Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в распределительных клапанных устройствах. Сущность изобретения: источник питания и линия низкого давления подключены через два последовательно установленных распределителя к полостям исполнительного гидроцилиндра. Двухпозиционное запорное средство установлено в пневмолиниях между распределителем и полостями пневмоцилиндра. Второй вход каждого запорного средства сообщен с третьим распределителем, подключенным к выходу первого. Запорное средство содержит скользящий клапан, имеющий золотниковый клапан. Скользящий клапан содержит поршневой клапан. Запорное устройство содержит тарельчатый клапан, имеющий диафрагменный привод. 5 з.п. ф-лы, 20 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2028521
Класс(ы) патента: F15B20/00
Номер заявки: 4742242/29
Дата подачи заявки: 27.10.1989
Дата публикации: 09.02.1995
Заявитель(и): Росс Оперейтинг Вэлв Компани (US)
Автор(ы): Рассел Джон Камерон[US]; Ричард П.Крейп[US]; Роберт Нил Винсэнд[US]
Патентообладатель(и): Росс Оперейтинг Вэлв Компани (US)
Описание изобретения: Изобретение относится к распределительным (управляющим) клапанным устройствам для пневмосистем.
Во многих (если не во всех) пневмосистемах крайне важны для функционирования системы один или несколько распределительных (управляющих) клапанов. Это особенно справедливо в связи с различными типами станков или другого промышленного оборудования, где распределительные клапаны управляют некоторыми рабочими функциями. Очень важно, чтобы в систему было включено устройство, в котором можно было бы быстро и удобно заменить неисправный распределительный клапан, т.е. обеспечить возможность быстрого снятия вышедшего из строя распределительного клапана для текущего ремонта, причем снятие этого клапана не должно влечь за собой выключение всей системы. Таким образом, изобретение имеет целью создание усовершенствованного и упрощенного устройства для облегчения снятия распределительного клапана для технического обслуживания и ремонта без прекращения работы всей системы.
Принципы изобретения могут быть воплощены в четыре общие категории. В соответствии с одной из них предлагается устройство, в котором при отказе или снятии распределительного клапана сохраняется "статус кво" (существующее в данный момент состояние) всей системы, т.е. сохраняется прежнее, под давлением состояние. В этом случае аппаратура размещена в отдельном устройстве или блоке, расположенном между распределительным клапаном и основанием системы. Такое основание системы имеет несколько проходных отверстий (окон), совпадающих по размеру и форме с проходными отверстиями распределительного клапана, который обычно устанавливают непосредственно на основание системы. Для возможности установки такого блока между распределительным клапаном и основанием блок необходимо снабдить имеющими соответствующие размеры и форму проходными отверстиями как со стороны распределительного клапана, так и со стороны основания. В соответствии с другим вариантом функциональные части промежуточного блока могут быть размещены непосредственно в основании системы, что позволяет устанавливать распределительный клапан непосредственно на основание.
В соответствии со второй общей категорией предлагаются два распределительных клапана с полной пропускной способностью, один из которых является резервным (дублирующим) по отношению к другому и, следовательно, в любой момент действует только один распределительный клапан, установленный на отдельном блоке. Блоки в свою очередь установлены на основании системы в промежуточном между основанием и клапаном положении и действуют автоматически, отключая и изолируя действующий распределительный клапан в случае его отказа или снятия и вводя в действие резервный клапан путем подсоединения его к системе для продолжения работы. В соответствии с другим вариантом функциональные части (элементы) отдельных промежуточных блоков могут быть размещены (выполнены) непосредственно в основании системы, что позволяет осуществлять непосредственную установку распределительного клапана так, как описано выше.
Третья общая категория функционально подобна второй (в любой данный момент времени действует один из нескольких распределительных клапанов с полной пропускной способностью) за исключением того, что функциональные части отдельного промежуточного блока размещения (выполнены) в общем блоке, расположенном между двумя распределительными клапанами и основанием системы. В соответствии с другим вариантом эти функциональные части могут быть размещены (выполнены) в основании системы.
В соответствии с четвертой общей категорией предлагается несколько распределительных клапанов, действующих при обычных условиях одновременно. Однако каждый клапан имеет завышенные размеры, в результате чего при отказе или снятии одного из распределительных клапанов остается достаточная пропускная способность клапанов для полноценной, нормальной работы гидро- или пневмосистемы. При этой конструкции изобретение обеспечивает сохранение "статус кво" по отношению к неисправному или снятому распределительному клапану.
В соответствии с изобретением предлагается распределительное клапанное устройство для системы, имеющей силовое устройство, например пневмоцилиндр с несколькими отверстиями, избирательно сообщаемыми с источником давления рабочей текучей среды или с выпуском. Первый распределительный клапан подвижен между двумя положениями и второй распределительный клапан подвижен между двумя положениями. Система трубопроводов соединяет первый и втоpой распределительные клапаны параллельно с источником давления рабочей текучей среды, с отверстиями (окнами) силового устройства и предпочтительно с выпуском. В системе трубопроводов установлены первый и второй запорные клапаны, служащие для избирательного отключения соответственных распределительных клапанов от источника рабочего давления текучей среды, от отверстий силового устройства и в некоторых случаях от выпуска для замены одного из управляющих силовым устройством распределительных клапанов другим, что обеспечивает в результате эффективное переключение с нормального состояния на состояние резервирования (дублирования).
Варианты осуществления изобретения выполнены с возможностью использования их в комбинации с основанием и распределительным клапаном, имеющим установочную поверхность, в которой (комбинации) установлено между распределительным клапаном и основанием или встроено в основание запорное клапанное устройство. Последнее содержит корпус и внутренние рабочие части механизма, причем корпус имеет поверхность для посадки с возможностью разъема установочной поверхности распределительного клапана. В указанных поверхностях выполнены совпадающие питающие и выпускные отверстия, сообщающиеся с питающими и выпускными каналами в корпусе. В корпусе установлено с возможностью смещения запорно-клапанное средство для управления каналами, перемещаемое между нерабочим (открытым) положением и закрытым положением. Запорное клапанное устройство чувствительно к изменениям давления текучей среды, вызываемым отделением установочной поверхности распределительного клапана от поверхности запорного клапанного устройства для перевода запорного клапанного средства из нормального состояния в состояние закрытия. Кроме того, в, по крайней мере, некоторых из вариантов запорное клапанное устройство может быть вручную приведено в действие для перевода из нормального состояния в состояние закрытия.
