CN107763294B - 致动器组件的热容量控制 - Google Patents

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Abstract

一种致动器组件，包括设置在致动器外壳中的缸体，具有缸体内部的缸体与加压流体源流体连通。柱塞构件在缸体内部具有活塞头，活塞头上的压力使柱塞构件移动。柱塞构件的端部作用在具有套环内部的套环上，并且杆构件的端部设置在套环内部。杆构件可相对于套环移位，使得杆构件的端部不接触套环。因此，作用在柱塞构件上的缸体内部中的流体可能由于热膨胀而膨胀，而不会在杆构件的相对端处损坏硬止动件，并且不会通过触发减压阀而损失系统压力。

Description

致动器组件的热容量控制
技术领域
本发明总体上涉及阀致动器，并且更具体而言，涉及用于致动器组件的热容量(thermal volume)控制。
背景技术
包括活塞式柱塞构件的致动器组件可以使用加压流体来使柱塞构件移位，以在打开位置与关闭位置之间移动控制阀的关闭构件。具体地，柱塞构件可以具有设置在缸体内部的活塞头，并且受压流体被提供给缸体内部，以作用在活塞头上，从而使柱塞构件移位。柱塞构件的一端可以延伸出缸体并且紧靠杆构件的一端，并且杆构件的另一端可以直接或间接地耦接到控制阀的关闭构件。因此，由于流体压力导致的柱塞构件的移动使控制阀的关闭构件移位。
通常，受压流体被提供在缸体内部，以将控制阀的关闭构件保持在打开位置。受压流体可以由手动手泵或电动泵提供。由于系统中的泄漏会使压力下降到阈值压力，可能需要定期地致动手动泵以将系统中的流体压力保持在将该阀构件保持在打开位置的水平。或者，电动泵循环以增加缸体容积中的压力以将阀构件保持在打开位置。
在夏季期间或当系统经受相对高温度时，系统中的流体可能经受热膨胀。该热膨胀导致系统中的压力增加，并且该压力增加作用于柱塞构件从而提供大于将控制阀的关闭构件保持在打开位置所需的力。这种过大的力可能损坏机械止动件，该机械止动件阻止杆构件移动超过对应于完全打开位置的点，从而防止损坏控制阀的关闭构件和/或阀座。因此，当压力增加超过最大开启压力时，可以触发安全阀。然而，在温度降低之后，系统压力也降低，并且系统压力可能低于将控制阀的关闭构件保持在打开位置所需的压力。为了增加系统压力，必须致动手动泵或者必须启动(cycle on)电动泵。然而，由于致动器组件和控制阀可能位于远程位置，所以使技术人员行进到阀以操作手动泵是昂贵且耗时的。即使采用电动泵，随着系统流体压力增加和减少的循环打开和关闭也是不期望的。
用于补偿系统流体的热膨胀的常规方法通常利用插入到致动器组件的操作端口中的囊式蓄能器设备。囊式蓄能器设备需要具有由致动器组件使用的小体积的系统流体的囊式蓄能器设备的预充氮气头压。随着温度升高和系统流体膨胀，囊将压缩氮气并补偿系统流体的热膨胀，以防止系统压力达到安全阀的开启压力。尽管这种构造在概念上是简单的，但难以将氮气头压保持在囊的顶边。高压2000至3000psig的氮气将最终从囊蓄能器设备的容纳容器中泄漏出来。传统的管螺纹配件和直螺纹O形圈密封配件都会使小氮分子泄漏。这种缓慢的气体出口将要求客户定期检查和保持适当的气体头压力，以确保热补偿系统的功能。
因此，需要消除常规囊蓄能器设备的使用，同时仍然防止系统压力达到安全阀的开启压力，并且同时消除作用于耦接到控制阀的关闭构件的杆构件的过大的压力。
发明内容
一种致动器组件，包括致动器外壳，所述致动器外壳沿着外壳轴线从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，所述致动器外壳具有对致动器内部进行限定的至少一个内部侧表面。缸体沿着所述外壳轴线从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，所述缸体的第二端与所述致动器外壳的第二端相邻，所述缸体具有至少一个对缸体内部进行限定的内部侧表面。所述缸体内部与加压流体源流体连通，并且所述缸体至少部分设置在所述致动器内部。所述缸体在所述缸体的第一端处具有缸体孔。柱塞构件沿着所述外壳轴线从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，所述柱塞构件的第二端设置在所述缸体内部，并且所述柱塞构件的第一端设置在所述缸体内部的外部。所述柱塞构件具有设置在所述柱塞构件的第二端处的活塞头，并且柱塞杆从所述活塞头延伸到所述柱塞构件的第一端。所述柱塞杆的一部分可滑动地接收在所述缸体孔中。所述活塞头的截面面积大于所述柱塞杆的截面面积，并且所述缸体内部中的来自所述加压流体源的压力作用在所述活塞头上，以使所述柱塞构件相对于所述缸体在第一位置与第二位置之间移动。套环沿着所述外壳轴线从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，所述套环的第二端与所述柱塞构件的第一端相邻或接触。所述套环具有对套环内部进行限定的至少一个内部侧表面。弹簧座设置在所述致动器内部内，所述弹簧座沿着所述外壳轴线从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，所述弹簧座具有基部构件，所述基部构件沿着所述外壳轴线从所述弹簧座的第一端朝向所述弹簧座的第二端延伸。所述弹簧座还包括耦接到所述基部构件的底座部分，所述基部构件具有对基部构件内部进行限定的至少一个内部侧表面。所述基部构件在所述弹簧座的第一端处具有基部构件孔，并且所述套环的第一端与所述基部构件的围绕所述基部构件孔的一部分接触。弹性构件设置在所述致动器内部内，所述弹性构件沿着所述外壳轴线从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端。所述弹性构件的第二端接合所述弹簧座的底座部分，以将所述弹簧座的第二端朝向所述致动器外壳的第二端偏置。杆构件沿着所述外壳轴线从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，并且所述杆构件的一部分延伸穿过所述基部构件孔，使得所述杆构件的第所述二端设置在所述套环内部内。所述杆构件的第一端适于直接或间接地耦接到控制阀的控制构件。接合构件在所述杆构件的第二端处或邻近所述杆构件的第二端处耦接到所述杆构件，以使得所述接合构件设置在所述套环内部内。所述杆构件和所述接合构件可以相对于所述套环移位，使得所述杆构件的第二端不接触所述套环的第二端的一部分。
