提升阀组件的制作方法

提升阀组件
1.关于联邦赞助的研究或开发的声明
2.本发明是在政府支持下根据由美国政府授予的第w58rgz-16-c-0047合同进行的。该政府对这项发明拥有一定的权利。
技术领域
3.本发明涉及阀组件，包括诸如能够控制来自涡轮发动机的排气的阀组件。


背景技术：

4.涡轮发动机，尤其是燃气或燃气涡轮发动机，是从通过发动机的燃烧气体流中提取能量到多个旋转涡轮叶片上的旋转发动机。燃气涡轮发动机已被用于陆地和航海运动以及发电，但最常用于航空应用，例如飞机或直升机。在飞机中，燃气涡轮发动机用于推进飞机。可以使用各种类型的阀，例如蝶形阀、提升阀、止回阀等。阀的配置可以部分地或完全地限制排气的流动。


技术实现要素：

5.本公开的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本文公开的实践来学习。
6.本公开的方面涉及一种具有进口和与进口成角度的出口的阀壳体，阀壳体中限定流体通道并且流体地联接进口和出口，阀壳体进一步限定从流体通道偏移的阀室；阀构件，阀构件在第一位置和第二位置之间可滑动地设置在阀壳体中，其中，在第一位置，阀构件关闭并且抵靠阀壳体内的阀座，在第二位置，阀构件处于远离阀座的位置；压力调节器，压力调节器流体联接至阀室并适于提供进入阀室的气动压力；以及位置传感器组件，位置传感器组件设置在阀壳体内，位置传感器组件适于确定阀构件的位置。
7.在另一方面，一种阀组件包括阀壳体、提动阀芯和压力调节器，阀壳体具有阀室并且具有进口和从进口偏移的出口，阀壳体中限定流体通道并且流体地联接进口和出口，提动阀芯在打开位置和关闭位置之间可滑动地设置在阀室内，其中提动阀芯在出口处关闭流体通道，压力调节器流体地联接至阀室。
8.参考以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图图示了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
附图说明
9.在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其涉及附图，附图中：
10.图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机的示意性截面图。
11.图2是处于打开位置的阀组件的示意性截面图，该阀组件可与图1的燃气涡轮发动
机一起使用。
12.图3是图2的阀组件处于打开位置的透视截面图。
13.图4是图3的阀组件处于关闭位置的透视截面图的变化例。
14.图5是处于部分打开位置的图2的示意性截面图的变化例。
具体实施方式
15.本文描述的本公开的方面广泛地涉及一种用于通过阀来控制空气流的装置。空气驱动阀通常用于喷气发动机，以提供或限制用于环境控制系统或防冰系统的排气。提升阀可用于允许或不允许此排气从发动机流至系统。通常，在提升阀中，保持提动阀芯(poppet)在其座上的操作元件可通过螺线管机械地、气动地、液压地或电动地操作。阀可以是常开或常闭的，具体是指在断电时其返回的状态。
16.如本文所述，阀组件选择性地打开和关闭流体通道。选择流体通道和提动阀芯的位置以减小通过流体通道中的流体作用在提动阀芯上的力，当施加该力时，促使提动阀芯保持在关闭位置。此外，如本文所述的阀组件可以减少流经流体通道的流体中的湍流。本文描述的阀组件的方面可允许较小、较轻重量的阀组件。
17.为了说明的目的，将以涡轮发动机的形式描述可以利用阀的一个示例性环境。在非限制性示例中，这种涡轮发动机可以是燃气涡轮发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴或涡轮风扇发动机。然而，应当理解的是，本文描述的本公开的方面并非如此限制，且可以在其他阀内具有常规适用性。例如，本公开可适用于其它发动机或车辆中的阀，并且可用于在工业、商业和住宅应用中提供益处。
18.如本文所使用的，术语“上游”指与流体流动方向相反的方向，并且术语“下游”指与流体流动方向相同的方向。“前”或“向前”是指某物的前面，“后”或“向后”是指某物的后面。例如，当用于流体流动方面时，前/向前意味着上游，后/向后意味着下游。
