在提动环PR3的相对端(图5A中的上端)处，从密封隔膜SD3的折叠部的中点向外的径向宽度可以限定预定上表面面积，该预定上表面面积决定了施加到提动环PR3的轴向(向下)压力，提动环PR3是因供应压力而承受轴向(向下)压力的。提动环PR3的几何结构可以被选定为，使得高压侧在提动环下方延伸到环尖501，如通过高压腔202G所示的那样。面向腔202的底表面503可以被设定尺寸，以使得作用在提动环PR3的底表面上的供应压力将提供大致等于向下压力的补偿性轴向(向上)压力。因而作用在提动环PR3上的合成压力很小或为零。在低压侧，低压可以存在于空间202F中，空间202F位于柔性隔膜SD4的下方和提动环PR3的径向向内延伸的凸肩504的上方。凸肩504的尺寸可使得，由凸肩504的下表面上的低压流体造成的向下压力将大致补偿由提动环PR3下方的低压流体造成的向上压力。元件502是将柔性密封隔膜SD3固定到提动环PR3的示例。图5B示出使用相似的提动环来代替柔性地连接到本体201的提动环PR1的示例。环PR1的轮廓可以是图5A所示的镜像。另外，环PR1的安装部位按照与图3A和图3B相似的方式被竖直地旋转。图5C示出提动环(作为环PR3的示例示出)的另一示例性轮廓。图5D示出提动环(作为环PR1的示例示出)的另一示例性轮廓。每个环的轮廓可被竖直地或水平地旋转，以代替图2A、图2B、图2C、图3A、图3B、图4A、图4B和图4C所示的其它提动环PR1、PR2、PR3和PR4。在阀组件20中还可以存在两个或更多不同轮廓的提动环。例如，提动环PR1和PR4可以具有根据图5D的轮廓，而提动环PR2和PR3可以具有根据图5C的轮廓。
对于单动式致动器来说，仅需要一个致动器端口，且仅需要两个计量边缘：一个用于控制从流体压力供应端口S到致动器端口的流体流动，而另一个用于控制从致动器端口到排放端口的流体流动。用于双动式致动器的流体阀组件20也可通过仅使用致动器端口C1和C2中的一个而阻挡另一个，而用于单动式致动器。
在图6中，示意性地示出用于控制单动式致动器或对应装置的根据另一示例性实施例的流体阀组件60。阀组件60可以是阀组件20的简化版，而且相同的原理可以被应用(如这里所述)，以便与用于双动式致动器的流体阀组件20连接。在图6以及图2A-图2C、图3A-图3B、图4A-图4C、图5A-图5D中，相同的附图标记表示相同或相应的元件、结构、功能和特征。
在图6示出的示例性实施例中，阀组件60是3/3阀，其具有三个端口和三个位置或状态。阀组件60是上述阀组件20的简化版；其基本上是阀组件20的下半部分。但是，类似地，阀组件20的上半部分或中段中的计量边缘可以被用于设置阀组件60。作为另一替代性方案，顶部和底部的计量边缘可以被使用，而中段中的计量边缘则被省略。阀组件60包括：加长型框架或本体201，具有轴向中心孔或腔201，带有用于接收压力下的流体供应的供应端口S、用于向单动式致动器提供控制流体压力的致动器端口C2、以及用于从致动器端口C2排放流体压力(例如，向外界环境排放)的排放端口EX2。阀组件60可以包括一对反向作用计量边缘PR3/PS3和PR4/PS4，这些反向作用计量边缘通过杆203而被机械地结合在一起，使得这一反向作用计量边缘对中的两个计量边缘均在杆203的中心位置关闭，随着杆203向第一轴向方向的移动，这对反向作用计量边缘的一个计量边缘关闭而另一计量边缘打开，而随着杆203向相反的第二轴向方向的移动，这对反向作用计量边缘的一个计量边缘打开而另一计量边缘关闭。根据本发明的方案，阀组件60的计量边缘PR3/PS3和PR4/PS4通过杆203机械地结合在一起并由柔性元件SD3和SD4来支撑，由此这些计量边缘在到达其关闭位置时还可以继续沿杆203的方向移动。在本发明的实施例中，提动环PR3和PR4是压力平衡的。在示例性实施例中，先导力可以通过作用在被设置于杆203的一端的先导式隔膜206和活塞207上的先导流体压力来提供。在示例性实施例中，密封隔膜SD3还可用作反力隔膜，来为先导力提供轴向反力。可设置预加载弹性元件212(例如，被设置到杆203的相对端的弹簧)，以便在故障的情况下(例如，当失去供应压力或电力时)将阀驱动到安全位置。另外，一个或多个预加载弹簧213可被设置成在本体201的顶部与提动环PR3之间环绕杆203，用以将轴向关闭力施加到提动环PR3上。作为另一示例，也在中心孔202中致动器端口C2处环绕杆203设有一个或多个预加载弹簧，用以抵靠位于另一端的提动环PR4且用以抵靠位于另一端的本体201或杆203上的合适支撑元件(如凸肩)。在图6所示的示例中，本体201可以包括：多个单独部分，如部分201A、201B和201C，这些单独部分被组装从而形成本体201。这样的方式可以使得流体阀更容易制造和组装。
还应该理解的是，与用于双动式致动器的流体阀组件20有关的所有上述实施例还可以应用于针对单动式致动器的流体阀组件60，并且反之亦然。
本发明的实施例可以被应用于任何流体压力操作式致动器的控制。本发明的实施例在用于任何工业过程等的任一自动化系统中特别适用于工艺设备(如控制阀、截流阀、筛等)的致动器的控制。
