專利名稱：流體系統(tǒng)中的安全閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體說來涉及工業(yè)流體控制系統(tǒng)的控制裝置，特別是有關(guān)氣動系統(tǒng)。在氣動系統(tǒng)中，通過四通閥或其它相似的裝置使可往復(fù)運(yùn)動的流體馬達(dá)在兩個位置之間運(yùn)動。傳統(tǒng)的這種氣動系統(tǒng)在供氣給控制閥的壓力氣體供應(yīng)線路中有一三通供應(yīng)閥，該供應(yīng)閥能轉(zhuǎn)換到排氣位置，以排空氣動系統(tǒng)，然后轉(zhuǎn)到其用于系統(tǒng)操作的供應(yīng)位置。在某些氣動系統(tǒng)中，這種工作方式會導(dǎo)致突然和潛在的受控設(shè)備換檔的危險。例如這種受控設(shè)備為沖頭，當(dāng)線路空氣排空時，沖頭在重力或偶然的外力作用下位于某一位置，然后當(dāng)線路充滿壓力時會突然轉(zhuǎn)到另一位置。
已知的一種做法就是在供應(yīng)閥和控制閥之間設(shè)置一個柱塞帶動的提動安全閥，這種安全閥加有彈力而處于閉合的位置，但從供應(yīng)閥到柱塞腔和安全閥的出口有一個節(jié)流旁路。由于這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)供應(yīng)閥打開時，全部空氣壓最初將不能從供應(yīng)閥傳到控制閥，而是在安全閥致動柱塞腔內(nèi)緩慢地增大壓力，與此同時作用在可往復(fù)運(yùn)動的流體馬達(dá)的一側(cè)上，因此可既慢又安全地使馬達(dá)轉(zhuǎn)換到相反的位置上。當(dāng)柱塞腔壓力達(dá)到預(yù)定值時，安全閥被全部打開，使控制閥達(dá)到全壓而進(jìn)入正常操作狀態(tài)。
在某些這種類型的安全閥中，節(jié)流件本身就由開在提動閥件上的窄孔組成，節(jié)流的殼體通道從上述的出口導(dǎo)向柱塞腔。這種已知的結(jié)構(gòu)有缺點(diǎn)，諸如需要在每個提動閥上分別鉆孔之類。因此人們發(fā)現(xiàn)要獲得精確的節(jié)流尺寸是較為困難的。此外，一旦在提動閥件上鉆孔，具有這種結(jié)構(gòu)的閥不能改變或調(diào)整其節(jié)流尺寸，而這種可調(diào)性卻是非常需要的。
這些缺點(diǎn)最早被美國專利RE.30403號所公開的一種改進(jìn)型安全閥所克服，該專利和本發(fā)明一樣都轉(zhuǎn)讓給同一受讓人，其公開的內(nèi)容將詳述如下。該項(xiàng)發(fā)明專利提供了一種新穎的和改進(jìn)的用于上述類型流體系統(tǒng)的安全閥結(jié)構(gòu)，它具有較簡單、經(jīng)濟(jì)和易制造的優(yōu)點(diǎn)。此外該專利還提供一種改進(jìn)的可以簡便地調(diào)整其操作速度的安全閥。
該發(fā)明專利可用于往復(fù)運(yùn)動的流體馬達(dá)的壓縮空氣供應(yīng)線路中，該供應(yīng)線路有一可有選擇地加壓或排空所述線路的供應(yīng)閥和控制所述流體馬達(dá)的控制閥。安全閥置于供應(yīng)閥和控制閥之間。所述的安全閥有一個外殼，外殼上設(shè)有供應(yīng)口和出口及一個徑向閥座。帶提動閥件的閥桿可同所述的閥座接合，及一彈簧偏置件項(xiàng)靠在閥座上。其中一致動柱塞與閥座連接并可在朝外殼一面敞開的柱塞腔內(nèi)運(yùn)動。所述的柱塞腔由外殼面上的一個蓋封住，其中第一通道從供應(yīng)口起通向由上述蓋形成的柱塞腔部分;第二通道從所述的柱塞腔部分起通向出口;在第一通道有一可調(diào)的節(jié)流件。柱塞和彈簧的相對尺寸應(yīng)為這樣，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的線路全壓的某個比例值時，柱塞將使閥件克服該彈簧的推力而處于開口位置。