На фиг.1 изображена структурная схема, в которой при отказе или снятии распределительного клапана сохраняется прежнее под давлением состояние системы; на фиг. 2 - структурная схема, в которой функциональные элементы размещены в отдельных промежуточных блоках, каждый из которых расположен между одним из дублирующих распределительных клапанов и основанием системы или встроен в основание системы; на фиг.3 - то же, но отдельные необязательные промежуточные блоки заменены общим необязательным промежуточным блоком; на фиг. 4 - структурная схема, в которой обычно одновременно действуют несколько распределительных клапанов с избыточной пропускной способностью, установленных либо на отдельные промежуточные блоки или общий промежуточный блок, либо непосредственно на основание системы, причем в случае отказа или замены одного или нескольких распределительных клапанов оставшиеся клапаны достаточны для работы системы с полной пропускной способностью; на фиг.5 схематически показан пример в соответствии с фиг.3 или 4 выполнения пневматического или гидравлического двигателя; на фиг.6 - то же, вариант выполнения пневматического двигателя; на фиг. 7 - то же, вариант выполнения пневматического двигателя; на фиг. 8 - то же, вариант выполнения пневматического двигателя; на фиг. 9 - вариант установки запорного клапанного устройства, расположенного между распределительными клапанами и коллектором, вид сверху; на фиг. 10 - то же, в неактивном состоянии, позволяющем соединения между коллектором и одним из распределительных клапанов, разрез; на фиг. 11 - то же, распределительный клапан снят, а запорное клапанное устройство смещено в положение запирания, при котором отверстия в основании (коллектора) закрыты, разрез; на фиг. 12 - вариант, при котором корпус запорного клапанного устройства объединения с основанием, разрез; на фиг. 13 - вариант с использованием тарельчатых клапанов, вид сверху; на фиг. 14 - разрез А-А на фиг. 13 (конструкция одного из клапанов и плунжерное управление); на фиг. 15 - разрез Б-Б на фиг. 13; на фиг. 16 - вариант выполнения запорного клапанного устройства, причем клапан показан в неактивном состоянии, разрез; на фиг. 17 - вариант выполнения запорного клапанного устройства в положении запирания, разрез; на фиг. 18 - разрез В-В на фиг. 16; на фиг. 19 - неполный разрез, подобный фиг.16, вариант осуществления изобретения; на фиг. 20 - неполный разрез, подобный фиг. 16 и 19, вариант осуществления изобретения.
Следует отметить, что принципы изобретения применимы также и к другим системам, использующим в качестве энергоносителя другую текучую среду.
Система 10а (см.фиг.1) содержит распределительный клапан 11, установленный на необязательном промежуточном блоке 12а, служащем для сообщения между клапаном 11 и основанием 13а системы. Система выполнена с возможностью управления пневматическим силовым устройствам, таким, например, как пневмо-цилиндр. Вариант осуществления изобретения (см.фиг.1) представляет упомянутую первую общую категорию, в которой отказ или снятие распределительного клапана 11 приводит систему 10а в состояние под давлением, в котором она сохраняет "статус кво", что позволяет удобно снимать и заменять клапан 11 без необходимости выключения всей системы, частью которой может быть силовое устройство 14.
В системе 10в (см.фиг.2) снабжаемым энергией силовым устройством 14 управляют посредством двух распределительных клапанов с полной пропускной способностью, один из которых является резервным (дублирующим) по отношению к другому. Таким образом, лишь один из клапанов 11 действует в любой данный момент времени, причем каждый из клапанов 11 установлен на отдельном (необязательном) промежуточном блоке 12b, причем блоки 12b установлены с возможностью сообщения с основанием 13b системы. Система 10b в случае отказа или снятия первоначально действующего клапана 11 отключает его и включает резервный (дублирующий) клапан 11, соединяя его с системой для продолжения работы силового устройства 14.
Система третьей общей категории (см.фиг.3) действует аналогично за исключением того, что функциональные элементы отдельных промежуточных блоков 12b размещены в общем (необязательном) промежуточном блоке 12с, установленном с обеспечением сообщения между клапанами 11 и основанием 13с системы.
В системе четвертой общей категории (см.фиг.4) при обычных условиях одновременно действуют несколько распределительных клапанов 11. Однако каждый из них имеет избыточный по отношению к обычным (нормальным) условиям размер, благодаря чему при отказе или снятии одного из клапанов 11 остается достаточная их пропускная способность для возможности полноценной, нормальной работы силового устройства 14. Система (см.фиг.4) сохраняет "статус кво" по отношению к неисправному или снятому распределительному клапану аналогично системе (см.фиг.1).
Следует отметить, что любой из необязательных промежуточных блоков 12а, 12b, 12с или 12d может быть исключен, а их функциональные элементы могут быть включены непосредственно в соответственное основание 13а, 13b, 13с или 13d системы.
В одном из вариантов изобретения (см.фиг.5) система 20 предусмотрена для управления силовым цилиндром (или другим устройством, питаемым энергией текучей среды), в котором установлен с возможностью возвратно-поступательного движения поршень 15, разделяющий цилиндр 14 на две камеры 16 и 17. Система 20 содержит промежуточный блок 21, который может быть выполнен в виде отдельной составной части, расположенной между двумя распределительными клапанами 22 и 23 и основанием 25 системы или в соответствии с другим вариантом встроен непосредственно в основание 25. В указанном примере имеются датчик 26 положения, предельный выключатель или другое такое воспринимающее устройство для контроля и восприятия положения (или других параметров системы) пневмо-цилиндра 14. Датчик 26 связан с устройством обработки сигналов (микропроцессором) 27 для управления работой распределительных клапанов 22 и 23, а также селекторного (запорного) клапана 24. Такая связь между датчиком 26 и микропроцессором 27, а также между последним и распределительными клапанами 22 и 23 и селекторным клапаном 24 может быть осуществлена с помощью электрических или электронных средств, пневматических средств гидравлических средств или каким-либо другим способом, известным в данной области техники. Но в этом примере (см.фиг.5) предпочтительнее осуществлять восприятие сигналов и управление распределительными клапанами 22 и 23 и селекторным клапаном 24 с помощью электронных средств. Источник 30 давления текучей среды соединен с входом 31, сообщающимся с питающим отверстием 32 на одной из сторон селекторного клапана 24. Соответствующее отверстие 33 в селекторном клапане 24 сообщается с впускным (питающим) отверстием 43 в первом распределительном клапане 22. Когда подвижный распределительный клапан 22 находится в положении, показанном на фиг.5, питающее отверстие 34 сообщается с нагрузочным отверстием 35, сообщающимся с одной стороной челночного клапана 36. Такое сообщение заставляет челночный клапан переместиться влево (см.фиг.5), что обеспечивает возможность непрерывного сообщения между нагрузочным отверстием 35 распределительного клапана 22 и камерой 16 питаемого средой цилиндра 14. Такое состояние вызывает соединение в камере 16 давления, заставляющего поршень 15 перемещаться влево. При этом положении (и в этом рабочем состоянии) противоположная сторона челночного клапана 36 закрыта и сообщения между нагрузочным отверстием 37 в клапане 23 и камерой 16 нет, так что
распределительный клапан 23 не может вызвать перемещение поршня 15 в цилиндре 14. Наоборот, когда распределительный клапан 23 находится в положении, показанном на фиг.5, нагрузочное отверстие 37 клапана 23 сообщается через питающее отверстие 38 и два отверстия 39 и 40 в селекторном клапане 24 с выхлопным (сливным) отверстием 41. Кроме того, в этом состоянии закрыты выхлопные (сливные) отверстия 51 и 52 в клапанах 23 и 22 соответственно. Во время указанного перемещения поршня 15 влево камера 17 сообщается через второй челночный клапан 42 с нагрузочным отверстием 43 в клапане 22, которое в свою очередь сообщается с выхлопным (сливным) отверстием 44, соединенным с выхлопным (сливным) отверстием 41. Это позволяет одновременно с соединением давления в камере 16 сбрасывать давление в камере 17, что облегчает перемещение поршня 15 в направлении влево.