一种组装致动器组件的方法，包括：将缸体设置在致动器外壳的致动器内部内，所述致动器外壳沿着外壳轴线从第一端延伸到第二端。所述缸体沿着所述外壳轴线从第一端延伸到第二端，所述缸体的第二端被固定到所述致动器外壳的第二端。所述方法还包括：将柱塞构件的第一端设置在所述缸体外部并且在所述致动器内部内，将所述柱塞构件的第二端设置在所述缸体的缸体内部内，使得被引入到所述缸体内部的流体的压力作用在所述柱塞构件的第二端上，从而使所述柱塞构件沿着所述外壳轴线移位。所述方法还包括：将套环设置在所述致动器内部内，所述套环具有第一端和第二端，并且所述套环的第二端与所述柱塞构件的第一端接触。所述方法还包括：将弹簧座设置在所述致动器内部内，其中，所述套环的第一端接合弹簧座的第一部分。将弹性构件的第一端固定在所述致动器内部内，使得所述弹性构件的第二自由端接合所述弹簧座的第二部分，以朝向所述致动器外壳的第二端偏置所述弹簧座。所述方法还包括：将杆构件的至少一部分设置在所述致动器内部，所述杆构件沿着轴线从第一端延伸到第二端，并且所述杆构件的第二端可滑动地设置在所述套环的套环内部中。在所述杆构件的第二端处或邻近所述杆构件的第二端处将接合构件耦接到所述杆构件，使得所述接合构件设置在所述套环内部内，并且所述杆构件和所述接合构件可相对于所述套环移位，使得所述杆构件的第二端不接触所述套环的第二端的一部分。当所述柱塞构件朝向所述致动器外壳的第一端移位时，所述杆构件的第二端朝向所述致动器外壳的第一端移位，直到耦接到所述杆构件的第一端的关闭构件处于完全关闭的位置。当所述柱塞构件朝向所述致动器外壳的第二端移位，所述杆构件的第二端朝向所述致动器外壳的第二端移位，使得所述关闭构件处于打开(例如，完全打开)位置。当所述柱塞构件在由于所述缸体内部中的流体的热膨胀而使关闭构件处于完全关闭位置时而朝向所述致动器外壳的第一端移位时，所述柱塞构件的第一端使所述套环朝向所述致动器外壳的第一端移位，但不使所述杆构件移位。
附图说明
图1是耦接到控制阀的致动器组件的实施例的正视图；
图2是沿着致动器外壳的外壳轴线截取的图1的致动器组件的实施例截取的局部截面视图，该截面视图示出了处于第一位置的柱塞构件；
图3是沿着致动器外壳的外壳轴线截取的图1的致动器组件的实施例截取的局部截面视图，该截面视图示出了处于第二位置的柱塞构件；
图4是沿着致动器外壳的外壳轴线截取的图1的致动器组件的实施例截取的局部截面视图，该截面视图示出了处于第三位置的柱塞构件；
图5A是当柱塞构件处于第一位置时具有处于完全关闭位置的关闭构件的控制阀的局部截面视图；
图5B是当柱塞构件处于第二位置时处于完全打开位置的关闭构件的图5A的控制阀的局部截面视图。
具体实施方式
如图1所例示，致动器组件10可以可操作地耦接到控制阀12，并且致动器组件10包括致动器外壳14，该致动器外壳14沿着外壳轴线16从第一端18延伸至与第一端18相对的第二端20。如图2所例示，致动器外壳14具有对致动器内部进行限定24的至少一个内侧表面22。致动器组件10还包括缸体26，该缸体26沿着外壳轴线16从第一端28延伸到与第一端28相对的第二端30。缸体26的第二端邻近致动器外壳14的第二端20并且可拆卸地耦接到致动器外壳14的第二端20，并且缸体26至少部分地设置在致动器内部24内。缸体26具有对缸体内部34进行限定的至少一个内侧表面32，缸体内部34与加压流体源36(诸如液压流体)流体连通。缸体26在缸体26的第一端28处还具有缸体孔38。
致动器组件10还包括柱塞构件40，该柱塞构件40沿着外壳轴线16从第一端42延伸到与第一端42相对的第二端44。柱塞构件的第二端44设置在缸体内部34内，并且柱塞构件的第一端42设置在缸体内部34的外部。柱塞构件40具有活塞头46和柱塞杆48，活塞头46设置在柱塞构件40的第二端44处，并且柱塞杆48从活塞头46延伸到柱塞构件40的第一端42，其中柱塞杆48的一部分47可滑动地接收在缸体孔38中。活塞头46的截面积大于柱塞杆48的截面面积，并且来自缸体内部34内的加压流体源36的压力作用在活塞头46上，以使柱塞构件40相对于缸体26在第一位置与第二个位置之间移动。
致动器组件10还包括套环50，该套环50沿着外壳轴线16从第一端52延伸到与该第一端52相对的第二端55。套环50的第二端55与柱塞构件40的第一端42相邻或相接触，并且套环50具有对套环内部56进行限定的至少一个内部侧表面54。弹簧座58设置在致动器内部24内，并且弹簧座沿着外壳轴线16从第一端60延伸到与第一端60相对的第二端62。弹簧座58包括基部构件64，该基部构件64沿着外壳轴线16从弹簧座58的第一端部60朝向第二端部60延伸，并且基部构件64具有对基部构件内部70进行限定的至少一个内部侧表面68。弹簧座58还包括耦接到基部构件64的底座部分66。基部构件64具有在弹簧座58的第一端60处的基部构件孔72，并且套环50的第一端52与围绕基部构件孔72的基部构件64的一部分相接触。弹性构件74设置在致动器内部24内，并且弹性构件74可以沿着外壳轴线16从第一端76延伸到与第一端76相对的第二端78。弹性构件74的第二端78可以接合弹簧座58的底座部分66，以朝向致动器外壳14的第二端20偏置弹簧座58的第二端62。
如图2所例示，致动器组件10还包括杆构件80，杆构件80沿着外壳轴线16从第一端82延伸到与第一端82相对的第二端84。杆构件80的一部分延伸穿过基部构件孔72，从而使得杆构件80的第二端84设置在套环内部56内。杆构件80的第一端82适于直接或间接地耦接到控制阀12的关闭构件125(参见图5A和5B)。再次参照图2，接合构件86在杆构件80的第二端84处或邻近杆构件80的第二端84耦接到杆构件80，使得接合构件86设置在套环内部56内。杆构件80和接合构件86可相对于套环50移位，使得杆构件80的第二端84不接触套环50的第二端55的一部分。如将会在下文更详细地描述的，其中套环50被构造为使得杆构件80的第二端84不接触套环50的第二端55的该部分，可能由流体系统(包括缸体内部34)中的流体的热膨胀引起的流体系统中的压力增加允许柱塞构件40移位到第三位置(图4中所例示)，而不在杆构件80的第二端84上施加进一步的力，从而防止对硬止动件造成损坏，该硬止动件可以防止杆构件80的轴向位移。此外，由热膨胀导致的流体中的压力增加可以被柱塞构件40、弹簧座58和弹性构件74安全地吸收，同时避免了阈值压力的增加，该阈值压力的增加会触发安全阀并且需要电动泵的循环或手动施加压力到缸体内部34中。
