用于先导阀的致动器的制作方法

本发明涉及一种用于先导阀的致动器，具体涉及一种适用于作用在先导阀隔片的弹簧负荷致动器。

背景技术

先导阀可用于流体控制系统，以调节控制流体的供应而控制阀和压力调节装置。通常尺寸小且易于操作的先导阀能够控制更大阀门的运作，例如控制阀或压力调节器，不然它们的致动将需要更大的力。

先导阀可包括隔片和提升阀组件，该组件在使流体可流经先导阀的打开位置和使流体流动受到限制的关闭位置之间移动。先导阀可被用于实现多种不同的控制策略。于此可包括控制阀或压力调节器下游的压力的控制(通常称为泄压)和控制阀上游的压力的控制(通常称为持压)。

在泄压先导阀中，先导阀下游的压力抵抗加载弹簧的力作用在隔片上。加载弹簧施加在先导隔片上的力可以通过压缩或复位加载弹簧来调整。这决定了流出先导阀的流体的设定目标压力或设定值。

如果下游压力超过设定值，下游压力作用在隔片上的力将大于加载弹簧的反向的力，这样隔片和提升阀将被偏置以限制流经先导阀的流动。流过先导阀的流动的减少导致传输到与先导阀流体连接的控制阀或压力调节器的控制压力的变化。既而，这会导致控制阀或压力调节器关闭，从而减少流过控制或压力调节器的流动，并随后降低下游压力。

相反，如果下游压力少于设定值，加载弹簧作用在隔片上的力将大于下游压力作用在隔片上的反向的力，这样隔片和提升阀将被偏置以增加流经先导阀的流动。流过先导阀的控制流体的流动的增加导致传输到控制阀或压力调节器的控制压力的变化。既而，这会导致控制阀或压力调节器打开，从而增加流过控制或压力调节器的流动，并随后增加下游压力。

设定值可以通过使用致动器压缩或复位加载弹簧来调整，从而分别增加或减少作用在隔片和提升阀设置上的偏置力。

图1示出了这样的致动器41，其包括设置在加载弹簧43的端部的调节螺栓42，使得螺栓42旋转时，加载弹簧43被压缩或复位。加载弹簧43的压缩在先导阀46的先导隔片44和提升阀45上施加偏置力，该偏置力可以被调节以确定期望的设定值。这种方法可能无法对先导阀设定值进行精确或远程控制。

可替代地，致动器可包括致动器隔片，控制压力由来自控制源的流体流动通过柔性软管被供应到致动器隔片。本控制压力所产生的力通过销从致动器隔片传递到加载弹簧，从而使加载弹簧压缩。加载弹簧的压缩在先导隔片和提升阀上施加力，从而起作用以偏置先导阀来控制设定值。

可以理解，上述方案复杂且具有多个故障点。例如，致动器隔片易于破裂，导致控制流体的泄漏和相应的压力损失。这会明显降低阀门的效率。此外，致动器隔片及销设置的有限行程意味着加载弹簧的压缩范围受到限制，从而限制了可行设定值的范围。

另外，将控制流体源连接到隔片的柔性软管通常是泄漏和压力损失的重大源头。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种改进的用于先导阀的致动器。

从第一方面来看，本发明提供了一种用于先导阀的致动器，该致动器包括：

壳体；

可移动地安装在壳体中的活塞；

限定在活塞和壳体间的致动器室；

控制流体供给，用于将流体引入致动器室以选择性地控制致动器室中的流体压力，其中活塞被设置为受致动器室中的流体压力所作用；

作用于先导阀的致动件；和

在活塞和致动件间的加载弹簧，其中加载弹簧被设置成抵抗致动器室中的流体压力以偏置活塞；

其中，控制流体供给被设置成控制致动器室中的流体压力，从而流体压力抵抗加载弹簧的偏置而作用在活塞上，以控制由加载弹簧所施加在致动件上来致动先导阀的偏置力。

本发明提供了一种用于先导阀的致动器，其因此可使先导阀的设定值被调节。先导阀的设定值通过控制加载弹簧的压缩来控制，该加载弹簧在活塞和致动件间延伸(其被设置为作用在先导阀(例如，其隔片)上)，以在致动件上施加偏置力。

