CN204942669U - 流体调节器 - Google Patents

Abstract

一种流体调节器包括致动器、本体组件、和被设置在所述致动器组件和所述本体组件之间的平衡***。所述致动器组件包括上部壳体、被紧固到所述上部壳体上的下部壳体，和被设置在所述上部与下部壳体之间的隔膜组件。所述本体组件包括被可操作地连接到所述隔膜组件上以随着所述隔膜组件移动的杆组件。所述平衡***包括被可操作地连接到所述杆组件上以随着所述杆组件移动的隔膜。所述致动器组件的所述下部壳体包括限定了容纳所述平衡***的平衡腔体的一部分的壁和在肩部处终止的且具有形成在其中的环形凹槽的内表面，当所述流体调节器从完全打开的位置移动到锁闭位置时，所述环形凹槽容纳所述隔膜的一部分。

Description

流体调节器

技术领域

本实用新型一般涉及流体调节器，并且更特别地，涉及具有平衡隔膜的直接操作的流体调节器。

背景技术

根据***提出的需求、天气、供给源和/或其他因素，典型的流体分配***供给流体的压力是不同的。然而，大多数装备有燃气用具，比如熔炉，烤炉等等的终端用户设备都需要根据预定压力，并且以或低于气体调节器的最大容量来输送气体。所以，为了确保所输送的气体满足终端用户设备的需求，在这些分配***中配备流体调节器。

直接操作的流体调节器主要被设计用于工业和商业用途，其将流体，比如天然气和丙烷，供给到熔炉、燃烧炉和其他设备上，并且一般在本领域中是公知的。流体调节器典型地被用于将流体的压力调节到大致不变的值。特别地，流体调节器具有入口，该入口典型地以相对高的压力接收供给流体，并且该流体调节器在出口处提供相对较低的且大致不变的压力。为了调节下游压力，流体调节器通常包括传感元件或隔膜，以检测与下游压力流体连通的出口压力。流体调节器还能够包括平衡***，该平衡***能够被用于抵消由较高压力的入口流体所施加在阀盘的顶部上的力，以及还可能抵消由绕着阀盘经过的排出流体所施加在阀盘的底部上的力。

实用新型内容

根据本实用新型的一个示范性的方面，流体调节器包括致动器组件、被紧固到所述致动器组件上的本体组件，和被设置在所述致动器组件和所述本体组件之间的平衡***。所述致动器组件包括上部壳体、被紧固到所述上部壳体上的下部壳体和被设置在所述上部壳体与所述下部壳体之间的隔膜组件。所述本体组件包括被可操作地连接到所述隔膜组件上以随着所述隔膜组件移动的杆组件。所述平衡***包括被可操作地连接到所述杆组件上以随着所述杆组件移动的隔膜。所述致动器组件的所述下部壳体包括限定了容纳所述平衡***的平衡腔体的一部分的壁和在肩部处终止的内表面，并且所述壁具有形成在所述壁的内表面中的环形凹槽，当所述流体调节器从完全打开的位置移动到锁闭位置时，所述环形凹槽容纳所述平衡***的所述隔膜的一部分。

根据本实用新型的另一示范性的方面，流体调节器包括致动器组件、被紧固到所述致动器组件上的本体组件，和被设置在所述致动器组件和所述本体组件之间的平衡***。致动器组件包括上部壳体、被紧固到所述上部壳体上的下部壳体，和被设置在所述上部壳体与所述下部壳体之间的隔膜组件。所述本体组件限定了用于运行流体的入口和用于所述运行流体的出口，并且包括被可操作地连接到所述隔膜组件上以随着所述隔膜组件移动的杆组件。所述平衡***包括被可操作地连接到所述杆组件上以随着所述杆组件移动的隔膜，所述隔膜具有在所述本体组件的所述入口处由所述运行流体的入口压力所作用的横截面面积。所述流体调节器还包括当所述流体调节器接近锁闭位置时用于增加所述平衡组件的所述隔膜的所述横截面面积的装置。

根据本实用新型的另一示范性的方面，流体调节器包括致动器组件、被紧固到所述致动器组件上的本体组件和被设置在所述致动器组件和所述本体组件之间的平衡***。所述致动器组件包括上部壳体、被紧固到所述上部壳体上的下部壳体，和被设置在所述上部壳体与所述下部壳体之间的隔膜组件。所述本体组件限定了用于运行流体的入口和用于所述运行流体的出口，并且包括被可操作地连接到所述隔膜组件上以随着所述隔膜组件移动的杆组件。所述平衡***包括被可操作地连接到所述杆组件上以随着所述杆组件移动的隔膜，所述隔膜具有在所述本体组件的所述入口处由所述运行流体的入口压力所作用的横截面面积。所述流体调节器还包括当所述流体调节器移动远离所述完全打开的位置时用于以第一速率增加所述平衡组件的所述隔膜的所述横截面面积的装置。

