用于增加具有超驰装置的致动器的力的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于增加具有超驰装置的致动器的力的装置。示例性的流体控制系统具有第一流体控制装置，其将控制流体供给源经由第一通路流体耦接至控制致动器。所述控制流体供给源提供控制流体，从而在控制致动器处于操作状态时，使所述控制致动器的控制致动器构件沿第一方向或沿与所述第一方向相反的第二方向移动。第二流体控制装置与所述第一流体控制装置流体连通，且被构造成在所述控制致动器处于非操作状态时，将超驰致动器经由第二通路流体耦接至所述控制致动器。所述超驰致动器可操作地耦接至所述控制致动器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及致动器，更特定地涉及用于增加具有超驰装置的致动器的力的>J-U装直。
技术介绍
在过程控制系统中通常使用控制阀(例如滑杆阀、转动阀等)来对工艺流的流动进行控制。诸如闸阀、截止阀之类的滑杆阀一般具有阀杆(例如滑杆)，其可使设置在流路中的流动控制构件(例如阀塞)在打开位置与关闭位置之间移动，其中，在所述打开位置时允许流体流过阀门，在所述关闭位置时防止流体流过阀门。控制阀一般包括可使控制阀自动化的致动器(例如气动致动器、液压致动器等)。在操作时，控制单元(例如定位器)将控制流体(例如气体)供给至致动器，从而将流动控制构件定位至所希望的位置上，以对流过阀门的流体的流动进行调节。致动器可使流动控制构件贯穿完全关闭位置与完全打开位置之间的全冲程移动，其中，在所述完全关闭位置上防止流体流过阀门，在所述完全打开位置上允许流体流过阀门。实际上，许多控制阀与故障安全系统或超驰系统一起使用。在紧急情况、电力故障的过程中和/或在对致动器(例如气动致动器)的控制流体(例如气体)供给被切断时，故障安全超驰系统一般通过使致动器、进而使流动控制构件移动到完全关闭位置或是完全打开位置，来对过程控制系统提供保护。在关闭位置上，流动控制构件与设置在阀门内的阀座接合，来防止流体流过阀门。在处于关闭位置时，致动器提供力来对流动控制构件施加一阀座载荷，以使流动控制构件与阀座保持密封接合。在高压应用下(例如处于阀的入口处的高压工艺流)，由致动器提供的阀座载荷可能不足以保持流动控制构件与阀座密封接合，从而导致不希望的泄漏流过阀门。在阀门处于故障位置时，提供充足或足够的阀座载荷或打开力是尤为重要的。在处于故障位置时，致动器使流动控制构件移动至预定位置(例如完全关闭位置、完全打开位置)。基于气体的(例如气动)故障安全系统经常用双动控制致动器来实现，以提供故障安全或超驰机制。在操作中，基于气体的(例如气动)故障安全系统可构造成补偿由致动器提供的足够力(例如阀座载荷或打开力)的缺失。但是，这种已知的基于气体的故障安全系统需要另外的部件(例如容积罐、应急阀或开闭阀、容积增压器等)，从而使得复杂性和成本显著增加。其它已知的致动器(例如弹簧复位致动器)提供机械性的故障安全机制。这些已知的致动器可使用与活塞直接接触的内弹簧，以提供机械性故障安全，在对致动器的控制流体供给发生故障时，使所述活塞偏置至冲程行程的一端(例如全开或是全关)。但是，在用于长冲程的应用(例如冲程长度为四(4)英寸以上)时，这种长冲程弹簧复位致动器的控制往往很差。也就是说，在某些应用下，由于供给流体和控制构件必须克服故障安全弹簧的偏置力，因此，偏置弹簧或是故障安全弹簧的弹簧刚度可能足以使致动器性能降低。实际上，长冲程致动器往往使用具有更小或是更低的弹簧刚度的复位弹簧来与长冲程长度相适应(也就是说，从而弹簧可压缩冲程的长度)。然而，在这些长冲程致动器中，更低的弹簧刚度往往会导致在系统发生故障时，阀座载荷或是力不足以使流动控制构件与阀座密封接合来防止流过阀门的泄漏(或是不足以全部打开来使流体流过阀门)，从而提供一不充分的故障安全系统。
技术实现思路
