專利名稱：用于在線閥更換的閥系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體系統(tǒng)的控制閥裝置。尤其是提供了提高生產(chǎn)率、正常運(yùn)行時(shí)間以及對(duì)這樣的閥進(jìn)行維修更換的方法。
在許多流體系統(tǒng)中(如果不是全部的話)，一個(gè)或多個(gè)控制閥對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行是極端重要的。這對(duì)于控制閥在其中控制一定操作功能的各類機(jī)床或其他生產(chǎn)設(shè)備尤其如此。由于其重要性和需要高的性能非常理想的是保證所提供的系統(tǒng)在控制閥的其中之一發(fā)生故障時(shí)不停止全部操作。因此，本發(fā)明的主要目的之一是提供一種用于這樣設(shè)備的改進(jìn)控制閥裝置和替換系統(tǒng)。其中，系統(tǒng)中的一個(gè)控制閥失靈將不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能工作。
對(duì)于這類系統(tǒng)，非常重要的是在被使用的裝置中，對(duì)發(fā)生故障或失靈的控制閥可迅速、方便地替換。即，重要的是保證損壞的控制閥能迅速地拆除以便維修和拆除這一控制閥而不關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng);因此，本發(fā)明旨在提供一種改進(jìn)的簡(jiǎn)易裝置用來(lái)簡(jiǎn)便地拆卸控制閥以便維護(hù)或修理系統(tǒng)而不會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)停止工作。
本發(fā)明的原理有幾種形式的實(shí)施方式。通常它屬于四種普通類型的其中之一。在這樣一種類型中，在所提供的裝置中，控制閥的失靈或拆卸仍將保持整個(gè)系統(tǒng)的“現(xiàn)狀”即，保持“進(jìn)氣”持壓狀態(tài)。在這一普通類型中，與下面討論的其它類型一樣，實(shí)現(xiàn)這一效果的裝置可有選擇地把分離裝置或塊裝在控制閥和系統(tǒng)基座間。這樣的系統(tǒng)基座有許多流口，其尺寸和形狀與控制閥上的流口匹配和對(duì)應(yīng)。如果沒(méi)有本發(fā)明，控制閥通常直接裝到系統(tǒng)基座上。因此，為使這樣的塊裝在控制閥和基座之間，該塊必須在與控制閥相接觸的一側(cè)面及和基座相接觸的一側(cè)面上有對(duì)應(yīng)尺寸和形狀的流口。另外，插入塊的功能特征可被直接設(shè)置或體現(xiàn)在系統(tǒng)基座內(nèi)，這樣可將控制閥直接裝到基座上。
在第二普通類型中，裝有一對(duì)滿負(fù)載控制閥。這對(duì)控制閥的其中之一對(duì)于另一個(gè)而言是額外的或備用的。這樣，一次僅一個(gè)控制閥起作用。每一這樣的控制閥都裝在與上述稍微類似并體現(xiàn)本發(fā)明的分離塊上。該塊以插入聯(lián)系的方式依次被裝到系統(tǒng)基座上，以便萬(wàn)一控制閥出現(xiàn)失靈或需拆卸時(shí)自動(dòng)地停止工作並將其關(guān)閉，同時(shí)啟動(dòng)備用控制閥以便把它連接到系統(tǒng)中，使系統(tǒng)繼續(xù)工作。另外，分離插入塊的功能特性可被直接安裝或體現(xiàn)在系統(tǒng)基座內(nèi)，這樣能以類似上面討論的第一普通類型的方式直接安裝控制閥。
第三普通類型的功能類似于上面討論的第二普通類型(一次只有多個(gè)滿負(fù)載控制閥的其中之一起作用)，不同點(diǎn)只是把分離插入塊的功能特征體現(xiàn)在裝在兩個(gè)控制閥和系統(tǒng)基座間的共同塊上。另外，這些功能特征也能體現(xiàn)在系統(tǒng)基座上。這樣的裝置至少在功能上大體與上述第二普通類型的可替換裝置相同。
最后，第四普通類型設(shè)有若干在正常情況下同時(shí)起作用的控制閥。然而，每一控制閥對(duì)于這樣的正常情況其尺寸是加大的，這樣一個(gè)控制閥的失靈或拆卸仍能使控制閥保留足夠的能力使流體系統(tǒng)完全正常地操作。在這樣的裝置中，就失靈的或被拆卸的控制閥而言，本發(fā)明以上面對(duì)第一普通類型描述的類似方式實(shí)現(xiàn)維持“現(xiàn)狀”。
屬于上述第四普通類型的一個(gè)裝置的例子包括3個(gè)或更多的半負(fù)載控制閥;這樣，即使控制閥的其中之一失靈或被拆卸維修也能使系統(tǒng)正常操作。根據(jù)本發(fā)明，在全部控制閥工作和少于全部控制閥工作兩者之間的“轉(zhuǎn)換”自動(dòng)完成，以便基本上消除系統(tǒng)停機(jī)或者至少把系統(tǒng)停機(jī)減至最小。與上述其它類型一樣，本發(fā)明的功能特性可安裝或體現(xiàn)在分離插入塊、共用插入塊或者系統(tǒng)基座內(nèi)。僅通過(guò)示范性的實(shí)施例，在此舉例說(shuō)明的本發(fā)明的特點(diǎn)都屬于上述4種普通類型的至少一種。
本發(fā)明實(shí)施例以及本發(fā)明優(yōu)選的最接近于控制閥和基座的截止閥和其它元件的主要優(yōu)點(diǎn)(即使不是全部?jī)?yōu)點(diǎn))是使操作壓力下的控制閥和基座當(dāng)系統(tǒng)在線操作期間啟動(dòng)一個(gè)或者其它的控制閥時(shí)壓力降減到最小。這樣可交替使用控制閥，以避免任何一個(gè)控制閥的長(zhǎng)期空閑。另外，從一個(gè)控制閥到其他的控制閥的交替轉(zhuǎn)換可定期對(duì)系統(tǒng)元件進(jìn)行重要的在線功能檢驗(yàn)。
本發(fā)明的一種裝置適用于以控制閥控制具有如氣缸或液壓缸的動(dòng)力裝置系統(tǒng)。該動(dòng)力裝置有多個(gè)可選擇地與工作流體壓力源或排出口連接的開(kāi)口。第一控制閥在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)。同樣，第二控制閥也在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)。流體回路使并聯(lián)的第一、第二控制閥和工作流體壓力源動(dòng)力裝置的開(kāi)口連接并且最好也與排出口連接。第一和第二截止閥裝在流體回路中并同第一和第二控制閥一起操作，以便為了控制閥的其中之一與控制動(dòng)力裝置的其它控制閥替換有選擇地使控制閥與工作流體壓力源，動(dòng)力裝置開(kāi)口關(guān)閉而有時(shí)也與排出口關(guān)閉，這樣可有效地從正常狀態(tài)“轉(zhuǎn)換”成備用狀態(tài)。
本發(fā)明的實(shí)施例適于和具有安裝面的基座和控制閥結(jié)合使用，其中，截止閥裝置被裝在控制閥和基座之間或者合并在基座內(nèi)。截止閥裝置包括一外殼和帶有該外殼的內(nèi)部工作元件。該外殼具有在其上可拆卸地安裝控制閥的安裝表面。匹配的供給口和輸出口形成在這些表面上并且與殼體內(nèi)的供給和輸出通道連接。截止閥裝置為控制這些通道被可替換地裝在殼體中并且在不動(dòng)或開(kāi)啟位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。截止閥裝置響應(yīng)由于從截止閥表面拆除控制閥安裝面所引起的流體壓力變化，以便使截止閥裝置從正常狀態(tài)改變成關(guān)閉狀態(tài)。另外至少有些實(shí)施例，使截止閥裝置能通過(guò)手工操作從正常狀態(tài)改變成關(guān)閉狀態(tài)。
以下面說(shuō)明和結(jié)合所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征將更加明顯。


