具有内部管道和防旋转机构的致动器装置

摘要

公开了一种具有内部管道和防旋转特征的流体阀致动器装置。示例性致动器装置包括致动器壳体和设置在致动器壳体内的隔膜板。隔膜板限定第一压力腔和与第一压力腔相对的第二压力腔。轭架耦接致动器壳体到流体阀。轭架包括与大气流体连通的第一内部流体通路和从控制器接收控制流体的第二内部流体通路。管通过隔膜板中的开口将第一或第二内部流体通路流体地耦接到第一压力腔。管还防止隔膜板相对于致动器壳体旋转。

权利要求

1.一种致动器装置，包括：

致动器壳体；

设置在所述致动器壳体内并且限定了第一压力腔和与所述第一压力腔相对的第二压力腔的隔膜板；

将所述致动器壳体耦接到流体阀的轭架，所述轭架包括与大气流体连通的第一内部流体通路和接收来自控制器的控制流体的第二内部流体通路；以及通过所述隔膜板中的开口将所述第一内部流体通路或第二内部流体通路流体耦接到所述第一压力腔的管，所述管防止所述隔膜板相对于所述致动器壳体旋转。

2.根据权利要求1所述的致动器装置，其中，所述致动器壳体通过所述轭架的第一内部流体通路或第二内部流体通路排放。

3.根据权利要求1所述的致动器装置，其中，所述装置可选择地配置为直接作用配置或反向作用配置。

4.根据权利要求1所述的致动器装置，其中，

在直接作用配置中，所述管被流体地耦接到所述第二内部流体通路，以向所述第一压力腔供给所述控制流体，并且所述第二压力腔通过所述第一内部流体通路与大气流体连通；并且在反向作用配置中，所述管被流体地耦接到所述第一内部流体通路，以提供所述第一压力腔和大气之间的流体连通，并且通过所述第二内部流体通路向所述第二压力腔供给所述控制流体。

5.根据权利要求1所述的致动器装置，还包括密封件，用于密封所述管和位于所述隔膜板的受压侧上的所述隔膜板中的开口之间的接口，其中，所述隔膜板的受压侧在直接作用配置中与所述第一压力腔邻近，在反向作用配置中与所述第二压力腔邻近。

6.根据权利要求5所述的致动器装置，其中，所述隔膜板限定了用于第一弹簧的第一弹簧座，所述第一弹簧在直接作用配置中设置在所述第二压力腔中，并且所述第一弹簧在反向作用配置中设置在所述第一压力腔中。

7.根据权利要求6所述的致动器装置，其中，所述隔膜板还限定了用于第二弹簧的第二弹簧座。

8.根据权利要求5所述的致动器装置，还包括固定在所述隔膜板的所述开口中的衬套，所述衬套具有可滑动地接收所述管的内表面。

9.根据权利要求8所述的致动器装置，其中所述密封件与所述衬套是一体的。

10.根据权利要求8所述的致动器装置，其中，所述隔膜板是整体构件，并且其中，隔膜延伸跨越所述隔膜板的、与所述隔膜板的受压侧邻近的表面。

11.根据权利要求8所述的致动器装置，其中，所述衬套包括用于保持隔膜的法兰部分。

12.根据权利要求11所述的致动器装置，还包括与所述隔膜板的受压侧相对的隔膜板的表面邻近的保持器，所述保持器螺纹地耦接到所述衬套，以将所述隔膜保持在所述衬套的法兰部分和所述隔膜板的与所述隔膜板的受压侧邻近的表面之间。

13.一种致动器装置，包括：

设置在致动器壳体内并限定第一压力腔和第二压力腔的隔膜板；

与所述致动器壳体耦接的轭架，所述轭架具有第一内部流体通路和第二内部流体通路；以及将所述第一压力腔流体耦接到所述第一内部流体通路和所述第二内部流体通路中的一个的管，所述管延伸通过所述隔膜板中的开口，以防止所述隔膜板相对于所述致动器壳体旋转。

14.根据权利要求13所述的致动器装置，其中，所述装置可配置为直接作用配置或反向作用配置。

15.根据权利要求14所述的致动器装置，其中，

在直接作用配置中，所述管被流体耦接到所述第二内部流体通路以向所述第一压力腔供给控制流体；并且在反向作用配置中，所述管被流体耦接到所述第一内部流体通路，以提供所述第一压力腔和大气间的流体连通。

