| JP01181696 | WORKING ZONE RESTRICTING METHOD |
| JP06200908 | AIR LEAK CHECK VALVE |
| JP10159812 | HYDRAULIC UNIT |
荣昉 (中国江苏省无锡市滨湖区胡埭镇刘塘归山头118号, Jiangsu 1, 214161, CN)
ZHANG, Zhengfeng (Liutangguishantou No. 118, Hudai Town Wuxi, Jiangsu 1, 214161, CN)
张整风 (中国江苏省无锡市滨湖区胡埭镇刘塘归山头118号, Jiangsu 1, 214161, CN)
LU, Min (Liutangguishantou No. 118, Hudai Town Wuxi, Jiangsu 1, 214161, CN)
无锡市拓发自控设备有限公司 (中国江苏省无锡市滨湖区胡埭镇刘塘归山头118号, Jiangsu 1, 214161, CN)
RONG, Fang (Liutangguishantou No. 118, Hudai Town Wuxi, Jiangsu 1, 214161, CN)
荣昉 (中国江苏省无锡市滨湖区胡埭镇刘塘归山头118号, Jiangsu 1, 214161, CN)
ZHANG, Zhengfeng (Liutangguishantou No. 118, Hudai Town Wuxi, Jiangsu 1, 214161, CN)
张整风 (中国江苏省无锡市滨湖区胡埭镇刘塘归山头118号, Jiangsu 1, 214161, CN)
| 权 利 要 求 书 1、断电保护式压力机用安全控制双联阀, 包括由两个单式电磁阀的进气口、 出气口和排 气口直接并联而成的并联型双联阀(56)或交叉镜像并联而成的交叉流双联阔(96), 或双十 字交叉流双联阀(100); 在并联型双联阀(56)、 交叉流双联阀(96)或双十字交叉流双联阀 ( 100) 的输出口 (60)增设安全阀(55); 在并联型双联阀(56)、 交叉流双联阔 (96)或双 十字交叉流双联阀(100)的下阀口 (62)至压缩空气输出口 (OUT)的气路流道上设置至少 一个的气电信号转换器(57),在所述安全控制双联阀上或者在与安全控制双联阀对应的受控 压力机的控制电路中设置的检测控制驱动电路(9); 其特征是: 并联型双联阀(56)、 交叉流 双联阀 (96)或双十字交叉流双联阀(100)的输出口 (60)和位于安全阀(55)—端的输入 口 (59)相连; 安全阀 (55 ) 的另一端与排气阀口 (58)相连, 排气阀口 (58)与安全阀排 气口(EXT1 )相连;所述安全阔(55)是一个二位二通常开电磁阀;在所述并联型双联阀(56)、 交叉流双联阀 (96) 或双十字交叉流双联阀 (100) 的下阀口 (62) 至压缩空气出口 (OUT) 的气路流道上设置至少一个气电信号转换器(57), 所述气电信号转换器(57)与检测控制驱 动电路(9) 电连接; 所述单式电磁阔与安全阀 (55 )均包括位于先导阀座 (8)上面的先导 阀 (65 )及位于先导阀座 (8)下面的主阔; 所述安全控制双联阀的压缩空气输出口 (OUT) 位于安全阔 (55 ) 的一侧, 安全控制双联阀的压缩空气进口 (IN)位于安全控制双联阀上相 对于压缩空气输出口 (OUT) 的另一侧。 2、如权利要求 1所述的断电保护式压力机用安全控制双联阀, 其特征在于,所述检测控 制驱动电路 (9)的信号输入端分别与气电信号转换器 (57)的信号输出端^:并联型双联阀(56)、 交叉流双联闺 (96)或双十字交叉流双联阀 (100) 的两个线圈 (1 ) 电连接; 并联型双联阀 (56)、 交叉流双联阀(96)或双十字交叉流双联阀(100)的两个线圈 (1 )输出的电信号为 第一电信号与第二电信号, 气电信号转换器(57)输出的电信号为第三或第四电信号; 所述 第一电信号、 第二电信号及第三电信号或第四电信号送入检测控制驱动电路(9) 中的采样、 分析、 比较控制驱动电路 (41 )进行分析比较, 如果第一电信号、 第二电信号及第三电信号 或第四电信号同时为高电平或同时为低电平时, 说明安全控制双联阀工作正常; 如果第一电 信号、 第二电信号及第三电信号或第四电信号中的信号电平有不同, 则说明安全控制双联阀 有故障, 采样、 分析、 比较控制驱动电路(41 )立即驱动安全阀 (55 ) 断电动作, 释放安全. 控制双联阀的压缩空气出口 (OUT) 的压力, 并将所述释放的状态锁定, 输出故障信号。 3、如权利要求 1所述的断电保护式压力机用安全控制双联阀, 其特征在于, 在所述检测 控制驱动电路 (9) 中设置外接监控电源的接口; 只有检测控制驱动电路(9)判断得出具有 外接监控电源同时给安全阀 (55 ) 的第三线圈 (3DT)通电, 关闭安全阀 (55 ) 的安全排气 口 (58), 安全控制双联阀才能正常工作, 实现安全控制双联阀对外接监控电源的有效监控, 同时完成安全控制双联阀工作前安全性能的自检。 4、如权利要求 1所述的断电保护式压力机用安全控制双联阔, 其特征在于, 并联型双联 阀(56)或交叉流双联阀 (96)或双十字交叉流双联阀(100) 的上阀口 (63 )至双联阀排气 口 (EXT2)构成的排气腔(31 )与安全阀(55 ) 的排气阀口 (58)至安全阔排气口 (EXT1 ) 构成的排气腔(30)相互独立; 当安全阀(55)断电, 打开安全阀(55)的安全排气口 (58), 压力机突然失电后, 控制离合器的安全控制双联阀中的并联型双联阀 (56) 或交叉流双联阀 (96)或双十字交叉流双联阀(100)和安全阀均处在安全状态, 即安全控制双联阀的压缩空 气出口(OUT)同时与并联型双联阀(56)或交叉流双联阀(96)或双十字交叉流双联阀(100) 的双联阀排气口 (EXT2) 和安全阀排气口 (EXT1 )连通, 实现安全控制双联阀安全特性的 冗余控制。 5、如权利要求 1所述的安全控制双联阀, 其特征在于, 所述气电信号转换器为包含有微 动开关的气电信号转换器; 在所述包含有微动开关的气电信号转换器中, 在缸体内滑动连接 信号活塞(23), 信号活塞(23 )的活塞杆伸出所述缸体的一端, 活塞杆的外伸端能够与安装 于监控单元阀座(10)上的微动开关接触, 在缸体的另一端有信号后盖(25), 在 塞杆的外 面有信号复位弹簧(22); 所述监控单元阀座(10)位于阀体(16) 的侧面, 所述缸体位于所 述监控单元阀座 (10) 上; 所述微动开关与检测控制驱动电路(9) 电连接。 6、如权利要求 1所述的压力机用安全控制双联阔, 其特征在于, 所述气电信号转换器为 包含有接近开关的气电信号转换器; 在所述包含有接近开关的气电信号转换器中, 在缸体内 滑动连接信号活塞(23 ), 信号活塞(23 )的活塞杆伸出所述缸体的一端, 活塞杆的外伸端能 够靠近安装于监控单元阔座(10)上的接近开关的感应面,在缸体的另一端有信号后盖(25 ), 在活塞杆的外面有信号复位弹簧(22); 所述监控单元阔座(10)位于阀体(16) 的侧面, 所 述缸体位于所述监控单元阀座(10)上; 所述接近开关与检测控制驱动电路(9) 电连接。 