本公開內(nèi)容涉及過程傳輸或控制系統(tǒng)，更具體地說，涉及用于具有溢流封閉功能的低流動限制關(guān)斷閥的致動器組件。

背景技術(shù)：

氣體儲存和分配系統(tǒng)(諸如用于儲存和分配液化天然氣或液化石油氣的系統(tǒng))通常將來自生產(chǎn)商的氣體儲存在一個或多個罐中并且隨后沿著一系列管道并通過一系列閥將氣體運輸和傳送至客戶罐體。在液化石油(LP)氣應(yīng)用中，氣體罐傳輸系統(tǒng)通常包括一個或多個溢流內(nèi)部閥，該溢流內(nèi)部閥響應(yīng)于氣體儲存和分配系統(tǒng)中的破損(例如，由于下游管道中的損壞)而閉合。然而，這些溢流閥往往不合期望地將高流動限制引入系統(tǒng)，這轉(zhuǎn)而導(dǎo)致流動擾亂和氣蝕。與此同時，在液化天然氣(LNG)應(yīng)用中，氣體分配系統(tǒng)通常包括起到主關(guān)斷閥功能的一個或多個閘閥或球閥。然而，這些閘閥或球閥不具有由溢流閥提供的溢流閥功能并且不提供更多(如果有的話)額外功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于傳統(tǒng)的溢流閥往往不合期望地將高流動限制引入系統(tǒng)，轉(zhuǎn)而導(dǎo)致流動擾亂和氣蝕的這樣的問題，提供了一種致動器、用于流體運輸或儲存系統(tǒng)中的關(guān)斷閥和用于結(jié)合關(guān)斷閥使用的致動器組件。根據(jù)第一示例性方面，提供了一種致動器。所述致動器被配置為經(jīng)由安裝組件操作地耦合到關(guān)斷閥，所述安裝組件耦合到所述關(guān)斷閥，所述關(guān)斷閥包括用于對通過所述關(guān)斷閥的流體流動進行控制的能夠移動的閥桿。所述致動器包括圓柱形主體，所述圓柱形主體由第一主體部和第二主體部來限定，所述第二主體部相對于所述第一主體部能夠移動，以擴展或收縮所述圓柱形主體。所述 致動器還包括第一端部和第二端部，所述第一端部耦合到所述第一主體部并包括第一開口，所述第一開口適于接收所述安裝組件的第一臂部，所述第一臂部耦合到所述關(guān)斷閥的閥體，并且所述第二端部耦合到所述第二主體部并包括第二開口，所述第二開口適于接收所述安裝組件的第二臂部，所述第二臂部操作地耦合到所述關(guān)斷閥的所述能夠移動的閥桿。所述致動器還包括入口，所述入口形成在所述圓柱形主體中。所述入口適于從壓力源接收經(jīng)加壓的流體；所述圓柱形主體響應(yīng)于從所述壓力源接收到的所述經(jīng)加壓的流體而進行擴展或收縮，由此經(jīng)由所述安裝組件來致動所述能夠移動的閥桿。

根據(jù)第二示例性方面，提供了一種用于結(jié)合關(guān)斷閥使用的致動器組件，所述關(guān)斷閥包括：閥體、耦合到所述閥體的閥蓋、以及由所述閥蓋支撐的、用于對通過所述閥體的流體流動進行控制的能夠移動的閥桿。所述致動器組件包括安裝組件和致動器，所述致動器被配置為經(jīng)由所述安裝組件操作地耦合到所述關(guān)斷閥。所述安裝組件包括安裝支架和安裝套筒，所述安裝支架耦合到所述關(guān)斷閥的所述閥蓋，所述安裝套筒耦合到所述關(guān)斷閥的所述能夠移動的閥桿，所述安裝套筒相對于所述安裝支架能夠移動。所述安裝組件還包括第一臂部和第二臂部，所述第一臂部耦合到所述安裝支架，所述第二臂部耦合到所述安裝套筒。所述致動器包括：主體，所述主體由第一主體部和第二主體部來限定，所述第二主體部相對于所述第一主體部能夠移動，以擴展或收縮所述主體；第一端部，所述第一端部耦合到所述第一主體部并包括第一開口，所述第一開口被布置為接收所述安裝組件的所述第一臂部；第二端部，所述第二端部耦合到所述第二主體部并包括第二開口，所述第二開口被布置為接收所述安裝組件的所述第二臂部；以及入口，所述入口形成在所述主體中，所述入口適于從壓力源接收經(jīng)加壓的流體。所述主體響應(yīng)于從所述壓力源接收到的所述經(jīng)加壓的流體而進行擴展或收縮，并且響應(yīng)于所述主體的所述擴展或所述收縮，所述安裝套筒相對于所述安裝支架移動，由此致動所述能夠移動的閥桿。

根據(jù)第三示例性方面，提供了一種用于流體運輸或儲存系統(tǒng)中的關(guān)斷閥。所述關(guān)斷閥包括閥體、閥座、流動控制構(gòu)件、閥蓋、閥桿、以及致動器組件。所述閥體限定入口端口、出口端口、以及在所述入口與所述出口 之間延伸的流體流動通道。所述閥座被布置在所述流體流動通道中。所述流動控制構(gòu)件相對于所述閥座能夠移動，以便對通過所述流體流動通道的流體流動進行控制。所述閥蓋耦合到所述閥體，并且所述閥桿由所述閥蓋支撐并且操作地耦合到所述流動控制構(gòu)件，所述閥桿能夠移動，以移動所述流動控制構(gòu)件。所述致動器組件操作地耦合到所述閥桿以用于控制所述流動控制構(gòu)件，并且所述致動器組件包括安裝支架、安裝套筒、以及致動器。所述安裝支架耦合到所述閥蓋。所述安裝套筒耦合到所述閥桿并且相對于所述安裝支架能夠移動。所述致動器包括主體以及形成在所述主體中的入口。所述主體由第一主體部和第二主體部來限定，所述第一主體部耦合到所述安裝支架，所述第二主體部耦合到所述安裝套筒，所述第二主體部相對于所述第一主體部能夠移動，以擴展或收縮所述主體。所述入口適于從壓力源接收經(jīng)加壓的流體。所述主體響應(yīng)于從所述壓力源接收到的所述經(jīng)加壓的流體而進行擴展或收縮，并且響應(yīng)于所述主體的所述擴展或所述收縮，所述安裝套筒相對于所述安裝支架移動，由此移動所述閥桿。

進一步根據(jù)前述第一、第二或第三示例性方面中的任何一個或多個方面，致動器、致動器組件、或者關(guān)斷閥可以包括以下進一步的優(yōu)選形式中的任何一個或多個優(yōu)選形式。

在一個優(yōu)選形式中，所述第二主體部伸縮地接合在所述第一主體部中。

在另一個優(yōu)選形式中，所述第一端部和所述第二端部分別包括第一管狀端部和第二管狀端部。所述第一開口和所述第二開口分別包括第一圓柱形開口和第二圓柱形開口。

在另一個優(yōu)選形式中，所述安裝套筒包括圓柱形安裝套筒，所述圓柱形安裝套筒相對于所述安裝支架能夠滑動。

在另一個優(yōu)選形式中，所述第一臂部在實質(zhì)上垂直于所述安裝套筒的長度的方向上從所述安裝支架向外延伸。

在另一個優(yōu)選形式中，所述第二臂部在實質(zhì)上垂直于所述安裝套筒的長度的方向上從所述安裝套筒向外延伸。

在另一個優(yōu)選形式中，所述第二臂部被布置為接近于所述安裝套筒的端部。

在另一個優(yōu)選形式中，所述致動器主體是圓柱形主體，并且所述第二 主體部伸縮地接合在所述第一主體部中。

在另一個優(yōu)選形式中，當(dāng)所述主體響應(yīng)于所述經(jīng)加壓的流體而擴展時，所述安裝套筒被向外驅(qū)動以遠離所述安裝支架。

在另一個優(yōu)選形式中，所述閥桿是滑動閥桿。

在另一個優(yōu)選形式中，所述安裝組件還包括第一臂部和第二臂部，所述第一臂部耦合到所述安裝支架，所述第二臂部耦合到所述安裝套筒。所述第一主體部耦合到所述第一臂部，并且所述第二主體部耦合到所述第二臂部。