Следует также отметить, что при этом положении поршня (в указанном рабочем состоянии) нагрузочное отверстие 45 в клапане 23 сообщается с выхлопным отверстием 46 в клапане 23, которое в свою очередь соединено с противоположным концом отверстия 41 в блоке или основании 21. Однако для отключения клапанов 22 и 23 в отверстии 41 установлен третий челночный клапан 48, перемещаемый в направлении к распределительному клапану 23 (см.фиг.5), для отключения с целью обеспечения непрерывной работы клапана 22 при бездействии резервного клапана 23. Аналогичным образом в выхлопном отверстии 50 установлен четвертый челночный клапан 53 для отключения выхлопных отверстий 51 и 52 клапанов 23 и 22 соответственно. При этом применение челночных клапанов 48 и 53 необязательно.
Как только датчик 26 обнаруживает заданное перемещение поршня 15 (или другой заданный параметр системы, он подает через процессор 27 сигнал, заставляющий действующий клапан 22 сместиться вправо (см.фиг.5), в результате чего происходит соединение правой камеры 16 и нагрузочного отверстия 35 с выхлопным отверстием 49 в клапане 22, которое в свою очередь соединено с вторым выхлопным отверстием 50 в блоке или основании 21, что позволяет произвести сброс давления в камере 16. Одновременно перемещение клапана 22 вправо обеспечивает соединение питающего отверстия 34 с нагрузочным отверстием 43, что обеспечивает возможность создания давления (через челночный клапан 42) в левой камере 17. Такое одновременное обеспечение создания давления в левой камере 17 и сброса давления в правой камере 16 вызывает перемещение поршня 15 в направлении влево (см.фиг.5. Таким образом благодаря возвратно-поступательному движению поршня 15 силовой цилиндр 14 выполняет требуемую работу.
В случае отказа или снятия ранее действовавшего клапана 22, что может быть обнаружено посредством датчика 26, обнаруживающего заданное при неисправности положение поршня 15 или другой заданный параметр неисправности системы, через процессор 27 передается сигнал, вызывающий одновременное выключение и включение клапанов 22 и 23. Это осуществляют в примере (см.фиг. 5) процессором 27, подающим на селективный клапан 24 сигнал, заставляющий этот клапан переместиться вправо и тем самым обеспечить соединение питающего отверстия 32 в селекторном клапане 24 с питающим отверстием 39, сообщающимся с питающим отверстием 38 в клапане 23, что обеспечивает подачу питания через отверстие 37 в камеру 16 (через челночный клапан 36. При этом состоянии клапан 36 оказывается смещенным вправо, что предотвращает подачу питания от клапана 22, в результате чего последний оказывается отключенным. При этом состоянии вследствие перемещения клапана 24 питающее отверстие 35 в клапане 22 сообщается (через отверстие 33 в клапане 24 с выхлопными отверстиями 52 и 50. Клапан 23 действует затем также, как описано выше для ранее действующего клапана 22.
Система 70 (см.фиг.6) действует также, как система 20. Однако селекторный клапан 24 (см.фиг.5) заменен в системе 70 группой поршневых или тарельчатых клапанов и системой переключения от соленоида. Функциональные составные элементы для переключения распределительных клапанов для автоматического переключения работы цилиндра 14 (см.фиг.5) выполнены в необязательном промежуточном блоке или составляющем с ним одно целое основание 71, например, между двумя распределительными клапанами 72 и 73, но могут быть в соответствии с другим вариантом встроены в основание системы. В указанном состоянии (см.фиг.6) источник рабочей текучей среды под давлением соединен с питающим отверстием 75, которое в свою очередь сообщается с переключающим (запорным) клапаном 76, в качестве которого может служить либо поршневой клапан 76, имеющий поршень 78, либо какой-нибудь известный в данной области техники тарельчатый клапан. Поскольку клапан 76 соединен параллельно с двумя клапанами 101 и 102 с соленоидным приводом, которые в свою очередь сообщаются с параллельно соединенной с ними камерой 80 управляющего клапана, содержащей поршень 81, механически соединенный с поршнем 78 в поршневом клапане 76, то в зависимости от того, какой из соленоидных клапанов 101 или 102 переведен в открытое положение, поршни 81 и 78 оказываются отжатыми либо в крайнее правое, либо в крайнее левое их положение. Таким образом, когда поршень 78 находится в левом положении (см.фиг.6), питающее отверстие 75 для подачи рабочей среды сообщается с питающим отверстием 83 в распределительном клапане 73 и клапан 73 находится в действии, обеспечивая управление потоком рабочей текучей среды в направлении к силовому цилиндру 14 и в направлении от него.
Рабочая среда поступает от распределительного клапана 73 к цилиндру 14 через нагрузочное отверстие 83 в распределительном клапане, причем между нагрузочным отверстием 83 и нагрузочным отверстием 87 в основании или блоке 71 установлен челночный клапан 85 поршневого типа (тарельчатый клапан). Когда распределительный клапан 73 находится в рабочем состоянии, в результате чего происходит подача рабочей среды между отверстиями 83 и 87, поршень 86 поршневого клапана 85 оказывается отжатым в левое положение (см. фиг.6) для прекращения (перекрытия) сообщения к нагрузочному отверстию 96 в распределительном клапане 72. Аналогичным образом в линии сообщения между нагрузочным отверстием 95 в основании или блоке 71 установлен поршневой челночный клапан (тарельчатый клапан) 93. В рабочем состоянии (см.фиг.6) поршень 94 в клапане 93 тоже отжат в левое положение для отключения (закрытия) нагрузочного отверстия 99 бездействующего распределительного клапана 72. Аналогичные челночные клапаны 85а и 93а установлены между выхлопными отверстиями 88, 98 и 90, 100 соответственно распределительных клапанов и выхлопными отверстиями 85 и 91 соответственно. Эти челночные клапаны, действуя как и челночные клапаны 85 и 93, избирательно отключают выхлопные отверстия бездействующего распределительного клапана.
Питаемый рабочей средой цилиндр 14 действует также, как описано выше (см. фиг.5). Рабочую текучую среду подают и отводят из правой и левой камер 16 и 17 соответственно через нагрузочные отверстия 87 и 95 в основании или блоке 71, выхлопные отверстия 88 и 90 клапана 73 и выхлопные отверстия 89 и 91 в основании или блоке 71.