另外根据本实用新型的任何一个或多个前述示范性的方面，流体调节器可以以任何组合的方式进一步地包括下列优选形式中的任何一个或多个。

在一个优选形式中，所述环形凹槽从所述肩部偏移，以致当所述流体调节器接近所述锁闭位置时所述平衡***的所述隔膜的所述一部分膨胀到所述环形凹槽中。

在另一个优选形式中，在所述壁的所述内表面和所述平衡***的隔膜板之间的径向距离在所述肩部和所述环形凹槽之间是不变的。

在另一个优选形式中，所述环形凹槽包括壁，该壁以从所述内表面预定角度处从所述下部壳体的所述壁的所述内表面延伸。

在另一个优选形式中，所述预定角度是在45度和70度之间。

在另一个优选形式中，所述预定角度是在55度和65度之间。

在另一个优选形式中，所述环形凹槽邻近所述肩部，以致当所述流体调节器从所述完全打开的位置朝着所述锁闭位置移动时所述平衡***的所述隔膜的所述一部分膨胀到所述环形凹槽中。

在另一个优选形式中，所述环形凹槽包括壁，所述壁以从所述内表面预定角度处从所述内表面的所述肩部延伸。

在另一个优选形式中，在所述环形凹槽的所述壁和所述平衡***的隔膜板之间的径向距离随着离所述肩部距离的增加而增加。

在另一个优选形式中，所述预定角度是在5度和20度之间。

在另一个优选形式中，所述环形凹槽包括第二壁，所述第二壁以从所述内表面第二预定角度处从所述环形凹槽的所述壁延伸。

在另一个优选形式中，所述环形凹槽的所述第二壁从所述肩部偏移，以致当所述流体调节器接近所述锁闭位置时所述平衡***的所述隔膜的所述一部分邻近所述第二壁。

在另一个优选形式中，所述第二预定角度是在45度和70度之间。

在另一个优选形式中，所述第二预定角度是在55度和65度之间。

在另一个优选形式中，在所述本体组件的所述入口处由所述运行流体的所述入口压力所作用的所述隔膜的所述横截面面积在所述流体调节器处于完全打开的位置时是不变的，直到所述流体调节器接近所述锁闭位置为止。

在另一个优选形式中，所述流体调节器进一步包括当所述流体调节器接近锁闭位置时用于以第二速率增加所述平衡组件的所述隔膜的所述横截面面积的装置。

在另一个优选形式中，所述第二速率大于所述第一速率。

附图说明

图1A是已知的具有平衡***的流体调节器的正面横截面图；

图1B是图1A中所示的平衡***的一部分的放大局部视图，其中流体调节器处于锁闭位置；

图1C是图1A中所示的平衡***的一部分的放大局部视图，其中流体调节器处于完全打开的位置；

图2A是具有平衡***的实例流体调节器的正面横截面图；

图2B是图2A中所示的平衡***的一部分的放大局部视图，其中流体调节器处于锁闭位置；

图2C是图2A中所示的平衡***的一部分的放大局部视图，其中流体调节器处于完全打开的位置；

图3A是具有平衡***的另一实例流体调节器的正面横截面图；

图3B是图3A中所示的平衡***的一部分的放大局部视图，其中流体调节器处于锁闭位置；

图3C是图3A中所示的平衡***的一部分的放大局部视图，其中流体调节器处于完全打开的位置；

图4A是具有平衡***的又一实例流体调节器的正面横截面图；

图4B是图4A中所示的平衡***的一部分的放大局部视图，其中流体调节器处于锁闭位置；和

图4C是图4A中所示的平衡***的一部分的放大局部视图，其中流体调节器处于完全打开的位置。

具体实施方式

参考图1A-1C，某种已知的流体调节器10一般包括致动器组件100和本体组件200，该本体组件能够通过螺杆400和锁紧螺母405，或者通过任何其他公知的方式被紧固到致动器组件100上。此外，在所示的实例中，流体调节器10还包括，如在下面被更详细地描述的，设置在致动器组件100和本体组件200之间的平衡***300。

致动器组件100具有通过螺母410和螺栓415，或者任何其他公知的方式被紧固到下部壳体120上的上部壳体110，当组装时它们限定了腔体140。隔膜组件150，如在下面被更详细地描述的，被紧固在上部壳体110和下部壳体120之间，以将腔体140分成在隔膜组件150上方的上部142和在隔膜组件150下方的下部144。

上部壳体110具有从其延伸的圆柱状壁112，该圆柱状壁具有螺纹内表面113并且在一个端部中限定了开口114。调整螺钉160被旋拧到上部壳体110的圆柱状壁112中，并且闭合帽170被旋拧到圆柱状壁112的开口114中，以保护调整螺钉160并且防止碎片进入致动器组件100中。弹簧180被设置在调整螺钉160和隔膜组件150之间的腔体140的上部142中，以朝着本体组件200偏置隔膜组件150。另一个开口116也被形成在上部壳体110中，以将腔体140的上部142与大气流体结合。在所示的特定实例中，本领域中公知的稳定器组件118被设置成靠近开口114，以控制流体通过开口114到腔体140的上部142的流入和流出。