在上述發(fā)明專利的一個實(shí)施例中，可調(diào)的節(jié)流裝置包括第一通道中的螺紋部分，靠近外殼面。若干個外螺紋栓子可在該螺紋部分中交替互換地安裝。其中可互換的栓子有各種最小直徑的節(jié)流通道。在另一實(shí)施例中，可調(diào)的節(jié)流裝置是由針閥可轉(zhuǎn)動地裝在上述的蓋中并布置在第一通道部分內(nèi)而成，這樣通過針閥在節(jié)流口內(nèi)的轉(zhuǎn)動，很方便地調(diào)整節(jié)流的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的安全閥，包括在系統(tǒng)起動期間為給流體馬達(dá)逐漸加壓的柱塞致動裝置，最好采用與上述的美國專利30，403所述的安全閥基本相似的可調(diào)的流體節(jié)流方法。此外，這種改進(jìn)的安全閥最好包括一個可在排氣封閉腔中運(yùn)動的浮動的排氣閥致動裝置，根據(jù)排氣封閉腔內(nèi)有沒有壓力分別作切斷或連通安全閥出口和排出口之間流體連通的操作。在至少一個實(shí)施例中，安全閥組件中還包括先導(dǎo)操縱裝置，用來可選擇地接通或切斷促動柱塞致動器及排氣閥致動裝置的壓力。這種先導(dǎo)操縱裝置可以設(shè)在安全閥進(jìn)口或稱供應(yīng)口的上游。該優(yōu)選的安全閥還包括一止回閥，以防止流體從安全閥的出口回流到柱塞致動器及排氣閥致動裝置。
結(jié)合附圖，本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和特征將從下面的描述和所附的權(quán)利要求書清楚地表達(dá)出來，在圖中;


圖1為用來控制雙作用流體馬達(dá)用的傳統(tǒng)的壓力空氣系統(tǒng)的概略圖，該系統(tǒng)中裝有已知的安全閥;
圖2是本發(fā)明的一個示例性的安全閥的剖面圖;
圖3是圖2所示的安全閥沿3-3線剖取的部分剖面圖;
圖4為本發(fā)明第二個實(shí)施例的部分剖面圖，其中用于安全閥的先導(dǎo)或電磁控制被取消了。
圖2至4示出了本發(fā)明示例性的安全閥。如圖所示的這種安全閥被用于氣動系統(tǒng)，用來控制氣動流體馬達(dá)的運(yùn)行，而馬達(dá)又帶動所驅(qū)動的設(shè)備。本領(lǐng)域的技術(shù)人員從下述的說明及附圖和權(quán)利要求書中不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的思想并不限于圖中所示的實(shí)施例范圍。本發(fā)明還可用于其它類型的流體系統(tǒng)和其它裝置。
圖1示出了典型的氣動系統(tǒng)10，在該系統(tǒng)中可以設(shè)置已知的上述類型的安全閥，這種已知的安全閥已在圖1簡略地示出。該安全閥11布置在壓力空氣供應(yīng)線路12上，位于供應(yīng)閥13和控制閥14之間。所說的供應(yīng)閥13可以是氣促動的或電促動的，還可以是手動的。控制閥14用于控制雙作用的可往復(fù)運(yùn)動流體馬達(dá)15。馬達(dá)15具有柱塞20或其它運(yùn)動元件，在(例如)一個氣缸中運(yùn)動。流體馬達(dá)15的作用是操縱一個受控部件16，諸如沖頭或設(shè)備的其它被驅(qū)動部件。如圖1所示，供應(yīng)閥13為典型的三通閥，它可在供應(yīng)線路12接到排氣口17的排氣位置和壓力空氣源18接到供應(yīng)線路12的供應(yīng)位置之間移動。通常在氣動系統(tǒng)操作期間，該供應(yīng)閥13將被促動或轉(zhuǎn)換到其打開或供應(yīng)位置;當(dāng)氣動系統(tǒng)10關(guān)閉時，它被轉(zhuǎn)換到排氣位置。該系統(tǒng)操作重新開始時，供應(yīng)閥13將重新被轉(zhuǎn)換至供應(yīng)位置。
圖中所示的控制閥14為傳統(tǒng)的四通閥。為給分別導(dǎo)向流體馬達(dá)15左腔24和右腔23的兩線路19和21加壓和排氣，四通閥具有一個供應(yīng)口29和排氣口30。在圖1所示的位置中，控制閥通過一單向閥22把未節(jié)流過的壓力傳向流體馬達(dá)15的右腔23，從而使受控部件16向左方運(yùn)動。與此同時，流體馬達(dá)15的左腔24內(nèi)的空氣將通過節(jié)流件25被排空。當(dāng)控制閥14轉(zhuǎn)到其相反的位置時，壓力空氣將通過一個單向閥26無節(jié)流地流向馬達(dá)15的左腔24，而右腔23中的空氣通過節(jié)流件27被排空。控制閥14一般位于圖1所示的位置或另外一個位置，它可由一個普通的操縱裝置28促動而轉(zhuǎn)換到其相反的位置。操縱裝置可以是電磁閥或先導(dǎo)閥之類。
