专利名称：模块化调节器平台的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及流体调节器，更具体而言，涉及一种便于针对全球应用进行调 节器配置的模块化调节器平台。
背景技术：
过程控制系统使用各种现场设备来控制过程参数。流体调节器通常分布在整个过 程控制系统中，以控制不同流体(例如，液体、气体等)的压力。流体调节器典型地用于将流 体的压力调节到基本恒定的值。具体地，流体调节器具有典型地接收处于相对较高压力的 供应流体的入口，并在出口处提供相对较低且基本恒定的压力。例如，与一件装置(例如， 锅炉)相关联的气体调节器可从气体分配源接收具有相对较高压力的气体，并且可调节该 气体以具有适合所述装置的安全、高效使用的较低、基本恒定的压力。流体调节器典型地使用隔膜来控制流体的流动和压力，该隔膜具有由偏压弹簧施 加到该隔膜一侧的设定或控制压力。所述隔膜还直接地或通过联动装置(例如，操作杆) 被操作性地连接到阀盘，该阀盘相对于阀座环的节流孔移动，该阀座环将调节器的入口流 体地连接到调节器的出口。隔膜响应出口压力与所述设定或控制压力之间的差而移动阀 盘，以改变阀盘提供的流动限制，从而获得基本恒定的出口压力，该出口压力向隔膜的另一 侧提供与所述设定或控制压力相等或成比例的平衡力。全球不同的市场通常要求不同的流体调节器操作和/或性能特性的组合。特别 是，期望或要求的例如阀内件的类型、调节器隔膜组件动作(例如直动式、压力加载式、先 导操作式等)、过压保护、压力记录(registration)(例如内部、外部、双重内/外等)等性 能或操作特性的组合可在全球市场具有广泛的变化。然而，很多期望或要求的性能或操作 特性的组合都是排他性的，结果是，很多流体调节器制造商提供许多种不同设计的调节器 产品系列，这些产品系列中的每一个都被具体配置为适于不同全球市场的特殊需求。这种 为了满足全球市场的方案要求制造商不得不生产和支持大量的多样化的产品，这使得售后 困难且昂贵。
发明内容
在一个描述的示例中，一种用于流体调节器的杆导承包括主体，该主体具有可滑 动地接纳阀杆的开口和具有多个环形密封件的外表面，所述多个环形密封件将所述主体可 移除地连接在调节器壳体的膛孔内，并且将所述主体与所述调节器壳体或阀对准。在另一个描述的示例中，一种流体调节器包括布置在致动器壳体内的第一隔膜组 件和连接到所述致动器壳体的阀体。杆导承被可移除地连接在所述致动器壳体内，且具有 第一通道以引导被操作性地连接到所述第一隔膜组件的阀杆。位于所述杆导承的外表面与所述致动器壳体的内表面之间的多个密封件，将所述杆导承与所述致动器壳体和所述阀体 中的至少之一对准。在又一个描述的示例中，一种流体调节器包括致动器壳体和连接到所述致动器壳 体的阀体。从多个隔膜组件中选出的第一隔膜组件被操作性地连接在所述致动器壳体内。 所述第一隔膜组件可与从所述多个隔膜组件中选出的第二隔膜组件互换。该流体调节器还 包括被可移除地连接在所述致动器壳体内的第一杆导承。所述第一杆导承包括膛孔，用于 可滑动地接纳被操作性地连接到所述第一隔膜组件的阀杆。所述第一杆导承从多个杆导承 中选出，且可与从所述多个杆导承中选出的第二杆导承互换。位于所述第一杆导承的外表 面与所述致动器壳体的内表面之间的多个密封件，将所述第一杆导承与所述致动器壳体和 所述阀体中的至少之一对准。
图1图示说明一种本文描述的示例性模块化流体调节器。图2为图1的示例性模块化流体调节器的局部剖视图，其中示出本文描述的一种 示例性可互换杆导承。图3图示说明示于图1中的示例性流体调节器和示例性杆导承的放大部分。图4A、图4B和图4C图示说明本文描述的另一示例性杆导承，其具有可选择性被阻 塞的通道以将流体调节器配置用于内部或外部压力记录。图5为图4A、图4B和图4C中示出的示例性杆导承的剖视图。图6图示说明又一示例性杆导承，其可用于本文描述的示例性调节器。图7图示说明又一示例性杆导承，其可用于本文描述的示例性调节器。图8图示说明示例性隔膜组件，其可用于实现本文描述的不具有内部压力泄放的 示例性调节器。图9为图8的示例性隔膜组件的另一视图。