專(zhuān)利名稱(chēng)：導(dǎo)向開(kāi)關(guān)的制作方法
導(dǎo)向開(kāi)關(guān)交叉引用相關(guān)申請(qǐng)要求2008年9月25日提出的且標(biāo)題為“導(dǎo)向開(kāi)關(guān)(Pilot Switch) ”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)12Λ84，743的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容以引用方式并入文中。
背景技術(shù)：
本發(fā)明大體上涉及一種導(dǎo)向閥(pilot valve)，并且更具體地涉及一種在操作模式之間可選擇性地切換并且在至少一個(gè)操作模式中可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向閥。如在本領(lǐng)域中所已知的，導(dǎo)向閥被用于許多不同的行業(yè)中，通常通過(guò)控制例如過(guò)程控制閥的過(guò)程控制單元的操作來(lái)控制過(guò)程條件或參數(shù)。許多行業(yè)利用過(guò)程控制閥來(lái)控制液體的流速并控制儲(chǔ)罐和容器中的液位。在許多情況中，過(guò)程控制閥用控制信號(hào)操作，例如，控制信號(hào)可以是從導(dǎo)向閥發(fā)送的氣動(dòng)信號(hào)。在這種情況中，儲(chǔ)罐或其它容器中的液位可用在液體達(dá)到一定水平時(shí)會(huì)運(yùn)動(dòng)的浮標(biāo)(float)或其它元件來(lái)感測(cè)。浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)將驅(qū)動(dòng)例如導(dǎo)向閥的控制設(shè)備，該控制設(shè)備會(huì)發(fā)出信號(hào)給過(guò)程控制閥，以開(kāi)啟或關(guān)閉過(guò)程控制閥，從而或使液體流出容器或阻止液體從容器流出。在油氣行業(yè)，液位控制器可被用于控制儲(chǔ)罐或其它容器中的油、水或其它液體的水平。液位控制器可包括浮標(biāo)或被放置在儲(chǔ)罐內(nèi)的平衡浮子(displace!·)。當(dāng)儲(chǔ)罐中的液位以至于其能接觸平衡浮子時(shí)，平衡浮子將隨著液位的變化而運(yùn)動(dòng)。液位的變化被傳遞至導(dǎo)向閥，導(dǎo)向閥將發(fā)送信號(hào)給過(guò)程控制閥，以便響應(yīng)于儲(chǔ)罐中液位的變化而或開(kāi)啟或關(guān)閉， 從而或允許從儲(chǔ)罐流出或阻止從儲(chǔ)罐流出。導(dǎo)向閥可為氣動(dòng)導(dǎo)向閥，供應(yīng)氣(supply gas)可被提供至該氣動(dòng)導(dǎo)向閥。導(dǎo)向閥將根據(jù)儲(chǔ)罐中的液位將供應(yīng)氣引向過(guò)程控制閥，并且所述過(guò)程控制閥將根據(jù)從導(dǎo)向閥接收的信號(hào)開(kāi)啟或關(guān)閉。當(dāng)過(guò)程控制閥為壓力以開(kāi)啟閥時(shí)，導(dǎo)向閥將調(diào)節(jié)至控制閥的輸出氣，這將開(kāi)啟控制閥。如果儲(chǔ)罐中的液位的增加導(dǎo)致從導(dǎo)向閥至過(guò)程控制閥的出口壓力成比例的增加，則液位控制器可被稱(chēng)為操作過(guò)程中的引導(dǎo)和節(jié)流。在這種情況中，由于從導(dǎo)向閥被供應(yīng)至過(guò)程控制閥的氣體壓力會(huì)改變，因而過(guò)程控制閥可從閉合運(yùn)動(dòng)至部分地開(kāi)啟至最終完全地開(kāi)啟或介于完全地開(kāi)啟和完全地關(guān)閉位置之間的任何位置。當(dāng)導(dǎo)向閥處于速動(dòng)模式(snap mode)中時(shí)，導(dǎo)向閥提供突然增加的輸出壓力或突然減小給過(guò)程控制閥，以使控制閥幾乎即刻完全地開(kāi)啟或完全地關(guān)閉。例如，在直接速動(dòng)模式中，當(dāng)儲(chǔ)罐中的液位增加并且將平衡浮子運(yùn)動(dòng)至預(yù)定的水平時(shí)，從導(dǎo)向閥的輸出壓力將會(huì)突然增加，這將致使壓力開(kāi)啟過(guò)程控制閥以幾乎馬上從完全地關(guān)閉位置運(yùn)動(dòng)至完全地開(kāi)啟位置，從而將液體排出儲(chǔ)罐。當(dāng)液位降至預(yù)選的最低水平時(shí)，將發(fā)生從導(dǎo)向閥的輸出壓力的突然減小，這將致使過(guò)程控制閥從完全地開(kāi)啟位置運(yùn)動(dòng)至完全地關(guān)閉位置。指定給本申請(qǐng)的受讓人并且通過(guò)引用被并入本文中的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，392，822公開(kāi)了一種在速動(dòng)模式和節(jié)流模式(throttle mode)之間可選擇性地切換的導(dǎo)向閥。盡管其中所公開(kāi)的導(dǎo)向開(kāi)關(guān)工作良好，但是對(duì)于在模式之間可切換且可調(diào)節(jié)以在液位變化的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制閥的開(kāi)啟和關(guān)閉的導(dǎo)向閥具有持續(xù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)向閥，并且更具體地涉及一種導(dǎo)向閥或?qū)蜷_(kāi)關(guān)，其在節(jié)流模式和速動(dòng)模式之間可選擇性地切換并且在速動(dòng)模式中可調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)關(guān)于相關(guān)的儲(chǔ)罐的一定范圍的液位變化。本發(fā)明的導(dǎo)向閥被關(guān)于液位控制器描述。然而，導(dǎo)向閥可使用于其中所測(cè)量的參數(shù)是除了液位之外的某些參數(shù)的其它環(huán)境中?；谒鶞y(cè)量參數(shù)的量值，導(dǎo)向閥能夠基于所測(cè)量參數(shù)的狀態(tài)來(lái)發(fā)送氣動(dòng)信號(hào)給過(guò)程控制單元以調(diào)整過(guò)程或引起注意或警告。本發(fā)明的導(dǎo)向閥包括導(dǎo)向主體，導(dǎo)向主體具有第一供應(yīng)氣入口或節(jié)流供應(yīng)氣入口、第二供應(yīng)氣入口或速動(dòng)供應(yīng)氣入口(snap supply gas inlet)以及單一的氣體輸出通路。進(jìn)入任何一個(gè)供應(yīng)氣入口的通過(guò)氣體輸出通路離開(kāi)的供應(yīng)氣可被稱(chēng)作輸出氣，該輸出氣優(yōu)選為被調(diào)節(jié)的輸出氣，并且產(chǎn)生輸出壓力至過(guò)程控制單元。在該實(shí)施方式中，過(guò)程控制或接收單元可包括控制液體流出容器的過(guò)程控制閥。導(dǎo)向閥在節(jié)流模式和速動(dòng)模式之間可選擇性地切換并且優(yōu)選地僅通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)板來(lái)切換，所述開(kāi)關(guān)板將選擇性地將供應(yīng)氣引向或節(jié)流供應(yīng)氣入口或速動(dòng)供應(yīng)氣入口。當(dāng)導(dǎo)向閥處于速動(dòng)模式中時(shí)，節(jié)流氣入口充當(dāng)排出通道。在節(jié)流模式中，速動(dòng)供應(yīng)氣入口充當(dāng)排出通道。導(dǎo)向主體界定導(dǎo)向主體內(nèi)部，供應(yīng)氣通過(guò)導(dǎo)向主體內(nèi)部可從速動(dòng)供應(yīng)入口或節(jié)流供應(yīng)入口流至輸出通道，該輸出通道也被稱(chēng)作調(diào)節(jié)氣出口或簡(jiǎn)單的輸出氣出口。導(dǎo)向塞(pilot plug)被可運(yùn)動(dòng)地布置在導(dǎo)向主體內(nèi)部中并且具有通過(guò)導(dǎo)向塞桿相互連接的第一密封元件和第二密封元件?？杀环Q(chēng)作第一密封球的第一密封元件和可被稱(chēng)作第二密封球的第二密封元件是可運(yùn)動(dòng)的并且與導(dǎo)向主體內(nèi)部中的第一支座(seat)和第二支座可接合?？蛇\(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器被布置在導(dǎo)向主體內(nèi)部中，并且具有第一端和第二端，其中第二端向外延伸至導(dǎo)向主體的外部。液位控制器包括被定位在儲(chǔ)罐或容器內(nèi)的平衡浮子。 也可被稱(chēng)作移位構(gòu)件的擺動(dòng)臂在一端連接到平衡浮子并且具有接合樞軸桿端的第二端。