在另一個優(yōu)選形式中，所述第一臂部在實質(zhì)上垂直于所述安裝套筒的長度的方向上從所述安裝支架向外延伸，并且所述第二臂部在實質(zhì)上垂直于所述安裝套筒的長度的方向上從所述安裝套筒向外延伸。

在另一個優(yōu)選形式中，所述致動器包括第一端部和第二端部，所述第一端部耦合到所述第一主體部，所述第二端部耦合到所述第二主體部，所述第一端部包括被布置為接收所述第一臂部的第一開口，并且所述第二端部包括被布置為接收所述第二臂部的第二開口。

在另一個優(yōu)選形式中，所述第一端部和所述第二端部分別包括第一管狀端部和第二管狀端部，并且其中，所述第一開口和所述第二開口分別包括第一圓柱形開口和第二圓柱形開口。

在另一個優(yōu)選形式中，所述安裝套筒包括圓柱形安裝套筒，所述圓柱形安裝套筒相對于所述安裝支架能夠滑動。

在另一個優(yōu)選形式中，所述安裝套筒能夠拆卸地設(shè)置在所述閥桿的至少一部分上方。

在另一個優(yōu)選形式中，所述致動器主體是圓柱形主體，并且所述第二主體部伸縮地接合在所述第一主體部中。

在另一個優(yōu)選形式中，當(dāng)所述主體響應(yīng)于所述經(jīng)加壓的流體而擴展時，所述安裝套筒被向外驅(qū)動以遠離所述安裝支架，由此向外驅(qū)動所述閥桿遠離所述閥座。通過本公開內(nèi)容，可以提供溢流封閉容量保護，同時提供最小的流動限制，從而使在已知的溢流閥中經(jīng)常發(fā)生的流動擾亂和氣蝕最小化。

附圖說明

在所附權(quán)利要求書中特別闡述了本實用新型的被認(rèn)為是新穎的特征。本實用新型可以通過結(jié)合附圖參照以下描述來得到最好的理解，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記標(biāo)識多個附圖中的相似元件，其中：

圖1是根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的溢流閥的一個示例的透視圖；

圖2是圖1中的溢流閥的底部透視圖；

圖3是圖1中的溢流閥的內(nèi)部部件的前部透視圖；

圖4是圖1中的溢流閥的內(nèi)部部件的平面圖，其中溢流閥示出為具有焊接的端連接；

圖5是圖4中示出的控制組件的局部近視圖；

圖6是圖4中示出的控制組件的另一個局部近視圖；

圖7是當(dāng)圖1的溢流閥處于閉合位置時溢流閥的內(nèi)部部件的平面圖；

圖8與圖7類似，但示出了當(dāng)溢流閥處于第一排放位置時溢流閥的內(nèi)部部件；

圖9與圖7類似，但示出了當(dāng)溢流閥處于打開位置時溢流閥的內(nèi)部部件；

圖10與圖7類似，但示出了當(dāng)溢流閥的閥驅(qū)動器在被打開或閉合時溢流閥的內(nèi)部組件；

圖11示出了可以用于圖1中的溢流閥以改變溢流閥的溢流容量的調(diào)節(jié)器的示例；

圖12A和圖12B示出了根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的溢流閥的另一個示例；

圖13是根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的溢流閥的另一個示例的透視圖；

圖14是當(dāng)圖13中的溢流閥處于打開位置時溢流閥的內(nèi)部部件的前部透視圖；

圖15是當(dāng)圖13中的溢流閥處于閉合位置時溢流閥的內(nèi)部部件的局部近視圖；

圖16是可以結(jié)合根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)來構(gòu)造的溢流閥的另一個示例使用的致動器組件的一個示例的透視圖；

圖17是當(dāng)圖16中的溢流閥處于閉合位置時溢流閥的內(nèi)部部件的前部透視圖；

圖18是當(dāng)圖16中的溢流閥處于打開位置時溢流閥的內(nèi)部部件的前部透視圖；

圖19是示出了處于閉合和打開位置中的各個位置的圖16中的溢流閥的內(nèi)部部件的前部透視圖；

圖20示出了根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的溢流閥的另一個示例；

圖21示出了根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的溢流閥的另一個示例；

圖22示出了根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的溢流閥的另一個示例；以及

圖23示出了根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的溢流閥的另一個示例。

具體實施方式

圖1-圖6描繪了根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的低限制溢流閥100。溢流閥100通常被配置用于氣體或液體應(yīng)用(例如，液化石油應(yīng)用、液化天然氣應(yīng)用、液氮應(yīng)用)，但將理解，閥100可以替代地或另外地用于其它過程控制應(yīng)用。在使用中，溢流閥100提供溢流封閉容量保護，同時提供最小的流動限制，從而使在已知的溢流閥中經(jīng)常發(fā)生的流動擾亂和氣蝕最小化(如果沒有消除的話)。

如圖1-圖3中所示出的，溢流閥100包括閥體104、耦合(例如，可拆卸地耦合)到閥體104的閥蓋108以及經(jīng)由閥蓋108操作地耦合到閥體104的軸112。

閥體104具有限定入口端口118的入口連接部116、限定出口端口122的出口連接部120以及在入口端口118與出口端口122之間延伸的流體流動通道124。盡管本文未示出，但是當(dāng)流動閥100用于氣體應(yīng)用時，入口連接部116連接到罐(未示出)，例如低溫儲罐，并且出口連接部120連接到溢流閥100下游的管道。當(dāng)然，當(dāng)閥100用于其它過程傳輸或控制應(yīng)用時，入口連接部116和/或出口連接部120可以視情況連接到那些過程傳輸或控制系統(tǒng)中的部件。入口連接部116和/或出口連接部120可以是螺紋連接、法蘭連接或焊接連接。當(dāng)溢流閥100被連接時，溢流閥100有助于將流體 (例如，氣體、液體)經(jīng)由流體流動通道124從布置在閥100上游的罐傳輸?shù)讲贾迷陂y100下游的管道。

至少在該示例中，閥蓋108可拆卸地耦合到閥體104，以使得可以移除閥蓋108，并且可以在流動閥100保持嵌入的同時，對布置在閥100中的閥100的內(nèi)部部件進行修理或維護(以及在某些情況下進行替換)。閥蓋108為軸112提供支撐，軸112沿著與流體流動通道124基本上垂直的軸線部分地設(shè)置在閥體104中并且突出在閥體104和閥蓋108的外部。如此設(shè)置，軸112的突出端128可以耦合到外部致動器(未示出)，諸如氣動致動器、手動致動器、機械致動器或電動致動器。當(dāng)軸112被致動時，軸112在閥體104內(nèi)旋轉(zhuǎn)以控制通過流體流動通道124的流體流動，如下文將描述的。

繼續(xù)參照圖1-圖3，溢流閥100還包括斷開安全機構(gòu)132。在該示例中，斷開安全機構(gòu)132采用閥體104中的在拉伸上局部地弱于閥體104的其余部分的區(qū)域的形式。具體地說，斷開機構(gòu)132采用在閥蓋108與出口連接部120之間圍繞閥體104周向地延伸的通道136。通道136集中拉伸應(yīng)力，以使得在發(fā)生損壞下游管道的事故的情況下，閥體104在任何其它位置發(fā)生故障之前在通道136的區(qū)域中發(fā)生故障，從而保護閥體104的內(nèi)部部件的完整性并且任何流體密封在閥體104內(nèi)?？蛇x地，可以將外部加固角板添加至閥體104以增加斷開點(斷開機構(gòu)132的位置)上游的強度和穩(wěn)健性。

