CN111503333A - 用于调节器的平衡结构 - Google Patents

Abstract

一种流体调节器包括设置在阀本体中的执行器组件。套筒包括圆柱形壁、第一板和第二板。第一板和第二板中的每一个板都设置在套筒的腔体中。阀杆延伸穿过套筒并在轴向与本体的纵向轴线对齐，并且包括部分地延伸穿过阀杆的通路。执行器组件包括第一活塞和第二活塞。第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室分开地设置在套筒、第一板或第二板、或者第一活塞或第二活塞之间。第一腔室和第三腔室流体连通，并且第二腔室和第四腔室经由阀杆的通路流体连通。执行器组件响应于能够在第一腔室、第二腔室、第三腔室和/或第四腔室中接收的流体压力而致动控制元件。

Description

用于调节器的平衡结构

技术领域

本公开内容涉及一种调节器，并且更具体而言，涉及一种轴向调节器。

背景技术

工业处理工厂在各种各样的应用中使用压力调节器，应用为诸如举例而言在处理操作中控制流体流量(例如，气体、液体)。传统调节器阀的阀本体被划分为若干部分，这些部分必须紧密地固定在一起以维持调节器的内部压力。阀本体需要多个安装法兰、法兰螺栓，并且必须能够被拆解以接近调节器的内部部件以进行维修或更换。

发明内容

根据第一示例性方面，一种调节器可以包括：阀本体，所述阀本体限定入口、出口、以及连接入口和出口的流动路径；阀座；以及控制元件，所述控制元件能够相对于阀本体在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置，控制元件接合阀座，在打开位置，控制元件与阀座间隔开。执行器组件可以能够操作地耦接到控制元件。执行器组件可以包括套筒和阀杆，套筒包括第一板和第二板，阀杆能够操作地耦接到控制元件并延伸穿过套筒。阀杆可以包括内部通路。第一活塞可以耦接到阀杆，并且可以设置在套筒内并在第一板和第二板之间处。第二活塞可以耦接到阀杆，并且设置在所述套筒内并在所述第二板的与第一活塞相对的一侧上。第一活塞、第二活塞、第一板和第二板可共同限定：第一腔室，所述第一腔室设置在第一板与第一活塞之间；第二腔室，所述第二腔室设置在第一活塞与第二板之间；第三腔室，所述第三腔室设置在第二板与第二活塞之间；以及第四腔室，所述第四腔室被设置为相对于第二活塞与第三腔室相对。第一腔室和第三腔室可以流体连通，并且第二腔室和第四腔室可以经由阀杆的通路流体连通。流动路径可以相对于执行器组件在周边定位。

根据第二示例性方面，一种流体调节器可以包括阀本体，所述阀本体具有入口、出口、以及连接入口和出口的流动路径。执行器组件可以通过所述入口或所述出口中的一个插入所述阀本体。所述执行器组件可以包括套筒和两个或更多个活塞，两个或更多个活塞在套筒内限定多个腔室并且能够耦接到阀杆。多个腔室中的两个或更多个腔室可以经由所述阀杆内的通路流体连接。连接所述入口和所述出口的流动路径可以相对于执行器组件在周边定位。

根据第三示例性方面，一种组装调节器的方法可以包括提供单铸阀本体。所述阀本体可以限定入口、出口、以及连接入口和出口的流动路径。所述阀本体可以包括相对于流动路径在内部定位并且沿着所述阀本体的纵向轴线延伸的孔。所述方法可以包括组装执行器组件。所述执行器组件可以包括套筒、阀杆、第一活塞和第二活塞。此外，所述方法可以包括将控制元件可操作地耦接到所述阀杆，以及使所述执行器组件与所述阀本体的纵向轴线对齐。所述方法可以包括将所述执行器组件插入阀本体中，并通过操作地将配件耦接到所述阀本体来将所述执行器组件维持在阀本体内。

根据第四示例性方面，根据第一示例性方面，一种流体控制设备可以包括阀本体，所述阀本体限定入口、出口以及连接所述入口和所述出口的流动路径。控制元件可以能够沿着所述入口和所述出口之间的纵向轴线在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置中，所述控制元件接合阀座，在所述打开位置中，所述控制元件与所述阀座间隔开。阀杆(stem)可以能够操作地耦接到所述控制元件并在轴向与所述纵向轴线对齐。指示器组件可以沿着与所述纵向轴线不平行的指示器轴线被至少部分地设置在所述阀本体的孔中。所述阀杆沿着所述纵向轴线的移动可引起所述指示器组件的杆件(rod)沿着或围绕所述指示器轴线的移动，以指示所述控制元件的位置。

根据第五示例性方面，根据第二示例性方面，一种流体控制设备可以包括阀本体，所述阀本体限定入口、出口、以及连接所述入口和所述出口的流动路径。控制元件可以能够沿着所述阀本体的纵向轴线在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置中，所述控制元件接合阀座，在所述打开位置中，所述控制元件与所述阀座间隔开。阀杆可以能够操作地耦接到所述控制元件并且在轴向与所述纵向轴线对齐。所述指示器组件可以沿着与所述纵向轴线不平行的指示器轴线被至少部分地设置在所述阀本体的孔中。所述指示器组件可以包括与连接到所述阀杆的锥形帽部接触的滚子。杆件可以被耦接到所述滚子，并且所述滚子沿着所述帽部的移动可以引起所述杆件沿着所述指示器轴线的移动，以指示所述控制元件相对于所述阀座的位置。

根据第六示例性方面，根据第三示例性方面，一种用于与流体控制设备一起使用的指示器组件可以包括杆件，所述杆件沿着指示器轴线被至少部分地定位在所述流体控制设备的本体内。至少一个特征部可以能够操作地耦接到所述杆件并能够操作地耦接到所述流体控制设备的阀杆。所述指示器组件可以被配置为将所述阀杆沿着与所述指示器轴线不平行的纵向轴线的移动转换成沿着或围绕所述指示器轴线的移动，以指示所述流体控制设备的控制元件的位置。

根据第七示例性方面，流体控制设备可以包括阀本体，所述阀本体限定入口、出口、以及连接所述入口与所述出口的流动路径。所述流体控制设备可以包括阀座和控制元件。所述控制元件可以相对于阀本体在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述控制元件接合所述阀座，在所述打开位置，所述控制元件与所述阀座间隔开。执行器组件可以响应于感测压力来控制通过所述流体控制设备的流体流动。所述执行器组件可以可操作地耦接到所述控制元件。所述执行器组件可以包括限定感测腔室的腔体，并且可以包括可操作地耦接到所述控制元件并延伸通过所述感测腔室的第一阀杆。第二阀杆可以可移动地设置在所述感测腔室与所述出口之间。所述第二阀杆可以被配置为在第一操作模式下接合所述执行器组件的第一阀杆并在第二操作模式下与所述第一阀杆分离。所述第二阀杆可以被配置为在所述第一操作模式下向所述执行器组件的第一阀杆施加力。

根据第八示例性方面，流体控制设备可以包括阀本体，所述阀本体限定入口、出口、以及连接所述入口与所述出口的流动路径。所述流体控制设备可以包括阀座和控制元件。所述控制元件可以相对于所述阀本体在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述控制元件接合所述阀座，在所述打开位置，所述控制元件与所述阀座间隔开。平衡组件可以在第一操作模式下可操作地耦接到所述控制元件，并且在第二操作模式下与所述控制元件解耦。所述平衡组件可以被配置为在所述第一操作模式下向所述控制元件施加力以朝向所述阀座推动所述控制元件。

根据第九示例性方面，控制系统可以包括第一轴向调节器。所述第一轴向调节器可以包括入口、出口、连接所述入口与所述出口的流动路径、以及执行器组件。所述第一轴向调节器的执行器组件可以包括第一腔室和第二腔室。所述第二腔室可以与所述出口流体连通。第二轴向调节器可以可操作地耦接到所述第一轴向调节器。所述第二轴向调节器可以包括与所述第一轴向调节器的出口流体连通的入口、出口、连接所述入口与所述出口的流动路径、以及执行器组件。所述第二轴向调节器可以设置在所述第一轴向调节器的下游。第一指挥器可以与所述第一执行器组件的第一腔室流体连通。所述第一指挥器可以具有第一压力设定点。第二指挥器可以与所述第一指挥器流体连通，并且可以与所述第一执行器组件的第二腔室流体连通。所述第二指挥器的第二压力设定点可以低于所述第一压力设定点。在第一操作模式下，所述第二轴向调节器可以维持所述控制系统的控制压力，并且在第二操作模式下，所述第一轴向调节器可以维持所述控制系统的控制压力。

进一步根据前述第一方面、第二方面、第三方面、第四方面、第五方面、第六方面、第七方面、第八方面和第九方面中的任何一个或多个方面，一种流体调节器、流体控制设备、控制系统和/或一种组装流体调节器的方法可以包括以下优选形式中的任何一个或多个。

在优选形式中，所述阀杆的通路可以包括径向通道和纵向通道。

在优选形式中，所述径向通道可以与所述第二腔室流体连通，并且所述纵向通道可以与所述第四腔室流体连通。

在优选形式中，所述第一板的孔口的尺寸可以被设计为接收所述阀杆的第一部分，并且所述第二板的孔口的尺寸可以被设计为接收所述阀杆的第二部分。

在优选形式中，所述阀杆的第一部分的外径可以与阀杆的第二部分的外径不同。

在优选形式中，第一通道可以延伸穿过所述阀本体并且可以与所述第一腔室和所述第三腔室流体连通。

在优选形式中，第二通道可以延伸穿过所述阀本体并且可以与所述第二腔室和所述第四腔室流体连通。

在优选形式中，第二通路可以部分地延伸穿过所述阀杆。

在优选形式中，第二通路可以与所述第一腔室流体连通并且与所述第三腔室流体连通。

在优选形式中，路径可以至少部分地在所述套筒与所述阀本体之间流体地延伸并且可以连接所述第一腔室和所述第三腔室。

在优选形式中，所述路径可以包括形成在所述套筒中的多个通道。

在优选形式中，所述套筒可以通过入口配件保持在所述阀本体内。

在优选形式中，所述控制元件可以包括在中心毂与外部环之间延伸的多个辐条。

在优选形式中，所述中心毂可以限定毂孔口，所述毂孔口的尺寸被设计为接收所述阀杆。

在优选形式中，在关闭位置中，所述外部环可以被布置为接合所述阀座。

在优选形式中，排泄孔可以形成在所述阀本体中并且可以将所述流动路径流体地连接到所述阀本体的外部。

在优选形式中，所述套筒可以包括第一套筒部分和第二套筒部分，所述第一套筒部分包括第一板，所述第二套筒部分包括第二板。

在优选形式中，所述第二腔室和所述第四腔室中的流体压力可以用于使控制元件朝向所述关闭位置移动，并且所述第一腔室和所述第三腔室内的流体压力可以用于使所述控制元件朝向所述打开位置移动。