平衡浮子的垂直或上下運(yùn)動(dòng)將引起擺動(dòng)臂的第二端運(yùn)動(dòng)。連接桿(connecting link)將使擺動(dòng)臂的上下運(yùn)動(dòng)傳遞至切向臂(tangent arm)。切向臂將使由于液位或其它所感測(cè)的參數(shù)的變化而施加的力傳遞至導(dǎo)向閥。切向臂將接合導(dǎo)向閥中的致動(dòng)器并使導(dǎo)向閥中的致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)或?qū)⒏鶕?jù)液位和導(dǎo)向閥的模式而脫離致動(dòng)器。致動(dòng)器和其它部件的運(yùn)動(dòng)將開(kāi)啟和/或關(guān)閉通道，從而或供應(yīng)或切斷至過(guò)程控制閥的輸出氣，如將在本文中更加詳細(xì)地描述的。在速動(dòng)模式中，當(dāng)輸出氣被供應(yīng)至過(guò)程控制閥時(shí)，第一密封球?qū)⑴c第一支座接合， 并且當(dāng)液位達(dá)到一定液位時(shí)，第二密封球?qū)⒚撾x第二支座，以使過(guò)程控制閥處于開(kāi)啟狀態(tài)。 供應(yīng)氣將被引導(dǎo)穿過(guò)第二供應(yīng)氣入口、穿過(guò)在第二密封球和第二支座之間的空隙或通道、 穿過(guò)輸出氣出口。來(lái)自輸出氣出口的輸出氣將使輸出氣壓力施加至過(guò)程控制閥，以使過(guò)程控制閥運(yùn)動(dòng)，并將過(guò)程控制閥維持在第一或開(kāi)啟狀態(tài)中。施加在導(dǎo)向塞上的力將使第一密封球保持與第一支座接合。為了切斷供應(yīng)氣并且排出輸出氣壓力以使過(guò)程控制閥運(yùn)動(dòng)至其第二或關(guān)閉狀態(tài)，相反力必須被施加至可運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器來(lái)引起第二支座接合第二密封球并使導(dǎo)向塞向上運(yùn)動(dòng)，以使第一密封球脫離第一支座。當(dāng)?shù)诙ё雍系诙芊馇驎r(shí)，氣體供應(yīng)被切斷，并且當(dāng)?shù)谝幻芊馇蛎撾x第一支座時(shí)， 輸出氣壓力被排出。當(dāng)輸出氣壓力被排出或者被釋放時(shí)，過(guò)程控制閥將運(yùn)動(dòng)至關(guān)閉狀態(tài)。在速動(dòng)模式中被施加至導(dǎo)向塞以維持導(dǎo)向塞與第一支座接合的力的大小可被調(diào)節(jié)，以使為運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向塞而所需的相反力是可調(diào)節(jié)的。相反力由切向臂來(lái)施加，該相反力由引起平衡浮子將力施加至擺動(dòng)臂并從而至切向臂的液位變化而產(chǎn)生。因此，當(dāng)導(dǎo)向閥與液位控制器一起使用時(shí)，可運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器響應(yīng)于引起平衡浮子運(yùn)動(dòng)的液位的變化而運(yùn)動(dòng)。由于被施加至導(dǎo)向塞的力是可調(diào)節(jié)的，因此使導(dǎo)向塞運(yùn)動(dòng)而所必需的力的大小可被改變。平衡浮子施加足夠力以使致動(dòng)器和導(dǎo)向塞運(yùn)動(dòng)所處于的液位將改變，以使導(dǎo)向閥提供一定范圍或一定跨度的液位變化，導(dǎo)向閥將在該定范圍或一定跨度的液位變化內(nèi)操作。附圖簡(jiǎn)述

圖1是本公開(kāi)的液位控制器的視圖。圖2是顯示液位控制器的內(nèi)部部件的局部橫截面。圖3是顯示連接桿和切向臂的視圖。圖4是截自圖3的線3-3的導(dǎo)向閥的橫截面視圖。圖5是相似于圖3所截取的截面，并且顯示出在平衡浮子上不具有足夠液體以使切向臂與致動(dòng)器脫離時(shí)的速動(dòng)模式中的導(dǎo)向塞的位置。圖6顯示出在切向臂與致動(dòng)器脫離時(shí)的速動(dòng)模式中的導(dǎo)向塞和致動(dòng)器的位置。圖7顯示出在不具有來(lái)自平衡浮子的足以引起致動(dòng)器向上運(yùn)動(dòng)的力時(shí)的節(jié)流模式中的導(dǎo)向塞和致動(dòng)器的位置。圖8顯示出在流體升高致使平衡浮子將引起致動(dòng)器向上運(yùn)動(dòng)并因此使導(dǎo)向塞向上運(yùn)動(dòng)至所示的位置時(shí)的致動(dòng)器和導(dǎo)向塞的位置。圖9是顯示出用于供應(yīng)氣和排出氣的通道的頂部局部截面視圖。圖10是顯示出用于供應(yīng)氣和排出氣的通道的選擇器開(kāi)關(guān)的局部截面視圖。圖11是另一模式中的相似于圖10的視圖。圖12是看開(kāi)關(guān)板的內(nèi)表面的視圖。優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述現(xiàn)在參考附圖，液位控制器10被顯示和描述。液位控制器10可緊鄰具有液位20 的儲(chǔ)罐15的側(cè)面而定位。在所示的實(shí)施方式中，液位控制器10是背面安裝的液位控制器， 但是其它構(gòu)型也是可以的。液位控制器10包括平衡浮子25和布置在外殼35中的導(dǎo)向開(kāi)關(guān)或?qū)蜷y30。外殼35在圖1中顯示為處于打開(kāi)位置，并且具有前板40和后板42。樞軸板44從后板42延伸。連接桿組件48和可被稱(chēng)作移位臂46的擺動(dòng)臂46被用于將平衡浮子25連接至切向臂50，以使在液位變化時(shí)，平衡浮子25將致使運(yùn)動(dòng)的力通過(guò)連接桿48施加至切向臂50?？杀环Q(chēng)作致動(dòng)器臂的切向臂50被樞軸地附接至外殼35，并且在所示的實(shí)施方式中在樞軸點(diǎn)52處被可樞轉(zhuǎn)地附接至樞軸板44。切向臂50具有多個(gè)連接點(diǎn)56。當(dāng)從圖1中所示的方向觀察時(shí)，切向臂50具有在樞軸點(diǎn)52的左側(cè)或第一側(cè)的朝向后板42的多個(gè)連接點(diǎn)56，和在樞軸點(diǎn)52的右側(cè)或第二側(cè)的在樞軸點(diǎn)52的前方的多個(gè)連接點(diǎn)56。左側(cè)的連接點(diǎn)56可被稱(chēng)作連接點(diǎn)60，而右側(cè)的連接點(diǎn)可被稱(chēng)作連接點(diǎn)62。導(dǎo)向閥的細(xì)節(jié)將參考圖4-8來(lái)描述。導(dǎo)向閥30包括界定導(dǎo)向主體內(nèi)部71的導(dǎo)向主體70。導(dǎo)向主體70可包括中心主體部分72和通過(guò)例如螺釘或本領(lǐng)域中已知的其它裝置的連接器連接至中心主體部分72的上部分或蓋部分74，以及下部分或基部部分76，下部分或基部部分76可用螺釘或其它連接器而被連接至中心主體部分72或以其它方式被連接至中心主體部分72。也可被稱(chēng)作開(kāi)關(guān)板的具有外表面79的選擇器旋鈕78用支柱80安裝至導(dǎo)向主體70，支柱80可在其第一端82處擰入導(dǎo)向主體70中并且可具有擰至其相對(duì)端86 的鎖緊螺母或其它鎖緊裝置84。導(dǎo)向主體具有第一支座90，該第一支座90可被稱(chēng)作第一支座90或上支座90。在支座主體92上可將第一支座90界定在支座主體92的上端94處。支座主體92可被穿入 (thread)或以其它方式固定在導(dǎo)向主體內(nèi)部71中。支座主體92具有下端96并且界定穿過(guò)支座主體92的通道98。導(dǎo)向主體70界定第一供應(yīng)氣入口 100和第二供應(yīng)氣入口 102， 并且界定用于將輸出氣提供至過(guò)程控制閥(未示出)的單一的氣體出口 104。導(dǎo)向閥30可被用于使過(guò)程控制閥從第一狀態(tài)運(yùn)動(dòng)至第二狀態(tài)。例如，如果過(guò)程控制閥為流量控制閥，則導(dǎo)向閥30可被用于使閥在開(kāi)啟或第一狀態(tài)與關(guān)閉或第二狀態(tài)之間運(yùn)動(dòng)。第一供應(yīng)氣入口 100可被稱(chēng)作節(jié)流供應(yīng)氣入口，而第二供應(yīng)氣入口 102可被稱(chēng)作速動(dòng)供應(yīng)氣入口。如在下面將更詳細(xì)地解釋的，選擇器旋鈕78可被用于選擇性地將供應(yīng)氣引向第一供應(yīng)氣入口 100和第二供應(yīng)氣入口 102中的任何一個(gè)。供應(yīng)氣入口 100和102兩者都被配置成在選擇器旋鈕78被旋轉(zhuǎn)以將供應(yīng)氣引入到入口 100和102中的一個(gè)中時(shí)能將供應(yīng)氣引入導(dǎo)向主體內(nèi)部71。利用選擇器旋鈕78使導(dǎo)向閥30可選擇性地在速動(dòng)模式和節(jié)流模式之間切換。對(duì)于在速動(dòng)模式和節(jié)流模式之間的改變，不需要任何的連接變化或其它改進(jìn)。