如圖3-圖6中所示出的，溢流閥100還包括閥座150和控制組件154，該控制組件154操作地耦合到軸112以便可相對于閥座150移動以控制通過流體流動通道124的流體流動。如圖3中最佳示出的，閥座150布置在閥體104中并鄰近出口端口122。閥座150可以與閥體104一體形成或者可以可拆卸地耦合到閥體104(并且因此可以在需要時被移除或替換)。閥座150可以由金屬、塑料(例如，彈性材料)或其組合制成。圖3-圖6中所示出的控制組件154包括驅(qū)動元件158、閥構(gòu)件162、布置在驅(qū)動元件158與閥體104之間的第一偏置元件166、以及布置在驅(qū)動元件158與閥構(gòu)件162之間的第二偏置元件170。

如圖4-圖6中最佳示出的，在該示例中，驅(qū)動元件158具有基部174、臂部178和帽部182。臂部178從基部174向外延伸并且固定到并環(huán)繞軸 112的一部分，以使得驅(qū)動元件158操作地耦合到軸112。與此同時，帽部182耦合到基部174的中央部分并從基部174的中央部分向外延伸。帽部182可以固定到基部174(例如，經(jīng)由緊固件)或者可以與驅(qū)動元件158的基部174一體形成。不管怎樣，當(dāng)驅(qū)動元件158處于全開位置時，帽部182被配置為接合閥體104的內(nèi)壁184，從而用作驅(qū)動元件158的止動件并且防止驅(qū)動元件158的任何進一步移動。

仍然參考圖4-圖6，在該示例中，閥構(gòu)件162采用擋板186的形式，擋板186具有基部190和一對平行的臂部194。在該示例中，基部190具有基本上矩形形狀，但是圓形或其它形狀也是可能的。在基部190中限定或形成座通道198以便接收并密封地接合閥座150以關(guān)斷通過閥100的流動(即，閉合閥100)。座表面198可以是金屬、塑料(例如，由彈性材料制成)或其組合。閥構(gòu)件162還包括排放孔200，排放孔200被限定或形成在基部190的一部分中。排放孔200被配置為有助于有限的排放，以有助于跨越閥100的壓力均衡，如下文將描述的。在該示例中，排放孔200中央地位于基部190上并且被座表面198環(huán)繞，但是在其它示例中，排放孔200可以布置在別處。臂部194從基部190向外延伸并且被固定到并環(huán)繞軸112的不同部分，以使得閥構(gòu)件162操作地耦合到軸112。如在圖6中最佳示出的，在一個示例中，驅(qū)動元件158的臂部178在閥構(gòu)件162的臂部194之間(即徑向向內(nèi))的位置處固定到軸112。

如在圖4中最佳示出的，在該示例中，第一偏置元件166(盡管不易看到)采用扭轉(zhuǎn)彈簧的形式，該扭轉(zhuǎn)彈簧具有附接到閥體104的內(nèi)部部分的一個端部和附接到驅(qū)動元件158的一部分的另一端部。因此，第一偏置元件166被配置為將閥構(gòu)件162偏置遠離閥體104的內(nèi)壁184并朝著閥座150(即，向閉合位置)偏置。

再次參考圖4-圖6，在該示例中，第二偏置元件170采用扭矩彈簧的形式，該扭矩彈簧具有耦合到驅(qū)動元件158的一部分的一個端部204和與該端部204相對的、圍繞閥構(gòu)件162的臂部194固定的另一端部208。如此布置，第二偏置元件170被配置為使驅(qū)動元件158和閥構(gòu)件162朝著彼此偏置。

在如所描述地來構(gòu)造閥100的情況下，閥100被配置為提供溢流封閉 功能并且同時提供最小的流動限制。此外，溢流閥100被配置為：在發(fā)生損壞閥100的下游管道的事故的情況下，保護閥的座區(qū)域的完整性并且將任何流體包含在閥100內(nèi)。圖7-圖10將用于描述溢流閥100可以在操作中如何實現(xiàn)這些功能。

圖7示出了閥100處于其初始的閉合位置，這發(fā)生在軸112沒有被外部致動器致動時(即，沒有外部致動施加到軸112)。在不具有該致動的情況下，控制組件154定向在閉合位置，在閉合位置，驅(qū)動元件158和閥構(gòu)件162基本上垂直于流體流動通道124，閥構(gòu)件162密封地接合閥座150，并且驅(qū)動元件158與閥構(gòu)件162直接接觸。驅(qū)動元件158不僅支撐閥構(gòu)件162，而且還覆蓋閥構(gòu)件162的排放孔200，從而防止入口端口118與出口端口122之間的任何流體流動。控制組件154這樣定向是因為第一偏置元件166將驅(qū)動元件158朝著閥座150偏置，而第二偏置元件170使驅(qū)動元件158和閥構(gòu)件162朝著彼此偏置。在沒有外部致動力存在的情況下，第一和第二偏置元件166、170所施加的偏置力將控制組件154保持在該閉合位置。此外，在閉合的控制組件154上游的任何流體流動將在驅(qū)動元件158的下側(cè)157上施加凈力(在圖7中的向左方向上)，有助于將驅(qū)動元件158和閥構(gòu)件162保持在閉合位置。

然而，當(dāng)超過第一偏置元件166所施加的力的外部致動力由外部致動器施加到軸112時，軸112以這樣的方式旋轉(zhuǎn)：使閥100(具體地說，控制組件154)移動到圖8中示出的有限的排放位置。更具體地說，外部致動力使軸112以這樣的方式旋轉(zhuǎn)：驅(qū)動元件158繞著軸線以順時針方向旋轉(zhuǎn)，遠離閥座150并朝著閥體104的內(nèi)壁184，如圖8中所示出的。至少在該示例中，外部致動力將以順時針方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件158直到驅(qū)動元件158的帽部182接觸內(nèi)壁184，這防止驅(qū)動元件158的任何進一步移動。至少初始地，驅(qū)動元件158將被移動遠離閥構(gòu)件162并且因此與閥構(gòu)件162分隔開，直到出口端口122處的壓力基本上等于入口端口118處的壓力為止。發(fā)生該情況是因為與閥座150上游的流體流動相關(guān)聯(lián)的壓力初始地超過與閥座150下游的流體流動相關(guān)聯(lián)的壓力；因此流體流動將在閥構(gòu)件162上施加(向左的)凈力，從而保持閥構(gòu)件162與閥座150密封接合。由于驅(qū)動元件158已被移動遠離閥構(gòu)件162，從而未覆蓋排放孔200，流體將開始通過形成在 閥構(gòu)件162中的排放孔200向出口端口122流動(排放)。這種排放將持續(xù)下去直到實現(xiàn)了壓力均衡為止，由此已經(jīng)實現(xiàn)了出口端口122處的壓力基本上等于入口端口118處的壓力。

當(dāng)已實現(xiàn)了壓力均衡時，閥100中的流體流動將不再在閥構(gòu)件162上施加任何顯著的力，從而使得閥100(具體地說，控制組件154)能夠移動到圖9中所示出的全開位置。更具體地說，壓力均衡使得閥構(gòu)件162能夠以順時針方向朝著驅(qū)動元件158擺動或旋轉(zhuǎn)并與驅(qū)動元件158接觸。驅(qū)動元件158和閥構(gòu)件162隨后相對于流體流動通道124以某一角度布置。該角度可以例如是大約5度、大約10度、大約15度、或在大約0度與大約90度之間的某個其它值。因此，控制組件154，特別是閥構(gòu)件162，基本上落座在流體流動通道124的外部，其中僅控制組件154的端部設(shè)置在流體流動通道124內(nèi)。因此，控制組件154，特別是閥構(gòu)件162，對流體流動通道124中流動的任何流體提供很少的限制。事實上，這允許閥100具有比已知的溢流內(nèi)閥的流動系數(shù)C_v更大的流動系數(shù)C_v。舉例而言，閥100可以具有大約250-350的流動系數(shù)C_v，而已知的溢流內(nèi)閥通常具有大約100的流動系數(shù)C_v。流體流動通道124的尺寸和/或形狀可以(如果期望的話)更改以增加或減少流動系數(shù)C_v。不管怎樣，通過提供最小的流體流動限制，閥100基本上減小(如果沒有消除的話)氣蝕的風(fēng)險，其中氣蝕可以作為流動擾亂的結(jié)果而發(fā)生。