16.根据权利要求15所述的致动器装置，其中，

在所述直接作用配置中，所述第二压力腔通过所述第一内部流体通路与大气流体连通；并且在所述反向作用配置中，所述控制流体通过所述第二内部流体通路被供给到所述第二压力腔。

17.根据权利要求14所述的致动器装置，还包括：

密封件，用于密封所述管和位于所述隔膜板的受压侧上的所述隔膜板中的开口之间的接口，其中，所述隔膜板的受压侧在直接作用配置中与所述第一压力腔邻近，在反向作用配置中与所述第二压力腔邻近；以及衬套，其同轴并固定地耦接到所述隔膜板中的所述开口，所述衬套具有滑动地耦接到所述管的外表面的内表面。

18.一种致动器装置，包括：

用于致动流体阀的致动单元；

用于将所述致动单元附接到所述流体阀的附接单元；

用于将所述致动单元的第一压力腔流体耦接到大气的第一流体耦接单元，所述第一流体耦接单元的一部分与所述附接单元整体地构成；以及用于将所述致动单元的第二压力腔流体耦接到控制流体而不使用外部管道的第二流体耦接单元，所述第二流体耦接单元的一部分与所述附接单元整体地构成，其中，所述第一流体耦接单元或所述第二流体耦接单元还包括用于防止所述流体阀的阀杆相对于所述流体阀旋转的单元。

19.根据权利要求18所述的致动器装置，其中：

在直接作用配置中，所述第二流体耦接单元包括用于防止所述流体阀的阀杆相对于所述流体阀旋转的单元；并且在反向作用配置中，所述第一流体耦接单元包括用于防止所述流体阀的阀杆相对于所述流体阀旋转的的单元。

20.根据权利要求18所述的致动器装置，还包括用于密封所述用于防止所述流体阀的阀杆相对于所述流体阀旋转的单元的单元，以防止所述第一压力腔和所述第二压力腔之间的泄漏。

说明书

具有内部管道和防旋转机构的致动器装置

技术领域

[0001] 本发明通常涉及致动器，并且更具体地，涉及具有内部管道和防旋转特征的致动器。

背景技术

[0002] 流体控制阀普遍用于过程控制系统，以控制过程流体的流动。流体控制阀组件通常包括致动器，其可操作地耦接到流体阀的流动控制元件(例如，阀门，塞，封闭元件等)。致动器控制流动控制元件相对于阀座的位置，以控制或调节流经阀的流体。

[0003] 在操作中，控制器(例如，定位器)通常被用来将控制流体(例如，空气)提供到致动器的腔室，以使负载装置(例如，隔膜)移动，隔膜的移动又控制流动控制元件的位置。在一些实例中，轭架被用来将致动器耦接到流体阀。另外，在一些情况下，控制器被安装到轭架上。

[0004] 已知的流体控制阀通常采用外部管道，以在控制器和致动器的腔室(例如，压力腔)之间流体地耦接控制流体。但是，外部管道可能被损坏或脱落，从而影响致动器的精度以及因此影响流经阀的所需流体。

[0005] 此外，流经阀体的流体能够向流体控制元件施加扭转载荷，其可以被传递到致动器上。这些扭转载荷能够损坏阀座表面和/或内部致动器组件，从而影响致动器的精度以及因此影响流经阀的所需流体。

发明内容

[0006] 示例性装置包括致动器壳体和设置在致动器壳体内的隔膜板。隔膜板限定第一压力腔和与第一压力腔相对的第二压力腔。轭架将致动器壳体耦接到流体阀。轭架包括与大气流体连通的第一内部流体通路和接收来自控制器的控制流体的第二内部流体通路。管通过隔膜板中的开口将第一或第二内部流体通路流体地耦接到第一压力腔。管还防止隔膜板相对于致动器壳体旋转。

[0007] 另一示例性装置包括布置在致动器壳体内并限定第一和第二压力腔的隔膜板。轭架被耦接到致动器壳体，并且具有第一和第二流体通路。管将第一压力腔流体地耦接到轭架中的第一和第二流体通路中的一个。管延伸通过隔膜板中的开口，以防止隔膜板相对于致动器壳体旋转。