图7示出示例性工艺自动化系统的示意性方框图，其中，本发明的原理可以应用于阀定位器。控制系统块75概括地表示任一个以及所有的可在自动化系统中通过工厂局域网(LAN)74互连的控制室计算机/程序和工艺控制计算机/程序以及数据库。存在多种用于控制系统的架构。例如，控制系统可以是直接数字控制(DDC)或分布式控制系统(DCS)，两者在本领域中众所周知。
在图7的示例中，仅示出一个受控工艺阀，但是自动化系统可以包括任何数量的现场设备，如控制阀，通常有数百个。有多种替代性方式来设置控制系统与工厂区域中的现场设备(如控制阀)之间的互连。在图7中，现场总线/过程总线73概括地表示任何这种互连。传统上，现场设备已通过双线式扭绞对回路连接到控制系统，每个设备通过提供4至20mA模拟输入信号的单个扭绞对回路被连接到控制系统。最近，允许数字数据与传统的4至20mA模拟信号一起在扭绞对回路中传输的新的解决方案已经用于控制系统中，这种新的解决方案例如有Highway Addressable Remote Transducer(高速通道可定址远程转换器，HART)协议。例如在公开文献HART Field Communication Protocol(HART现场通讯协议)中，HART协议得到了更详细的说明：An Introduction for Users and Manufacturers(用户和制造商介绍),HART Communication Foundation,1995。HART协议已被开发为工业标准。其它总线的示例包括FF总线(Foundation Fieldbus)和现场总线(Profibus)PA。但是，应该理解的是，现场总线/过程总线73的类型或实施方式与本发明无关。现场总线/过程总线73可以基于任一上述替代性方案，或者上述替代性方案的任何组合，或者任何其它实施方式。
工艺阀71和定位器/致动器72可被连接到处理器，以控制工艺管路76中的物质的流动。材料流可以包含任何流体材料，如流体、酒、液体、气体和蒸汽。
图8示出一种示例性设置，其中，气动致动器72B在阀定位器72A的控制下操作工艺阀71。工艺阀71的示例是来自MetsoCorp的RotaryGlobe控制阀。阀定位器72A的示例(其中可以应用本发明的实施例)是来自MetsoCorp的ND9000智能阀控制器。致动器72B的示例是来自MetsoCorp的Quadra-Powr X系列的气动致动器。
智能阀控制器(阀控制器72A)的操作可以基于微控制器，如微处理器(μP)，其在从现场连接线或总线73得到的控制信息的基础上控制阀的位置。阀控制器优选地设有阀位置测量部，此外，阀控制器能够测量许多其他变量，例如用于压缩空气的供应压力、致动器活塞上的压差、或温度(这在阀的自我诊断中可能是必需的)，或者阀控制器将诸如处理后的诊断信息这样的数据经由总线传输到控制室计算机、工艺控制器、条件监控计算机或自动化系统中的相似的高水平单元。
图9中示出基于微处理器的智能阀控制器(阀控制器72A)的示例性方框图。控制器可以包括：电子单元91，具有电控输出90；以及气动单元20、93，接收电控信号90，且将电控信号转换为在连接到致动器72B的致动器端口C1、C2处的相应的流体压力输出P1、P2。气动单元可以包括前置级93和输出级20。输出级20可以是根据本发明的实施例的用于双动式致动器的任何流体阀组件20。前置级93执行电-压力(I/P)转换，以将电控信号90转换成足以控制输出级20的小先导气动控制信号95。输出级20的供应端口S连接到供应气压。输出级20在致动器端口C1、C2处将小气动先导信号放大成较大的气动压力输出信号96、97。该设备可以包含实现局部构造的局域用户界面(LUI)。微控制器11控制阀位置。为此，微控制器91可以在过程总线/现场总线93上(如4-20mA对和HART)接收输入信号(设定点)，并且可以执行多种测量。该设备可以从4-20mA或现场总线获得动力。微控制器91可读取输入信号和阀位置传感器92。微控制器还可读取供应压力传感器Ps、第一致动器压力传感器P1、第二致动器压力传感器P2和输出级位置传感器SPS中的一个或多个传感器。由输入信号所限定的设定点与由位置传感器92所测量到的位置之间的差异可以借助微控制器91内的控制算法来检测。微控制器91基于从输入信号和从一个或多个传感器得到的信息来计算用于前置级(PR)线圈电流90的新值。对于PR改变的电流90使得对输出级20的先导压力95改变。先导压力95使输出级的杆203移动，且致动器端口C1和C2处的致动器压力相应地改变，如以上与本发明的实施例所描述的那样。当先导压力95处于预定值时，杆203居中且经过计量边缘(提动环)的所有流动通道关闭，致动器72B停留在适当位置。当先导压力95从预定值升高时，杆202沿正向移动且空气从供应端口S流到致动器端口C2且由此进一步流到双隔膜致动器72B的一侧(下侧)，双隔膜致动器72B的相对侧经过致动器端口C1与排放端口X1相通。致动器沿完全打开(100％)方向移动。更特别地，增大的压力将使隔膜式活塞98向上移动。致动器和反馈轴99旋转。位置传感器92为微控制器91测量这种旋转。微控制器91从稳定状态值调整PR电流90，直到PR电流达到致动器90的对应于输入信号的新位置为止。控制阀沿相反方向的移动(行程)是通过降低先导压力95，使得致动器端口C2连接到排放端口EX2并使致动器端口C1连接到气动供应端口S，从而引起杆203向相反方向(向下，沿0％方向)移动来得到的。应该理解的是，所示阀控制器仅为示例且本发明并不局限于阀控制器的任何特定实施方式。
