能可靠地进行手动操作的先导控制的锁定阀制造技术

能可靠控制的锁定阀系统，具有与增压流体源（１１）连接的进口孔（３３）和与下游流体驱动装置（１５）连接的出口孔（３４）。双阀单元包括一对阀元件（３１、３２），其可控制地在驱动和停止驱动位置之间运动，以响应先导压力而控制在进口和出口孔之间的第一流动通路。只有两个阀元件都处于驱动位置时，第一通路才将增压流体供给出口孔（３４）。双阀单元还包括排气孔（３５），如果不是两个阀元件都处于驱动位置，则阀元件控制第二流动通路以使出口孔与排气孔连接。先导供给阀（３７）有：进口（３６）与增压流体源（１１）连接；出口（３８）与双阀单元连接；人工驱动的阀元件（３９），用于可选择地将先导压力施加给阀元件（３１、３２），因此阀元件（３９）可关闭以使阀元件（３１、３２）与先导压力隔离，从而以可靠控制的方式锁定阀系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及流体控制锁定阀，尤其是涉及可先导控制的人工驱动的锁定阀，该锁定阀以可靠控制的方式在高容量系统中提供能量隔离。
技术介绍
压缩流体系统在很多工业设备中用于操作不同类型的压力控制促动器。气动系统使用空气或其它气体作为工作流体。液压系统使用油或其它液体。在典型系统中，空气或其它工作流体通过压缩机进行压缩，并通过包括导管和阀的分配系统而供给促动器。某些系统可以通过用于将压缩的空气或其它流体泵送至广泛延伸的供给导管网络内的一个或多个高容量压缩机而覆盖非常广大的区域。网络通常包括能够通过关闭特定阀(称为锁定阀)而与压缩机隔离的部分。这使得系统的一部分能够由于维护或其它原因而被拆卸。在试图拆卸或维护气动或液压系统之前，需要保证将增压流体供给源从进入系统的点移开，并释放残余压力。已经有各种安全标准和政府要求，它们规定能够以可靠控制的方式或通过直接人工操作阀来实现系统的特殊部分的锁定。控制可靠性的意思是有极高的置信度(例如接近100％)，这样，当试图起动阀功能时就将执行该功能。根据标准定义，可靠控制的装置具有冗余性、能监控该装置的性能，且当该装置发生故障时将成为安全状态，该安全状态禁止进一步操作，直到纠正该故障。通常需要人工控制，且安装机械锁定装置(例如挂锁)，以便保证在机器维修或其它操作过程中保持切断增压流体。高容量流体分配系统需要具有较大孔径和较大阀元件(即提升阀的提动头或滑阀芯)的阀。在较大阀尺寸或更高工作压力下，使阀元件在它的打开和关闭位置之间运动需要的驱动力将变得太高，以至于一些人不能方便地人工驱动。较大阀(例如由Ross Controls出售的27级提升阀)通过利用较小阀来控制施加增压流体以便驱动该较大阀，从而使用先导驱动来补偿较大力。不过，现有技术的先导驱动控制阀不能可靠控制，因为它们并不是冗余的，也不进行监控，因此，先导元件的驱动并不能充分保证相应驱动主流量控制阀。当主阀卡在打开位置时，即使先导阀显示流动已经切断，高压流体仍将继续流过该阀。
技术实现思路
本专利技术的优点是实现了锁定流量控制阀的控制可靠性，否则，该锁定流量控制阀在采用人工断开时需要过大的驱动力。阀的冗余性、进行监控和“故障时变成安全状态”的设计使得锁定操作具有可靠控制的置信度水平。在本专利技术的一个方面，提供了一种能可靠控制的锁定阀系统，该锁定阀系统有用于与增压流体源连接的进口孔以及用于与下游流体驱动装置连接的出口孔。双阀单元包括一对阀元件，各阀元件可控制地在相应驱动位置和停止驱动的位置之间运动，以便响应施加给阀元件的先导压力而控制在进口孔和出口孔之间的第一流动通路。只有当两个阀元件都处于相应驱动位置时，第一流动通路才将增压流体供给出口孔。双阀单元还包括排气孔，如果不是两个阀元件都处于相应的驱动位置，则阀元件控制第二流动通路，用于使出口孔与排气孔连接。还提供了先导供给阀，该先导供给阀有进口，用于与增压流体源连接；出口，该出口与双阀单元连接；以及人工驱动的阀元件，用于可选择地将先导压力施加给双阀单元的阀元件，因此，人工驱动的阀元件可以关闭，以便使双阀单元的阀元件与先导压力隔离，从而以可靠控制的方式锁定阀系统。在一个可选实施例中，一个或多个电磁操作阀能够连接于引导管路中，以便遥控或自动控制先导压力施加给双阀单元。附图说明图1是利用增压流体来操作机械(例如气动或液压系统)的系统的示意方框图。图2是现有技术的人工操作锁定阀处于关闭或锁定位置时的剖视图。图3是现有技术的人工操作锁定阀处于打开位置时的剖视图。图4是本专利技术的先导锁定阀系统的一个优选实施例的示意图，该先导锁定阀系统向外部监控系统(未示出)提供电信号反馈。如本领域所知，也可以使用其它类型的独立监控系统。图5是图4的阀系统的一个优选实施例的剖视图。图6是本专利技术的先导控制的锁定阀系统的另一优选实施例的示意图，该锁定阀系统包括遥控电关闭。图7是图6的阀系统的一个实施例的剖视图。具体实施例方式本专利技术包括具有双阀的人工驱动先导装置，以便获得很高的可靠性。