7、如权利要求 1所述的安全控制双联阀, 其特征在于, 所述气电信号转换器为包含有传 感器的气电信号转换器; 在所述包含有传感器的气电信号转换器中, 在阀体(16) 的侧面有 监控单元阔座(10), 在监控单元阀座(10) 内设置空腔, 在所述空腔内有压力传感器(53 ), 在空腔的开口端设置用于定位及密封压力传感器(53 )的信号后盖(25 ); 所述压力传感器与 检测控制驱动电路(9) 电连接。 8、 如权利要求 1所述的安全控制双联阀, 其特征在于, 当检测控制驱动电路 (9) 设置 在对应的受控压力机的控制电路中, 检测控制驱动电路(9)和被控安全控制双联阀中的气电 信号转换器(57).的信号输出端及并联型双联阀(56)或交叉流双联阀(96)的两个线圈(1 ) 中的第" "线圈 (1DT) 与第 线圈 (2DT)、 安全阀 (55 ) 的第三线圈 (3DT) 电连接; 实现 从压力机给该安全控制双联阀中双联阀的第一线圈 (1DT) 与第二线圈 (2DT) 收集信号外, 还收集从气电信号转换器(57) 发出的电信号, 并将这三个信号送入检测控制驱动电路 (9) 进行检测、 分析、 控制; 实现安全控制双联阀中并联型双联阀 (56) 或交叉流双联阔 (96) 或双十字交叉流双联阀(100)的两个受控电信号和安全控制双联阀输出口的气电信号转换器 (57)发出的气压信号逻辑安全控制。 |
技术领域
本发明涉及一种控制阀, 具体地说是一种断电保护式压力机用安全控制 双联阀。
背景技术
目前国内、 外均用双联阀来控制气动摩擦离合器式压力机 的摩擦离合器动作, 这类双联 阀均将两组单式电磁阀的进气口、出气口和排 气口直接并联或交叉镜像并联而成。在本文中 , 将两组单式电磁阀主阀的进气口、出气口和排 气口直接并联而成的双联阀简称并联型双联阀 ; 将两组单式电磁阀主阀的进气口、 出气口交叉镜像和排气口并联而成的双联阀简 称交叉流双 联阀; 将两组单式电磁阀主阀的进气口、 出气口交叉镜像和排气口并联, 同时将两个先导电 磁阀的进、出气流实现交叉控制两组单式电磁 阀主阀的双联阀简称双十字交叉双联阀; 下同。 当两组单式电磁阀的线圈同时通电时, 两组单式电磁阀同时换向, 这样当并联型双联阀或交 叉流双联阔或双十字交叉双联阀正常工作时, 如同一个二位三通常闭电磁阀; 如果并联型双 联阀或交叉流双联阀或双十字交叉双联阀中的 一组阀芯不能正常工作, 不能开启或关闭, 并 联型双联阀或交叉流双联阀或双十字交叉双联 阀将保证使输出的压力迅速衰减到进气口压力 的 0.04MPa以下, 这就是并联型双联阀或交叉流双联阀或双十字 交叉双联阀的主要的安全措 施。 其设计原理是: 在一个工作循环中, 两组阀芯同时出现故障的概率较小, 使并联型双联 阀或交叉流双联阀或双十字交叉双联阀在工作 时的安全性能有一个很大的提高。 由此可得: 目前国内、外的并联型双联阀或交叉流双联阀 或双十字交叉双联阀包括 ZL200410085513.3提 及的由单式阔构成的双联阀均存在着设计缺陷 , 即当并联型双联阀或交叉流双联阀或双十字 交叉双联闽的两个单式电磁阀同时出故障, 如并联型双联阀或交叉流双联阀或双十字交叉 双 联阀的两个单式电磁阀的阀芯同时被轧住时, 由并联型双联阔或交叉流双联阔或双十字交叉 双联阀控制的离合器的压力无法衰减到启动压 力以下, 使压力机产生连冲。
本申请人在申请号为 200910181314.5的专利申请中提及的 "压力机用安全控制双联阀", 当安全控制双联阀的两个单式电磁阀同时出故 障后, 能将由 "压力机用安全控制双联阀"控 制离合器内的压力衰减到启动压力以下。为达 到这一目的, "压力机用安全控制双联阀 "在双 联阀的输出端串联安全阀所述安全阀是一个二 位三通常开电磁阀, 使 "压力机用安全控制双 联阀"输出口至排气口的流道的流量明显减少 经试验在相同条件下同一流量规格的 "压力 机用安全控制双联阔"和普通双联阀输出口至 气口的流道的流量要小 1/3。另外 "压力机用 安全控制双联阀"的安全阔是在得电状态下切 排空, 由 "压力机用安全控制双联阀"控制 的离合器的压力衰减到启动压力以下。 如果压力机失电, 则 "压力机用安全控制双联阀"中 的安全阀排气口关闭, 由 "压力机用安全控制双联阀"控制的离合器的压 无法从安全阀排 气口中排出, 此时安全阀失去安全功能, 出现功能性缺陷。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新的断电保护式压 力机用安全控制双联阀简称安全控制双联 阔, 利用给双联阀中单式电磁阔的两组控制电信号 和双联阀输出口输出相对应的气信号经转 换成电信号构成与或逻辑关系, 来监控双联阀的控制原理, 在双联阔的输出端傍置增设安全 阀, 而安全阀的一端和双联阀的输出口相连, 安全阀的另一端和外排大气口相连, 同时在双 联阀的下阀口至压缩空气输出口的气路流道上 设置气电信号转换器, 在其安全控制双联阔内 部、 也可在与其对应的受控压力机内部电路中设置 检测控制驱动电路, 来提高所述阀的安全 可靠性。
按照本发明提供的技术方案: 所述断电保护式压力机用安全控制双联阀, 包括由两个单 式电磁阀的进气口、 出气口和排气口直接并联而成的并联型双联阀 , 或由两个单式电磁阀的 进气口、 出气口交叉镜像和排气口并联而成的交叉流双 联阀, 或双十字交叉流双联阔; 在并 联型双联阀或交叉流双联阔或双十字交叉流双 联阀的输出口增设安全阔; 在所述安全控制双 联阀上, 或者在与安全控制双联阀对应的受控压力机的 控制电路中设置检测控制驱动电路; 其特征是: 并联型双联阀、 交叉流双联阀或双十字交叉流双联阀的输出口 和位于安全阀一端 的输入口相连; 安全阀的另一端与排气阀口相连, 排气阀口与安全阀排气口 EXT1相连; 所 述安全阀是一个二位二通常开电磁阀; 在所述并联型双联阀、 交叉流双联阀或双十字交叉流 双联阀的下阀口至压缩空气出口的气路流道上 设置至少一个气电信号转换器; 所述气电信号 转换器与检测控制驱动电路电连接; 所述单式电磁阀与安全阀均包括位于先导阀座 上面的先 导阀及位于先导阀座下面的主阀;所述安全控 制双联阔的压缩空气输出口 OUT.位于安全阀的 一侧,安全控制双联阀的压缩空气进口 IN位于安全控制双联阀上相对于压缩空气输出 OUT 的另一侧。
所述检测控制驱动电路的信号输入端分别与气 电信号转换器的电信号输出端及并联型双 联阀、 交叉流双联阀或双十字交叉流双联阔的两个线 圈电连接; 并联型双联阀、 交叉流双联 阀或双十字交叉流双联阀的两个线圈输出的电 信号为第一电信号与第二电信号, 气电信号转 换器输出的电信号为第三或第四电信号; 所述第一电信号、 第二电信号及第三电信号或第四 电信号送入检测控制驱动电路中的采样、 分析、 比较控制驱动电路进行分析比较, 如果第一 电信号、 第二电信号及第三电信号或第四电信号同时为 高电平或同时为低电平时, 说明安全 控制双联阀工作正常; 如果第一电信号、 第二电信号及第三电信号或第四电信号中信号 的电 平有不同, 则说明安全控制双联阀有故障, 釆样、 分析、 比较控制驱动电路立即驱动安全阀 断电动作, 释放安全控制双联阔的压缩空气出口的压力, 并将所述释放的状态锁定, 输出故 障信号。
在所述检测控制驱动电路中设置外接监控电源 的接口; 只有检测控制驱动电路判断得出 具有外接监控电源同时给安全阀的第三线圈通 电, 关闭安全阀的安全排气口, 安全控制双联 阀才能正常工作, 实现安全控制双联阀对外接监控电源的有效监 控, 同时完成安全控制双联 阀工作前安全性能的自检。 .