在优选形式中，所述套筒可以包括圆柱形壁、第一板、以及与所述第一板间隔开的第二板。

在优选形式中，所述圆柱形壁可以限定腔体，并且所述第一板和所述第二板中的每一个板都可以设置在所述腔体中。

在优选形式中，所述多个腔室可以包括：第一腔室，所述第一腔室设置在套筒的第一板与第一活塞之间；第二腔室，所述第二腔室设置在第一活塞与第二板之间；第三腔室，所述第三腔室设置在第二板与第二活塞之间；以及第四腔室，所述第四腔室被设置为相对于第二活塞与第三腔室相对。

在优选形式中，所述第一腔室和所述第三腔室可以流体连通，并且所述第二腔室和所述第四腔室可以经由所述阀杆的通路流体连通。

在优选形式中，所述阀杆的通路可以包括径向通道和纵向通道。

在优选形式中，所述径向通道可以与所述第二腔室流体连通，并且所述纵向通道可以与所述第四腔室流体连通。

在优选形式中，通路可以被形成在所述套筒的圆柱形壁中。

在优选形式中，所述执行器组件可以包括控制元件，并且可以被配置为响应于能够在所述第一腔室、所述第二腔室、所述第三腔室和所述第四腔室中的至少一个腔室中接收的流体压力而在打开位置与关闭位置之间致动控制元件。

在优选形式中，插入执行器组件可以包括通过所述入口将所述执行器组件插入。

在优选形式中，所述配件可以是入口配件。

在优选形式中，所述方法可以包括将间隔件耦接到所述阀本体，以使得在所述调节器被安装在管道中时所述配件和所述执行器组件可以被移除。

在优选形式中，所述方法可以包括将所述第一活塞固定到所述阀杆，以使得形成在所述阀杆中的第一通路的径向通道与所述第一活塞的下游表面相邻。

在优选形式中，所述方法可以包括将所述第一活塞固定到所述阀杆上，以使得形成在所述阀杆中的第二通路的径向通道与第一活塞的上游表面相邻。

在优选形式中，所述方法可以包括将所述第一活塞固定到所述阀杆，以使得形成在所述阀杆中的第二通路的径向通道与第二活塞的上游表面相邻。

在优选形式中，组装执行器组件可以包括将所述阀杆的第一部分能够滑动地耦接到所述套筒的第一板，并将所述阀杆的第二部分能够滑动地耦接到所述套筒的第二板。

在优选形式中，所述第一部分的外径可以与所述第二部分的外径不同。

在优选形式中，所述指示器轴线可以垂直于所述纵向轴线。

在优选形式中，所述指示器组件可以包括指示器，所述指示器被耦接到所述杆件并且能够延伸到所述阀本体外部。

在优选形式中，所述指示器组件可以包括被耦接到所述阀本体的堵头。

在优选形式中，所述指示器可以能够滑动地耦接到所述堵头。

在优选形式中，当所述控制元件处于打开位置时，所述指示器可在所述阀本体外部延伸第一距离，并且当所述控制元件处于关闭位置时，所述指示器可在所述阀本体外部延伸第二距离。

在优选形式中，所述第一距离可以大于所述第二距离。

在优选形式中，所述指示器组件可以包括弹簧，所述弹簧设置在所述堵头与由所述杆件承载的弹簧座之间。

在优选形式中，所述弹簧可以使所述杆件朝向所述阀杆偏置。

在优选形式中，帽部可以设置在所述阀杆的一端处，并且可以包括倾斜表面。

在优选形式中，帽部可以具有宽的第一端和窄的第二端。

在优选形式中，当所述控制元件处于所述打开位置时，所述帽部的第一端可以与所述杆件接触，并且当所述控制元件处于所述关闭位置时，所述帽部的第二端可以与所述杆件接触。

在优选形式中，所述指示器组件可以包括接触所述帽部的滚子。

在优选形式中，所述指示器组件可以包括绳索和滚子。

在优选形式中，所述绳索可以在所述绳索的第一端处可操作地耦接到所述阀杆，并且在所述绳索的第二端处可操作地耦接到所述杆件。

在优选形式中，所述绳索和所述滚子可以被配置为将所述阀杆的轴向移动转换成所述杆件的轴向移动。

在优选形式中，所述指示器组件可以包括铰接地耦接到所述阀杆并且铰接地耦接到所述杆件的臂。

在优选形式中，所述臂可以被配置为将所述阀杆的轴向移动转换成所述杆件的轴向移动。

在优选形式中，所述阀杆的轴向移动可以引起所述杆件的旋转移动。

在优选形式中，所述阀杆可以包括波纹表面，并且所述杆件可以包括可旋转地耦接到所述阀杆的波纹表面的波纹表面。

在优选形式中，当所述阀杆在平行于所述阀本体的纵向轴线的方向上移动时，所述阀杆的波纹表面可以接合所述杆件的波纹表面以使所述杆件围绕所述指示器轴线旋转。

在优选形式中，所述指示器组件可以包括弹簧，所述弹簧使滚子朝向所述锥形帽部偏置。

在优选形式中，指示器可以被耦接到所述杆件并且能够在所述本体外部延伸。

在优选形式中，所述至少一个特征部可以被配置为接合设置在所述阀杆的一端处的帽部并且可以具有倾斜表面。

在优选形式中，当所述控制元件处于第一位置时，所述特征部可以定位在所述帽部的宽端处，并且当所述控制元件处于第二位置时，所述特征部可以定位在所述帽的窄端处。

在优选形式中，所述至少一个特征部可以是接触所述帽部的滚子。

在优选形式中，所述至少一个特征部可以包括绳索和滚子。

在优选形式中，端帽可以可操作地耦接到所述阀本体。

在优选形式中，所述端帽可以至少部分地包围所述第二杆。

在优选形式中，密封件可以设置在所述第二阀杆与所述端帽之间，以隔离所述感测腔室和所述出口。

在优选形式中，所述感测压力在所述第二操作模式下可以基本上等于所述出口处的流体压力。

在优选形式中，所述感测压力在所述第一操作模式下可以小于所述出口处的流体压力。

在优选形式中，所述第二阀杆可以相对于所述端帽滑动。

在优选形式中，所述平衡组件可以可移动地设置在所述阀本体中。

在优选形式中，执行器组件可以响应于感测压力来控制通过所述流体控制设备的流体流动。

在优选形式中，所述执行器组件可以包括限定感测腔室的腔体，以及可操作地耦接到所述控制元件并延伸通过所述感测腔室的阀杆。

在优选形式中，所述平衡结构组件可以包括设置在所述执行器组件的感测腔室与所述阀本体的出口之间的浮动杆。

在优选形式中，所述浮动杆在所述第一操作模式下可以与所述执行器组件的阀杆接触。

在优选形式中，所述浮动杆在所述第二操作模式下可以与所述执行器组件的阀杆间隔开。

在优选形式中，所述平衡组件的一部分可以固定到所述执行器组件的阀杆。

在优选形式中，所述第一轴向调节器和所述第二轴向调节器中的每一个轴向调节器的执行器组件都可以包括控制元件和阀座。

在优选形式中，每个执行器组件的控制元件都可以相对于所述阀本体在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述控制元件接合所述阀座，在所述打开位置，所述控制元件与所述阀座间隔开。

在优选形式中，所述第一轴向调节器可以包括可操作地耦接到所述第一轴向调节器的控制元件的平衡组件。

在优选形式中，在所述第一操作模式下，所述第一轴向调节器的平衡组件可以被配置为向所述控制元件施加力以朝向所述阀座推动所述控制元件。

在优选形式中，所述第二轴向调节器可以包括平衡组件，所述平衡组件在所述第一操作模式下可操作地与所述第二轴向调节器的所述控制元件解耦。

在优选形式中，所述第二轴向调节器的平衡组件可以可操作地耦接到所述第二轴向调节器的控制元件。

在优选形式中，在所述第二操作模式下，所述第二轴向调节器的平衡组件可以被配置为向所述控制元件施加力以朝向所述阀座推动所述控制元件。

在优选形式中，第三指挥器可以与所述第二轴向调节器的出口流体连通。

这些方面中的任何一个或多个可以被分开地考虑和/或以任何功能上适当的方式彼此组合。另外，这些方面中的任何一个或多个可以进一步包括下文所描述的可选的示例性布置和/或特征中的任何一个或多个和/或被实现在其中。在详细检查附图和以下描述后，这些和其它方面、布置、特征和/或技术效果将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本公开内容的教导组装的调节器的立体剖视图，其示出了处于完全打开位置的调节器；