更详细地参考致动器组件10，图1例示了致动器外壳14沿着外壳轴线16从第一端18延伸到第二端20，并且致动器外壳14的第一端18可以耦接到控制阀12的一部分。参考图2，致动器外壳14可以包括对致动器内部24进行限定的至少一个内部侧表面22，并且该至少一个内部侧表面22可以具有在第一端18与第二端20之间的任何适当的截面形状(当沿着外壳轴线16观察时)。例如，该至少一个内部侧表面22可以是单个圆柱形表面，其可以具有第一端18与第二端20之间的均匀的(或大致均匀的)截面形状。致动器外壳14还可以包括在第二端20处的端壁88，其可以是垂直于(或大致垂直于)外壳轴线16。端壁88可以具有孔90，孔90接收致动器外壳14的端盖92并且由致动器外壳14的端盖92密封。端盖92可以具有与缸体内部34流体连通的入口通道94，以及与加压流体源36流体连通的管道95的一部分，缸体内部34因此可以与加压流体源36流体连通。
仍然参考图2，致动器组件10的缸体26可以沿着可以与外壳轴线16同轴地对准的轴线从第一端28延伸到与第一端28相对的第二端30。缸体26的第二端30与致动器外壳14的第二端20的一部分相邻并且可以固定到或可拆卸地耦接到致动器外壳14的第二端20的一部分。例如，缸体26的第二端30的一部分可以带螺纹的并且可以螺纹地接合致动器外壳14的端盖92的螺纹部分。如此构造，缸体26至少部分地设置在致动器内部24内，并且缸体26的第一端设置在致动器内部24内。缸体26可以具有从第一端28延伸到第二端30的侧壁101，并且侧壁101可以包括至少部分地对缸体内部34进行限定的至少一个内部侧表面32。该至少一个内部侧表面32可以具有在第一端28与第二端30之间的任何适当的截面形状(当沿着外壳轴线16观察时)。例如，至少一个内部侧表面32可以是单个圆柱形表面，其可以具有在第一端28与第二端30之间均匀(或大致均匀)的截面形状。缸体26还可以包括在第一端28处的端壁96，端壁96可以垂直于(或大致垂直于)外壳轴线16。端壁96可以具有等于或大于侧壁101的厚度(例如，比侧壁101的厚度大25％至600％)的厚度。端壁96可以具有端表面99，端表面99也可以部分地限定缸体内部34。端表面99可以是平面的(或大致平面的)并且可以垂直于(或大致垂直于)外壳轴线16。缸体孔38可以设置在缸体26的第一端28处，并且缸体孔38可以延伸通过端壁96和端表面99。缸体孔38可以沿着与柱塞构件40的轴(诸如外壳轴线16)同轴对准的轴线延伸。
再次参考图2，致动器组件10可以包括柱塞构件40，该柱塞构件40可以沿着可以与外壳轴线16同轴对准的轴延伸，并且柱塞构件40可以从第一端42延伸到与第一端42相对的第二端44。柱塞构件40的第二端44可以设置在缸体内部34内，并且柱塞构件40的第一端42可以设置在缸体内部34的外部。柱塞构件40的活塞头46设置在柱塞构件40的第二端44处，并且柱塞杆48从活塞头46的底表面102延伸到柱塞构件40的第一端42。活塞头46的底表面102可以具有任何适当的形状或形状的组合，并且可以例如是平面的(或大致平面的)。活塞头46的截面积大于柱塞杆48的截面面积，以防止柱塞构件40的第二端44移动穿过缸体26的缸体孔38。缸体内部34内的加压流体源36作用在活塞头46(例如，活塞头46的顶表面98)上，以使柱塞构件40相对于缸体26在第一位置(图2中所例示)和第二位置(图3中所例示)之间移动，并且下文将更详细地描述第一位置和第二位置。
在一些实施例中，活塞头46可以具有通常对应于缸体26的至少一个内部侧表面32的截面形状的截面形状(当沿外壳轴线16观察时)。然而，活塞头46的外部边缘部分可以从缸体26的至少一个内部侧表面32向内偏移，使得活塞头46的外部边缘部分与缸体26的至少一个内部侧表面32之间存在环形径向间隙97。例如，活塞头46可以具有圆形截面形状(当沿着外壳轴线16观察时)，并且缸体26的至少一个内部侧表面32可以具有圆形截面形状。活塞头46的直径可以具有缸体26的至少一个内部侧表面32的直径的30％至95％的值。柱塞杆48可以具有均匀(或大致均匀的)从活塞头46到柱塞构件40的第一端42的截面形状。然而，在一些实施例中，活塞头46的截面形状可以从活塞头46到柱塞构件40的第一端42变化。柱塞杆48可以具有适当的截面形状，使得截面形状的面积小于活塞头46的截面面积。例如，柱塞杆48可以具有圆形截面形状(当沿着外壳轴线16观察时)，并且柱塞杆48的直径可以具有活塞头46的直径的30％至95％的值。缸体孔38可以具有对应于柱塞杆48的截面形状的截面形状，并且缸体孔38与柱塞杆48的外表面之间可以存在小的环形间隙。例如，缸体孔38可以具有圆形截面形状(当沿着外壳轴线16观察时)，并且柱塞杆48的直径可以具有缸体孔的直径的90％至95％的值。柱塞杆48的部分可滑动地接收在缸体孔38中，并且可以在对缸体孔38进行限定的缸体26的表面中设置密封件100，以密封地接合可滑动地接收在缸体孔38中的柱塞杆48的该部分。