并联型双联阀、 交叉流双联阀或双十字交叉流双联阀的上阀口 至双联阀排气口构成的排 气腔与安全阀的排气阀口至安全阀排气口构成 的排气腔相互独立; 当安全阀断电, 打开安全 阔的安全排气口, 压力机突然失电后, 控制离合器的安全控制双联阀中的并联型双联 阀或交 叉流双联阀或双十字交叉流双联阀和安全阀均 处在安全状态, 即安全控制双联阀的压缩空气 出口同时与并联型双联阀或交叉流双联阀或双 十字交叉流双联阀的双联阀排气口和安全阀排 气口连通, 实现安全控制双联阀安全特性的冗余控制。
所述气电信号转换器为包含有微动开关的气电 信号转换器; 在所述包含有微动开关的气 电信号转换器中, 在缸体内滑动连接信号活塞, 信号活塞的活塞杆伸出所述缸体的一端, 活 塞杆的外伸端能够与安装于监控单元阀座上的 微动开关接触, 在缸体的另一端有信号后盖, 在活塞杆的外面有信号复位弹簧; 所述监控单元阀座位于阔体的侧面, 所述缸体位于所述监 控单元阀座上; 所述微动开关与检测控制驱动电路电连接。
所述气电信号转换器为包含有接近开关的气电 信号转换器; 在所述包含有接近开关的气 电信号转换器中, 在缸体内滑动连接信号活塞, 信号活塞的活塞杆伸出所述缸体的一端, 活 塞杆的外伸端能够靠近安装于监控单元阀座上 的接近开关的感应面, 在缸体的另一端有信号 后盖, 在活塞杆的外面有信号复位弹簧; 所述监控单元阀座位于阀体的侧面, 所述缸体位于 所述监控单元阀座上; 所述接近开关与检测控制驱动电路电连接。
所述气电信号转换器为包含有传感器的气电信 号转换器; 在所述包含有传感器的气电信 号转换器中, 在阔体的侧面有监控单元阀座, 在监控单元阀座内设置空腔, 在所述空腔内有 压力传感器, 在空腔的开口端设置用于定位及密封压力传感 器的信号后盖; 所述压力传感器 与检测控制驱动电路电连接。
本发明的特点是:
1,在安全控制双联阀中的双联阀的输出端增 傍置安全阀为二位二通常开电磁阔, 安全 阀的一端和双联阀的输出口相连通, 另一端和排气口相连通, 使安全控制双联阀的压缩空气 出口至安全阔排气口流道的流量不受增设安全 阀的影响。解决了 200910181314.5中提及的"压 力机用安全控制双联阀"输出口至排气口的流 的流量明显减少的问题, 满足安全控制双联 阔对压力机气动摩擦离合器的操控性。 另外增设傍置安全阀实现了在安全控制双联阀 中的双 联阀正常工作前必须给安全阀通电关闭安全阀 排气口, 当安全控制双联阀中的双联阀正常工 作时安全阔不动作, 当安全控制双联阀中的双联阀出现故障后安全 阀必须动作, 打开安全阀 排气口, 将由安全控制双联阀控制的离合器内的压力衰 减到启动压力以下。
2,在安全控制双联阀的内部也可在与其对应 受控压力机内部电路中设置检测控制驱动 电路。 在检测控制驱动电路中除设置双联阀和安全阀 的线圈输出接口、 双联阀控制接口、 气 电信号转换器输入接口、 安全控制双联阔出故障后故障信号输出接口及 "采样、 分析、 比较 控制驱动电路"夕卜, 还应设置专用的监控电源接口。安全阀的工作 电源只能来自于监控电源, 当双联阀正常工作前必须接通监控电源, 同时给安全阖的第三线圈通电, 使安全阔动作, 关 闭安全阀排气口, 完成安全控制双联阀的安全功能自检。 安全控制双联阀的两个线圈上采集 到的两个电信号与气电信号转换器的一个电信 号(也可采集 ZL200410085513.3提及的由单式 阀构成的双联阀 (见图 9) 中压力开关 110、 111发出的两个电信号由气信号转换而来的电信 号) 同时送入安全控制双联阀中的检测控制驱动电 路进行分析比较, 如果上述三个电信号 (ZL200410085513.3提及的由单式阀构成的双 ®^阀为第四个电信号) 同时为高电平或同时为 低电平时, 说明安全控制双联阀工作正常; 如果上述电信号中任意一个电信号的电平与其 佘 电信号的电平不同,则说明安全控制双联阀有 故障,检测控制驱动电路立即驱动安全阀动作 , 使安全阀的第三线圈断电, 打开安全阀的安全排气口, 释放安全控制双联阔的压缩空气输出 口 OUT的压力,并将所述释放的状态锁定,输出故 障信号。达到安全控制双联阀运用上述"异、 或"逻辑监控的手段, 使安全控制双联阀在任何故障状态下, 包括双联阀的两个单式电磁阀 同时出故障时均能安全控制的目的。
3、安全控制双联阀中的安全阀排气口和双联 排气口互相独立。安全控制双联阔正常工 作时, 安全阀排气口不排气, 安全控制双联阀输出口的压缩空气通过装在双 联阀排气口的消 音器排向大气, 因此装在安全阀排气口的消音器工作频率远小 于双联阀排气口消音器的工作 频率, .装在安全阀排气口的消音器与装在双联阀排 口消音器相比不易阻塞, 当安装在双联 阀排气口的消音器阻塞后, 安全控制双联阀的检测 制驱动电路完全能检测得到其结果, 并 驱动安全阀动作, 使安全阔的第三线圈断电, 打开安全阀排气口, 将由安全控制双联阀控制 的离合器内的压力衰减到启动压力以下, 并将上述释放的状态锁定, 输出故障信号。 达到双 联阀安全控制的目的。
本发明的优点是:
1、 由于这一类安全控制双联阀采用技术原理为: "异、 或"逻辑监控, 即当双阀发生故 障时, 一类安全控制欢联阀实现自身的闭环控制, 只要双联阀出故障包括双联阀的两个阀芯 同时被轧住安全控制双联阀的检测控制驱动电 路立即驱动安全阀动作, 使安全阀的第三线圈 断电, 打开安全阀排气口, 释放与安全控制双联阀的压缩空气出口相连的 离合器内的压缩空 气, 并使其压力小于 0.04MPa。而 ZL200410085513.3提及的由单式阔构成的双联阔不 实现 这一功能。 经安全可靠性理论计算, 在相同条件下, 利用 "异、 或"逻辑监控原理制成的安 全控制双联阀的安全可靠性是原双联阀可靠性 的 400倍。
2、 按本方案 1, 在安全控制双联阀中的双联阀的输出端增设傍 置安全阀为二位二通常开 电磁阀, 安全阀的一端和双联阀的输出口相连通, 另一端和双联阔的排气口相连通, 使安全 控制双联阀的压缩空气出口至安全阀排气口流 道的流量不受增设安全阀的影响。 解决了 200910181314.5专利申请中提及的 "压力机用安全控制双联阀"输出口至排气口的 道的流 量明显减少的问题, 满足安全控制双联阀对压力机气动摩擦离合器 的操控性。 另外与 200910181314.5专利申请中提及的在 "压力机用安全控制双联阀"输出口串联一个二 三通 常开电磁阀作为安全阀相比, 具有结构更简单的特点, 从而使安全控制双联阀的可靠性有一 个很大的提高。
由于本方案中的安全阀设置为断电时打开安全 阀排气口,这样确保当压力机突然失电后, 按本方案设置的安全控制双联阀中的双联阀和 安全阔均处在安全状态, 即安全控制双联阀的 输出口同时与双联阀排气口和安全阀排气口连 通,实现安全控制双联阀安全特性的冗余控制 。 而 200910181314.5专利申请中提及的 "压力机用安全控制双联阀"无法满足这一功能