當(dāng)控制組件154處于圖9中示出的全開位置時，流體可以在流體流動通道124中從入口端口118向出口端口122自由地流動。然而，在通過入口端口118進入閥100的流體流動達到溢流狀況(condition)的情況下，閥100(具體地說，控制組件154)移動到圖8中示出的有限的排放位置。如本領(lǐng)域所公知的，當(dāng)流體流量達到或超過預(yù)定極限時，發(fā)生溢流狀況，通常由過程傳輸或控制系統(tǒng)中的壓力損耗造成(例如，由于下游管道已破裂等等)。該預(yù)定的極限可以例如對應(yīng)于被設(shè)計為進行處理的閥100的容量的某一百分比(例如，200％)。不管怎樣，當(dāng)已達到了該溢流狀況時，來自通過輸入端口118進入閥100的流體的拖曳力(drag force)將超過第二偏置元件170所施加的偏置力，并且因此，該拖曳力將以逆時針方向驅(qū)動閥構(gòu)件162。該拖曳力驅(qū)動閥構(gòu)件162遠離驅(qū)動元件158(該驅(qū)動元件158保持 在全開位置)并且朝著閥座150并與閥座150密封接合。由于驅(qū)動元件158保持在全開位置，因此閥構(gòu)件162中的排放孔200被暴露，以使得有限量的流體可以流動(即，排放)通過排放孔。

將意識到，由于在全開位置，控制組件154基本上落座在流體流動通道124的外部，因此跨越閥構(gòu)件162的壓降顯著低于在已知的溢流內(nèi)閥中所見到的壓降。換句話說，閥100具有提供比已知的溢流內(nèi)閥更高的溢流容量的能力。

在過程傳輸或控制系統(tǒng)破損被修復(fù)，從而減輕溢流狀況的情況下，通過排放孔200的有限排放持續(xù)進行，直到已恢復(fù)了壓力均衡為止。換句話說，控制組件154保持在圖8中示出的排放位置，并且流體流動通過排放孔200，直到出口端口122處的壓力基本上等于入口端口118處的壓力。當(dāng)已恢復(fù)了壓力均衡時，第二偏置元件170將閥構(gòu)件162拉回到圖9中示出的位置，從而使閥100(具體地說，控制組件154)返回至全開位置。

在過程傳輸或控制系統(tǒng)不能被修復(fù)或者修復(fù)該過程傳輸或控制系統(tǒng)是不合期望的情況下，可以通過釋放(de-energize)外部致動(即，移除被施加到軸112的致動力)來容易地和安全地完全關(guān)斷閥100。在沒有任何外部致動的情況下，驅(qū)動元件158也返回至圖7中示出的閉合位置。更具體地說，驅(qū)動元件158朝著閥構(gòu)件162移動并與閥構(gòu)件162接觸，閥構(gòu)件162已與閥座150密封接合。驅(qū)動元件158的這種移動覆蓋了排放孔200，從而消除通過閥100的有限排放并且完全閉合閥100。

可選地，溢流閥100可以(如圖11中所示出的)包括調(diào)節(jié)器300(例如，固定螺釘)，調(diào)節(jié)器300有助于對閥100的溢流容量的調(diào)節(jié)。在該示例中，調(diào)節(jié)器300是暴露在外的并且可由閥100的操作者致動。調(diào)節(jié)器300可在基本上平行于流體流動通道124的方向上移動。當(dāng)閥100的操作者向內(nèi)、朝著出口端口122移動調(diào)節(jié)器300時，調(diào)節(jié)器300以逆時針方向?qū)︱?qū)動元件158進行驅(qū)動，這轉(zhuǎn)而改變了閥構(gòu)件162相對于流體流動通道124的角度。因此，閥構(gòu)件162的較多部分設(shè)置在流體流動通道124內(nèi)。這用于減小在溢流狀況的情況下將閥構(gòu)件162移動到閉合位置所需要的拖曳力的量，從而減少閥100的溢流容量。相反，當(dāng)閥100的操作者向外、朝著入口端口118移動調(diào)節(jié)器300時，驅(qū)動元件158以順時針方向移動(即， 下落)，以使得閥構(gòu)件162的較少部分設(shè)置在流體流動通道124內(nèi)。該動作因此用于增加在溢流狀況的情況下將閥構(gòu)件162移動到閉合位置所需要的拖曳力的量，從而增加閥100的溢流容量。

在其它示例中，調(diào)節(jié)器300可以內(nèi)部布置在閥100內(nèi)并且以不同的方式來致動(例如，使用外部致動器)。此外，調(diào)節(jié)器300可以相對于控制組件154而有所不同地布置，以使得調(diào)節(jié)器300可以在不同的方向上可移動(例如，垂直于流體流動通道124)和/或最終以不同的方式移動閥構(gòu)件162。此外，盡管可以采用調(diào)節(jié)器300來有助于對閥100的溢流容量的調(diào)節(jié)，但是可以在不使用調(diào)節(jié)器300的情況下調(diào)節(jié)閥構(gòu)件162的角度以獲得類似的效果。同樣，可以從結(jié)構(gòu)和/或偏置力方面更改偏置元件166、170以改變閥100的溢流容量。舉例而言，偏置元件166和/或偏置元件170可以采用拉伸彈簧、壓縮彈簧、恒力彈簧、片簧、或其它偏置元件(例如，閂鎖)的形式。

還將意識到，閥體104、閥蓋108、軸112、和/或斷開軸機構(gòu)132可以與圖1-圖10中所示出的不同并且仍然執(zhí)行預(yù)期的功能。更具體地說，閥體104的形狀、尺寸和/或樣式可以不同。在一個示例中，例如當(dāng)期望在具有不同尺寸的罐和/或管道的不同環(huán)境中利用溢流閥100時，入口連接部116和/或出口連接部120的形狀和/或尺寸可以不同。在某些示例中，可以以不同的方式布置軸112，例如，沿著不同的軸線定向或者位于相對于流動路徑不同的位置(例如，進一步遠離出口端口122)。舉例而言，如圖12A和圖12B中所示出的，軸112可以被支撐在閥體104的不同部分中，并且沿著相對于閥體104不同的軸線定向。在另一個示例中，軸112可以被定向為使得軸112的順時針旋轉(zhuǎn)而非逆時針旋轉(zhuǎn)使控制組件154從打開位置移動到排放位置和閉合位置。軸112還可以完全包含在閥體104內(nèi)，以使得軸112不會突出到閥體104外部(并且閥100是內(nèi)部閥)。在該情況下，引入緊鄰出口端口122的軸從動件(follower)可能是令人期望的。如果期望的話，斷開安全機構(gòu)132也可以采取其它形式。舉例而言，斷開安全機構(gòu)132可以被形成為閥體104的逐漸變細的部分，由不同的、較弱的材料構(gòu)成，或者使用具有凹口或槽的安裝螺柱以提供主要故障位置來形成。還可以重新設(shè)置斷開軸機構(gòu)132的位置。舉例而言，當(dāng)閥100被設(shè)計為內(nèi)部閥并且包 括與出口端口122相鄰的軸從動件時，斷開軸機構(gòu)132可以位于閥座150與軸從動件之間。