如前所述，柱塞构件40可以沿着外壳轴线16从第一位置(图2中所例示)到第二位置(图3中例示)移位，反之亦然。在图2的第一位置，其可以对应于其中控制阀12的阀关闭构件125(参见图5A)处于完全关闭位置的位置，活塞头46的底表面102可以设置为与缸体26的邻近第一端28的一部分(例如缸体26的端壁96的端表面99)距离第一距离D1(沿外壳轴线16或平行于外壳轴线16)。在图3的第二位置，其可以对应于其中控制阀12的阀关闭构件125(参见图5B)处于完全打开位置的位置，活塞头46的底表面102可以被设置为与缸体26的邻近第一端28的一部分(例如缸体26的端壁96的端表面99)距离第二距离D2(沿着外壳轴线16或平行于外壳轴线16)。第一距离D1大于第二距离D2。如将更详细地说明的那样，柱塞构件40可以沿着外壳轴线16从第二位置(图3中所例示)进一步移位到第三位置(图4中所例示)。在该第三位置，其对应于系统工作流体(包括缸体内部34中的流体)经受由于环境温度升高而导致的压力增加(而控制阀12的阀关闭构件125(参见图5A)继续处于完全关闭位置)的位置，活塞头46的底表面102被设置为与缸体26的邻近第一端28的一部分(例如缸体26的端壁96的端表面99)距离第三距离D3(沿外壳轴线16或平行于外壳轴线16)。第二距离D2大于第三距离D3。
参考图2，致动器组件10还包括沿着可以与外壳轴线16同轴对准的轴线延伸的套环50，并且套环50可以从第一端52延伸到与第一端52相对的第二端55。套环50可以具有侧壁104，侧壁104可以具有任何适当的形状(例如圆柱形的形状)。侧壁104可以包括对套环内部56进行限定(或至少部分地进行限定)的至少一个内部侧表面54。至少一个内部侧表面54的尺寸可以被设计为接收接合构件86，从而使得接合构件86可以沿着外壳轴线16移位，并且不接触至少一个内部侧表面54。换而言之，可以在接合构件86的侧表面105与该至少一个内部侧表面54之间设置环形间隙，以使得当接合构件86和杆构件80沿着外壳轴线16移位时，接合构件的侧表面105的任何部分都不接触套环50的至少一个内部侧表面54的部分。如图3中所例示，端壁106可以设置在套环50的第二端55处，并且端壁106可以垂直于或大致垂直于外壳轴线16。端壁106可以由外表面107和内表面108限定，并且内表面108可以限定(或至少部分地限定)套环内部56。由于缸体内部34内的压力作用在活塞头46上，以使柱塞构件40朝向套环50移位，套环50的第二端55(例如，端壁106的外表面107)可以与柱塞构件40的第一端42邻近或接触。
端壁106的内表面108与套环50的第一端52隔开适当的距离，使得当柱塞构件40位于图4中所例示的第三位置时，杆构件80的第二端84(或接合构件86的顶表面)与端壁106的内表面108隔开第四距离D4(沿外壳轴线16或平行于外壳轴线16)。该第四距离D4大于第三距离D3，第三距离D3为活塞头46的底表面102与缸体26的与第一端28相邻的部分(譬如缸体26的端壁96的端表面99)之间的距离。因为第四距离D4大于第三距离D3(即使当活塞头46的底面102与缸体26的端壁96的端表面99接触，第三距离为0时)，所以套环50的端壁106的内表面108的部分不可以接触杆构件80的第二端84(或接合构件86的顶表面)。由第四距离D4导致的轴向空间防止向杆构件80施加过大的轴向力，这将在下文进行更详细地描述。
再次参考图2，致动器组件10还包括设置在致动器内部24内的弹簧座58。弹簧座58沿着可以与外壳轴线16同轴对准的轴从第一端60延伸到与第一端60相对的第二端62。弹簧座58包括基部构件64，该基部构件64沿着外壳轴线16从弹簧座58的第一端60朝向弹簧座58的第二端62延伸，并且弹簧座58的底座部分66可以耦接到基部构件64。基部构件64包括用于限定(或至少部分地限定)基部构件内部70的至少一个内部侧表面68。至少基部构件64的一部分可以是圆柱形的，并且基部构件64的圆柱形部分可以从第一端60延伸到弹簧座58的第一端60与第二端62之间的点。第一弹簧座58的第一端60与该弹簧座58的第一端60和第二端62之间的点之间的距离可以是弹簧座58的第一端60与第二端62之间的总距离(沿外壳轴线16)的50％至90％。在一些实施例中，基部构件64的圆柱形部分可以从第一端60延伸到在弹簧座58的第二端62处的或与弹簧座58的第二端62邻近的点。在基部构件64的圆柱形部分中，该至少一个内部侧表面68可以是单个的圆柱形内部侧表面68，其可以具有沿整个圆柱形部分的均匀的圆形截面形状。圆柱形内部侧表面68的直径可以比缸体26的侧壁101的外径更大(例如，大5％至50％)，使得缸体26的第一端28设置在基部构件内部70中。圆柱形内部侧表面68的直径也可以比套环50的侧壁104的外径更大(例如，大5％至50％)，使得整个套环50设置在基部件内部70中。
端壁110可以设置在缸体26的第一端28处，并且端壁110可以垂直于或大致垂直于外壳轴线16。端壁110可以由内表面112进行限定，并且内表面112可以限定(或至少部分地限定)基部构件内部70。基部构件孔72可以设置成穿过弹簧座58的端壁110，并且套环50的第一端52与基部构件64的端壁110的围绕基部构件孔72的部分接触。端壁110的内表面112还可以包括围绕基部构件孔72的凹部114，并且当柱塞构件处于第一位置和第二位置时，凹部114可以接收(并且尺寸和形状可被设计成接收)接合构件86的一部分。凹部114的形状可以对应于接合构件86的形状，以使得当接合构件86的一部分接收在凹部114中时，接合构件86被阻止相对于基部构件64旋转。例如，如果接合构件86是具有六边形形状的锁紧螺母，则该凹部也可以具有六边形形状，其尺寸设计为略大于锁定螺母的尺寸，并且当锁定螺母的部分设置在凹部114中时，锁定螺母被阻止在凹部114内旋转。当柱塞构件40处于第三位置(图4中所例示)时，接收在凹部114中的接合构件86的部分与形成在端壁110的内表面112中的凹部114轴向偏移(即，在与外壳轴线16平行或同轴对准的方向上)。
弹簧座58还包括耦接到基部构件64(例如，自基部构件64形成或利用基部构件64形成)的底座部分66。在一些实施例中，底座部分66从基部构件64朝向致动器外壳14的至少一个内部侧表面22径向(即，垂直于外壳轴线16)或大致径向延伸。在一些实施例中，底座部分66可以设置在弹簧座58的第二端62处或与弹簧座58的第二端62邻近。在一些实施例中，底座部分66可以从基部构件64的过渡部分116的端部部分延伸，并且过渡部分116可以从基部构件64的圆柱形部分的端部延伸到在弹簧座58的第二端62处的或与弹簧座58的第二端62邻近的点。基部构件64的过渡部分116可以包括具有大致截头圆锥形形状的部分，随着过渡部分116朝向弹簧座58的第二端62延伸，该大致截头圆锥形形状的部分的直径增加，并且过渡部分116的内表面118可以部分地限定基部构件内部70。