由于本方案中的安全阔设置为断电打开安全阀 排气口。 因此按本方案设计的安全控制双 联阀中的双联阀正常工作前, 必须给安全阀通电, 关闭安全阀排气口; 当安全控制双联阀中 的双联阀正常工作时, 安全阀不动作; 当安全控制双联阀中的双联阀出现故障后, 安全阀必 须动作, 打开安全阀排气口, 将由安全控制双联阀控制的离合器内的压力衰 减到启动压力以 下。 为实现这一功能, 在对应的安全控制双联阀控制检测控制驱动电 路上设置了专用的监控 电源接口, 双联阀正常工作前必须接通监控电源, 同时给安全控制双联阀中的安全阀的第三 线圈通电, 关闭安全阔排气口, 完成安全控制双联阀工作前安全性能的自检。 同时还提高了 安全阀的动作频度, 从而有效避免了如 200910181314.5专利申请中提及的 "压力机用安全控 制双联阀"中的安全阀长期不动作, 动作频度过低, 使安全阔的安全功能可能失效产生的缺 陷。
3、按本发明设计的安全控制双联阔的安全阀 气口和双联阀排气口互相独立, 当安全控 制双联阀的检测控制驱动电路检测到安装在双 联阀排气口的消音器阻塞后, 立刻驱动安全阔 动作,打开安全阀排气口,将安全控制双联阀 的压缩空气输出口 OUT的压缩空气从双联阀排 气口排出, 同时从安全阀排气口迅速排出, 并将所述释放的状态锁定, 输出故障信号。 从而 有效地避免了由于双联阀消音器阻塞后产生的 危险故障。
4、按本发明设计的安全控制双联阀,在原有 联阀的输出端增设傍置安全闽和在其输出 口增设气 -电信号转换装置,在其内部设置微小型电器 析控制装置, 检测控制驱动电路", 并将其集成为一体。 为产品的小型化、 高可靠性和未来产品上市后的推广应用奠定了 基础。
因此本发明主要解决了在确保双联阀输出口至 排气口的流道的流量特性和其它特性的条 件下, 当双联阀中的两组单式电磁阀同时出敌障后, 由其控制的离合器的压力无法衰减到启 动压力以下, 使压力机产生连冲的问题, 同时还解决了压力机突然断电, 安全阀失去安全功 能的问题。
附图说明
图 la是在双联阀输出口设气-电信号转换装置的并 联型安全控制双联阀原理图。
图 lb是在双联阀输出口设气-电信号转换装置的交 叉流安全控制双联阀原理图。
图 lc是不在双联阀输出 0设气-电信号转换装置的并联型安全控制双联 原理图。
图 Id是不在双联阀输出口设气-电信号转换装置交 叉流安全控制双联阀原理图。
图 le是在双联阀输出口设气-电信号转换装置的双 十字交叉流安全控制双联阀原理图。 图 If是不在双联阀输出口设气-电信号转换装置双 十字交叉流安全控制双联阀原理图。 图 2a并联型是安全控制双联阔的结构图。 图 2b是图 2a的 A-A视图。
图 2c是图 2a的 B-B视图。 图 3a是交叉流安全控制双联阀的结构图。 图 3b是图 3a的 A-A视图。 图 3c是图 3a的 B-B视图。
图 3d是图 3c的 C-C视图。 图 3e是图 3b的 D-D视图。
图 3f是图 3c的 E-E视图。
图 3h是双十字交叉流安全控制双联阀的结构图。
图 3i是图 3h的 A-A视图。 图 3j是图 3h的 B-B视图。
图 3k是图 3j的 C-C视图。 图 3m是图 3i的 D-D视图。
图 3η是图 3j的 E-E视图。
图 4a是所述并联型双联阀中的双联阀的两线圈不 电时的工作状态图。
图 4b是所述并联型双联阀中的双联阀的两线圈通 时的工作状态图。
图 4c是所述并联型双联阀中双联阀的一个单式阀 于故障状态的示意图。 图 4d是所述并联型双联阀中的双联阀处于危险故 状态的示意图。
图 5a是所述交叉流双联阀中的双联阔两线圈不通 时的工作状态图。
图 5b是所述交叉流双联阀中的双联阀两线圈通电 的工作状态图。
图 5c是所述交叉流双联阀中双联阀的一个单式阀 于故障状态的示意图。 . 图 5d是所述交叉流双联阀中的双联阀处于危险故 状态的示意图。
图 5e是所述双十字交叉流双联阀中的双联阀两线 不通电时的工作状态图。
图 5f是所述双十字交叉流双联阀中的双联阀两线 通电时的工作状态图。
图 5g是所述双十字交叉流双联阀中双联阀的一个 式阀处于故障状态的示意图。
图 5h是所述双十字交叉流双联阀中的双联阀处于 险故障状态的示意图。
图 6是安全控制双联阀检测控制驱动电路的结构 。
图 7a是并联型安全控制双联阀监控单元接近开关 气电信号转换器的结构图。
图 7b是图 7a的左视图。 图 7c是图 7b的 K向视图。
图 8a是交叉流安全控制双联阀监控单元接近开关 气电信号转换器的结构图。
图 8b是图 8a的左视图。 图 8c是图 8b的 K向视图。
图 9是由传感器构成气电信号转换器的监控单元 意图。
图 10是由微动开关构成气电信号转换器的监控单 示意图。
图 11a是不在双联阀输出口 OUT实现监控的交叉流安全控制双联阀的监控单 元结构图。 图 lib是图 11a的左视图。 图 11c是图 11a的 K向视图。 具体实施方式
安全控制双联阀包括双联阀与安全阀, 所述双联阀包括并联型双联阀、 交叉流双联阀、 双十字交叉流双联阀; 由并联型双联阀与安全阀构成并联型安全控制 双联阀, 由交叉流 ¾联 阀与安全阀构成交叉流安全控制双联阀, 由双十字交叉流双联阀与安全阀构成双十字交 叉流 安全控制双联阀。
设计原理是: 利用图 la、 b、 c、 d、 e、 f中的并联型双联阀 56或交叉流双联阀 96以及 双十字交叉流双联阀 100中两个先导电磁阀的线圈 1中的第一线圈 1DT、第二线圈 2DT同时 得电, 安全控制双联阀的下阀口 62至压缩空气输出口 OUT的气路流道为高气压, 则在下阀 口 62至压缩空气输出口 OUT的气路流道上设置的气电信号转换器 57发出高气压信号。如果 双联阀的第一线圈 1DT、第二线圈 2DT同时失电,下阀口 62至压缩空气输出口 OUT的气路 流道的表压为 0, 则在下阀口 62至压缩空气输出口 OUT的气路流道上设置的气电信号转换 器 57发出 0气压信号, 即安全控制双联阀处在正常工作状态。如果违 反这一原则, 说明安全 控制双联阀处在不正常工作状态。这样双联阀 的两个受控电信号和下阔口 62至压缩空气输出 口 OUT的气路流道上设置的气电信号转换器 57的气压信号应构成"异-或 "逻辑关系。根据这 一逻辑关系设计安全控制双联阀的检测控制驱 动电路 9, 是通过采集双联阀中的两个电磁阀 得电信号,和下阀口 62至压缩空气输出口 OUT的气路流道上设置的气电信号转换器 57发出 的气压信号, 进行比较、 分析, 如果安全控制双联阀出故障, 安全控制双联阀立刻发出故障 信号, 同时给安全阀 55驱动信号并自锁。 如上所述, 双联阀的两个线圈 1分别为第一线圈 1DT与第二线圈 2DT,而安全阀 55的线圈为第三线圈 3DT,所述第三线圈 3DT得电为 " + ", 失电为 "一 ", 安全控制双联阀的输出口 60的气电信号转换器 57发出的气压信号为 K高气 压信号为 +, 低、 0气压信号为一, 此时安全阀的第三线圈 3DT相对与第一线圈 1DT、 第二 线圈 2DT和气压信号 K的相互逻辑关系则为"异-或 -非"关系、 所处的状态可见表 1。
表 1
1DT 2DT K 3DT 状态说明
+ + + + 正常工作状态。
― ― ― +
+ ― ― ― 故障状态。 ― + ― ―
+ + 一 ―
+ ― + ― 危险故障状态。 当双联阀的消音器阻塞, 或离合器弹簧疲劳