活塞安装在壳体中，壳体与活塞一起限定了致动器室。制动器室流体连接于控制流体供给，其可使(制动器)室中的流体压力被选择性地控制。流体压力抵抗加载弹簧的偏置而作用在活塞上。因此，致动器室中增加的压力作用在活塞上以压缩加载弹簧。

控制致动器室中的流体压力从而控制加载弹簧的压缩，进而控制致动件可施加在先导阀(例如，导阀的隔片)上的偏置力。这使致动器室中的流体压力可用于控制先导阀的致动，示例上，取决于隔片反侧的先导阀中的压力。

应当理解，在致动器中供以活塞，例如，代替隔片及销设置，有助于本发明的致动器为先导阀提供更宽(且潜在更为灵敏)范围的设定值，因活塞的行程范围潜在比隔膜之有限的范围更大。此外，活塞不会以与隔片相同的方式弯曲，因而不会受到破裂及(其)所导致的流体压力损失，从而有助于提高致动器的可靠性。

致动器的壳体可具有任何合适且所期望的形式，从而安装活塞，且与活塞一起限定出致动器室。优选地，壳体是圆柱形的(例如，具有轴线，圆柱体沿该轴线在平行于活塞可移动方向的方向上延伸)。优选地，壳体限定出内部容积(例如空间)并且活塞安装在壳体的内部容积中。因此，优选地，壳体包括限定出内部容积的(例如，圆柱形的)外壁，且示例上，活塞安装在外壳的外壁(例如，内表面)上。优选地，致动器室包括壳体的内部容积的一部分。

外壳可以由任何合适的且所期望的材料制成。在一个实施例中，外壳由金属制成，例如不锈钢。在一个实施例中，外壳由塑料制成。

活塞可以以任何合适的且所期望的方式可移动地安装在壳体中。优选地，活塞是圆柱形的(例如，具有轴线，圆柱体沿该轴线在平行于活塞可移动方向的方向上延伸)，例如，以匹配(complement)它所安装在的圆柱形外壳。

优选地，活塞包括活塞头，该活塞头设置成受致动器室中的流体压力所作用。因此，优选地，致动器室被限定在活塞头和壳体间。优选地，活塞头是圆柱形的(例如，盘状的)。

优选地，活塞包括活塞轴。优选地，加载弹簧(被安装)在活塞轴和致动件间。优选地，活塞轴包括凹陷部，例如，活塞轴包括内容积，以接收加载弹簧。因此，优选地，活塞轴包括中空圆柱体。

优选地，活塞头在垂直于活塞可移动方向的方向上宽于活塞轴(例如，具有更大的直径)。因此，优选地，壳体限定了内部容积，该内部容积包括第一内部容积部分(远离致动件)和第二内部容积部分(靠近致动件)，其中第一内部容积部分在垂直于活塞可移动方向的方向上宽于第二内部容积部分(例如，具有更大的直径)，且其中活塞头可移动地安装在第一内部容积部分中(例如，在第一内部容积部分的壁的内表面上)且活塞轴至少部分地可移动地安装在第二内部容积部分中(例如，在第二内部容积部分的壁的内表面上)。

优选地，致动器室包括第一内部容积部分的一部分。优选地，加载弹簧至少部分地延伸通过第二内部容积部分。因此，优选地，加载弹簧安装在外壳中，例如外壳包括弹簧匣。优选地，壳体被设置成安装致动器至先导阀。因此，优选地，壳体从致动器室(例如从控制流体供给，例如从入口及出口导管和/或阀)延伸至先导阀。优选地，致动件安装在壳体中。

活塞可以由任何合适的且所期望的材料制成。在一个实施例中，活塞由金属制成，例如不锈钢。在一个实施例中，活塞由塑料制成。

限定在活塞(例如，活塞头)和壳体(例如，其第一内部容积部分)间的致动器室，优选地包括活塞和壳体间的密封件，例如，从而(实质上)防止流体从致动器室泄漏(例如，至活塞的另一侧)。密封件可以以任何合适的且所期望的方式提供。优选地，密封件位于活塞头和壳体(例如，其壁的内表面)间。优选地，密封件位于活塞中(例如，活塞头中)限定的(例如，周向延伸)凹槽中。优选地，密封件包括O形环。在一个实施例中，密封件包括弹性体，例如腈，密封件。在一个实施例中，密封件包括聚四氟乙烯(PTFE)或聚氨酯。