图10图示说明另一示例性隔膜组件，其可用于实现本文描述的具有象征性内部 压力泄放的示例性调节器。图11图示说明又一示例性隔膜组件，其可用于实现本文描述的具有完全内部压 力泄放的示例性调节器。图12图示说明又一示例性隔膜组件，其可用于实现本文描述的具有压力加载式 隔膜的示例性调节器。图13图示说明可用于实现本文描述的示例性调节器的高压隔膜组件。图14图示说明可用于实现本文描述的示例性调节器的低压隔膜组件。图15-18图示说明可互换地用于实现本文描述的示例性调节器的示例性泄放阀座。图19和图20图示说明可互换地用于实现本文描述的示例性调节器的示例性推柱。图21图示说明可用于实现本文描述的示例性调节器的示例性推柱/泄放阀座组 件。图22-24图示说明可用于实现本文描述的示例性调节器的示例性阀操作杆组件。
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图25图示说明根据本文描述的示例可实现的示例性压力平衡流体调节器。图26图示说明根据本文描述的示例可实现的示例性压力平衡和压力加载式流体
调节器。图27图示说明根据本文描述的示例可实现的位于压力保护配置上方的示例性集 成监视器。图28图示说明可用于本文描述的示例调节器的示例性安全切断设备。
具体实施例方式本文描述的示例性器具使得流体调节器制造商能够提供单一的流体调节器结构 或平台以满足众多的全球市场的操作和性能特性要求。更具体地，本文描述的示例性器具 显著增加调节器部件的模块化程度，从而使制造商或者消费者能够减少许多为了满足众多 全球市场的多样化需求而提供的流体调节器组件的部件数量。本文描述的示例性流体调节 器器具所提供的增加的模块化程度导致较少的总调节器部件，而这相应减少与组装、维护、 库存、部件供应者、培训等相关的成本。并且，这种增加的模块化程度(例如，由于其可互换 性而提供可能的调节器部件的任意组合的能力)还使得制造商能够以较低的总成本向更 多的全球市场供应流体调节器。如下面将要更详细地描述的那样，本文描述的示例性流体调节器可使用可互换杆 导承和/或可互换隔膜组件，这使得各种不同的流体调节器配置能够应用在通用的致动器 壳体和/或阀体内。更具体地，本文描述的示例性可互换杆导承可使得诸如压力平衡和非 压力平衡等不同的阀内件类型能够应用在通用的致动器壳体和/或阀体内。类似地，本文 描述的示例性可互换杆导承可使得诸如直动式、压力加载直动式、和/或先导操作式阀等 不同的阀作用能够使用通用的致动器壳体和/或阀体实现。很多已知的流体调节器使用与下致动器壳体集成在一起的杆导承，以提供所述杆 与盘相对于阀的阀座或节流孔的可容许的对准。然而，这种集成显著减小致动器壳体、阀体 等应用灵活性。例如，可能需要不同的下致动器壳体以满足若干不同应用，这是因为每一 种应用可能要求具有稍微不同的杆导承设计的特征或配置。然而，如果杆导承能够被更换 (例如可与多种杆导承互换)，则致动器壳体可被制造为实质上更通用(例如能够被用于很 多不同应用和功能配置)。与已知的流体调节器相比，本文描述的可互换杆导承可通过定位在杆导承的外表 面与致动器壳体的内壁或内表面之间的多个环形密封件(例如，0形圈)而可与致动器壳 体分隔开并被可移除地连接到致动器壳体。如下面更详细地描述的那样，这些密封件提供 力以使杆导承在致动器壳体内浮动或对准(例如居中)，并因而将杆导承与穿过该导承而 与致动器壳体和/或阀连接的阀杆对准。另外，这些密封件在致动器壳体与杆导承之间提 供压力密封，提供摩擦力以有利于在组装和/或拆除期间将杆导承保持在致动器壳体中， 并且向杆导承施加预负载以减小或基本消除杆导承与致动器壳体之间的侧向(例如轴向) 间隙。本文描述的示例性杆导承可替换地或者另外地提供膛孔或通道，该膛孔或通道能 够被选择性地阻塞或打开，以将调节器组件分别配置用于外部或内部压力记录。为了便于 将调节器组件工厂和/或现场配置用于外部或内部压力记录，杆导承提供插入构件(例如螺钉)，该插入构件被可选地连接到通道以阻塞该通道，从而将调节器配置用于外部记录。 插入构件可存放在杆导承主体的开口或孔(例如盲孔)中，并且可从该杆导承主体的开口 或孔中移除。