下部壳体120具有从其延伸的壁122，该壁具有圆柱状内表面128，该圆柱状内表面在肩部130处终止并且限定了平衡腔体126的一部分。凸缘124从壁122向外延伸并且具有孔口以容纳螺柱400。螺纹开口132也被形成在下部壳体120中，并且能够被用于将下部壳体120连接到外部控制线(未图示)上，该螺纹开口能够被用于流体结合腔体140的下部144和下游管路，如在下面被更详细地讨论的。

隔膜组件150一般包括隔膜152、隔膜板154、弹簧座156和顶部与底部密封垫圈158，159。隔膜152在上部壳体110和下部壳体120之间被紧固在它的外边缘处，并且具有形成在中部的开口以容纳杆组件240的杆242。隔膜板154被邻近隔膜152放置，以为隔膜152的内部部分提供支撑，并且弹簧座156被邻近隔膜板154放置，以容纳弹簧180的一个端部。顶部和底部密封垫圈158，159被在隔膜152的相对侧上放置，以将隔膜152和隔膜板154紧固到杆242上，如在下面被更详细地描述的，并且提供密封以防止流体在腔体140的上部142和下部144之间通过隔膜152中的开口流动。

本体组件200一般包括本体210、座插件220、保持架230和杆组件240。本体210限定了流体入口212、流体出口214和流体地连接入口212与出口214的流体通道216。开口218被形成在本体210中并且与入口212流体连通以及与流体通道216对齐。座插件220被紧固在流体通道216中并且提供密封表面222，当调节器10处于锁闭位置中时该密封表面接合杆组件240的阀盘260。保持架230被放置在开口218中并且具有顶壁232、从顶壁232的一侧延伸且限定了圆柱状平衡腔体126的第二部分的大致圆柱状侧壁236以及多个支撑腿238，该多个支撑腿从顶壁232的与侧壁236相对的另一侧延伸，以在本体210上支撑保持架230。孔口234穿过顶壁232的中部而形成，以容纳杆组件240的套筒250，并且一个或多个对位孔233(registrationhole)也穿过顶壁232而形成，以提供穿过顶壁232的流体连通，如下面被更详细地讨论的。

杆组件240一般包括杆242、套筒250、阀盘260和对位盘(registrationdisk)262。杆242一般是圆柱状杆，其穿过下部壳体120中的孔口延伸并且具有延伸穿过底部密封垫圈159、隔膜152、隔膜板154、弹簧座156和顶部密封垫圈158中的开口的第一螺纹端部244。底部密封垫圈159接合形成在杆242上的肩部245并且螺母270旋拧到第一螺纹端部244上，以在肩部245和螺母270之间压缩底部密封垫圈159、隔膜152、隔膜板154、弹簧座156和顶部密封垫圈158并且把隔膜组件150紧固到杆组件240上。套筒250被定位在杆242的一部分的上方，以在杆242和套筒250之间从套筒250的底端到靠近穿过杆242而形成的孔248的区域提供环形空间252，并且延伸穿过在保持架230中的孔口234。阀盘260被定位在套筒250的一端的上方，并且对位盘，邻近阀盘260，被放置在杆242的第二螺纹端部246的上方。阀盘260和对位盘262通过螺母280被紧固到杆242和套筒250上。至少一个凹槽(未图示)形成在对位盘262中，以在出口214和环形空间252之间提供流体连通，如下面被更详细地描述的。

平衡***300包括隔膜310，隔膜板320、上部垫圈330和下部垫圈340。隔膜310在下部壳体120的壁122和保持架230的侧壁236之间被紧固在它的外边缘处，以把平衡腔体126分成在隔膜310上方的上部134和在隔膜310下方的下部136，并且具有形成在中部的开口，以容纳杆组件240的杆242。O形环350也能够被定位在壁122和侧壁236之间，以帮助紧固隔膜310并且防止流体在壁122、隔膜310和侧壁236之间的流动。隔膜板320被邻近隔膜310放置，以为隔膜310的内部部分提供支撑，并且上部和下部垫圈330，340被放置在隔膜310的相对侧上，以把隔膜310和隔膜板320紧固到杆252上。隔膜310、隔膜板320和上部与下部垫圈330，340在形成在杆242中的第二肩部247和套筒250的端部之间被压缩，以可操作地连接平衡***300和杆组件240。