同样，用于单动式致动器的阀控制器可以通过使用根据本发明的实施例的3/2阀组件60代替5/3阀组件20并移除不必要的结构和功能来实施。
说明书和现有附图仅用于借助示例来说明本发明的原理。在这个说明书的基础上，多种替代性实施例、变型和更改对于本领域技术人员来说是显而易见的。本发明并不意图局限于这里所述的示例，但本发明可以在所附权利要求的范围和精神内变化。

Claims (25)

1.一种流体阀组件，用于连接至压力下的流体源以向致动器、特别是液压或气动致动器提供致动器流体压力，所述流体阀组件包括：
阀体，具有中心孔，带有用于接收压力下的流体供应的至少一个供应端口、用于将控制流体压力提供到致动器的至少一个致动器端口、以及至少一个排放端口；
杆，能够通过先导力在所述中心孔内沿轴向方向移动；
至少一对反向作用计量边缘，通过所述杆而被操作性地结合在一起，每对反向作用计量边缘中的每个计量边缘包括所述阀体或所述杆上的配合座面、以及提动环；按照在相应的所述计量边缘还处于关闭状态时允许所述提动环和所述支撑阀体或杆的相对轴向移动的方式，所述提动环通过柔性元件被支撑到所述阀体或所述杆。
2.根据权利要求1所述的流体阀组件，其中，所述至少一对反向作用计量边缘通过所述杆被机械地结合在一起，使每对反向作用计量边缘中的两个计量边缘在所述杆的中间位置关闭，并且随着所述杆向第一轴向位置移动，每对反向作用计量边缘中的一个计量边缘关闭而另一计量边缘打开，而且随着所述杆向相反的第二轴向位置移动，每对反向作用计量边缘中的一个计量边缘打开而另一计量边缘关闭。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的流体阀组件，其中，每对反向作用计量边缘中的一个计量边缘被设置成控制相应的致动器端口与流体供应之间的流体流动，而每对反向作用计量边缘中的另一控制边缘被设置成控制相应的致动器端口和排放端口之间的流体流动。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的流体阀组件，其中，每对反向作用计量边缘中的一个控制边缘包括通过所述柔性元件被支撑到所述杆的所述提动环、以及所述阀体上的相应的配合座面，而且每对反向作用计量边缘中的另一控制边缘包括通过所述柔性元件被支撑到所述阀体的所述提动环、以及所述杆上的相应的所述配合座面。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的流体阀组件，其中，所述提动环与所述杆被同轴地设置，而且其中，每个所述提动环的柔性元件包括相应的环形密封元件，优选地包括环形密封隔膜或环形密封波纹管。
6.根据权利要求5所述的流体阀组件，其中，在每对反向作用计量边缘的一个控制边缘中，所述提动环在其内圆处通过相应的环形柔性密封元件被支撑到所述杆的外圆，而且在每对反向作用计量边缘的另一控制边缘中，所述提动环在其外圆处通过相应的环形柔性密封元件被支撑到所述阀体。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的流体阀组件，其中，每个提动环是压力平衡的，以此大致补偿被施加在所述提动环上的流体压力。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的流体阀组件，其中，所述至少一对反向作用计量边缘包括用于所述流体阀组件的每个致动器端口的一对反向作用计量边缘，所述致动器端口优选地位于这对所述反向作用计量边缘之间。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的流体阀组件，用于双动式致动器，其中：
所述至少一个致动器端口包括第一致动器端口和第二致动器端口，以及
所述至少一对反向作用计量边缘包括：具有第一计量边缘和第二计量边缘的第一反向作用对，用于第一致动器端口；以及具有第三计量边缘和第四计量边缘的第二反向作用对，用于第二致动器。
10.根据权利要求9所述的流体阀组件，其中：
所述第一致动器端口位于所述第一反向作用对中的第一计量边缘与第二计量边缘之间，而所述第二致动器端口位于所述第二反向作用对中的第三计量边缘与第四计量边缘之间。
11.根据权利要求9或10所述的流体阀组件，其中：
所述第一计量边缘包括：第一提动环，被设置成在所述中心孔内同轴地环绕所述杆且通过允许所述第一提动环沿轴向方向移动的第一柔性密封元件构件固定到所述阀体，所述第一提动环与所述杆上的第一配合座面协作，以控制所述第一致动器端口与所述供应端口和所述排放端口之一之间的流体流动；