底座部分66可以具有座表面120，并且座表面120可以是平面的或大致平面的。与致动器外壳14的至少一个内部侧表面22相邻的环形周边边缘部分122可以具有对应于致动器外壳14的至少一个内部侧表面22的截面形状的形状，并且环形通道部分124可以设置在环形周边边缘部分122上方或在环形周边边缘部分122处，从而环形周边边缘部分122不直接接触致动器外壳14的至少一个内部侧表面22。环形通道部分124可以由诸如橡胶的弹性材料制成，并且环形通道部分124可以接触致动器外壳14的至少一个内部侧表面22，以防止或限制弹簧座58相对于致动器外壳14的径向位移。
如图2中所例示，弹性构件74设置在致动器内部24内，并且弹性构件74可以沿着外壳轴线16从第一端76延伸到与第一端76相对的第二端78。弹性构件74的第一端76可以固定或耦接到致动器外壳14的部分，并且弹性构件74的第二端78可以接合弹簧座58的底座部分66的座表面120，以将弹簧座58的第二端62朝向致动器外壳14的第二端20偏置。在一些实施例中，弹性构件74可以是螺旋弹簧，该螺旋弹簧的外径可以小于致动器外壳14的至少一个内部侧表面22的直径，并且该螺旋弹簧的内径可以大于弹簧座58的基部构件64的外径。
仍然参考图2，致动器组件10还包括杆构件80，该杆构件80沿着外壳轴线16从第一端82延伸到与第一端82相对的第二端84。杆构件80的一部分延伸通过基部构件孔72，使得杆构件80的第二端84设置在套环内部56内。杆构件80的第一端82直接或间接地耦接到控制阀12的关闭构件127(参见图5A和图5B)，使得杆构件沿着外壳轴线16的线性移动使控制构件以已知的方式在关闭位置和打开位置之间移动(例如，旋转)。接合构件86在杆构件80的第二端84处或与杆构件80的第二端84相邻处耦接到杆构件80，使得接合构件86设置在套环内部56内。如前所述，接合构件86可以是耦接到杆构件80的螺纹部分126的锁紧螺母，该螺纹部分126设置在杆构件86的第二端84处或邻近杆构件86的第二端84。锁紧螺母可以螺纹地接合杆构件86的螺纹部分126，使得锁紧螺母在维护或维修期间相对于杆构件80可调节。然而，在使用中，接合构件86不会相对于杆构件80移位或旋转。例如，套环50的至少一个内部侧表面54的形状防止接合构件86围绕外壳轴线16相对于杆构件80移动或旋转，并且防止接合构件86围绕外壳轴线16相对于套环50旋转。更具体地，如果接合部分86绕着外壳轴线16旋转或当接合部分86绕着外壳轴线16旋转时，则接合构件86的侧表面105的一部分与至少一个内部侧表面54的一部分之间的接触防止和/或限制接合构件86相对于杆构件80移动或旋转，并且防止和/或限制接合构件86相对于套环50旋转。杆构件80和接合构件86可沿着外壳轴线16相对于套环50移位。如前所述，接合构件86的部分可以设置在凹部114中，以防止接合构件86相对于基部构件64旋转，该凹部114形成在弹簧座58的基部构件64的端壁110的内表面112上。
在正常使用中，控制阀12的关闭构件125(参见图5A和5B)通过杆构件80沿着外壳轴线16的移动而在打开位置与关闭位置之间移动，杆构件80沿着外壳轴线16的移动由柱塞构件40沿着外壳轴线16在第一位置与第二位置之间的位移引起。当柱塞构件40保持在第二位置(图3中所例示)时，杆构件80定位成使得控制阀12的关闭构件125(参见图5B)可以处于完全打开位置。柱塞构件40通过加压流体保持在第二位置，该加压流体可以以任何适当的方式被整合、转移或连通到缸体内部34。例如，源36可以是设置在致动器外壳14附近的手动手泵(未示出)，或者可以是耦接到压力开关的电动泵(未示出)，该压力开关在压力低于阈值压力时打开电动泵。缸体内部34中的流体的压力可以作用在活塞头46的顶表面98上，以提供作用在柱塞构件40上的向下的轴向力(即沿着外壳轴线16在从致动器外壳14的第二端20朝向致动器外壳14的第一端18的方向上作用的力)，其趋向于使柱塞构件40朝向致动器外壳14的第一端18移动。缸体内部34中的压力在活塞头46上提供向下的轴向力，该压力作用在活塞头46顶表面98的有效面积上，该有效面积可以等于柱塞杆48在密封件100(设置在对缸体孔38进行限定的缸体26的表面中)密封地接合柱塞杆48的外表面的点处的截面面积(例如，截面直径垂直于外壳轴线16)。柱塞杆48的截面面积可以等于在密封件100(设置在对缸体孔38进行限定的缸体26的表面中)密封地接合柱塞杆48的外表面的点处的密封件100的内径。因此，作用在柱塞构件40上的向下的轴向力可以是缸体内部34中的压强和柱塞杆48在密封件100密封地接合柱塞杆48的外表面的点处的截面面积的乘积。
柱塞构件40的第一端42通过与套环50的第二端55接触将该力传递到弹簧座58。向下的轴向力也作用在杆构件80和接合构件86上，并且该向下的轴向力可以通过任何适当的装置(例如弹簧或重力)来提供。柱塞构件40上的向下的轴向力(以及杆构件80上的向下的轴向力)可以大于由弹性构件74的第二端78提供的弹性构件74的向上的(即，在从致动器外壳14的第一端18朝向致动器外壳14的第二端20的方向上)力，第二端78与弹簧座58的底座部分68接合。
当弹簧座58向下(即，在从致动器外壳14的第二端20朝向致动器外壳14的第一端18的方向上)移位并且向下的轴向力施加到杆构件80时，柱塞构件40移动或被保持在第二位置，在第二位置，活塞头46的底表面102被设置为与缸体26的邻近第一端28的部分(诸如缸体26的端壁96的端表面99)距离第二距离D2(沿外壳轴线16或平行于外壳轴线16)。杆构件80的向下位移由接合弹簧座58的基部构件64的端壁110的内表面112的接合构件86的一部分限制。杆构件80在关闭构件125处于完全打开位置(参见图5B)时的进一步的向下位移可以通过诸如硬止动件的机械止动件129来防止，该硬止动件作用在杆构件80的第一端82可以耦接到的轭127上。在柱塞构件40的第二位置，控制阀12的阀关闭构件125处于完全打开位置。