—— ' + + ― 失效, 同时遇到双联阀的一个阀芯出故障, 双联阔中的两个 一 ― + ― 电磁阀同时出故障。
由本方案设计的并联型双联阀的结构见图 2a、 b、
图 2a、 图 2b、 图 2c中: 1、 线圈, 2、 动铁芯, 3、 静铁芯组件, 4、 先导复位弹簧, 5、 先导阀体, 6、先导进气 0形圈, 7、先导出气 0形圈, 8、先导阀座, 9、检测控制驱动电路, 10、 并联型双联阀监控单元阀座, 11、 活塞, 12、 V形圈, 13、 阔杆, 14、 V形封塞, 15、 并联型双联阀隔套, 16、 并联型双联阀阀体, 17、 下封塞, 18、 双联阀复位弹簧, 19、 下端 盖, 20、 下端盖 O形圈, 21、 下端盖孔用挡圈, 22、 信号复位弹簧, 23、 信号活塞, 24、 信 号 V形圈, 25、 信号后盖, 26、 0形密封圈, 28、 安全阀复位弹簧, 29、 安全阀杆, 34、 快排封塞。 图 2 a、 b、 c中的 55是安全阀, 56、 并联型双联阀, 57、 气电信号转换器 58是安 全阀排气阀口, 59是安全阀的输入口, 60为双联阀输出口, 61为安全阀和双联阀的控制室, 62为双联阀下阀口, 63为双联阀上阀口, 65为先导阀, 70为气电信号转换器气压取样口。 EXT1为安全阀排气口, 与安全阀的排气腔 30相连。 EXT2为双联阀排气口, 并与双联阀的 排气腔 31相连。
由本方案设计的交叉流双联阀的结构见图 3a、 b、 c、 d、 e、
在图 3a、 b、 c、 d、 e、 f中, 除 96是交叉流双联阀, 27、 交叉流双联阔排气阔座、 交叉 异形圈 93、交叉流双联阀监控单元阀座 80、交叉流双联阀隔套 81及交叉流双联阀阀体 82不 同外, 其余零部件的结构和安全控制双联阀并联型双 联阀覆盖相同, 而且还在交叉流双联阀 阔体 82设置第一镜像端口 32、 74, 第二镜像端口 86、 73分别用两个互不连通的气流槽 33、 72将第一、 二镜像端口交叉、 镜像连在一起, 气流槽 33连接第一镜像端口 32和第二镜像端 口 73, 气流槽 72连接第一镜像端口 74和第二镜像端口 86, 见图 3d、 e ; 交叉流双联阀 96 的两个隔套 81上同时设置第一节流柱 85、 75, 第二节流柱 78、 79, 其中第一节流柱 75、 85 分别对应第一镜像端口 74、 32, 第二节流柱 78、 79分别对应设置在交叉流双联阀阀体 82的 节流孔 87、 88。
由本方案设计的双十字^ £叉流双联阀的结构见图 3h、 i、 j、 k、 m、 n。
在图 3h、 i、 j、 k、 m、 n中, 除双十字交叉流双联阀 100、 双十字交叉流双联阀先导阀座 112、 双十字交叉流双联阀隔套 102、 双十字交叉流双联阀阀体 113、 下封塞 101、 下阀芯 114 和复位弹簧 103不同外,其余零部件的结构和交^ _镜像并联而成的交叉流双联阀 96相同,而 且还在双十字交叉流双联阀阀体 113上设置第一镜像端口 32、 74, 第二镜像端口 86、 73, 并 分别用两个互不连通的气流槽 33、 72将第一镜像端口 32、 74, 第二镜像端口 86、 73交叉、 镜像连在一起, 气流槽 33连接第一镜像端口 32和第二镜像端口 73, 气流槽 72连接第一镜 像端口 74和第二镜像端口 86。 双十字交叉流双联阀 100的两个隔套 102上同时设置节流柱 85、 75, 分别对应设置在双十字交叉流双联阀阀体 113的节流孔 87、 88,而双十字交叉流双联 阀隔套 102上的节流柱 85、 75和双十字交叉流双联阀阔体 113的节流孔 87、 88构成了两个 相对应双十字交叉流双联阀的环形节流气槽 111、 110。 另外在下封塞 101、 下端同轴设置下 阀芯 114, 在下阀芯 114下端同轴设置复位弹簧 103, 在下阀芯 114上设置环形节流柱 105、 107的同时设置主环形进气槽 104、 115并和进气口 IN相联通。
图 6中, 检测控制驱动电路 9中的双眹阀的线圈输出接口分别为 P、 0、 Q, 安全阀的线 圈输出接口 M、 H, 气电信号转换器输入接口 K、 J、 I组成八芯引线插座 40, 采样、 分析、 比较控制驱动电路 41, 双联阀控制接口桩头 42、 43、 44, 故障监控输出桩头 45、 46、 47, 监控电源接口桩头 48, 49。
由图 2a、 b、 c和 3a、 b、 c可得, 无论是并联型安全控制双联阀, 还是交叉流安全控制 双联阀均有三组相同的先导阀的线圈 1、 动铁芯 2、 静铁芯组件 3、 先导复位弹簧 4、 先导阀 体 5、先导进出气 O形圈 6、 7构成三个相同的二位三通先导电磁阀,并安 在先导阀座 8上, 先导阀座 8内装入快排封塞 34, 先导阀座 8可装在并联型双联阀阀体 16上, 也可装在交叉 流双联阀阀体 82上。 而三组相同的活塞 11、 V形圈 12、 V形封塞 14和两组相同的阀杆 13、 并联型双联阀隔套 15或交叉流双联阔隔套 81、 下封塞 17、 双联阀复位弹簧 18、 下端盖 19、 下端盖 0形圈 20、 下端盖孔用挡圈 21、 一个并联型双联阀阀体 16或交叉流双联阀阀体 82、 安全阀复位弹簧 28、安全阀杆 29构成主阔组件。其中并联型双联阀 56的主阀的活塞 11、套 在活塞 11上的 V形圈 12与压入活塞中央孔中的阀杆 13构成主阀的阀芯组件。 在阀芯组件 中央套入 V形封塞 14后套入并联型双联阀隔套 15或交叉流双联阀隔套 81构成并联型或交 叉流双联阀的阀芯组件, 同时在活塞 11、 和套在活塞 11上的 V形圈 12, 压入活塞中央孔中 的安全阀杆 29后套入 V形封塞 14、 安全阀复位弹簧 28、 构成了安全阔芯。 将并联型双联阀 阔芯组件或交叉流双联阀阀芯组件放入相对应 的并联型双联阀阀体 16或交叉流双联阀阀体 82各自的控制室 61 内, 分别从并联型双联阀或交叉流双联阀下方的下 阀腔内套入两组下封 塞 17和双联阀复位弹簧 22后, 再将套有下端盖 0形圈 20的下端盖 19, 并用下端盖孔用挡 圈卡住;并联型双联阀或交叉流双联阀的主阀 的结构特点是并联型双联阀阀体 16或交叉流双 联阔阔体 82的内腔、 并联型双联阀阀芯或交叉流双联阀的阀芯、 安全阀芯、 下封塞 17、 双 联阀复位弹簧 22, 在各自的阀腔内处在同一条中心线上。 另外检测控制驱动电路 9、 并联型 双联阀监控单元阀座 10或交叉流双联阀监控单元阀座 80、 信号复位弹簧 22、 信号活塞 23、 信号 V形圈 24、 信号后盖 25、 0形密封圈 26构成并联型安全控制双联阀的监控单元或交 流安全控制双联阀的监控单元。 无论并联型还是交叉流安全控制双联阀的检测 控制驱动电路 9, 均从双联阀的下阀口 62至压缩空气输出口 OUT的气路流道上设置的气电信号转换器 57 采集电信号, 对双联阀的故障和危险故障进行监控。