所需要的是選擇器旋鈕78的旋轉(zhuǎn)。在節(jié)流模式中，供應(yīng)氣被引向第一或節(jié)流供應(yīng)氣入口 100，然而在速動(dòng)模式中，供應(yīng)氣被引導(dǎo)穿過(guò)第二或速動(dòng)供應(yīng)氣入口 102。節(jié)流供應(yīng)氣入口 100會(huì)將供應(yīng)氣弓I入節(jié)流室101中，而速動(dòng)供應(yīng)氣入口會(huì)將供應(yīng)氣弓I入速動(dòng)室103 中。本文所提到的節(jié)流模式指的是儲(chǔ)罐中液位的增加和減小導(dǎo)致從導(dǎo)向閥30至過(guò)程控制閥的輸出氣或輸出壓力成比例的增加或減小。由于輸出壓力的增加和減小是成比例的，因此過(guò)程控制閥可被運(yùn)動(dòng)至部分地開(kāi)啟位置，并且可被定位在完全地開(kāi)啟和完全地關(guān)閉位置之間的任何位置，以使離開(kāi)容器的流率隨著輸出壓力的改變而改變。對(duì)于在本實(shí)施方式中所描述的用壓力來(lái)開(kāi)啟過(guò)程控制閥，當(dāng)儲(chǔ)罐中的液位增加至預(yù)選擇的最高液位時(shí)，在直接速動(dòng)模式中從導(dǎo)向閥30的輸出壓力會(huì)突然增加，這將引起過(guò)程控制閥突然開(kāi)啟。當(dāng)儲(chǔ)罐中的液位到達(dá)所選擇的最低液位時(shí)，輸出壓力將被突然切斷。本文所描述的速動(dòng)和節(jié)流模式被“直接地”連接，這意味著從導(dǎo)向閥的輸出氣壓力響應(yīng)于液位的增加而增加。在這樣情況中的過(guò)程控制閥被設(shè)計(jì)成響應(yīng)于輸出氣壓力而開(kāi)啟。液位控制器可被配置成被“間接地”連接，在這種情況中，當(dāng)液位減小時(shí)，從導(dǎo)向閥30的輸出壓力增加，并且當(dāng)液位增加時(shí)，從導(dǎo)向閥的輸出壓力減小。這種情況中的過(guò)程控制閥被設(shè)計(jì)成作為輸出氣壓力的結(jié)果而閉合。導(dǎo)向塞106被布置在導(dǎo)向主體內(nèi)部71中并且在導(dǎo)向主體內(nèi)部71中可運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向塞106在其上端或第一端110處具有第一密封球或第一密封塞108，并且在其第二端或下端 114處具有可被稱(chēng)作下密封球112的第二密封塞或下密封塞。密封塞108和112可被分別稱(chēng)作第一密封元件108和第二密封元件112，并且通過(guò)導(dǎo)向塞桿116連接?？杀环Q(chēng)作第一彈簧120的節(jié)流彈簧(throttle spring) 120被定位以接合第一塞 108。節(jié)流彈簧120具有第一端或上端122和第二端或下端124。第一彈簧板或下彈簧板126被按壓或以其它方式被固定在導(dǎo)向主體內(nèi)部71中的彈簧套128中?？杀环Q(chēng)作彈簧隔膜130的隔膜(diaphragm) 130被捕捉在下彈簧板1 的肩部132與彈簧套1 的上端134 之間，彈簧套1 還具有下端136。彈簧隔膜130也被捕捉在導(dǎo)向主體70的上部分74和中心主體部分72之間。彈簧隔膜130優(yōu)選地由彈性體、聚四氟乙烯類(lèi)材料(Teflon-type material)或其它可運(yùn)動(dòng)或彎曲的材料制成。下彈簧板1 界定彈簧腔138，在彈簧腔138中容納節(jié)流彈簧120的至少一部分。 彈簧腔138的上端140被節(jié)流彈簧120的上端122接合。節(jié)流彈簧120的下端IM接合第一密封塞108，并且在一方向上將力施加至第一密封塞108以朝著第一支座90推進(jìn)第一塞 108且推進(jìn)第一塞108進(jìn)入與第一支座90的接合中，該方向?yàn)楦綀D中所示的實(shí)施方式中的向下的方向?？膳c下彈簧板1 整體地形成的推桿142包括豎向腿146。彈簧引導(dǎo)部148形成在下彈簧板1 上。彈簧隔膜板1 具有上端或第一端150和第二端或者下端152，第二端或者下端152也是推桿142的端?？杀环Q(chēng)作第二彈簧IM的速動(dòng)彈簧(snap spring) 154 被定位以接合下彈簧板126，并且被定位在構(gòu)成導(dǎo)向主體內(nèi)部71的一部分的速動(dòng)彈簧腔 156中。速動(dòng)彈簧腔156具有由蓋部分74界定的上端158。速動(dòng)彈簧巧4具有上端160和下端162。上彈簧板164被運(yùn)動(dòng)地布置在導(dǎo)向主體內(nèi)部71中，并且優(yōu)選地在速動(dòng)彈簧腔156 中。上彈簧板164在導(dǎo)向主體內(nèi)部71中是可滑動(dòng)的，并且可從圖4-8中所示的其位置向下運(yùn)動(dòng)來(lái)縮短速動(dòng)彈簧巧4的長(zhǎng)度，并因此增大由速動(dòng)彈簧巧4施加在下彈簧板1 上的力， 如本文所描述的，下彈簧板126在導(dǎo)向閥30處于速動(dòng)模式中時(shí)將力施加至導(dǎo)向塞106。上彈簧板164能夠從附圖中所示的位置向上運(yùn)動(dòng)來(lái)減小施加的力。調(diào)節(jié)構(gòu)件166可被插入穿過(guò)蓋部分74，并且被運(yùn)動(dòng)從而向下推動(dòng)上彈簧板164來(lái)增加由速動(dòng)彈簧巧4施加的力或者向上運(yùn)動(dòng)上彈簧板164來(lái)伸長(zhǎng)彈簧154，并從而減小所施加的力。上彈簧板164可抵著速動(dòng)彈簧腔156的上端158而被定位，這將導(dǎo)致最小力的施加，或者可被向下調(diào)節(jié)所期望的量， 直到最大的所期望的力被速動(dòng)彈簧1 施加。正如將被更詳細(xì)描述的，因?yàn)橛伤賱?dòng)彈簧1 所施加的力是可調(diào)節(jié)的，所以通過(guò)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)構(gòu)件166以運(yùn)動(dòng)上彈簧板164能夠調(diào)節(jié)為了促使導(dǎo)向閥106將過(guò)程控制閥從第一狀態(tài)運(yùn)動(dòng)至第二狀態(tài)而所需的力的大小。在一個(gè)實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)構(gòu)件166可以是穿過(guò)蓋部分174的調(diào)節(jié)螺釘166，并且可旋轉(zhuǎn)以使上彈簧板164 運(yùn)動(dòng)。當(dāng)推桿142與上密封球108接合時(shí)，速動(dòng)彈簧巧4將沿一方向?qū)⒘κ┘拥缴厦芊馇?08，以朝著第一支座90推進(jìn)密封球108且將密封球108推入與第一支座90的接合中。 因此，當(dāng)導(dǎo)向閥處于如圖5和圖6所示的速動(dòng)模式中時(shí)，被施加至導(dǎo)向塞106的力因此是速動(dòng)彈簧巧4和節(jié)流彈簧120的組合力，并且可被稱(chēng)作第一彈簧120和第二彈簧154的彈簧可被視作用于朝著第一支座90推進(jìn)密封球108且將密封球108推進(jìn)與第一支座90的接合中的偏置裝置。在如圖7和圖8所示的節(jié)流模式中，只有第一彈簧120作用在第一密封球 108上，并且由速動(dòng)彈簧巧4施加的力被來(lái)自節(jié)流供應(yīng)入口 100的作用在彈簧隔膜130上的供應(yīng)氣壓力所抵消，該供應(yīng)氣壓力使彈簧隔膜130向上彎曲致使推桿142脫離第一密封球 108。由于施加至導(dǎo)向塞的力會(huì)根據(jù)導(dǎo)向操作所處的模式而改變，因此偏置裝置可被稱(chēng)作可變力的偏置裝置。由于在速動(dòng)模式中所施加的力的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘166的旋轉(zhuǎn)而被調(diào)節(jié)，因此偏置裝置也可被稱(chēng)作可調(diào)節(jié)的偏置裝置。當(dāng)導(dǎo)向閥30處于速動(dòng)模式中并且供應(yīng)氣被輸送穿過(guò)第二供應(yīng)入口 102時(shí)，偏置裝置施加足夠的力來(lái)維持第一密封球108與第一支座90接合。在節(jié)流模式中，流過(guò)第一供應(yīng)入口 100的供應(yīng)氣將作用在彈簧隔膜130上，并且將抵消由偏置裝置施加的力的至少一部分。優(yōu)選地，流過(guò)第一供應(yīng)入口 100的供應(yīng)氣將作用在彈簧隔膜130上來(lái)完全地抵消由速動(dòng)彈簧154施加的力。導(dǎo)向閥在速動(dòng)模式中是雙穩(wěn)定的， 意味著當(dāng)導(dǎo)向塞被定位來(lái)阻止供應(yīng)氣流過(guò)氣體出口時(shí)導(dǎo)向塞是穩(wěn)定的，并且當(dāng)導(dǎo)向塞被定位來(lái)允許全流量(full flow)的供應(yīng)氣穿過(guò)導(dǎo)向閥時(shí)是穩(wěn)定的。