应当理解，致动器室的容积随着活塞移动以改变致动器室中的流体压力(在控制流体供给的控制下)而变化。优选地，壳体被设置成限定致动器室的最大和最小容积。优选地，壳体包括用于活塞(例如，活塞头)的止动件(例如肩部，例如，在第一内部容积部分和第二内部容积部分间的边界处)。优选地，止动件限定了活塞(例如，活塞头)在致动器室具有最大容积的位置，例如在活塞的最大行程距离处。

在优选实施例中(例如当致动器室被密封时，以防止控制流体泄漏到活塞的另一侧(例如进入第二内部容积部分))，第二内部容积部分被设置在大气压下。这可以以任何合适的且所期望的方式完成。例如，壳体可包括在外壳(的壁)中的孔，例如，从第二内部容积部分到大气。

致动器室中使用的流体可是任何合适的且所期望的流体。优选地，流体包括不可压缩的流体，例如，如水或油的不可压缩的液体，或如空气的气体。

流体可以从任何合适的且所期望的(例如，加压流体)源提供；优选地，控制流体供给被流体连接到用于将流体供应到致动器室中的流体源。在一个实施例中，流体自分离的(例如加压的)流体源被供应。在优选实施例中，流体从流经由致动器控制的先导阀所控制的流体流动控制装置(例如控制阀或压力调节器)的工作流体中抽取。因此，优选地，控制流体供给被流体连接到管道(例如上游侧)，其中流体流动控制装置控制通过管道的流体流动，其中流体流动控制装置由先导阀控制，其设定值由本发明的致动器控制。

流体可以通过控制流体供给，以任何合适的且所期望的方式被引入致动器室。在优选实施例中，控制流体供给包括用于控制流体流动入致动器室(例如通过入口导管)的入口阀和用于控制流体流动出致动器室(例如通过出口导管)的出口阀。因此，优选地，控制流体供给包括入口导管和出口导管(各导管被流体连接到致动器室)。优选地，入口导管被流体连接到(例如加压的)流体源。优选地，出口导管被设置成排出可流出致动器室的流体，例如，至大气。

应当理解，通过致动入口阀，控制流体供给可将流体供至致动器室中以对致动器室加压，从而对立于加载弹簧的偏置作用在活塞上以移动活塞(即，通过增加致动器室中的流体体积)来压缩加载弹簧，从而增加致动件上的力。通过致动出口阀，控制流体供给可使流体流出致动器室以对致动器腔室减压，从而减少对立于加载弹簧的偏置来之自加压流体的力，从而使活塞移动远离先导阀(例如，其隔片)(即，通过减少致动器室中的流体体积)以复位加载弹簧，从而减少致动件上的力。

优选地，入口阀和出口阀被设置(例如，在它们的关闭位置)以密封致动室(例如通过密封入口导管和出口导管)。因此，应当理解，在至少优选实施例中，控制流体供给可仅需在致动室中的流体压力期望被改变时操作(例如，致动入口阀和出口阀)。在两者之间，致动室优选地被设置成保持其流体压力。

优选地，入口导管和出口导管一体成型在壳体中。这有助于减少流体自致动器的泄漏(例如，与常规致动器相比，控制流体可通过易于泄漏的柔性软管供应)。既而，这有助于减少必须致动入口阀和出口阀的次数，例如为保持致动室(致动器室)中的流体压力。因此，这有助于降低入口阀和出口阀的功耗且有助于增加入口阀和出口阀的使用寿命，例如，其可具有有限次数的致动的寿命。

入口阀和出口阀可用任何合适且所期望的方式操作。优选地，入口阀和出口阀连接到电源，例如连线至主电源。在一个实施例中，致动器包括用于向入口阀和出口阀供电的电池电源。当致动器包括电池电源时，应当理解，减少流体自致动器的泄漏有助于增加电池电源的寿命。

入口(阀)和出口阀可包括任何合适的且所期望的阀。在优选实施例中，入口阀包括入口电磁阀和/或出口阀包括出口电磁阀。优选地，入口电磁阀包括入口直动式电磁阀。优选地，出口电磁阀包括出口直动式电磁阀。因此优选地，入口电磁阀被致动(例如脉冲式)以使流体流入致动器室，且优选地出口电磁阀被致动(例如脉冲式)以使流体流出致动器室。