控制阀12的阀关闭构件125通过缸体内部34中的适当量的压强保持在完全打开位置，该适当量的压强在柱塞构件40上提供向下的轴向力。然而，由于系统中的泄漏，缸体内部34中的压强可能减小，并且柱塞构件40上的向下的轴向力也可能相应地减小。当作用在柱塞构件40(以及杆构件80)上的向下的轴向力变得小于由弹性构件74的第二端78与弹簧座58的底座部分66接合而提供的向上的轴向力时，弹簧座58向上移位。
由于接合构件86的一部分接合弹簧座58的基部构件64的端壁110的内表面112，所以弹簧座58朝向致动器外壳14的第二端20的位移还使接合构件86(和耦接到接合构件86的杆构件80)朝向致动器外壳的第二端20移位。杆构件80沿着外壳轴线16朝向致动器外壳14的第二端20的向上位移可以使耦接到控制阀12的关闭构件125的轭127旋转，从而使得关闭构件125移动到图5A中的关闭位置。最终，由于缸体内部34中有足够的泄漏(或者缸体内部34中的有意和适当的压力减少)，柱塞构件40移动到(图2中的)第一位置，在该第一位置，活塞头46的底表面102被设置为与缸体26的邻近第一端28的一部分(譬如，缸体26的端壁96的端表面99)距离第一距离D1(沿外壳轴线16或平行于外壳轴线16)。第一位置对应于控制阀12的阀关闭构件125(参见图5A)处于完全关闭位置的位置。通常，当压力减小到阈值水平以下时，加压流体的源36(例如电动泵)可以被接通以将柱塞构件40从第一位置移位到第二位置，从而将控制阀的关闭构件125移动到完全打开位置。
由于环境温度升高(通常在炎热的夏天天气期间引起)，系统中的压力可能增加，从而当柱塞构件40处于图3的第二位置(在该第二位置控制阀12的关闭构件125处于图5B的完全打开位置)时，增加缸体内部34中的压力。为了防止压力达到触发安全减压阀的阈值压力，当温度降低到正常水平时，这将需要电动泵的循环，柱塞构件40适于从第二位置向下移位到第三位置，图4中所例示。在该第三位置，活塞头46的底表面102被设置为与缸体26的邻近第一端28的部分(譬如，缸体26的端壁96的端表面99)距离第三距离D3(沿外壳轴线16或平行于外壳轴线16)。第二距离D2大于第三距离D3。向下移位的柱塞构件40的第一端42通过与套环50的第二端55的接触而使弹簧座58向下移位。
然而，由于杆构件80被硬止动件阻止进一步向下的轴向位移，以及由于接合构件86不接触套环50的至少一个内部侧表面54的任何部分，所以在柱塞构件40从第二位置移动到第三位置时，杆构件80不会被引起向下移位。此外，如前所述，当柱塞构件处于第三位置时，杆构件80的第二端84(或接合构件86的顶表面)与端壁106的内表面108分开第四距离D4(沿外壳轴线16或平行于外壳轴线16)。由于第四距离D4大于第三距离D3(即使当活塞头46的底表面102与缸体26的端壁96的端表面99接触，第三距离为0mm时)，套环50的端壁106的内表面108的任何部分都无法接触杆构件80的第二端84(或接合构件86的顶表面)。由第四距离D4而产生的这个轴向空间防止向杆构件80施加过大的向下的轴向力，该向下的轴向力被传递到机械止动件，从而防止杆构件80的进一步向下位移。因此，由于热量膨胀而导致的流体压力增加可以被柱塞构件40、弹簧座58和弹性构件74安全地机械地吸收，同时避免了能够触发减压阀并需要电动泵的循环或手动施加压力到缸体内部34的阈值压力的增加。
虽然上文已经描述了各种实施例，但是这种公开内容不旨在限于此。可以对所公开的实施例进行变化，这些实施例仍然在所附权利要求的范围内。例如，关闭构件被例示为蝶阀关闭件，但是可以考虑任何适当类型的关闭构件。此外，第一位置可以对应于关闭构件处于打开位置的位置，并且第二位置可以对应于关闭构件处于完全关闭位置的位置。此外，尽管已经将方向描述为向上或向下(例如)，但是本领域普通技术人员将认识到这些方向仅用于参考目的，并且致动器外壳在向上或向下的相对方向保持不变的情况下可以被设置为任何朝向。

Claims (21)

1.一种致动器组件，所述致动器组件包括：
致动器外壳，所述致动器外壳沿着外壳轴线从所述致动器外壳的第一端延伸到与所述致动器外壳的第一端相对的所述致动器外壳的第二端，所述致动器外壳具有对致动器内部进行限定的至少一个内部侧表面；
缸体，所述缸体沿着所述外壳轴线从所述缸体的第一端延伸到与所述缸体的第一端相对的所述缸体的第二端，所述缸体的第二端邻近所述致动器外壳的第二端，所述缸体具有对缸体内部进行限定的至少一个内部侧表面，所述缸体内部与加压流体源流体连通，其中，所述缸体至少部分地设置在所述致动器内部内，并且其中，所述缸体具有位于所述缸体的第一端处的缸体孔；
柱塞构件，所述柱塞构件沿着所述外壳轴线从所述柱塞构件的第一端延伸到与所述柱塞构件的第一端相对的所述柱塞构件的第二端，所述柱塞构件的第二端设置在所述缸体内部内，并且所述柱塞构件的第一端设置在所述缸体内部的外部，所述柱塞构件具有设置在所述柱塞构件的第二端处的活塞头，并且柱塞杆从所述活塞头延伸到所述柱塞构件的第一端，其中，所述柱塞杆的一部分可滑动地接收在所述缸体孔中，其中，所述活塞头的截面面积大于所述柱塞杆的截面面积，其中，所述缸体内部中的来自所述加压流体源的压力作用在所述活塞头上，以使所述柱塞构件相对于所述缸体在第一位置与第二位置之间移动；
套环，所述套环沿着所述外壳轴线从所述套环的第一端延伸到与所述套环的第一端相对的所述套环的第二端，所述套环的第二端与所述柱塞构件的第一端邻近或接触，所述套环具有对套环内部进行限定的至少一个内部侧表面；
弹簧座，所述弹簧座设置在所述致动器内部内，所述弹簧座沿着所述外壳轴线从所述弹簧座的第一端延伸到与所述弹簧座的第一端相对的第二端，所述弹簧座具有基部构件，所述基部构件沿着所述外壳轴线从所述弹簧座的第一端朝向所述弹簧座的第二端延伸，所述弹簧座还包括耦接到所述基部构件的底座部分，所述基部构件具有对基部构件内部进行限定的至少一个内部侧表面，其中，所述基部构件具有位于所述弹簧座的第一端处的基部构件孔，并且其中，所述套环的第一端与所述基部构件的围绕所述基部构件孔的一部分接触；
弹性构件，所述弹性构件设置在所述致动器内部内，所述弹性构件沿着所述外壳轴线从所述弹性构件的第一端延伸到与所述弹性构件的第一端相对的第二端，并且所述弹性构件的第二端与所述弹簧座的底座部分接合，以朝向所述致动器外壳的第二端偏置所述弹簧座的第二端；