在操作中，当阀盘260在打开位置中时，运行流体在入口压力下通过入口212进入本体210，并且通过座插件220，经过阀盘260，在下游压力处通过出口214流出本体210。在下游压力P2下部分运行流体流过外部控制线(未图示)并且通过下部壳体120中的开口132连通到腔体140的下部144。在出口214处对运行流体的需求的增加将引起下游压力降低，这将降低腔体140的下部144中的压力，以及施加在隔膜152上的向上的压力，并且允许弹簧180向下移动隔膜152和杆组件240，这将进一步打开阀盘260并且为***供给更多的运行流体，以满足增加的需求。在出口214处对运行流体的需求的降低将引起下游压力增加，将增加腔体140的下部144中的压力，以及施加在隔膜152上的向上的压力，并且向上移动隔膜152和杆组件240，这将进一步闭合阀盘260以减少运行流体对***的供给，以满足降低的需求。

当调节器10在稳态状态下运行时，稳定器组件118的稳定器闭合并且仅仅打开小孔以稳定正常的运行。当调节器10响应下游压力中的增加时，腔体140的下部144中的压力增加并且隔膜152向上移动。当隔膜152向上移动时，腔体140的上部142中的空气的移动能够迫使稳定器组件118的下部通风口稳定器向上，这使得腔体140的上部142中的空气能够快速地排出到大气中并且最小化隔膜152的移动中的任何延迟。当调节器10响应下游压力中的降低时，下部144中的压力降低并且隔膜152向下移动。当隔膜152向下移动时，空气急冲过稳定器组件118，以填充产生在腔体140的上部142中的部分真空，这迫使稳定器组件118的上部通风口稳定器闭合。然后，流过上部通风口稳定器的网的空气能够打开下部通风口稳定器，以允许空气能够从大气流入腔体140的上部142中。

当阀盘260打开时，运行流体从入口212，通过座插件220，在阀盘260的边缘的上方流到出口214。当运行流体流过座插件220并且在阀盘260的边缘的上方时，它将在阀盘260的顶部上施加力，这能够通过抵消由隔膜152上的出口压力所施加的向上的力来干扰调节器10的运行。为了最小化施加在阀盘260的顶部上的力的效果，来自入口212的运行流体也将通过保持架230中的对位孔233流到平衡腔体126的下部136中，并且在平衡***300的隔膜310的底部上施加向上的力，这将抵消施加在阀盘260的顶部上的力并且平衡最终施加在杆组件240上的向上和向下的力。

除了来自入口212的作用在阀盘260的顶部上的运行流体以外，还将有已经经过阀盘260的在阀盘260的底部上施加向上的力的运行流体。直接在阀盘260下方的运行流体的压力将高于出口214处的出口压力，这是由于在出口214处的运行流体的速度趋于降低压力。在阀盘260的底部上的该向上的力也能够干扰调节器260的运行。为了最小化施加在阀盘260的底部上的力的效果，来自阀盘260下方区域的运行流体能够流过对位盘262中的狭槽(未图示)，通过在杆242和套筒250之间的环形空间252，通过杆242中的孔248流到平衡腔体126的上部134中，并且在平衡***300的隔膜310的顶部上施加向下的力，这将抵消施加在阀盘260的底部上的力，并且平衡最终施加在杆组件240上的向上和向下的力。体现在隔膜310的顶部上的压力有助于阀盘260的向下行程并且补偿了弹簧和隔膜效果，这改进了调节器的幅度变化范围和性能。

在图1A-1C中所示的调节器10中，当入口压力增加时，施加在阀盘260的顶部上的压力也增加，这产生了较高的出口压力和衰减。然而，在入口压力中的增加也将在平衡***300的隔膜310的底部上施加更大的压力，由此抵消施加在阀盘260的顶部上的力。因此，调节器10将通过最小化来自入口压力变动的影响来保持它的性能。如能够在图1B和1C中最佳看到的，壁122的内表面128是圆柱状的且具有恒定的半径，并且不论杆组件240的位置如何，在内表面128和隔膜板320之间的距离都是恒定的。所以，被入口压力作用的隔膜310的横截面面积A1从锁闭(完全闭合)位置(图1B)到完全打开的位置(图1C)保持不变。因此，施加在隔膜310上的力在杆组件240的整个运动范围内将是恒定的，并且不论杆组件240的位置如何，都将平衡施加在阀盘260的顶部上的力。

参考图2A-2C，实例调节器10A被显示为当调节器10A在锁闭或完全闭合的位置中时能够降低锁闭值。除了下部壳体120A的设计和平衡***300的功能以外，调节器10A在结构和功能上都与图1A-1C中所示且在上面已详细描述的调节器10相同，其中差别将在下面被详细地描述。