结果是，调节器能够被容易地配置(例如在现场和/或工厂中)用于内部或 外部压力记录，从而根据所需适用于特殊应用的要求。本文描述的示例性流体调节器还包括高度模块化的隔膜组件，该高度模块化的隔 膜组件可被配置为满足大范围的不同应用和/或操作要求。更具体而言，从多个隔膜组件 中选出的第一隔膜组件与从所述多个隔膜组件中选出的第二隔膜组件可互换，以使得调节 器能够具有与由第二隔膜组件提供的第二操作特性不同的第一操作特性。如下面更详细地描述的那样，本文描述的模块化隔膜组件包括多个可互换的泄放 阀座、泄放阀杆、推柱组件、和阀操作杆。特别是，可实现阀座与推柱的不同组合以提供不同 的过压保护(OPP)功能，例如内部泄放、象征性(token)泄放，从而支持外部0ΡΡ、针对气体 敏感环境(例如在点火源附近的室内调节器等)的非泄放。另外或可替换地，泄放阀杆、推 动杆组件和阀操作杆臂的组合可允许颠倒隔膜操作以用于压力加载或基于先导的应用，并 且可使得推动杆组件能够与不同杠杆比的操作杆臂配合。这种不同杠杆比的操作杆臂可用 于例如使流体调节器被配置用于典型地要求较大杠杆比的非压力平衡阀内件，或者用于典 型地要求相对较低杠杆比的压力平衡阀内件。本文描述的另一示例性调节器可被配置为在给定阀体和/或阀口尺寸内提供平 衡(即压力平衡)或非平衡阀内件。结果是，特定的阀口尺寸能够适应较大范围的入口压 力，从而显著减小提供满足多个全球市场的各种需求的调节器所需的部件总数。另外，本文描述的示例性调节器能够被配置为提供不同类型的0ΡΡ，举例而言，例 如，内部压力泄放(例如上面指出的内部压力泄放)、连接到主调节器的集成监视器、或外 部安全切断设备。在讨论可被用于实现本文描述的示例性模块化调节器的示例性可互换的杆导承、 泄放阀座、泄放阀杆、推柱组件、阀操作杆等的细节之前，下面先结合图1对示例性流体调 节器100进行描述。如图1所示，示例性流体调节器100包括被操作性地连接到阀104的 致动器102。致动器102包括上致动器壳体106和下致动器壳体108。致动器壳体106和 108容纳通过操作杆117被操作性地连接到阀杆116的模块化(即可互换)隔膜组件110。 隔膜组件100可与诸如结合图8和图9描述的隔膜组件800等其它隔膜组件互换。下致动器壳体108被连接到具有入口 120和出口 122的阀体118。阀座124被安 装在阀体118中且限定节流孔，流体可通过该节流孔从入口 120流到出口 122。连接到杆 116—端的阀塞128包括密封盘130，该密封盘130可由弹性材料制成，且当杆116和塞128 被驱动朝向阀座124时，该密封盘130密封地接合阀座124的密封表面。如下面结合图2 和图3更详细地描述的那样，示例性流体调节器100包括可互换杆导承132。该杆导承132 包括环形密封件，以将杆导承132以及相应的杆116和密封盘130与下致动器壳体108、阀 体118和阀座124中的至少一个对准。可互换杆导承132被可移除地连接(例如通过环形密封件)在致动器壳体108内， 且可与从多个杆导承中选出的第二杆导承互换，例如结合图4A、图4B、图4C和图5示出的 杆导承400。以这种方式，第一杆导承可从所述多个杆导承中选出，以提供与从所述多个杆 导承中选出的第二杆导承所提供的第二操作特性不同的第一操作特性。在一个示例中，第
7一杆导承被配置为连接到压力平衡阀内件类型，而第二杆导承被配置为连接到非压力平衡 阀内件类型。图2和图3更详细地示出图1的可互换杆导承132。如图2和图3所示，杆导承 132布置在致动器壳体108的膛孔或通道200中。杆导承132包括通道或膛孔202以可滑 动地接纳和/或引导阀杆116。多个密封件204和206布置在杆导承132的外表面208与 致动器壳体108的内表面210之间。密封件204和206摩擦地接合致动器壳体108的内表 面210，以将杆导承132可移除地连接在致动器壳体108的膛孔200内。密封件204和206 向致动器壳体108的内表面210施加预负载或力(例如以移位或使之变形)，使杆导承132 在致动器壳体108的通道或膛孔200内相对于阀体118和阀座124基本对准(例如居中)。