圖1以框圖的形式表示本發(fā)明4種普通類型的其中之一。圖中，控制閥失靈或被拆卸，即使控制閥不工作系統(tǒng)仍將保持“進(jìn)氣”持壓狀態(tài)。
圖2表示另一框圖。圖中，本發(fā)明的功能特征包含在分離的插入塊中，每一塊裝在額外的控制閥和系統(tǒng)基座之間或者選擇把插入塊合并到其基座中。
圖3類似于圖2，只是分離插入塊由共用插入塊代替這一點(diǎn)除外。
圖4以框圖的形式表示本發(fā)明的另一普通類型，其中，許多負(fù)載有余量的控制閥同時(shí)正常起作用并被裝在分離或共用插入塊上或者被直接裝在系統(tǒng)基座上。如果一個(gè)或多個(gè)控制閥失靈或被替換，那么剩余的閥對(duì)于滿負(fù)載的系統(tǒng)操作是足夠的。
圖5是示意圖或原理圖。它表示把圖4或圖3的控制系統(tǒng)回路用于如氣動(dòng)或液壓馬達(dá)裝置的一個(gè)例子。
圖6是示意圖或原理圖。它表示把圖3或圖4的控制系統(tǒng)回路用于如氣動(dòng)或液壓馬達(dá)裝置的另一個(gè)例子。
圖7是示意圖或原理圖。它也表示把圖3或圖4的控制系統(tǒng)回路用于如氣動(dòng)或液壓馬達(dá)裝置的又一個(gè)例子。
圖8是示意圖或原理圖。它也表示把圖3或圖4的控制系統(tǒng)回路用于如氣動(dòng)或液壓馬達(dá)裝置的其它一個(gè)例子。
圖9是裝在管路基座上的控制閥典型結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖10是表示在其不起作用或開(kāi)啟位置讓管路基座和控制閥的其中之一連接的截止閥裝置(用于圖9結(jié)構(gòu))的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖11是部分類似圖10的剖視圖。它表示控制閥被拆卸并且截止閥裝置變換到關(guān)閉管路基座開(kāi)口的關(guān)閉位置。
圖12是類似圖10的剖視圖。它表示本發(fā)明的另一實(shí)施例。其中，截止閥裝置的殼體與基座結(jié)合。
圖13是使用提動(dòng)閥的本發(fā)明另一實(shí)施例的俯視圖。
圖14是沿圖13的14-14線剖切的垂直剖視圖。它表示閥的其中之一的結(jié)構(gòu)以及柱塞控制。
圖15是沿圖13的15-15線剖切的圖13結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
圖16是通過(guò)按照本發(fā)明另一實(shí)施例構(gòu)成的截止閥裝置剖切的剖視圖。它表示閥處于不起作用或開(kāi)啟位置。
圖17是部分類似圖16的剖視圖。它表示截止閥裝置處在關(guān)閉位置。
圖18是沿圖16的18-18線截取的剖視圖。
圖19是部分類似圖16的局部剖視圖，表示本發(fā)明另一實(shí)施例。
圖20是部分類似圖16和圖19的局部剖視圖，也表示本發(fā)明的另一實(shí)施例。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
本申請(qǐng)所公開(kāi)的是許多截止閥裝置以及應(yīng)用這樣的裝置大體減少或完全消除各種控制回路中的停機(jī)。各種控制回路包括流體壓力源，回路、氣動(dòng)操縱裝置(或其他流體操縱裝置)和用于控制壓力源、氣動(dòng)操縱裝置和排出口之間連通的控制閥。應(yīng)注意，盡管為了說(shuō)明的目的，本發(fā)明被描述應(yīng)用于氣動(dòng)系統(tǒng)，但是，本發(fā)明的原理也可應(yīng)用于其他流體系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)，而不只是在此說(shuō)明和表示的實(shí)例。
在圖1中，以框圖的形式示意表示系統(tǒng)10a。系統(tǒng)10a包括控制閥11。它裝在為控制閥11和系統(tǒng)基座13a間提供流體連通的選擇插入塊12a上。該系統(tǒng)適于控制氣動(dòng)或液壓動(dòng)力裝置14，如氣動(dòng)或液壓缸。在圖1所示的本發(fā)明的形式表示上述第一普通類型。其中，控制閥11的失靈或拆除都導(dǎo)致系統(tǒng)10a的“進(jìn)氣”持壓狀態(tài)，這樣，基本上可維持“現(xiàn)狀”以便方便地拆除和替換控制閥11而不必關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)。動(dòng)力裝置14則是整個(gè)系統(tǒng)的一部分。
在圖2中，以框圖示意表示系統(tǒng)10b。其中，動(dòng)力裝置14由一對(duì)滿負(fù)載控制閥11控制，而控制閥的其中之一相對(duì)于另一個(gè)是額外的或備用的。因此，僅控制閥11的其中之一在給定的時(shí)間起作用。每一控制閥11被裝在分離選擇插入塊12b上而所裝的塊12b用來(lái)與系統(tǒng)基座13b流體連通。如果發(fā)生故障或需拆卸，系統(tǒng)10b自動(dòng)起作用停止和關(guān)閉最初起作用的控制閥11同時(shí)啟動(dòng)額外或備用的控制閥11并把它連接到連續(xù)操作動(dòng)力裝置14的系統(tǒng)。
在圖3中，以框圖的形式表示上述第3普通類型。該類型以類似圖2所示的第2普通類型的方式起作用;只是分離選擇插入塊12b的功能特征包含或體現(xiàn)在用于控制閥11和系統(tǒng)基座13c間流體連通的共用選擇插入塊12c內(nèi)這一點(diǎn)除外。
在圖4中，上述第4普通類型以框圖的形式表示。其中，許多控制閥11在正常情況下同時(shí)起作用?？墒?，每一控制閥11對(duì)于這樣的正常狀態(tài)其尺寸都是加大的，控制閥11的其中之一失靈或被拆卸仍保留控制閥的足夠能力以保持動(dòng)力裝置14的正常操作，如上所述，圖4所示的系統(tǒng)10b以上面對(duì)圖1所示系統(tǒng)10a描述基本類似的方式相對(duì)于失靈或被拆除的控制閥保持“現(xiàn)狀”。
應(yīng)注意，選擇插入塊12a、12b、12c或12d的任何一個(gè)都可被取消，而它們的功能特征直接合并在各個(gè)系統(tǒng)基座13a、13b、13c或13d中。為此，余下附圖所示的本發(fā)明原理的各個(gè)實(shí)施例不必區(qū)分是否在給定的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)所需效果的功能元件是裝在分離插入塊(被插在一個(gè)或多個(gè)控制閥和系統(tǒng)基座間)還是直接裝在系統(tǒng)基座自身中。然而，余下的附圖至少大略地表示了圖1至圖4所示的4種普通類型的一般結(jié)構(gòu)的各種實(shí)施例或其應(yīng)用。關(guān)于這一點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)一步注意，為達(dá)到對(duì)本發(fā)明所表示的各種原理加以說(shuō)明的目的，在余下的附圖中全部或部分地采用了圖1至圖4所示的一個(gè)或多個(gè)普通類型以及對(duì)熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的其它結(jié)構(gòu)。
圖5表示按本發(fā)明的許多示例結(jié)構(gòu)或?qū)嵤├钠渲兄?。圖中，整個(gè)系統(tǒng)20控制流體動(dòng)力缸14(或其它這樣的流體動(dòng)力裝置)。活塞15往復(fù)運(yùn)動(dòng)并把缸體14分成兩個(gè)流體腔室16和17。系統(tǒng)20包括插入塊21。該塊可以是裝在一對(duì)控制閥22和23與系統(tǒng)基座25間的分離元件，也可有選擇地直接并入系統(tǒng)基座25中?？墒牵瑧?yīng)該明白，圖5中的本發(fā)明實(shí)例僅是示意或概略的。它既不以下面所述的任一機(jī)械結(jié)構(gòu)為必要條件也不排除下述的任一機(jī)械結(jié)構(gòu)。