19.另外，如本文所使用的，术语“径向”或“径向地”指远离公共中心的方向。例如，在涡轮发动机的总体上下文中，径向是指沿着在发动机的中心纵轴线和发动机外圆周之间延伸的射线的方向。
20.此外，如本文所使用的，术语“激励”、“通电”、“致动”或“激活”和它们的各种名词/动词形式基本上可以互换，并且旨在指示调节器或阀的控制或影响。“激励”、“通电”、“致动”或“激活”调节器或阀可对应于该装置的输出的变化，无论是双态还是与所提供的控制或影响成比例的性质。此类术语的使用将容易被任何熟悉构成本文范围的本领域知识的人理解为以非限制性方式使用。
21.所有方向性引用(例如，径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、侧、前、后、顶、底、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向前、向后等)仅用于识别目的以帮助读者理解本公开，并且不产生限制，尤其是关于本文描述的本公开的方面的位置、定向或使用。除非另有说明，否则连接引用(例如，附接、联接、固定、紧固、连接以及接合)将被广义地理解，并且可以包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对运动。因此，连接引用不一定推断两个元件直接连接并且以固定关系彼此连接。示例性附图仅用于说明的目的，并且在附图中反映的尺寸、位置、顺序以及相对尺寸可以变化。
22.图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机10的示意性截面图。发动机10通常具有纵向
延伸的轴线或中心线12，该轴线或中心线12从前(14)向后(16)延伸。发动机10以下游串流关系包括：风扇区段18、压缩机区段22、燃烧区段28、涡轮区段32以及排气区段38；风扇区段18包括风扇20；压缩机区段22包括增压或低压(lp)压缩机24和高压(hp)压缩机26；燃烧区段28包括燃烧器30；涡轮区段32包括hp涡轮34和lp涡轮36。
23.风扇区段18包括围绕风扇20的风扇壳体40。风扇20包括围绕中心线12径向布置的多个风扇叶片42。hp压缩机26、燃烧器30以及hp涡轮34形成发动机10的核心44，其产生燃烧气体。核心44被核心壳体46包围，核心壳体46可与风扇壳体40联接。如图所示，总空气温度(tat)传感器100可以设置在风扇壳体40中；然而，该示例并不意味着是限制于此，tat传感器100可以定位在发动机10中的其他位置。
24.围绕发动机10的中心线12同轴地布置的hp轴或线轴48将hp涡轮34驱动地连接到hp压缩机26。lp轴或lp线轴50，其围绕发动机10的中心线12同轴地设置在较大直径的环形hp线轴48内，将lp涡轮36驱动地连接到lp压缩机24和风扇20。线轴48、50可围绕发动机中心线旋转并且联接到多个可旋转元件，多个可旋转元件可以共同限定转子51。
25.lp压缩机24和hp压缩机26分别包括多个压缩机级52、54，其中一组压缩机叶片56、58相对于对应的一组定子压缩机轮叶60、62旋转，以压缩或加压通过该级的流体流。在单个压缩机级52、54中，多个压缩机叶片56、58可以设置成环并且可以相对于中心线12从叶片平台到叶片尖端径向向外延伸，同时相应的定子压缩机轮叶60、62定位在旋转叶片56、58的上游并且邻近旋转叶片56、58。需要注意的是，图1中所示的叶片、轮叶以及压缩机级的数目仅为说明目的而被选择，并且其他数目是可能的。
26.用于压缩机级的叶片56、58可安装在盘61上(或与盘61集成)，盘61安装在hp和lp线轴48、50中相应的一个上。用于压缩机级的轮叶60、62能够以周向布置安装至核心壳体46。
27.hp涡轮34和lp涡轮36分别包括多个涡轮级64、66，其中一组涡轮叶片68、70相对于对应的一组定子涡轮轮叶72、74(也称为喷嘴)旋转以从流经该级的流体流中提取能量。在单个涡轮级64、66中，多个涡轮叶片68、70可以设置成环并且可以相对于中心线12径向向外延伸，同时相应的定子涡轮轮叶72、74定位在旋转叶片68、70的上游并且邻近旋转叶片68、70。需要注意的是，图1中所示的叶片、轮叶以及涡轮级的数目仅为说明目的而被选择，并且其他数目是可能的。