优选地，入口(例如，电磁)阀和/或出口(例如，电磁)阀直接(例如，一体式地)安装在壳体上。优选地，入口(例如，电磁)阀和/或出口(例如，电磁)阀被设置成分别直接作用于(打开和关闭)入口导管和出口导管，例如它们一体成型在壳体中。这有助于，例如与一体成型的入口导管和出口导管一同，减少控制流体从致动器的泄漏。这是因为，在这些实施例中，阀(例如，电磁阀)没有必要通过易于泄漏的柔性软管(即可在常规致动器中所提供的)连接到致动器。

优选地，入口(例如电磁)阀和出口(例如电磁)阀被偏置关闭(使入口导管和出口导管两者都被密封关闭以密封致动器室)，例如，通过各自的弹簧。优选地，入口阀和出口阀被设置成，当入口阀和/或出口阀失效(或功率损失)时保持或移动入关闭位置。这有助于在入口阀和/或出口阀失效(或功率损失)时保持致动器(以及先导阀)在同样位置，从而有助于，例如避免自先导阀的控制压力的损失(例如，导致由先导阀控制的流体流动控制装置完全打开或关闭)。

位于活塞(例如，活塞头)和致动件间的加载弹簧优选地是压缩弹簧，例如螺旋压缩弹簧或扁线压缩弹簧。优选地，加载弹簧被设置成在活塞头和致动件间延伸，例如从第一内部容积部分进入壳体的第二内部容积部分。优选地，远离致动件的加载弹簧的端部(例如，在第一内部容积部分中)至少部分地位于活塞轴的内容积(例如，中空圆柱体)内。

加载弹簧的另一端被设置为抵靠致动件。优选地，壳体(例如，其基部)包括加载弹簧所延伸通过的孔，使得其可作用在致动件上。优选地，致动件包括用于接收加载弹簧的(例如环形)凹槽。因此，加载弹簧的这一端部位于致动件中的环形凹槽处。由于致动器的移动零件(例如，活塞)通过加载弹簧的方式自先导提升阀和隔片上分离，从而不会向先导阀的主控制元件添加额外的摩擦力。

致动件可以以任何合适的且所期望的方式被提供。优选地，致动件被设置在加载弹簧和先导阀(例如，的先导提升阀)间。因此，致动件的移动(例如，作为加载弹簧的相对的力和先导阀中的流体压力的结果)致动先导阀(例如，其先导提升阀)。在一个实施例中，致动件包括板。在一个实施例中，致动件包括隔片。供以隔片有助于密封通过先导阀而控制自致动器(例如，致动器的第二内部容积部分)的流体。隔片还有助于为先导阀的流体压力提供(相对大的)表面积，以抵抗或反制自加载弹簧的力。

在优选实施例中，致动件包括隔片和隔片板。优选地，致动件直接作用于(隔片)板以抵抗先导阀中的流体压力(及，例如，先导提升阀的弹簧力)而偏置隔片。

本发明还延伸到一种用于控制先导阀设定值的系统，其中该系统包括：

先导阀；和

作用于先导阀的致动器，该致动器包括：

壳体；

可移动地安装在壳体中的活塞；

限定在活塞和壳体间的致动器室；

控制流体供给，用于将流体引入致动器室以选择性地控制致动器室中的流体压力，其中活塞被设置为受致动器室中的流体压力所作用；

作用于先导阀的致动件；和

在活塞和致动件间的加载弹簧，其中加载弹簧被设置为抵抗致动器室中的流体压力以偏置活塞；

其中，控制流体供给被设置成控制致动器室中的流体压力，从而流体压力抵抗加载弹簧的偏置而作用在活塞上，以控制由加载弹簧所施加在致动件上来致动先导阀的偏置力。因此，致动器被设置成控制由加载弹簧施加在致动件上的偏置力以控制先导阀的设定值。

优选地，先导阀包括入口导管和出口导管，以及先导阀件，其中先导阀件由致动器的致动件作用以选择性地控制流体从先导阀的入口导管到出口导管的流动。控制阀或压力调节器的控制压力可取自先导阀的上游或下游侧。