替代地或另外地，控制組件154的構(gòu)造和/或致動可以與圖1-圖10中所示出的不同并且仍然執(zhí)行預(yù)期的功能。在其它示例中，驅(qū)動元件158和/或閥構(gòu)件162的形狀和/或尺寸可以不同，以便例如改變閥100的溢流容量、改變必要的致動力和/或一個或多個偏置力，或者用于某種其它原因。在另一個示例中，閥構(gòu)件162不需要包括泄放孔200，在該情況下，在響應(yīng)于過程傳輸或控制系統(tǒng)中的問題時，閥100不會再具有任何類型的排放能力。在其它示例中，控制組件154還可以以不同的方式來致動。雖然結(jié)合圖1-圖10所描述的控制組件154是以旋轉(zhuǎn)的方式在外部致動的，但是替代地，控制組件154可以以線性(例如，滑動)方式(例如如圖13-圖17中所示出的)在外部或在內(nèi)部致動。

圖13-圖15描繪了根據(jù)本實用新型的原理而構(gòu)造的低限制溢流閥400的另一個示例。類似于溢流閥100，溢流閥400通常被配置用于氣體或液體應(yīng)用中(例如，液化石油應(yīng)用、液化天然氣應(yīng)用、液化氮應(yīng)用)，但是將理解的是，替代地或另外地，閥400可以用于其它過程控制應(yīng)用中。在使用中，溢流閥400提供溢流封閉容量保護，同時提供最小的流動限制，從而使在已知的溢流閥中經(jīng)常發(fā)生的流動擾亂和氣蝕最小化(如果不消除的話)。

如圖13和圖14中所示出的，溢流閥400包括：閥體404、閥蓋408，其中閥蓋408耦合(例如，可拆卸地耦合)到閥體404、以及滑動閥桿410和內(nèi)部軸412，二者均經(jīng)由閥蓋408操作地耦合到閥體404。

如圖13和圖14中所示出的，閥體404包括限定入口端口418的入口連接部416、限定出口端口422的出口連接部420以及在出口端口418與出口端口422之間延伸的流體流動通道424。雖然本文未示出，但是當(dāng)流動閥400用于氣體應(yīng)用中時，入口連接部416連接到罐(未示出)(例如，低溫罐)，并且出口連接部420連接到溢流閥400下游的管道。當(dāng)然，當(dāng)閥400用于其它過程傳輸或控制應(yīng)用中時，入口連接部416和/或出口連接部420可以視情況連接到那些過程傳輸或控制系統(tǒng)中的部件。入口連接部416和/或出口連接部420可以螺紋連接、凸緣連接或者焊接。當(dāng)溢流閥400被連 接時，溢流閥400有助于將流體(例如，氣體、液體)經(jīng)由流體流動通道424從布置在閥400上游的罐傳輸?shù)讲贾迷陂y400下游的管道。

閥蓋408(至少在該示例中)可拆卸地耦合到閥體404，以使得可以移除閥蓋408，并且可以在流動閥400保持嵌入的同時，對布置在其中的閥400的內(nèi)部部件進行修理或維護(并且在某些情況下進行替換)。在該示例中，閥蓋408具有基部426以及從基部426向上延伸的圓柱體部428?；?26可拆卸地耦合到閥體404的頂部。圓柱體部428容置內(nèi)部軸412，其中內(nèi)部軸412沿著基本上垂直(例如，垂直)于流體流動通道424的軸線429設(shè)置，并且為滑動閥桿410提供支撐，其中滑動閥桿也沿著軸線429設(shè)置(即，閥桿410和軸412是同軸的)。滑動閥桿410突出到閥蓋408的外部，并且更具體地說，突出到閥蓋的圓柱體部428的外部。如此設(shè)置，閥桿410的突出端430(或者耦合到閥桿的某個其它部件)可以耦合到外部致動器(未示出)，例如氣動致動器、手動致動器、機械致動器、或者電致動器，以使得可以控制滑動閥桿410。當(dāng)滑動閥桿410被致動時，滑動閥桿410向上或向下移動，這轉(zhuǎn)而使內(nèi)部軸412以相同的方式向上或向下移動。

繼續(xù)參考圖13和圖14，溢流閥400還包括斷開安全機構(gòu)432。類似于上文所描述的斷開安全機構(gòu)132，在該示例中，斷開安全機構(gòu)432采取閥體404中的在拉伸上局部地弱于閥體404的其余部分的區(qū)域的形式。具體而言，斷開機構(gòu)432采取通道436的形式，其中通道436在閥蓋408和出口連接部420之間圍繞閥體404周向地延伸。通道436集中拉伸應(yīng)力，以使得在發(fā)生損壞下游管道的事故的情況下，閥體404在任何其它位置處發(fā)生故障之前在通道436的區(qū)域中發(fā)生故障，從而保護閥體404的內(nèi)部部件的完整性并且將任何流體密封在閥體404內(nèi)?？蛇x地，可以將外部加固角板添加至閥體404以增加斷開點(斷開機構(gòu)432的位置)上游的強度和穩(wěn)健性。

如圖14和圖15中所示出的，溢流閥400還包括閥座450和控制組件454，其中控制組件454相對于閥座450可移動，以控制通過流體流動通道424的流體流動。雖然閥座450鄰近于出口端口422一體地形成在閥體404內(nèi)，但是替代地或另外地，閥座450可以可拆卸地耦合到閥體404(并且因此，當(dāng)需要時可以移除和替換閥座450)。閥座450可以由金屬、塑料(例如，彈性材料)或者其組合制成。閥座450可以相對于流體流動通道424 和軸線429成某一角度來布置(如圖14中所示出的)，或者可以沿著與軸線429基本上平行(例如，平行)(并且因此，與流體流動通道424基本上垂直)的軸線來布置。

控制組件454通常相對于閥座450可在打開位置和閉合位置之間移動，其中在打開位置，閥400是打開的并且允許通過流體流動通道424的流體流動，在閉合位置，閥400是閉合的并且不允許通過流體流動通道424的流體流動。在該示例中，控制組件454包括：滑動閥桿410；內(nèi)部軸412；驅(qū)動元件458；閥構(gòu)件462；第一偏置元件466，其中第一偏置元件466布置在閥蓋408的圓柱體部428中并且操作地耦合到滑動閥桿410；以及第二偏置元件，其中第二偏置元件未示出但是布置在驅(qū)動元件458與閥構(gòu)件462之間(并且以與上文所描述的第二偏置元件170相同的方式運行)。內(nèi)部軸412耦合(例如，固定)到滑動閥桿410。驅(qū)動元件458轉(zhuǎn)而經(jīng)由第一聯(lián)接件470和第二聯(lián)接件472操作地耦合到內(nèi)部軸412。當(dāng)滑動閥桿410在外部被致動從而使滑動閥桿410移動時，內(nèi)部軸412通過以相同方式移動來進行響應(yīng)。這驅(qū)動第一聯(lián)接件470和第二聯(lián)接件472，這些聯(lián)接件有助于驅(qū)動元件458和閥構(gòu)件462的期望移動，如下文將更詳細描述的。

如圖14和圖15中最佳示出的，在該示例中，驅(qū)動元件458具有基部474、臂部478和頸部482。臂部478從基部474向外延伸并且固定到并環(huán)繞桿484，其中桿484樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在形成于閥體404中的通道485中，以使得驅(qū)動元件458樞轉(zhuǎn)地耦合到閥體404并且在閥體404內(nèi)。桿484和通道485通常被布置為使得相對于閥體404的旋轉(zhuǎn)運動和整體運動最小化，從而優(yōu)化閥構(gòu)件462與閥座450之間的密封接合。頸部482從基部474的中央部分向外延伸。雖然頸部與基部474一體地形成，但是頸部482可以替代地耦合到基部474(例如，經(jīng)由緊固件)。