所述第二计量边缘包括：第二提动环，被设置成在所述中心孔内同轴地环绕所述杆且通过允许所述第二提动环沿轴向方向移动的第二柔性密封构件连接到所述杆装置，所述第二提动环与所述阀体上的第二配合座面协作，以控制所述致动器端口与所述供应端口和所述排放端口之另一之间的流体流动；
所述第三计量边缘包括：第三提动环，被设置成在所述中心孔内同轴地环绕所述杆且通过允许所述第三提动环沿轴向方向移动的第三柔性密闭元件构件固定到所述杆，所述第三提动环与所述阀体上的第三配合座面协作，以控制所述第二致动器端口与所述供应端口和所述排放端口之一之间的流体流动；以及
所述第四计量边缘包括：第四提动环，被设置成在所述中心孔内同轴地环绕所述杆且通过允许所述第四提动环沿轴向方向移动的第四柔性密封构件连接到所述阀体装置，所述第四提动环与所述杆上的第四配合座面协作，以控制所述第二致动器端口与所述供应端口和所述排放端口之另一之间的流体流动。
12.根据权利要求11所述的流体阀组件，其中，所述至少一个供应端口包括：共同供应端口，位于所述中心孔的限定在所述第二计量边缘与所述第三计量边缘之间的中段处，且所述至少一个排放端口包括：第一排放端口，位于所述中心孔的限定在所述第一计量边缘与所述中心孔的第一端之间的第一端段处；以及第二排放端口，位于所述中心孔的限定在所述第四计量边缘与所述中心孔的相对第二端之间的相对第二端段处。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的流体阀组件，包括用于提供作用在所述杆的一端上的轴向先导力的装置、以及用于提供作用在所述杆的相对端上的轴向反力的装置。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的流体阀组件，包括被设置在所述杆的一端的先导式隔膜和活塞，用以提供依据先导流体压力的轴向先导力。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的流体阀组件，包括被设置在所述杆的一端的反向活塞和反向隔膜，用以依据作用在所述反向隔膜上的反向流体压力来提供与轴向先导力相反的轴向反力。
16.根据权利要求15所述的流体阀组件，其中，所述反向隔膜被设置成使所述轴向反力与作用在所述反向隔膜上的供应流体力成比例。
17.根据权利要求16所述的流体阀组件，其中，所述反向隔膜包括一个所述控制边缘的密封隔膜。
18.根据权利要求13所述的流体阀组件，其中：
所述用于提供轴向先导力的装置包括：用于提供被设置在所述杆的另一端部的先导式隔膜和活塞的装置，用以提供依据先导压力腔中的先导流体压力的轴向先导力；以及从所述阀组件的供应压力进口到前置级的另一受限流路，所述前置级控制所述先导压力腔中的先导压力且由此控制所述轴向先导力，而且
所述用于提供轴向反力的装置包括：被设置在所述杆的一端的反向隔膜和反向活塞，用以提供依据在反向压力腔中作用在所述反向隔膜上的反向压力的所述轴向反力；以及从所述阀组件的供应压力进口到所述反向压力腔的另一受限流路。
19.根据权利要求18所述的流体阀组件，其中，所述受限流路和所述另一受限流路被设定尺寸，由此使因所述供应压力进口中的供应压力的变化而导致的所述轴向反力的变化率和所述先导力的变化率大致相等。
20.根据权利要求18或19所述的流体阀组件，其中，所述受限流路和/或所述另一受限流路包括限流器，如流动孔口限制器，优选地具有从大约0.1mm到大约0.5mm的孔直径，更优选地具有从大约0.2mm到大约0.3mm的孔直径。
21.根据权利要求1-17中任一项所述的流体阀组件，其中，所有的所述计量边缘沿轴向方向对准。
22.一种工艺阀定位器，包括：电子单元，具有电控输出；以及气动或液压单元，被设置成将电控输出转换为的相应的流体压力输出向致动器，所述气动或液压单元包括根据权利要求1-18中任一项所述的流体阀组件。
23.根据权利要求19所述的工艺阀定位器，其中，所述气动或液压单元包括前置级和输出级，所述前置级被设置成将所述电控输出转换为足以控制所述输出级的先导流体压力，所述输出级包括根据权利要求1-18中任一项所述的流体阀组件。
24.根据权利要求20所述的工艺阀定位器，其中，所述气动或液压单元包括：另一前置级，被设置成将电控输出转换为反向流体压力。
25.一种根据权利要求1-18中任一项所述的流体阀组件的应用，用于控制工艺阀。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109268548A (zh) * 2018-12-06 2019-01-25 杭州老板电器股份有限公司 调节阀及燃气灶