[0008] 另一示例性装置包括用于致动流体阀的单元和用于将致动单元附接到流体阀的单元。示例性装置还包括用于将致动单元的第一压力腔流体地耦接到大气的第一流体耦接单元。第一流体耦接单元的一部分与附接单元整体地构成。此外，示例性装置包括用于将致动单元的第二压力腔流体地耦接到控制流体而不使用外部管道的第二流体耦接单元。第二流体耦接单元的一部分与附接单元整体地构成。此外，第一流体耦接单元或第二流体耦接单元还包括用于防止流体阀的阀杆相对于流体阀旋转的单元。

附图说明

[0009] 图1A示出了具有外部管道的已知流体控制阀组件。

[0010] 图1B示出了图1A中的已知流体控制阀的致动器和轭架的局部剖视图。

[0011] 图2示出了具有防旋转特征的已知致动器装置。

[0012] 图3A示出了具有内部管道和防旋转机构的示例性直接作用致动器装置。

[0013] 图3B示出了图3A中的示例性直接作用致动器装置的细节视图。

[0014] 图4A示出了具有内部管道和防旋转机构的示例性反向作用致动器装置。

[0015] 图4B示出了图4A中的示例性反向作用致动器装置的细节视图。

[0016] 图5A示出了具有内部管道、防旋转机构和单一隔膜板的示例性直接作用致动器装置。

[0017] 图5B示出了图5A中的示例性直接作用致动器装置的细节视图。

[0018] 图6A示出了具有内部管道、防旋转机构和单一隔膜板的示例性反向作用致动器装置。

[0019] 图6B示出了图6A中的示例性反向作用致动器装置的细节视图。

[0020] 图7示出了具有不可调节预紧力的示例性直接作用致动器装置。

[0021] 图8示出了具有可调节预紧力的示例性直接作用致动器装置。

[0022] 图9示出了具有可调节预紧力和双隔膜的示例性直接作用致动器装置。

[0023] 图10示出了具有不可调节预紧力的示例性反向作用致动器装置。

[0024] 图11示出了具有可调节预紧力的示例性反向作用致动器装置。

[0025] 图12示出了具有可调节预紧力和双隔膜的示例性反向作用致动器装置。

具体实施方式

[0026] 在此公开的示例性致动器装置消除了对外部管道的需求，对于直接作用和反向作用致动器结构来说，外部管道都用于将控制流体供给(例如通过控制器或定位器)流体地耦接到流体阀致动器的腔室(例如，压力腔)。此外，在此公开的示例性致动器装置包括防旋转装置，以防止阀杆相对于阀的旋转。此外，在此公开的示例性装置通过耦接到致动器的轭架提供排放口。

[0027] 阀致动器通常可用在直接作用和反向作用配置中。在直接作用配置中，增大供给到致动器的控制流体(例如，空气)的压力推动隔膜向下，由此使致动器杆延伸。在反向作用配置中，增大供给到致动器的控制流体的压力推动隔膜向上，由此使致动器杆缩回。直接作用致动器通常被称为空气-关闭致动器，因为增大到致动器的空气压力使致动器杆延伸，这导致流动控制元件朝向阀座移动，从而限制流体流动。然而，某些致动器被配置为延伸致动器杆导致流动控制元件远离阀座移动，从而使流体能够流动。类似地，反向作用致动器通常被称为空气-打开致动器，因为增大到致动器的空气压力使致动器杆缩回，这导致流动控制元件远离阀座移动，从而使流体能够流动。然而，某些致动器被配置为缩回致动器杆导致流动控制元件朝向阀座移动，从而限制流体流动。为了本公开的目的，示例性致动器装置被描述为直接作用致动器是空气-关闭致动器并且反向作用致动器是空气-打开致动器。然而，本公开内容也可应用于直接作用致动器是空气-打开致动器并且反向作用致动器是空气-关闭致动器的致动器中。此外，根据本公开内容的致动器使用的控制流体不必需是空气。同样，为了本公开的目的，示例性致动器装置被描述为隔膜致动器。然而，本公开内容也适用于其他类型的致动器装置，如活塞致动器。

[0028] 在此公开的示例性致动器装置包括具有内部流体通路的轭架。具体地讲，内部管或管道可通过隔膜板的开口将致动器的第一压力腔与轭架的第一和第二内部流体通路中的一个流体地耦接。在示例中，内部管道是刚性的并且还防止隔膜转动，从而防止了阀内件(valve trim)由于流体流动经过阀体而施加的扭转力产生的转动。

[0029] 在直接作用(例如，空气-关闭)配置中，内部管或管道被流体地耦接到轭架的第二内部流体通路，以向第一压力腔供给控制流体。第二压力腔通过轭架的第一内部流体通路与大气流体地连通，以向第一压力腔提供排放口。