在调节器10A中，下部壳体120A的壁122A具有大致圆柱状的内表面128A，除了壁122A具有形成在其中的环形凹槽500以外，其相似于调节器10的壁122。如在图2B中所示且在下面被更详细地讨论的，环形凹槽500从肩部130偏移，以致当调节器10A接近锁闭位置时隔膜310能够膨胀到环形凹槽500中。如在图2C中最佳显示的，环形凹槽500的壁505以从内表面128A预定角度α处向外延伸，远离内表面128A。在所示的实例中，环形凹槽500具有三角形形状并且角度α大约是55-65度。然而，环形凹槽500的形状可以是任何所期望的形状并且角度α可以是任何角度，当调节器10A接近锁闭位置时该角度允许隔膜310快速地膨胀到环形凹槽500中。例如，环形凹槽500可以有矩形形状，八角形形状或者半圆形形状，其中壁505以大约90度的角度α从内表面128A延伸。角度α能够是任何角度，该角度允许隔膜310快速地膨胀到环形凹槽500中以及仍然提供隔膜310的某种横向支撑并且优选地是在45-70度之间。

正如上面讨论的调节器10一样，当调节器10A的阀盘260在打开位置中时，运行流体在入口压力下通过入口212进入本体210，并且通过座插件220、经过阀盘260并且在下游压力下通过出口214流出本体210。在下游压力P2下的部分运行流体流过外部控制线(未图示)并且通过下部壳体120A中的开口132连通到腔体140的下部144，以致对运行流体的需求的增加将进一步打开阀盘260并且为***提供更多的运行流体以满足增加的需求，以及在出口214处对运行流体的需求的降低将进一步闭合阀盘260以减少到***的运行流体的供给来满足降低的需求。调节器10A的稳定器组件118也将运行以通风填充腔体140的上部142，如上面讨论的调节器10一样。

当阀盘260打开时，流过座插件220的运行流体将把力施加在阀盘260的顶部上，这能够通过抵消由隔膜152上的出口压力所施加的向上的力来干扰调节器10A的运行。为了最小化施加在阀盘260的顶部上的力的效果，来自入口212的运行流体也将通过保持架230中的对位孔233流到平衡腔体126的下部136中，并且在平衡***300的隔膜310的底部上施加向上的力，这将抵消施加在阀盘260的顶部上的力。

除了来自入口212的作用在阀盘260的顶部上的运行流体以外，已经经过阀盘260的运行流体将在阀盘260的底部上施加向上的力，其也能够干扰调节器260的运行。为了最小化施加在阀盘260的底部上的力的效果，来自阀盘260下方区域的运行流体能够流过对位盘262中的狭槽(未图示)，通过在杆242和套筒250之间的环形空间252，通过杆242中的孔248流到平衡腔体126的上部134中，并且在平衡***300的隔膜310的顶部上施加向下的力，这将抵消施加在阀盘260的底部上的力。

在图2A-2C中所示的调节器10A中，当不在锁闭位置中时，随着入口压力增加，施加在阀盘260的顶部上的压力也增加，这产生了较高的出口压力和衰减。然而，在入口压力中的增加也将在平衡***300的隔膜310的底部上施加更大的力，由此抵消施加在阀盘260的顶部上的力。因此，调节器10A将通过最小化来自入口压力变动的影响来保持它的性能。如能够在图2B和2C中最佳看到的，壁122A的内表面128A是圆柱状的，并且在内表面128A和隔膜板320之间的距离在肩部130和环形凹槽500的始端之间是恒定的。所以，由入口压力作用的隔膜310的横截面面积A1从完全打开的位置(图1C)直到调节器10A接近锁闭位置为止都保持不变。因此，施加在隔膜310上的力在所有这些位置中都是不变的，并且将平衡施加在阀盘260的顶部上的力。和调节器10不同的是，当调节器10A接近锁闭位置时，隔膜310将膨胀到环形凹槽500中，这导致隔膜310的增加的横截面面积A2。当入口压力作用在隔膜310的增加的横截面面积A2上时，由于增加的横截面面积，所以更大的力将被施加在隔膜310的底部上，这降低了所需的作用在隔膜152上以获得和维持锁闭位置的下游压力，并且降低了锁闭值。

参考图3A-3C，实例调节器10B被显示为能够改进调节器的流动性能。除了下部壳体120B的设计和平衡***300的功能以外，调节器10B在结构和功能上都与图1A-1C中所示且在上面已描述的调节器10相同，其中差别将在下面被详细地描述。

在调节器10B中，下部壳体120B的壁122B具有大致圆柱状的内表面128B，除了壁122B具有形成在其中的环形凹槽510以外，其相似于调节器10的壁122。环形凹槽510具有邻近肩部130的壁515，以致当调节器10B从完全打开的位置(图3C)移到到锁闭位置(图3B)时隔膜310能够膨胀到环形凹槽510中。如在图3C中最佳显示的，环形凹槽510的壁515以从内表面128B预定角度β处向外延伸，远离肩部130。在所示的实例中，角度β大约是20度，然而，取决于应用场合，角度β可以是任何角度，优选地在5-20度之间，当调节器10B从完全打开的位置(图3C)移动到锁闭位置(图3B)时该角度允许隔膜310缓慢地膨胀到环形凹槽510中。