В случае неисправности клапана 73 или снятии его с основания или блока 71 для технического обслуживания датчик 26 подает сигнал к процессору 27 для обработки сигналов, который представляет собой микропроцессор, пневматический процессор для обработки сигналов или другое подходящее средство для обработки сигналов, причем соответствующий сигнал подают к основанию или блоку 71, чтобы заставить соленоидные клапаны 101 и 102 изменить их положения на противоположные, в результате чего соленоидный клапан 101 оказывается открытым, а соленоидный клапан 102 закрытым и сообщенным с атмосферой. Вследствие параллельного соединения соленоидных клапанов 101 и 102 с управляющим клапаном 80 и поршень 81 отжимается в правое положение (см.фиг.6), что в свою очередь вызывает соответственно перемещение челночного поршня 78 в правое положение. Это изолирует питающее отверстие 83 распределительного клапана 73 от системы и открывает путь потоку питающей среды к питающему отверстию 95 распределительного клапана 72, позволяя распределительному клапану 72 подавать рабочую среду через его нагрузочные отверстия 97 или 99 к клапанам 85 и 93, в результате чего поршни 86 и 94 этих клапанов оказываются вынужденными совершать движение в соответствующие положения. Таким образом, открывается сообщение между нагрузочными отверстиями 97 и 99 распределительного клапана 72 и нагрузочными отверстиями 87 и 95 основания или блока 71. Система затем действует, как было описано выше, обеспечивая возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре 14, причем вместо неисправного или снятого распределительного клапана 73 действует клапан 72.
На фиг. 7 схематически показана система 120, аналогичная системе 70 (см. фиг. 6) за исключением того, что переключающий или запорный клапан 76 поршневого типа и связанные с ним клапаны 80, 101 и 102 заменены расположенными в линию переключающими запорными клапанами 126 и 140 для соответственно открытия или закрытия путем подачи текучей среды от источника 124 питания к соответственным питающим отверстиям 127 и 141 распределительных клапанов 122 и 123. Расположенными в линию клапанами 126 и 140 могут быть клапаны с приводом от соленоида (см.фиг.7). Они могут представлять собой клапаны с пневматическим приводом.
Практически система 120 действует также, как система 70, причем челночные клапаны 152 и 153 в системе 120, соответствующие челночным клапанам 85 и 93 в системе 70, служит для открытия или закрытия путем потоку среды между соответственными нагрузочными отверстиями 128 и 129 распределительного клапана 122 и нагрузочными отверстиями 142 и 143 распределительного клапана 123. Однако, кроме этого, установлены челночные клапаны 134 и 142 между выхлопными отверстиями 130 и 131 распределительного клапана 122 и выхлопными отверстиями 145 и 144 распределительного клапана 123 для соответственно закрытия и открытия пути выхлопному потоку от распределительных клапанов к выхлопным отверстиям 136 и 149 основания или блока 121. Могут быть установлены (хотя и не обязательно) обратные клапаны 135 и 148 между челночными клапанами 134 и 142 соответственно и выхлопными отверстиями 136 и 149 соответственно. Следовательно, в системе 70 установка клапанов 134 и 142 во всех применениях может быть необязательной.
В систему 120 (см.фиг.7) включены также и другие необязательные элементы такие, как запорный клапан 125 питания, которым может быть клапан либо с ручным, либо с автоматическим управлением, и необязательные расходомеры 132 и 146 для измерения расхода из нагрузочных отверстий 128 и 142 соответственно распределительных клапанов 122 и 123. Как и во всех других вариантах осуществления изобретения, различные составные элементы, используемые для переключения распределительных клапанов или для отключения и сохранения прежнего состояния системы при снятии распределительного клапана, могут быть выполнены или размещены в отдельном промежуточном блоке, установленном между распределительным клапаном и основанием системы, или могут быть встроены непосредственно в основание системы.
На фиг.8 показано устройство 221, приводимое в действие давлением текучей среды, как пневматический цилиндр или двигатель двустороннего действия. Пневматический двигатель имеет цилиндр 222, в котором установлен с возможностью скольжения поршень 223, разделяющий полость цилиндра на две противоположные камеры 224 и 225 для текучей среды. К поршню 223 прикреплен поршневой шток 226, проходящий сквозь один из торцов цилиндра 222 для приведения в действие любого известного устройства, например пресс-станка и т. д. Цилиндр 222 снабжен соответствующими отверстиями 227 и 228, сообщающимися с камерами 224 и 225 в области концов хода поршня 223. Трубопроводы 229 и 231 соединяют отверстия 227 и 228 соответственно с отверстиями 232 и 233 основания или промежуточного блока 234, показанного схематически. Основание или промежуточный блок 234 дополнительно имеет питающее отверстие 235, соединенное с источником давления (не показан), и два выхлопных отверстия 236 и 237, ведущих в атмосферу, предпочтительно через глушитель (не показан). Основание или промежуточный блок 234 имеет также первую группу отверстий 238, сообщающихся с отверстиями 232, 233, 235, 236 и 237, а через подходящие внутренние каналы в основании или промежуточном блоке 234 и вторую группу отверстий 239 - с отверстиями 232, 233, 235, 236 и 237 через аналогичные внутренние каналы. Каналы выполнены так, что отверстия 238 и 239 соединены параллельно. На промежуточном блоке 234 закреплены (или встроены в основание 234) первый запорный клапан 241, сообщающийся с первой группой отверстий 238, и второй запорный клапан 242, взаимодействующий со второй группой отверстий 239. В результате соответствующие отверстия запорных клапанов 241 и 242 соединены параллельно. Запорные клапаны 241 и 242 предназначены для установления взаимосвязи с распределительными клапанами 243 и 244 соответственно. Распределительные клапаны 243 и 244 показаны с целью иллюстрации как двухпозиционные двухходовые клапаны, но ими могут быть и многопозиционные распределительные клапаны.
Запорные клапаны действуют для избирательного сообщения отверстий 238 и 239 соответственно блока или основания 234 с различными отверстиями распределительных клапанов 243 и 244. Когда запорные клапаны 241 и 242 находятся в нерабочем положении (положение "включено"), отверстия 238 и 239 сообщаются с отверстиями распределительных клапанов 243 и 244. Но когда запорные клапаны 241 и 242 находятся в рабочем положении (положение "выключено", распределительные клапаны 243 и 244 соответственно отключены от отверстий блока или основания 234.
Конструкции запорных клапанов 241 и 242 могут быть различными. Могут быть использованы различные другие типы запорных клапанов, действующих аналогичным образом. Благодаря их параллельному соединению каждый из распределительных клапанов 243 и 244 может быть сообщен с пневмодвигателем 221 для избирательного подвода давления либо к отверстию 227, либо к отверстию 228 и соединения другого отверстия с выхлопом. Как распределительные клапаны 243 и 244, так и запорные клапаны 241 и 242 могут быть приведены в действие посредством, например, соленоида или вспомогательного управляющего клапана.