杆构件，所述杆构件沿着所述外壳轴线从所述杆构件的第一端延伸到与所述杆构件的第一端相对的所述杆构件的第二端，其中，所述杆构件的一部分延伸穿过所述基部构件孔，使得所述杆构件的第二端设置在所述套环内部内，所述杆构件的第一端适于直接或间接地耦接到控制阀的控制构件；以及
接合构件，所述接合构件在所述杆构件的第二端处或邻近所述杆构件的第二端处耦接到所述杆构件，以使得所述接合构件设置在所述套环内部内，其中，所述杆构件和所述接合构件能够相对于所述套环移位，以使得所述杆构件的第二端不接触所述套环的第二端的部分。
2.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，在所述第一位置，所述柱塞构件的活塞头的底表面被设置为沿着所述外壳轴线与邻近所述缸体的第一端的所述缸体的一部分距离第一距离，以及
其中，在所述第二位置，所述柱塞构件的活塞头的底表面被设置为沿着所述外壳轴线与邻近所述缸体的第一端的所述缸体的一部分距离第二距离，并且所述第一距离大于所述第二距离。
3.根据权利要求2所述的致动器组件，其中，所述缸体内部中的来自所述加压流体源的压力作用在所述活塞头上，以将所述柱塞构件相对于所述缸体从所述第二位置移动到第三位置，其中，在所述第三位置，所述柱塞构件的活塞头的底表面被设置为沿着所述外壳轴线与邻近所述缸体的第一端的所述缸体的一部分距离第三距离，并且所述第二距离大于所述第三距离。
4.根据权利要求3所述的致动器组件，其中，在所述第三位置，所述杆构件的第二端或所述接合构件的顶表面沿着所述外壳轴线与设置在所述套环的第二端处的端壁的内表面相隔第四距离，并且所述第四距离大于所述第三距离。
5.根据权利要求4所述的致动器组件，其中，所述基部构件的端壁的内表面包括围绕所述基部构件孔的凹部，并且当所述柱塞构件处于所述第一位置和所述第二位置时，所述凹部接收所述接合构件的一部分。
6.根据权利要求5所述的致动器组件，其中，当所述柱塞构件处于所述第三位置时，所述接合构件的所述一部分偏离所述凹部。
7.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，当所述接合构件和所述杆构件沿着所述外壳轴线移位时，所述接合构件的侧表面与所述套环的至少一个内部侧表面之间设置有环形间隙。
8.根据权利要求7所述的致动器组件，其中，所述接合构件是耦接到所述杆构件的螺纹部分的锁紧螺母。
9.根据权利要求8所述的致动器组件，其中，当所述接合构件绕着所述外壳轴线旋转时，所述接合构件的侧表面的一部分与所述套环的至少一个内部侧表面的一部分之间的接触限制所述接合构件绕着所述外壳轴线相对于所述杆构件和所述套环旋转。
10.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，所述对所述致动器内部进行限定的至少一个内部侧表面是圆柱形的。
11.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，密封件被设置在用于限定所述缸体孔的所述缸体的表面中，以密封地接合可滑动地接收在所述缸体孔中的所述柱塞杆的所述一部分。
12.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，所述弹性构件的第一端在所述致动器外壳的第一端处，或在邻近所述致动器外壳的第一端处，或在所述致动器外壳的第一端与所述致动器外壳的第二端之间被固定到所述致动器外壳的一部分。
13.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，所述弹性构件是螺旋弹簧。
14.根据权利要求13所述的致动器组件，其中，所述螺旋弹簧的外径小于所述致动器外壳的至少一个内部侧表面的直径，并且所述螺旋弹簧的内径大于所述弹簧座的基部构件的外径。
15.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，所述弹簧座的底座部分位于所述弹簧座的第二端处或邻近所述弹簧座的第二端。
16.根据权利要求15所述的致动器组件，其中，所述基部构件的至少一部分是圆柱形的，所述基部构件的圆柱形部分从所述第一端延伸到在所述第一端与所述第二端之间的点，并且其中，所述底座部分从所述基部构件的所述圆柱形部分径向延伸。
17.根据权利要求16所述的致动器组件，其中，所述基部构件的过渡部分在所述基部构件的圆柱形部分与所述底座部分之间延伸，所述过渡部分具有截头圆锥形状。
18.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，所述缸体的第二端可移除地固定到所述致动器外壳的第二端。
19.一种组装致动器组件的方法，所述方法包括：
将缸体设置在致动器外壳的致动器内部内，所述致动器外壳沿着外壳轴线从第一端延伸到第二端，并且其中，所述缸体沿着所述外壳轴线从第一端延伸到第二端，所述缸体的第二端被固定到所述致动器外壳的第二端，
将柱塞构件的第一端设置在所述缸体外部且在所述致动器内部内；
将所述柱塞构件的第二端设置在所述缸体的缸体内部内，以使得被引入到所述缸体内部的流体的压力作用在所述柱塞构件的第二端上，从而使所述柱塞构件沿着所述外壳轴线移位；
将套环设置在所述致动器内部内，所述套环具有第一端和第二端，其中，所述套环的第二端与所述柱塞构件的第一端接触；
将弹簧座设置在所述致动器内部内，其中，所述套环的第一端接合弹簧座的第一部分；
将弹性构件的第一端固定在所述致动器内部内，使得所述弹性构件的第二自由端接合所述弹簧座的第二部分，以朝向所述致动器外壳的第二端偏置所述弹簧座；
将杆构件的至少一部分设置在所述致动器内部，所述杆构件沿着轴线从第一端延伸到第二端，其中，所述杆构件的第二端可滑动地设置在所述套环的套环内部中；以及
在所述杆构件的第二端处或邻近所述杆构件的第二端处，将接合构件耦接到所述杆构件，使得所述接合构件设置在所述套环内部内，其中，所述杆构件和所述接合构件能够相对于所述套环移位，使得所述杆构件的第二端不接触所述套环的第二端的部分，
