在用于歧管组件的电磁阀中预测失效的装置和方法制造方法及图纸

一种电磁阀组件，具有阀体，阀芯可滑动地安装在阀体中并且由具有线圈的螺线管操作。歧管构件具有多个流动路径，用于向电磁阀组件供应加压的流体以及排放来自电磁阀组件的加压的流体。将中间块插入阀体与歧管构件之间。中间块具有多个通孔，用于连接歧管构件的通孔与阀体的通孔。至少一个传感器内置在中间块中用于在通孔的至少一个中传感压力和流量中的至少一个。

Devices and methods for predicting failure in solenoid valves for manifold components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在用于歧管组件的电磁阀中预测失效的装置和方法
本专利技术涉及歧管组件中的电磁阀控制系统。
技术介绍
歧管组件通常在组装或者工业线中使用以在该线中选择性地将气压引导到各种气动装置。歧管组件包括电力致动的电磁阀，控制用于操作这些装置的气流的方向。这些歧管组件通常模块化并且由多个单个的歧管块构件(经常被称作歧管块)和单个的控制阀体(经常被称作电磁阀、阀块或仅仅阀构件)组装。歧管组件经常具有通用的导向压力通道和主要压力通道，通用的导向压力通道和主要压力通道连接到电磁阀，电磁阀进而控制主要压力向各自的气动装置的流动。已知这些歧管组件包括插入歧管块与电磁致动阀之间的夹层块，以便提供用于主要压力的关闭阀，以将第二气压源引导至单个的阀站或者从歧管提供和分离单个阀站的排出口，或者容纳压力传感器。也已知在夹层块中安装压力传感器以监控输入和输出压力。这些歧管组件能够包括多个歧管块、夹层块、阀站和电磁阀，电磁阀进而在大型制造组装或者工业线中依次操作多个装置。由于控制阀的每个都需要正确地操作以保持各自装置的正确操作，单个控制阀以及它相应的装置的失效(failure，故障)可能引起全部组装或者工业线停止操作。因此，在操作条件下保持每个阀并且在计划中的保持和正常运行时间内在所有的阀失效之前更换它以防止计划外的线停止是非常需要的。在电磁阀的失效能被预测的情况下，准时更换将会是可能的。在失效不是没有警告突然发生的情况下，能够进行失效的预测。换句话说，能够检测到在异常行为或者性能的早期劣化(degradation)作为早期的警告指示器的情况下，那么即将来临的失效的预测变得可能。美国专利6,386,229讨论了基于特定的时间值，通过监控阀在歧管组件中的位置来预测失效的方法。阀芯的位置通过使用安装在滑阀(spoolvalve)上的磁体和伸到阀体上的霍尔效应传感器来检测，霍尔效应传感器用于随着滑阀在其两个位置之间移动感测磁体的接近。移动是定时的，并且如果测量到的时间减慢到超出正常操作阀的范围，则认为阀需要更换。通常这些计时器、压力传感器和霍尔效应传感器被构建在阀体内。然而，这个方法要求将歧管块初始地设计和配置有合适的传感器和磁体，并且无法解决减少对阀的修改的需求，以及无法满足监控已经安装在自动化工业和组装线上的多个控制阀和歧管构件的需求。需要的是这样的系统，通过比较在排放线中的压力相对于供应线的变化以及比较致动控制阀的螺线管的电流，来检测控制阀任何劣化。此外，还需要的是安装检测压力、线圈电流和阀位置的传感器的夹层块，能够改装现存的歧管块和控制阀体，并且位于其中的传感器能够用来预测控制阀的失效。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，电磁阀组件包括阀体，阀芯可移动地安装在阀体中并且由具有线圈的螺线管操作，螺线管可操作地引起阀芯移动。歧管构件具有多个流动路径，用于向电磁阀组件供应加压的流体以及排放来自电磁阀组件的加压的流体。中间块插入在阀体与歧管构件之间，中间块具有第一安装表面和第二安装表面，在第一安装表面上布置阀体，第二安装表面与第一安装表面相对，用于将中间块布置在歧管构件上。中间块具有多个通孔用于将在歧管构件处的端口连接到在阀体处的端口。至少一个传感器内置在中间块中用于在通孔的至少一个中传感压力和流量中的至少一个。优选地，至少一个传感器是传感器板的形式并且具有多个安装在其上的压力感测器，用于在多个通孔中检测压力。优选地，至少一个传感器也包括内置在中间块中的电流传感器，用于传感供应到线圈的电流。在一个实施方式中，位置传感器在不侵入阀体内部的情况下位于中间块的内部，用于传感贴附在阀芯上的磁体的位置。在一个实施方式中，在流动路径的一个中存在检测由泄露引起的超声的泄露传感器。根据本专利技术的另一个方面，电磁阀组件具有阀体，阀芯可滑动地安装在阀体中并且由具有线圈的螺线管操作，螺线管可操作地引起阀芯移动。歧管构件具有多个流动路径用于向电磁阀组件供应加压的流体和排放来自电磁阀组件的加压的流体。电磁阀组件具有至少一个传感器，用于检测电磁阀组件的多个参数。一个参数可以是在排放端口中的压力，另一个参数可以是通往线圈的电流，用于在电磁阀组件的至少一个致动循环期间比较电流和压力以建立标准化循环轮廓线。