更具体地，可使用0形圈来实现的密封件204和206可用于向杆导承132提供基 本相等的向内引导(例如朝向杆116)的力，从而使杆导承132在通道或膛孔200内基本居 中或对准。以此方式，密封件204和206能够补偿由于具有可互换的杆导承配置(即，不与 致动器壳体108集成的杆导承)而导致的额外的容许量变化(例如容许量累计)。例如，杆 导承132和壳体108的添加的或最坏情况的容许量能够通过密封件204和206的弹性性质 而补偿。因此，可互换杆导承132可响应杆导承132的主体、杆116、和/或壳体108的容许 量变化和/或其它非理想特性而进行自对准。除了向杆导承132提供居中或者对准的力之外，密封件204在致动器壳体108的 膛孔200和环绕致动器壳体108的周围大气以及阀体118的出口腔212之间提供压力密 封。类似地，密封件206在出口腔212与环绕致动器壳体108的周围大气以及致动器壳体 108的膛孔200之间提供压力密封。因此，在流体调节器100为气体调节器的情况下，潜在 的有害气体被防止释放到调节器100周围的环境大气中。进一步，由于密封件204和206摩擦地接合致动器壳体108的内表面208，杆导承 132能够在调节器100的组装期间(例如，工厂组装、现场修理或重新配置，等)被容易地保 持在致动器壳体108内。再进一步，密封件204和206施加到杆导承132上的力还减小或 基本消除杆导承132与致动器壳体108之间的间隙或移动。例如，杆导承132移动的轴向 和/或侧向间隙可被基本减小或消除。尽管图3的示例示出密封件204和206被捕获或坐落在肩部300和302上，但密 封件204和206还可以可替换地或者另外地被至少部分地捕获在围绕杆导承132的外表面 208和/或壳体108的内表面210延伸的环形槽或沟中。另外，尽管示出两个密封件204和 206，也可使用两个以上的密封件或者单个密封件来代替。不同的流体控制应用可能要求或者允许流体调节器使用内部压力记录。当使用内 部压力记录时，控制压力(即，受控输出压力)通过将阀体的出口流体地连接到致动器隔膜 的通道或者多个通道而被感应到。相比之下，如果针对特定应用需要对下游流体压力进行 更精确的控制，则典型地采用外部压力记录。当流体调节器被配置用于外部压力记录时，下 游控制压力典型地通过外部线路被直接连接到与调节器隔膜有关的腔(例如，下致动器壳 体内的腔)。而且，典型地，当调节器被配置用于外部压力记录时，膛孔或者通道被阻塞，在 该膛孔或者通道中导承被放置在致动器壳体内。这通常指的是阻塞喉部来防止阀出口的流 体压力与隔膜流体连接。最后，在需要双重记录(即内部和外部压力记录)的应用中，喉部 不会被阻塞(即，提供阀体的出口与下隔膜壳体之间的流体路径)，且外部线路将下游流体
8压力连接到下隔膜壳体。在很多已知的调节器中，通过使用众多不同的调节器部件来实现不同的压力记录 配置。例如，不同的杆导承、致动器壳体等可被选择以提供期望的压力记录配置。与这些已 知的流体调节器相比，图4A、图4B、图4C和图5示出示例性杆导承400，其可用于实现图1 的杆导承132，且能够使压力调节器(例如图1的示例性调节器100)被配置(例如，在现场 使用标准螺丝刀)用于内部或者外部压力记录，而不必提供任何额外和/或不同的部件。如图4A、图4B、图4C和图5所示，杆导承400具有基本圆柱形主体402，该主体具 有膛孔或通道404以可滑动地接纳阀杆(例如图IA的阀杆116)。杆导承400还包括另一 通道或膛孔406，该通道或膛孔406延伸穿过杆导承400以将阀的出口流体地连接到流体调 节器的隔膜。再进一步，杆导承400包括孔或开口 408 (例如盲孔)，该孔或开口 408用于 保持插入构件410，该插入构件410在图4C中被示出为螺钉。因此，为了将流体调节器配 置用于内部压力记录，螺钉410可被连接到开口 408，从而使通道406打开(即，不被阻塞) 以将阀的出口流体地连接到流体调节器的致动器隔膜。另一方面，为了将流体调节器配置用于外部压力记录，螺钉410可从开口 408移 除，且被连接(例如，螺纹连接)到通道406，以阻塞通道406并防止阀的出口与隔膜之间的 流体连通。