28.用于涡轮级的叶片68、70可安装在盘71上，盘71安装在hp和lp线轴48、50中相应的一个上。用于压缩机级的轮叶72、74可以以周向布置安装至核心壳体46。
29.与转子部分互补，发动机10的定子部分，例如压缩机和涡轮区段22、32中的定子轮叶60、62、72、74，也被单独地或共同地称为定子63。因此，定子63可以指整个发动机10中的非旋转元件的组合。
30.在操作中，离开风扇区段18的气流被分流，使得气流的一部分被引导到lp压缩机24中，lp压缩机24然后将加压空气76供给到hp压缩机26，hp压缩机26进一步加压该空气。来自hp压缩机26的加压空气76在燃烧器30中与燃料混合并点燃，由此产生燃烧气体。通过驱动hp压缩机26的hp涡轮34从这些气体提取一些功。燃烧气体被排放到lp涡轮36中，lp涡轮36提取额外的功以驱动lp压缩机24，并且该废气最终经由排气区段38从发动机10排出。lp涡轮36的推动驱动lp线轴50，以使风扇20和lp压缩机24旋转。
31.压缩空气流76的一部分可以作为排气77从压缩机区段22抽吸。排气77可从加压气流76抽吸并提供给需要冷却的发动机部件。进入燃烧器30的加压气流76的温度显著增加。因此，由排气77提供的冷却对于在升高的温度环境中操作这种发动机部件是必要的。
32.剩余部分的气流78绕过lp压缩机24和核心44，并在风扇排气侧84通过定子轮叶排离开发动机10，更具体地说，通过出口导向轮叶组件80离开发动机10，出口导向轮叶组件80包括多个翼型导向轮叶82。更具体地，邻近风扇区段18，利用径向延伸的翼型导向轮叶82的周向排来对气流78进行一些定向控制。
33.由风扇20供应的一些空气可以绕过核心44并用于部分的冷却，尤其是发动机10的热部分，和/或用于冷却飞机的其他方面或为飞机的其他方面提供动力。在涡轮发动机的情况下，发动机的热部分通常位于燃烧器30的下游，尤其是涡轮区段32，其中hp涡轮34是最热部分，因其直接位于燃烧区段28的下游。其他冷却流体源可以是但不限于从lp压缩机24或hp压缩机26排出的流体。
34.转向图2，图示了处于打开位置的示意性阀组件200。在阀组件200中可以包括压力调节器210、阀壳体220、阀室221、位置传感器组件240、阀构件230以及流体通道250。
35.阀壳体220包括进口/出口管251。作为非限制性示例，阀壳体220限定具有进口中心线256a的进口导管251a和具有出口中心线256b的出口导管251b。进口导管251a和出口导管251b可以通过接头253连接。进口导管251a和出口导管251b可以被定位成使得连接它们的接头253形成小于180度的角度。即，进口中心线256a和出口中心线256b的交点可以形成角度258。虽然进口导管251a被图示为与出口导管251b大致垂直，但是预期进口导管251a和出口导管251b可以以任何合适的方式定向。作为非限制性示例，进口导管251a和出口导管251b可以彼此成任意非线性角度。作为进一步的非限制性示例，进口导管251a和出口导管251b可以布置成使得角度258在45
°‑
180
°
之间。
36.应当理解的是，进口导管251a限定进口255a，而出口导管251b限定出口255b。还将理解的是，流体通道250限定在阀壳体220内，从进口255a到出口255b。虽然使用了相对术语进口和出口，并且理解在此描述了剩余部分，即流体从进口经由流体通道250流至出口，但是将理解的是，流体流可在该阀组件构造中反转，并且因此导管可构造成基于流经阀组件200的流体流而为进口或出口。箭头257示出了该流可以在任一方向。因此，进口/出口管251可由其各自的功能、进口或出口或通称为进口/出口管来指代。
37.阀壳体220进一步限定了邻近流体通道250的阀室221。更具体地，阀室221的第一端221a流体地连接到压力调节器210。与第一端221a相对的阀室的第二端221b邻近流体通道250。虽然在该示意图中未详细示出，但是将理解的是，阀壳体220可以是单个整体件，或者可以由多个件形成，该多个件包括但不限于包括进口导管251a和出口导管251b的导管部分以及压力调节器210可以设置在其上并且可选地形成阀室221的至少一部分的歧管区段。无论件的数量如何，阀室侧222可限定阀室221并从第一端221a延伸到第二端221b。