存储装置存储由传感器检测到的标准化循环轮廓线，并且也存储预定的容差边界，其从标准化循环轮廓线中确定。比较器连接到至少一个传感器和存储装置，并且将来自至少一个传感器的参数与标准化循环轮廓线和预定的容差边界相比较。警报器可操作地连接到比较器，并且在比较器比较来自至少一个传感器的参数与标准化循环轮廓线和预定的容差边界并发现参数在预定的容差边界范围之外的情况下，警报器致动。优选地，至少一个传感器容纳在位于阀体与歧管构件之间的中间块中。中间块具有第一安装表面和第二安装表面，在第一安装表面上布置阀体，第二安装表面与第一安装表面相对，用于将中间块布置在歧管构件上。多个通孔可操作地将在歧管构件处的端口连接到在阀体上的端口。至少一个传感器内置在中间块中，用于在通孔的至少一个中传感压力和流量中的至少一个。在一个实施方式中，至少一个传感器是传感器板的形式，在传感器板上安装多个压力感测器，用于在多个通孔中检测压力。优选地，参数的一个是阀芯在阀体内的位置。根据本专利技术的另一个方面，用于电磁阀组件的检测系统具有至少一个传感器，用于检测在电磁阀组件的至少一个排放端口中的压力，并且用于检测供应到电磁阀组件的线圈的电流，用于在电磁阀组件的至少一个致动循环期间比较在端口中的电流和电压以建立标准化循环轮廓线。存储装置可操作地连接到至少一个传感器以接收传感的参数来确定标准化循环轮廓线，并且存储预定的容差边界，其从标准化循环轮廓线中建立。比较器可操作地连接到存储装置和至少一个传感器，用于将来自至少一个传感器的参数与标准化循环轮廓线和预定的容差边界相比较。警报装置可操作地连接到比较器，并且在比较器比较来自至少一个传感器的参数与标准化循环轮廓线和预定的容差边界且发现参数在预定的容差边界范围之外的情况下，致动警报器。根据本专利技术的另一个方面，中间块被构造成插入歧管块与内置螺线管操作的控制阀的控制阀体之间。中间块具有一组通孔，用于将在歧管块上的端口连接到在控制阀体上的端口。中间块具有导电电路线，以从在歧管块中的电力电路线向在控制阀中的螺线管的线圈提供电流，以及从在控制阀中的螺线管的线圈向在歧管块中的电力电路线提供电流。多个传感器安装在中间块中，用于传感在通孔的至少一个中的压力和在导电电路线上的电流。优选地，传感器的一个被构造成用于传感阀芯在控制阀体中的位置。根据本专利技术的另一方面，确定操作流体阀的螺线管的操作条件的方法包括对于至少一个循环致动螺线管操作流体阀。在操作流体阀的螺线管的致动之后，对于至少一个循环至少两个参数被测量以建立螺线管操作流体阀的标准化操作轮廓线。标准化操作轮廓线和容差边界存储在记忆装置中。在螺线管操作阀的正常操作期间至少两个参数被传感并且测量。测量到的两个参数在比较器中与记忆装置中标准化操作轮廓线和容差边界相比较。在测量到的参数在容差边界的范围之外的情况下，致动警本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在实施方式中要求的专属所有权或特权由下文限定： /n一种电磁阀组件，其特征在于：/n阀体，阀芯能滑动地安装在所述阀体中并且由具有线圈的螺线管操作，所述螺线管能操作地引起所述阀芯移动；/n歧管构件，具有多个流动路径，用于向电磁阀组件的端口供应加压的流体以及排放来自所述电磁阀组件的端口的加压的流体；/n中间块，插入所述阀体与所述歧管构件之间，其中，所述中间块具有第一安装表面和第二安装表面，在所述第一安装表面上布置所述阀体，所述第二安装表面与所述第一安装表面相对，用于将所述中间块布置在所述歧管构件上，并且所述中间块具有多个通孔，用于将位于所述歧管构件处的端口连接到位于所述阀体上的端口；以及/n至少一个传感器，容纳在所述中间块中，用于感测所述通孔中的至少一个通孔中的压力，/n所述至少一个传感器以传感器板的形式安装在所述中间块中，并且在所述传感器板上安装有多个压力感测器，以用于检测多个所述通孔中的压力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.在实施方式中要求的专属所有权或特权由下文限定：
一种电磁阀组件，其特征在于：
阀体，阀芯能滑动地安装在所述阀体中并且由具有线圈的螺线管操作，所述螺线管能操作地引起所述阀芯移动；
歧管构件，具有多个流动路径，用于向电磁阀组件的端口供应加压的流体以及排放来自所述电磁阀组件的端口的加压的流体；
中间块，插入所述阀体与所述歧管构件之间，其中，所述中间块具有第一安装表面和第二安装表面，在所述第一安装表面上布置所述阀体，所述第二安装表面与所述第一安装表面相对，用于将所述中间块布置在所述歧管构件上，并且所述中间块具有多个通孔，用于将位于所述歧管构件处的端口连接到位于所述阀体上的端口；以及
至少一个传感器，容纳在所述中间块中，用于感测所述通孔中的至少一个通孔中的压力，
所述至少一个传感器以传感器板的形式安装在所述中间块中，并且在所述传感器板上安装有多个压力感测器，以用于检测多个所述通孔中的压力。