在圖5所示的實(shí)例中，位置傳感器26或限位開(kāi)關(guān)或其它這樣的傳感裝置監(jiān)視和檢測(cè)流體動(dòng)力缸14的位置(或其它系統(tǒng)參數(shù))。傳感器26與信號(hào)處理裝置27連接(微處理機(jī)或其它這類處理裝置)用來(lái)操縱控制閥22和23以及轉(zhuǎn)換或截止閥24的操作。傳感器26和信號(hào)處理裝置27間的聯(lián)接以及信號(hào)處理裝置27和控制閥22和23及截止閥24間的聯(lián)接可由電氣或電子裝置、氣動(dòng)裝置、液壓裝置完成或者以熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它方式完成?？墒?，在圖5所示的示例中，信號(hào)檢測(cè)及控制閥22、23和截止閥24的控制采用電子信號(hào)完成。
工作流體壓力源30與進(jìn)口31連接，而進(jìn)口31與截止閥24一側(cè)上的供給口32流體連通。在截止閥24上有相對(duì)應(yīng)的出口33與第一控制閥22上的進(jìn)口或供給口34流體連通。
當(dāng)可移動(dòng)的控制閥22處在圖5所示位置時(shí)，提供供給口34和與往復(fù)閥36流體連通的負(fù)載口35間的流體連通。這樣的流體連通如圖5所示使往復(fù)閥移到左邊，因而，允許控制閥22的負(fù)載口35和流體動(dòng)力缸14的腔室16間連續(xù)的流體連通。這樣的狀況使流體腔室16承受壓力，因此，迫使活塞如圖5所示向左移動(dòng)。在這一位置和在這種操作狀態(tài)下，往復(fù)閥的相反側(cè)被關(guān)閉，這樣可防止與控制閥23上的負(fù)載口37流體連通并使控制閥23無(wú)法使流體動(dòng)力缸14中的活塞15運(yùn)動(dòng)。相反，對(duì)于圖5所示位置的控制閥23，控制閥23的負(fù)載口37通過(guò)供給口38和截止閥24上的一對(duì)開(kāi)口39和40，與塊或基座21上的排出41流體連通。在這種情況下，控制閥23和22上的排出口51和49也分別被阻塞。
在上述活塞15向左移動(dòng)期間，流體腔室17通過(guò)第二往復(fù)閥42與控制閥22上的負(fù)載口43流體連通。而負(fù)載口43又與和排出口41流體連通的排出口44流體連通。這可使腔室16受壓的同時(shí)腔室17卸壓，因此，便于上述活塞15左移。
應(yīng)注意，在這一活塞位置和上述操作情況下，控制閥23上的負(fù)載口45與控制閥23上的排出口46連通。而排出口46又與塊或基座21的排出口41的相對(duì)端連接。然而，為了關(guān)閉控制閥22和23，第3往復(fù)閥48被設(shè)置在排出口41上并可轉(zhuǎn)換地朝控制閥23移動(dòng)(如圖5所示)，以便當(dāng)額外或備用的控制閥23不起作用時(shí)，關(guān)閉該閥並使控制閥22繼續(xù)操作。同樣，第4往復(fù)閥53被設(shè)置在排出口50中以便分別關(guān)閉控制閥23和22的排出口51和49。如熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員將知道的那樣，往復(fù)閥48和53在各種應(yīng)用中並不是必須的。
傳感器26檢測(cè)活塞15的預(yù)定運(yùn)動(dòng)(或其他預(yù)定系統(tǒng)參數(shù))之后，自傳感器26并經(jīng)信號(hào)處理裝置27發(fā)出信號(hào)使起作用的控制閥22移動(dòng)或轉(zhuǎn)換到右邊(見(jiàn)圖5)，這樣流體缸右腔室16和負(fù)載口35與控制閥22上的排出口49連接，而排出口49又與塊或基座21上的第二排出口50流體連通。因此，使流體腔室16卸壓。同時(shí)，控制閥22的右移使供給口34與負(fù)載口43流體連通，因此，使流體缸左腔室17增壓(通過(guò)往復(fù)閥42)。這樣在流體缸左腔室17增壓的同時(shí)流體缸右腔室16卸壓，使活塞15向右移動(dòng)，如圖5所示。流體動(dòng)力缸14以這種方式通過(guò)活塞15的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起作用完成本發(fā)明給定應(yīng)用中所需的操作。
如果原先起作用的控制閥22失靈或需拆除，這可以通過(guò)傳感器26檢測(cè)活塞15的預(yù)定故障位置或其他預(yù)定系統(tǒng)故障參數(shù)來(lái)測(cè)定，那么，通過(guò)信號(hào)處理裝置27發(fā)出信號(hào)使控制閥22不工作并同時(shí)啟動(dòng)控制閥23。在圖5的實(shí)施例中，這種“轉(zhuǎn)換”是這樣完成的通過(guò)信號(hào)處理裝置27發(fā)生信號(hào)給轉(zhuǎn)換閥24使其向右移動(dòng)并相應(yīng)地使轉(zhuǎn)換閥24上的供給口32與供給口39連接而供給口39與控制閥23上的供給口38流體連通，這樣通過(guò)往復(fù)閥36把經(jīng)供給口37的供應(yīng)流提供到流體腔室16中。在這種情況下，往復(fù)閥36向右移動(dòng)以切斷來(lái)自控制閥22的供應(yīng)流，因而使控制閥22停止工作。在這種情況下，由于轉(zhuǎn)換閥24的移動(dòng)，控制閥22上的供給口35與排出口52和50流體連通(通過(guò)轉(zhuǎn)換閥24上的開(kāi)口33)。然后，控制閥23以大體與上面原先前起作用的控制閥22所描述的相同方式進(jìn)行操作。
在圖6中，以圖解或示意的形式表示系統(tǒng)70。該系統(tǒng)以大體類似于上述圖5所示的系統(tǒng)20的方式起作用?？墒?，在系統(tǒng)70中，圖5中的轉(zhuǎn)換閥24由一系列活塞或提動(dòng)閥和電磁開(kāi)關(guān)系統(tǒng)所代替。圖6中的功能控制閥開(kāi)關(guān)元件被示意地表示為裝在選擇插入塊或整體基座71中用來(lái)自動(dòng)轉(zhuǎn)換流體動(dòng)力缸的操作如在兩個(gè)控制閥72和73之間轉(zhuǎn)換;但是，它們也可替換地合并在系統(tǒng)基座中。
在圖6所示的情況下，工作流體壓力源與供給口75流體連通，而供給口75又與開(kāi)關(guān)或截止閥76流體連通。另外，開(kāi)關(guān)或截止閥76既可以是其內(nèi)具有活塞78的活塞式的閥，也可以是如熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的提動(dòng)閥。截止閥76與一對(duì)電磁閥101和102并聯(lián)地流體連通而電磁閥101和102依次與其內(nèi)具有活塞81的閥的操縱腔室80并聯(lián)地流體連通?；钊?1與截止閥76中的活塞78機(jī)械連接。因此，根據(jù)哪一個(gè)電磁閥101或102被驅(qū)動(dòng)到開(kāi)啟位置，活塞81和78可被壓到其行程的最右端或最左端。這樣，當(dāng)活塞78處在其左邊位置時(shí)，如圖6所示，工作流體供給口75與控制閥73上的供給口83流體連通而控制閥73則處于起作用的狀態(tài)以控制流進(jìn)和流出流體動(dòng)力缸14的工作流體。