38.阀构件230可滑动地设置在阀室221内。阀构件230具有第一端或基部231，该第一端或基部231成形为当阀组件200处于打开位置时贴靠在阀室221的第一端221a上。阀构件230进一步在阀室221中远离基部231并且邻近阀室侧222延伸，限定了通向阀构件230的第二端或顶部235的阀构件侧233。
39.一个或多个密封件243可位于阀室221或阀壳体220的其它部分中。在图示的示例
中，第一密封件位于阀室221的第二端221b处，并且第二密封件朝向阀室221的第一端221a与其间隔开。密封件243可提供用于阻挡阀室侧222和阀构件230之间的流体移动。密封件243还可以在其之间保持偏置元件225。偏置元件225被示出为弹簧，当压力调节器210关闭时该弹簧提供弹簧力或偏置力以将阀构件230保持在打开位置。
40.在图2中，阀构件230被描绘在第一位置或打开位置，其中阀构件230的基部231抵靠阀室221的第一端221a。另外，当阀组件200处于打开位置时，阀构件230被设计成使与流体通道250的干涉最小化的长度。在一些非限制性示例中，当阀组件200打开时，阀构件230不延伸到流体通道250中，或者阀构件230延伸到流体通道250中，小于进口/出口管251的流体通道250的宽度254的25％。
41.位置传感器组件240适于输出指示阀构件230在阀壳体220内的位置的信号。位置传感器组件240可以是具有线圈241和芯部242的线性可变差动变压器(lvdt)的形式。线圈241可以包括一个或多个线圈。可以设想的是，线圈241可进一步包括冗余绕组。线圈241嵌入到阀壳体220中。进一步设想的是，线圈241可包含在限定阀室221的歧管或壳体中或以其他方式邻近阀室221设置。
42.芯部242设置在阀构件230的基部231上。即，芯部242可联接至阀构件230的基部231的一部分或形成为阀构件230的基部231的一部分。位置传感器组件240通常构造成检测阀构件230在阀壳体220内的位置，更具体地，在阀室221内的位置。该位置可以通过从线圈241发送的电信号来确定，该电信号指示芯部242的位置并且因此指示阀构件230在阀壳体220内的位置。从线圈241发送的电信号可以是芯部242的位置或芯部242的移动的结果，因为线圈241可以用于基于芯部242的移动或位置检测磁场或电场的变化。
43.在另一个非限制性示例中，位置传感器组件240可以具有位于发动机的其他部分或运载工具的其他部分中的位置传感器组件的部件，例如，发射机或显示器。此外，由位置传感器组件240进行的测量可由一个或多个控制器接收。可选地，由位置传感器组件240进行的测量可以由其他压力、温度或流体传感器进行的测量组合、比较或替换。
44.压力调节器210可以包括压力调节器进口211、排出口213、调节阀217、调节阀致动器219以及压力调节器出口215。压力调节器进口211接收来自发动机10的加压流体，例如加压空气。作为非限制性示例，加压流体可以是排气77的一部分。然后在压力调节器进口211处接收的加压流体被推动通过排出口213或调节阀217。
45.排出口213和调节阀217大致间隔开，使得调节阀致动器219能够引导加压流体通过排出口213和调节阀217中的至少一个。在一些非限制性示例中，调节阀致动器219能够引导加压流体通过排出口213和调节阀217中的仅一个。调节阀致动器219允许或防止加压流体流经排出口213和调节阀217。举例来说，调节阀致动器219可以为具有电磁铁的螺线管以拉动关闭方面，例如插塞、柱塞或枢转电枢以允许流体流经调节阀217。另外，调节阀致动器219可以被设计成任何双稳态的阀致动器，其被构造成响应于电子信号或电脉冲而完全打开阀或完全关闭阀。
46.在另一非限制性示例中，调节阀致动器219允许流经调节阀217的流量变化。作为非限制性示例，这可以通过电子控制和扭矩马达来实现。当扭矩马达可变地通电时，调节阀217被打开至与在扭矩马达线圈中流动的激励电流成比例的程度，从而允许流经阀的流量变化。即，压力调节器210允许通过压力调节器出口215的流量变化，该流量可通过对压力调