Система может быть приведена в действие многими разными способами и в соответствии с одним из них один из запорных клапанов 242 и 243 устанавливают в положение запирания, а другой - в нерабочее положение или положение открытия, в результате чего соответствующий распределительный клапан 243 или 244 управляет пневмодвигателем 221. Предусматривают различного типа выключатели, действующие при обнаружении неисправности (дефекта), в качестве которых могут служить датчики, обнаруживающие отсутствие надлежащего управления пневмодвигателем 221 со стороны распределительного клапана 242 или 244. Это может осуществляться посредством датчика давления в одном из трубопроводов 229 или 231, датчика положения для восприятия положения поршневого штока 226 или устройства, воспринимающего действительное положение распределительного клапана или действие, или бездействие какой-либо машины. Поскольку такие датчики хорошо известны, они подробно на чертежах не показаны.
При обнаружении неисправности запорный клапан, связанный с неисправным распределительным клапаном, перемещают в положение запирания, после чего неисправный распределительный клапан может быть заменен. Однако благодаря наличию параллельных цепей пневмодвигатель 221 может продолжать работать без простоя или снижения производительности под управлением оставшегося распределительного клапана. В соответствии с различными альтернативными применениями изобретения это может быть осуществлено либо в системе, в которой распределительные клапаны обычно работают поочередно (т.е. в любой данный момент в действии находится только один распределительный клапан), либо в системе, в которой распределительные клапаны обычно работают параллельно, т.е. обычно находятся в действии оба распределительных клапана. В последнем случае при отказе или снятии одного распределительного клапана изобретение обеспечивает возможность не останавливать полностью работу, а продолжать ее под управлением продолжающего действовать другого распределительного клапана, хотя с несколько пониженной производительностью.
В варианте, показанном на фиг.8, предусмотрены два параллельно действующих устройства, содержащих распределительный и запорный клапаны для управления каждым из любого числа пневмодвигателей. При такой параллельной конструкции можно обеспечить замену неисправного распределительного клапана (или распределительного клапана, нуждающегося в проведении запланированного технического обслуживания) с незначительной потерей или без потери рабочего времени. Однако такая комбинация запорного и распределительного клапанов может быть использована и в сочетании с другими применениями изобретения с тем, чтобы облегчить снятие и замену неисправного распределительного клапана без помех для работы других механизмов всей системы клапанов. Кроме того, использование такого запорного клапана позволяет быстро заменят распределительный клапан без сколь-нибудь заметной потери давления текучей среды в системе. Однако другое применение не обязательно обладает преимуществом полного исключения простоя системы.
На фиг. 9 показано типичное окружение для одной альтернативной конструкции в соответствии с изобретением, в которой на коллекторе (основание) 251 установлено множество распределительных клапанов 252. Эти распределительные клапаны могут приводить в действие инструмент, расположенный вдоль автоматической производственной линии (не показана), хотя изобретение может быть также использовано с множеством распределительных клапанов, установленных на отдельных позициях с разными операторами, или с системой (см.фиг. 8).
Типичный разрез запорного клапанного устройства 272, расположенного между одним из распределительных клапанов 252 и коллектором 251, показан на фиг. 10. Каждый распределительный клапан 252 имеет корпус 253 и показан как имеющий впускное (питающее) отверстие 254, два выпускных отверстия 255 и 256 и два выхлопных отверстия 257 и 258. Таким распределительным клапаном может быть четырехходовый клапан, который в одном положении проводит текучую среду под давлением от питающего отверстия 254 к выпускному отверстию 255, соединяя в то же время выпускное отверстие 256 с выхлопным отверстием 258. В противоположном положении питающее отверстие 254 было бы соединено выпускным отверстием 256, а выпускное отверстие 255 было бы соединено с выхлопным отверстием 257. Механизмом, питаемым и управляемым посредством распределительного клапана 252 может быть, например, цилиндр двустороннего действия, такой, как цилиндр, или пневмодвигатель 221 (см.фиг.8). Распределительный клапан 252 может приводиться в действие управляющим клапаном (не показан) с приводом от соленоида. Конструкция может быть такой, при которой при обеспечении соленоида распределительный клапан 252 занимал бы положение подвода давления к отверстию 256 и сообщения отверстия 255 с выхлопом. Это означает, что сжатый воздух заполняет рабочий объем, с которым соединено выпускное отверстие 256. Наоборот, возбуждение соленоида при такой конструкции обеспечивает состояние, противоположное вышеописанному. Обычно распределительные клапаны 252 устанавливают непосредственно на коллектор (основание) 251, соединяя отверстия 254-258 с соответствующими отверстиями в коллекторе. Например, питающее отверстие 254 совпадает с отверстием 259 в коллекторе, идущем от питающего трубопровода 261. Выхлопные отверстия 257 и 258 совпадают с отверстиями 262 и 263 соответственно в коллекторе, ведущими к выхлопным трубопроводам 264 и 265 соответственно. Выпускные (рабочие) отверстия 255 и 256 совпадают с отверстиями 266 и 267 соответственно в коллекторе, ведущими к выпускным трубопроводам 268 и 269 для управляемого станка или устройства. Распределительные клапаны 252 закреплены традиционным образом на коллекторе 251 с помощью подходящих крепежных средств таких, как болты 271 (см.фиг.9) или с помощью, например быстродействующих зажимных приспособлений. Обычно перед снятием клапана 252 для ремонта или замены необходимо сначала гарантировать, что снятие клапана не будет создавать проблем производства или безопасности. Иногда необходимо предусматривать запорный клапан для всех распределительных клапанов 252, что приводит к возникновению нежелательной ситуации, когда давление на входе всякого распределительного клапана отсутствует до тех пор, пока не установлены обратно на место все распределительные клапаны, и поэтому вся система простаивает, приводя к производственным потерям, в результате отказа, обслуживания или замены одного распределительного клапана.