另外由图 3h、 i、 j可得, 双十字交叉流双联阀均有三个与并联型双联阔 相同的二位三通 先导电磁阀, 并安装在先导阀座 112上, 先导阀座 112内装入快排封塞 34, 先导阀座 112装 在双十字交叉流双联阀阀体 113上。 而三组相同的活塞 11、 V形圈 12、 V形封塞 14和两组 相同的阀杆 13、 双十字交叉流双联阀隔套 102下封塞 101、下阀芯 114、 复位弹簧 103、 下端 盖 19、 下端盖 O形圈 20、 下端盖孔用挡圈 21、 ""个双十字交叉流双联阀阀体 113、 安全阀 复位弹簧 28、 安全阀杆 29构成主阀组件。 双十字交叉流双联阀阀体 113内的主阀活塞 11、 套在活塞 11上的 V形圈 12与压入活塞中央孔中的阀杆 13构成主阀的阀芯组件。 在阀芯组 件中央套入 V形封塞 14后再套入双十字交叉流双联阀隔套 102,构成双十字交叉流双联阔阀 芯组件; 同时在活塞 11、 和套在活塞 11上的 V形圈 12压入活塞中央孔中的安全阀杆 29后 再套入 V形封塞 14, 然后与安全阀复位弹簧 28—起构成安全阀芯。 将双十字交叉流双联阀 阀芯组件放入相对应的双十字交叉流双联阀阀 体 113各自的控制室 61内,分别从双十字交叉 流双联阔阀体 113的下阀腔内套入两组下封塞 101、下阀芯 114、复位弹簧 103后, 再将套有 下端盖 0形圈 20的下端盖 19, 并用下端盖孔用挡圈卡住 21 ; 双十字交叉流双联阀的主阀的 结构特点是双十字交叉流双联阔阀体 113的内腔、 双十字交叉流双联阀的阀芯、 安全阀芯、 下封塞 101、下阀芯 114及复位弹簧 103, 在各自的阀腔内处在同一条中心线上。另外检 测控 制驱动电路 9、双十字交叉流双联阀监控单元阀座 80、信号复位弹簧 22、信号活塞 23、信号 V形圈 24、 信号后盖 25、 0形密封圈 26双十字交叉流双联阀监控单元。 双十字交叉流双联 阀的检测控制驱动电路 9, 均从双联阀的下阀口 62至压缩空气输出口 OUT的气路流道上设 置的气电信号转换器 57采集电信号, 对双十字交叉流双联阀的故障和危险故障进行 监控。
由图 4a、 5a得; 当线圈 1中的第一线圈 1DT与第二线圈 2DT同时失电, 先导电磁阀复 位后, 见图 4a、 5a, 先导阀座 8内的快排封塞 34失去控制压力, 打开快排封口 64, 双联阔 控制室 61内的压缩空气分别从各自的先导阀座 8的快排封口 64内排出, 双联阔的两个复位 弹簧 18推动各自的下封塞 17上移, 并关闭双联阀的下阀口 62, 上移的下封塞 17同时推动 各自的阀芯向上运动, 打开相对应的上阀口 63, 使被该安全控制双联阀控制的离合器内的压 缩空气从双联阀的阀芯和上阀口 63处的环形槽内, 经双联阀排气口 EXT2排出大气。
由图 4a得; 当双联阀为并联型双联阀 56时, 两个先导阀的线圈 1中的第一线圈 1DT与 第二线圈 2DT同时得电后,压缩空气分别从各自的先导电 磁阀经先导阀座 8进入各自的控制 室 61内,并联型双联阀 56的两个阀芯同时在压缩空气的推动下克服弹 18的力下移, 由并 联型双联阀隔套 15推动各自的下封塞 17,打开并联型双联阔 56的下阔口 62,关闭并联型双 联阔 56的上阀口 63, 压缩空气从并联型安全控制双联阀的压縮空气 进口 IN, 由并联型双联 阀隔套 15和并联型双联阀阀体的下阀口 62处的环形槽内流入并联型双联阀 56的输出口 60, 经并联型安全控制双联阔的压缩空气输出口 OUT后,送入被该安全控制双联阀所控制的离合 器内。
由图 5a得; 当双联阀为 ^叉流双联阀 96时, 两个先导阀的线圈 1中的第一线圈 1DT与 第二线圈 2DT同时得电后,压缩空气分别从各自的先导电 磁阀经先导阀座 8进入各自的控制 室 61内,交叉流双联阀 96的两个阀芯同时在压缩空气的推动下克服弹 18的力下移, 由交 叉流双联阀隔套 81推动各自的下封塞 17,打开交叉流双联阀 96的下阀口 62,关闭交叉流双 联阀 96的上阔口 63,压缩空.气从交叉流安全控制双联阀的压缩 空气进口 IN同时经第二节流 柱 78、 79和其对应的节流孔 87、 88构成的环形节流槽流入第二镜像端口 86、 73, 流入第二 镜像端口 86、 73的压缩空气顺着和其对应相连的气流槽 72、 33经与气流槽 72、 33另一端对 应相连的第一镜像端口 74、 32后,流入与交叉流双联阀 96的输出口 60相连的交叉流安全控 制双联阀压缩空气输出口 OUT后, 送入被该安全控制双联阀所控制的离合器内。
由图 5f得; 当双联阀为双十字交叉流双联阀 100时, 两个先导阀的线圈 1中的第一线圈 1DT与第二线圈 2DT同时得电后,压缩空气分别从各自的先导电 磁阀经先导阀座 112进入各 自的控制室 61内, 交叉流双联阀 100的两个阀芯同时在压缩空气的推动下克服复 位弹簧 103 的力下移, 由双十字交叉流双联阔隔套 102推动各自的下封塞 101、和下阔芯 114, 打开双十 字交叉流双联阔 100的下阔口 62,关闭双十字交叉流双联阀 100的上阀口 63,压缩空气从双 十字交叉流安全控制双联阀的压缩空气进口 IN同时经下阀芯 114上的主环形进气槽 104、107 流入第二镜像端口 86、 73, 流入第二镜像端口 86、 73的压缩空气顺着和其对应相连的气流 槽 72、 33经与气流槽 72、 33另一端对应相连的第一镜像端口 74、 32后, 再经由双十字交叉 流双联阀的环形节流气槽 111、 110流入双十字交叉流安全控制双联阀压缩空气 输出口 OUT 后, 送入被该安全控制双联阀所控制的离合器内。
当并联型安全控制双联阀中的并联型双联阀 56处在故障状态时, 如图 4c中, 第一线圈 1DT和第二线圈 2DT中只有一个得电, 另一个不得电, 和得电的一个线圈相对应的一个阀芯 在压缩空气的推动下克服弹簧 18的力下移, 由并联型双联阀隔套 15推动下封塞 17, 打开下 阀口 62,压缩空气从并联型安全控制双联阀的压缩 气进口 IN由并联型双联阀隔套 15和下 阀口 62处的环形槽内流入并联型双联阀 56的输出口; 另一个不得电的一个线圈所对应的阀 芯关闭下阀口 62,打开上阀口 63 ,并联型双联阀 56的输入口至输出口 60的有效截面积只有 输出口 60至双联阀排气口 EXT2有效截面积的 1/4, 因此由流进并联型安全控制双联阀的压 缩空气进口 ΓΝ的压缩空气大部分经不得电的线圈所对应 阀芯打开的上阀口 63经双联阀排 气口 EXT2排出大气, 在并联型双联阀的压缩空气输出口 OUT傍置增设安全阀 55的输入口 59的压力只有进气口压力的 5~10% (25~50KPa), 气电信号转换器 57的气压信号采样口 70 气压力也只有 25~50KPa, 此时气电信号转换器 57发出的低气压电信号送入该并联型安全控 制双联阀的检测控制驱动电路 9进行分析、 比较,得到并联型双联阀 56处在故障状态的结果 后, 立刻通过故障监控输出接口桩头 45、 46、 47发出故障信号, 并驱动安全阀 55, 使安全 阀中的第三线圈 3DT断电、 换向, 打开安全阀 55的上阀口 58, 将与并联型安全控制双联阀 和离合器相连的压缩空气输出口 OUT的残余压缩空气经安全阀排气口 EXT1再次排出大气, 并联型安全控制双联阀压缩空气输出口 OUT的压力降得更低(10~25KPa), 并自锁保持这一 状态直至监控电源被切断而恢复。