正如上面讨论的调节器10一样，当调节器10B的阀盘260在打开位置中时，运行流体在入口压力下通过入口212进入本体210，并且流过座插件220、经过阀盘260并且在下游压力下通过出口214流出本体210。在下游压力P2下的部分运行流体的一部分流过外部控制线(未图示)并且通过下部壳体120A中的开口132连通到腔体140的下部144，以致对运行流体的需求的增加将进一步打开阀盘260并且为***提供更多的运行流体以满足增加的需求，以及在出口214处对运行流体的需求的降低将进一步闭合阀盘260以减少到***的运行流体的供给来满足降低的需求。调节器10B的稳定器组件118也将运行以通风填充腔体140的上部142，如上面讨论的调节器10一样。

当阀盘260打开时，流过座插件220的运行流体将在阀盘260的顶部上施加力。为了最小化施加在阀盘260的顶部上的力的效果，来自入口212的运行流体也将通过保持架230中的对位孔233流到平衡腔体126的下部136中，并且在平衡***300的隔膜310的底部上施加向上的力，这将抵消施加在阀盘260的顶部上的力。

除了来自入口212的作用在阀盘260的顶部上的运行流体以外，已经经过阀盘260的运行流体将在阀盘260的底部上施加向上的力。为了最小化施加在阀盘260的底部上的力的效果，来自阀盘260下方区域的运行流体能够通过对位盘262中的狭槽(未图示)，通过在杆242和套筒250之间的环形空间252，通过杆242中的孔248流到平衡腔体126的上部134中，并且在平衡***300的隔膜310的顶部上施加向下的力，这将抵消施加在阀盘260的底部上的力。

在图3A-3C中所示的调节器10B中，当不在锁闭位置中时，随着入口压力增加，施加在阀盘260的顶部上的压力也增加，这产生了较高的出口压力和衰减。然而，在入口压力中的增加也将在平衡***300的隔膜310的底部上施加更大的压力，由此抵消施加在阀盘260的顶部上的力。因此，调节器10B将通过最小化来自入口压力变动的影响来保持它的性能。如能够在图3B和3C中最佳看到的，环形凹槽510的壁515在肩部130处起始且以角度β延伸，并且在壁515和隔膜板320之间的距离将随着调节器10B从完全打开的位置(图3C)移动到锁闭位置(图3B)而缓慢地增加。所以，和调节器10不同的是，当杆组件240向上移动(即，调节器10B从完全打开的位置(图3C)朝着锁闭位置(图3B)移动)时调节器10B中由入口压力作用的隔膜310的横截面面积A3将缓慢地增加，以及当杆组件240向下移动(即，调节器10B从锁闭位置朝着完全打开的位置移动)时该面积将缓慢地减少。因此，施加在隔膜310上的力将随着调节器10B朝着锁闭位置移动而缓慢地增加以及随着调节器10B朝着完全打开的位置移动而缓慢地减少。所以，当调节器10B从锁闭位置移动到完全打开的位置时，由于横截面面积A3的减少，所以作用在隔膜310上的向上的力将减少，这依次又允许在阀盘260的行程期间高的下游压力并且改进了调节器10B的流量和性能。

参考图4A-4C，实例调节器10C被显示为能够改进调节器的流动性能并且当调节器10C在锁闭或完全闭合的位置中时降低锁闭值。除了下部壳体120C的设计和平衡***300的功能以外，调节器10C在结构和功能上都与图1A-1C中所示且在上面已描述的调节器10相同，其中差别将在下面被详细地描述。

在调节器10C中，下部壳体120C的壁122C具有大致圆柱状的内表面128C，除了壁122C具有形成在其中的环形凹槽520以外，其相似于调节器10的壁122。环形凹槽520具有相似于图3A-3C中的环形凹槽510的壁515的第一壁525和相似于图2A-2C中的环形凹槽510的壁505的第二壁530。

第一壁525邻近肩部130，以致当调节器10C从完全打开的位置(图4C)朝着锁闭位置(图4B)移动时隔膜310能够缓慢地膨胀到环形凹槽520中。如在图4C中最佳显示的，环形凹槽520的第一壁525以从内表面128C预定角度β处向外延伸，远离肩部130。在所示的实例中，角度β大约是20度，然而，取决于应用场合，角度β可以是任何角度，优选地在5-20度之间，当调节器10C从完全打开的位置朝着锁闭位置移动时该角度允许隔膜310缓慢地膨胀到环形凹槽520中。

如在图4B中所示且在下面被更详细地讨论的，第二壁530从肩部130偏移，以致当调节器10C接近锁闭位置时隔膜310能够快速地膨胀经过第一壁515并且进一步地膨胀到环形凹槽500中。如在图4C中最佳显示的，第二壁530以从内表面128C以预定角度α处向外延伸，远离第一壁525。在所示的实例中，由第二壁530所形成的环形凹槽520的一部分具有三角形形状并且角度α大约是55-65度。然而，由第二壁530所形成的环形凹槽520的形状可以是任何所期望的形状并且角度α可以是任何角度，当调节器10C接近锁闭位置时该角度允许隔膜310快速地膨胀经过第一壁525并且进一步地膨胀到环形凹槽520中。例如，环形凹槽520的一部分可以具有矩形形状，八角形形状或者半圆形形状，其中第二壁530以从内表面128C大约90度的角度α处从第一壁525延伸。角度α能够是任何角度，该角度允许隔膜310快速地膨胀经过第一壁525且进入到环形凹槽500中以及仍然提供隔膜310的某种横向支撑并且优选地是在45-70度之间。