尽管没有在图4C中示出，还可在螺钉410的头部下面包括0形圈或其它密封件 以确保通道或膛孔406的压力紧密密封。图4A、图4B、图4C和图5的示例性杆导承的压力 记录配置器具或特征能够如图4A、图4B、图4C和图5所示的那样分立使用，或者可以与以 上结合图2和图3描述的示例性杆导承132的特征(例如，环形密封件204和206)结合在 一起。图6图示说明可用于本文描述的示例性调节器的另一示例性杆导承600。示例性 杆导承600是打开式喉部设计，其具有将阀的出口压力流体连通或连接到致动器隔膜的通 道602。因此，示例性杆导承600可被用于代替示例性调节器100 (图1)中的示例性杆导 承132 (或者与该杆导承132互换)，以提供内部压力记录，而不具有将调节器100现场配置 用于外部记录的选择。另外，通道602相对较大，因此当示例性调节器100被配置用于内部 压力记录时，通道602有利于和/或改善示例性调节器100的性能。尽管图6中未示出，示 例性杆导承600可被实现为具有密封件，例如结合图2和图3描述的示例性密封件204和 206。图7图示说明可用于本文描述的示例性调节器的又一示例性杆导承700。示例性 杆导承700在尺寸和配置上被设计为便于使用压力平衡阀机构，例如图25所示的示例性平 衡阀机构。另外，与示例性杆导承600相同，示例性杆导承700可被实现为具有密封件，例 如结合图2和图3描述的示例性密封件204和206。如上所述，本文描述的流体调节器具有高度模块化的隔膜组件，其可被配置和/ 或互换以满足大范围的不同应用和/或操作要求。例如，从多个隔膜组件中选出的第一隔 膜组件提供与从所述多个隔膜组件中选出的第二隔膜组件所提供的第二操作特性不同的 第一操作特性。例如，第一隔膜组件可将调节器配置为具有完全的内部泄放，第二隔膜组件 可将调节器配置为具有象征性的内部泄放。为了提供不同的操作特性，本文描述的示例性 模块化隔膜组件包括多个可互换的泄放阀座、泄放阀杆、推柱组件、以及阀操作杆。图8图示说明示例性模块化隔膜组件800，其可用于实现本文描述的不具有内部压力泄放的示例性调节器。示例性隔膜组件800包括隔膜802和隔膜板804，隔膜板804向 隔膜802提供刚性衬垫，以在操作期间保持基本恒定的有效面积(例如，活塞直径或面积)。 示例性隔膜组件800包括非操作性泄放阀组件806，该泄放阀组件806被连接到隔膜802以 防止泄放阀组件806打开并提供内部压力泄放，从而提供非泄放组件。因此，隔膜组件800 将调节器配置为用于不需要压力泄放或者内部压力泄放的应用(即，需要外部压力泄放的 应用)。非操作性泄放阀组件806包括泄放阀座808，该阀座通过保持环812和0形圈密封 地连接到推柱810。推柱810包括被枢转地连接到操作杆臂(例如，图1的操作杆臂117) 的操作杆销816，以将隔膜组件800的平移运动转换为阀盘(例如，阀盘130)相对于阀口 (例如，阀口 124)的运动，从而改变通过调节器(例如，调节器100)的流体流动。紧固件 818 (例如，螺栓)穿过隔膜板804的凹进部820并连接到推柱810的开口 822，以使泄放阀 座808的棱边或密封边缘824密封抵靠隔膜802的相对较厚的密封表面826。图9为图8的示例性隔膜组件800的另一视图。如图9所示，示例性隔膜组件800 的形状为圆形。然而，在其它示例中，可以采用任何适当的形状。另外，隔膜板804的凹进 部820包括开口 828，该开口可用作不将隔膜板804固定到推柱810以防止内部泄放压力的 组件(例如下面详细描述的那些组件)的泄放阀通道。图10图示说明另一示例性隔膜组件1000，其可用于实现本文描述的具有象征性 内部压力泄放的示例性调节器。与图8和图9的示例性组件800类似，示例性隔膜组件1000 包括隔膜1002和隔膜板1004。示例性隔膜组件1000还包括泄放阀组件1006，其具有泄放 阀座1008、推柱1010、保持环1012、0形圈1014和操作杆销1016。另外，隔膜板1004包括 凹进部1020。