[0030] 在反向作用(例如，空气-打开)配置中，内部管或管道被流体地耦接到轭架的第一内部流体通路，以提供第一压力腔与大气间的流体连通，用来为第一压力腔提供排放口。控制流体通过轭架的第二内部流体通路供给到第二压力腔。

[0031] 在描述如上所述的示例性致动器装置之前，结合附图1A和1B提供已知的流体控制阀组件的简要描述。参照图1A，已知的流体控制阀组件100被示出。流体控制阀组件100包括通过轭架106耦接至流体阀104的致动器102。

[0032] 图1B示出了图1A中致动器102和轭架106的一部分的剖视图。致动器102包括布置在致动器壳体112中的隔膜板108和隔膜110以限定第一(例如，在所示方位的上部)压力腔114和第二(例如，在所示方位的下部)压力室116。控制器(例如，定位器)118(图1A)通过外部管道120和/或122提供控制流体(例如，空气)至第一和/或第二压力腔114和/或116。

[0033] 然而，外部管道120和/或122对制造和可靠性提出了挑战。当批量购买管道时，其一般按照直线长度进入。为了准备用于具有阀致动器的组件的管道，管道必须进行切割和弯曲成形。此外，管道的两端必须被扩张并附接有连接件。在这些过程中经常需要专门的工具和夹具。此外，外部管道和连接件的材料选择往往由它们的预期工作环境决定。例如，某些工作环境(例如，高腐蚀性的环境)可能需要外部管道和连接件由特别昂贵的材料制成，如不锈钢，铜或蒙乃尔(MonelTM)合金。

[0034] 现在参见图2，已知的防旋转轭架组件200被示出。在某些示例中，流经流体阀的阀体的流体和/或介质可以向阀部件上施加扭转力，从而引起流动控制元件和/或阀杆相对于阀体扭曲或转动。这种扭曲或转动可能损坏阀部件，如密封件。此外，这样的扭曲或转动可导致某些类型的阀控制器的测量不准确，如那些利用非接触式行程反馈的阀控制器。

[0035] 防旋转轭架组件200耦接致动器(未示出)至阀体(未示出)。致动器杆202延伸通过轭架组件200的中心轴线204。轭架组件200包括第一端206和与第一端206相对的第二端(未示出)。第一臂208和与第一臂208隔开的第二臂210从第一端206向第二端延伸，以限定开放内部部分212。导轨214从第一臂208的内表面216延伸至开放内部部分212内。杆连接器218被固定地耦接至致动器杆202并且包括可滑动地耦接至导轨214的槽220。更具体地，导轨214和槽220允许杆连接器218，并且从而允许致动器杆202，沿着轭架组件200的中心轴线
204滑动，同时防止致动器杆202相对于轭架组件200的中心轴线204旋转。

[0036] 防旋转轭架组件200通常暴露于外部环境。因此，各种类型的碎片可能会卡在导轨214和杆连接器218的槽220之间，从而导致其间的摩擦或束缚增大。另外，其它物体可能被夹在导轨214和杆连接器218的槽220之间。因此，至少由于这些原因，希望防旋转特征是在外壳内，而不是暴露于外部环境。

[0037] 现在参见图3A和3B，示出了根据本公开内容的具有内部管道和防旋转机构的示例性致动器装置300。参见图3A，示例性致动器装置300包括轭架302，其将致动器304耦接至流体阀(例如，图1A中的流体阀104)。致动器304包括致动器壳体306和负载装置，该负载装置包括定位在致动器壳体306中的隔膜板308和隔膜310，以限定第一(例如，上部)压力腔312和与第一压力腔312相对的第二(例如，下部)压力腔314。隔膜板308限定了用于一个或多个弹簧318的弹簧座表面316。致动器杆320被固定地耦接到隔膜板308，使得隔膜310和隔膜板308的移动引起致动器杆320的移动并且从而引起固定地耦接到致动器杆320的阀杆(未示出)的移动。

[0038] 示例性致动器装置300是直接作用(例如，空气-关闭)致动器。对于直接作用致动器，控制流体被供给到第一压力腔312，并且第二压力腔314排放到大气中。向第一压力腔312供应控制流体使致动器杆320从致动器壳体306延伸出去。当控制流体的压力降低时，来自弹簧318的反向弹簧力使致动器杆320缩回到致动器壳体306内。如果控制流体压力丧失，则弹簧318迫使致动器杆320并且从而迫使阀杆(未示出)以及附接到其上的流动控制元件(未示出)到极限缩回(例如，所示方向的上方)位置。这个动作可用来提供失效-打开操作。