图2是图1的调节器的局部分解立体剖视图；

图3是图1的调节器的正面剖视图，其示出了处于关闭位置的调节器；

图4A是图3的调节器的一部分的放大视图，其示出了密封组件；

图4B是图3的调节器的不同部分的放大视图；

图4C是图3的调节器的不同部分的放大视图；

图5是图1的调节器的第一示例性阀杆的剖视图；

图6A是在图3的I-I处得到的图1的调节器的第一示例性剖视图；

图6B是在图3的I-I处得到的图1的调节器的第二示例性剖视图；

图7是在图3的II-II处得到的图1的调节器的剖视图；

图8A是图1的调节器的正面剖视图，其示出了处于关闭位置的调节器；

图8B是图1的调节器的顶部剖视图，其示出了处于关闭位置的调节器；

图9A是图1的调节器的正面剖视图，其示出了处于部分打开位置的调节器；

图9B是图1的调节器的顶部剖视图，其示出了处于部分打开位置的调节器；

图10A是图1的调节器的正面剖视图，其示出了处于完全打开位置的调节器；

图10B是图1的调节器的顶部剖视图，其示出了处于完全打开位置的调节器；

图11是根据本公开内容的教导组装的第二示例性阀杆的剖视图；

图11A是在A-A处得到的图11的阀杆的剖视图；

图11B是在B-B处得到的图11的阀杆的剖视图；

图12是根据本公开内容的教导组装的第三示例性阀杆的剖视图；

图12A是在A-A处得到的图12的阀杆的剖视图；

图12B是在B-B处得到的图12的阀杆的剖视图；

图13是根据本公开内容的教导组装的第四示例性阀杆的剖视图；

图13A是在A-A处得到的图13的阀杆的剖视图；

图14是根据本公开内容的教导组装的第五示例性阀杆的剖视图；

图14A是在A-A处得到的图14的阀杆的剖视图；

图14B是在B-B处得到的图14的阀杆的剖视图；

图14C是在C-C处得到的图14的阀杆的剖视图；

图14D是在D-D处得到的图14的阀杆的剖视图；

图15是图3的放大视图，其示出了图1的调节器的第一示例性指示器组件；

图16是根据本公开内容的教导组装并且设置在图1的调节器中的第二示例性指示器组件的局部剖视图；

图16A是在A-A处得到的图16的指示器组件的局部剖视图；

图16B时图16的指示器组件的局部侧视图；

图17是根据本公开内容的教导组装并且设置在图1的调节器中的第三示例性指示器组件的局部剖视图；

图18是根据本公开内容的教导组装并且设置在图1的调节器中的第四示例性指示器组件的局部剖视图；

图19是根据本公开内容的教导组装的与第二轴向调节器串联的第一轴向调节器的示意图；

图20是根据本公开内容的教导组装的第二示例性轴向调节器；以及

图21是根据本公开内容的教导组装的图20的轴向调节器的浮动平衡结构。

具体实施方式

在图1-3中，示例性流体调节器10是根据本公开内容的教导构造的。调节器10包括具有中心孔18的阀本体14以及设置在孔18中的执行器组件22。阀本体14限定入口26、出口30、以及连接入口26和出口30的流动路径34。形成在阀本体14中的孔18以阀本体14的纵向轴线X为中心，并且流动路径34相对于孔18在周边设置。控制元件38能够相对于阀本体14在关闭位置(图3)与打开位置(图1)之间移动，在关闭位置中控制元件38接合设置在流动路径34中的阀座42，在打开位置中控制元件38与阀座42间隔开。执行器组件22能够操作地耦接到控制元件38，并且被配置为使控制元件38沿着纵向轴线X轴向移动，以打开和关闭调节器10。入口配件46在入口26处耦接到阀本体14，并被配置为将执行器组件22和控制元件38保持在阀本体14的孔18内。入口配件46被能够拆卸地耦接到阀本体14。例如，入口配件46上的外螺纹可以耦接到阀本体14的入口26中的内螺纹。类似地，入口配件46可以被螺栓固定到阀本体14的入口26。因为入口配件46能够从阀本体14中移除，所以调节器10的内部部件(例如，执行器组件22和控制元件38)能够通过入口26插入和移除。然而，在另一个例子中，入口26和出口30可以被切换(即，使得在图1-3中流体从右向左流动)，在这种情况下，调节器10的内部部件将被能够拆卸地设置成穿过阀本体14的出口30。在任一示例中，阀本体14可以是单铸(例如，一体形成的)阀本体14。

执行器组件22包括套筒50、延伸穿过套筒50的阀杆54、耦接到阀杆54的第一活塞60，以及耦接到阀杆54并与第一活塞60间隔开的第二活塞62。套筒50、阀杆54或套筒50和阀杆54两者提供了路径以允许内部流体连通以致动执行器组件22。如图1和2所示，套筒50包括可分离的第一套筒部分50a和第二套筒部分50b。第一套筒部分50a具有圆柱形壁66a和第一板70，并且第二套筒部分50b具有圆柱形壁66b和第二板72。如图2所示，当第一套筒部分50a和第二套筒部分50b被定位成彼此相邻时，它们共同形成套筒50，在套筒50中，第一壁70与第二壁72间隔开。圆柱形壁66a、66b(一起形成被标记为66的壁)以及第一板70和第二板72限定第一腔体75和第二腔体74，第一活塞60可滑动地设置在第一腔体75中，第二活塞62可滑动地设置在第二腔体74中。如图1和3所示，并且在下面更详细地描述的，路径76形成在套筒50的圆柱形壁66中，以提供第一活塞60的上游表面78和第二活塞62的上游表面80之间的流体连通。还在下面进一步描述，阀杆54包括部分地延伸穿过阀杆54的通路(passage)82(在图1中以虚线示出)，其提供第一活塞60的下游表面84和第二活塞60的下游表面86之间的流体连通。如本文所用，术语“上游”是指面向入口26的一侧(即，流动路径34的上游)，术语“下游”是指面向出口30的一侧(即，下游的流动路径34)。

如图2所示，调节器10的内部部件被配置为与阀本体14的纵向轴线X对齐。具体地，套筒50被构造成使阀杆54、第一活塞60和第二活塞62与控制元件38对齐，使得执行器组件22和控制元件38在阀本体14的孔18内适当地对齐。例如，第一板70和第二板72各自分别限定与套筒50的纵向轴线E对齐的孔口87、89。当套筒50设置在孔18中时，纵向轴线E与阀本体14的纵向轴线X同轴。套筒的圆柱形壁66的形状被设计成基本上与限定阀本体14的孔18的轮廓壁相匹配，使得在套筒50被完全插入到阀本体14中时，套筒50适当地在轴向对齐。套筒50包括第一端51和第二端53。在所示的实施例中，第一端51的内径S₁与第二端53的内径S₂不同。然而，在其他实施例中，可使用不同的套筒几何结构，诸如以对应于孔18的不同几何结构。第一端51的内径S₁的尺寸和形状被设计成能够滑动地接收控制元件38。第二端53被配置为邻接阀本体14的内壁，使得当入口配件46固定到阀本体14上时，调节器10的内部部件被固定(例如，夹紧)在合适的位置。当控制元件38处于完全打开的位置时，第二活塞62与套筒50的第二端53相邻。

第一活塞60和第二活塞62被配置为响应于执行器组件22所感测到的压力变化而一起在套筒50的圆柱形壁66的光滑内表面上滑动。第一活塞60和第二活塞62被牢固地附接到阀杆54，使得阀杆54和活塞60、62相对于套筒50移动，而套筒50相对于阀本体14保持在固定位置。阀杆54的纵向轴线F被布置为与阀本体14的纵向轴线X对齐。如下面进一步讨论的，多个腔室88、90、92和94被形成在套筒50与第一活塞60和第二活塞62之间，并且在调节器10打开和关闭时具有不同的内部体积。具体地，如图3所示，第一腔室88设置在套筒50的第一板70和第一活塞60之间，第二腔室90设置在第一活塞60和套筒50的第二板72之间，第三腔室92设置在套筒50的第二板72和第二活塞62之间，第四腔室94设置在第二活塞62的下游。第四腔室94部分地由套筒50的圆柱形壁66和阀本体14限定。行程指示器组件96部分地设置在第四腔室94中，并提供对调节器10的位置(例如，部分打开、完全打开、关闭)的视觉指示。

在操作中，执行器组件22响应于作用于第一活塞60和第二活塞62的第一腔室88、第二腔室90、第三腔室92和第四腔室94中的流体压力的平衡而在打开位置和关闭位置之间致动控制元件38。在所示示例中，第一腔室88和第三腔室92经由(如下所述)形成在套筒部分50a、50b中的路径76流体连通，并且第二腔室90和第四腔室94经由阀杆53的通路82流体连通。第一腔室88和第三腔室92中的流体压力分别作用于第一活塞60和第二活塞62的上游表面78、80，以在第一方向H上朝向调节器10的打开位置推动第一活塞60和第二活塞62。第二腔室90和第四腔室94中的流体压力分别作用于第一活塞60和第二活塞62的下游表面84、86，以在第二方向G(与第一方向H相反)上朝向调节器10的关闭位置推动第一活塞60和第二活塞62。

调节器10的腔室88、90、92和94可以相对于入口26和出口30的位置并且通常沿着流体流动的方向进行限定。例如，流体通常在从入口26朝向出口30的方向上流动，使得第一腔室88是第一活塞60的上游腔室(即，第一上游腔室88)，并且第二腔室90是第一活塞60的下游腔室(即，第一下游腔室90)。类似地，第三腔室92是第二活塞62的上游腔室(即，第二上游腔室92)，并且第四腔室94是第二活塞62的下游腔室(即，第二下游腔室94)。通过套筒50和/或阀杆54中的路径，第一上游腔室88和第二上游腔室92彼此流体连通，且第一下游腔室90和第二下游腔室94彼此流体连通。

调节器10还包括弹簧100、阀笼104和由入口配件46固定在阀本体14中的密封组件108。弹簧100设置在形成于套筒50的第一板70中的弹簧座112与形成于控制元件38中的弹簧座116之间。如图1和3所示，控制元件38包括在中心毂(central hub)124和围绕弹簧100的外部环128之间延伸的多个辐条120。中心毂124限定毂孔口130，毂孔口130的尺寸设计成接收阀杆54的第一端132。如图3所示，控制元件38的辐条120在径向以一定角度从中心毂124向外延伸。辐条120之间的孔口使得入口26处的流体压力能够均匀地作用于控制元件38表面的上游侧和下游侧，从而使得流体入口压力不用于在方向H上推动控制元件38。控制元件38被配置为在打开位置和关闭位置之间与阀杆54一起相对于阀笼104并相对于套筒50滑动。在关闭位置中，控制元件38的外部环128与密封组件108配合，以防止流体从入口26流到出口30。具体地，如下面更详细描述的，外部环128的上游端的径向向外部分(与弹簧座116相对)被配置为与阀座42的径向密封组件144接合。一个或多个密封件可以设置在控制元件38和套筒50之间。

图3示出了被耦接到阀本体14的入口端的间隔件134。在操作中，间隔件134由螺栓夹持在处于调节器10的上游端的法兰和定位在间隔件134上游的相应法兰(未示出)之间，这些螺栓跨接在这些法兰之间并压缩定位在间隔件134和每一法兰(仅一个这种垫圈136被示出)之间的垫圈136。间隔件134可通过移除这些螺栓来移除，以使得能够在调节器10被安装时插入或移除调节器14的内部部件(例如，密封组件108、执行器组件22部件、控制元件38部件等)。

图4A更详细地示出了图3的密封组件108。密封组件108包括保持环140和径向密封环144，径向密封环144设置在保持环140和入口配件46之间的凹槽中。在关闭位置中，控制元件38的外部环128能够与密封环144密封地接合，以提供不漏流体的接合。径向密封环144由诸如聚四氟乙烯(PTFE)之类的材料(其提供耐磨性和耐化学性以及相对于控制元件38的较小的密封力)形成。当调节器10处于关闭位置时，第一O形环152在保持环140和入口配件46之间的凹槽内被径向地定位在径向密封环144外，以将径向密封环144推动成与控制元件38接触。第二O形环152定位在保持环140和入口配件46之间。紧固件148将保持环140相对于入口配件46固定在合适的位置。