通過(guò)控制閥負(fù)載口83，工作流體自控制閥73與缸體14連通?；钊酵鶑?fù)閥85(或提動(dòng)閥)被設(shè)在控制閥負(fù)載口83和基座或塊71中的負(fù)載口87之間。當(dāng)控制閥73處于起作用的狀態(tài)以便在開(kāi)口83和87間提供工作流體時(shí)，活塞86和活塞式的閥85(或提動(dòng)閥)被推到其左邊位置，如圖6所示，以便隔離或阻塞流體聯(lián)通到控制閥72上的負(fù)載口96。同樣，活塞式往復(fù)閥93(或提動(dòng)閥)裝在控制閥73上的負(fù)載口92和基座或塊71的負(fù)載口95之間的流體連通。在圖6所示的工作狀態(tài)下，閥93中的活塞94也同樣被推到左邊位置以隔離或阻塞不工作的控制閥72的負(fù)載口99。類似的往復(fù)閥85a和93a分別在控制閥排出口88和98間，排出口90和100間以及排出口89和91間設(shè)置。這些往復(fù)閥以類似往復(fù)閥85和93的方式起作用分別關(guān)閉不工作控制閥的排出口。
流體動(dòng)力缸14以類似有關(guān)上述圖5的方式起作用。通過(guò)基座或連接塊71的負(fù)載口87和95、控制閥73的排出口88和90、以及基座或連接塊71的排出口89和91分別向右腔室16和左腔室17供給和排出工作液體。
當(dāng)控制閥73發(fā)生故障時(shí)，或者如果以基座或連接塊71上拆除控制閥73維修時(shí)，傳感器26發(fā)出信號(hào)給信號(hào)處理裝置27。該信號(hào)處理裝置可以是微處理機(jī)、氣動(dòng)信號(hào)處理裝置或其他適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理裝置。適當(dāng)?shù)男盘?hào)發(fā)給基座或連接塊71以便使電磁閥101和102轉(zhuǎn)換它們的位置，這樣，電磁閥101開(kāi)啟而電磁閥102關(guān)閉和泄漏。由于電磁閥101和102與閥控制腔室80并聯(lián)，活塞81被推到右邊的位置，如圖6所示。而活塞81又把往復(fù)活塞78相應(yīng)推到右邊的位置。這樣使控制閥73的供給口83與系統(tǒng)關(guān)閉，開(kāi)通供給流體流到控制閥72的供給口96，使控制閥72經(jīng)負(fù)載口97或99把工作流體提供到閥85和93而其各自的活塞86和94則相應(yīng)地移動(dòng)到它們各自的位置上。因此，控制閥72的負(fù)載口97和99與基座或塊71的負(fù)載口87和95之間的流體連通是暢通的。如上述那樣，通過(guò)代替失靈或被拆除的控制閥73起作用的控制閥72，該系統(tǒng)工作使流體動(dòng)力缸14中的活塞15往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
圖7示意或圖解地表示系統(tǒng)120。該系統(tǒng)大體類似圖6所示的系統(tǒng)70。但不同的是圖6中與閥控制腔室80相連的活塞式開(kāi)關(guān)或截止閥76(或提動(dòng)閥)和電磁閥101和102，在圖7中由用來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉以供給源124向控制閥122和123各自的供給口127和141供給流體的在線截止閥126和140所代替。這樣的在線閥126和140可以是如圖7所示的電磁閥。它們也可是氣動(dòng)操縱閥、液壓操縱閥或其他熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的控制截止閥。
實(shí)際上在其它各個(gè)方面，系統(tǒng)120以上面對(duì)圖6所示的系統(tǒng)70所描述的相同方式起作用。相應(yīng)于圖6系統(tǒng)70中往復(fù)閥85和93的往復(fù)閥152和153分別用來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉控制閥122的負(fù)載口128和129與控制閥123的負(fù)載口142和143。另外，往復(fù)閥134和142被設(shè)置在控制閥122的排出口130和131與控制閥123的排出口145和144之間，因而分別關(guān)閉和開(kāi)啟各個(gè)控制閥和基座或塊121的排出口136和149的泄流。單向閥135和148可選擇地分別裝在往復(fù)閥134和142和各自的排出口136和149之間。如熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易知道的那樣，和如圖6所示上述系統(tǒng)70中所表明的那樣，設(shè)置往復(fù)閥134和142不是必需的。
其它附加特征也包括在圖7所示的系統(tǒng)120中如供給截止閥125、它可以是手動(dòng)操縱或自動(dòng)操縱閥;附加流量表132和146用于測(cè)量各個(gè)控制閥122和123的負(fù)載口128和142的流量。如在此所述的本發(fā)明其他各個(gè)實(shí)施例那樣，各種元件可以用來(lái)轉(zhuǎn)換控制閥，並在拆卸控制閥時(shí)，能隔離和維持系統(tǒng)的“進(jìn)氣”狀態(tài)。各種元件可包含在或裝在一個(gè)或幾個(gè)控制閥與系統(tǒng)基座之間的可分離插入塊內(nèi)，或者將這些元件直接合并到系統(tǒng)基座中。
參考圖8，流體操作裝置如氣動(dòng)缸或馬達(dá)一般由參考號(hào)221表示。該裝置是屬于往復(fù)式的。氣動(dòng)馬達(dá)221有缸體222。在該缸體中支持著活塞223往復(fù)運(yùn)動(dòng)并還限定了一對(duì)相對(duì)的流體腔室224和225?；钊麠U226被固定到活塞223上并且經(jīng)缸體222的一端伸出以便實(shí)際操作已知類型的設(shè)備，如壓力機(jī)、機(jī)體或其他傳動(dòng)裝置。
缸體222有在活塞沖程端部與腔室224和225分別連通的開(kāi)口227和228。導(dǎo)管229和231分別把開(kāi)口227和228與由參考號(hào)234示意表示的基座或插入連接塊的開(kāi)口232和233連接在一起。
基座或連接塊234設(shè)有供給口235，該口與壓力供給源相連結(jié)(圖中未示出)，它還有一對(duì)最好通過(guò)一個(gè)消音器(圖中未示出)與空氣連通的排出口236和237。
基座或連接塊234進(jìn)一步設(shè)有第一系列開(kāi)口238，它們通過(guò)基座或連接塊234中適當(dāng)?shù)膬?nèi)部通道與開(kāi)口232、233、235、236和237連接。另外，第二系列開(kāi)口239也通過(guò)類似的內(nèi)部通道與開(kāi)口232、233、235、236和237連接。這些通道使開(kāi)口238和開(kāi)口239相互并聯(lián)。
裝到連接塊234的(或合并在基座234中的)是與第一系列開(kāi)口238連接的第一截止閥241和與第二系列開(kāi)口239連接的第二截止閥242。因此，截止閥241和242有其各自相互并聯(lián)的開(kāi)口。截止閥241和242分別適于和控制閥243和244安裝連接。為舉例說(shuō)明控制閥243和244被表示為2位2通控制閥，但也可以是其他多位控制閥。
控制塊或基座234的開(kāi)口238和239分別與控制閥243和244的各個(gè)開(kāi)口的聯(lián)接可以通過(guò)截止閥241和242加以選擇。截止閥241和242動(dòng)作以便當(dāng)它們處在不起作用或“開(kāi)啟”的位置時(shí)，開(kāi)口238和239與控制閥243和244的開(kāi)口聯(lián)接。當(dāng)截止閥241和242處在起作用或“關(guān)閉”的位置時(shí)，控制閥243和244分別與塊或基座234的開(kāi)口隔離。
截止閥241和242的具體結(jié)構(gòu)在本發(fā)明的各種應(yīng)用中是可以改變的。它們可以是如下面參考附圖舉例說(shuō)明的目的所描述的類型。各種其它以本發(fā)明實(shí)施例類似方式起作用的截止閥也可被使用。