[0039] 轭架302包括具有第一内部流体通路324的第一臂322和具有第二内部流体通路328的第二臂326。第一内部流体通路324与第二压力腔314流体连通，并通过排放口(未示出)与大气流体连通，从而为第二压力腔314提供排放口。管330被流体耦接到第二内部流体通路328并延伸通过隔膜板308中的开口332。控制器(例如，图1A的控制器118)流体地耦接到第二内部流体通路328，第二内部流体通路328又通过管330与第一压力腔312流体连通，以向第一压力腔312提供控制流体。

[0040] 如图3B所示，管330被流体耦接到第二内部流体通路328。控制器(未示出)被流体地耦接到第二内部流体通路328，以经过管330向第一压力腔312提供控制流体。在某些例子中，管330被通过如下方式耦接到第二内部流体通路328：(1)管330上和第二内部流体通路328内的管螺纹(通过，例如，NPT管螺纹)；(2)将管330焊接到第二内部流体通路328；(3)连接器；或(4)任何其它合适的耦接技术。如图3B所示，管330延伸通过隔膜板308中的开口
332，以提供第一压力腔312和第二内部流体通路328之间的流体连通。由于管330完全处于致动器装置300内部，因此管330不暴露于外部管道通常暴露的恶劣环境条件中。因此，管
330不需要由昂贵的，抗腐蚀的材料构造。在某些例子中，管330由钢(例如，镀锌或不锈钢)，铜，聚合物(例如，PVC或ABS)，或其它材料构造。而且，单一尺寸的管可用于各个配置中。

[0041] 隔膜板308中的开口332包括衬套334和密封件336，每个都与开口332和管330同轴。衬套334的内径比管330的外径稍大。衬套334实现隔膜板308相对于管330的轴向运动(例如，滑动)。管330还起到在操作过程中保持这种轴向运动对准的作用。因此，管330通过防止隔膜板308相对于致动器壳体306旋转来提供防旋转机构。在某些例子中，衬套334包括聚合物(例如，尼龙)和/或其它类型的低摩擦和/或自润滑材料。在其它例子中，通过由具有耐磨损和耐擦性能的特定材料，如Nitronic 60，来制造隔膜板308和/或管330，可以取消衬套334。

[0042] 密封件336被布置在靠近第一压力腔312(例如，邻近隔膜板308的受压侧)的开口332内。密封件防止控制流体通过开口332从第一压力腔312泄漏到第二压力腔314。在某些例子中，密封件336是O形环或垫圈。

[0043] 现在参见图4A和4B，示出了根据本公开内容的具有内部管道和防旋转机构的另一示例性致动器装置400。参见图4A，示例性致动器装置400是一个反向作用(例如，空气-打开)致动器，与图3中的直接作用致动器装置300相反。图4A中的致动器装置400采用了许多与图3A中的致动器装置300相同的部件。在某些例子中，图4A中的致动器装置400采用了与图3A中的致动器装置300相同的部件。因此，在某些例子中，致动器装置400是可配置的或场可逆(field reversible)的，使得重新排列反向作用致动器装置400的部件产生图3A的直接作用致动器装置300，而无需额外的部件。因此，致动器装置400相较于已知的非场可逆的致动器，为用户提供额外的功能。

[0044] 每个单独的部件部分的制造操作都产生成本。通过将多个配置组合成单个库存单位(SKU)来减少单独部件的数量能够降低库存成本并简化库存管理过程。消除多余零件降低了库存复杂性，并简化零件编号管理和物料清单(BOM)跟踪。单独的物理物品的数量的减少降低了存储空间要求，并消除了由于共同建造过程导致的制造误差。要管理的组件的子集较小降低了支持成本，并允许更多专注于刚好准时的或其它增强的库存规划方法。

[0045] 将单独的直接作用和反向作用致动器简化为单个SKU减少了固定支持成本，并提高了操作效率。单个配置直接减少了所需的备件库存，并降低因备件缺少库存所导致的延长的停机时间的机会。此外，单个SKU的使用简化了维修技师所需d培训，并且由于标准维修过程和备件套件降低了维修缺陷的机会。第一次尝试的成功维修最小化停机时间，并可通过消除到加工厂部分的重复行程提高了安全性。