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI126989B (fi) 2015-03-16 2017-09-15 Metso Flow Control Oy Virtaavan aineen venttiilikokoonpano, prosessiventtiilin asennoitin sekä virtaavan aineen venttiilikokoonpanon käyttö prosessiventtiilin ohjauksessa
US10255561B2 (en) 2015-05-14 2019-04-09 Mastercard International Incorporated System, method and apparatus for detecting absent airline itineraries
FI128617B (en) 2016-03-30 2020-08-31 Metso Flow Control Oy Fluid valve arrangement, use of process valve positioning and fluid valve arrangement in process valve control
EP3409987B1 (en) * 2017-05-31 2020-11-04 Hamilton Sundstrand Corporation Spring sealed pneumatic servo valve
US10901466B2 (en) * 2018-08-24 2021-01-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Compact hinge for electronic devices
KR102127365B1 (ko) * 2019-01-29 2020-06-26 (주)씨엔에스 소형 압력 컨트롤 밸브
WO2020226557A1 (en) * 2019-05-09 2020-11-12 Delaval Holding Ab A membrane for a moving a valve disk of a control valve, and a control valve
CN110578806B (zh) * 2019-09-30 2024-04-05 上海龙猛机械有限公司 一种减震背压阀
KR102196957B1 (ko) 2020-10-20 2020-12-30 신상열 유압포지셔너가 구비된 밸브제어시스템
US20230167834A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-01 Dresser, Llc Eliminating bleed on flow controls
DE102022122546A1 (de) 2022-09-06 2024-03-07 Samson Aktiengesellschaft Elektropneumatischer Stellungsregler für einen pneumatischen Stellantrieb und Stellgerät umfassend einen Stellantrieb und einen elektropneumatischen Stellungsregler

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1153456A (en) * 1965-11-11 1969-05-29 Lucifer Sa Improvements in or relating to Poppet Valves.
US3646969A (en) * 1969-04-22 1972-03-07 Lucifer Sa Valve mechanism
CN1129480A (zh) * 1993-08-25 1996-08-21 罗斯蒙德公司 带压力反馈，动态校正和诊断的阀定位器
JPH09236186A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Ckd Corp スプール弁タイプの機械操作弁
CN101240856A (zh) * 2007-02-08 2008-08-13 Smc株式会社 流量控制阀

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2866476A (en) 1952-04-03 1958-12-30 British Messier Ltd Electro-magnetically operated control valves
US2833301A (en) * 1956-01-18 1958-05-06 Walter Ratner Valve device
SU126697A1 (ru) * 1957-03-06 1959-11-30 Ю.В. Апраксин Мембранный четырехходовой клапан