由于它們并聯(lián)的關(guān)系，每一控制閥243和244將與流體馬達(dá)221聯(lián)接以便有選擇地給開(kāi)口227或開(kāi)口228中的一個(gè)開(kāi)口增壓並使另一開(kāi)口泄流。例如，控制閥243和244以及截止閥241和242可由電磁操縱或?qū)蚩刂崎y操作。
該系統(tǒng)能以多種不同的方式操作。在其中一種可替換的方式中，截止閥241或242的其中之一將被操作到關(guān)閉位置而它們中的另一個(gè)將被操作到不起作用或“開(kāi)啟”的位置，這樣，其所聯(lián)接的控制閥243或244將控制流體馬達(dá)221。設(shè)有各種不同的故障(檢測(cè))開(kāi)關(guān)，它們是當(dāng)控制閥243或244的其中之一不能正?？刂屏黧w馬達(dá)221時(shí)能進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。通過(guò)導(dǎo)管229或231其中之一內(nèi)的壓力開(kāi)關(guān)、檢測(cè)活塞桿226位置的位置傳感器、檢測(cè)控制閥的實(shí)際位置或者檢測(cè)有無(wú)某些機(jī)械動(dòng)作的系統(tǒng)都可以完成上述任務(wù)。由于這種傳感器是眾所周知的，所以，在附圖中設(shè)有詳細(xì)地表示它們。
當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，與故障的控制閥相聯(lián)的截止閥將移到關(guān)閉位置使有故障的控制閥可被替換。然而，由于是并聯(lián)回路，余下的控制閥能繼續(xù)操作流體馬達(dá)221而不會(huì)停機(jī)或造成生產(chǎn)損失。根據(jù)本發(fā)明各種替換的應(yīng)用，上述功能既可以在控制閥交替地正常操作(即，在給定時(shí)間內(nèi)僅一個(gè)控制閥操作)的系統(tǒng)中完成，也可以在控制閥以并聯(lián)兩個(gè)正常操作的控制閥的方式正常操作的系統(tǒng)中完成。在后面的實(shí)例中，一個(gè)控制閥失靈或需拆卸不用全部關(guān)閉系統(tǒng)而本發(fā)明可以用余下的控制閥連續(xù)操作，因此，即使生產(chǎn)能力略有減少仍能使系統(tǒng)繼續(xù)工作。
在圖8的實(shí)施例中，設(shè)置一對(duì)并聯(lián)的控制閥和截止閥裝置用來(lái)控制每一氣動(dòng)馬達(dá)。使用這樣的并聯(lián)裝置，可保證以很少的操作時(shí)間或不損失操作時(shí)間就能替換故障的控制閥(或需日常維修的控制閥)。然而，這樣的截止閥和控制閥的組合可連同本發(fā)明的其他應(yīng)用一起使用以便于在不影響整個(gè)閥回路的其他機(jī)構(gòu)操作的情況下拆卸和替換失靈的控制閥。此外，使用這樣的截止閥能允許迅速替換控制閥而系統(tǒng)中沒(méi)有明顯的流體壓力損失。然而，其他的應(yīng)用不一定具有完全避免系統(tǒng)停機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。
圖9表示本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)的典型情況。其中，管路板或基座由251表示而由252表示的若干控制閥則裝在其上。例如，這些控制閥沿自動(dòng)生產(chǎn)線(未示出)操作工具，不過(guò)該發(fā)明也可同在有不同操作者的幾個(gè)單個(gè)工位上使用的每個(gè)控制閥一起使用，或者，如已知的那樣，同圖8所示的系統(tǒng)一起使用。
為舉例說(shuō)明的目的，圖10表示通過(guò)插在控制閥252的其中之一和管路基座251之間的一個(gè)截止閥裝置的典型剖面圖。每一控制閥252有殼體253并且與該發(fā)明實(shí)施例一起表示具有進(jìn)口或供給口254，一對(duì)出口255和256以及一對(duì)排出口257和258。上述控制閥構(gòu)成四通閥。它在一個(gè)位置上使壓力流體以供給口254流向出口255，同時(shí)把出口256連接到排出口258。在相反的位置，供給口254將被連接到出口256而出口255則被連接到排出口257。例如，由控制閥252所供給和控制的機(jī)構(gòu)可以是往復(fù)式動(dòng)力缸，如圖8的氣缸或流體馬達(dá)221?？刂崎y252可以由電磁控制的先導(dǎo)閥操縱(未示出)。該結(jié)構(gòu)可以是這樣，當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，該控制閥252將處在使開(kāi)口256增壓和使開(kāi)口255泄流的位置。這將意味著出口256連接的工作體積充滿壓縮空氣。反之，在上述實(shí)例結(jié)構(gòu)中，電磁線圈通電則會(huì)出現(xiàn)上述相反的情況。
通常，控制閥252被直接裝在管路板或基座251上而開(kāi)口254通過(guò)開(kāi)口258與管路板或基座的相應(yīng)開(kāi)口連接。例如，供給口254與管路基座中的開(kāi)口259對(duì)正面開(kāi)口259與供給管261相通。排出口257和258分別與管路板或基座上的開(kāi)口262和263對(duì)正面開(kāi)口262和263分別與排出管264和265連通，出口或工作口255和256分別與口266和267對(duì)正，在管路基座中，口266和267分別通向被控制的機(jī)器或裝置的輸出管268和269。
按常規(guī)，控制閥252由適當(dāng)緊固裝置，如圖9所示的螺釘271，或者由其它裝置，如快夾緊裝置，被固定到管路基座251上。一般，在拆除需修理或替換的閥252之前，首先，必須確定閥的拆卸將不會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)或安全的問(wèn)題。有時(shí)，必須為所有的控制閥252提供截止閥，這樣導(dǎo)致不理想情況，即，直到所有控制閥恢復(fù)到位在控制閥上才有輸入壓力。因此，由于一個(gè)控制閥的故障、維修或替換，整個(gè)系統(tǒng)必須關(guān)閉而使生產(chǎn)受到損失。
按本發(fā)明，一個(gè)截止閥裝置(一般用272表示)插在每一控制閥252和管路基座251之間。截止閥裝置272被例為自動(dòng)操作?？墒牵谀承?yīng)用中，如下面將詳細(xì)說(shuō)明的那樣，操作的其他形式是可能的。截止閥272最好具有與管路基座251上部的開(kāi)口和控制閥252下部的開(kāi)口相匹配的開(kāi)口，以便可以使用相同的管路基座251和控制閥252;或者，可以把截止閥272裝入管路板或基座251或其一部分中。截止閥具有殼體273。而殼體273有與管口259對(duì)正的供給口274，一對(duì)分別與管口266和267對(duì)正的出口275和276以及一對(duì)分別與管口262和263對(duì)正的排出口277和278。在殼體273的上部形成相應(yīng)的開(kāi)口。供給口279與控制閥口254對(duì)正。出口281和282分別與控制閥口255和256對(duì)正。排出口283和284分別與控制閥口257和258對(duì)正。
滑閥件285可滑動(dòng)地裝在殼體273內(nèi)。該滑閥件可在圖10所示的不起作用或“開(kāi)啟”位置和圖11所示的起作用或關(guān)閉位置之間移動(dòng)?；y件有第一凸起286。該凸起286在不起作用或“開(kāi)啟”位置離開(kāi)供給口274，但在圖11起作用或“關(guān)閉”的位置則阻塞供給口274?；y件285上的第二凸起287在不起作用或“開(kāi)啟”位置離開(kāi)出口275而在關(guān)閉位置阻塞出口275。第三凸起288在不起作用或“開(kāi)啟”位置離開(kāi)出口276而在圖11的關(guān)閉位置阻塞這一出口。