其中，当所述柱塞构件朝向所述致动器外壳的第一端移位时，所述杆构件的第二端朝向所述致动器外壳的第一端移位，直到耦接到所述杆构件的第一端的关闭构件处于完全关闭的位置，并且
其中，当所述柱塞构件朝向所述致动器外壳的第二端移位，所述杆构件的第二端朝向所述致动器外壳的第二端移位，使得所述关闭构件处于打开位置；并且
其中，当所述柱塞构件在由于所述缸体内部中的流体的热膨胀而使关闭构件处于完全关闭位置时而朝向所述致动器外壳的第一端移位时，所述柱塞构件的第一端使所述套环朝向所述致动器外壳的第一端移位，但不使所述杆构件移位。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述套环内部的横截面形状与所述接合构件的横截面形状相对应，以防止或限制所述接合构件相对于所述套环旋转。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述弹簧座沿着所述外壳轴线从第一端延伸到第二端，并且其中，所述弹簧座的第一部分设置在所述弹簧座的第一端处或设置为邻近所述弹簧座的第一端，并且所述弹簧座的第二部分设置在所述弹簧座的第二端处或设置为邻近所述弹簧座的第二端。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10364912B2 (en) * 2016-08-15 2019-07-30 Emerson Process Management Valve Automation, Inc. Thermal volume control for an actuator assembly
CN109458470B (zh) * 2018-11-14 2021-07-20 湖州师范学院 一种囊式水量调节装置
CN109442060B (zh) * 2018-11-14 2021-07-30 湖州师范学院 一种排料门装置敞开度大的囊式水量调节装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2787126A (en) 1952-12-29 1957-04-02 Gen Electric Hydraulically operated valves
US3044289A (en) 1959-09-29 1962-07-17 Texaco Experiment Inc Pressure fluid ram
US3100001A (en) * 1960-11-15 1963-08-06 Asea Ab Pneumatically operated air blast valve
US3587963A (en) * 1969-03-06 1971-06-28 Pneumo Dynamics Corp Combination bypass and relief valve
US3672262A (en) * 1970-05-04 1972-06-27 Michael A Karr Valve operator apparatus
US3831999A (en) * 1972-12-06 1974-08-27 Applied Power Inc Lost motion connection means for hydraulic piston-cylinder device
CA1031311A (en) * 1975-09-02 1978-05-16 James R. Ellett Emergency shut down device
US4051676A (en) 1976-03-25 1977-10-04 Ledeen Flow Control Systems, Inc. Hydraulic valve actuator
US4548384A (en) * 1983-12-15 1985-10-22 Smith Valve Corporation Top entry metal-seated ball valve
GB9608256D0 (en) 1996-04-20 1996-06-26 Ap Kongsberg Holdings Ltd Actuation systems
SE511633C2 (sv) 1996-11-22 1999-11-01 Volvo Lastvagnar Ab Fluiddrivet manöverorgan och användning av detsamma
US20080083891A1 (en) * 2006-10-04 2008-04-10 Dril-Quip, Inc. Gate Valve Actuator
DE102011106629A1 (de) 2011-06-17 2012-12-20 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Steuerzylinder für eine Motorbremse mit Mitteln zur Erzeugung einer Rückfederung
JP5712104B2 (ja) * 2011-10-14 2015-05-07 株式会社キッツエスシーティー 真空用ゲートバルブ
US20130214188A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-22 Array Holdings, Inc. Adjustable stroke actuators
CN203051894U (zh) * 2013-01-25 2013-07-10 浙江康赛特阀门有限公司 一种双向流气动角座阀
CN203146864U (zh) * 2013-02-27 2013-08-21 上海威含德石油机械设备有限公司 一种液动关闭平板阀门
US10364912B2 (en) * 2016-08-15 2019-07-30 Emerson Process Management Valve Automation, Inc. Thermal volume control for an actuator assembly

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