节器210的激励来确定。通过增加或减少提供给调节阀致动器219的通电电流，可以增加或减少对压力调节器210的激励。提供给调节阀致动器219的激励电流的增加或减少可对应于通过压力调节器出口215的输出流量的增加或减少。可以确定预定阈值，其中高于预定阈值的激励可以指示打开的阀，并且在等于或低于预定阈值的激励可以指示关闭的或“闭合”的阀。
47.如果调节阀217被打开，则加压流体移动通过调节阀217和通过压力调节器出口215。另外，或者可选地，可以改变对压力调节器210的功率或激励，即，可以改变从压力调节器出口215的输出流量。因此，压力调节器210的功率变化可用于提供可变输出流量。
48.另外，在非限制性示例中，传感器系统可以与压力调节器210相关联。传感器系统可以被配置成感测调节阀217的当前状态，例如打开、关闭或打开百分比。
49.在一些非限制性示例中，调节阀217由开/关调节阀致动器219控制，该调节阀致动器将完全打开阀并且将阀构件230推至完全延伸的长度。在另一非限制性实施例中，调节阀217被调节成使得加压流体的全部容量不会通过调节阀217。
50.当调节阀致动器219允许调节阀217打开或部分打开时，加压流体可在压力调节器出口215处离开压力调节器210并经由通道260进入阀室221。当调节阀致动器219被禁用或不允许调节阀217打开时，加压流体可以在排出口213处离开压力调节器210。可以设想的是，阀室221中的任何加压空气也可以经由通道260回流至压力调节器210，以通过排出口213释放。
51.图3示出了图2的阀组件的非示意性视图，示出了处于打开位置的阀组件200。打开位置是由偏置元件225确定的阀构件230的偏置位置。在图3的视图中示出的一个细节是，阀壳体220至少部分地由安装到导管部分的歧管形成。压力调节器210设置在歧管上，阀室221的至少一部分限定在歧管内并流体地联接到压力调节器210。形成可移动阀构件230的提动阀芯在打开位置延伸通过歧管。此外，更容易看出，进口导管251a和出口导管251b的角度小于180度，并且在接头253处大致以90度角垂直。
52.位置传感器组件240通常构造成检测阀构件230的位置。线圈241嵌入阀壳体220中邻近阀室221，并从阀室221的第一端221a延伸到阀室221的第二端221b。
53.当阀组件200处于打开位置时，形成为阀构件230的基部231的一部分的芯部242可以位于阀室221的第一端221a处。
54.阀座232可位于接头253处或出口导管251b中的任何位置处。提动阀芯或阀构件230在打开位置与阀座232隔开，允许流体经由流体通道250从进口255a流至出口255b。如本文所述，提动阀芯或阀构件230和阀座232的位置和定向使对流体从进口255a到出口255b的流动的影响最小化。
55.图4示出了处于关闭位置的阀组件300。阀组件300包括所描述的用于阀组件200的类似部件，其中类似部件具有增加100的类似数字。
56.阀组件300包括压力调节器210、阀壳体220、阀室221、位置传感器组件340、阀构件230和流体通道250。阀壳体220包括限定进口导管251a和出口导管251b的导管。进口导管251a和出口导管251b可以通过接头253连接。进口导管251a和出口导管251b可以被定位成使得连接它们的接头253形成小于180度的角度。
57.应当理解的是，进口导管251a限定进口255a，出口导管251b限定出口255b。还将理
解，流体通道250限定在阀壳体220内，从进口255a到出口255b。虽然使用了相对术语进口和出口，并且理解在此描述了剩余部分，即流体从进口经由流体通道250流至出口，但是将理解的是，流体流可在该阀组件构造中反转，并且因此导管可构造成基于流经阀组件200的流体流而为进口或出口。因此，该进口/出口管251可由其各自的功能、进口或出口或通称为进口/出口管来指代。
58.阀壳体220进一步限定了邻近流体通道250的阀室221。可以设想的是，阀构件230将阀室221与流体通道250流体隔离。阀构件230可滑动地设置在阀室221内。阀构件230具有基部231，当阀组件300处于部分打开或关闭位置时，基部231远离阀室221的第一端221a移动。