第四凸起289設(shè)在滑閥件285的端部，它起活塞的作用。該活塞面對(duì)由殼體端蓋292形成的腔室291。在另一端的第二端部件293用來(lái)支承滑閥件285在這端形成的導(dǎo)向部分并且還支承位于滑閥件285的導(dǎo)向部分上的孔295內(nèi)裝的螺旋壓縮彈簧294的一端。這一彈簧把滑閥件285推向關(guān)閉位置。端蓋293和凸起288之間形成腔室296。因此，該凸起288也起活塞的作用。而其有效面積小于由凸起289構(gòu)成的活塞的有效面積。
一對(duì)通道297和298自供給口274通向殼體273的相對(duì)的兩端。通道297經(jīng)比較小的節(jié)流孔299通向腔室291而相對(duì)不被節(jié)流的通道301以腔室291通到殼體273的頂部。墊302通常放在閥252和殼體273之間。它有與通道301對(duì)正的孔303。這樣，當(dāng)控制閥252夾緊在如圖10所示的位置時(shí)，通道301將被阻塞。而當(dāng)閥252被拆除時(shí)，通道301將被敞開(kāi)以致立即使腔室291泄流。通道278相對(duì)不被節(jié)流地通到腔室296因而可幫助彈簧294不斷地把滑閥件285推向其關(guān)閉的位置。然而，凸起289的有效面積應(yīng)足夠大，以便當(dāng)腔室291具有壓力時(shí)能克服凸起288和彈簧294的力。
操作時(shí)，假定控制閥252被安裝并將正常地操作，腔室291中的流體壓力將滑閥件285保持在圖10所示的不起作用的位置。當(dāng)在這一位置時(shí)，通過(guò)凸起286和287之間的空間，供給口274和279之間有暢通的連接。同樣，在出口275和281之間和出口276和282之間也有暢通的通道。通過(guò)連接開(kāi)口277和283的通道304，連接排出口257和262，而排出口258則通過(guò)連接開(kāi)口278和284的通道305被連接到排出口263。因此，所有的控制閥252可以正常方式被操作。
如為了修理或替換需拆除任何控制閥252，僅需拆除緊固件271或者如果它是由夾緊裝置保持定位的話松開(kāi)控制閥252。一但閥252脫離其墊302，腔室291將泄壓，因?yàn)楣?jié)流孔299比通道301窄。閥芯285由于彈簧294和腔室296中壓力的作用立即移位到左邊。這將有效地立即關(guān)閉來(lái)自管路基座251的供給壓力并且也關(guān)閉兩出口266和267。這有助于避免供給壓力的壓降，而該壓降會(huì)有害地影響其余控制閥252。因此，在不停止全部操作的情況能迅速替換控制閥，以致很少或沒(méi)有造成系統(tǒng)生產(chǎn)的損失。
當(dāng)已前拆除的控制閥被252恢復(fù)原位時(shí)，一但由緊固件271將它夾緊或固定到位以便緊密地封閉通道301，流體壓力在腔室291中再次建立。在很短的預(yù)定時(shí)間間隔之后，截止閥將以圖11的關(guān)閉位置推回到圖10其不起作用或開(kāi)啟的位置。爾后，控制閥252可照常工作。
顯然，知果在給定的應(yīng)用中需要的話，對(duì)控制閥252的電連接也能通過(guò)殼體273和殼體253引入，以便當(dāng)控制閥252被拆除時(shí)，電連接也可自動(dòng)斷開(kāi)。
應(yīng)該理解，截止閥裝置272也能用于圖8所示類型的結(jié)構(gòu)。在這樣的應(yīng)用中，該閥能以關(guān)于圖9至圖11的實(shí)施例所述的方式操作。然而，如果在上述應(yīng)用中的截止閥裝置，象圖8所述的那樣，用電操縱，它將更加有利。當(dāng)然，對(duì)于圖9至圖11所示的實(shí)施例，電或者其他形式的操縱也是可能的。
圖12表示本發(fā)明另一實(shí)施例。它由參考號(hào)351表示，并且它類似于圖9至圖11的實(shí)施例。但是，該實(shí)施例351把截止閥殼體與管路基座結(jié)合在一起。參考號(hào)352表示已結(jié)合為一體的截止閥和基座的殼體。參考號(hào)353表示截止閥閥芯。這一實(shí)施例的操作大體相同于上述實(shí)施例。
圖13、圖14和圖15表示按本發(fā)明又一實(shí)施例構(gòu)成截止閥。它利用提動(dòng)閥代替滑閥而且不是通過(guò)卸壓而是通過(guò)增壓操縱各閥。截止閥裝置一般由參考號(hào)401表示并且它被裝在具有供給通道403和一對(duì)工作通道404和405的基座402上(在圖15中部分表示)?？刂崎y406(圖15中部分地表示)裝在截止閥401的閥殼407上并且具有供給通道408、工作通道409和411以及排出通道412和413。閥殼407中的通道414使排出通道412與大氣相通而通道415把排出通道413與大氣相通。
供給通道416設(shè)置在閥殼407中并把基座供給通道403與控制閥供給通道408相連接。同樣，工作通道417和418連接基座402和控制閥406的相應(yīng)工作通道。
參考號(hào)419、421和423所表示的三個(gè)提動(dòng)閥分別設(shè)置在通道416、417和418上。典型的提動(dòng)閥結(jié)構(gòu)在圖14中表示。提動(dòng)閥裝置有面對(duì)閥座425并由隔膜426攜帶的閥件424。隔膜426把上腔室427與下腔室428分開(kāi)。閥座425位于下腔室428中。通道416的兩部分(416a和416b)通到這一下腔室428。例如，如圖15所示，上通道部分416a從閥殼407上表面429環(huán)繞到閥座425外側(cè)的下腔室428。通道416的下通道部分416b從閥座425內(nèi)側(cè)通向閥殼407的下表面431。因此，只要上腔室427內(nèi)沒(méi)有壓力，通道部分416a或通道部分416b的壓力將使閥件424從閥座425上抬起。彈簧432裝在隔膜426上面以便把閥件424壓到和推到閥座425上。閥座425內(nèi)的有效面積小于腔室427的有效面積，因此，腔室427中的壓力將保持閥件424閉合。
通道433(見(jiàn)圖14)以下通道部分416b通向腔室434。閥435裝在通道433和腔室434之間。當(dāng)通過(guò)桿437壓下彈簧時(shí)，彈簧436保持該閥435封閉狀態(tài)。當(dāng)沒(méi)有安裝控制閥406時(shí)，桿437的上端438伸出到墊的安裝面429之上。排出通道439從腔室434與空氣連通。當(dāng)彈簧436使桿437充分抬高時(shí)，如充分抬高的位置如437a表示的那樣，該排出通道439由桿437上的密封部411阻塞。通道442、443和444(見(jiàn)圖13自腔室434分別通到每個(gè)閥419、421和423的上腔室427。
在圖13至圖15的實(shí)施例的操作過(guò)程中，當(dāng)控制閥406裝在截止閥裝置401上時(shí)，部件將處于圖15所示的位置。桿437被壓下而閥435被封閉。截止閥419、421和423上面的三個(gè)腔室427將泄漏並處于開(kāi)啟狀態(tài)，以便讓控制閥406正常操作。應(yīng)注意，截止閥421和423的兩個(gè)工作通道在空氣壓力的發(fā)生增減波動(dòng)時(shí)可以打開(kāi)和關(guān)閉。但是，這將不妨礙該系統(tǒng)的操作。
當(dāng)為了修理或更換，拆除控制閥406時(shí)，彈簧436將立即把桿437抬起到位置437a，因而，封閉通孔439并讓閥435抬起。這將允許流體給腔室427加壓以使三個(gè)截止閥419、421和423立即關(guān)閉防止泄漏并且讓系統(tǒng)的其余部分正常操作。這樣，避免或者至少使損失的生產(chǎn)時(shí)間顯著地減至最小。閥419、421和423將保持其關(guān)閉位置直至控制閥406恢復(fù)原位，因而壓下桿437，泄漏腔室427并關(guān)閉閥435且相應(yīng)地讓三個(gè)截止閥419、421和423都移動(dòng)到其不起作用的位置。