如果沒有安全閥11的存在，當(dāng)供應(yīng)線路12通過供應(yīng)閥13移動至其排氣位置而關(guān)閉時，則包括流體馬達(dá)腔23和24在內(nèi)的系統(tǒng)10內(nèi)所有壓縮空氣將被放走。即使流體馬達(dá)15和受控部件16最初可能位于左邊位置，如圖1所示，在系統(tǒng)10關(guān)閉時，它們也可能偶然地滑移或轉(zhuǎn)換到右邊的位置。這種滑移或轉(zhuǎn)換例如可能是重力引起的，還可能是由于外力作用在受控部件16而引起的。在這種情況下，控制閥14將保持在圖1所示位置，而該閥本來應(yīng)通過空氣壓力下把流體馬達(dá)15和受控部件16保持在左邊位置上的。因此，當(dāng)供應(yīng)閥13重新打開系統(tǒng)開始操作時，全部空氣壓立即供給控制閥14的供應(yīng)口29，這樣會導(dǎo)致流體馬達(dá)15和受控部件16有可能突然急速向左向移動的危險。這是因?yàn)樵谠缦扰趴盏淖笄?4內(nèi)無殘余空氣壓力，當(dāng)流體馬達(dá)15突然向左運(yùn)動時，節(jié)流件25將不起防止這種突然急速移動的作用。
為了防止上述不希望出現(xiàn)的情況，在供應(yīng)線路12中設(shè)置安全閥11，它置于供應(yīng)閥13和控制閥14之間。這種已有的安全閥11可以是任何一種已知的安全閥，包括上述的美國專利RE.30，403上所公開的安全閥。該安全閥和本發(fā)明的安全閥均轉(zhuǎn)讓給同一個人。盡管上述的這種安全閥在過去的日子里使用效果良好，特別是其易可替換的或易調(diào)的節(jié)流件，可逐步地使流體馬達(dá)15和受控部件16運(yùn)動至合適的位置，但本發(fā)明對這種安全閥作了進(jìn)一步的改進(jìn)，特別是它減少了組件數(shù)及維修工作量，還減少了空氣的泄漏和管件數(shù)。
通過下面兩個示例性的實(shí)施例以公開本發(fā)明的這種改進(jìn)的安全閥。其中圖2和圖3示出了一種安全閥40;圖4示出了本發(fā)明安全閥的一種變型，它通過圖中所示的安全閥140體現(xiàn)出來。為此必須指出，該兩示例性的安全閥40和140均可用于上述的氣動系統(tǒng)10，即用安全閥40或140來代替圖1中已有的安全閥11。但本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)是這兩個示例性的安全閥40或140不僅能代替圖1中的安全閥，而且還可代替供應(yīng)閥13。
參看圖2和圖3，本發(fā)明的示例性安全閥40包括一外殼42，一供應(yīng)口44，一出口46及一個排出口49。閥座47做在外殼42內(nèi)，其中閥桿48穿過開在外殼42上的孔58，所述的閥桿48可滑動地載帶一個提動閥件50。通過在提動閥件50和孔58一端的外殼42里面部分延伸的彈簧52給提動閥件50加偏壓，使之與閥座47密封地相接合。下面將會更詳細(xì)地解釋，即促使提動閥件50與閥座47的密封接合的主要力由加壓的進(jìn)口空氣提供，而不是彈簧52的偏壓力，至少當(dāng)安全閥40來代替圖1概圖1概略示出的氣動系統(tǒng)中的安全閥11和供應(yīng)閥13時是這樣。
閥桿48的另一端剛性地同上柱塞56相接，該柱塞也布置在孔58內(nèi)。如圖2所示，每當(dāng)上柱塞56向下移動時，閥桿48的臺階部分51就向下壓迫提動閥件50，使其處于開口位置。此外，可滑動地裝在閥桿48上的承壓盤70通過密封圈71密封地裝在孔58內(nèi)，排空柱塞80也由一對密封圈81密封地與孔的內(nèi)部相接觸。這樣承壓盤70和排空柱塞80在孔58某一部分限定出一個排空封閉室或腔58。
針閥體62固接在外殼42的基本為平的表面54上，它有一個擴(kuò)孔63。針閥體擴(kuò)孔63的一部分與孔58相對準(zhǔn)，以形成一個上柱塞56的柱塞腔60。針閥件66布置在橫向在針閥體62上延伸的孔中，通過設(shè)在針閥體62內(nèi)的節(jié)流口67而起節(jié)流作用。該針閥件66還包括桿68，該桿在與針閥件的自由端的相反端做有螺紋部分69，以便與針閥體62的孔65的螺紋部分相旋合。設(shè)置桿68的螺紋部分69的目的在于調(diào)節(jié)針閥件66相對于節(jié)流口67的位置，這樣就可以對節(jié)流口67的流通截面積作調(diào)節(jié)，進(jìn)而較容易地使上述的美國專利RE.30，403的安全閥之類實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)節(jié)。結(jié)合安全閥40的操作全過程，下面將對針閥的結(jié)構(gòu)的效果作詳細(xì)的介紹。