59.当阀构件230到达阀座232时，阀组件300处于第二位置或关闭位置。可以设想的是，当阀构件230安置在阀座232中时，在流体通道内提供流体障碍物。即，当阀构件230安置在阀座232中时，流体不能从进口255a流向出口255b。可选地，阀座可以位于邻近进口导管251a和出口导管251b的接头253的位置。阀座232可以是轮廓化的、成角度的或其它形状的，以容纳阀构件230的一部分。
60.位置传感器组件340适于输出指示阀构件230在阀壳体220内的位置的信号。位置传感器组件340可以包括至少两个线圈段和芯部242。第一线圈段341a可位于阀室221的第一端221a附近，第二线圈段341b可位于朝向第二端221b与第一端221a隔开的位置。
61.芯部242可联接至阀构件230的基部231或形成为阀构件230的基部231的一部分。位置传感器组件340可以使用已知的方法来检测由芯部242相对于第一线圈段341a和/或第二线圈段341b的移动或位置引起的电场或磁场的变化。位置传感器组件340的检测可用于确定阀构件230在阀室221内的位置。位置传感器组件340可以包括或联接到控制器或其他已知装置，用于通信或确定阀构件230的位置。
62.返回参考图2和图3，在常开阀中，当螺线管或调节阀致动器219不通电时，弹簧力将阀构件230推到打开位置。在操作期间，当命令阀组件200关闭并从常开位置移动时，调节阀致动器219或螺线管通电。加压流体通过压力调节器210经由开口引入，通向阀室221，并且如气流线262(图4)所示。阀构件230的基部231后面的阀室221被加压，并且阀构件230对抗偏置元件225的弹簧力移动。阀构件230移动到或进一步移动到流体通道250中，直到其被密封在形成在阀壳体220中的阀座232上，通过将进口导管251a与出口导管251b流体隔离来封闭流体通道250内的流动。即，提动阀芯或阀构件230延伸到流体通道250中，使得进口导管251a和出口导管251b不再流体连接。
63.阀构件的运动由位置传感器组件240、340感测。形成基部231的一部分或联接到基部231的芯部242的运动与线圈241或第一和第二线圈段341a、341b联系。作为非限制性示例，线圈241或第一和第二线圈段341a、341b可以检测磁场或电场的差异或波动以确定芯部242的位置。
64.当压力调节器210的输出被设置为零时，例如通过从调节阀致动器219移除动力，阀室221中的加压流体可以通过排出口213离开。此时，不再向阀室221提供加压空气。通过由偏置元件225提供的偏置力，阀构件230从阀座232提离或退回。应当理解的是，一旦作用在阀构件230上的力被释放或切断，阀构件230就可以开始移动到打开位置。在将阀构件230提离阀座232之后，阀座232和由出口导管251b限定的流体通道250的部分暴露于从进口
255a流动的流体流。
65.本公开的方面的益处包括来自流体通道250中的流体的流体压力不会产生将提动阀芯或阀构件230保持在关闭位置的附加力，因此允许较弱的弹簧或偏置元件225。此外，进口导管251a、出口导管251b以及阀构件230的定向允许较小的阀组件200。这在尺寸和重量通常是关键的飞机应用中是有利的。此外，阀组件也可用于如图5所示的比例控制构造。
66.图5描绘了处于部分打开位置的阀组件400。阀组件400包括所述的用于阀组件200、300的类似部件，其中类似部件具有进一步增加100的类似数字。
67.阀组件400包括压力调节器410或调节阀、阀壳体220、阀室221、位置传感器组件240、阀构件230和流体通道250。压力调节器410或调节阀可以是比例控制阀，例如但不限于脉冲宽度调制(pwm)调节流体，或液压开关阀或比例电磁阀。
68.与先前的组件一样，阀壳体220限定了与压力调节器410可操作连接的阀室221。提动阀芯形式的阀构件230可滑动地容纳在阀室221内。至少一个偏置元件225可以将阀构件230偏置到打开位置。密封件243可提供密封功能并将偏置元件225保持在适当位置。此外，位置传感器组件240邻近阀室221设置，并且可以提供指示阀构件230在阀室221内的位置的输出信号。这种输出信号可以由控制器接收，该控制器包括可操作地联接到压力调节器410并控制压力调节器410的控制器。