在圖1至圖15的實(shí)施例中，如至此所述，當(dāng)拆除控制閥時(shí)，截止閥立即動(dòng)作關(guān)閉基座和控制閥(或大氣)之間的聯(lián)系。在各種情況下，這一點(diǎn)通過(guò)一種裝置來(lái)完成。該裝置檢測(cè)控制閥的在位并當(dāng)控制閥被拆除時(shí)驅(qū)動(dòng)截止閥到其封閉或關(guān)閉的位置。在一些實(shí)施例中，可以理想地操作截止閥以致在控制閥被實(shí)際拆除之前就關(guān)閉基座和控制閥之間聯(lián)系。使用至此所述的截止閥可以采用遙控器或自控器，截止閥既可以手動(dòng)操作也可以自動(dòng)操作，它可以響應(yīng)某些信號(hào)如故障信號(hào)，而不是響應(yīng)控制閥的拆除信號(hào)。
圖16至圖18表示截止閥裝置的另一實(shí)施例。該截止閥裝置可通過(guò)導(dǎo)閥或其他響應(yīng)各種條件的啟動(dòng)裝置來(lái)操作。圖19和圖20表示這種裝置能如何改進(jìn)以響應(yīng)控制閥拆除的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)操作。如果需要的話，也可(和/或)手動(dòng)操作。上述手動(dòng)或其它方式的自動(dòng)操作可方便地用于已述的截止閥裝置。應(yīng)再次強(qiáng)調(diào)，在本發(fā)明的任一實(shí)施例中，截止閥裝置可以裝在控制閥和基座間的連接塊中或者被合并在控制閥被直接裝在其基座中。
參考圖16至圖18，參考號(hào)501表示按本發(fā)明這一實(shí)施例構(gòu)成的截止閥裝置。如上述實(shí)施例，截止閥裝置501用來(lái)插在控制閥和基座之間以選擇地操作流體操作裝置。但是，它也能替換地合并在基座中?？刂崎y501包括一個(gè)閥殼502，該閥殼502表現(xiàn)為由幾個(gè)部分組成構(gòu)成并且形成有供給通道503，一對(duì)工作通道504和505和一對(duì)排出通道506和507。如上述實(shí)施例，供給通道503適于裝在基座的供給口和控制閥的供給口之間並與之對(duì)齊。而工作通道504和505與基座和控制閥的工作通道有類似關(guān)系。同樣，排出通道506和507與基座和控制閥的排出通道也有類似關(guān)系。
由參考號(hào)508表示的彈性件安置在閥殼502內(nèi)，具有上邊緣509和下邊緣511並被夾緊在閥殼502的各零件之間。彈性件508還形成多個(gè)與通道503至通道507分別對(duì)正的通道512、513、514、515和516。
剪刀狀的操縱機(jī)構(gòu)與彈性件508配合以共同封閉通道512至516。這一剪刀狀操縱機(jī)構(gòu)包括第一或下滑動(dòng)支承板517(見(jiàn)圖18)。該支承板517帶有幾個(gè)獨(dú)立的指狀件518延伸到與彈性件的通道512至516相鄰處。板517有在其一端形成的活塞部分519。活塞可滑動(dòng)地安裝在閥殼502中形成的孔521中。在本實(shí)施例中，連接件522穿過(guò)閥殼502延伸通過(guò)先導(dǎo)控制閥(未示出)把孔521連接到空氣壓力源。比較輕的螺旋壓縮彈簧523也裝在孔521中以把件517推到右邊，如圖17所示。
圖18所示的直角杠桿524在閥殼502的相反的一端它可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在支承軸525上。該支承軸525由已知的方法安裝固定到閥殼502之內(nèi)的桿、銷等構(gòu)成。樞銷526可轉(zhuǎn)動(dòng)地把下滑動(dòng)支承板517的一端與直角杠桿524的一個(gè)臂相連接，這樣板517的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將使直角杠桿524轉(zhuǎn)動(dòng)。
直角杠桿524的相反的臂與上滑動(dòng)支承板527銜接。同板517一樣，上板527也帶有幾個(gè)在通道512至516之間延伸的指狀件528。板527有凸出端部529裝在閥殼502的凹孔531內(nèi)。比彈簧523彈性強(qiáng)的螺旋壓縮彈簧532裝在凹孔531內(nèi)并且連接到板527上的臺(tái)肩533以便相對(duì)直角杠桿524的臂推動(dòng)該板。
當(dāng)截止閥301處在開(kāi)啟或不起作用的位置時(shí)，通過(guò)連接件522使孔521承受壓力，把板件517推到右邊。如已提到的那樣，這一移動(dòng)引起直角杠桿524的轉(zhuǎn)動(dòng)，以致把板527推到左邊并且導(dǎo)致指狀件518和528不使彈性件508彎曲的狀況。而通過(guò)512至516保持暢通的位置，如圖16和18。
如希望關(guān)閉截止閥裝置501，通過(guò)經(jīng)連接件522通向大氣使腔室521卸壓。當(dāng)希望拆除控制閥時(shí)，或者當(dāng)有關(guān)的控制閥工作不正常時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)卸壓。在響應(yīng)檢測(cè)預(yù)定的條件時(shí)泄漏發(fā)生，在這一實(shí)施例中，通過(guò)把有關(guān)的先導(dǎo)控制閥操縱到其關(guān)閉的位置可實(shí)現(xiàn)這一卸壓。當(dāng)腔室521減壓時(shí)，彈簧532的作用力將克服彈簧523的作用力而板527將被移動(dòng)到右邊，如圖17所示。這一運(yùn)動(dòng)結(jié)果導(dǎo)致直角杠桿524沿順時(shí)針?lè)较蛞詧D18所示位置轉(zhuǎn)動(dòng)到板517移到左邊的位置。因此，指狀件518和528將移到圖17所示的位置，其中，它們彎曲彈性件508并把通道512至516收縮到閉合的位置。這樣，在沒(méi)有壓力損失或其余系統(tǒng)零件正常工作的情況下，能夠拆除控制閥。
圖19表示基本上與圖16至圖18的實(shí)施例相同的另一實(shí)施例。但是，其中，由手動(dòng)操作者提供對(duì)截止閥501的自動(dòng)控制。如在這一實(shí)施例中所見(jiàn)，孔521與閥的腔室601相連。該腔室601有與通道603相聯(lián)的下節(jié)流孔602。通道603適于同供給口，如圖9至圖11的實(shí)施例開(kāi)口或通道259相對(duì)正。因此，孔521通過(guò)孔603、節(jié)流通道602和閥腔室601增壓以保持截止閥501在其開(kāi)啟位置。排氣通道604設(shè)置在閥體601的上端，它通常由球型閥605封閉而球型閥605則由螺旋壓縮彈簧606推到這一封閉位置。
操縱杠桿607在閥體中可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在水平伸出的樞銷608上。扭簧609通常推動(dòng)操縱杠桿607沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，這樣杠桿607的伸出部分611將通過(guò)放在截止閥501和有關(guān)的控制閥(未示出)之間的墊612向上伸出。當(dāng)控制閥在位時(shí)，伸出部分611將被向下壓而杠桿607將沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)到圖19所示的位置。
杠桿607相對(duì)于伸出部分611的這端有相關(guān)的圓柱零件613。該圓柱零件613與推桿614接合而該推桿614可滑動(dòng)地支承在孔604中并且當(dāng)在扭簧609作用下杠桿607轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推桿314適于同球605結(jié)合。在這種情況下，球605將打開(kāi)面孔521將通往空氣以使這一腔室卸壓并讓閥501移到如圖17所示的關(guān)閉位置。這一操作過(guò)程很類似圖9至圖12實(shí)施例的操作。