安全閥40還包括一個固接在針閥體62的基本上為平的表面上的適配塊88，通過它使針閥體62同先導(dǎo)操縱器90相連。該先導(dǎo)操縱器在圖2中僅概略地示出，它最好為三通先導(dǎo)閥，可能通過先導(dǎo)空氣信號致動，或當(dāng)用電磁先導(dǎo)閥時通過電信號致動。該先導(dǎo)操縱器甚至為手動(和可任意鎖緊)的閥，還可以通過任何其它本領(lǐng)域已知的先導(dǎo)致動系統(tǒng)或裝置。該先導(dǎo)操縱器一般包括一進(jìn)口92，一出口92和一排出口92，這只考慮到操縱器為空氣致動的先導(dǎo)操縱器的情況下是這樣的。此外，如下述的在圖4所示的一個改型的實(shí)施例中，通過使進(jìn)口91和出口92之間的流體連通的辦法可以取消上述的先導(dǎo)操縱器，在這種情況下加壓的進(jìn)口空氣代替先導(dǎo)空氣，這在先導(dǎo)操縱器90所提供的控制能力被認(rèn)為不必要或不要求時才采取這種做法。下面將詳細(xì)地對安全閥40的各種改型作描述。
在安全閥40中設(shè)有各種流體通道、進(jìn)出口及腔室，外殼42的各部分之間流體可以流通，此外還有針閥62適配塊88，及先導(dǎo)操縱器90。下面通過對安全閥40的操作過程的描述來對上述進(jìn)出口、通道及腔室的相互聯(lián)系和流體游動路徑作詳細(xì)的闡述。
為了描述安全閥40的操作過程，首先假定安全閥40被裝在氣動系統(tǒng)中，例如裝在圖1所示的氣動系統(tǒng)10中，此時安全閥40代替了圖中所示的安全閥11和供應(yīng)閥13。如前所述，盡管安全閥40的主要優(yōu)點(diǎn)之一是可代替下述的閥，即安全閥11和供應(yīng)閥13，但它還可裝在氣動系統(tǒng)中，如上述氣動系統(tǒng)10，同供應(yīng)閥13相接，此時供應(yīng)閥13位于空氣源18和安全閥40之間的上游。
參看圖1并結(jié)合圖2和圖3，假定裝有安全閥40的系統(tǒng)10的零件和組件處在圖1所示的一個起始位置，即系統(tǒng)處于“停車”或稱“關(guān)”的位置。最初流體馬達(dá)15和受控部件16可能位于圖1所示的左手實(shí)線位置。但流體馬達(dá)15和受控部件16也有可能處在圖1所示的右邊虛線位置。在這種情況下，先導(dǎo)操縱器90處于切斷狀態(tài)(系統(tǒng)10為“靜止”狀態(tài))。這里供應(yīng)口44具有全部的進(jìn)口壓，該壓力通過外殼42的通道72和第二通道73(該通道由于在圖2的截面上看不見而示意地用虛線示出)與穿過適配塊88與先導(dǎo)操縱器的進(jìn)口91相聯(lián)，從而與先導(dǎo)操縱器相聯(lián)。該進(jìn)口壓由于先導(dǎo)操縱器90處于切斷或稱“關(guān)閉”的狀態(tài)而不與該操縱器的出口92相聯(lián)通。同樣，壓力進(jìn)口空氣通過供應(yīng)口44與提動閥件50的下側(cè)聯(lián)通，此時該提動閥件50由進(jìn)口空氣壓力及彈簧52的偏壓推到其閉合位置。這樣防止了進(jìn)口或稱供應(yīng)口44的進(jìn)口空氣壓通過外殼42與出口46相通的情況。必須注意，在安全閥40與供應(yīng)閥13相連接的設(shè)備中，上述的起始狀態(tài)只有在供應(yīng)閥13轉(zhuǎn)換到其開口位置，即讓壓力空氣源18通向安全閥40的進(jìn)口或供應(yīng)口44后才存在。