69.阀壳体220还包括限定进口255a的进口导管251a和限定出口255b的出口导管251b。进口导管251a和出口导管251b可以经由限定进口导管251a和出口导管251b之间的角度的接头253联接。该角度可以小于180度，并且如图所示，可以以将进口导管251a和出口导管251b布置成基本垂直的布置。如图箭头257所示，阀组件400允许流体沿任一方向流动。
70.阀构件或提动阀芯230可滑动地设置在阀室221内并进入流体通道250。提动阀芯230具有可包括芯部242的基部231，其中，芯部242可经由位置传感器组件240检测。提动阀芯230的顶部235成形为贴靠限定在阀壳体220内的座部223。座部223可位于接头253或出口导管251b处。
71.提动阀芯230可在第一位置或打开位置和第二位置或关闭位置之间移动，其中，在第一位置或打开位置中，基部231大致邻近于阀室221的第一端，在第二位置或关闭位置中，顶部235密封抵靠座部223。在图5中，提动阀芯230被描绘在中间位置。应当理解的是，提动阀芯230可以被设计成在提动阀芯处于打开位置时使对流体通道250的干扰最小化的长度、轮廓或形状。在一些非限制性示例中，当阀组件200打开时，提动阀芯230不延伸到流体通道250中。或者，当阀组件200打开时，提动阀芯230最小程度地延伸到流体通道250中，例如小于流体通道250的宽度254的25％。
72.压力调节器410可以包括压力调节器进口411、排出口413、调节阀417、调节阀致动器419以及压力调节器出口415。压力调节器进口411接收来自发动机的加压流体，例如加压空气。作为非限制性示例，加压流体可以是排气77的一部分。然后在压力调节器进口411处接收的加压流体被推动通过排出口413或调节阀417。
73.调节阀致动器419可以被定向成允许加压空气离开排出口413或被引导到调节阀417。作为非限制性示例，压力调节器进口411可与排出口413对准，而调节阀417可由调节阀致动器419致动以关闭排出口413并将压力调节器进口411流体连接至压力调节器出口415。
74.在一些非限制性示例中，调节阀致动器419每次能够引导加压流体通过排出口413
和压力调节器出口415中的仅一个。调节阀致动器419允许或防止加压流体通过排出口413和调节阀417。作为示例并且如图5所示，调节阀致动器419可以是比例螺线管或pwm螺线管。即，可以通过以高速率施加间歇电信号来控制流过螺线管的电流的平均值。通过调节阀致动器419对调节阀417进行比例控制，可以允许借由压力调节器出口415改变流经调节阀417的流量。调节的压力以相对于施加到提动阀芯230的力的百分比将基部231朝向流体通道250推动，阻碍流经流体通道250的流体。
75.可选地，当转矩马达被通电时，比例控制可以使用任何已知的电子控制或转矩马达致动器来实现，调节阀417被打开到与施加到转矩马达的电流成比例的程度，允许改变流经阀的打开程度。如果打开调节阀417，则加压流体移动通过调节阀417和压力调节器出口415。
76.另外，在非限制性示例中，传感器系统可以与压力调节器410相关联。传感器系统可以被配置成感测调节阀417的当前状态，例如打开、关闭、打开百分比。
77.在阀组件400的操作的非限制性示例中，加压流体进入压力调节器进口411。然后，流体或者通过排出口413排出，和/或进入调节阀417并离开压力调节器出口415进入阀室221，如气流线462所示。然后，加压流体与位于第一位置或打开位置的提动阀芯230的基部231相遇。当加压流体被添加到阀室221时，加压流体的添加克服由偏置元件225提供的力并朝第二位置移动提动阀芯230。
78.在一些非限制性示例中，调节阀417由开/关调节阀致动器419控制，该调节阀致动器将阀完全打开并且将构件230推至完全延伸长度。在另一非限制性实施例中，调节阀417被调节成使得加压流体的全部容量不会流经调节阀417。加压流体使提动阀芯230部分地远离第一端221a移动。提动阀芯230因此突出到流体通道250中，从而阻止穿过流体通道250的部分或全部流体从进口255a流到出口255b。可由位置传感器组件240感测阀构件的移动以指示操作或操作中的错误。
79.通过上述非限制性示例实现了几个优点，包括设计的非限制性示例允许在不增加弹簧力的情况下将压力施加在常开阀的“背面”侧，并且消除来自流体通道中的流体的背压的影响，从而产生允许比例控制的较小设计。
80.此外，提动阀芯或阀构件在处于第一或打开位置时与流体通道中的流体的干涉较小。