当交叉流安全控制双联阀中的交叉流双联阀 96处在故障状态时, 如图 5c中, 第一线圈 IDT和第二线圈 2DT中只有一个得电, 另一个不得电, 和得电的线圈相对应一个阀芯在压缩 空气的推动下克服弹簧 18的力下移,由交叉流双联阀隔套 81推动下封塞 17,打开下阀口 62, 压缩空气从交叉流安全控制双联阀的压缩空气 进口 IN经打开第二节流柱和其对应的节流孔 构成的环形节流槽流入第二镜像端口, 流入第二镜像端口的压缩空气顺着和其对应相 连的气 流槽进入另一个下阀口未被打开的阀芯对应的 第一镜像端口, 经过该第一镜像端口相对应的 第一节流柱节流后, 流入交叉流双联阀 96的输出口 60, 而交叉流双联阀 96在单个阀故障状 态下,压缩空气进口 IN至输出口 60的有效截面积远小于输出口 60至双联阀排气口 EXT2的 有效截面积,因此由流进交叉流安全控制双联 阀的压缩空气进口 IN的压缩空气大部分经不得 电的线圈所对应的阀芯打开的上阀口 63经双联阀排气口 EXT2排出大气,在经交叉流双联阀 的压缩空气输出口 OUT傍置增设安全阀 55 的输入口 59 的压力只有进气口压力的 5 % (25Kl>a), 气电信号转换器 57的气压信号采样口 70的气压力也只有 25KPa, 此时气电信号 转换器 57发出的低气压电信号送入该交叉流安全控制 联阀的检测控制驱动电路 9进行分 析、 比较, 得到交叉流双联阀 96处在故障状态的结果后, 立刻通过故障监控输出接口桩头 45、 46、 47发出故障信号, 并驱动安全阀 55使第三线圈 3DT断电、 换向, 打开安全阀 55 的上阔口 58, 将与交叉流安全控制双联阔和离合器相连的压 缩空气输出口 OUT的残余压缩 空气经安全阀排气口 EXT1再次排出大气,交叉流安全控制双联阀压 空气输出口 OUT的压 力降得更低 (10KPa), 并自锁保持这一状态, 直至监控电源被切断而恢复。
当双十字交叉流安全控制双联阀中的交叉流双 联阀 100处在故障状态时, 如图 5g中, 第一线圈 1DT和第二线圈 2DT中只有一个得电, 另一个不得电, 和得电的线圈相对应一个 阀芯在压缩空气的推动下克服复位弹簧 103的力下移, 由双十字交叉流双联阀隔套 102推动 下封塞 101、 和下阀芯 114, 打开下阀口 62, 压缩空气从双十字交叉流安全控制双联阀的压 缩空气进口 IN经下阀芯 114上设置主环形槽 115流入第二镜像端口 73, 并顺着气流槽 33进 入另一个未被打开的下阀口的第一镜像端口 32, 此路气流由于下封塞 101关闭下阀口 62已 无法经 双十字交叉流双联阀的环形节流气槽 111流入双十字交叉流双联阀的输出口 OUT。 而另一路气流经另一个下阀芯 114的环形节流槽 105并顺气流槽 72进入和其相连双十字交叉 流双联阀的环形节流气槽 110后发散流入双十字交叉流安全控制双联阔的 输出口 OUT、安全 阀有排气口 EXT1 , 双联阀的排气口, 由于双十字交叉流双联阀的环形节流气槽 110和下阀 芯 114上的环形节流槽 105的双重作用使流入的压缩空气的流量远小于 从双十字交叉流安全 控制双联阀的输出口 OUT、 安全阀有排气口 EXT1双联阀的排气口的流量, 这时双十字交叉 流安全控制双联阀的输出口 OUT的压力远小于被控离合器的驱动压力,而双 十字交叉流双联 阀 100在单个阀故障状态下,其被控安全阀的动作 过程和结果交叉流双联阀 96与相同,使与 双十字交叉流安全控制双联阀和离合器相连的 压缩空气输出口 OUT 的残余压缩空气经安全 阔排气口 EXT1再次排出大气,双十字交叉流安全控制双 阀压缩空气输出口 OUT的压力降 得更低 (10KPa), 并自锁保持这一状态, 直至监控电源被切断而恢复。
当安全控制双联阀中的并联型双联阀 56处在危险故障状态时, 见图 4d, 第一线圈 1DT 和第二线圈 2DT均处在失电状态, 但两个先导阀或主阀阀芯同时被轧死, 此时气电信号转换 器 57发出的高气压信号送入该安全控制双联阀检 控制驱动电路 9进行分析、比较,得到"当 并联型双联阀 56的第一线圈 1DT与第二线圈 2DT失电, 但其输出口 60仍然为高气压时, 说明妥全控制双联阀已处在危险故障状态 "的结果后, 立刻通过故障监控输出桩头 45、 46、 47给压力机发出故障信号, 并驱动安全阀 55, 打开安全阀的排气阀口 58。 并联型双联陶 56 的输入口至输出口 60的有效截面积只有输出口 60至安全阀排气口 EXT1有效截面积的 1/4, 因此流进并联型安全控制双联阀的压缩空气进 口 IN的压缩空气大部分经安全阀排气口 EXT1 排出大气;同时并联型安全控制双联阀和离合 器相连的压缩空气输出口 OUT的压缩空气也经 安全阀排气口 EXT1排出大气,使压缩空气输出口 OUT的压力小于 40KPa, 并自锁保持这一 状态, 直至监控电源被切断而恢复。 实现了当由两个单式阀构成的并联型双联阀中 同时故障 后能够安全控制的目标。 当安全控制双联阀中的交叉流双联阀 96处在危险故障状态时, 见图 5d, 第一线圈 1DT 和第二线圈 2DT均处在失电状态, 但两个先导阀或主阀闽芯同时被轧死, 此时气电信号转换 器 57发出的高气压信号送入该安全控制双联阀检 控制驱动电路 9进行分析、 比较, 得到: "当交叉流双联阀 96的两个线圈 1失电,但其输出口 60仍然为高气压, 说明交叉流安全控制 双联阀已处在危险故障状态 "的结果后, 立刻通过故障监控输出桩头 45、 46、 47给压力机发 出故障信号, 并驱动安全阀 55, 打开安全阀的排气阀口 58。 交叉流双联阀 96的输入口至输 出口 60的有效截面积只有输出口 60至安全阀排气口 EXT1有效截面积的 1/4,因此流进交叉 流安全控制双联阔的压缩空气进口 IN的压缩空气大部分将经安全阀排气口 EXT1排出大气; 同时交叉流安全控制双联阀和离合器相连的压 缩空气输出口 OUT 的压缩空气经安全阀排气 口 EXT1排出大气, 使压缩空气输出口 OUT的压力小于 40 KPa, 并自锁保持这一状态直至 监控电源被切断而恢复。 实现了当由两个单式阀构成的交叉流双联阔中 同时出现故障后, 能 够安全控制的目的。
当安全控制双联阀中的双十字交叉流双联阀 100处在危险故障状态时,见图 5h,第一线 圈 1DT和第二线圈 2DT均处在失电状态, 但两个先导阀或主阀阀芯同时被轧死, 此时气电 信号转换器 57发出的高气压信号送入该安全控制双联阀检 控制驱动电路 9进行分析、比较, 得到: "当交叉流双联阀 100的两个线圈 1失电, 但其输出口 60仍然为高气压, 说明双十字 交叉流安全控制双联阀已处在危险故障状态" 结果后, 立刻通过故障监控输出桩头 45、 46、 47给压力机发出故障信号, 并驱动安全阀 55, 打开安全阀的排气阀口 58。 双十字交叉流双 联阀 100的输入口至输出口 60的有效截面积只有输出口 60至安全阀排气口 ΈΧΤ1有效截面 积的 1/4, 因此流进交叉流安全控制双联阀的压缩空气进 口 IN的压缩空气大 §P分将经安全阔 排气口 EXT1排出大气;同时交叉流安全控制双联阔和 合器相连的压缩空气输出口 OUT的 压缩空气经安全阀排气口 EXT1排出大气, 使压缩空气输出口 OUT的压力小于 40 KPa, 并 自锁保持这一状态直至监控电源被切断而恢复 。 实现了当由两个单式阀构成的交叉流双联阀 中同时出现故障后, 能够安全控制的目的。