當(dāng)系統(tǒng)10被要求進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)時，用一個信號(如氣或電信號)來促動先導(dǎo)操縱器90，這樣流體就可以從先導(dǎo)進(jìn)口91流到先導(dǎo)出口92。因而全部氣壓經(jīng)適配塊88傳至孔口74、腔75和與針閥體62進(jìn)口側(cè)相通的通道76。該壓力空氣以可選擇調(diào)整的方式流過位于針閥件66和節(jié)流口67之間的節(jié)流裝置而流向孔63和柱塞腔60，從而該節(jié)流過的壓力流體作用在上柱塞56的上表面。該節(jié)流過的流體還流過一單通閥77和通道78而流到出口46。這種以可控速率從出口46流出的流體逐漸把流體馬達(dá)15和受控部件16轉(zhuǎn)換至它們左手位置(假定它們最初已滑移到或由于偶爾原因轉(zhuǎn)到其右邊位置)。與此同時，全進(jìn)口空氣壓從上述的針閥體62的孔口74和腔75經(jīng)另一個通道79和示意表示的通道82連通至外殼42內(nèi)位于排氣柱塞80上面的排氣封閉腔84。由于排氣柱塞80通過排氣封閉腔84的空氣壓力而處于閉合的位置，此時排氣閥件86靠在排氣座87上，因而可以防止出口46中的空氣流通過排氣通道85而流向排出口49。
當(dāng)流體馬達(dá)15和受控部件16逐漸轉(zhuǎn)到其左手位置時，孔63和柱塞腔60內(nèi)的壓力增大至一預(yù)定的值，例如在120psi壓力系統(tǒng)中達(dá)到30至40psi壓力，由于上柱塞56與提動閥件50的面積相比要顯得大，所以能克服作用在提動閥件50下側(cè)的進(jìn)口壓力及彈簧52的偏壓之和，因而通過與桿48的臺階部分51的接合迫使提動閥件50迅速轉(zhuǎn)換到其開口位置，這樣全部進(jìn)口壓通過出口46傳至系統(tǒng)10。在這個操作過程中，由于排氣柱塞80的頂部面積大于其底部面積，因而排氣柱塞保持在其原先所述的封閉位置。在以后一系列操作過程中，安全閥仍然保持打開狀態(tài)，流體馬達(dá)15的操作過程以傳統(tǒng)的方式，即通過上述示例性的氣動系統(tǒng)10上的控制閥14的促動來進(jìn)行的。
當(dāng)先導(dǎo)操縱器90再次斷開并處于閉合或稱“關(guān)閉”的位置時，壓力空氣通過操縱器90的排氣口93從柱塞腔60排空，進(jìn)口空氣壓力和/或彈簧偏壓力促使提動閥件50關(guān)閉，而單向閥77則防止流體從出口46返回到柱塞腔60和排氣封閉腔84。與此同時，進(jìn)口壓力空氣被阻塞，不能流過安全閥40而與出口46相通。還由于先導(dǎo)操縱器90通過其排出口93排氣，腔75和通道79和82的壓力也被撤去，因而使排氣封閉腔84排空。結(jié)果，如圖2和3所示，在出口46的空氣壓力影響下排空柱塞80和其相聯(lián)的排氣閥件86被向上推，從而出口46與排出通道85相聯(lián)通，通過排出通道8，系統(tǒng)10從排出口排氣。一旦處于停機(jī)或“關(guān)閉”狀態(tài)，氣動系統(tǒng)10被關(guān)閉，不再作用流體馬達(dá)15及受控部件16，因而氣動系統(tǒng)回到上述的原先狀態(tài)，這時流體馬達(dá)15和受控部件16會發(fā)生滑移或偶爾轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。因此現(xiàn)可以看到，在氣動系統(tǒng)(如系統(tǒng)10)內(nèi)用安全閥40可用來促動或退動該系統(tǒng)，在系統(tǒng)中可有一個安全的逐漸增大的壓力，防止了原先滑移和轉(zhuǎn)換了位置的元件回到合適的起始位置時所帶來的突然性和其它潛在的危險。
如上所述，帶有氣動、電動或手動的先導(dǎo)操縱器90的安全閥40能用于如氣動系統(tǒng)10之類的氣動系統(tǒng)中，可以同供應(yīng)閥13相接或不與其相連。帶先導(dǎo)操縱器90的安全閥40的一個主要優(yōu)點(diǎn)是，在大多數(shù)情況下由先導(dǎo)操縱器90所提供的控制功能使供應(yīng)閥13變得無用。需要指出的是，先導(dǎo)操縱閥90可以是手動的三通先導(dǎo)閥，該閥還可包括鎖定特征，如本發(fā)明的受讓人ROSS操縱閥公司生產(chǎn)的商標(biāo)為L-O-X的鎖定閥。在這種情況下，先導(dǎo)操縱閥90的開、閉及排氣功能可通過對三通先導(dǎo)閥的手動操作來達(dá)到，還可以把操縱閥鎖定在打開或關(guān)閉位置上，以基本防止在系統(tǒng)運(yùn)行或關(guān)閉狀態(tài)下對系統(tǒng)那種不希望有的損害。還應(yīng)當(dāng)注意，針閥結(jié)構(gòu)被認(rèn)為在節(jié)流尺寸可調(diào)性方面具有較寬的連結(jié)可調(diào)范圍，但上述的針閥結(jié)構(gòu)還可由美國專利RE.30，403中的可交換的、不同尺寸的節(jié)流口塞代替。