在一些实施例中，致动器包括在壳体和活塞间延伸的次级弹簧，例如在壳体的第二内部容积部分内。因此，优选地，次级弹簧被安装在壳体中。优选地，次级弹簧被设置成抵抗致动器室中的流体压力以偏置活塞。

供以次级弹簧是为了减少通过先导加载弹簧传递的力，且可用于抵消活塞组件内的摩擦。这可有助于将先导阀的设定值设为零。这是因为次级弹簧通过作用在壳体上而非致动件(即，主要加载弹簧所作用在的)上，来反制(oppose)活塞的摩擦力和重量。因此，当致动器腔中的流体压力降低至大气压力时，第二弹簧有助于降低通过加载弹簧传递至致动件的力，例如，这样加载弹簧就不会被压缩。将设定值设为零可使先导阀完全关闭，因通过加载弹簧作用的力可被抵消。

优选地，次级弹簧围绕(例如，位于径向外侧)加载弹簧。优选地，次级弹簧(即，其端部靠近致动件者)安装在外壳的向内突出的缘环(例如，在基部处)上，例如，围绕加载弹簧通过以作用在致动件上的孔。次级弹簧的另一端(远离致动件)优选地抵靠活塞(例如，活塞轴的基部)。

次级弹簧可包括任何合适且所期望类型的弹簧。优选地，次级弹簧包括压缩弹簧，例如扁线压缩弹簧或螺旋压缩弹簧。

控制流体供给被设置成控制致动器室中的流体压力，从而流体压力抵抗加载弹簧(及，例如，次级弹簧)的偏置而作用在活塞上。增加流入致动器室的流体流动会增加作用在致动器活塞上的压力，而将流体流出致动器室会降低作用在致动器活塞上的压力。该控制流体供给因而控制致动器活塞的位移，从而控制加载弹簧的预负荷，从而使先导阀的设定值可控。

在一些实施例中，控制流体供给(例如，入口阀和出口阀(例如，螺线管))可以连接(例如，提供反馈)到控制单元。这可以是，例如，通过无线或有线连接。因此，致动器可通过控制单元远程操作，手动地或自动地(例如，作为反馈回路的一部分)。

在一些实施例中，由先导阀(先导阀由本发明的致动器致动)控制的流体流动控制装置(例如，控制阀或压力调节器)可具有一个或多个它的操作参数(例如上游和/或下游压力、通过设备的流体流量、阀件位置、控制容积压力、先导阀压力)被监控。测量这些操作参数的各传感器优选地连接(例如，提供反馈)到控制单元。

优选地，基于流体流动装置的操作参数，通过控制单元操作致动器。这有助于使流体流动装置被更精确地控制。

因为，至少在优选实施例中，活塞具有比传统隔片更大的行程范围，本发明可能能够在比常规致动器更宽的压力范围中操作。例如，虽然包括隔片致动器的典型系统可在2巴和4巴间调节先导阀设定值，但本发明的特定实施例可实现0巴到7巴范围内的设定值压力的调节。

附图说明

现在参考附图，仅作示例的方式，描述本发明的优选实施例，其中：

图1展示了用于先导阀的常规致动器；和

图2和图3展示了根据本发明实施例，用于先导阀之致动器的剖视图。

具体实施方式

先导阀可用于流体控制系统中，以控制更高压力和/或更高流量的流体流动控制装置(例如，控制阀或压力调节器)。使用先导阀是有益的，因它通常比较大的下游装置更小且更容易操作，下游装置的致动反而需要更大的力。先导阀本身通常由致动器控制，该致动器可确定先导阀的设定目标压力或设定值。

图2展示了根据本发明实施例的用于泄压先导阀的致动器1的剖视图，其中先导阀的设定值处于最小值。图3展示了致动器1的剖视图，其中先导阀的设定值处于最大值。

如图2和3所阐释，典型的先导阀26可包括隔片14，提升阀28从该隔片垂直延伸通过孔30，该孔流体连接入口先导流供给32至出口先导流供给34。先导阀26可连接到流体控制系统，既而，该系统控制更高压力和/或更高流量的流体控制装置(例如控制阀或压力调节器)。