泄放阀座1008具有与隔膜1002的相对较厚的隔膜部分1026密封接合的密 封棱边或边缘1024。然而，与示例性隔膜组件800相比，泄放阀组件1006是操作性的。特别是，替代紧 固件(例如，图8的螺栓818)，示例性组件1000包括可滑动地连接在隔膜板1004的开口 1030和隔膜1002内的泄放阀杆1028。另外，泄放阀杆1028的一部分接合推柱1010的开 口 1022，以将泄放阀杆1028操作性地连接到推柱1010。泄放阀弹簧1032被捕获在保持件 1034和调整件1035与隔膜板1004之间，以提供期望的预负载，从而设立期望的压力泄放点 或排放压力。保持件1034和调整件1035在与隔膜板1004相距一定距离处接合或连接到 泄放杆1028。调整件1035可为能够螺纹连接到阀杆1028以根据需要将弹簧1032预加载 到设定泄放压力的螺纹螺母或类似物。在操作中，当控制压力向隔膜1002的控制侧1036施加足够的力而超过弹簧1032 施加的预加载力时，较厚的隔膜部分1026上升离开、脱离或者移动而不再与泄放阀座1008 的密封棱边或边缘1024密封接合。结果是，隔膜1002的控制压力侧1036的加压流体行进 越过棱边或边缘1024并穿过隔膜板1004的凹进部1020中的开口(例如，类似于图8所示 的开口 828)。通过泄放阀组件1006的加压流体于是可随后被传送到大气中。图11图示说明又一示例性隔膜组件1100，其可用于实现本文描述的具有完全内 部压力泄放的示例性调节器。组件1100类似于图10的隔膜组件1000，不同之处在于组件 1100包括具有泄放阀杆1128和保持件1134的泄放阀组件1106。保持件1134通过泄放阀 杆1128的槽或狭缝1135连接到泄放阀杆1128。以此方式，保持件1134被固定(例如，被
10固定到适当位置上)到杆1128，使得泄放阀组件1106能够提供完全的(即，不仅仅是象征 性的)内部压力泄放。图12图示说明另一示例性隔膜组件1200，其可用于实现本文描述的具有压力加 载式隔膜的示例性调节器。分别与图10和图11的示例性隔膜组件1000和1100相比，示 例性隔膜组件1200包括隔膜1202，该隔膜被安装为具有相对于图10和图11的隔膜1002 和1102(例如上下)相反的方位。以此方式，调节器的上壳体被加压以提供加载元件，从而 改善调节器性能。另外，示例性隔膜组件1200包括第一隔膜板1204和第二隔膜板1205，以响应被 施加到隔膜1202两侧的压力而确保隔膜1202提供基本恒定的有效表面面积，这两个隔膜 板可根据需要而省略。进一步，与前面的示例相比，示例性隔膜组件1200包括压力泄放组 件1206。该压力泄放组件1206包括具有固定尺寸的放气孔或通道1210的泄放阀座1208。 闭合杆1228使阀座1208密封抵靠隔膜1202，以不在阀座1208与隔膜1202之间提供泄放 操作。闭合弹簧(未示出)可布置在上弹簧支座1230与下弹簧支座1232之间，以向与示 例性隔膜组件1200操作性地连接的阀提供机械式自动防故障关闭。图13图示说明可用于实现本文描述的示例性调节器的高压隔膜组件1300。示例 性隔膜组件1300包括隔膜1302和限制板1304，该隔膜1302和限制板1304相互协作使得 隔膜组件1300具有相对较小的有效面积，从而为高压应用提供最大阻力。示例性组件1300 被示出为不具有泄放阀座。然而，也可以以类似于图11示出的方式包括这种阀座。图14图示说明可用于实现本文描述的示例性调节器的低压隔膜组件1400。示例 性组件1400包括具有相对较大有效面积的隔膜1402，用于要求对低压敏感的应用中。图15-18图示说明可互换地用于实现本文描述的示例性调节器的各个示例性阀 座1500、1600、1700和1800。示例性阀座1500是一种通用目的的泄放阀座，其可被用于例 如图10和图11所示的泄放隔膜组件中。示例性阀座1600是一种通用目的的非泄放阀座， 其可被用于例如图8所示的非泄放隔膜组件中。示例性阀座1700是一种通用目的的阀座， 其具有固定的限制或放气孔，其可被用于例如图12所示的压力加载式配置中。