圖4示出了一種上述具有高控制性的安全閥40的替換結(jié)構(gòu)，圖中所示的安全閥140除了下述方面不同外其形狀和功能基本與安全閥40相同。圖4中的安全閥140的各零件和組件號與對應(yīng)的安全閥40的號相似，只是前面多加了“1”。
在圖4中，圖2和圖3所示的安全閥40的適配塊88和先導(dǎo)操縱器90由平直的適配塊188代替。適配塊188包括一條直通的通道195，該通道在通到孔口174的通道173(對應(yīng)圖2中的通道73)和針閥體162中的腔175之間提供直通的流體流通。如上所述，具有這種直通的流體流通的適配塊188消除了原先圖2圖3中所示的安全閥40的先導(dǎo)操縱器90的控制，但安全閥140仍具有為氣動系統(tǒng)提供逐漸起動的特點(diǎn)，如上所述，這樣可避免流體馬達(dá)15和受控部件16突然滑移轉(zhuǎn)換的危險。這種裝在安全閥140上的適配塊188在當(dāng)氣動系統(tǒng)10中保留供應(yīng)閥13以用來起動或關(guān)閉該系統(tǒng)時較為經(jīng)濟(jì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易想到其它的應(yīng)用。本發(fā)明的上述安全閥可用在已經(jīng)裝有供應(yīng)閥13的氣動系統(tǒng)中，此時人們要求低成本的設(shè)備，而由先導(dǎo)操縱器90提供的高控制性能被認(rèn)為是不必要的。
以上所描述的僅僅是本發(fā)明的幾個實(shí)施例，僅作示例之用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員不難發(fā)現(xiàn)，可以從以上的說明、附圖和后附的權(quán)利要求書中作各和不同的變化和改型，而不背離下面權(quán)利要求所定義的發(fā)明精神和范圍。
權(quán)利要求
1.在流體系統(tǒng)中有一個流體操作的裝置和一以預(yù)定線路壓力給所說的裝置供應(yīng)壓力流體的供應(yīng)線路，一安全閥布置在所說的供應(yīng)線路中，所說的安全閥包括一外殼，其上設(shè)有供應(yīng)口，出口和排出口；一可動的提動閥件，它由一閥桿載帶，當(dāng)閥件處于打開位置時在供應(yīng)口和出口之間提供流體連通，當(dāng)閥件處于關(guān)閉位置時可阻止流體流通，所述的線路壓力有助于促使所述的提動閥件處于關(guān)閉位置；一柱塞，位于上述外殼的一個柱塞腔中并與上述的閥桿相接；第一通道，在所述的外殼中從供應(yīng)口通向上述的柱塞腔；第二通道，在外殼中從柱塞腔通向所述的出口；及節(jié)流裝置，在上述的第一通道內(nèi)進(jìn)行節(jié)流；所說的柱塞和提動閥件的相對尺寸應(yīng)為這樣，即當(dāng)柱塞腔的壓力達(dá)到線路壓力一個預(yù)定比例時，柱塞和閥桿將克服線路壓力而使提動閥件處于打開的位置；所述的安全閥還包括一個可在外殼內(nèi)的一個排氣封閉腔中運(yùn)動的排氣柱塞；一排氣閥件，同所述的排氣柱塞相接，可在給出口和排出口之間提供流體連通的開口位置和阻塞出口和排出口之間流體連通的關(guān)閉位置之間運(yùn)動；第三通道，在外殼中從供應(yīng)口通到排氣封閉腔，使得上述的線路壓力能作用在所說的排氣柱塞上，有助于促使排氣閥件處于關(guān)閉位置，操縱裝置，至少在兩個位置之間可有選擇地動作，該兩位置分別為允許和切斷上述線路壓力流體流向柱塞腔和排氣封閉腔；排氣柱塞和排氣閥件的相對尺寸應(yīng)為這樣，即當(dāng)排氣封閉腔具有線路壓力時，排氣閥件將處于關(guān)閉位置，當(dāng)排氣封閉腔不被供給線路壓力時，排氣閥件將處于打開位置，使從出口出來的流體經(jīng)排出口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于所說的排氣柱塞和排氣閥件可滑動地布置在閥桿上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