В соответствии с изобретением между каждым распределительным клапаном 252 и основанием 251 установлен один запорный клапан 272 в сборе. Запорный клапан 272 показан с автоматическим управлением. Однако возможно и другое приведение в действие. Запорный клапан 272 предпочтительно имеет отверстия, которые совпадают как с отверстиями на верхней стороне коллектора 251, так и с отверстиями на нижней стороне распределительного клапана 252, так что могут быть использованы те же самые коллектор 251 и распределительный клапан 252, или же запорный клапан 272 может быть встроен в коллектор (основание) 251 или его часть. Запорный клапан имеет корпус 273 с питающим отверстием 274, совмещенным с отверстием 259 коллектора, двумя выпускными отверстиями 275 и 276, совпадающими с отверстиями 266 и 267 соответственно коллектора, и двумя выхлопными отверстиями 277 и 278, совпадающими с отверстиями 262 и 263 соответственно коллектора. Соответствующие отверстия выполнены на верхней стороне корпуса 273, причем питающее отверстие 279 совпадает с отверстием 254 распределительного клапана, выпускные отверстия 281 и 282 совпадают с отверстиями 255 и 256 соответственно распределительного клапана и выхлопные отверстия 283 и 284 совпадают с отверстиями 257 и 258 соответственно в распределительном клапане. В корпусе 273 установлен с возможностью скольжения клапанный элемент 285 в виде золотника. Этот клапанный элемент подвижен между нерабочим положением (положение включено), показанным на фиг.10, и рабочим положением (положение запирания), показанным на фиг. 11. Золотник имеет первый выступ (рабочий поясок) 286, который при нерабочем положении не закрывает питающее отверстие 274, а в рабочем положении или положении запирания, показанном на фиг.11, закрывает питающее отверстие 274. Выступ 287 на золотнике 285 оставляет открытым отверстие 275 в нерабочем положении (положении включено), но закрывает его в положении запирания. Третий выступ 288 оставляет открытым выпускное отверстие 276 при нерабочем положении клапана, но закрывает это отверстие при положении запирания, показанном на фиг.11. Четвертый выступ 289, образованный на конце золотника 285, действует как поршень, обращенный к камере 291, образованной в торцевой крышке 292 на корпусе. Второй торцевой элемент 293 на другом конце служит для поддержания вспомогательной части, образованной на конце золотника 285, а также поддерживает один конец винтовой пружины 294 сжатия, установленной в отверстии 295 вспомогательной части золотника 285. Эта пружина отжимает золотник 285 в направлении к положению запирания. Между торцевым элементом 293 и выступом 288, который в данном случае действует как поршень с меньшей полезной площадью, чем у поршня, образованного выступом 289, образована камера 296.
От питающего отверстия 274 к противоположным корпуса 273 проходят два канала 297 и 298. Канал 297 ведет через относительно небольшое сужение 299 к камере 291, откуда отходит относительно широкий канал 301, ведущий к верхней стороне корпуса 273. Между клапанами 252 и корпусом 273 обычно проложена прокладка 302, имеющая отверстие 303, совпадающее с каналом 301. Таким образом, когда клапан 252 закреплен на своем месте (см.фиг.10), канал 301, перекрыт, а при снятии клапана 252 канал 301 открывается, что обеспечивает немедленное удаление текучей среды из камеры 291. В камеру 296 ведет относительно широкий канал 278, обеспечивающий помощь пружине 294, и в постоянном отжатии золотника 285 в направлении к положению запирания. Однако полезная площадь выступа 289 достаточно велика, чтобы преодолеть усилия, создаваемые выступом 288 и пружиной 284, когда в камере 291 создано давление.
Допустим, что во время работы распределительный клапан 252 находится на своем месте и действует надлежащим образом, тогда давление текучей среды в камере 291 удерживает золотник 285 в нерабочем положении (см.фиг.10). При этом положении существует открытая связь между питающими отверстиями 274 и 279 через пространство между выступами 286 и 287 золотника. Аналогичным образом имеется свободный проход между отверстиями 275 и 281 и между отверстиями 276 и 282. Выхлопные отверстия 257 и 262 соединены через канал 304, соединяющий отверстия 277 и 283, а выхлопное отверстие 258 соединено с выхлопным отверстием 263 через канал 305, связанный с отверстия 278 и 284. Все распределительные клапаны 252 могут в данном случае работать нормально.
Когда нужно снять какой-либо из клапанов 252 для ремонта или замены, необходимо удалить крепежные детали 271 или освободить распределительный клапан 252, если он закреплен на месте посредством зажимного приспособления. Как только клапан 252 принимается над прокладкой 302, происходит сброс давления в камере 291, поскольку сужение 299 уже канала 301. Золотник 285 под действием пружины 294 и давления в камере 296 немедленно смещается влево. Результат этого - немедленное отсечение давления питания от коллектора 251, а также закрытие двух выпускных отверстий 266 и 267. Это позволяет избежать падения давления питания, которое могло оказать вредное влияние на оставшийся распределительный клапан 252. Таким образом, оказывается возможной быстрая замена распределительного клапана без остановки всей работы, что в свою очередь не приводит к снижению или вызывает лишь незначительное снижение производительности системы. При установке ранее снятого распределительного клапана 252 обратно на место, как только он зажимается или закрепляется в требуемом положении посредством крепежных деталей 271 для плотного закрытия канала 301, давление текучей среды в камере 291 опять растет. Через короткий заданный период времени запорный клапан перемещается обратно из положения запирания (см.фиг.11) в нерабочее положение (см.фиг.10), после чего распределительный клапан 252 работает как обычно. Следует также отметить, что через корпус 273 и корпус 253 могут проходить ведущие к распределительному клапану 252 электрические соединения, которые при снятии распределительного клапана 252, если требуется, автоматически разъединяются.
Запорный клапан 272 может быть использован и в устройстве, показанном на фиг.8. В таком применении клапан может быть приведен в действие так, как описано в связи с вариантами, показанными на фиг.9-11, однако было бы более выгодно, если бы запорный клапан в таком применении приводили в действие электрическим путем (см.фиг.8). Электрические и другие способы приведения в действие возможны и в вариантах, показанных на фиг.9-11.
На фиг.12 показан следующий иллюстративный вариант осуществления изобретения, обозначенный общей позицией 351, который аналогичен варианту, показанному на фиг.9-11, но объединяет корпус запорного клапана с основанием (коллектором). Объединенный корпус запорного клапана и основания обозначен позицией 352, а золотник запорного клапана - позицией 352. Действие этого варианта идентично действию предшествующего варианта.
На фиг. 13, 14 и 15 показан иллюстративный запорный клапан, выполненный в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения, в котором вместо золотниковых клапанов используют тарельчатые клапаны и приводят их в действие не путем сброса давления, а путем создания давления. Запорное клапанное устройство 401 установлено на основании 402 (показано частично на фиг. 15), имеющем питающий канал 403 и рабочие каналы 404 и 405. Распределительный клапан 406 (показан частично на фиг.15) установлен на корпусе 407 запорного клапанного устройства 401 и имеет питающий канал 408, рабочие каналы 409 и 411 и выхлопные каналы 412 и 413. Канал 414 в корпусе 407 соединяет выхлопной канал 412 с атмосферой, а канал 415 соединяет выхлопной канал 413 с атмосферой. В корпусе 407 выполнен питающий канал 416, соединяющий питающий канал 403 и в основании с питающим каналом 408 в распределительном клапане. Аналогично рабочие каналы 417 и 418 соединяют соответствующие рабочие каналы основания 402 и распределительного клапана 406.