示例性阀座 1800为高容量泄放阀座。图19和图20图示说明可互换地用于实现本文描述的示例性调节器的示例性推柱 1900和2000。示例性推柱1900被配置为使其能够连接或附接到相对较长的操作杆臂，以 提供高杠杆比，并因而在非压力平衡调节器应用中特别有利。相比之下，示例性推柱2000 被配置为能够连接或附接到相对较短的操作杆臂，以提供相对较低的杠杆比，并因而在压 力平衡调节器应用中特别有利。图21图示说明可用于实现本文描述的示例性调节器的又一示例性推柱/泄放阀 座组件2100。图22-24图示说明可用于实现本文描述的示例性调节器的示例性阀操作杆组件 2200、2300和2400。示例性阀操作杆组件2200为高杠杆比组件，其向流体力提供最大阻力， 并典型地用于控制非压力平衡阀。示例性阀操作杆组件2300提供比图22的组件2200所 提供的杠杆比稍小的杠杆比，并典型地用于适应具有高压平衡阀的高控制压力应用。示例 性阀操作杆组件2400提供比图23的组件2300所提供的杠杆比小的杠杆比，并可在控制压 力平衡阀中特别有利。
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另外，下致动器壳体(例如，壳体108)包括用于接纳操作杆臂枢转销2202、2302 和2402的多个安装地点或位置，从而使得单个下壳体能够更灵活地适用于不同应用(例 如，高压应用、低压应用、压力平衡应用，等)的需要。例如，用于接纳销2202、2302和2402 的多个狭缝和/或其它开口可被提供在与提供不同杠杆比和销2202、2302和2402的不同 操作杆对应的地点。销2202、2302和2402可使用一个或多个螺钉、狭缝或开口等的侧面或 壁面的夹持、或使用任何其它适当的紧固方法而被保持在适当位置(例如，在狭缝、孔、开 口等中)。前述的示例性杆导承、隔膜组件和阀操作杆组件能够被可互换地组合用于单个或 相对较少的调节器壳体中，以提供高度模块化调节器产品线。更具体地，前述组件和相关部 件的可互换性能够通过使用相对很少的部件而满足大范围的全球调节器应用(例如，性能 要求、操作特性，等)。进一步，前述组件和相关部件的可互换性有利于提供具有之前从来没 有被提供的操作和/或性能特性的组合的调节器。图25图示说明根据本文描述的示例可实现的示例性压力平衡流体调节器2500。图26图示说明根据本文描述的示例可实现的示例性压力平衡和压力加载式流体 调节器2600。图27图示说明根据本文描述的示例可实现的位于压力保护配置上方的示例性集 成监视器2700。图28图示说明可用于本文描述的示例调节器的示例性安全切断设备2800。尽管本文描述了某些示例性器具，但本专利的覆盖范围并不限于此。相反，本专利 覆盖字面上或依据等同原则客观地落入所附权利要求范围内的所有器具和制造品。
权利要求
一种用于流体调节器的杆导承，包括主体，具有能滑动地接纳阀杆的开口和具有多个环形密封件的外表面，所述多个环形密封件将所述主体能移除地连接在调节器壳体的膛孔内，并将所述主体与所述调节器壳体或阀对准。
2.如权利要求1所述的杆导承，其中所述主体或所述调节器壳体包括多个肩部或槽， 用于保持所述环形密封件。
3.如权利要求1所述的杆导承，其中所述主体进一步包括延伸穿过所述主体以将所述 阀的出口流体地连接到所述流体调节器的隔膜的通道。
4.如权利要求3所述的杆导承，其中所述主体进一步包括保持插入构件的孔，并且其 中所述插入构件从所述孔移除且被连接到延伸穿过所述主体的所述通道，以阻塞所述出口 和所述流体调节器的所述隔膜之间的流体连通。
5.如权利要求1所述的杆导承，其中所述主体的所述开口被配置为接纳压力平衡阀机构。
6.如权利要求1所述的杆导承，其中所述环形密封件为0形圈。
7.如权利要求6所述的杆导承，其中所述0形圈提供所述主体的所述外表面与所述调 节器壳体的内表面之间的密封。
8.如权利要求6所述的杆导承，其中所述0形圈向所述杆导承施加预负载，以减小所述 杆导承与所述调节器壳体之间的轴向间隙。