2.根据权利要求1所述的电磁阀组件，其特征在于：
所述至少一个传感器包括容纳在所述中间块中的电流传感器，用于感测供应到所述线圈的电流。


3.根据权利要求1所述的电磁阀组件，其特征在于：
位置传感器，被定位在所述中间块的内部，在不侵入所述阀体的情况下用于感测附加在所述阀芯上的磁体的位置。


4.根据权利要求1所述的电磁阀组件，其特征在于：
所述至少一个传感器是泄露传感器，所述泄露传感器在所述流动路径的至少一个流动路径中检测由泄露引起的超声。


5.一种电磁阀组件，其特征在于：
阀体，阀芯能滑动地安装在所述阀体中并且由具有线圈的螺线管操作，所述螺线管能操作地引起所述阀芯移动；
歧管构件，具有多个流动路径，用于向所述电磁阀组件的端口供应加压的流体以及排放来自所述电磁阀组件的端口的加压的流体；
至少一个传感器，用于在所述端口中检测参数，其中一个参数是压力，另一个参数是通往所述线圈的电流，用于在所述电磁阀组件的至少一个致动循环期间比较电流和压力，以建立标准化循环轮廓线；
存储装置，能操作地连接到所述至少一个传感器，用于接收存储所述标准化循环轮廓线和存储预定的容差边界，所述预定的容差边界来自所述标准化循环轮廓线；以及
比较器，能操作地连接到所述存储装置和所述至少一个传感器，用于比较来自所述传感器的参数与所述标准化循环轮廓线和所述预定的容差边界；
警报器，连接到所述比较器，在所述比较器比较来自所述至少一个传感器的参数与标准化轮廓线和所述预定的公差边界并且确定所述参数在所述预定的公差边界之外的情况下，致动所述警报器。


6.根据权利要求5所述的电磁阀组件，其特征在于：
所述至少一个传感器容纳在设置于所述阀体与所述歧管构件之间的中间块中，其中，所述中间块形成第一安装表面和第二安装表面，在所述第一安装表面上布置所述阀体，所述第二安装表面与所述第一安装表面相对，用于将所述安装块布置在所述歧管构件上；
多个通孔，用于使位于所述歧管构件处的端口能操作地连接到位于所述阀体上的端口；以及
所述至少一个传感器，容纳在所述中间块中，用于在所述通孔的至少一个通孔中感测压力和流量的至少一个。


7.根据权利要求6所述的电磁阀组件，其特征在于：
所述至少一个传感器是板的形式的，并且在所述传感器上安装有多个压力感测器，用于检测多个所述通孔中的压力。


8.根据权利要求7所述的电磁阀组件，其特征在于：
至少一个传感器用于感测所述阀芯在所述阀体内的位置。


9.一种用于电磁阀组件的检测系统，其特征在于：
传感器，用于检测供应到所述电磁阀组件的线圈的电流；
第二传感器，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·艾伦·维科尔，恩里科·德·卡罗利斯，地亚哥·卡埃塔诺·费雷拉，帕斯卡尔·莫罗，
申请(专利权)人：阿斯科公司，
类型：发明
国别省市：美国;US