導(dǎo)向塞106將在完全地開(kāi)啟或完全地關(guān)閉位置之間瞬時(shí)地運(yùn)動(dòng)，并且在中間的任意位置處是不穩(wěn)定的。第二支座或下支座170被界定在可運(yùn)動(dòng)地布置在導(dǎo)向主體內(nèi)部71中的致動(dòng)器172 上。致動(dòng)器172具有第一端或上端174和第二端或下端176。致動(dòng)器172通過(guò)包括第一或上致動(dòng)器隔膜178和第二或下隔膜180的一對(duì)致動(dòng)器隔膜177安裝至導(dǎo)向主體70。隔膜 178和180優(yōu)選地由彈性體、或聚四氟乙烯類(lèi)材料、或其它可運(yùn)動(dòng)或彎曲的材料制成，以使致動(dòng)器172在導(dǎo)向主體內(nèi)部71中可運(yùn)動(dòng)。如從附圖顯然的，下端176延伸穿過(guò)導(dǎo)向主體70 以使其可被切向臂50接合。致動(dòng)器172可包括含有上部分182的三件式致動(dòng)器，上部分182可被壓入致動(dòng)器主體部分184中或以其它方式固定到致動(dòng)器主體部分184，致動(dòng)器主體部分184繼而可被壓入致動(dòng)器套186中或以其它方式固定到致動(dòng)器套186。下致動(dòng)器隔膜180被捕捉在致動(dòng)器套186和致動(dòng)器主體部分184之間，同時(shí)上致動(dòng)器隔膜178被捕捉在主體部分184和致動(dòng)器172的上部分182之間。大體上地環(huán)形槽188通過(guò)下部分或基部部分76和導(dǎo)向主體70 的中心主體部分72界定。間隔物190被定位在槽188中并且將上致動(dòng)器隔膜178和下致動(dòng)器隔膜180保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩ｉg隔物190具有貫穿其的多個(gè)開(kāi)口 192，以使導(dǎo)向主體內(nèi)部71與穿過(guò)其的第二供應(yīng)氣入口 102連通。供應(yīng)氣穿過(guò)開(kāi)口 191與致動(dòng)器172相連通。圖9為橫截面圖，其顯示出穿過(guò)導(dǎo)向主體70的供應(yīng)通路194和排氣通路196。外殼35可被配置以使供應(yīng)氣從外殼35中的通道195被提供至供應(yīng)通路194。通道195將從可被定位在外殼35的上表面上的供應(yīng)入口接收供應(yīng)氣，以使氣體管道能被連接到那。開(kāi)口 199用于連接到壓力表。氣體通過(guò)排氣通路196被排出至通道197中，以使氣體可通過(guò)外殼 35的側(cè)面被排出。如圖10和圖11所示，開(kāi)關(guān)板槽198和200被界定在開(kāi)關(guān)板78的內(nèi)表面201上。 圖10和圖11為開(kāi)關(guān)板78的一部分被切除以示出槽198和200的視圖。箭頭203可被刻印或以其它方式被施加至開(kāi)關(guān)板78的外表面79。槽200在其端部具有開(kāi)口 202和204，同時(shí)槽198在其端部具有開(kāi)口 206和208。當(dāng)開(kāi)關(guān)板78被旋轉(zhuǎn)至所示實(shí)施方式中的速動(dòng)模式(圖10)時(shí)，被供應(yīng)至供應(yīng)通路 194的氣體流入開(kāi)口 202并且被輸送穿過(guò)槽200和開(kāi)口 204進(jìn)入速動(dòng)供應(yīng)入口 102中。排氣通路196與開(kāi)口 208連通并因而通過(guò)槽198和開(kāi)口 206與節(jié)流供應(yīng)入口 100連通。在節(jié)流模式中，旋鈕被旋轉(zhuǎn)至圖11所示的位置，以使開(kāi)口 204與供應(yīng)通路194連通，供應(yīng)通路 194通過(guò)槽200將供應(yīng)氣送入開(kāi)口 202和節(jié)流供應(yīng)入口 100中。在節(jié)流模式中，開(kāi)口 206與排氣通路196連通，排氣通路196通過(guò)槽198和開(kāi)口 208與速動(dòng)供應(yīng)氣入口 102連通。當(dāng)開(kāi)關(guān)板78被旋轉(zhuǎn)以使導(dǎo)向閥處于節(jié)流模式中時(shí)，供應(yīng)氣流過(guò)第一氣體供應(yīng)入口 100進(jìn)入導(dǎo)向主體內(nèi)部71。流過(guò)節(jié)流供應(yīng)入口 100的供應(yīng)氣將具有足夠的壓力來(lái)使彈簧隔膜130輕微變形，以便其抵消由速動(dòng)彈簧154作用在推桿142上的向下的力。節(jié)流彈簧120將繼續(xù)施加向下的力給上塞108，并且因此施加至導(dǎo)向塞106。除了在導(dǎo)向閥30處于節(jié)流模式中時(shí)所施加的供應(yīng)氣壓力之外，不需要任何其它的機(jī)械力或操作來(lái)抵消由速動(dòng)彈簧154施加的力。因此，當(dāng)導(dǎo)向閥30處于節(jié)流模式中時(shí)，隨著供應(yīng)氣進(jìn)入穿過(guò)節(jié)流供應(yīng)氣入口 100，推桿142的下端152將與上密封球108間隔開(kāi)。連接桿48將連接到切向臂50 上的在樞軸點(diǎn)52的右側(cè)或前側(cè)的連接點(diǎn)62中的一個(gè)。圖7示出節(jié)流模式中的導(dǎo)向閥30的部件當(dāng)在平衡浮子25上沒(méi)有液體或當(dāng)接觸平衡浮子25的液體不足以使平衡浮子25充分地運(yùn)動(dòng)以向上運(yùn)動(dòng)致動(dòng)器172時(shí)的相對(duì)位置。 隨著儲(chǔ)罐15中的液位上升，當(dāng)液體達(dá)到預(yù)先選擇的水平時(shí)，平衡浮子25將開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。隨著平衡浮子25向上運(yùn)動(dòng)，連接桿48將因擺動(dòng)臂46的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，這將在下面更詳細(xì)地被解釋。切向臂50將圍繞樞軸點(diǎn)52而在樞軸上旋轉(zhuǎn)，以使切向臂50的左側(cè)或后側(cè)將向上運(yùn)動(dòng)，并將接合致動(dòng)器172的下端176。隨著液位繼續(xù)升高，被施加至致動(dòng)器172 的力將引起致動(dòng)器172向上運(yùn)動(dòng)直到第二支座170將接合下塞112。隨著液位在儲(chǔ)罐15中繼續(xù)增加，與下密封塞112接合的第二支座170將向上推動(dòng)導(dǎo)向塞106，以使上塞108和第一支座90之間具有空隙，如圖8中所描繪的。供應(yīng)氣于是能夠開(kāi)始從第一供應(yīng)氣入口 100流過(guò)通道98進(jìn)入并且穿過(guò)與儲(chǔ)罐15上的過(guò)程控制閥連通的氣體出口 104。從氣體出口 104的輸出氣將在這樣的壓力下以引起壓力操作的過(guò)程控制閥開(kāi)啟，以使儲(chǔ)罐15中的液體將開(kāi)始因此排放。隨著儲(chǔ)罐15中的液位繼續(xù)增加，上塞108和第一支座90之間的空隙將增加，并且更多的輸出氣壓力被提供至過(guò)程控制閥。因此，在節(jié)流模式中，輸出氣被與液位增加成比例地供應(yīng)，并且儲(chǔ)罐15上的過(guò)程控制閥將根據(jù)被輸送至其的輸出氣的量而逐漸地開(kāi)啟，并可從完全地關(guān)閉運(yùn)動(dòng)至完全地開(kāi)啟或被定位在其間。 供應(yīng)氣還將通過(guò)引起隔膜130向上彎曲來(lái)繼續(xù)抵消由速動(dòng)彈簧154施加的向下的力。一旦進(jìn)入儲(chǔ)罐15的液體的量開(kāi)始減慢以致通過(guò)過(guò)程控制閥放出的液體量超過(guò)流入儲(chǔ)罐15中的液體量，則液位平衡浮子25將下落，這會(huì)引起致動(dòng)器172相應(yīng)地下落。隨著致動(dòng)器172下落，第一塞108將最終接合第一支座90，并且致動(dòng)器172將運(yùn)動(dòng)返回至圖7所示的位置。導(dǎo)向主體內(nèi)部71中的氣體將通過(guò)第二支座170和第二密封球112之間的空隙被排出，并且穿過(guò)第二供應(yīng)氣入口 102進(jìn)入排氣通路196中。氣體被送入排氣出口 197并穿過(guò)外殼35被排出至大氣。在速動(dòng)模式中，連接桿48被定位以使其被連接至在樞軸點(diǎn)52的左側(cè)或后側(cè)的連接點(diǎn)60中的一個(gè)。當(dāng)儲(chǔ)罐15中的液位使得其沒(méi)有充分地接觸平衡浮子25以使平衡浮子 25從靜止位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向閥30的部件的位置將如圖5所示。