仍然參考圖14和圖15，在該示例中，閥構(gòu)件462采取擋板486的形式，其中擋板486具有基部490和一對平行的臂部494(圖14中僅其中一個臂部可見)。在該示例中，基部490具有基本上環(huán)形的形狀，盡管替代地可以使用矩形或其它形狀。雖然圖14和圖15中難以看到，但是沿著基部490的外圍限定或形成座通道498，以用于接收并密封地接合閥座450，以便關(guān)斷通過閥400的流動(即，以便閉合閥400)。座表面498可以是金屬、塑 料(例如，由彈性材料制成)、或者其組合。閥構(gòu)件462還包括限定或形成在基部490的一部分中的排放孔500。排放孔500被配置為有助于有限的排放，以有助于跨越閥400的壓力均衡，如下文將描述的。在該示例中，排放孔500中央地位于基部490上并且由座表面498環(huán)繞，盡管在其它示例中，排放孔500可以布置在其它地方。臂部494從基部490向外延伸并且固定到并環(huán)繞桿484的不同部分，以使得閥構(gòu)件462與驅(qū)動元件458一樣樞轉(zhuǎn)地耦合到閥體404并且在閥體404內(nèi)。雖然圖14和圖15中未明確示出，但是驅(qū)動元件458的臂部478在閥構(gòu)件462的臂部494之間(即，徑向地向內(nèi))的位置處固定到桿484。

如圖14中最佳示出的，在該示例中，第一偏置元件466采取線圈彈簧512的形式，其中線圈彈簧512布置在閥蓋408的圓柱體部428內(nèi)。更具體地說，線圈彈簧512布置在閥蓋408的頂部513和座516之間，其中座516被布置為鄰近閥桿410的與突出端430相對的端518。如此布置，第一偏置元件466被配置為使驅(qū)動元件458遠離閥蓋408的基部426并且朝著閥座450(即，向閉合位置(見圖15))偏置。

雖然本文未明確示出，但是閥400的第二偏置元件在結(jié)構(gòu)和功能上與上文所描述的第二偏置元件170相同。因此，閥400的第二偏置元件采取扭轉(zhuǎn)彈簧的形式，該扭轉(zhuǎn)彈簧具有第一端和與第一端相對的第二端，其中第一端耦合到驅(qū)動元件458的一部分，第二端圍繞閥構(gòu)件462的臂部494固定。如此布置，閥400的第二偏置元件被配置為使驅(qū)動元件458和閥構(gòu)件462朝著彼此偏置。

特別參考圖15，在該示例中，第一聯(lián)接件470采取H形元件520的形式，其中H形元件520具有(例如，經(jīng)由緊固件)固定到內(nèi)部軸412的一部分521以及在樞軸連接部523處樞轉(zhuǎn)地耦合到第二聯(lián)接件472的另一部分522。當(dāng)控制組件454處于打開位置時，并且對于滑動閥桿410的行進沖程的顯著部分，聯(lián)接元件520沿著軸線429可移動地設(shè)置。然而，當(dāng)滑動閥桿410接近其行進沖程的端點，并且控制組件454靠近閉合位置時，樞軸連接部523沿著斜坡524引導(dǎo)并且由斜坡524支撐，其中斜坡524形成在閥體404內(nèi)并且從閥體404向內(nèi)延伸。如圖14中所示出的，斜坡524限定相對于軸線429成角度的引導(dǎo)路徑。引導(dǎo)路徑可以相對于這些軸線以大 約5度、大約10度、大約15度、或者某種其它角度來定向。不管怎樣，由于斜坡524限定了稍微彎曲的引導(dǎo)路徑，因此由斜坡524引導(dǎo)的樞軸連接部523被強制沿著該彎曲的引導(dǎo)路徑行進。

第二聯(lián)接件472通常被配置為將內(nèi)部軸412的平移運動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動元件458的旋轉(zhuǎn)移動。在該示例中，第二聯(lián)接件472采取基本上圓柱體形狀元件532的形式，其中元件532具有在樞軸連接部523處樞轉(zhuǎn)地耦合到第一聯(lián)接件470的一端536以及在樞軸連接部548處樞轉(zhuǎn)地耦合到驅(qū)動元件458的頸部482的另一端544。如此布置，當(dāng)閥400在打開位置和閉合位置之間移動時，聯(lián)接元件532圍繞樞軸連接部523、548樞轉(zhuǎn)。

利用如所描述的來構(gòu)造的閥400，閥400被配置為：提供溢流封閉功能，并且同時提供最小的流動限制。此外，溢流閥400被配置為：在發(fā)生損害閥400下游的管道的事故的情況下，保護閥密封區(qū)域的完整性并且將任何流體包含在閥400內(nèi)。圖14和圖15還將用于描述溢流閥400在操作中如何能夠?qū)崿F(xiàn)這些功能。

圖15示出了閥400在其初始的閉合位置，這類似于上文所描述的(并且在圖7中示出的)閥100的閉合位置，并且這發(fā)生在當(dāng)滑動閥桿410不由外部致動器來致動時(即，沒有向滑動閥桿410施加外部致動)。在沒有這種致動的情況下，控制組件454在閉合位置中定向，其中驅(qū)動元件458和閥構(gòu)件462相對于流體流動通道424稍微成角度(但是基本上垂直)，閥構(gòu)件462密封地接合閥座450，并且驅(qū)動元件458與閥構(gòu)件462直接接觸。驅(qū)動元件458不僅支撐閥構(gòu)件462，而且還覆蓋閥構(gòu)件162的排放孔500，從而防止入口端口418和出口端口422之間的任何流體流動?？刂平M件454這樣定向是因為，第一偏置元件466將驅(qū)動元件458朝著閥座450偏置，而閥400的第二偏置元件將驅(qū)動元件458和閥構(gòu)件462朝著彼此偏置。在不存在外部致動力的情況下，由第一和第二偏置元件施加的偏置力將控制組件454保持在該閉合位置中。此外，閉合的控制組件454上游的任何流體流動將對驅(qū)動元件458的下側(cè)施加凈力，從而幫助將驅(qū)動元件458和閥構(gòu)件462保持在閉合位置中。

如圖15還示出的，當(dāng)閥400處于閉合位置時，聯(lián)接元件520相對于流體流動通道424和軸線429成某一角度來定向，其中該角度與斜坡524所 限定的引導(dǎo)路徑的角度相對應(yīng)。聯(lián)接元件520將外部致動器所施加的垂直致動力(并且經(jīng)由閥桿410和軸412傳遞)轉(zhuǎn)換成傳遞給聯(lián)接元件532的水平軸向力。聯(lián)接元件532(其基本上平行于流體流動通道424并且基本上垂直于軸線429)向閥構(gòu)件462施加該水平力(即，在基本上平行于流體流動通道424的方向上施加力)，從而保持閥構(gòu)件462與閥座450密封接合。不僅聯(lián)接元件520幫助將垂直致動力轉(zhuǎn)換或利用成使閥構(gòu)件462保持閉合的軸向力，而且還由于彎曲的斜坡524以上文所描述的方式作用于樞軸連接部523，因此可以利用比原本需要的力更小的力來使控制組件454(特別是閥構(gòu)件462)保持在閉合位置中。換句話說，由于彎曲的斜坡524，閥桿410和軸412不需要施加與常規(guī)所需要的力一樣多的力來使閥構(gòu)件462保持與閥座450密封接合。反過來，這可以允許使用比原本所需要的外部致動器更小的外部致動器。