杠桿607還帶有伸出部分615。該伸出部分615在外面使用，以便只要控制閥不在其位置上和防止這樣的移動(dòng)時(shí)，操作者可壓下伸出部分615以轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿607到打開(kāi)球閥605和腔室521的卸壓位置。
圖20表示一般類似于圖19實(shí)施例的實(shí)施例。在這一實(shí)施例中，設(shè)有滑動(dòng)桿701。該桿701具有為手動(dòng)打開(kāi)球閥605適于作用杠桿607的楔形端部702。
至此所述的截止閥裝置特別適用于在不關(guān)閉或不切斷整個(gè)系統(tǒng)的情況下容許更換控制閥。如已提到過(guò)的，至此所述的每一截止閥裝置能被操作自動(dòng)關(guān)閉流體連接以響應(yīng)控制閥的拆除。然而，如熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在將知道的那樣，截止閥裝置也能通過(guò)諸如先導(dǎo)控制、微處理機(jī)電路等進(jìn)行操作以響應(yīng)很多種其它的因素，其中，如果在有關(guān)的控制閥或者整個(gè)系統(tǒng)的任何地方有被檢測(cè)的故障，截止閥裝置在事故中能移動(dòng)到其關(guān)閉的位置?？墒?，這些截止閥裝置的每一個(gè)可非常有利地用于這樣的系統(tǒng);在該系統(tǒng)中，如果在如各附圖所示的操縱回路的控制閥中有故障，甚至被操作的有關(guān)裝置也不需停止工作。
根據(jù)上述說(shuō)明，很顯然，開(kāi)關(guān)或截止閥的一些實(shí)施例已被舉例說(shuō)明。這些閥在控制閥拆除時(shí)可被自動(dòng)地操縱并且以另一方式被關(guān)閉以便容許拆除控制閥。而且，它們能相互結(jié)合在一起使用以便提供即使其控制閥不能工作時(shí)也能連續(xù)操作流體裝置的系統(tǒng)。雖然已舉例說(shuō)明了一些本發(fā)明的實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，如所附權(quán)利要求所限定的那樣，可以做出各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用于具有動(dòng)力裝置和與動(dòng)力裝置流體聯(lián)接的系統(tǒng)基座的控制閥裝置，該動(dòng)力裝置有多個(gè)開(kāi)口用來(lái)有選擇地與工作流體壓力源或排出口連接，第一控制閥為控制動(dòng)力裝置在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)，第二控制閥為控制動(dòng)力裝置在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)，回路裝置為連接與上述工作流體壓力源和上述動(dòng)力裝置開(kāi)口并聯(lián)的第一和第二控制閥，開(kāi)關(guān)閥裝置位于上述回路裝置上并與上述第一、第二控制閥協(xié)同操作有選擇地使各個(gè)控制閥與上述工作流體壓力源和動(dòng)力裝置的開(kāi)口隔離，以便允許替換上述控制閥的其中之一而其余上述控制閥控制動(dòng)力裝置。
2.按權(quán)利要求1所述的控制閥裝置，其中，上述截止閥裝置包括多個(gè)適于與各個(gè)控制閥開(kāi)口連接的開(kāi)口，上述截止閥裝置裝在控制閥和系統(tǒng)基座間的塊上。
3.按權(quán)利要求1所述的控制閥裝置，其中，上述截止閥裝置包括多個(gè)適于與各個(gè)的控制閥開(kāi)口連接的開(kāi)口。上述截止閥裝置在系統(tǒng)基座上。
4.在流體控制系統(tǒng)中至少一對(duì)控制閥和至少一個(gè)控制閥基座的一種組合，該控制閥有控制閥安裝面，其特征在于，包括置于控制閥和基座間的截止閥裝置，上述截止閥裝置有至少一個(gè)截止閥裝置表面，上述控制閥安裝面裝到上述截止閥裝置表面上并且可拆卸地裝到上述截止閥裝置表面上，以匹配上述控制閥安裝面和上述截止閥裝置表面上的供給口和輸出口，上述截止閥裝置內(nèi)的供給通道和輸出通道分別連接到上述控制閥安裝面和截止閥裝置表面上的供給口和輸出口，截止閥可拆換地裝在上述供給通道和輸出通道上并在開(kāi)啟和關(guān)閉的位置間移動(dòng)，截止閥響應(yīng)上述流體控制系統(tǒng)中第一預(yù)定狀態(tài)使上述截止閥驅(qū)動(dòng)到關(guān)于上述其中之一的控制閥的關(guān)閉位置和關(guān)于上述其他控制閥的開(kāi)啟位置，上述截止閥也響應(yīng)上述流體控制系統(tǒng)中第二預(yù)定狀態(tài)使上述截止閥驅(qū)動(dòng)到關(guān)于上述一個(gè)控制閥的開(kāi)啟位置和關(guān)于其他控制閥的關(guān)閉位置。
5.按權(quán)利要求4所述的一種組合，其中，上述截止閥包括滑閥。
6.按權(quán)利要求5所述的一種組合，其中，上述滑閥包括柱式滑閥。
7.按權(quán)利要求5所述的一種組合，其中，上述滑閥包括活塞式滑閥。
8.按權(quán)利要求4所述的一種組合，其中，上述截止閥包括提動(dòng)閥。
9.按權(quán)利要求8所述的一種組合，其中，上述提動(dòng)閥是隔膜傳動(dòng)的。
10.按權(quán)利要求4所述的一種組合，其中，上述第二預(yù)定狀態(tài)是上述一個(gè)控制閥不正常工作的狀態(tài)。
11.按權(quán)利要求4所述的一種組合，其中，上述截止閥裝置合并在上述基座中。
12.按權(quán)利要求4所述的一種組合，其中，上述截止閥裝置是放在上述控制閥和上述基座間的分離結(jié)構(gòu)。
13.按權(quán)利要求4所述的一種組合，其中，上述流體控制系統(tǒng)與流體動(dòng)力裝置的操作相聯(lián)系，流體動(dòng)力裝置有響應(yīng)流體控制系統(tǒng)控制的移動(dòng)件，上述第一預(yù)定狀態(tài)是上述移動(dòng)件的第一預(yù)定位置，上述第二預(yù)定位置是上述移動(dòng)件的第二預(yù)定位置。
14.按權(quán)利要求4所述的一種組合，其中，上述關(guān)閉位置位于上述控制閥其中一個(gè)安裝面和上述截止閥裝置上的供給和輸出開(kāi)口之間，它分別截止流過(guò)上述供給和輸出開(kāi)口的流體流通。
15.按權(quán)利要求14所述的一種組合，其中，上述截止閥裝置包括至少一條分別連接上述控制閥安裝面和上述截止閥裝置表面上的相應(yīng)的各個(gè)排出口的排出通道，上述關(guān)閉位置也分別關(guān)閉上述控制閥其中一個(gè)安裝面和上述截止閥裝置表面上的上述排出口之間的流體流通。
全文摘要
公開(kāi)幾個(gè)自動(dòng)截止閥裝置的實(shí)施例；該截止閥裝置用于在不影響整個(gè)系統(tǒng)工作的情況下允許從安裝基座上拆卸、修理或替換控制閥。另外，公開(kāi)一種備用裝置；其中，截止閥裝置和至少兩個(gè)控制閥被并聯(lián)使用，這樣，當(dāng)一個(gè)控制閥失靈或被拆卸、修理，或者被替換時(shí)，由幾個(gè)控制閥控制的裝置可保持繼續(xù)工作。
文檔編號(hào)F15B11/00GK1042221SQ89108199
公開(kāi)日1990年5月16日 申請(qǐng)日期1989年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月28日
發(fā)明者魯塞爾·約翰·卡莫昂, 理查德·P·克拉普, 羅伯特·尼爾·溫桑德 申請(qǐng)人:羅斯控制閥公司