对于泄压先导阀，孔30下游的先导流的压力向上作用在隔片14的下侧。这与由加载弹簧6通过致动件13(即，隔片板)施加在隔片14上侧的向下的力相反。

加载弹簧6通过隔片板13施加在先导隔片14上的力可通过压缩或复位加载弹簧6来调整。这决定了先导阀26的设定压力或设定值。如果作用在先导隔片14下侧的下游压力超过设定值，则向上作用在隔片14下侧的力将大于加载弹簧6通过隔片板13作用在隔片14上的向下的力。随后，隔片14将被迫向上方，导致提升阀28上升，使先导孔30有效地变窄并且流过孔30和出口先导流供给34的流动受到限制。通过出口先导流供给34的流动的减少导致传输到控制阀或压力调节器的控制压力的变化，先导阀26流体连接至该控制阀或压力调节器。这既而导致控制阀/压力调节器关闭，从而减少流过控制阀的流动，并随后降低下游压力。

反之，如果下游压力低于设定值，则加载弹簧6通过隔片板13作用在隔片14上的向下的力将大于作用在隔片14下侧上的下游压力的向上的力。随后，隔片14将被迫向下方，导致提升阀28下降，使先导孔30有效地变宽并且流过孔30和出口先导流供给34的流动增加。流过出口先导流供给34的流动的增加导致传输到控制阀或压力调节器的控制压力的变化，先导阀26流体连接至该控制阀或压力调节器。这既而导致控制阀或压力调节器打开，从而增加流过控制阀的流动，并随后增加下游压力。

先导阀的设定值可通过致动器4以这种方式设定，致动器4压缩和复位加载弹簧6。正如现在将要描述的，本发明的实施例旨在提供一种改进了的用于先导阀的致动器。

图2展示了安装在先导阀26上的致动器1的剖视图，如上所述，其中先导阀26的设定值处于最小值。致动器1包括壳体2、致动器活塞4、入口螺线管10和出口螺线管12。壳体2限定了控制流体入口供给16和控制流体出口供给18。壳体2和致动器活塞4一起限定了致动器室20。控制流体入口供给16和控制流体出口供给18分别通过入口通道17和出口通道19流体连接至致动器室20。流经入口通道17的流动由入口螺线管10控制且流经出口通道19的流动由出口螺线管12控制。入口和出口螺线管10、12打开及关闭以控制流体流入和流出致动器室20。

入口螺线管10和出口螺线管12直接集成于先导壳体2，从而最大限度减少了来自致动器室20的潜在泄漏点的数量。这还具有降低功率消耗及增加入口螺线管10和出口螺线管12的寿命的优势，因为它们不需要那么频繁地卸除以替换可自致动器室20泄漏的任何控制流体。

控制流体入口供给16被流体连接到流体流动控制装置中工作流体的上游流动，从而它接收流体以产生作用在致动器活塞4上的流体压力。控制流体压力大于或等于流经先导孔30的流体压力。控制流体出口供给18与大气流体连接，使流体和压力可自致动器室20排出。入口螺线管10和出口螺线管12弹开关闭(sprung closed)但可独立地脉冲式打开以使控制流体分别流入或流出致动器室20。增加进入致动器室20的流体流动会增加作用在致动器活塞4上的压力，而将流体排出致动器室会降低作用在致动器活塞4上的压力。

入口螺线管10和出口螺线管12可通过控制系统操作。控制系统还可接收来自传感器的反馈，传感器测量流体流动控制装置的参数(例如，压力、流速)且可用于确定先导阀26的设定值。

致动器活塞4和先导隔片14位于壳体2的内部容积中。致动器活塞4包括圆形活塞头3及自活塞头3之内表面垂直延伸的中空圆柱形活塞轴5。加载弹簧6定位在活塞轴5中且在致动器活塞4和隔片板13间延伸，隔片板13安装于隔片14，使致动器活塞4的竖直位移通过加载弹簧6及隔片板13在隔片14上施加力。通过分别增加和减少由加载弹簧6通过隔片板13施加在隔片14上的力，即通过增加或减少致动器室20中的流体压力，以选择性地增加和减少隔片14的设定值。