當(dāng)液位升高致使平衡浮子25開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)臂46的繞樞軸旋轉(zhuǎn)動(dòng)作將引起連接桿48向下運(yùn)動(dòng)，這將在樞軸點(diǎn)52的左側(cè)上向下拉動(dòng)切向臂50。隨著儲(chǔ)罐15中的液位升高，致動(dòng)器172將與切向臂 50向下運(yùn)動(dòng)。在速動(dòng)模式中，供應(yīng)氣通過(guò)第二供應(yīng)氣入口 102被供應(yīng)。壓力因此被施加至下致動(dòng)器隔膜180和上致動(dòng)器隔膜178。因?yàn)橄轮聞?dòng)器隔膜180具有較大的表面面積，所以較大的力被施加至下致動(dòng)器隔膜180。液位將最終增加，以使致動(dòng)器172向下運(yùn)動(dòng)，并且在下支座170和下塞112之間產(chǎn)生空隙或通路，從而使供應(yīng)氣流入致動(dòng)器172中并且向上地穿過(guò)致動(dòng)器172。在這發(fā)生之后立刻地或幾乎立刻地，因?yàn)橹聞?dòng)器172將由于被施加至下致動(dòng)器隔膜180和上致動(dòng)器隔膜178的頂部表面的力而向下速動(dòng)，所以支座170和第二塞 112之間的空隙將增大。支座170和下塞112之間的開(kāi)口將允許全流量的供應(yīng)氣流過(guò)。優(yōu)選地，流速為足以在支座170脫離下塞112之后能幾乎立刻地完全開(kāi)啟過(guò)程控制閥的速率。 換句話說(shuō)，在輸出口 104中氣體通過(guò)的速率將基本上與氣體流入供應(yīng)入口 102的速率相同。當(dāng)儲(chǔ)罐15中的流體開(kāi)始減少，連接臂48將隨著平衡浮子25下落而上升。連接桿臂48將使切向臂52運(yùn)動(dòng)以與致動(dòng)器172接合。隨著液位繼續(xù)降低，致動(dòng)器172將最終升高致使其再次接合塞112。那時(shí)，從速動(dòng)供應(yīng)入口 102至氣體出口 104的供應(yīng)氣被切斷，但由于輸出氣沒(méi)有被排出，因而輸出氣壓力仍然被施加至過(guò)程控制閥。因此過(guò)程控制閥將不會(huì)改變狀態(tài)。換句話說(shuō)，過(guò)程控制閥將仍不會(huì)從開(kāi)啟狀態(tài)運(yùn)動(dòng)至關(guān)閉狀態(tài)。隨著液位繼續(xù)降低，增加的力將由平衡浮子25通過(guò)擺動(dòng)臂46和連接桿48而施加，直到在第一支座90和第一密封球108之間產(chǎn)生空隙，致使氣體可通過(guò)通路196被排出。之后立刻地或幾乎立刻地，過(guò)程控制閥將完全關(guān)閉，致使沒(méi)有液體能夠通過(guò)過(guò)程控制閥逸出。在速動(dòng)模式中，沒(méi)有供應(yīng)氣通過(guò)第一供應(yīng)氣入口 100被送入導(dǎo)向主體內(nèi)部71中。由此，速動(dòng)彈簧154和節(jié)流彈簧120將施加向下的力至導(dǎo)向塞106。速動(dòng)彈簧154向下推動(dòng)推桿142，推桿142與第一塞 108接合從而施加向下的力至導(dǎo)向塞106。當(dāng)導(dǎo)向閥30處于圖5中所示的位置即速動(dòng)模式時(shí)，上塞108將保持與第一支座90完全接合，其中輸出氣壓力從速動(dòng)供應(yīng)氣入口 102穿過(guò)氣體出口 104被供應(yīng)至過(guò)程控制閥。無(wú)論在節(jié)流模式還是速動(dòng)模式中，當(dāng)液位降落至最小的預(yù)期水平時(shí)，氣體被排出到大氣中，在此時(shí)導(dǎo)向閥的部件運(yùn)動(dòng)以使至輸出氣出口 104的供應(yīng)氣被阻擋并且氣壓被排出。正如本文所提供的，在速動(dòng)模式中由速動(dòng)彈簧154施加至導(dǎo)向塞106的向下的力是可調(diào)節(jié)的。因此，必須由致動(dòng)器172施加至導(dǎo)向塞106以使上密封球108運(yùn)動(dòng)從而遠(yuǎn)離上支座90的向上的力的大小是可調(diào)節(jié)的。因此，使過(guò)程控制閥在第一或開(kāi)啟狀態(tài)與第二或關(guān)閉狀態(tài)之間運(yùn)動(dòng)所需要的向上的力的大小是可調(diào)節(jié)的。當(dāng)上彈簧板164被定位在速動(dòng)彈簧腔156的最上端158處時(shí)，由速動(dòng)彈簧154施加的力是最小的。由速動(dòng)彈簧154施加的力可通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘166以引起上彈簧板164在速動(dòng)彈簧腔156中運(yùn)動(dòng)而被調(diào)節(jié)。彈簧板164的向下的運(yùn)動(dòng)將壓縮或縮短速動(dòng)彈簧154的長(zhǎng)度，因此增大被施加至下彈簧板126 和導(dǎo)向塞106的力，并且彈簧板159的向上的運(yùn)動(dòng)將減小這種力?，F(xiàn)在參考圖1和圖2，擺動(dòng)臂46具有被連接至平衡浮子25的第一端210并具有第二端212。第二端212可以是擴(kuò)大直徑的端213。擴(kuò)大的直徑213可被稱(chēng)作樞軸環(huán)213并且可具有被界定于其中的凹槽214。樞軸桿216具有第一端218和第二端220。第一端218 可界定樞軸點(diǎn)219。樞軸點(diǎn)219在第一端218處被容納在凹槽214中。一般可為U形蓋板 221的蓋板221具有前壁222，前壁222中帶有沉孔224。樞軸桿216的第二端220被容納在沉孔224中。如圖2中所示意地描繪的，安裝件230可被用于將外殼35安裝至儲(chǔ)罐15。 安裝件230可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的裝置被附接至外殼35。正如已知的，安裝件230可被穿入容器，容器將具有帶螺紋的開(kāi)口以容納安裝件230。安裝件230具有開(kāi)口 232，擺動(dòng)臂46 通過(guò)開(kāi)口 232而被容納，并且具有帶螺紋的內(nèi)部234，連接件(connector) 236被擰入帶螺紋的內(nèi)部234中。連接件236具有通道238，擺動(dòng)臂46穿過(guò)通道238。樞軸環(huán)213具有外徑241并且被緊緊的容納在擺動(dòng)臂外殼242中。樞軸桿216被定位在擺動(dòng)臂外殼242中，擺動(dòng)臂外殼242具有第一端244和第二端246，并具有外徑248 和樞軸桿216穿過(guò)的內(nèi)徑250。樞軸環(huán)213被定位在擺動(dòng)臂外殼242中，以使擺動(dòng)臂46的第二端212的運(yùn)動(dòng)引起擺動(dòng)臂外殼242的第一端244的運(yùn)動(dòng)。捆或線纜夾(bale or wireclip) 251被附接至擺動(dòng)臂外殼242并被附接至拉桿(tension rod) 252。拉伸板254可被附接到后板42上并且拉桿252可穿過(guò)其延伸。拉伸彈簧256可被定位在拉伸板254和在拉桿252上可旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)旋鈕259之間。鎖緊螺母258被擰在拉桿252的端部上。調(diào)節(jié)旋鈕259的旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)使擺動(dòng)臂外殼242運(yùn)動(dòng)所需的力的大小。在速動(dòng)模式的操作中，連接桿48被附接至在樞軸點(diǎn)52的左側(cè)的連接點(diǎn)60中的一個(gè)。隨著儲(chǔ)罐15中的液體在平衡浮子25上向上運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)臂46的第一端210將向上運(yùn)動(dòng)， 并且擺動(dòng)臂46將繞樞軸點(diǎn)219樞軸旋轉(zhuǎn)。作為樞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，擺動(dòng)臂外殼242的第一端244將向上運(yùn)動(dòng)并且擺動(dòng)臂外殼242的第二端246將向下運(yùn)動(dòng)。因?yàn)檫B接桿48被附接在或鄰近擺動(dòng)臂外殼242的第二端246，所以連接桿48將隨著平衡浮子25向上運(yùn)動(dòng)而向下運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)臂46和擺動(dòng)臂外殼242因此包括用于將平衡浮子25連接至連接桿48并且用于將液位變化向致動(dòng)器172傳遞的連接臂。