安全控制双联阀检测控制驱动电路 9的结构见图 6。 检测控制驱动电路 9中的采样、 分 析、比较控制驱动电路 41可以用微型继电器、模拟开关电子电路和单 机电子电路等方案构 成。
为提高并联型或交叉流安全控制双联阀工作的 安全可靠性, 实现对双联阀安全性能的冗 余控制,这一类并联型或交叉流安全控制双联 阀中的安全阀 55及检测控制驱动电路 9的工作 电源均增设另一路与双联阀等电压、 同相位的监控电源。 该安全控制双联阀中的检测控制驱 动电路 9除了设置压力机正常控制双联阀用的控制接 桩头 42、 43、 44, 采样、 分析、 比较 控制驱动电路 41 和当双联阀工作时出故障后给压力机发出故障 监控信号用的故障监控输出 桩头 45、 46、 47外, 还需设置另一路加给检测控制驱动电路 9用的监控电源接口桩头 48、 49。 为保证监控电源正确、 可靠地给检测控制驱动电路 9供电, 该安全控制双联阔检测控制 驱动电路 9中的采样、分析、比较控制驱动电路 41实现了当并联型或交叉流安全控制双联阔 的监控电源不正常时, 使安全阀的第三线圈 3DT断电, 打开安全阀 55的上阀口 58, 并联型 或交叉流安全控制双联阀的压缩空气输出口 OUT和安全阀排气口 EXT1接通,无论并联型或 交叉流安全控制双联阀中的双联阀的线圈 1中的第一线圈 1DT与第二线圈 2DT通电还是断 电,该并联型或交叉流安全控制双联阀的压缩 空气输出口 OUT的压力总是小于 40KPa,实现 并联型或交叉流安全控制双联阀对监控电源的 有效监控功能。
并联型安全控制双联阀监控单元的结构见图 7a、 b、 c, 并联型安全控制双联阀的监控单 元包括三个电缆端接头 35、 监控单元阀座 10、 金属软管接头 36、 腰形密封圈 37、 接近开关 38、 异形密封圈 39、 信号复位弹簧 22、 信号活塞 23、 信号 V形圈 24、 信号后盖 25、 0形密 封圈 26。 将三个电缆端接头 35和金属软管接头分别装在监控单元阀座 10上, 以固定和轧紧 安全阀 55与并联型双联阀 56的引线电缆和进线电缆,从压缩空气进口 IN来的压缩空气经腰 形槽送入阀体 16, 用于控制先导气源, 用腰形密封圈 37作为先导气源在阀体 16与监控单元 阀座 10间的密封圈,用异形密封圈 39作为并联型双联阔 56的主进气流道、输出气道和其它 流道的阀体 16与监控单元阀座 10间的密封圈。 气电信号转换器 57的气压信号取样口 70在 并联型双联阀 56的输出口的下游。
当压缩空气推动信号活塞 23上移, 靠近接近开关 38或推动图 10中的微动开关 71, 由 接近开关 38或图 10中的微动开关 53发出高气压电信号,并将高气压电信号送入 测控制驱 动电路 9进行处理。 当由气电信号转换器 57的气压信号取样口 70来的压缩空气的气压力消 失, 信号活塞 13在信号复位弹簧 22的作用下复位, 使接近开关 38或图 10中推动微动开关 71发出低气压电信号或零气压电信号, 同样可将其送入检测控制驱动电路 9进行处理。
交叉流安全控制双联阀监控单元的结构见图 8a、 b、 c, 交叉流安全控制双联阀的监控单 元包括三个电缆端接头 35、 监控单元阀座 80、 金属软管接头 36、 接近开关 38、 异形密封圈 89、 信号复位弹簧 22、 信号活塞 23、 信号 V形圈 24、 信号后盖 25、 0形密封圈 26。将三个 电缆端接头 35和金属软管接头分别旋装在监控单元阔座 10上,以固定和轧紧安全阀 55与交 叉流双联阀 96的引线电缆和进线电缆, 从压缩空气进口 IN来的压缩空气经阀体 16, 用于控 制先导气源, 用异形密封圈 89作为交叉流双联阀 96的主进气流道、 输出气道和其它流道的 阀体 82与监控单元阀座 80间的密封圈。 气电信号转换器 57的气压信号取样口 70在交叉流 双联阀 96的输出口的下游。 当经引流槽 84至气压信号取样口 70的压缩空气推动信号活塞 23上移,靠近接近开关 38或推动图 10中微动开关 71, 由接近开关 38或图 10中的微动开关 53发出高气压电信号, 并将高气压电信号送入检测控制驱动电路 9进行处理。 当由气电信号 转换^ 57的气压信号取样口 70来的压缩空气的气压力消失, 信号活塞 13在信号复位弹簧 22的作用下复位, 使接近开关 38或图 10中推动微动开关 71发出低气压电信号或零气压电 信号, 同样可将其送入检测控制驱动电路 9进行处理, 并根据外理的结果控制交叉流安全控 制双联阀的安全阀 55。
另外见图 ld,交叉流安全控制双联阀的监控单元也可在 一镜像端口 32-第二镜像口 73- 气流槽 33和第一镜像端口 74-第二镜像口 86-气流槽 72的两个互不相连的交叉流道各设置一 个气电信号转换器 57的气压信号取样口 70, 并按图 11在两个气压信号取样口 70分别设置 气电信号转换器 57, 由这两个气电信号转换器 57经气信号转换而来的电信号同样送入检测 控制驱动电路 9进行处理, 并根据外理的结果控制安全阔 55。
当用图 9中的压力传感器 53取代接近开关 38时, 应去掉监控单元中的信号活塞 23、 信 号复位弹簧 22等零件,并按图 9改动;经压力传感器转换而来的第一电信号 双联阀的两个 线圈 1输出的第二电信号与第三电信号, 送入检测控制驱动电路 9中的采样、 分析、 比较控 制 动电路 41, 进行"异-或 "逻辑检测、 分析和控制。 其特点是结构相对简单、 可靠、 但成本 太高。
这一类安全控制双联阀的检测控制驱动电路 9除从压力机给该安全控制双联阀中双联阀 的两线圈 1中的第一线圈 1DT与第二线圈 2DT收集信号外, 还收集从气电信号转换器 57发 出的电信号, 并将这两组三个信号送入检测控制驱动电路 9中的采样、 分析、 比较控制驱动 电路 41进行检测、 分析、 控制。 实现这一类安全控制双联阀中并联型双联阀 56或交叉流双 联阀 96的两个受控电信号和安全控制双联阀输出口 气电信号转换器 57发出的气压信号构 成"异-或 "逻辑安全控制。
另外这一类安全控制双联阀的检测控制驱动电 路 9也可设置在与其对应的受控压力机内 部电路中, 同样实现从压力机给该安全控制双联阔中双联 阀的两线圈 1中的第一线圈 1DT与 第二线圈 2DT收集信号外, 还收集从气电信号转换器 57发出的电信号, 并将这两组三个信 号送入检测控制驱动电路 9进行检测、 分析、 控制。 实现这一类安全控制双联阀中并联型双 联阀 56或交叉流双联阀 96的两个受控电信号和安全控制双联阀输出口 气电信号转换器 57 发出的气压信号构成 "异 -或"逻辑安全控制。