[0046] 图4中的示例性致动器装置400包括许多甚至全部与图3A中的致动器装置300的部件相同的部件。示例性致动器装置400包括将致动器404耦接到流体阀(例如，图1A中的流体阀104)的轭架402。致动器404包括致动器壳体406和负载装置，该负载装置包括定位于致动器壳体406中的隔膜板408和隔膜410，以限定第一(例如，上部)压力腔412和与第一压力腔412相对的第二(例如，下部)压力腔414。隔膜板408限定了用于一个或多个弹簧416的弹簧座面。致动器杆418被固定地耦接到隔膜板408，使得隔膜410和隔膜板408的运动引起致动器杆418的运动，并且从而引起固定地耦接到致动器杆418的阀杆(未示出)的运动。

[0047] 如上所述，示例性致动器装置400是反向作用(例如，空气-打开)致动器。对于反向作用致动器，控制流体供给到第二压力腔414并且第一压力腔412排放到大气中。向第二压力腔414供应控制流体使致动器杆418缩回到致动器壳体406内。当控制流体的压力降低时，来自弹簧416的反向弹簧力使致动器杆418从致动器壳体406延伸出来。如果控制流体压力丧失，则弹簧416迫使致动器杆418并且从而迫使阀杆(未示出)和附接到其上的流动控制元件(未示出)到极端向下位置。这提供了失效-关闭操作。

[0048] 轭架402包括第一端420和与第一端420相对的第二端(未示出)。第一臂422和与第一臂422间隔开的第二臂424从第一端420向第二端延伸，以限定开放内部部分426。第一内部流体通路428被布置在第一臂422内，并且第二内部流体通路430被布置在第二臂424内。管432流体地耦接到第一内部流体通路428，第一内部流体通路428通过排放口(未示出)与大气流体连通。管432延伸通过隔膜板408中的开口434，以提供第一压力腔412和大气之间的流体连通。控制器(例如，图1A中的控制器118)流体地耦接到第二内部流体通路430，其与第二压力腔414流体连通，以提供控制流体到第二压力腔414。

[0049] 如图4B所示，管432延伸通过隔膜板408中的开口434，以提供第一压力腔412与大气间的流体连通。隔膜板408中的开口434包括衬套436和密封件438，每个都与开口434和管432同轴。衬套436和密封件438与图3B中的衬套334和密封件336是相似或相同的。密封件
438被布置在开口434内靠近第一压力腔412(即，邻近隔膜板408的受压侧440)处。密封件
438防止控制流体经开口434从第一压力腔412泄漏到第二压力腔414。

[0050] 管432还通过轭架402的第一内部流体通路428实现第一压力腔412向大气中的排放。因此，示例性致动器装置400不需要通过致动器壳体406的上部排放。这样的排放是直接暴露于恶劣的环境条件的(例如，下雨)并且，因此，很容易泄漏。通过经由轭架402的第一内部流体通路428排放，其较少暴露于外部环境条件下，较低鲁棒性和/或更便宜的排放口都可被使用。在其它示例中，排放口可被取消。因此，与已知的致动器相比，示例性致动器装置400以降低的成本提供了更佳的可靠性。

[0051] 图4A和4B中的隔膜410是圆形的并具有中心孔。隔膜410的内侧部分442包括钩形特征或唇444，其被固定在隔膜板408和隔膜板408的保持环448的互补的钩形特征或唇446之间。图4A和4B中的隔膜410与图3A和3B中的隔膜310相类似。

[0052] 参见图5A和5B，示出了另一示例性致动器装置500。示例性致动器装置500是直接作用(例如，空气-关闭)致动器。示例性致动器装置500包括隔膜502，其延伸跨越隔膜板506的受压面504。隔膜502和隔膜板506包括开口508和510，以分别容纳管512和致动器轴514。法兰衬套516保持隔膜502靠紧在隔膜板506的受压面504上。在该配置中，实现了一个一件式隔膜板506，而不是被用在图3A-4B中的致动器装置300和400中的包括保持环448的两件式隔膜板408。