该先导装置减小了操作锁定阀所需的力的大小，这样，不需要特别大的力或专用工具来起动锁定功能。因为该双阀为冗余和监控的，所以通过使用双阀，实现了可靠控制，且当一个阀不能正确驱动或停止驱动时，第二阀提供所需功能。一个阀元件的故障通过进行监控来检测，并自动警告用户已发生故障。由于该故障，不能再实现备用功能，因此，在系统重新工作之前需要维修阀。参考图1，增压流体(例如压缩空气)系统10包括与流体分配系统12连接的压缩机11。分配系统12可以包括多个压缩空气导管，这些压缩空气导管通过锁定阀13和14而与多个子管路连接。各子管路可以包括各种气动促动器例如机器促动器15，该气动促动器用于在特定子管路内通过控制阀16来接收压缩空气。阀16可以包括电磁先导件17，该电磁先导件17通过控制器18而通电。来自控制器18的控制信号使得阀16能够将通向机器促动器15的流体导管与增压流体源或包括消声器19的排气孔连接。为了安全地对机器促动器15或阀16进行维护，锁定阀13必须关闭，以便使增压流体源从相应的子管路上移开。压缩机11可以继续向其它子管路提供增压流体。图2中表示了现有技术的人工操作的锁定阀。阀体20包括进口孔21、出口孔22和排气孔23。滑阀芯24可利用施加在手柄25上的人工力而在阀体内纵向运动，以便可选择地使进口孔21与出口孔22连接。图2表示了处于关闭位置的锁定阀，在该位置，阀体20中的锁定孔26与手柄25中的狭槽27对齐，用于容纳挂锁或其它锁，以便在需要时将锁定阀固定在关闭位置。图3表示了锁定阀处于打开位置从而允许流体流过阀。锁定孔26不再与狭槽27对齐，因此锁定阀不能锁定在打开位置。图4表示了本专利技术的先导控制的双阀的一个示意图。阀体30采用包括第一阀元件31和第二阀元件32的双阀单元。阀体30还包括进口孔33、出口孔34和排气孔35。阀元件31和32可以包含在已知类型的双阀单元中，例如图5中所示的Ross Controls的SERPAR交叉流双阀。进口孔33与阀元件31和32连接，并与人工操作的先导阀37的进口36连接。先导供给阀37的出口38与阀元件31和32连接，以便驱动双阀单元。先导供给阀37有人工驱动的阀元件39，用于可选择地使增压流体与双阀元件31和32连接。设置有锁定装置40，以便将阀元件39锁定在停止驱动的位置，在该停止驱动的位置，将阻止增压流体从出口38流出。例如，锁定装置40可以包括锁定孔，例如当处于停止驱动的位置时，该锁定孔与阀元件39的阀芯部分中的锁定槽对齐。双阀单元包括交叉通道41和42，该交叉通道41和42使得阀元件交叉连接，以便进行监控，并预计当任意一个阀元件不能操作时防止进一步操作该双阀单元。包含在监控组件45中的压力开关43和44分别与交叉通道41和42连接。压力开关43和44检测阀元件的驱动或停止驱动的位置，且由压力开关43和44产生的电信号与逻辑块46连接，以便当压力开关指示在第一和第二交叉通道中存在不匹配压力时产生警告信号。也可以根据哪一个交叉通道处于额定压力而另一交叉通道由于故障而未增压，从而确定故障阀元件。除了所示的压力开关外，也可以使用任意类型的监控装置，例如从Ross Controls获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能可靠控制的锁定阀系统，其具有用于与增压流体源（１１）连接的进口孔（３３）以及用于与下游流体驱动装置（１５）连接的出口孔（３４），所述系统的特征在于包括：双阀单元，该双阀单元包括一对阀元件（３１、３２），各阀元件可控制地在相应驱 动位置和停止驱动的位置之间运动，以便响应施加给所述阀元件（３１、３２）的先导压力而控制在所述进口孔（３３）和所述出口孔（３４）之间的第一流动通路，其中，只有当两个所述阀元件（３１、３２）都处于所述相应驱动位置时，所述第一流动通路才将所述增压流体供给所述出口孔（３４），所述双阀单元还包括排气孔（３５），如果不是两个所述阀元件（３１、３２）都处于所述相应驱动位置，则所述阀元件（３１、３２）控制第二流动通路，用于使所述出口孔（３４）与所述排气孔（３５）连接；以及先导供给阀（ ３７），该先导供给阀有：进口（３６），用于与所述增压流体源（１１）连接；出口（３８），该出口与所述双阀单元连接；以及人工驱动的阀元件（３９），用于可选择地将所述先导压力供给所述双阀单元的所述阀元件（３１、３２），因此，所述人工驱动的阀元件（３９）可以关闭，以便使所述双阀单元的所述阀元件（３１、３２）与所述先导压力隔离，从而以能可靠控制的方式锁定所述阀系统。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RE施奈尔，EO卡明斯，
申请(专利权)人：罗斯控制阀公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]