于安全閥在第二通道中包括一單向閥，用來只允許流體從所述的柱塞腔流向出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于操縱裝置為流體致動的先導(dǎo)閥，置在供應(yīng)口和節(jié)流裝置之間及供應(yīng)口與第三通道之間的第一通道中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于操縱裝置為電促動的先導(dǎo)閥，置于供應(yīng)口和節(jié)流裝置之間及供應(yīng)口與第三通道之間的第一通道中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于操縱裝置為手動的先導(dǎo)閥，置于供應(yīng)口和節(jié)流裝置之間及供應(yīng)口與第三通道之間的第一通道中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全閥，其特征在于所述的手動閥包括一個可選擇地用來在至少一個位置鎖定手動閥的鎖定裝置，在該位置，所述的線路壓力流體與柱塞腔和排氣封閉腔相切斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于所說的操縱裝置為流體致動閥，置于所說的安全閥的供應(yīng)口的上游供應(yīng)線路中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于所述的操縱裝置為電促動閥，置于所述的安全閥供應(yīng)口的上游供應(yīng)線路中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于所述的操縱裝置為手動閥，置于所說的安全閥供應(yīng)口的上游供應(yīng)線路中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于節(jié)流裝置包括一個位于第一通道的節(jié)流口，該節(jié)流口的流體流通橫截面至少比節(jié)流口上游的第一通道部分小。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的安全閥，其特征在于安全閥包括用于可選擇地改變節(jié)流口的流體流通截面積的調(diào)節(jié)裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的安全閥，其特征在于所述的調(diào)節(jié)裝置包括一個部分伸進(jìn)節(jié)流口的針閥件和用來使該針閥件進(jìn)一步伸進(jìn)或退出節(jié)流口以改變流體流通截面積的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于所述的流體系統(tǒng)為一空氣系統(tǒng)，所述的線路壓力為壓縮空氣壓力。
15.在流體系統(tǒng)中有一個流體操作的裝置和一以預(yù)定線路壓力給所說的裝置供應(yīng)壓力流體的供應(yīng)線路，一安全閥布置在所說的供應(yīng)線路中，所說的安全閥包括一外殼，其上設(shè)有供應(yīng)口、出口和排出口;一可動的提動閥件，它由一閥桿載帶，當(dāng)閥件處于打開位置時，在供應(yīng)口和出口之間提供流體連通，當(dāng)閥件處于關(guān)閉位置時可阻止流體流通，所述的線路壓力有助于促使所述的提動閥件處于關(guān)閉位置;一柱塞，位于上述外殼的一個柱塞腔中并與上述的閥桿相接;第一通道，在所述的外殼中從供應(yīng)口通向上述的柱塞腔;第二通道，在外殼中從柱塞腔通向所述的出口;及節(jié)流裝置，在上述的第一通道內(nèi)進(jìn)行節(jié)流;所說的柱塞和提動閥件的相對尺寸應(yīng)為這樣，即當(dāng)柱塞腔的壓力達(dá)到線路壓力一個預(yù)定比例時，柱塞和閥桿將克服線路壓力而使提動閥件處于打開的位置;所述的安全閥還包括一個可在外殼內(nèi)的一個排氣封閉腔中運(yùn)動的排氣柱塞;一排氣閥件，同所述的排氣柱塞相接，可在給出口和排出口之間提供流體連通的開口位置和阻塞出口和排出口之間流體連通的關(guān)閉位置之間運(yùn)動;第三通道，在外殼中從供應(yīng)口通到排氣封閉腔，使得上述的線路壓力能作用在所說的排氣柱塞上