然而，當(dāng)外部致動器向滑動閥桿410施加超過第一偏置元件466所施加的偏置力的外部致動力時，閥桿410以使得閥400移動到有限的排放位置(其未示出，但是類似于上文所描述的(并且在圖8中示出的)閥100的有限的排放位置)的方式來移動。更具體地說，閥桿410被向上驅(qū)動遠離閥體404，這使得軸412也向上移動。外部致動力將向上驅(qū)動閥桿410，直到閥桿410達到其行進沖程的端點為止。至少初始地，驅(qū)動元件458將移動離開并且因此與閥構(gòu)件462分離，直到出口端口422處的壓力基本上等于入口端口418處的壓力為止。出現(xiàn)這種情況是因為，與閥座450上游的流體流動相關(guān)聯(lián)的壓力初始地超過與閥座450下游的流體流動相關(guān)聯(lián)的壓力；因此，流體流動會對閥構(gòu)件462施加凈力(向左)，從而保持閥構(gòu)件462與閥座450密封接合。由于驅(qū)動元件458已被移動遠離閥構(gòu)件462，從而未覆蓋排放孔500，流體將開始通過形成在閥構(gòu)件462中的排放孔500流動(或者排放)到出口端口422。該排放將繼續(xù)，直到壓力均衡為止，由此實現(xiàn)了出口端口422處的壓力基本上等于入口端口418。

當(dāng)實現(xiàn)了壓力均衡時，閥400內(nèi)的流體流動將不再對閥構(gòu)件462施加任何顯著的力，從而使得閥400(具體地說，控制組件454)能夠移動到圖14中所示出的打開位置。更具體地說，壓力均衡使得閥構(gòu)件462能夠在順時針方向上朝著驅(qū)動元件458擺動或旋轉(zhuǎn)并與驅(qū)動元件458接觸。驅(qū)動元 件458和閥構(gòu)件462隨后相對于流體流動通道424成某一角度來布置。如圖14中所示出的，控制組件454(特別是閥構(gòu)件462)基本上落座在流體流動通道424的外部，其中僅控制組件454的端部設(shè)置在流體流動通道424內(nèi)。因此，控制組件454(特別是閥構(gòu)件462)對流體流動通道424中流動的任何流體提供很少的限制。事實上，這允許閥400具有比用于已知的溢流內(nèi)閥的流動系數(shù)C_v更大的流動系數(shù)C_v。舉例而言，閥400可以具有大約250-350的流動系數(shù)C_v，而已知的溢流內(nèi)閥通常具有大約100的流動系數(shù)C_v。如果期望的話，可以更改流體流動通道424的大小和/或形狀，以增加或減少流動系數(shù)C_v。不管怎樣，通過提供最小的流體流動限制，閥400基本上減小了(如果沒有消除的話)氣蝕的風(fēng)險，其中氣蝕可以作為流動擾亂的結(jié)果而發(fā)生。

當(dāng)控制組件454處于圖14中所示出的全開位置時，流體可以在流體流動通道424中從入口端口418向出口端口422自由地流動。然而，在通過入口端口418進入閥400的流體流動達到溢流狀況的情況下，閥400(具體地說，控制組件454)移動到上文所討論的有限的排放位置。如本領(lǐng)域所公知的，當(dāng)流體流量達到或超過預(yù)定極限時，發(fā)生溢流狀況，通常由過程傳輸或控制系統(tǒng)中的壓力損耗造成(例如，由于下游管道已破裂等等)。該預(yù)定極限可以例如對應(yīng)于閥100被設(shè)計為進行處理的容量的百分比(例如，200％)。不管怎樣，當(dāng)已達到了該溢流狀況時，來自通過入口端口418進入閥400的流體的拖曳力將超過第二偏置元件470所施加的偏置力，并且因此，該拖曳力將在逆時針方向上驅(qū)動閥構(gòu)件462。該拖曳力驅(qū)動閥構(gòu)件462遠離驅(qū)動元件158(其保持在全開位置)并且朝著閥座450并與閥座450密封接合。由于驅(qū)動元件458保持在全開位置，因此閥構(gòu)件462中的排放孔500被暴露，以使得有限量的流體可以流動(即，排放)通過排放孔500。

將意識到，由于在全開位置中，控制組件454基本上落座在流體流動通道424的外部，因此跨越閥構(gòu)件462的壓降顯著低于已知的溢流內(nèi)閥中所見到的壓降。換句話說，閥400具有提供比已知的溢流內(nèi)閥更高的溢流容量的能力。

在過程傳輸或控制系統(tǒng)破損被修復(fù)，從而減輕溢流狀況的情況下，通過排放孔500的有限排放持續(xù)進行，直到已恢復(fù)了壓力均衡為止。換句話 說，控制組件454保持在排放位置，并且流體流動通過排放孔500，直到出口端口422處的壓力基本上等于入口端口418處的壓力。當(dāng)已恢復(fù)了壓力均衡時，第二偏置元件將閥構(gòu)件462拉回到圖14中所示出的位置，從而使閥400(具體地說，控制組件454)返回到全開位置。

在過程傳輸或控制系統(tǒng)不能被修復(fù)或者修復(fù)過程傳輸或控制系統(tǒng)是不合期望的情況下，可以通過釋放(de-energize)外部致動(即，移除被施加到閥桿410的致動力)來容易地并安全地完全關(guān)斷閥400。在沒有任何外部致動的情況下，控制組件454返回到圖15中所示出的閉合位置。更具體地說，驅(qū)動元件458朝著閥構(gòu)件462移動并且與閥構(gòu)件462接觸，其中閥構(gòu)件462已經(jīng)與閥座450密封接合。驅(qū)動元件458的這種移動覆蓋了排放孔500，從而消除通過閥400的有限排放并且完全閉合閥400。

圖16-圖19示出了操作地耦合到根據(jù)本實用新型的原理來構(gòu)造的低限制溢流閥604的另一個示例的致動器組件600。溢流閥604基本上類似于圖13-圖15中所示出的溢流閥400，其中使用共同的附圖標(biāo)記來指代共同的部件。

如圖16中所示出的，致動器組件600包括安裝組件608，其用于以不增加閥604的垂直覆蓋區(qū)的方式將致動器612安裝到閥604。安裝組件608包括安裝套筒616和安裝支架620。安裝套筒616可拆卸地耦合到閥桿410(并且因此，還相對于閥體404可移動)。更具體地說，安裝套筒616設(shè)置在閥蓋408的圓柱體部428的基本部(substantial portion)的上方，其中安裝套筒616的上端621經(jīng)由緊固件617固定到閥桿410的突出端430；如果期望的話，可以通過移除緊固件617將安裝套筒616與閥桿410解耦合。不管怎樣，當(dāng)安裝套筒616以所描述的方式耦合到閥桿410時，閥桿410和安裝套筒616一起向上或向下移動，以使得套筒616的移動提升或降低閥桿410。同時，安裝支架620(例如，經(jīng)由緊固件)可拆卸地固定到閥蓋408的基部426。當(dāng)安裝支架620固定到閥蓋408時，安裝支架620相對于閥體404固定，以使得安裝套筒616相對于安裝支架620可移動。

如圖16中還示出的，安裝組件608還包括一對臂部618A、618B，其中臂部618A、618B在垂直于套筒616的長度的方向上向外延伸。第一臂部618A耦合到安裝支架620并且從安裝支架620向外延伸，而第二臂部618B 耦合到安裝套筒616的靠近上端621的部分并且從該部分向外延伸。因此將意識到，至少在該示例中，第二臂部618B相對于安裝支架620(以及閥體404)可移動，而第一臂部618A相對于安裝支架620(以及閥體404)不可移動。

致動器612是具有圓柱體主體622以及一對管狀端部624的可調(diào)節(jié)減震器。雖然圖16中未示出，但是圓柱體主體622具有適于接收壓力源的入口，以使得圓柱體主體622可以被加壓以打開閥600。圓柱體主體622包括第一主體部623A和第二主體部623B，其中第二主體部623B可伸縮地接合在第一主體部623A中。第一主體部623A耦合到管狀端部624中的一個端部(例如，與其一體地形成)，并且第二主體部623B耦合到管狀端部624中的另一個端部(例如，與其一體地形成)。如圖16中所示出的，管狀端部624中的每個端部限定開口，所述開口的尺寸被配置為：當(dāng)致動器612經(jīng)由安裝組件608安裝到閥604時，接收臂部618A、618B中的相應(yīng)一個臂部。第一主體部623A的管狀端部624的開口接收臂部618A，并且第二主體部623B的管狀端部624的開口接收臂部618B。憑借該布置，響應(yīng)于經(jīng)由入口對圓柱體主體622的加壓，第二主體部623B可以相對于第一主體部623A移動，以增大或減小圓柱體主體622的內(nèi)部區(qū)域。

