[发明专利]能在运行时更换控制阀的系统

说明书

本发明涉及流体系统的控制阀装置。尤其是提供了提高生产率、正常运行时间以及对这样的阀进行维修更换的方法。

在许多流体系统中（如果不是全部的话），一个或多个控制阀对于系统的运行是极端重要的。这对于控制阀在其中控制一定操作功能的各类机床或其他生产设备尤其如此。由于其重要性和需要高的性能非常理想的是保证所提供的系统在控制阀的其中之一发生故障时不停止全部操作。因此，本发明的主要目的之一是提供一种用于这样设备的改进控制阀装置和替换系统。其中，系统中的一个控制阀失灵将不会导致整个系统不能工作。

对于这类系统，非常重要的是在被使用的装置中，对发生故障或失灵的控制阀可迅速、方便地替换。即，重要的是保证损坏的控制阀能迅速地拆除以便维修和拆除这一控制阀而不关闭整个系统;因此，本发明旨在提供一种改进的简易装置用来简便地拆卸控制阀以便维护或修理系统而不会使整个系统停止工作。

本发明的原理有几种形式的实施方式。通常它属于四种普通类型的其中之一。在这样一种类型中，在所提供的装置中，控制阀的失灵或拆卸仍将保持整个系统的“现状”，即，保持“进气持压状态。在这一普通类型中，与下面讨论的其它类型一样，实现这一效果的装置可有选择地把分离装置或块装在控制阀和系统基座间。这样的系统基座有许多流体进出口，其尺寸和形状与控制阀上的流体进出口匹配和对应。如果没有本发明，控制阀通常直接装到系统基座上。因此，为使这样的块装在控制阀和基座之间，该块必须在与控制阀相接触的一侧面及和基座相接触的一侧面上有对应尺寸和形状的流体进出口。另外，插入块的功能特征可被直接设置或体现在系统基座内，这样可将控制阀直接装到基座上。

在第二普通类型中，装有一对满负载控制阀。这对控制阀的其中之一对于另一个而言是额外的或备用的。这样，一次仅一个控制阀起作用。每一这样的控制阀都装在与上述稍微类似并体现本发明的分离块上。该块以插入联系的方式依次被装到系统基座上，以便万一控制阀出现失灵或需拆卸时自动地停止工作并将其关闭，同时启动备用控制阀以便把它连接到系统中，使系统继续工作。另外，分离插入块的功能特性可被直接安装或体现在系统基座内，这样能以类似上面讨论的第一普通类型的方式直接安装控制阀。

第三普通类型的功能类似于上面讨论的第二普通类型（一次只有多个满负载控制阀的其中之一起作用），不同点只是把分离插入块的功能特征体现在装在两个控制阀和系统基座间的共用块上。另外，这些功能特征也能体现在系统基座上。这样的装置至少在功能上大体与上述第二普通类型的可替换装置相同。

最后，第四普通类型设有若干在正常情况下同时起作用的控制阀。然而，每一控制阀对于这样的正常情况其尺寸是加大的，这样一个控制阀的失灵或拆卸仍能使控制阀保留足够的能力使流体系统完全正常地操作。在这样的装置中，就失灵的或被拆卸的控制阀而言，本发明以上面对第一普通类型描述的类似方式实现维持“现状”。

属于上述第四普通类型的一个装置的例子包括3个或更多的半负载控制阀;这样，即使控制阀的其中之一失灵或被拆卸维修也能使系统正常操作。根据本发明，在全部控制阀工作和少于全部控制阀工作两者之间的“转换”自动完成，以便基本上消除系统停机或者至少把系统停机减至最小。与上述其它类型一样，本发明的功能特性可安装或体现在分离插入块、共用插入块或者系统基座内。仅通过示范性的实施例，在此举例说明的本发明的特点都属于上述4种普通类型的至少一种。

本发明大多数实施例（即使不是全部）的一个优点，即本发明中和控制阀和基座相连的截止阀的最佳位置是使操作压力下的控制阀和基座当系统在运行中启动一个或者其它的控制阀时压力降减到最小这样可交替使用控制阀，以避免任何一个控制阀的长期空闲。另外，从一个控制阀到其他的控制阀的交替转换可定期对系统元件进行重要的在运行中的功能检验。

本发明的一种装置适用于以控制阀控制具有如气缸或液压缸的动力装置系统。该动力装置有多个可选择地与工作流体压力源或排出口连接的开口。第一控制阀在至少两个位置之间移动。同样，第二控制阀也在至少两个位置之间移动。流体回路使并联的第一、第二控制阀和工作流体压力源动力装置的开口连接并且最好也与排出口连接。第一和第二截止阀装在流体回路中并同第一和第二控制阀一起操作，以便当替换控制阀的其中之一而其它控制阀控制动力装置时有选择地使控制阀与工作流体压力源，动力装置开口隔离，有昌也与排出口隔离，这样可有效地从正常状态“转换”成备用状态。