图4B和4C更详细地示出了图3的执行器组件22。在这些附图中，更清楚地示出了阀杆54与第一板70之间、阀杆54与第二板72之间、阀杆54与第一活塞60之间、以及阀杆54和第二活塞62之间的连接。这些附图还示出了沿着阀杆54的长度的变化的直径(或厚度)。阀杆54的变化的直径中的每一个的尺寸都设计成与第一板70、第一活塞60、第二板72、和第二活塞62中的一个特别匹配。阀杆54被划分成相对于套筒50的第一板70和相对于套筒50的第二板72滑动的区段或部分。在图4B中，阀杆54的第一部分156被设置成穿过第一板70的孔口87。第一板70的孔口87的尺寸被特别设计成接收阀杆54的第一部分156，该第一部分具有外径D₁。填密组件164固定到第一板70，并被配置为允许阀杆54相对于第一板70滑动，同时提供第一板70和阀杆54的第一部分156之间的密封连接。图4B还示出了附接到形成在阀杆54的外表面中的台阶部分166的第一活塞60。第一活塞60经由保持板168和紧固件170固定到阀杆54。保持板168设置在形成在阀杆54中的环形凹槽174中，并且其尺寸被设计成接收保持板168，使得第一活塞60不相对于阀杆54滑动。转到图4C，第二板72的孔口89的尺寸被特别设计成接收阀杆54的第二部分182，该第二部分的外径D₂与第一部分156的外径D₁不同。图4C还示出了附接到形成在阀杆54的外部表面中的台阶部分184的第二活塞62。第二活塞62经由保持帽186固定到阀杆54，保持帽186螺纹连接到阀杆54上。在其它示例中，第二活塞62可以通过其它适合的连接件固定到阀杆54。

如图5所示，台阶部分166、184和阀杆54的不同外径D₁、D₂对应于阀杆54相对于套筒50的第一板70和第二板72的特定布置。在操作中，阀杆54沿着第一部分156的长度L₁相对于套筒50的第一板70滑动，并且沿着第二部分182的长度L₂相对于套筒50的第二板72滑动。阀杆54和阀本体14的几何配置确保第一板70、第二板72、第一活塞60、以及第二活塞62在阀本体14内适当地对齐。

如图4B、4C和5所示，阀杆54与套筒50的第一板70和第二板72之间的相应接合还确保了连接第一腔室88和第三腔室92的路径76的适当对齐以及形成在阀杆54中的连接第二腔室90和第四腔室94的通道82的适当对齐。如图4B所示，通路82包括(例如，在相对于纵向轴线X的径向方向上延伸的)径向通道(channel)194，以及居中地设置在阀杆54的第二部分中并且在轴向延伸穿过阀杆54的第二端200的纵向通道198。径向通道194与第二腔室90流体连通并且邻近第一活塞60的下游表面84定位。纵向通道198在轴向沿着阀本体14的纵向轴线X延伸，并终止于第四腔室94。径向通道194垂直于纵向通道198，然而，在其它示例中，通道194、198可以不彼此垂直，而是可以是不平行的。此外，阀杆54可以是多个相连的部件以提供阀杆配置，并且可以具有相对于彼此平行和/或交错延伸的多个通路，以连接执行器组件22的不同腔室88、90、92和94。

简要回到图3，部分地示出了形成在套筒50中的路径76。路径76包括具有图3中描绘的侧向部分202和图3中隐藏不见的轴向部分两者的一个或多个通道。每一侧向部分202都在径向在第二板72的一部分内从圆柱形壁66向内延伸。路径76的每一个侧向部分202都连接到形成在套筒50的第二板72的下游表面中的孔204，以提供路径76的侧向部分202与第三腔室92之间的流体连通。现在转到图6A和6B，示出了形成在套筒50中的路径76的轴向部分的第一和第二示例性布置。首先转到图6A，路径76的轴向部分包括一个或多个通道206A(示出了四个通道，但是在不同的布置中可以采用更多或更少的通道)，其中每一通道206A都延伸穿过套筒50的圆柱形壁66，以将第一腔室88与路径76的侧向部分202连接。通道206A形成在套筒50的外表面210中，使得路径76至少部分地限定在套筒50和阀本体14之间。在图6B中的第二示例性布置中，路径76的轴向部分包括形成在圆柱形壁66的内表面214和圆柱形壁66的外表面210之间的一个或多个通道206B，使得每一个通道206B的轴向部分都嵌入在套管50的圆柱形壁66内。在任一种布置中，路径76的轴向部分206最终都在侧向部分202和第二套筒部分50b的上游端之间延伸。第一板70的下游表面包括一个或多个凹槽，所述凹槽包括路径76的另一部分，使得第一腔室88和第三腔室92流体连接。

调节器10的图7示出了形成在阀本体14中的排泄孔21。排泄孔218将阀本体14的流动路径34与大气流体地耦接，并且可以提供访问端口以排泄留在阀本体14中的过程流体(例如，凝结液滴)。排泄孔218可以用能够从阀本体14的外表面222访问的堵头来密封。

图8A、8B、9A、9B、10A和10B示出了处于关闭位置(图8A、8B)、部分打开位置(图9A、9B)和完全打开位置(图10A、10B)的调节器10的主视图和俯视图。先导设备可以可操作地耦接到调节器10，以控制执行器组件22的活塞移动并调节通过调节器10的流量。具体地，先导设备可以被配置成感测在调节器10上游或下游的流体压力，并且相应地调节被供应以致动调节器10的加载压力。在所示的示例中，第一通道226(图8B、9B、10B)侧向地(在径向从纵向轴线X向外地)延伸穿过阀本体14的侧壁并终止于孔18，以提供与路径76的外部流体连接。第二套筒部分50b被构造成使得路径76的轴向部分(例如，206A、206B)与第一通道226流体耦接。这样，第一通道226经由路径76与第一腔室88和第三腔室92流体连通。第二通道230侧向延伸穿过阀本体14的侧壁并终止于孔18，以提供与第四腔室94的外部流体连接。这样，第二通道230经由阀杆54中的第二通道82与第二腔室90和第四腔室94流体连通。通道226、230可以位于阀本体14的其它部分中和/或可以被配置为向阀本体14内侧的执行器组件22的其它部分提供流体压力。如下面所描述的，通道226、230可以终止于阀本体14的外表面处的连接配件(例如，管配件)，以促成到感测和加载线的连接。

在通常的布置中，第二通道230经由感测线接收下游压力，并且第一通道226经由加载线从先导设备中接收加载压力，使得调节器10用作减压调节器。在这种布置中，当下游压力处于或高于先导设备的压力设定点时，先导设备将下游压力作为加载压力供应到第一通道226。因此，由弹簧100和分别作用于第一活塞60和第二活塞62的下游表面84、86的第二腔室90和第四腔室94中的流体压力(即，下游压力)生成的力超过由分别作用于第一活塞60和第二活塞62的上游表面78、80的第一腔室88和第三腔室92中的流体压力(即，下游压力)生成的力。结果，轴54和连接的控制元件38完全在方向G上移动，直到如图8A和8B所示的那样第一活塞60和第二活塞62与第一板70和第二板72相邻，并且控制元件38与阀座42接合。在该位置中，流体被防止从入口26流到出口30。

当下游需求增加使得下游压力下降到先导设备的压力设定点以下时，先导设备向第一通道226提供增加的压力(即，大于下游压力的压力)作为加载压力。在该增加的加载压力处，由分别作用于第一活塞60和第二活塞62的上游表面78、80的第一腔室88和第三腔室92中的流体压力(即，增加的加载压力)生成的力超过由弹簧100和分别作用于第一活塞60和第二活塞62的下游表面84、86的第二腔室90和第四腔室94中的流体压力(即，下游压力)生成的力。结果，轴54和连接的控制元件38在方向H上移动，这使得控制元件38从座42脱离并使流体能够从入口26流到出口30。力平衡确定轴54和连接的控制元件38的实际位置，并且调节器10的流动能力随着控制元件38在方向H上移动离开座42到图9A和9B中的部分打开位置并进一步移动到图10A和10B的完全打开位置而增加。尽管上面示例描述了先导设备到第一通道226和第二通道230的典型连接，但是调节器10也可以被不同地配置。例如，第一通道226可以替代地连接到上游压力，第二通道230可以连接到由先导设备供应的加载压力，使得调节器10用作背压调节器。

现在转向图11-14，与图1-10的轴向调节器10一起使用的替代阀杆布置是根据本公开内容的教导构造的。第二示例性阀杆236、第三示例性阀杆238、第四示例性阀杆240和第五示例性阀杆242被配置为可滑动地耦接到执行器组件22的套筒50，并因此可以替换第一示例性阀杆54。第二示例性阀杆236、第三示例性阀杆238、第四示例性阀杆240和第五示例性阀杆242中的每一个都限定用于流体地耦接第二腔室90和第四腔室94的第一通路以及用于流体地耦接第一腔室88和第三腔室92的第二通路。因此，利用第二示例性阀杆236、第三示例性阀杆238、第四示例性阀杆240和第五示例性阀杆242中的一个的执行器组件22可以包括套筒50，其类似于先前附图中所示的第一示例性套筒50，但没有在圆柱形套筒50中形成的一个或多个路径76。

在图11、11A和11B中，第二示例性阀杆236在第一端244和第二端246之间延伸，并包括第一通路248、第二通路250和第三通路252。阀杆236可以包括与图5的阀杆54相同的形状，以促成与双活塞执行器组件22组装在一起。类似于图5的阀杆54，第二示例性阀杆236的纵向轴线F与阀本体14的纵向轴线X同轴。附加地，阀杆236包括具有直径D₁的第一部分256和具有直径D₂的第二部分260。第一台阶部分264将阀杆236的第一部分256和第二部分260隔开，第二台阶部分268将第二部分260和第二端246隔开。类似于图5的阀杆54的通路82，第一通路248在平行于纵向轴线F的方向上部分地延伸穿过阀杆236。第一通路248包括(例如，在相对于纵向轴线F的径向方向上延伸的)径向通道272，以及在径向通道272和阀杆236的第二端246之间延伸的纵向通道276。更具体地，径向通道272在第二部分260中延伸穿过阀杆248的外表面280，使得径向通道272与第二腔室90流体连通并邻近第一活塞60的下游表面84定位。纵向通道276相对于阀本体14的纵向轴线X轴向延伸，并终止于第四腔室94。