隨著液體上升，在樞軸點(diǎn)52左側(cè)的切向臂 50將向下運(yùn)動(dòng)以允許致動(dòng)器172向下運(yùn)動(dòng)，并且導(dǎo)向閥30將以如在上文中所描述的速動(dòng)模式操作。當(dāng)最大的預(yù)期的水平被到達(dá)時(shí)，致動(dòng)器172將從下密封球112處離開(kāi)，并且速動(dòng)供應(yīng)氣將在其間流過(guò)并且穿過(guò)輸出氣出口 106。輸出氣將開(kāi)啟過(guò)程控制閥。拉伸彈簧256 可被用來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)向閥30將速動(dòng)上(snap on)或運(yùn)動(dòng)過(guò)程控制閥至開(kāi)啟狀態(tài)所處于的液位。 例如，調(diào)節(jié)旋鈕259可被旋轉(zhuǎn)來(lái)壓縮拉伸彈簧256并且增加在擺動(dòng)臂外殼242的端部246 上的向下拉力，或者能夠被旋轉(zhuǎn)來(lái)增加彈簧256的長(zhǎng)度并減小在擺動(dòng)臂外殼242的第二端部246上的向下拉力。當(dāng)更大向下的拉力通過(guò)拉伸彈簧256施加時(shí)，需要來(lái)自平衡浮子25 的較小的力，因此導(dǎo)向閥30將速動(dòng)開(kāi)啟所處于的液位比施加較小拉力時(shí)低。因而拉伸彈簧 256 是起平衡作用的彈簧(counterbalance spring) 256。當(dāng)液位開(kāi)始降落時(shí)，擺動(dòng)臂外殼242的第二端246為連接臂的第二端，將向上樞軸旋轉(zhuǎn)。第二端246將向上運(yùn)動(dòng)，同樣連接桿48將向上運(yùn)動(dòng)，這將使切向臂50向上運(yùn)動(dòng)以與致動(dòng)器172接合。當(dāng)致動(dòng)器172且特別是當(dāng)下支座170接合下密封球112時(shí)，由于下支座 170和下密封球112之間的通路被關(guān)閉，所以被輸送通過(guò)第二供應(yīng)入口 102的供應(yīng)氣將被切斷。然而，輸出氣壓力將繼續(xù)被施加至過(guò)程控制閥。因此，過(guò)程控制閥將不會(huì)在那個(gè)時(shí)候改變狀態(tài)，例如從第一或開(kāi)啟狀態(tài)至關(guān)閉狀態(tài)。隨著液位繼續(xù)下降，增加的力將由平衡浮子 25，通過(guò)擺動(dòng)臂48和擺動(dòng)臂外殼242以及連接桿48被施加至切向臂50。該力將被傳遞至致動(dòng)器172，并最終將足以向上運(yùn)動(dòng)致動(dòng)器172，以使上密封球108將脫離上支座90。輸出氣將通過(guò)其間的空隙排出，從而排出輸出氣壓力，并允許過(guò)程控制閥從第一狀態(tài)或開(kāi)啟狀態(tài)運(yùn)動(dòng)至關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)速動(dòng)彈簧154通過(guò)將上彈簧板164定位在速動(dòng)彈簧腔156的上端158被調(diào)節(jié)以將最小的力施加到導(dǎo)向塞106時(shí)，在最大液位和最低液位之間的液位變化將是最小的液位變化。當(dāng)彈簧154被調(diào)節(jié)以將最大的力施加至導(dǎo)向塞106時(shí)，液位變化將增大，因?yàn)樾枰善胶飧∽与S著液位降落而施加的更大的力來(lái)使致動(dòng)器172運(yùn)動(dòng)，以便第一密封球108脫離第一支座90從而使過(guò)程控制閥運(yùn)動(dòng)返回至第二或關(guān)閉狀態(tài)。因此，導(dǎo)向閥30是可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向閥，其在速動(dòng)模式中實(shí)現(xiàn)一定范圍的液位變化。 當(dāng)上彈簧板164在其最高位置時(shí)，彈簧154施加最小的力至下彈簧板126，下彈簧板126轉(zhuǎn)而施加最小的力至導(dǎo)向塞106。隨著液位降低，切向臂50將接合致動(dòng)器172，并將施加向上的力給致動(dòng)器172，致動(dòng)器172將通過(guò)下密封球112接合導(dǎo)向塞106并作用在導(dǎo)向塞106上。向上的力隨著液位下降而增加，直到向上的力克服由速動(dòng)彈簧154施加的向下的力而使上密封球108運(yùn)動(dòng)脫離上支座90。通過(guò)其間的空隙使輸出氣壓力排出，致使沒(méi)有輸出氣壓力被施加至過(guò)程控制閥，過(guò)程控制閥將運(yùn)動(dòng)至第二或關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)在含水的儲(chǔ)罐中使用具有大約30盎司重量的平衡浮子時(shí)，當(dāng)最小的力被施加時(shí)液位改變可以是例如大約4. 5英寸。如果期望更大的液位改變，則調(diào)節(jié)螺釘166可被旋轉(zhuǎn)以縮短速動(dòng)彈簧154，這將增加施加至導(dǎo)向塞106的力。結(jié)果，較大的外力必須被施加至致動(dòng)器172以使上支座90的上密封球108運(yùn)動(dòng)。隨著液位降低，平衡浮子將最終施加足夠的力至切向臂40上的連接臂48， 如本文所描述的，切向臂40向上運(yùn)動(dòng)致動(dòng)器172，直到導(dǎo)向閥30停止施加輸出氣壓力至過(guò)程控制閥以使過(guò)程控制閥關(guān)閉。使用以上所述的平衡浮子和流體，最大的液位改變可以是例如9英寸。上彈簧板164可被定位以實(shí)現(xiàn)在最大或最小或其間的任意位置的液位改變。 因此，對(duì)速動(dòng)彈簧154的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了允許導(dǎo)向閥在一定范圍或跨度的液位變化內(nèi)操作的調(diào)節(jié)，同時(shí)拉伸彈簧256允許過(guò)程控制閥開(kāi)啟所處于的液位被輕微地調(diào)節(jié)。因此，導(dǎo)向閥30可被描述成是可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向閥，其實(shí)現(xiàn)對(duì)于為開(kāi)啟其中的通路所需的外力的調(diào)節(jié)。當(dāng)輸出氣通過(guò)導(dǎo)向閥被供應(yīng)至過(guò)程控制閥時(shí)，過(guò)程控制閥將保持在其第一狀態(tài)中。排出輸出氣壓力所需的相反力是可調(diào)節(jié)的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)速動(dòng)彈簧154所施加的保持上密封球108和上支座90之間的通路被關(guān)閉的力是可調(diào)節(jié)的。當(dāng)使用液位控制器10時(shí)， 力是平衡浮子25的垂直位移的結(jié)果，并且所施加的力通過(guò)擺動(dòng)臂46、擺動(dòng)臂外殼242、連接桿48和切向臂50被傳遞。因此，導(dǎo)向閥實(shí)現(xiàn)了對(duì)允許導(dǎo)向閥使過(guò)程控制閥從一個(gè)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)至第二狀態(tài)例如開(kāi)啟狀態(tài)至關(guān)閉狀態(tài)所需的外力的調(diào)節(jié)。因此，可以看出，本發(fā)明很好地適于實(shí)現(xiàn)目的并獲得以上所提到的目標(biāo)和益處以及其中所固有的目標(biāo)和益處。雖然為了本公開(kāi)的目的而描述了本發(fā)明的某些優(yōu)選的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在部件的結(jié)構(gòu)和布置以及步驟的實(shí)施方面做出許多變化， 這些變化被包括在本發(fā)明的如由所附權(quán)利要求所限定的范圍和精神內(nèi)。