雖然上文將溢流閥604描述為基本上類似于溢流閥400，但是流動閥604在兩個主要方面與流動閥400不同。第一，閥604包括與閥400不同的有助于有限排放的單元。不同于閥400(其包括選擇性可打開的排放孔500)，閥604包括排放機構(gòu)650，其中排放機構(gòu)650包括排放孔654和止回閥或排放閥658，如圖17和圖18中所示出的。排放孔654限定或形成在閥的閥構(gòu)件462的基部490的內(nèi)部部分中，而排放閥658布置在與排放孔654相鄰(例如，與其對準(zhǔn))的位置處的驅(qū)動元件458的基部474的內(nèi)部部分中。當(dāng)較高的壓力流體被俘獲在密封的閥座450的下游時，排放機構(gòu)650通過經(jīng)過排放閥658排放流體，來有助于背壓釋放。舉例而言，當(dāng)被俘獲在閥座450的下游的流體變成較高壓力的蒸汽時，排放機構(gòu)650可以有助于排放。排放機構(gòu)是有利的，這是因為其減小了(如果沒有消除的話)對安裝在流動閥604的下游的額外泄放閥的需求(例如，當(dāng)被俘獲的下游流體變成較高壓力的蒸汽時)。第二，流動閥604包括一個或多個儀表端口(gauge port)662，其中儀表端口662允許端用戶監(jiān)測跨越閥604的壓降，例如以便確定堵塞。圖17和圖18中所示出的流動閥604包括一對儀表端口662，其中一個儀表端口與入口418相鄰地設(shè)置，并且一個儀表端口與出口422相鄰地設(shè)置。然而，在其它示例中，流動閥604可以僅包括一個這種儀表端口。無論如何，當(dāng)儀表端口662不用于監(jiān)測壓力時，可以塞住儀表端口662。

盡管有這些不同，但是閥604可以以類似于閥400的方式來操作。圖16和圖17示出了閥604處于閉合位置，其基本上類似于閥400的閉合位置。然而，這里，當(dāng)期望將閥604從該閉合位置移動到圖18中所示出的打開位置(其基本上類似于閥400的打開位置)時，可以對致動器612加壓(例如，經(jīng)由主體622的入口)。對致動器612的加壓使得第二主體部623B相對于第一主體部623A向上移動(至少在圖16中)，從而擴展致動器主體622，這提升安裝套筒616(其耦合到第二主體部623B)，并且轉(zhuǎn)而提升閥桿410(其耦合到套筒616)。以此方式對閥桿410的致動使驅(qū)動元件458和閥構(gòu)件462從圖17中所示出的閉合位置移動到圖18中所示出的打開位置。相反，通過對致動器612減壓，閥604可以從打開位置移動回到閉合位置。對致動器612的減壓使得第二主體部623B相對于第一主體部623A向下移動(至少在該示例中)，從而使致動器主體622收縮回到圖16中所示出的位置，這降低安裝套筒616(其耦合到第二主體部623B)，并且轉(zhuǎn)而降低閥桿410。以此方式對閥桿410的致動使驅(qū)動元件458和閥構(gòu)件462從圖18中所示出的打開位置移動回到圖17中所示出的閉合位置。圖19示出了當(dāng)閥400在閉合和打開位置二者中時控制組件454的部件。

還將意識到，閥400和/或閥604可以不同并且仍然執(zhí)行預(yù)期的功能。閥體404、閥蓋408、閥桿410、軸412、和/或斷開軸機構(gòu)432可以與所示出的不同并且仍然執(zhí)行預(yù)期的功能。更具體地說，閥體404的形狀、尺寸和/或樣式可以不同。在一個示例中，例如當(dāng)期望在具有不同尺寸的罐和/或管道的不同環(huán)境中使用溢流閥400時，入口連接部416和/或出口連接部420的形狀和/或尺寸可以不同。在一些示例中，軸412可以以不同的方式來布置，例如，沿著不同的軸線定向或者位于相對于流動路徑不同的位置(例如，進一步遠離出口端口422)。替代地或另外地，控制組件454的構(gòu) 造和/或致動可以與所示出的不同并且仍然執(zhí)行預(yù)期的功能。在其它示例中，驅(qū)動元件458和/或閥構(gòu)件462的形狀和/或尺寸可以不同，以便例如改變閥的溢流容量，改變必要的致動力和/或偏置力，或者出于某種其它原因。在其它示例中，驅(qū)動元件458和閥構(gòu)件462可以以不同的方式操作地耦合到閥桿410和軸412。例如，如圖20中所示出的，可以采用具有滑動連接部674的2桿機構(gòu)670而不是聯(lián)接元件472。當(dāng)然，引導(dǎo)滑動連接部的插槽的形狀可以不同(例如，可以調(diào)節(jié)角度)，以改變行程與力的對應(yīng)關(guān)系以及行程與開口的對應(yīng)關(guān)系。

雖然未詳細描述，但是圖21、圖22和圖23中每一個分別示出了根據(jù)本實用新型的一個或多個方面構(gòu)造的替代的溢流閥700、800和900。溢流閥700、800和900以類似于上文所描述的溢流閥100、400和604的方式來操作。

最后將意識到，本文所描述的溢流閥中的任何溢流閥可以包括本文所描述的部件和/或本文未明確示出的多個其它部件的各種組合。舉例而言，所描述的溢流閥中的任何溢流閥的閥體可以包括儀表端口，該儀表端口允許端用戶執(zhí)行泄露測試。舉另一個示例，所描述的溢流閥中的任何溢流閥可以包括安裝在入口端口和/或出口端口處的流動過濾器，以便減小過程傳輸或控制系統(tǒng)中的固體雜質(zhì)的量。此外，可以在驅(qū)動元件158和閥構(gòu)件162周圍引入一個或多個不同的構(gòu)件，以使得利用“壓力平衡”構(gòu)件來完成打開動作。在一個示例中，壓力平衡構(gòu)件可以采取活塞的形式，其中活塞可滑動地抵靠閥構(gòu)件162而設(shè)置并且初始地僅暴露于入口壓力，但是一旦活塞滑動通過閥構(gòu)件162(見圖16)，活塞就允許流動。在另一個示例中，壓力平衡構(gòu)件可以采取蝶型元件的形式，其中蝶型元件一旦樞轉(zhuǎn)就允許流動。在另一個示例中，壓力平衡構(gòu)件可以采取平坦元件的形式，其中平坦元件在閥構(gòu)件162上滑動。不管怎樣，通過使用一個或多個不同的壓力平衡構(gòu)件，這消除了對初始壓力均衡的需求，這是因為打開閥構(gòu)件幾乎緊接在打開壓力平衡構(gòu)件之后就處于靜態(tài)平衡。

基于前述描述，應(yīng)當(dāng)意識到，本文所描述的閥提供了安全和有效的溢流封閉功能，但是在最小流動限制的情況下完成該功能，從而使流動擾亂和氣蝕最小化(如果沒有消除的話)，其中流動擾亂和氣蝕是由已知的溢流 閥引起的問題，特別是當(dāng)已知的溢流閥安裝在泵供應(yīng)線路中時。本文所描述的閥還具有斷開安全特征，該特征在發(fā)生損壞下游管道的事故的情況下有助于關(guān)斷，這用于保護閥密封區(qū)域的完整性并且將流體密封地包含在閥內(nèi)以及閥的上游。