В каналах 416, 417 и 418 установлены три тарельчатых клапана 419, 421 и 423 соответственно и имеющих конструкцию типичного тарельчатого клапана (см. фиг. 14). Тарельчатый клапан в сборе имеет клапанный элемент 424, обращенный в сторону седла 425 и прикрепленный к диафрагме 426. Диафрагма 426 отделяет верхнюю камеру 427 от нижней камеры 428. Седло 425 клапана находится в нижней камере 428 и обе части (416а и 416b) канала 416 ведут в эту нижнюю камеру 428. Например, как показано на фиг.15, верхняя часть 416а канала, ведущая от верхней поверхности 429 корпуса 407, подходит к нижней камере 428 снаружи седла 425. Нижняя часть 416b канала 416 проходит от внутренней части седла 425 к нижней поверхности 431 корпуса 407. Таким образом, давление в части 416а или части 416b поднимает клапанный элемент 424 от седла 425 и держит его в поднятом положении, пока не появляется давление в верхней камере 427. Выше диафрагмы 426 установлена пружина 432 для отжатия клапанного элемента 424 в направлении к седлу 425. Полезная площадь внутри седла 425 меньше полезной площади камеры 427, в результате чего давление в камере 427 удерживает клапанный элемент 424 в закрытом положении.
Канал 433 (фиг.14) ведет от нижней части 416b канала 416 к камере 434. Между каналом 433 и камерой 434 установлен клапан 435, удерживаемый в закрытом положении посредством пружины 436, когда пружина сжата посредством толкателя 437. Верхний торец 438 толкателя 437 выступает от поверхности 429 для установки прокладки, когда распределительный клапан 406 не стоит не месте. Выхлопной канал 439 ведет из камеры 434 в атмосферу, но оказывается закрытым посредством уплотнения 441 на толкателе 437, когда толкатель 437 получает возможность быть полностью поднятым пружиной 436, как показано в полностью поднятом положении 437а. От камеры 434 к камерам 427 над каждым из клапанов 419, 421 и 432 проходят (см.фиг.13) каналы 442, 443 и 444 соответственно.
Когда распределительный клапан 406 (см.фиг.13-15) установлен на запорном клапанном устройстве 401, составные части находятся в положении, показанном на фиг.15, при котором толкатель 437 утоплен и клапан 434 закрыт. Три камеры 427 над запорными клапанами 419, 421 и 423 сообщаются с атмосферой, и клапаны 419, 421 и 423 остаются открытыми, позволяя распределительному клапану 406 нормально работать. Следует отметить, что два рабочих канала запорных клапанов 421 и 423 могут открываться и закрываться в промежутках между импульсами давления текучей среды в том или другом направлении, но это не мешает работе системы.
При снятии распределительного клапана 406 для ремонта или замены пружина 436 немедленно поднимает толкатель 437 в положение 437а, в результате чего выхлопной канал 439 закрывается и клапан 436 поднимается. В результате текучая среда повышает давление в камерах 427, что вызывает немедленное закрытие всех трех запорных клапанов 419, 421 и 423, предотвращающее утечку и позволяющее остальной части системы работать нормально, благодаря чему исключается или по крайней мере предельно уменьшается потеря рабочего времени. Клапаны 419, 421 и 423 остаются в положении запирания до тех пор, пока вновь не устанавливается на место распределительный клапан 406, в результате чего толкатель 437 будет утоплен, камера 427 сообщена с атмосферой и клапан 435 закрыт, что в свою очередь позволит всем запорным клапанам 419, 421 и 423 переместиться в их нерабочие положения.
В вариантах, показанных на фиг.1-15, запорные клапаны служат для закрытия сообщения между основанием и распределительным клапаном (или атмосферой) немедленно после снятия распределительного клапана. В каждом случае это осуществляют с помощью устройства, которое воспринимает присутствие распределительного клапана и которое заставляет запорный клапан занимать закрытое положение (положение запирания) при снятии распределительного клапана. В некоторых случаях желательно приводить запорный клапан в действие для прерывания сообщения между основанием и распределительным клапаном до действительного снятия распределительного клапана. Используя запорные клапаны, описанные выше, это можно сделать либо вручную, либо автоматически посредством управляющего элемента с дистанционным или автоматическим управлением, чувствительного к некоторым сигналам, иным, чем снятие распределительного клапана, например таким, как сигнал с неисправности.
На фиг. 16-18 показан другой вариант запорного клапанного устройства, который может быть приведен в действие посредством управляющего (вспомогательного) клапана или другого приводного устройства в зависимости от какого-либо из ряда условий. На фиг. 19 и 20 показано каким образом может быть модифицирован этот тип устройства для обеспечения возможности приведения в действие также автоматически в ответ на снятие распределительного клапана и/или вручную, если это требуется. Такое ручное приведение в действие или другие виды автоматического приведения в действие могут быть легко применены к описанным запорным клапанным устройствам. В любом из вариантов осуществления изобретения запорное клапанное устройство может быть размещено в промежуточном блоке, установленном между распределительным клапаном и основанием, или встроено в основание, непосредственно на которое устанавливают распределительный клапан.
На фиг. 16-18 показано запорное клапанное устройство 501, выполненное в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения. Устройство 501 предназначено для установки между распределительным клапаном и основанием для избирательного приведения в действие устройства, действующего от давления текучей среды, но в соответствии с другим вариантом оно может быть встроено в основание. Запорный клапан содержит корпус 502, который выполнен из нескольких частей и снабжен питающим каналом 503, двумя рабочими каналами 504 и 505 и двумя выхлопными каналами 506 и 507. Как и в ранее описанных вариантах предусмотрено, чтобы питающий канал 503 совпадал с питающим каналом основания и питающим каналом распределительного клапана, рабочие каналы 504 и 505 совпадали с рабочими каналами основания и распределительного клапана и выхлопные каналы 506 и 507 также совпадали с выхлопными каналами основания и распределительного клапана. В корпусе 502 размещено эластичное тело 508, имеющее верхнюю 509 и нижнюю 511 закраины, которые зажаты между составными частями корпуса 502 клапана. Эластичное тело 508 также образует несколько каналов 512-516, соосных с каналами 503-507 соответственно. С эластичным телом 508 взаимодействует ножницеобразный приводной механизм для одновременного закрытия каналов 512-516. Этот ножницеобразный механизм содержит первую нижнюю пластину 517 (см.фиг.18), установленную с возможностью скольжения и снабженную отдельными пальцами 518, проходящими в зону по соседству с каналами 512-516 эластичного тела. Пластина 517 имеет поршневую часть 519, образованную на ее конце и входящую со скольжением в отверстие 521, выполненное в корпусе 502 клапана. Сквозь корпус 502 проходит фитинг 522 для соединения отверстия 521 с источником давления воздуха через вспомогательный клапан управления (не показан). В отверстии 521 размещена также относительно слабая винтовая пружина 523 сжатия, предназначенная для отжатия элемента 517 вправо (см.фиг.17). На противоположном конце корпуса 502 клапана (см.фиг.18) шарнирно установлен на оси 525 двуплечий рычаг 524. Ось 525 может быть выполнена в виде болта, пальца или т.п. и укреплена в корпусе 502 известным образом. Ось 526 шарнирно соединяет один конец пластины 517 с одним плечом двуплечего рычага 524, благодаря чему возвратно-поступательное движение пластины 517 вызывает поворотное движение двуплечего рычага 524. Противоположное плечо рычага 524 находится в контакте с верхней пластиной 527, установленной с возможностью скольжения. Подобно пластине 517 верхняя пластина 527 снабжена несколькими пальцами 528, проходящими между каналами 512-516. Пластина 527 имеет выступающую концевую часть 529, входящую в глухое отверстие 531 в корпусе 502. В глухом отверстии 531 размещена винтовая пружина 532 сжатия (более сильная, чем пружина 523), упирающаяся в заплечик 533 на пластине 527 и служащая для отжатия пластины в направлении к плечу рычага 524. Кода запорный клапан 501 находится в открытом положении (нерабочее положение), к отверстию 521 подводят давление через фитинг 532 для отжатия пластины 517 вправо. Это перемещение, как было указано, вызывает поворот двуплечего рычага 524, в результате которого пластина 527 перемещается влево, приводя клапан в состояние, при котором пальцы 518 и 528 не прогибают эластичное тело 508 и каналы 512-516 находятся в открытом состоянии (см.фиг.16 и 18).
