阀致动器的制造方法_4

文档序号:9650318阅读:来源:国知局
分110a的一部分以及密封装置141之间。第二方向室138c形成在致动器118的外表面、中间密封装置143、第三肩110d、管状本体110的第二内直径增大部分110a’的一部分以及密封装置145之间。
[0069]当增压流体供应至第一口 140a时,流体压力推动密封装置141远离第一肩110b以增大第一方向室138a的容积。因此,致动器118被沿第一方向推动。类似地,当增压流体供应至第二口 140b时,第一个第二方向室138b中的流体压力推动密封装置141远离第二肩110c以增大第二方向室138b的容积。因此,致动器118被沿第二方向推动。而且,当增压流体供应至第三口 140c时,第二个第二方向室138c中的流体压力推动密封装置145远离第三肩110d以增大第二个第二方向室138c的容积。因此,致动器118作用成第一口140a使致动器118在第一方向上沿管状本体110中的主通道112移动(此实施例中向图3a和图3b中的左方)而且第二口 140b或者第三口 140c使致动器118在第二方向上沿管状本体110中的主通道112移动(此实施例中向图3a和图3b中的右方)的双动式活塞。换言之,第一口 140a、第二口 140b以及第三口 140c处的流体压力的作用与联系图2a与图2b描述的实施方式中的作用完全相同,并且在前的实施方式的任何或者所有附加特征都可以应用至此实施方式。
[0070]图4a与图4b中示出了本发明的又一另选实施方式。本实施方式与参照图3a和图3b描述的实施方式非常相似,其相似之处在于本实施方式也具有第二个第二方向室138c,其差异在于室138a、138b、138c的顺序。虽然在图3a与图3b的实施方式中,第一方向室138a位于两个第二方向室138b、138c之间,但是在此另选实施方式中,两个第二方向室138b、138c彼此相邻。这样第一口 140a可以位于第二口 140b与第三口 140c所在的虚拟平面之间的虚拟平面上,通向第一方向室138a的控制通道139a与通向第二个第二方向室138c的控制通道139c穿过管状本体110的壁斜对角地延伸。在此实施例中,通向第一个第二方向室138b的控制通道139b基本垂直于管状本体110的纵轴线穿过管状本体110延伸。
[0071]在此实施例中,通过管状本体110的内部设置有三个内直径增大部分110a、110a’、110a”实现这些室的此布置。在这些部分110a、110a’、110a”的每一端处,管状本体110的内表面形成肩110b、110c、110d、110e,管状本体110的内直径在这些肩处略微变化。管状本体110在第一内直径增大部分110a与第三内直径增大部分110a”的内直径小于管状本体110在第二内直径增大部分110a’的内直径。第二内直径增大部分110a’直接位于第一内直径增大部分110a与第三内直径增大部分110a”之间。
[0072]致动器118基本比所有内直径增大部分110a、110a’、110a”加起来要长,并且在这些内直径增大部分110a、110a’、110a”的任一侧致动器118的外直径都小于管状本体110的内直径。第一方向室138a与第二方向室138b、138c形成在致动器118与内直径增大部分110a、110a’之间,三个密封装置141、143、145向致动器118的外表面外延伸以与管状本体110的内直径增大部分110a、110a’、110a”的内表面接合,一个密封装置位于内直径增大部分110a、110a’、110a”之一中。密封装置141与第一内直径增大部分110a接合,中间密封装置143与第二内直径增大部分110a’接合,并且最后的密封装置145与第三内直径增大部分110a”接合。
[0073]与图3a和图3b中所示的布置相比,第一方向室138a形成在致动器118的外表面、中间密封装置143、管状本体110的第三内直径增大部分110a”的一部分、末端肩110e以及密封装置145之间。类似地,第一个第二方向室138b形成在致动器118的外表面、第二肩110c、端部密封装置118a、管状本体110的第一内直径增大部分110a的一部分以及第一密封装置141之间。第二个第二方向室138c形成在致动器118的外表面、肩110d、第一密封装置141、管状本体110的第二内直径增大部分110a’的一部分以及中间密封装置143之间。
[0074]当增压流体供应至第一口 140a时,流体压力推动密封装置143远离第一肩110d以增大第一方向室138a的容积。因此,致动器118被沿第一方向推动。类似地,当增压流体供应至第二口 140b时,第一个第二方向室138b中的流体压力推动密封装置141远离肩110c以增大第二方向室138b的容积。因此,致动器118被沿第二方向推动。而且,当增压流体供应至第三口 140c时,第二个第二方向室138c中的流体压力推动密封装置143远离肩110b以增大第二个第二方向室138c的容积。因此,致动器118作用成第一口 140a使致动器18在第一方向上沿管状本体110中的主通道112移动(此实施例中向图4a和图4b中的左方)而且第二口 140b或者第三口 140c使致动器118在第二方向上沿管状本体110中的主通道112移动(此实施例中向图4a和图4b中的右方)的双动式活塞。换言之,第一口 140a、第二口 140b以及第三口 140c处的流体压力的作用与关于图2a与图2b描述的实施方式中的作用完全相同,并且在前的实施方式的任何或者所有附加特征都可以应用至此实施方式。