与图5的阀杆54相比，第二示例性阀杆236被配置为流体地耦接调节器10的第一腔室88和第三腔室92。第二通路250和第三通路252关于阀杆236的纵向F轴线对称，并且在阀杆236的第一部分256到第二部分260之间延伸。第二通路250包括形成在阀杆236的第一部分256中的第一径向通道284、形成在阀杆236的第二部分260中的第二径向通道288、以及在第一径向通道284和第二径向通道288之间延伸的纵向通道292。第一径向通道284和第二径向通道288相对于阀杆236进行定位，使得第二通路250与调节器10的第一腔室88和第三腔室92流体连通。这样，可以理解的是，例如，套筒50的第一板70和第二板72的形状被设计成允许第一腔室88和第三腔室92之间经由径向通道284、288的流体连通，并被连接到纵向通道292。还应当理解的是，第三通路252基本上类似于第二通路250，使得第二通路250的任何细节同样适用于第三通路252。第一通路248、第二通路250和第三通路252可以具有相同的内径，或者第一通路248的内径可以大于第二通路250和第三通路252中的每一个的内径。在一个示例中，第二通路250和第三通路252的组合流动能力基本上匹配第一通路248的流动能力。

在图12、12A和12B中，第三示例性阀杆238是根据本公开内容的教导构造的。第三示例性阀杆238类似于图11、11A和11B的第二示例性阀杆236，然而，阀杆238包括第一通路和第二通路。类似于第二示例性阀杆238，第一通路248在轴向与纵向轴线F对齐，并且第二通路250相对于纵向轴线F平行且在径向相对于纵向轴线F偏移。附加地，第三示例性阀杆238的纵向轴线F与阀本体14的纵向轴线X同轴。在所示示例中，第一通路248的内径等于第二通路250的内径。然而，在其它示例中，通路248、250的内径是不同的。在又一个示例中，第一通路248和第二通路250二者都可在径向相对于纵向轴线F偏移。

在图13和13A中，第四示例性阀杆240是根据本公开内容的教导构造的。当第四示例性阀杆240设置在阀本体14中时，阀杆240的纵向轴线F与阀本体14的纵向轴线X同轴。第四示例性阀杆240类似于图11、11A和11B的第二示例性阀杆236，然而，第二通路250和第三通路252从阀杆240的第一端244延伸到第二部分260。为了便于制造，第一通路248通过从第二端246钻出纵向通道276来形成，并且第二通路250和第三通路252通过从阀杆240的第一端244钻出纵向通道292来形成。径向通道294延伸穿过阀杆240的第一部分256以连接第一通路250和第二通路252的纵向通道292。止动件296相对于第二通路250和第三通路252的纵向通道292垂直设置，以在第一腔室88与第三腔室92之间隔离第二通路250和第三通路252的流体连通。为了进一步隔离第二通路250和第三通路252的纵向通道292，止动件300、302在阀杆240的第一端处设置在纵向通道292中的一个纵向通道292中。

在图14、14A、14B、14C和14D中，第五示例性阀杆242是根据本公开内容的教导构造的。第五示例性阀杆242是通过重叠第一通路、第二通路和第三通路而无需将第一通路248与第二通路250或第三通路252中的任一个通路连接而形成的。当第五示例性阀杆242设置在阀本体14中时，阀杆242的纵向轴线F与阀本体14的纵向轴线X同轴。这种重叠结构可以使用增材制造(AM)技术形成。如图14A所示，第一通路248的径向通道272成角度，使得径向通道272不与第二通路250和第三通路252连接。在图14B中，将第一通路248、第二通路250和第三通路252对齐，使得第一通路248在轴向与纵向轴线F对齐，并且第二通路250和第三通路252中的每一个都在径向相对于纵向轴线F偏移并且与第一通路248均匀间隔开。然而，如图14C所示，第一通路248在径向相对于纵向轴线F偏移，使得第一通路248不与第二通路250和第三通路252的第二径向通道306(被设置为穿过阀杆242的第二部分260)相交。如图14C所示，第一通路248围绕第二通路250和第三通路252的径向第二通道306弯曲，使得如图14D所示第一通路248在阀杆242的第二端246处在轴向与纵向轴线F对齐。

在图15中，第一示例性指示器组件96是根据本公开内容的教导构造的。指示器组件96可操作地耦接到调节器10并基于调节器10的位置提供视觉显示器。视觉显示器相对于阀本体14位于外部，使得操作员将从一定距离处了解控制元件38的位置。具体地，指示器组件96可操作地耦接到阀杆54，使得当控制元件38在打开位置和关闭位置之间移动时，阀杆54使指示器组件96显示控制元件38的位置变化。指示器组件96至少部分地设置在形成于阀本体14中的径向孔310中，并包括杆件314、可操作地耦接到杆件314的指示器318、弹簧320和堵头322。杆件314相对于阀本体14的纵向轴线X垂直地设置，并且与纵向轴线Y对齐。指示器组件96的杆件314能够在当控制元件38处于关闭位置时的第一位置(如图3、图8A和图15所示)与当控制元件38处于打开位置时的第二位置(如图1和10A)之间移动。应当理解的是，当调节器10在打开位置与关闭位置之间时，例如，当控制元件38处于图9A所示的部分打开位置时，指示器组件96还占据第一位置和第二位置之间的附加位置，以显示控制元件38的定位。在图15中，杆件314的纵向轴线Y相对于阀杆54的纵向轴线F和阀本体14的纵向轴线X按照90度的角度β定向。然而，在其它示例中，指示器组件96的纵向轴线Y与阀本体14的纵向轴线X之间的角度β可以是0度至180度之间的任何值。

在图15中，杆件314包括可滑动地耦接到阀杆54的第二端200的第一端326和与第一端326间隔开并可操作地耦接到指示器318的第二端330。具体地，杆件314的第一端326可滑动地耦接到锥形帽部334，锥形帽部334固定到阀杆54的第二端200。帽部334具有孔338，该孔338的尺寸被设计成接收阀杆54的第二端200并与阀杆54的通路82流体连通，以维持通路82和第四腔室94之间的流体连通。帽部334具有倾斜的外表面342，其从宽的第一端344渐缩到窄的第二端348。换句话说，帽部334的第二端348的外径小于帽部334的第一端344的外径，使得随着阀杆54在轴向相对于阀本体14的纵向轴线X移动，杆件314在轴向相对于纵向轴线Y轴向移位。具体地，帽部334的外表面342相对于纵向轴线X按照角度α倾斜。在图15中，帽部334的第二端348与牢固地耦接到杆件314的第一端326的滚球352接触。随着阀杆54在打开位置和关闭位置之间移动，滚球352促成杆件314相对于阀杆54的移动。

杆件314在轴向沿Y轴线移动(例如，在J方向上向上移动并在K方向上向下移动)，以根据控制元件38的位置将指示器318移动到阀本体14外部。导向套筒356设置在阀本体14和杆件314之间，以稳定地引导杆件314。指示器318延伸到阀本体14外部的程度指示调节器10的打开程度。例如，当控制元件38处于打开位置时，滚球352与帽部334的第一端344接触，并且指示器318在方向J上完全延伸。当控制元件30处于关闭位置时，滚球352与帽部334的第二端348接触，并且指示器318在方向K上完全缩回。如图10A所示的指示器318相对于阀本体14的延伸(完全打开)大于如图9A所示的指示器318相对于阀本体14的延伸(部分打开)，如图9A所示的指示器318相对于阀本体14的延伸又大于如图8A所示的指示器318相对于阀本体14的延伸，因为当滚球352与帽部334的第二端348相邻(处于关闭位置)时杆件314移位最小量，并且当滚球352与帽部334的第一端344相邻(处于打开位置)时杆件314移位最大量。

指示器318可滑动地耦接到堵头322并且可延伸到阀本体14的外部。然而，在所示的示例中，指示器318固定到杆件314的第二端330，指示器318可以是杆件314的一部分。指示器组件96还包括容纳在堵头322和弹簧座360之间的弹簧320。弹簧座360由杆件314承载并在轴向沿纵向轴线Y移动(例如，在J方向上向上移动并且在K方向上向下移动)并且将弹簧320压缩在堵头322上。弹簧320确保滚球352维持与帽部334的接触。堵头322的外螺纹364可旋转地耦接到阀本体14的孔310的内螺纹368，以将堵头22固定到阀本体14。可以通过相对于阀本体14旋转堵头322来将堵头322从本体14中移除，以访问指示器组件96或调整指示器318的标定。指示器318能够透过附接到堵头322的盖372可见。盖372优选是透明的，使得操作员可以容易地查看指示器318延伸到阀本体14外部的长度。在一些示例中，盖372可以具有刻度，该刻度带有对应于指示器318的不同位置的测量结果或标记。在一些示例中，指示器318可以具有能够透过盖372清楚可见并且与安装调节器10的环境形成对照的颜色(例如，红色)。

通常在操作中，当调节器10打开时，执行器组件22使得阀杆54在H方向上移动。随着阀杆54移动，帽部334的倾斜表面342抵靠滚球352滑动并且在相对于H方向垂直的J方向上推动杆件314。承载指示器318的杆件314在J方向上移动指示器318，从而使得指示器318延伸到阀本体14的外部并相对于盖372滑入视野以显示调节器10的定位。随着杆件在J方向上移动，杆件314使得弹簧座360将弹簧320压缩在堵头322上，从而使得当阀杆54在G方向上移动时，弹簧320展开并与弹簧座360偏置，以在K方向(与J方向相反)上移动杆件314。随着杆件314在K方向上移动，指示器318也在K方向上移动并相对于盖372滑出视野。

有利地，指示器组件96基于指示器组件96相对于阀本体14的纵向轴线X的定向而提供调节器10的位置的准确读数。如图15所示，指示器组件96相对于阀杆的纵向轴线F和阀本体14的纵向轴线X垂直，使得角度β是90度。为了确定阀杆54的位移或杆件414的位移，可以使用以下等式：