正如上面讨论的调节器10一样，当调节器10C的阀盘260在打开位置中时，运行流体在入口压力下通过入口212进入本体210，并且流过座插件220、经过阀盘260并且在下游压力下通过出口214流出本体210。在下游压力P2下的部分运行流体流过外部控制线(未图示)并且通过下部壳体120A中的开口132连通到腔体140的下部144，以致对运行流体的需求的增加将进一步打开阀盘260并且为***提供更多的运行流体以满足增加的需求，以及在出口214处对运行流体的需求的降低将进一步闭合阀盘260以减少到***的运行流体的供给来满足降低的需求。调节器10B的稳定器组件118也将运行以通风填充腔体140的上部142，如上面讨论的调节器10一样。

当阀盘260打开时，流过座插件220的运行流体将在阀盘260的顶部上施加力。为了最小化施加在阀盘260的顶部上的力的效果，来自入口212的运行流体也将通过保持架230中的对位孔233流到平衡腔体126的下部136中，并且在平衡***300的隔膜310的底部上施加向上的力，这将抵消施加在阀盘260的顶部上的力。

除了来自入口212的作用在阀盘260的顶部上的运行流体以外，已经经过阀盘260的运行流体将在阀盘260的底部上施加向上的力。为了最小化施加在阀盘260的底部上的力的效果，来自阀盘260下方区域的运行流体能够流过对位盘262中的狭槽(未图示)，通过在杆242和套筒250之间的环形空间252，通过杆242中的孔248流到平衡腔体126的上部134中，并且在平衡***300的隔膜310的顶部上施加向下的力，这将抵消施加在阀盘260的底部上的力。

在图4A-4C中所示的调节器10C中，当不在锁闭位置中时，随着入口压力增加，施加在阀盘260的顶部上的压力也增加，这产生了较高的出口压力和衰减。然而，在入口压力中的增加也将在平衡***300的隔膜310的底部上施加更大的力，由此抵消施加在阀盘260的顶部上的力。因此，调节器10C将通过最小化来自入口压力变动的影响来保持它的性能。

如能够在图4B和4C中最佳看到的，环形凹槽520的第一壁525在肩部130处起始且以角度β延伸，并且在第一壁525和隔膜板320之间的距离将随着调节器10C从完全打开的位置(图4C)移动到锁闭位置(图4B)而缓慢地增加。所以，和调节器10不同的是，当杆组件240向上移动时(即，调节器10C从完全打开的位置朝着锁闭位置移动)调节器10C中由入口压力作用的隔膜310的横截面面积A3将缓慢地增加，以及当杆组件240向下移动(即，调节器10C从锁闭位置朝着完全打开的位置移动)时该面积将缓慢地减少。因此，施加在隔膜310上的力将随着调节器10C朝着锁闭位置移动而缓慢地增加以及随着调节器10C朝着完全打开的位置移动而缓慢地减少。所以，当调节器10C从锁闭位置移动到完全打开的位置时，由于横截面面积A3的减少，所以作用在隔膜310上的向上的力将减少，这依次又允许在阀盘260的行程期间高的下游压力并且改进了调节器10C的流量和性能。

当调节器10C接近锁闭位置时，隔膜310将经过第一壁525的端部并且快速地膨胀到由第二壁530所形成的环形凹槽520的一部分中，这将导致隔膜310的横截面面积A4的更大的增加。当入口压力作用在隔膜310的增加的横截面面积A4上时，由于增加的横截面面积，所以更大的力将被施加在隔膜310的底部上，这降低了所需的作用在隔膜152上以获得和维持锁闭位置的下游压力，并且降低了锁闭值。

尽管已经在上面描述了各种实施例，但是本实用新型并不意在被限制于此。对本实用新型的实施例作出的改变，其仍然在所附权利要求的范围中。

Claims (19)

1.一种流体调节器，包括：

致动器组件，包括上部壳体、被紧固到所述上部壳体上的下部壳体，和被设置在所述上部壳体与所述下部壳体之间的隔膜组件；

本体组件，被紧固到所述致动器组件上，所述本体组件包括被可操作地连接到所述隔膜组件上以随着所述隔膜组件移动的杆组件；和

平衡***，被设置在所述致动器组件和所述本体组件之间，所述平衡***包括被可操作地连接到所述杆组件上以随着所述杆组件移动的隔膜；其特征在于，

所述致动器组件的所述下部壳体包括限定了容纳所述平衡***的平衡腔体的一部分的壁和在肩部处终止的内表面，所述壁具有形成在所述壁的内表面中的环形凹槽，当所述流体调节器从完全打开的位置移动到锁闭位置时，所述环形凹槽容纳所述平衡***的所述隔膜的一部分。