[0075]当管状本体110穿过例如由RCD引起的不连续的压力时,如果管状本体110的示出在图3a、3b、4a与图4c的左手侧的部分首先遭遇高压,那么第二口 140b遭受高压,同时第一口 140a和第三口 140c处于低压。第二口 140b处的高压会仅作用成将致动器118维持在其静止/默认位置。随着管状本体110继续穿过不连续的压力,那么第一口 140a也会遭受高压,但是由于此高压被第二口 140b处的相同的高压抵消,致动器118不会移动。最后,第三口 140c也遭受高压,从而所有三个口 140a、140b、140c处的压力基本相等。
[0076]类似地,如果管状本体110的示出在图3a、3b、4a与图4c的右手侧的部分首先遭遇高压,那么第三口 140c遭受高压,同时第一口 140a和第二口 140b处于低压。第三口 140c处的高压会仅作用成将致动器118维持在其静止/默认位置。随着管状本体110继续通过不连续的压力,那么第一口 140a也会遭受高压,但是由于此高压被第三口 140c处的相同的高压抵消,致动器118仍不会移动。最后,第二口 140b也遭受高压,从而所有三个口 140a、140b、140c处的压力基本相等。
[0077]在穿过诸如RCD (绕管状本体110密封以维持RCD每侧的不连续的压力)之类的装置时,联系图3a、3b、4a与图4c描述的实施方式优于联系图2a和图2b描述的实施方式。在使用图2a和图2b中所示的实施方式的情况下,当第二口 140b和第三口 140c中的一者在RCD —侧遭受高压时,如果RCD密封装置未封闭第二口 140b和第三口 140c中的另一者,那么这些口为穿过RCD的流体流提供流路。当第三口 140c连接至第二个第二方向室138c时不会发生上述情况。
[0078]在本发明的上述实施方式中,致动器组件构造成第一方向室138a和第二方向室138b、138c是压力平衡的。这意味着如果第一方向室138a中的压力等于第二方向室138b、138c中的一者或两者中的压力,那么不存在作用于致动器118上的合力,如果第一方向室中的压力超过第二方向室中的一者或两者中的压力,那么存在作用于致动器118上、沿第一方向推动致动器118的合力,并且如果第一方向室138a中的压力小于第二方向室138b、138c中任一者中的压力,那么存在作用于致动器118上、沿第二方向推动致动器118的合力。这通过以如下方式构造第一方向室138a和第二方向室138b、138c而实现:使得第一方向室138a的垂直于第一方向的截面的面积等于该第二方向室或每一第二方向室138b、138c垂直于第二方向的截面的面积。
[0079]在图2a和图2b中所示的实施方式中通过确保部分围绕第二方向室138b的肩110c的深度基本等于部分围绕第一方向室138a的肩110b的深度而实现上述构造。在图3a与3b中所示的实施方式中通过确保部分围绕第一个第二方向室138b的肩110c、部分围绕第一方向室138a的肩110b的深度、部分围绕第二个第二方向室138c的肩110d的深度基本相等而实现上述构造。
[0080]然而,不需要一定是上述情况,致动器组件可以构造成非压力平衡型式,从而当第一方向室138a中的压力等于第二方向室或两个压力方向室中的压力时,存在作用在致动器118上的合力。
[0081]在此情况下,优选存在沿第二方向推动致动器118的合力。如果是这种情况,那么要理解,要使致动器118沿第一方向移动就必须相对于该第二方向室或者两个第二方向室138b、138c中的流体压力增大第一方向室138a中的流体压力,使得第一方向室138a中的流体压力以预定裕度超过该第二方向室或者两个第二方向室138b、138c的流体压力。而且,一旦致动器118沿第一方向移动,第一方向室138a中的流体压力一下降到预定裕度设定的水平以下,即使第一方向室138a中的流体压力仍超过该第二方向室或者两个第二方向室138b、138c中的流体压力,致动器118仍会被沿第二方向推回。
[0082]这通过以如下方式构造第一方向室138a和第二方向室138b、138c而实现:使得第一方向室138a的垂直于第一方向的截面的面积小于该第二方向室或者每一第二方向室138b、138c的截面的面积。
[0083]在图2a和图2b中所示的实施方式中,可以通过增大部分围绕第二方向室138b的肩110c的深度(通过减小管状本体110在内直径增大部分110a外侧的肩110c那侧的内直径,并且减小致动器118的在两个室138a、138b之间的密封装置141的第二方向室138b侧的外直径)实现使第一方向室13
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