由于致动器活塞4通过加载弹簧6与隔片14和提升阀28分离，因此致动器活塞4的移动造成的摩擦不会对先导阀26的性能有负面影响。

致动器活塞4可在静止位置(如图2所示)和完全压缩位置(如图3所示)间移动，且由致动器活塞密封件24密封在壳体2中，以防止控制流体自致动器室20泄漏。

壳体2进一步包括向内突出的缘环22，其突入到壳体2的中央孔洞中。次级致动器弹簧8位于壳体2的中央孔洞内，使它在向内突出的缘环22和活塞轴5的远端间延伸。次级致动器弹簧8可使装置2的设定值设定为零，因次级致动器弹簧8提供克服致动器活塞密封件24的摩擦力和致动器活塞4自身重量所需的附加力。这使提升阀28完全密封先导孔30，从而防止任何流体流经先导孔30及出口先导流动供给34，并降低下游压力至零。在不需要零设定值的实施例中，可省略次级致动器弹簧8。

现在将描述图2和3中展示的致动器装置1的操作。

图2展示了致动器装置1，及致动器活塞4处于静止位置。在该位置，致动器室20内的控制流体的体积通过控制系统被设定为最小，这意味着由控制流体压力施加在致动器活塞4的上表面上的向下的力小于加载弹簧6和次级致动器弹簧8作用在致动器活塞4上的向上的合成的力。结果是，致动器活塞4移动至距隔片板13一定的距离(例如，最远)，从而减小加载弹簧6的压缩至减小的(例如，最小)值。次级致动器弹簧8抵抗致动器活塞4的重量和致动器密封件24的摩擦力，使致动器活塞的重量不会通过加载弹簧6和隔片板13传递至隔片14，且加载弹簧6延伸到增加的(例如，最大)长度。结果是，作用在隔片14上的向下的力减小(例如，最小化)，从而减小先导阀26的设定值至减小的(例如，最小)值。

为了增加先导阀26的设定值，入口螺线管10被脉冲式打开以使控制流体流入致动器室20。致动器室20中的控制流体的压力在致动器活塞4的上表面施加的力大于加载弹簧6和次级致动器弹簧8的合成的反向的力。因而，致动器活塞4向图3中展示的位置移动且加载弹簧6和次级致动器弹簧8被压缩。加载弹簧6的压缩通过隔片板13增加隔片14上的向下的力，从而用以向打开位置偏置提升阀28。这使入口先导流供给32通过先导阀26供以更高的压力，从而增加先导阀26的设定值。

图3展示了致动器装置1及致动器活塞4移动到最靠近隔片板13的位置，从而提供加载弹簧6和次级致动器弹簧8的增加(例如，最大)的压缩。在该位置，致动器室20内的控制流体的体积通过控制系统被设置为增加的(例如，最大)值。

由于加载弹簧6的增加(例如，最大)压缩，加载弹簧6通过隔片板13在隔片14上施加增加(例如，最大)的力，从而增加先导阀26的设定值至增加的(例如，最高)值。

为了降低先导阀26的设定值，出口螺线管12被脉冲式打开以使控制流体从致动器室20流经控制流体出口进给18至大气。结果是，致动器室20中的压力降低，使由先导加载弹簧6和次级致动器弹簧8施加在致动器活塞4上的向上的力大于由控制流体压力导致的反向的力。因此，致动器活塞4向图2所示的位置移动，先导加载弹簧6继而延伸，从而减小了先导隔片14上的力。结果是，提升阀27向关闭位置偏置，关闭入口先导流供给32，这意味着需要更低的下游压力以关闭孔30。因此，先导阀26的设定值被降低。

从以上可看出，在至少优选的实施例中，本发明提供了一种用于先导调节器的致动器，其能设定用于压力调节器或控制阀的控制压力，其中控制压力通过活塞由加载弹簧的压缩来设定。使用致动器活塞而非致动器隔片提高了致动器的可靠性，因为致动器活塞对断裂或疲劳更有韧性。进一步地，活塞较大的冲程尺寸提供了对现有技术致动器的设定值的更大控制范围。

尽管图2和3中的致动器已被展示了与特定先导阀一起使用，但本领域技术人员应认识到本发明的致动器可与多种不同的先导阀一起使用。特别是，先导阀可以以不同的设置操作，例如，使得当致动器室中的流体压力增加时阀门关闭，而当致动器室中的流体压力降低时阀门打开。