DE1500297A1 (de) 1965-04-21 1969-04-10 Werner & Pfleiderer Steuerschieber,insbesondere fuer in dichter Folge arbeitende hydraulische Pressen-Anlagen
SU396509A1 (ru) * 1971-02-05 1973-08-29 Четырехходовой двухпозиционный распределитель с цилиндрическим золотииком
JPS4634959Y1 (zh) * 1971-03-09 1971-12-02
US3785392A (en) 1971-10-21 1974-01-15 Eaton Corp Flow control valve
NL7302575A (zh) 1972-03-01 1973-09-04
US3779280A (en) * 1972-08-17 1973-12-18 Whitlock Inc Control valve for contaminant-laden gases
US3964515A (en) * 1974-12-23 1976-06-22 Acf Industries, Incorporated By-pass valve with pressure relief feature
DE2509716C2 (de) * 1975-03-06 1982-12-16 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen 5-Wege-Steuerventil
JPS5231930U (zh) * 1975-08-27 1977-03-05
JPS5229582A (en) * 1975-09-01 1977-03-05 Oji Seiki Kogyo Kk Remote control device using oil pressure bridge circuit
DE2553250C3 (de) * 1975-11-27 1981-10-29 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen Membranbetätigtes 5/2-Mehrwegeventil
JPS5632678Y2 (zh) * 1977-08-29 1981-08-03
SE406631B (sv) 1977-10-03 1979-02-19 Joelson Karl Evert Anordning for styrning av tryckfluidflode
JPS5590856U (zh) * 1978-12-19 1980-06-23
FR2452647A1 (fr) 1979-03-26 1980-10-24 Renault Servo-valve
US4445333A (en) 1981-07-16 1984-05-01 General Motors Corporation Valve assembly
GB2154707B (en) * 1984-02-22 1988-09-14 Ross Operating Valve Co Inline poppet valve
US4574844A (en) * 1984-11-13 1986-03-11 Mac Valves, Inc. Four-way poppet valve
US5042832A (en) 1988-01-29 1991-08-27 Nissan Motor Company, Limited Proportioning valve assembly and actively controlled suspension system utilizing the same
JPH0544626Y2 (zh) 1988-05-25 1993-11-12
JPH02129483A (ja) 1988-11-09 1990-05-17 Aisin Aw Co Ltd 圧力調整弁
DE4035817A1 (de) 1990-11-10 1992-05-14 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetbetaetigtes ventil, insbesondere fuer hydraulische bremsanlagen von kraftfahrzeugen
JPH04201616A (ja) 1990-11-30 1992-07-22 Nissan Motor Co Ltd 能動型サスペンション用圧力制御弁
US5261458A (en) 1992-04-28 1993-11-16 Allied-Signal Inc. Pilot relay valve with load piston
DE4214661A1 (de) 1992-05-02 1993-11-04 Bosch Gmbh Robert Elektrohydraulische stelleinrichtung