在一实例中，用于阀门的示例性流体控制系统具有第一控制装置，其将控制流体供给源经由第一通路流体耦接至控制致动器。所述控制流体供给源提供控制流体，从而在控制致动器处于操作状态时，使所述控制致动器的控制致动器构件沿第一方向或沿与所述第一方向相反的第二方向移动。第二流体控制装置与所述第一流体控制装置流体连通，且被构造成在所述控制致动器处于非操作状态时，将超驰致动器经由第二通路流体耦接至所述控制致动器。所述超驰致动器可操作地耦接至所述控制致动器。 在另一实例中，在此描述的示例性流体控制系统具有一通路，其将控制流体与控制致动器和超驰致动器流体耦接，所述超驰致动器可操作地耦接至所述控制致动器，以使得在所述控制致动器处于操作状态时，所述控制流体可使所述超驰致动器移动至一储存位置，并可使所述控制致动器在第一位置与第二位置之间移动。流体控制装置耦接至所述通路，从而在所述控制致动器处于操作状态时，防止流体在所述控制致动器与所述超驰致动器之间流动，并在所述控制致动器处于非操作状态时，将所述超驰致动器与所述控制致动器流体耦接，以允许流体在所述控制致动器与所述超驰致动器之间流动，从而在所述控制致动器处于非操作状态时，来自所述超驰致动器的所述控制流体作用在所述控制致动器上，以增加由所述控制致动器提供的力。在又一实例中，在此描述的流体控制系统具有第一装置，其用于在控制致动器处于操作状态时将加压控制流体与控制致动器流体耦接，从而所述控制流体用于使所述控制致动器在第一位置与第二位置之间移动。所述系统还具有第二装置，其用于在所述控制致动器处于操作状态时，将所述加压控制流体与超驰装置流体耦接，以使所述超驰装置移动至一储存位置。此外，用于流体耦接的第二装置有选择地允许流体从所述超驰装置流动至用于流体耦接的第一装置，并且在所述控制致动器处于非操作状态时，用于流体耦接的第一装置有选择地允许流体从用于流体耦接的第二装置流动至所述控制致动器。附图说明图1A、图IB和图IC示出了具有基于气体的故障安全系统的已知的控制阀和致动器。图2示出了在此描述的示例性致动器装置。图3是与在此描述的示例性流体控制系统一起使用的图2的示例性致动器装置的剖视图，其示出了处于操作状态下的致动器装置。图4是图2和图3的示例性致动器装置的另一剖视图，其示出了处于非操作状态下的致动器装置。图5示出了与在此描述的另一示例性流体控制系统一起使用的图2的示例性致动器装置。具体实施例方式在此描述的示例性系统和装置在控制致动器处于非操作状态时，增加由控制致动器施加在例如阀门的流动控制构件上的力(例如阀座载荷或是打开力)。此外，在此描述的示例性系统和装置在控制致动器处于非操作状态时，在控制致动器与超驰装置之间提供一基本封闭的系统(例如通过基本防止控制流体从控制致动器排出)。因此，在此描述的示例性系统和装置可在控制致动器处于非操作情况时，提供增加的力施加到流动控制构件上，并持续明显的或是更长的时间。另外地，在此描述的示例性装置提供超驰或是故障安全控制装置，其不需要与诸如先前说明的已知的故障安全系统相关的复杂且昂贵的部件。尽管在此描述的示例性装置可与任何的阀门冲程长度和应用(例如，打开/关闭应用、节流应用等)相适应，在此描述的示例性装置特别有利于在节流应用中用于具有长冲程长度(例如大于8英寸)的流体控制装置(例如阀门)。 在更详细地描述示例性装置之前，结合图1A、图IB和图IC对已知的控制阀组件100进行简要说明。参照图IA和图1B，已知的控制阀组件100具有致动器102，以冲击或是操作阀门104。如图IA所示，阀门104包括具有阀座108的阀体106，阀座108设置在阀体106内以限定孔口 110，该孔口 110在入口 112与出口 114之间提供流体流动通路。可操作地耦接至阀杆118的流动控制构件116沿第一方向(例如按图IA的定向远离阀座108)移动，从而允许流体在入口 112与出口 114之间流动，并且沿第二方向(例如按图IA的定向朝向阀座108)移动，从而限制或防止流体在入口 112与出口 114之间流动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·亚诺尔德，
申请(专利权)人：费希尔控制国际公司，
类型：发明
国别省市：