其中，L是行程指示器318的位移，Δx是阀杆54的位移，Δh是杆件314在与阀杆54的轴向方向垂直的方向上的位移。由于角度β＝90°，因此该等式可被简化为以下：

L＝Δh＝Δx tan∝

尽管已经在压力调节器10中使用行程指示器组件96的上下文中描述了行程指示器组件96，但是行程指示器组件96也可以用在其它类型的流体控制设备中。如下面将进一步描述的，行程指示器组件的不同迭代可以包括至少一个特征部，该特征部可操作地耦接到杆件并可操作地耦接到阀杆以指示压力调节器或其它流体控制设备的阀杆的行程。在以下示例中，行程指示器组件的滚球特征部由例如齿条和小齿轮特征部、绳索和滚子特征部、或铰接臂特征部代替。

图16示出了根据本公开内的教导构造的第二示例性指示器组件496。第二示例性指示器组件496可以代替第一示例性指示器组件96以与图1-10B的调节器10一起操作。第二示例性指示器组件496类似于上面所讨论的指示器组件96，只是在齿条和小齿轮实施例(图16A)中，第二示例性指示器组件496利用阀杆54和杆件414的接合来将调节器10的阀杆54的轴向移动(例如，在G方向和H方向上)转换成杆件414的旋转移动(例如，在R方向和T方向上)，以显示对控制元件38的定位，或者替换地，在齿条和齿条实施例(图16B)中，第二示例性指示器组件496利用阀杆54和杆件414的接合来将阀杆54的轴向移动(例如，在G和H的方向上)转换成杆件414的轴向移动(例如，在J和K的方向上)，以显示控制元件38的定位。与第一示例性指示器组件96的元件类似的第二示例性指示器组件496的元件由相同的并递增100的附图标记表示。为了简洁起见，简写或甚至省略了对这些元件中的许多元件的描述。

图16的第二示例性指示器组件496以齿条和小齿轮配置或者以齿条和齿条配置(图16B)进行布置。在图16A所示的齿条和小齿轮实施例中，当阀杆在轴向沿纵向轴线X移动时，指示器组件496的指示器418不在垂直方向上沿着Y轴线移动，而是改为相对于Y轴线旋转。例如，阀杆54在H方向上的移动使得指示器组件496的杆件414在T方向上围绕阀杆414的纵向轴线Y旋转。指示器组件496的旋转运动可以以多种不同方式配置。在图16A所示示例中，杆件414具有提供多个齿的波纹外表面452，这些齿被配置为与阀杆54的第二端200的波纹外表面442配合地接合。杆件414的外表面452的齿与阀杆54的波纹表面442的齿接合，使得当阀杆54轴向在G方向或H方向上移动时，阀杆54接合杆件414的齿，以分别在T方向或R方向上旋转杆件414。阀杆的波纹表面442和杆件414的外表面452的齿可被布置成提供特定传动比，以提供杆件414的期望旋转程度，该期望旋转程度对应于阀杆54的完整线性行程。

在指示器418旋转时，可以基于指示器418的旋转位置显示控制元件38的位置。在所示示例中，第二活塞62与套筒50的第二端53相邻，使得控制元件38处于打开位置。在打开位置中，指示器418显示三角形标记，其尖端指向阀本体14的入口26。在关闭位置中，指示器418的标记可以被配置为指向阀本体14的出口30。在另一个示例中，当调节器10关闭时，指示器418的标记可以指向入口26，并且当调节器10打开时，指示器418的标记可以指向出口30。指示器418可以以其它方式(例如，通过随着指示器418在显示壳或盖472中旋转而暴露不同的颜色或显示文本)来显示调节器10的定位。在又一些示例中，指示器418提供不同的可见信号以传送调节器10的位置。例如，指示器可以基于调节器10的位置，与盖472上的不同测量结果或标记进行匹配。

在操作中，阀杆54在H方向上移动以打开调节器10。阀杆54的波纹外表面442接合杆件414的波纹外表面452，从而使得杆件414在T方向上围绕Y轴线(图16A中的逆时针方向)旋转。如图16所示，调节器10处于完全打开位置，并且指示器418的标记背向出口30(即，朝向入口26)。当调节器10关闭时，阀杆54在G方向(与H方向相反)上移动并接合杆件414，以使杆件414在R方向上(图16A中的顺时针方向)绕Y轴线旋转。杆件414的旋转引起指示器418的标记的旋转，从而使得当控制元件38处于关闭位置时，指示器418的标记指向阀本体14的出口30。

在图16B所示的齿条和齿条实施例中，杆件414包括螺旋螺纹474，该螺旋螺纹474被配置成与阀杆54的螺旋螺纹476接合。在该实施例中，当阀杆54在G或H方向上移动时，阀杆54的螺旋螺纹476接合杆件414的螺旋螺纹474，以使杆件414轴向在J或K方向上移动。当阀杆54在H方向上移动时，阀杆54的螺旋螺纹476接合杆件414的螺旋螺纹474，以使杆件414在J方向上移动，从而使指示器418延伸到显示盖472中。当阀杆54在G方向上移动时，阀杆54的螺旋螺纹476接合杆件414的螺旋螺纹474，以使杆件414在K方向上移动，以使显示盖472内的指示器418下降。由此，就像行程指示器组件96一样，行程指示器组件496的齿条和齿条布置基于指示器418沿着Y轴线的位置来指示调节器10的位置。在另一个示例中，指示器组件496可以不同地构造，以将阀杆54的轴向移动转换成杆件414和指示器418的旋转移动。在又一个示例中，流体调节器可以被构造成使得阀杆54的旋转移动使控制元件38在打开位置与关闭位置之间移动。在这种情况下，指示器组件496将被配置为将阀杆54的旋转移动转换成杆件414和指示器418的轴向移动，以显示调节器10的定位。

图17示出了根据本公开内容的教导构造的第三示例性指示器组件596。第三示例性指示器组件596可以代替第一示例性指示器组件96以与图1-10B的调节器10一起操作。第三示例性指示器组件596类似于上面所讨论的指示器组件96，只是第三示例性指示器组件596包括绳索576和滚子组件580以将阀杆54(例如，在G和H方向上)的轴向移动转换成杆件514(例如，在J方向和K方向上)的轴向移动。与第一示例性指示器组件96的元件类似的第三示例性指示器组件596的元件由相同的附图标记并增加200进行表示。为了简洁起见，简写或甚至省略了对这些元件中的许多元件的描述。

如图17所示，杆件514通过绳索576和滚子组件580可操作地耦接到阀杆54。具体地，绳索576在第一钩552处可操作地耦接到阀杆54的第二端200，并且在第二钩548处可操作地耦接到杆件514的第一端526。滚子组件580被耦接到绳索576，以经由绳索576将阀杆54的位移传送到杆件514。绳索576绕滚子组件580弯曲，使得绳索576的一部分在G方向和H方向上与阀杆54一起移动，并且绳索576的一部分在J方向和K方向上与杆件514一起移动。绳索576是柔性的材料(诸如钢丝)以绕滚子组件580弯曲，但是有足够的刚性以使得绳索576在阀杆54和杆件514之间保持张紧。弹簧520设置在轴向从杆件514向外延伸的弹簧座560与堵头522之间。当阀杆54在H方向上移动时弹簧520在J方向上扩展，并且当阀杆54在G方向上移动时弹簧520在K方向上压缩。在操作中，阀杆54在G方向上拉动绳索576以关闭调节器10，并且当阀杆54在H方向上移动时，杆件514在J方向上拉动绳索576。弹簧520有助于确保钢丝绳索576保持被教导以适当地对阀杆54的移动作出响应。在这种情况下，指示器518是杆件514的第二端530，使得杆件514被可滑动地设置为穿过在堵头522中的孔，以延伸到阀本体14的外部，来指示控制元件38的定位。然而，在另一个示例中，杆件514和指示器元件518是分开的部件。

图18示出了根据本公开内容的教导构造的第四示例性指示器组件696。第四示例性指示器组件696可以代替第一示例性指示器组件96以与图1-10B的调节器10一起操作。第四示例性指示器组件696类似于上面讨论的第一示例性指示器组件96，只是第四示例性指示器组件696包括连接阀杆54和杆件614的刚性臂684以将阀杆54(例如，在G和H方向上)的轴向移动转换成杆件614(例如，在J和K方向上)的轴向移动。与第一示例性指示器组件96的元件类似的第四示例性指示器组件696的元件由相同的并且增加300的附图标记表示。为了简洁起见，简写或甚至省略了对这些元件中的许多元件的描述。

如图18所示，臂684具有铰接地耦接到阀杆54的第二端200的第一端688和铰接地耦接到杆件614的第一端626的第二端692。类似于第三示例性指示器组件596，第四示例性指示器组件696的杆件614与指示器618一体地形成。臂685是刚性构件，其将阀杆54的轴向移动转换成杆件614的轴向移动。当调节器10打开时，阀杆54在H方向上推动臂684的第一端688，这使得臂684的第二端692在J方向上在阀本体14的孔610内滑动。第二端692铰链地耦接到杆件614的第一端626，以允许当第一端688在H方向上移动时臂684在V方向上转动(swivel)。当调节器10关闭时，阀杆54在G方向上拉动臂684的第一端688，从而使得臂684的第二端692在K方向上在阀本体14的孔610内滑动。当臂684的第一端688在G方向上移动时，臂684在M方向(与V方向相反)上转动。在另一个示例中，指示器组件696可以包括铰接地耦接到阀杆54和杆件614的第二臂684。

再次参考图2，组装或安装调节器10的方法通常包括以下步骤：提供单铸阀本体14，组装执行器组件22，将控制元件38可操作地耦接到阀杆54，将执行器组件22与阀本体14的纵向轴线X对齐，将执行器组件22通过入口26插入阀本体14的孔18中，并通过将入口配件42可操作地耦接到阀本体14来将执行器组件22固定到阀本体14。为了组装执行器组件22，第一活塞60和第二活塞62以及第一套筒部分50a和第二套筒部分50b被组装到阀杆54。具体地，组装执行器组件22的步骤包括使阀杆54的第二端200滑动通过第二板70的孔口89和第二活塞62的孔口，并使阀杆54的第一端132滑动通过第一活塞60的孔口和第二板72的孔口89。如上面所描述的，第一活塞60和第二活塞62固定到阀杆54。控制元件138的毂130滑动到阀杆54的第一端132上并固定到其上。帽部334固定到阀杆54的第二端200。阀杆54和附接到其上的部件然后与阀笼104一起被完全插入阀本体14中，并且所有内部部件通过将入口配件46固定到入口26来维持在阀本体14中。