，有助于促使排氣閥件處于關(guān)閉位置;操縱裝置，至少在兩個位置之間可有選擇地動作，該兩位置分別為允許和切斷上述線路壓力流體流向柱塞腔和排氣封閉腔;排氣柱塞和排氣閥件的相對尺寸應(yīng)為這樣，即當(dāng)排氣封閉腔具有線路壓力時，排氣閥件將處于關(guān)閉位置，當(dāng)排氣封閉腔不被供給線路壓力時，排氣閥件將處于打開位置，使從出口出來的流體經(jīng)排出口排出;所說的安全閥還包括一單通閥，該閥位于位于第二通道中，用來只允許流體從柱塞腔流向所述的出口;及所述的節(jié)流裝置包括位于第一通道的節(jié)流口，所述的節(jié)流口的流體流通截面積至少比該節(jié)流口上游的第一通道部分要小。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于所述的排氣柱塞和排氣閥件是可滑動地裝在閥桿上的。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于所述的操縱裝置為流體致動閥，置于供應(yīng)口和節(jié)流裝置之間及供應(yīng)口與第三通道之間的第一通道中。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于所述的操縱裝置為電促動的先導(dǎo)閥，置于供應(yīng)口和節(jié)流裝置之間及供應(yīng)口與第三通道之間的第一通道中。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于所述的操縱裝置為手動的先導(dǎo)閥，置于供應(yīng)口與節(jié)流裝置之間及供應(yīng)口與第三通道之間的第一通道中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的安全閥，其特征在于所述的手動閥包括一個可選擇地用來在至少一個位置鎖定手動閥的鎖定裝置，在該位置，所述的線路壓力流體與柱塞和排氣封閉腔相切斷。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于所述的操縱裝置為流體致動閥，置于所說的安全閥供應(yīng)口的上游供應(yīng)線路中。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于所述的操縱裝置為電促動閥，置于所說的安全閥供應(yīng)口上游的供應(yīng)線路中。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于所述的操縱裝置為手動閥，置于安全閥供應(yīng)口上游的供應(yīng)線路中。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于安全閥包括用于可選擇地改變節(jié)流口的流體流通截面積的調(diào)節(jié)裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的安全閥，其特征在于所述的調(diào)節(jié)裝置包括一個部分伸進(jìn)節(jié)流口的針閥件和用來使該針閥件進(jìn)一步伸進(jìn)或退出節(jié)流口以改變流體流通截面積裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全閥，其特征在于所述的流體系統(tǒng)為一空氣系統(tǒng)，所述的線路壓力為壓縮空氣壓力。
全文摘要
安全閥包括在系統(tǒng)起動期間為給流體馬達(dá)逐漸加壓的柱塞致動裝置，最好用可改變流體節(jié)流的方法。此外，安全閥最好包括一個可在排氣封閉腔中移動的浮動排氣閥致動的裝置，根據(jù)排氣封閉腔內(nèi)有沒有壓力分別作切斷或連通安全閥出口和排出口之間的流體連通操作；安全閥還包括先導(dǎo)操縱裝置，可選擇地接通或切斷促動柱塞致動器及排空閥致動裝置的壓力，還包括一止回閥，以防止流體從安全閥的出口回流至柱塞致動器及排氣閥致動裝置。
文檔編號F15B11/068GK1061838SQ91109380
公開日1992年6月10日 申請日期1991年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月26日
發(fā)明者尼爾·伊格·魯塞, 奧恩·哈盧得 申請人:羅斯控制閥公司