1權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)向組件，包括導(dǎo)向主體，其界定導(dǎo)向主體內(nèi)部，并且界定第一供應(yīng)氣入口和第二供應(yīng)氣入口以及用于將輸出氣提供至過(guò)程控制閥的單一的輸出氣出口；開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)能在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)，用于選擇性地使所述導(dǎo)向閥從第一模式切換至第二模式，其中在所述第一模式中供應(yīng)氣被輸送至所述第一供應(yīng)入口并且在所述第二模式中供應(yīng)氣被輸送至所述第二供應(yīng)入口 ；導(dǎo)向塞，其布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，所述導(dǎo)向塞包括上密封球和下密封球，所述上密封球能與所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中的上支座接合，且所述下密封球通過(guò)導(dǎo)向塞桿連接至所述上密封球；可運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器，其至少部分地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，并且界定能與所述下密封球接合的下支座，當(dāng)所述導(dǎo)向閥處于所述第二模式且供應(yīng)氣被引導(dǎo)通過(guò)所述輸出氣出口以將所述過(guò)程控制閥定位在第一狀態(tài)中時(shí)，所述上密封球與所述上支座接合并且所述下密封球脫離所述下支座以界定用于來(lái)自所述第二供應(yīng)入口的供應(yīng)氣的通路，其中所述致動(dòng)器能向上運(yùn)動(dòng)以接合所述下密封球且關(guān)閉用于供應(yīng)氣的所述通路，并且以使所述導(dǎo)向塞向上運(yùn)動(dòng)從而使所述上密封球脫離所述上支座，從而排出輸出氣并使所述過(guò)程控制閥運(yùn)動(dòng)至第二狀態(tài)；以及偏置裝置，其用于在朝著所述上支座的方向上將力施加至所述上密封球，其中所述偏置裝置是可調(diào)節(jié)的，使得能夠調(diào)節(jié)施加至所述導(dǎo)向塞的力的大小，從而調(diào)節(jié)必須由所述致動(dòng)器施加以使所述上密封球從所述上支座脫離的相反力的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向組件，還包括調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘延伸進(jìn)入所述導(dǎo)向主體內(nèi)部，所述偏置裝置包括布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中用于將力施加至所述導(dǎo)向塞的速動(dòng)彈簧，其中所述調(diào)節(jié)螺釘沿第一方向的旋轉(zhuǎn)增加由所述速動(dòng)彈簧施加在所述導(dǎo)向塞上的力，并且所述調(diào)節(jié)螺釘沿第二方向的旋轉(zhuǎn)減小由所述速動(dòng)彈簧施加在所述導(dǎo)向塞上的力。
3.如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)向組件，還包括上彈簧板，所述上彈簧板能滑動(dòng)地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中并且與所述速動(dòng)彈簧的上端接合，其中所述調(diào)節(jié)螺釘接合所述上彈簧板。
4.如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)向組件，還包括下彈簧板，所述下彈簧板布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，其中所述速動(dòng)彈簧被定位在所述上彈簧板與所述下彈簧板之間，并且所述下彈簧板接合所述上密封球。
5.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向組件，還包括切向臂，所述切向臂相對(duì)于所述致動(dòng)器是可在樞軸上轉(zhuǎn)動(dòng)的，其中所述切向臂將力施加給所述致動(dòng)器以使所述致動(dòng)器和所述導(dǎo)向塞向上運(yùn)動(dòng)，從而使所述上密封球從所述上支座脫離。
6.一種導(dǎo)向組件，包括導(dǎo)向主體，其界定導(dǎo)向主體內(nèi)部；第一氣供應(yīng)入口和第二氣供應(yīng)入口以及單一的輸出氣出口，所述單一的輸出氣出口由所述導(dǎo)向主體界定，用于將氣體供應(yīng)至過(guò)程控制閥；導(dǎo)向塞，其可運(yùn)動(dòng)地布置在所述導(dǎo)向塞主體中，所述導(dǎo)向塞包括由導(dǎo)向塞桿連接的下密封球和上密封球；致動(dòng)器，其能在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中運(yùn)動(dòng)，所述致動(dòng)器界定能與所述下密封球接合的下支座；支座主體，其固定在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，所述支座主體界定能與所述上密封球接合的上支座；彈簧，其布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，用于在朝著所述上支座的方向上將可調(diào)節(jié)的力施加至所述上密封球；以及調(diào)節(jié)構(gòu)件，其用于調(diào)節(jié)在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中的所述彈簧的長(zhǎng)度，以增加或減小由所述彈簧施加至所述導(dǎo)向塞的力的大小。
7.如權(quán)利要求6所述的導(dǎo)向組件，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件包括被擰入通過(guò)所述導(dǎo)向主體的調(diào)節(jié)螺釘。
8.如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)向組件，還包括上彈簧板，所述上彈簧板能在所述導(dǎo)向主體中運(yùn)動(dòng)并且接觸所述彈簧的上端，其中所述調(diào)節(jié)螺釘?shù)男D(zhuǎn)將使所述上彈簧板運(yùn)動(dòng)并且調(diào)節(jié)所述彈簧的長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求6所述的導(dǎo)向組件，還包括上彈簧板，其可滑動(dòng)地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中；其中，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件將使所述上彈簧板在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中運(yùn)動(dòng)，并且其中所述上彈簧板的運(yùn)動(dòng)將調(diào)節(jié)由所述彈簧施加至所述上密封球的力的大小。
10.如權(quán)利要求9所述的導(dǎo)向組件，還包括下彈簧板，所述下彈簧板可運(yùn)動(dòng)地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，其中所述彈簧布置在所述上彈簧板與所述下彈簧板之間。
11.如權(quán)利要求6所述的導(dǎo)向組件，所述導(dǎo)向組件能選擇性地在第一模式和第二模式之間轉(zhuǎn)換，其中在所述第一模式中氣體被供應(yīng)至所述第一入口，且在所述第二模式中氣體被供應(yīng)至所述第二入口，并且其中由所述彈簧施加以用于將可調(diào)節(jié)的力施加至所述上密封球的力被來(lái)自所述第一入口的供應(yīng)氣壓力抵消，以使在所述第一模式中不施加力。
12.如權(quán)利要求11所述的導(dǎo)向組件，其中，在所述第二模式中氣體被供應(yīng)穿過(guò)所述第二供應(yīng)入口，并且用于施加可調(diào)節(jié)的力的所述彈簧將可調(diào)節(jié)的力施加至所述上密封球。
13.一種導(dǎo)向閥組件，其用于將氣體供應(yīng)至氣動(dòng)地操作的過(guò)程控制閥，憑借來(lái)自所述導(dǎo)向閥組件的輸出氣壓力的施加，所述過(guò)程控制閥能運(yùn)動(dòng)至第一狀態(tài)，所述導(dǎo)向閥組件包括導(dǎo)向主體，其界定導(dǎo)向主體內(nèi)部、用于將速動(dòng)供應(yīng)氣輸送至所述導(dǎo)向主體內(nèi)部的速動(dòng)供應(yīng)氣入口以及用于將輸出氣輸送至所述過(guò)程控制閥的輸出氣出口；可運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向塞，其包括上密封球、下密封球以及連接所述上密封球和所述下密封球的導(dǎo)向塞桿，所述上密封球與所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中的上支座是可接合的；可運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器，其布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，所述可運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器界定能與所述下密封球接合的下支座，所述下支座和所述下密封球在脫離時(shí)在其間界定通路，以用于允許供應(yīng)氣流過(guò)所述速動(dòng)供應(yīng)氣入口從而流過(guò)所述導(dǎo)向主體內(nèi)部至所述輸出氣出口，以便輸出氣壓力將使所述過(guò)程控制閥運(yùn)動(dòng)至所述過(guò)程控制閥的第一狀態(tài)，在將速動(dòng)供應(yīng)氣向所述輸出氣出口輸送時(shí)，所述上密封球與所述上支座接合；以及偏置構(gòu)件，其用于將力施加至所述導(dǎo)向塞，以在將速動(dòng)供應(yīng)氣向所述輸出氣出口輸送時(shí)抵制所述上密封球運(yùn)動(dòng)離開(kāi)所述上支座，其中由所述偏置構(gòu)件施加的力是可調(diào)節(jié)的力。