SE470408C (sv) 1992-07-07 1997-02-19 Atlas Copco Rock Drills Ab Slagverk
US5562125A (en) 1995-09-26 1996-10-08 Caterpillar Inc. Two stage electrohydraulic pressure control valve
US5913577A (en) 1996-12-09 1999-06-22 Caterpillar Inc. Pilot stage of an electrohydraulic control valve
US5899231A (en) * 1996-12-30 1999-05-04 Drori; Mordecki Automatic three-way valve
JPH10288273A (ja) * 1997-04-15 1998-10-27 I Ee H:Kk バルブ開閉機構
US6272401B1 (en) 1997-07-23 2001-08-07 Dresser Industries, Inc. Valve positioner system
JP4212187B2 (ja) 1999-06-25 2009-01-21 アドバンスド エナジー ジャパン株式会社 排気装置の圧力制御システム
US6276385B1 (en) 2000-06-09 2001-08-21 Fisher Controls International, Inc. Plug and seat positioning system for control applications
JP2002081557A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Advance Denki Kogyo Kk 混合比率制御弁構造
JP2002243059A (ja) 2001-02-19 2002-08-28 Smc Corp 流体圧力調整装置
AU2005238895B2 (en) 2004-04-16 2011-03-03 Fisher Controls International Llc Asymmetric volume booster arrangement for valve actuators
US20080169439A1 (en) 2006-12-18 2008-07-17 Borgwarner Inc. Integrated two-stage low-leak control valve
US8522818B2 (en) 2009-03-30 2013-09-03 Sti Srl Booster valve
JPWO2014080664A1 (ja) 2012-11-21 2017-01-05 株式会社コガネイ 間欠エア吐出装置
FI126989B (fi) 2015-03-16 2017-09-15 Metso Flow Control Oy Virtaavan aineen venttiilikokoonpano, prosessiventtiilin asennoitin sekä virtaavan aineen venttiilikokoonpanon käyttö prosessiventtiilin ohjauksessa

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1153456A (en) * 1965-11-11 1969-05-29 Lucifer Sa Improvements in or relating to Poppet Valves.
US3646969A (en) * 1969-04-22 1972-03-07 Lucifer Sa Valve mechanism
CN1129480A (zh) * 1993-08-25 1996-08-21 罗斯蒙德公司 带压力反馈，动态校正和诊断的阀定位器
JPH09236186A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Ckd Corp スプール弁タイプの機械操作弁
CN101240856A (zh) * 2007-02-08 2008-08-13 Smc株式会社 流量控制阀

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109268548A (zh) * 2018-12-06 2019-01-25 杭州老板电器股份有限公司 调节阀及燃气灶
CN109268548B (zh) * 2018-12-06 2024-01-23 杭州老板电器股份有限公司 调节阀及燃气灶

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