9.一种流体调节器，包括布置在致动器壳体内的第一隔膜组件；连接到所述致动器壳体的阀体；杆导承，其被能移除地连接在所述致动器壳体内，且具有第一通道以引导被操作性地 连接到所述第一隔膜组件的阀杆；和多个密封件，其位于所述杆导承的外表面与所述致动器壳体的内表面之间，以将所述 杆导承与所述致动器壳体和所述阀体中的至少之一对准。
10.如权利要求9所述的流体调节器，其中每个所述密封件均包括0形圈。
11.如权利要求9所述的流体调节器，其中所述密封件摩擦地接合所述致动器壳体，以 将所述杆导承保持在所述致动器壳体内。
12.如权利要求9所述的流体调节器，其中所述杆导承或所述壳体的内表面包括肩部， 用于保持所述密封件。
13.如权利要求9所述的流体调节器，其中所述杆导承包括第二通道，该第二通道延伸 穿过所述杆导承以将所述阀体的出口流体地连接到所述第一隔膜组件的隔膜。
14.如权利要求13所述的流体调节器，其中所述杆导承进一步包括开口，用于保持螺 钉，并且其中所述螺钉被从所述开口移除，然后被螺纹连接到延伸穿过所述杆导承的所述 第二通道中，以将所述流体调节器配置用于外部压力记录。
15.如权利要求9所述的流体调节器，其中所述第一隔膜组件能够与第二隔膜组件互 换，使得所述调节器能够具有与由所述第一隔膜组件提供的第二操作特性不同的第一操作 特性。
16.如权利要求15所述的流体调节器，其中由所述第一隔膜组件提供的第二操作特性使得所述调节器能够具有完全的内部泄放，所述第二隔膜组件使得所述调节器能够具有象 征性泄放。
17.一种模块化调节器组件，包括致动器壳体；连接到所述致动器壳体的阀体；从多个隔膜组件中选出且被操作性地连接在所述致动器壳体内的第一隔膜组件，其中 所述第一隔膜组件能够与从所述多个隔膜组件中选出的第二隔膜组件互换；能移除地连接在所述致动器壳体内的第一杆导承，其中所述第一杆导承包括膛孔，用 于能滑动地接纳被操作性地连接到所述第一隔膜组件的阀杆，并且其中所述第一杆导承从 多个杆导承中选出且能够与从所述多个杆导承中选出的第二杆导承互换；和多个密封件，其位于所述第一杆导承的外表面与所述致动器壳体的内表面之间，以将 所述第一杆导承与所述致动器壳体和所述阀体中的至少之一对准。
18.如权利要求17所述的模块化调节器组件，其中所述多个隔膜组件包括多个能互换 的泄放阀座、泄放阀杆、推柱、隔膜、隔膜板和操作杆。
19.如权利要求18所述的模块化调节器组件，其中所述多个隔膜组件中的隔膜组件提 供非泄放内部压力组件、象征性内部压力泄放组件、完全内部压力泄放组件、高压隔膜组件 或低压隔膜组件。
20.如权利要求17所述的模块化调节器组件，其中每个所述密封件均为0形圈。
21.如权利要求17所述的模块化调节器组件，其中所述密封件摩擦地接合所述致动器 壳体的所述内表面，以将所述第一杆导承保持在所述致动器壳体内。
22.如权利要求17所述的模块化调节器组件，其中所述第一杆导承连接到压力平衡阀 内件类型，所述第二杆导承连接到非压力平衡阀内件类型。
23.如权利要求17所述的模块化调节器组件，其中所述第一杆导承进一步包括通道， 该通道延伸穿过所述阀体以将所述阀体的出口流体地连接到所述第一隔膜组件。
24.如权利要求23所述的模块化调节器组件，其中所述第一杆导承进一步包括开口， 用于保持螺钉，并且其中所述螺钉被从所述开口移除，然后被连接到延伸穿过所述主体的 所述通道，以阻塞所述通道和所述第一隔膜组件之间的流体连通。
25.如权利要求17所述的模块化调节器组件，其中所述调节器为直动式调节器、压力 加载式调节器、或先导操作式调节器。
全文摘要
描述一种用于配置流体调节器的设备。在一个示例中，描述一种用于流体调节器的杆导承。该杆导承包括主体，该主体具有可滑动地接纳阀杆的开口和具有多个环形密封件的外表面，所述多个环形密封件将所述主体可移除地连接在调节器壳体的膛孔内，并将所述主体与所述调节器壳体或阀对准。
文档编号G05D16/06GK101986791SQ200880012944
公开日2011年3月16日 申请日期2008年4月16日 优先权日2007年4月23日
发明者保罗·理查德·安德森, 塞思·克兰斯, 格利高里·劳伦斯·福斯特, 詹姆士·切斯特·霍金斯 申请人:费希尔控制产品国际有限公司