[0053] 现在参见图5B，法兰衬套516被进一步详细描述。法兰衬套516与管512和隔膜502及隔膜板506中的开口508同轴。法兰衬套516包括保持隔膜502靠紧隔膜板506的法兰部分518，以及便于隔膜板506相对于管512轴向运动(例如，滑动)的套筒部分520。在某些例子中，法兰衬套516包括密封件522(例如，O形环或垫圈)，以防止控制流体沿着管512泄漏。保持器或紧固件524在隔膜板506的与隔膜502相反的一侧上被螺纹耦接到法兰衬套516。在某些例子中，保持器524是螺母。使保持器524紧固将隔膜502压缩在隔膜板506和法兰衬套516的法兰部分518之间，从而保持隔膜502靠紧隔膜板506。

[0054] 现在参见图6A和6B，另一示例性致动器装置600被示出。示例性致动器装置600是反向作用(例如，空气-打开)致动器，而图5A和5B的示例性致动器装置500是直接作用(例如，空气-关闭)致动器。类似于图5A和5B的示例性致动器装置500，示例性致动器装置600包括隔膜602，其延伸跨越隔膜板606的受压面604。隔膜602包括开口608和610，以分别容纳管612和致动器轴614。法兰衬套616保持隔膜602靠紧隔膜板606的受压面604。

[0055] 现在参见图7-12，示出了具有各种预紧力(bench set)配置的更多示例性致动器装置。示例性致动器装置700，800，900，1000，1100和1200可包括内部流体通路(例如，图3A-4B的内部流体通路324，328，428，430)和管或管道(例如，图3A-6B的管330，432，512，612)。
示例性致动器装置700，800和900是直接作用(例如，空气-关闭)致动器，而示例性致动器装置1000，1100和1200是反向作用(例如，空气-打开)致动器。预紧力是指施加于具有弹簧调节器的致动器弹簧上的初始压缩。对于空气-打开阀，较低的预紧力决定了可用的座负载力的量和开始开阀行程所需的压力。对于空气-关闭阀，较低的预紧力决定了开始闭阀行程所需的压力。

[0056] 图7的示例性致动器装置700是具有不可调节预紧力的直接作用致动器。

[0057] 图8的示例性致动器装置800是具有可调节预紧力的直接作用致动器。示例性致动器装置800包括被螺纹耦接到致动器壳体804的弹簧调节器802。弹簧调节器802还包括弹簧座806，其抵靠一个或多个弹簧808。通过相对于致动器壳体804旋转弹簧调节器802而调整预紧力，这改变了弹簧808的压缩量。

[0058] 图9的示例性致动器装置900是具有可调节预紧力和双隔膜的直接作用致动器。示例性致动器装置900包括被螺纹耦接到致动器壳体904的弹簧调节器902。弹簧调节器902还包括弹簧座906，其抵靠一个或多个弹簧908。通过相对于致动器壳体904旋转弹簧调节器902而调整预紧力，这改变了弹簧908的压缩量。示例性致动器装置900还包括第一和第二隔膜910，912。与单隔膜致动器相比，双隔膜致动器，如示例性致动器装置900，提供了提高的控制精度，降低了操作摩擦，并提高了隔膜力。

[0059] 图10的示例性致动器装置1000是具有不可调节预紧力的反向作用致动器。

[0060] 图11的示例性致动器装置1100是具有可调节预紧力的反向作用致动器。示例性致动器装置1100包括被螺纹耦接到致动器壳体1104的弹簧调节器1102。弹簧调节器1102还被耦接到弹簧座1106，其抵靠一个或多个弹簧1108。通过相对于致动器壳体1104旋转弹簧调节器1102而调整预紧力，这改变了弹簧1108的压缩量。

[0061] 图12的示例性致动器装置1200是具有可调节预紧力和双隔膜的反向作用致动器。示例性致动器装置1200包括被螺纹耦接到致动器壳体1204的弹簧调节器1202。弹簧调节器
1202还耦接到弹簧座1206，其抵靠一个或多个弹簧1208。通过相对于致动器壳体1204旋转弹簧调节器1202而调整预紧力，这改变了(多个)弹簧1208的压缩量。示例性致动器装置
1200还包括第一和第二隔膜1210，1212。与单隔膜致动器相比，双隔膜致动器，如示例性致动器装置1200，提供了提高的控制精度，降低了操作摩擦，并提高了隔膜力。

[0062] 虽然已在本文中描述了某些示例性装置，但是本发明的覆盖范围不限于此。与此相反，本发明覆盖了在字面上或者在等同原则下落入所附权利要求的范围之内的所有方法、装置和制造品。