现在转到图19，控制系统700包括与第二轴向调节器710串联的图1的第一示例性轴向调节器10。第一轴向调节器10或“监控器”可以与第二轴向调节器710或“工作调节器”相同，但监控器10用作备用调节器，并且位于工作调节器710的上游，并且设定在略高的压力设定点处。在正常操作中，因为工作调节器710使控制压力(即，工作调节器710的出口730处的流体压力)维持在比监控器10的设定点低的压力，所以监控器10保持在完全打开位置。然而，如果工作调节器710以引起控制压力增加的方式发生故障，则监控器10接管并将控制压力维持在略高的监控器设定点。为了便于参考，并且在可能的范围内，轴向调节器710的相同或类似的部件将保留与上面关于第一示例性轴向调节器列出的相同的附图标记，尽管附图标记将增加700。

控制系统700包括监控器10、由导管716耦接到监控器的工作调节器710、以及指挥器(pilot)和压力稳定器的网络。具体地，控制系统700包括第一指挥器40、第二指挥器42、第一压力稳定器48、第三指挥器740、以及第二压力稳定器748。

第一压力稳定器48和第二压力稳定器748可以是标准压力稳定器(例如

SA/2型压力稳定器)。第一压力稳定器48和第二压力稳定器748接收来自监控器10的入口26的流体压力，并根据控制压力分别向第一指挥器40和第三指挥器740提供一致的指挥供应压力。

第一指挥器40可以是标准的弹簧打开指挥器(spring-to-open pilot)，例如

PRX 120指挥器。第一指挥器40包括形成在指挥器40的壳体中的第一端口49、第二端口51、第三端口52、以及第四端口53。第一端口49接收来自第一压力稳定器48的指挥供应压力。第二端口51与第二指挥器42的第一端口55流体连通，并且经由第一通道226与监控器10的第一腔室88和第三腔室92流体连通。第三端口52经由第二通道230与监控器10的第四腔室94流体连通。第四端口53与工作调节器710的出口730流体连通。

第一指挥器40响应于第三端口52处的流体压力，其最终流体地耦合到控制压力。在正常操作中，控制压力小于第一指挥器40的设定点，使得第一指挥器40处于打开位置，其中第一端口49耦接到第二端口51。在该打开位置，来自第一压力稳定器48的指挥供应压力(其在第一端口49处被接收)，被引导至监控器10的第一腔室88和第三腔室92，这将监控器10维持在打开位置。如果工作调节器710失效，使得出口730处的压力超过第一指挥器40的设定点，则第一指挥器40转换到关闭位置，使得第一端口49不耦接到第二端口51。当第一指挥器40处于关闭位置时，经由第二端口51和第四端口53的连接将压力从第一腔室88和第三腔室92释放到工作调节器710的出口730，并且监控器10调节以将控制压力维持在第一指挥器40的设定点处的压力。

第二指挥器42可以是标准的弹簧关闭指挥器(spring-to-close pilot)，例如

PRX 131指挥器。第二指挥器42包括形成在第二指挥器42的壳体中的第一端口55、第二端口56、以及第三端口57。第二指挥器42的第一端口55经由第一通道226与监控器10的第一腔室88和第三腔室92流体连通。第二端口56与工作调节器710的出口730流体连通。第三端口57经由第二通道230与控制压力流体连通。

第二指挥器42响应于第三端口57处的流体压力，其最终流体地耦合到如上所述的控制压力。第二指挥器42用作快速倾卸指挥器(quick-dump pilot)，其使得在第二指挥器42处于打开位置时(即，当控制压力超过第二指挥器42的设定点时)监控器10的第一腔室88和第三腔室92能够经由第一端口55与第二端口56之间的较高流动路径被抽空到工作调节器710的出口730。这种快速倾卸布置使得监控器10能够比监控器10仅连接到第一指挥器40更快速地关闭。

第三指挥器740可以是标准的弹簧打开指挥器，例如

PRX120指挥器。第三指挥器740包括形成在指挥器740的壳体中的第一端口749、第二端口751、第三端口752、以及第四端口753。第一端口749接收来自第二压力稳定器748的指挥供应压力。第二端口751经由第一通道826与工作调节器710的第一腔室788和第三腔室792流体连通。第三端口752经由第二通道830与工作调节器710的第四腔室794流体连通，其最终耦合到控制压力。

第三指挥器740以与第一指挥器40相同的方式起作用。当控制压力小于第三指挥器740的设定点时，第三指挥器40处于打开位置，其中第一端口749耦接到第三指挥器740。在该打开位置，来自第二压力稳定器748的指挥供应压力(其在第一端口749处被接收)被引导至工作调节器710的第一腔室788和第三腔室792，这将工作调节器710维持在打开位置。当控制压力超过第三指挥器740的设定点时，第三指挥器740转换到关闭位置，使得第一端口749不被耦接到第二端口751。在该关闭位置，压力经由第二端口751和第四端口753的连接从第一腔室788和第三腔室792释放到工作调节器710的出口730，并且工作调节器710行进到关闭位置。以这种方式，工作调节器调节以将控制压力维持在第三指挥器740的设定点。

当监控器在其正常的完全打开位置操作时，监控器10上的压降非常小。在这种布置中，监控器10的入口26处的流体压力可能显著大于控制压力。因此，在打开方向上(即，在入口26处)阀杆54的横截面区域上操作的流体压力可以显著大于在关闭方向上(即，在监控器10的第二腔室90和第四腔室94中)阀杆54的横截面区域上操作的流体压力。当该压差足够大时，活塞组件22的弹簧100可能无法完全关闭监控器10。为了解决这种不平衡，可以修改调节器10以分别在阀杆54、754的第二端200、1100处包括平衡结构。

转到图20和图21，浮动平衡组件912可操作地耦接到调节器910的本体914。图20的轴向调节器910类似于图1的轴向调节器10。因此，为了便于参考，并且在可能的范围内，轴向调节器910的相同或相似的部件将尽可能地保持与上述关于第一示例性轴向调节器10列出的相同的附图标记，尽管附图标记将增加900。

在图20和图21中，浮动平衡组件912包括端帽940、阀杆942、衬套948、以及一个或多个O形环952。端帽940的凸缘957被耦接到调节器910的本体914并且与杆942一起将第四腔室994与出口930隔离。一个或多个O形环952在浮动杆942与端帽940之间提供密封件以维持第四腔室994与出口930之间的隔离。在所示示例中，阀杆942浮动在形成于端帽940中的孔959内，使得阀杆942能够沿着调节器本体914的X轴移动。阀杆942依据出口930处和第四腔室994中的流体压力沿轴向移动。

如图20所示，浮动杆942跨越执行器组件922的第四腔室994和出口930。当调节器910用作工作调节器时，第二腔室990和第四腔室994中的控制压力大约等于出口930处的压力。因为在浮动杆942的第一端953上操作的控制压力基本上等于在浮动杆942的第二端955上操作的出口压力，所以浮动杆942实质上未对阀杆954施加力，从而不影响调节器910的操作。然而，当调节器910用作监控器时，第二腔室990和第四腔室994中的控制压力显著低于出口930处的压力。因为在浮动杆942的第一端953上操作的控制压力基本上小于在浮动杆942的第二端955上操作的出口压力，所以浮动杆942移动到左边(在图20和图21中所示的方向上)并且接触阀杆954。在浮动杆942的第二端955上操作的出口压力的力用作帮助调节器910朝向关闭位置移动。此外，因为当调节器910用作监控器时出口压力基本上等于入口压力，所以在浮动结构的第二端955上操作的压力基本上等于在阀杆954的不平衡横截面区域上操作的入口压力。因此，浮动平衡组件912提供在第一操作模式下和在第二操作模式下操作的结构，在第一操作模式下浮动杆942接合执行器组件922的阀杆954，在第二操作模式下浮动杆942与阀杆954分离。在第一操作模式下，浮动杆942可操作地耦接到控制元件，并在控制元件上施加第一力。在第二操作模式下，浮动杆942有效地与控制元件解耦。

如图21所示，浮动杆942的第一端953具有半球形形状，其中形成内部通道961。内部通道961包括纵向部分963和相对于纵向部分963垂直的横向部分965。当平衡组件912处于第一操作模式时，如图20所示，内部通道961与通路982流体连通，该通路982部分地延伸通过阀杆954。以这种方式，当浮动杆942的第一端953与执行器组件922的阀杆954的第二端1100接触时，阀杆954的通路982和浮动杆942的内部通道961将调节器910第二腔室990与的第四腔室994流体地耦接。当浮动杆94在端帽940内滑动时，第一端953的半球形形状可能有利地帮助引导浮动杆942。然而，在其它示例中，浮动杆942的第一端953可以具有不同的几何形状，并且可以设置为没有内部通道。

虽然平衡组件912已被描述为具有浮动杆942，但是在替代实施例中，平衡组件912的杆942可能被附接到阀杆954。在这种布置中，固定杆942实质上操作为执行器组件922的阀杆954的延伸部分。由于固定杆942被耦接到杆954，因此出口压力将总是操作以在阀杆954上施加闭合力。因此，与浮动杆布置不同，无论调节器910用作监控器还是用作工作调节器，固定杆平衡结构布置都将施加等于在杆942的第二端955的横截面区域上操作的出口压力的力。

有利地，本公开内容的轴向调节器10简化了调节器构造、制造、维护和组装。为了访问所公开的调节器10的内部部件，操作员仅需要从阀本体14中移除入口配件46并且通过入口26将内部部件从孔18中滑出，这可以利用经由间隔件134安装在管道中调节器10来实现。调节器10的组装也被简化了，因为在将执行器组件22插入阀本体14之前可以适当地布置内部部件，从而确保这些部件的精确对齐和放置。调节器部件的修理或替换也被简化了，并且对内部部件的访问可以通过入口26或者在一些情况下通过与入口26的不同的访问入口(access entry)来实现。内部部件的可移除性进一步使得阀本体14能够与不同类型内部部件一起使用以提供不同的功能。例如，可以将不同的内部部件插入阀本体14中，以使得得到的设备能够用作控制阀或速关安全阀。调节器10的阀杆54也便于组装。如上所述，阀杆54具有带有变化的外径的不同部分。当在将内部部件插入阀本体14之前将阀杆54相对于套筒50定位时，操作员仅需要将套筒50的板70、72的孔口87、89与阀杆54的相应的厚度(即，段)匹配。附加地，在将执行器组件22布置在阀本体14内之前，操作员可以确保阀杆54的通路82流体连接第一下游腔室90和第二下游腔室94，并且套筒50的路径76流体连接第一游腔室88和第二上游腔室92。