Если требуется закрыть запорное клапанное устройство 501, производят сброс давления в камере 521 путем сообщения ее через фитинг 522 с атмосферой. Это может быть сделано при необходимости снятия распределительного клапана или при неисправности соответствующего распределительного клапана, причем сообщение с атмосферой происходит в ответ на воспринятое заданное состояние. В этом варианте сброс давления осуществляют путем приведения в действие соответствующего управляющего (вспомогательного) клапана для перемещения его в положение запирания. После сброса давления в камере 521 действие пружины 532 преодолевает действие пружины 523 и пластина 527 смещается вправо (см.фиг.17). Это смещение вызывает поворот двуплечего рычага 524 в направлении по часовой стрелке из положения, показанного на фиг.18, в положение, при котором пластина 17 оказывается смещенной влево. При этом пальцы 518 и 528 смещаются в положение, показанное на фиг.17, в котором они прогибают эластичное тело 508 и приводят каналы 512-516 в закрытое состояние. В результате распределительный клапан может быть снят без снижения давления в системе, т.е. без выключения остальных составных частей системы.
На фиг. 19 показан еще один вариант, аналогичный вариантам, показанным на фиг.16-18, но снабженный автоматическим управлением для запорного клапана 501 с дополнительным ручным приводом (управляющим элементом). Отверстие 521 сообщается с камерой 601 клапана, которая имеет узкое нижнее отверстие 602, сообщающееся с отверстием 603, выполненным с обеспечением возможности совпадения его с питающим отверстием, таким, как отверстие (канал 259) в варианте, показанном на фиг. 9-11. Следовательно, в отверстии 521 обычно существует давление питания, подводимое через отверстие 603, узкое отверстие 602 и камеру 601 для удержания запорного клапана 501 в открытом положении. На верхнем конце камеры 601 имеется канал 604 сообщения с атмосферой, который обычно закрыт посредством шарикового клапана 605, отжимаемого в это закрытое положение посредством винтовой пружины 606 сжатия. В корпусе клапана установлен с возможностью поворота на горизонтально расположенной оси 608 приводной рычаг 607. Пружина 609 кручения обычно стремится повернуть приводной рычаг 607 в направлении против часовой стрелки, в результате чего выступ 611 рычага 607 проходит вверх сквозь прокладку 612, расположенную между запорным клапаном 501 и связанным с ним распределительными клапанами (не показан). Когда распределительный клапан находится на своем месте, выступ 611 отжат вниз и рычаг 607 повернут в направлении по часовой стрелке в положение, показанное на фиг.19. Конец рычага 607, противоположный выступу 611, имеет отходящую вниз цилиндрическую часть 613, находящуюся в контакте с толкателем 614, установленным с возможностью скольжения в отверстии 604 и с возможностью вхождения в контакт с шариком 605 при повороте рычага 607 под действием пружины 609 кручения. При этом шарик 605 отходит от седла, и отверстие 521 оказывается сообщенным с атмосферой, в результате чего в этом отверстии происходит сброс давления, а клапан 501 получает возможность перемещения в закрытое положение, как показано на фиг.16. Эта работа аналогична работе, показанной на фиг.9-12. Рычаг 607 снабжен выступающей частью 615, к которой имеется доступ снаружи, поэтому оператор может, нажав на выступ 615, повернуть рычаг 607 в положение открытия шарикового клапана 605 и сообщения камеры 521 с атмосферой, если только распределительный клапан не находится на своем месте и не мешает такому перемещению.
На фиг.20 показан вариант, в основном аналогичный варианту, показанному на фиг. 19. Однако здесь предусмотрен скользящий штифт 701 со скосом 702, который может быть введен в контакт с рычагом 607 для ручного открытия шарикового клапана 605.
Запорное клапанное устройство позволяет заменять распределительный клапан без остановки работы всей системы. Как уже было отмечено, каждое из описанных выше запорных клапанных устройств может быть приведено в действие для автоматического прерывания гидро- или пневмосвязей в ответ на снятие распределительного клапана. Однако для специалистов в данной области техники очевидно, что запорные клапанные устройства могут быть также приведены в действие в ответ на самые разные другие факторы, например посредством вспомогательных органов управления, схем с микропроцессором или т.п., при наличии которых запорные клапанные устройства могут быть перемещены в закрытое положение в случае обнаружения неисправности в связанном с ними распределительном клапане или где-нибудь еще в системе. Но каждое из этих запорных клапанных устройств может быть выгодно использовано в системе, в которой именно связанное с ним и приводимое им в действие устройство обязательно не должно оказаться бездействующим при наличии неисправности в распределительном клапане в схеме управления.
Из вышесказанного видно, что показанные варианты переключающих (запорных) клапанов, которые могут быть приведены в действие автоматически при снятии распределительного клапана или каким-либо иным образом, позволяющим снять распределительный клапан, могут быть использованы в комбинации для обеспечения системе возможности непрерывно осуществлять управление пневматическим устройством, даже если распределительный клапан неисправен.
Формула изобретения: 1. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая источник питания и линию низкого давления, подключенные через два последовательно установленных распределителя к полостям исполнительного гидроцилиндра, отличающаяся тем, что она снабжена двухпозиционным запорным средством, установленным в пенвмолиниях между распределителем и полостями пневмоцилиндра, причем второй вход каждого запорного средства сообщен с третьим распределителем, подключенным к выходу первого распределителя.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что запорное средство содержит скользящий клапан.
3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что скользящий клапан содержит золотниковый клапан.
4. Система по п. 2, отличающаяся тем, что скользящий клапан содержит поршневой клапан.
5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что запорное средство содержит тарельчатый клапан.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что тарельчатый клапан имеет диафрагменный привод.