14.如權(quán)利要求13所述的導(dǎo)向閥，還包括上彈簧板，所述上彈簧板可運(yùn)動(dòng)地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，其中所述上彈簧板的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)由所述偏置構(gòu)件施加至所述導(dǎo)向塞的力。
15.如權(quán)利要求14所述的導(dǎo)向閥，其中，所述偏置構(gòu)件是具有上端和下端的彈簧，所述上彈簧板與所述彈簧的所述上端接觸。
16.如權(quán)利要求14所述的導(dǎo)向閥，還包括下彈簧板，所述下彈簧板布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，其中所述偏置構(gòu)件包括定位在所述上彈簧板與所述下彈簧板之間的彈簧。
17.如權(quán)利要求16所述的導(dǎo)向組件，所述下彈簧板能與所述導(dǎo)向塞接合，其中當(dāng)所述彈簧板與所述導(dǎo)向塞接合時(shí)，所述彈簧通過(guò)所述下彈簧板將力施加至所述導(dǎo)向塞。
18.如權(quán)利要求13所述的導(dǎo)向組件，其中，沿著與由所述偏置構(gòu)件施加的力的方向相反的方向施加至所述致動(dòng)器的相反力將使所述致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)，以便在所述相反力足以克服由所述可調(diào)節(jié)的偏置構(gòu)件施加至所述導(dǎo)向塞的力時(shí)，引起所述下支座接合所述下密封球并且使所述上密封球從所述上支座脫離，并且其中，輸出氣將在所述上支座和所述上密封球之間排出，以使所述過(guò)程控制閥將從所述第一狀態(tài)運(yùn)動(dòng)至第二狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求13所述的導(dǎo)向閥，其中，施加至所述致動(dòng)器的力將使所述致動(dòng)器朝著所述第二支座運(yùn)動(dòng)且與所述第二支座接合來(lái)關(guān)閉所述通路，并且將使所述導(dǎo)向塞向上運(yùn)動(dòng)從而使所述第一密封球從所述第一支座脫離，所述過(guò)程控制閥響應(yīng)于所述上密封球和所述上支座的脫離而從所述第一狀態(tài)運(yùn)動(dòng)至所述第二狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求13所述的導(dǎo)向組件，所述過(guò)程控制閥包括流量閥，所述流量閥能在允許流動(dòng)的第一開(kāi)啟狀態(tài)和阻止流動(dòng)的第二關(guān)閉狀態(tài)之間切換。
21.一種導(dǎo)向閥，用于將輸出氣供應(yīng)至過(guò)程控制閥，所述導(dǎo)向閥包括導(dǎo)向主體，其界定導(dǎo)向主體內(nèi)部、供應(yīng)氣入口和輸出氣出口 ；導(dǎo)向塞，其可運(yùn)動(dòng)地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中并且能與布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中的第一支座和第二支座接合，所述導(dǎo)向塞與所述第一支座接合并且與所述第二支座間隔開(kāi)以在其間界定通路，以使供應(yīng)氣流過(guò)所述通路至所述輸出氣出口，并且輸出氣被供應(yīng)至所述過(guò)程控制閥以使所述過(guò)程控制閥運(yùn)動(dòng)至第一狀態(tài)，其中力能被施加至所述導(dǎo)向塞以使所述導(dǎo)向塞運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入與所述第二支座的接合中，并使所述導(dǎo)向塞從所述第一支座脫離以排出輸出氣且使所述過(guò)程控制閥從所述第一狀態(tài)運(yùn)動(dòng)至第二狀態(tài)；偏置構(gòu)件，其用于以朝著所述第一支座的方向?qū)⒘κ┘又了鰧?dǎo)向塞，以使所述導(dǎo)向塞保持處于與所述第一支座的接合中；其中，由所述偏置構(gòu)件施加的力是可調(diào)節(jié)的，使得讓所述導(dǎo)向塞運(yùn)動(dòng)離開(kāi)與所述第一支座的接合所需的相反力是可調(diào)節(jié)的。
22.如權(quán)利要求21所述的導(dǎo)向閥，所述偏置構(gòu)件包括布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中的彈簧。
23.如權(quán)利要求22所述的導(dǎo)向閥，還包括上彈簧板和下彈簧板，所述上彈簧板和下彈簧板可運(yùn)動(dòng)地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，其中所述彈簧定位在所述第一可運(yùn)動(dòng)的彈簧板和所述第二可運(yùn)動(dòng)的彈簧板之間。
24.如權(quán)利要求21所述的導(dǎo)向閥，所述導(dǎo)向塞包括上密封球、下密封球以及連接所述上密封球和所述下密封球的導(dǎo)向塞桿，其中所述上密封球能與所述第一支座接合，并且所述下密封球能與所述第二支座接合。
25.如權(quán)利要求21所述的導(dǎo)向閥，還包括致動(dòng)器，所述致動(dòng)器至少部分地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中，所述第二支座界定在所述致動(dòng)器上。
26.如權(quán)利要求25所述的導(dǎo)向閥，其中，施加至所述導(dǎo)向塞以使所述上密封球從所述第一支座脫離的相反力由所述致動(dòng)器施加。
27.一種導(dǎo)向組件，包括導(dǎo)向主體，其界定導(dǎo)向主體內(nèi)部，并且界定第一供應(yīng)氣入口和第二供應(yīng)氣入口以及用于將輸出氣供應(yīng)至過(guò)程控制閥的單一的輸出氣出口；開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)能在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)，用于選擇性地使所述導(dǎo)向閥從第一模式切換至第二模式，其中在所述第一模式中，供應(yīng)氣被輸送至所述第一供應(yīng)入口并且在所述第二模式中供應(yīng)氣被輸送至所述第二供應(yīng)入口；導(dǎo)向塞，其可運(yùn)動(dòng)地布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中；以及偏置裝置，其用于沿第一方向?qū)⒘κ┘又了鰧?dǎo)向塞，其中所述偏置裝置是可調(diào)節(jié)的， 使得能夠調(diào)節(jié)施加至所述導(dǎo)向塞的力的大小。
28.如權(quán)利要求27所述的導(dǎo)向組件，還包括延伸進(jìn)入所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中的調(diào)節(jié)螺釘，所述偏置裝置包括布置在所述導(dǎo)向主體內(nèi)部中用于將力施加至所述導(dǎo)向塞的速動(dòng)彈簧，其中所述調(diào)節(jié)螺釘沿第一方向的旋轉(zhuǎn)使所述導(dǎo)向塞上的力增加，并且所述調(diào)節(jié)螺釘沿第二方向的旋轉(zhuǎn)使所述導(dǎo)向塞上的力減小。
全文摘要
一種導(dǎo)向閥，可在速動(dòng)模式和節(jié)流模式之間切換。導(dǎo)向閥將輸出氣供應(yīng)至過(guò)程控制閥，并且具有可調(diào)節(jié)的偏置構(gòu)件用于將可調(diào)節(jié)的力施加至導(dǎo)向主體內(nèi)部中的導(dǎo)向塞。相反力被施加至導(dǎo)向塞以克服可調(diào)節(jié)的力和輸出氣。
文檔編號(hào)F16K31/34GK102224366SQ200980146981
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者凱文·格蘭特·金特里 申請(qǐng)人:凱姆鐳公司