双活塞执行器组件22为调节器10提供紧凑设计，同时提供足够的压力感测区域。活塞60、62串联布置，并且部分地由每一个活塞60、62限定的上游腔室88、92和下游腔室90、94分别流体连通。以这种方式，双活塞执行器组件22有效地提供与大得多的单活塞执行器组件的压力感测区域类似或比大得多的单活塞执行器组件的压力感测区域甚至更大的压力感测区域，但是以相对紧凑的构造来提供。通过内部部件的轴向插入进一步减小了调节器10的尺寸，这允许阀本体14是单个部件而不是与大型且沉重的法兰连接的多个部件。紧凑的尺寸使得调节器10能够被设计成以大的线尺寸(例如，12英寸线)安装，然而现有技术的轴向调节器的尺寸和重量可以将这种调节器的设计限制于较小的线尺寸。

附加地，执行器组件22被布置成使得第一活塞60和第二活塞62与套筒50而不是与阀本体14的内壁密封接合地移动。这简化了制造过程，因为仅有套筒50而不是阀本体14需要加工，以提供平滑的滑动内表面214。因此，较大的阀本体14可以使用较低成本的技术制造，诸如粗糙铸造而非机加工。由此，双活塞执行器组件22因此降低了调节器10的制造成本。

第二示例性阀杆236、第三示例性阀杆238、第四示例性阀杆240和第五示例性阀杆242还简化了双活塞执行器组件22。如上面所描述的，第二示例性阀杆236、第三示例性阀杆238、第四示例性阀杆240和第五示例性阀杆242中的每一个都提供至少两个通路以流体连接第一腔室88和第三腔室92，以及第二腔室90和第四腔室94。因为阀杆236、238、240和242中的每一个都提供在第一腔室88和第三腔室92之间的流体连接，调节器10的套筒50可以不包括延伸穿过套筒50的圆柱形部分66和第二盘72的一个或多个路径76。以这种方式，调节器10将不需要在孔18中以及在阀本体14和套筒50之间设置的相同密封机构来有效地密封执行器组件22的路径76。相反，控制压力通过阀杆236、238、240、242来传送，而没有在套筒50的圆柱形壁66中形成。

有利地，本公开内容的指示器组件96、396、496、596、以及696通过将阀杆54的轴线位移转换成方便在调节器10的外部的指示器移动来提供调节器10的位置的精确读数以及紧凑的设计。

调节器10的部件中的任一部件都可以使用通过在材料或接收表面上添加连续材料层来构建三维物体增材制造(AM)技术或工艺来制造。具体地，第一阀杆236、第二阀杆238、第三阀杆240、第四阀杆236和第五阀杆242可以使用AM来制造，以实现交错式通路布置以及甚至更复杂的通路布置。AM技术可以由任何适合的机器或机器的组合来执行。AM技术可以通常涉及或使用计算机、三维建模软件(例如，计算机辅助设计或CAD、软件)、机器装备和分层材料。一旦生成了CAD模型，机器装备就可以从CAD文件中读入数据，并以层叠的方式来分层堆放或添加连续的液体、粉末、片材(例如)层以制造三维物体。AM技术可以包括若干技术或工艺中的任何一种，诸如作为示例，立体光刻(“SLA”)工艺、数字光处理(“DLP”)、熔融沉积建模(“FDM”)工艺、多喷嘴建模(“MJM”)工艺、选择性激光烧结(“SLS”)工艺、选择性激光熔化(“SLM”)工艺、电子束熔化(“EBM”)工艺、以及弧焊AM工艺。在一些实施例中，AM工艺可以包括定向能量激光沉积工艺。这种定向能量激光沉积工艺可以由具有定向能量激光沉积能力的多轴计算机数控(“CNC”)机床执行。可以利用其它制造技术来创建根据本公开内容的轴向调节器的阀杆，并且不限于本文的技术。

本文所提供的附图和描述仅用于说明的目的描绘和描述了轴向调节器的优选实施例。本领域技术人员将从前述讨论中容易地认识到的是，可以采用本文所示部件的替代实施例而无需脱离本文所描述的原理。因此，在阅读本公开内容时，本领域技术人员将理解用于轴向调节器的附加的替代结构和功能设计。因此，尽管已经说明和描述了特定实施例和应用，但是应当理解的是，所公开的实施例不限于本文所公开的精确构造和部件。在不脱离所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以在本文公开的方法和部件的布置、操作和细节中进行对本领域技术人员而言显而易见的各种修改、改变和变化。

Claims (21)

1.一种流体控制设备，其包括：

阀本体，所述阀本体限定入口、出口、以及连接所述入口与所述出口的流动路径；

阀座；

控制元件，所述控制元件能够相对于所述阀本体在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述控制元件接合所述阀座，在所述打开位置，所述控制元件与所述阀座间隔开；

执行器组件，所述执行器组件响应于感测压力来控制通过所述流体控制设备的流体流动，并且其能够操作地耦接到所述控制元件，所述执行器组件包括：

腔体，所述腔体限定感测腔室；以及

第一阀杆，所述第一阀杆能够操作地耦接到所述控制元件并延伸通过所述感测腔室；

第二阀杆，所述第二阀杆能够移动地设置在所述感测腔室与所述出口之间，所述第二阀杆被配置为在第一操作模式下接合所述执行器组件的第一阀杆，并且在第二操作模式下与所述第一阀杆分离；

其中，所述第二阀杆被配置为在所述第一操作模式下向所述执行器组件的所述第一阀杆施加力。

2.根据权利要求1所述的流体控制设备，还包括能够操作地耦接到所述阀本体的端帽，所述端帽至少部分地包围所述第二阀杆。

3.根据权利要求2所述的流体控制设备，还包括密封件，所述密封件设置在所述第二阀杆与所述端帽之间，以隔离所述感测腔室和所述出口。

4.根据权利要求1所述的流体控制设备，其中，所述感测压力在所述第二操作模式下基本上等于所述出口处的流体压力，并且在所述第一操作模式下小于所述出口处的流体压力。

5.根据权利要求2所述的流体控制设备，其中，所述第二阀杆相对于所述端帽滑动。

6.一种流体控制设备，其包括：

阀本体，所述阀本体限定入口、出口、以及连接所述入口与所述出口的流动路径；

阀座；

控制元件，所述控制元件能够相对于所述阀本体在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述控制元件接合所述阀座，在所述打开位置，所述控制元件与所述阀座间隔开；

平衡组件，所述平衡组件在第一操作模式下能够操作地耦接到所述控制元件，并且在第二操作模式下与所述控制元件解耦；

其中，所述平衡组件被配置为在所述第一操作模式下向所述控制元件施加力以朝向所述阀座推动所述控制元件。

7.根据权利要求6所述的流体控制设备，其中，所述平衡组件能够移动地设置在所述阀本体中。

8.根据权利要求6所述的流体控制设备，还包括执行器组件，所述执行器组件响应于感测压力来控制通过所述流体控制设备的流体流动，所述执行器组件包括限定感测腔室的腔体、以及能够操作地耦接到所述控制元件并延伸通过所述感测腔室的阀杆。

9.根据权利要求8所述的流体控制设备，其中，所述平衡结构组件包括浮动杆，所述浮动杆设置在所述执行器组件的感测腔室与所述阀本体的出口之间。

10.根据权利要求9所述的流体控制设备，其中，所述浮动杆在所述第一操作模式下与所述执行器组件的阀杆接触，并且在所述第二操作模式下与所述执行器组件的阀杆间隔开。

11.根据权利要求10所述的流体控制设备，其中，所述平衡组件包括能够操作地耦接到所述阀本体的端帽，所述端帽至少部分地包围所述浮动杆。

12.根据权利要求11所述的流体控制设备，其中，所述平衡组件包括衬套和密封件。

13.根据权利要求12所述的流体控制设备，其中，所述密封件设置在所述浮动杆与所述端帽之间，以隔离所述感测腔室和所述出口。

14.根据权利要求8所述的流体控制设备，其中，所述感测压力在所述第二操作模式下基本上等于所述出口处的流体压力，并且在所述第一操作模式下小于所述出口处的流体压力。

15.根据权利要求8所述的流体控制设备，其中，所述平衡组件的一部分固定到所述执行器组件的阀杆。

16.一种控制系统，其包括：

第一轴向调节器，所述第一轴向调节器包括入口、出口、连接所述入口与所述出口的流动路径、以及执行器组件，所述执行器组件包括第一腔室和第二腔室；

第二轴向调节器，所述第二轴向调节器能够操作地耦接到所述第一轴向调节器，所述第二轴向调节器包括与所述第一轴向调节器的出口流体连通的入口、出口、连接所述入口与所述出口的流动路径、以及执行器组件，所述第二轴向调节器设置在所述第一轴向调节器的下游；

第一指挥器，所述第一指挥器与所述第一执行器组件的第一腔室流体连通，所述第一指挥器具有第一压力设定点；以及

第二指挥器，所述第二指挥器与所述第一指挥器流体连通并与所述第一执行器组件的第二腔室流体连通，所述第二指挥器的第二压力设定点低于所述第一压力设定点；

其中，在第一操作模式下，所述第二轴向调节器维持所述控制系统的控制压力，并且在第二操作模式下，所述第一轴向调节器维持所述控制系统的控制压力。

17.根据权利要求16所述的控制系统，其中，所述第一轴向调节器和所述第二轴向调节器中的每一个轴向调节器的执行器组件都包括控制元件和阀座，所述控制元件能够相对于所述阀本体在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述控制元件元件接合所述阀座，在所述打开位置，所述控制元件与所述阀座间隔开。

18.根据权利要求17所述的控制系统，其中，所述第一轴向调节器包括能够操作地耦接到所述第一轴向调节器的控制元件的平衡组件，使得在所述第一操作模式下，所述平衡组件被配置为向所述控制元件施加力以朝向所述阀座推动所述控制元件。

19.根据权利要求17所述的控制系统，其中，所述第二轴向调节器包括平衡组件，所述平衡组件在所述第一操作模式下能够操作地与所述第二轴向调节器的控制元件解耦。

20.根据权利要求19所述的控制系统，其中，所述第二轴向调节器的平衡组件能够操作地耦接到所述第二轴向调节器的控制元件，使得在所述第二操作模式下，所述平衡组件被配置为向所述控制元件施加力，以朝向所述阀座推动所述控制元件。

21.根据权利要求16所述的控制系统，还包括第三指挥器，所述第三指挥器与所述第二轴向调节器的出口流体连通。

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