2.根据权利要求1所述的流体调节器，其特征在于，所述环形凹槽从所述肩部偏移，以致当所述流体调节器接近所述锁闭位置时所述平衡***的所述隔膜的所述一部分膨胀到所述环形凹槽中。

3.根据权利要求1所述的流体调节器，其特征在于，在所述壁的所述内表面和所述平衡***的隔膜板之间的径向距离在所述肩部和所述环形凹槽之间是不变的。

4.根据权利要求1所述的流体调节器，其特征在于，所述环形凹槽包括壁，所述壁以从所述内表面预定角度处从所述下部壳体的所述壁的所述内表面延伸。

5.根据权利要求4所述的流体调节器，其特征在于，所述预定角度是在45度和70度之间。

6.根据权利要求5所述的流体调节器，其特征在于，所述预定角度是在55度和65度之间。

7.根据权利要求1所述的流体调节器，其特征在于，所述环形凹槽邻近所述肩部，以致当所述流体调节器从所述完全打开的位置朝着所述锁闭位置移动时所述平衡***的所述隔膜的所述一部分膨胀到所述环形凹槽中。

8.根据权利要求1所述的流体调节器，其特征在于，所述环形凹槽包括壁，所述壁以从所述内表面预定角度处从所述内表面的所述肩部延伸。

9.根据权利要求8所述的流体调节器，其特征在于，在所述环形凹槽的所述壁和所述平衡***的隔膜板之间的径向距离随着离所述肩部距离的增加而增加。

10.根据权利要求8所述的流体调节器，其特征在于，所述预定角度是在5度和20度之间。

11.根据权利要求8所述的流体调节器，其特征在于，所述环形凹槽包括第二壁，所述第二壁以从所述内表面第二预定角度处从所述环形凹槽的所述壁延伸。

12.根据权利要求11所述的流体调节器，其特征在于，所述环形凹槽的所述第二壁从所述肩部偏移，以致当所述流体调节器接近所述锁闭位置时所述平衡***的所述隔膜的所述一部分邻近所述第二壁。

13.根据权利要求11所述的流体调节器，其特征在于，所述第二预定角度是在45度和70度之间。

14.根据权利要求11所述的流体调节器，其特征在于，所述第二预定角度是在55度和65度之间。

15.一种流体调节器，其特征在于，包括：

致动器组件，包括上部壳体、被紧固到所述上部壳体上的下部壳体，和被设置在所述上部壳体与所述下部壳体之间的隔膜组件；

本体组件，被紧固到所述致动器组件上，所述本体组件限定了用于运行流体的入口和用于所述运行流体的出口，并且包括被可操作地连接到所述隔膜组件上以随着所述隔膜组件移动的杆组件；

平衡***，被设置在所述致动器组件和所述本体组件之间，所述平衡***包括被可操作地连接到所述杆组件上以随着所述杆组件移动的隔膜，所述隔膜具有在所述本体组件的所述入口处由所述运行流体的入口压力所作用的横截面面积；和

装置，当所述流体调节器接近锁闭位置时所述装置用于增加所述平衡组件的所述隔膜的所述横截面面积。

16.根据权利要求15所述的流体调节器，其特征在于，在所述本体组件的所述入口处由所述运行流体的所述入口压力所作用的所述隔膜的所述横截面面积在所述流体调节器处于完全打开的位置时是不变的，直到所述流体调节器接近所述锁闭位置为止。

17.一种流体调节器，其特征在于，包括：

致动器组件，包括上部壳体、被紧固到所述上部壳体上的下部壳体，和被设置在所述上部壳体与所述下部壳体之间的隔膜组件；

本体组件，被紧固到所述致动器组件上，所述本体组件限定了用于运行流体的入口和用于所述运行流体的出口，并且包括被可操作地连接到所述隔膜组件上以随着所述隔膜组件移动的杆组件；

平衡***，被设置在所述致动器组件和所述本体组件之间，所述平衡***包括被可操作地连接到所述杆组件上以随着所述杆组件移动的隔膜，所述隔膜具有在所述本体组件的所述入口处由所述运行流体的入口压力所作用的横截面面积；和

装置，当所述流体调节器移动远离完全打开的位置时所述装置用于以第一速率增加所述平衡组件的所述隔膜的所述横截面面积。

18.根据权利要求17所述的流体调节器，其特征在于，进一步包括当所述流体调节器接近锁闭位置时用于以第二速率增加所述平衡组件的所述隔膜的所述横截面面积的装置。

19.根据权利要求18所述的流体调节器，其特征在于，所述第二速率大于所述第一速率。