81.如本文所描述的，当处于第二或关闭位置时，该阀组件可以提供更好的密封。提动阀芯或阀构件安置在座部中，并由阀室的侧面支撑。当提动阀芯或阀构件在流体通道中的安置定向可减小在先前设计中可能经历的提动阀芯或阀构件上的转动效应或扭矩。
82.如本文所描述的，因为进口可以成为出口并且出口可以成为进口，阀组件可以允许沿任一方向流动。
83.此外，如本文所描述的，阀组件可用作具有常开或常闭构造的通用设计。
84.在尚未描述的程度上，各个方面的不同特征和结构可以根据需要彼此组合使用。不能在所有方面说明一个特征并不意味着它不能被解释，而是为了描述的简洁而被解释。因此，无论新的方面是否被明确描述，不同方面的各种特征都可以根据需要被混合和匹配以形成新的方面。此处描述的特征的组合或排列由本公开覆盖。
85.该书面描述使用示例来公开本公开的方面，包括最佳模式，并且还使得本领域技
术人员能够实践本公开的方面，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果它们具有与权利要求书的文字语言不存在差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言具有不显著差异的等效结构元件，则这样的其他示例旨在在权利要求书的范围内。
86.本公开的其他方面由以下条项的主题提供：
87.一种阀组件，包括：阀壳体，阀壳体具有进口和与进口成角度的出口，阀壳体中限定流体通道并流体联接进口和出口；阀壳体进一步限定从流体通道偏移的阀室；阀构件，阀构件在第一位置和第二位置之间可滑动地设置在阀壳体内，其中，在所述第一位置，阀构件关闭并抵靠阀壳体内的阀座，在第二位置，阀构件处于远离阀座的位置；压力调节器，压力调节器流体地联接到阀室并适于将气动压力提供到阀室中；以及位置传感器组件，位置传感器组件设置有阀壳体，位置传感器组件适于确定阀构件的位置。
88.根据任何前述条项的阀组件，其中位置传感器组件是线性可变差动变压器，线性可变差动变压器包括线圈和芯部，其中线圈邻近阀室设置，芯部设置在阀构件的第一端上。
89.根据任何前述条项的阀组件，其中位置传感器组件进一步包括至少两个线圈和芯部，至少两个线圈以间隔关系邻近阀室设置的，芯部设置在阀构件的第一端上。
90.根据任何前述条项的阀组件，其中进口基本垂直于出口。
91.根据任何前述条项的阀组件，其中阀组件是常开阀组件，并且压力调节器设置在阀室的第一端，并且压力调节器被构造成将压力施加到阀构件的第一端。
92.根据任何前述条项的阀组件，其中阀构件在第一位置中部分地延伸到流体通道中。
93.根据任何前述条项的阀组件，其中阀构件是经由至少一个偏置元件保持在第一位置中的提动阀芯。
94.根据任何前述条项的阀组件，其中进口与出口成小于180度的角度。
95.根据任何前述条项的阀组件，其中进口和出口成90度角。
96.根据权利要求1所述的阀组件，其中压力调节器允许由压力调节器的激励确定的流经压力调节器出口的流量变化，其中，当所述激励高于预定值时提供流量，并且当所述激励低于预定值时阀组件关闭。
97.一种阀组件，包括：阀壳体，该阀壳体具有阀室并具有进口和从进口偏移的出口，该阀壳体中限定流体通道并流体地联接进口和出口；提动阀芯，提动阀芯在打开位置和关闭位置之间可滑动地设置在阀室中，其中提动阀芯在出口处关闭流体通道；以及压力调节器，压力调节器流体地联接到阀室。
98.根据任何前述条项的阀组件，其中，阀壳体至少部分地由安装到导管部分的歧管形成。
99.根据任何前述条项的阀组件，其中，压力调节器设置在歧管上，并且阀室的至少一部分限定在歧管内，并且流体地联接至压力调节器。
100.根据任何前述条项的阀组件，其中，提动阀芯在打开位置延伸经过歧管。
101.根据任何前述条项的阀组件，其中，进口与出口成小于180度的角度。
102.根据任何前述条项的阀组件，其中，进口和出口成90度角。
103.根据任何前述条项的阀组件，其中，压力调节器进一步包括螺线管。
104.根据任何前述内容的阀组件，其中，压力调节器进一步包括扭矩马达。
105.根据任何前述条项的阀组件，其中，进口和出口经由包括小于180度的角度的接头相连接。
106.根据任何前述条项的阀组件，其中提动阀芯的长度长于阀室的长度。