CN102203476B - 模块化阀组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种模块化阀组件(500)。模块化阀组件(500)包括第一阀组件板(401)和第二阀组件板(402)。一个或多个模块化阀(200,300)位于第一阀组件板(401)和第二阀组件板(402)之间。第一阀组件板(401)和第二阀组件板(402)适用于将一个或多个模块化阀(200,300)排列为多于一种结构。

Description

模块化阀组件

技术领域

本发明涉及一种阀组件，并且更具体地涉及一种具有模块化阀的阀组件。

背景技术

包括气动阀和液压阀在内的流体阀被用于各种不同的场合。在某些情况下，要相对紧邻地使用多个阀。尽管每一个阀都可以被连接至单独的加压流体管路，但是有时候必须要将多个阀连接至单条流体管路。为了便捷和高效，有时要将多个流体阀一起连接作为阀组件/阀岛，例如图1中示出的阀岛100。阀岛100包括被连接至歧管挡块102的多个流体阀101。通常，流体阀101被独立于歧管挡块102进行制造并且通常在计划中并未设计有歧管挡块102。因此，流体阀101经常被设计为单独的阀，并且歧管挡块102被设计为适合初始使用的阀。因此，歧管挡块102通常只能根据单一的结构来排列阀。

歧管挡块102包括将流体传输至阀101的流体端口103。因此，歧管挡块102允许利用单条加压流体管路(未示出)供多个阀101进行操作。尽管阀岛100能够通过如图所示提供单条流体管路来提高系统效率，但是阀101会由于如上所述的固定设计而被排列为基本直线式的结构。结构受限的一个原因是尽管如图所示包括有类似的阀设计，但是不同的阀101可以被设计为具有不同的接口，这样一旦设计完成就阻止了可选的结构。如果需要用不同的阀或者要将阀岛连接至不同的部件组合，那么歧管挡块102将无法根据可能的需求而允许将阀101设置为多种结构。

尽管上述设置方式在某些情况下可能已经足够充分，但是仍然可能会希望或者甚至是必须要将多个阀101设置为可选的结构。现有技术中的阀岛100不允许这样的设置方式。而且，现有技术中的阀岛例如现有技术中的阀岛100通常被限制为基本上线性的结构。将阀岛100限制为线性结构可能需要修改系统的其余部分以适合阀岛100。因为使用阀岛100的系统部件通常都是预先设置好的，所以这样的修改可能经常都会昂贵且不实用。因此，在系统无法被修改以接受线性阀岛时，可能就必须要用具有单独流体管路的多个阀来替换阀岛100。这样的设置方式低效并且需要大量的加压流体和加压流体管线。

本发明解决了此类问题并且实现了技术进步。本发明提供了一种模块化阀组件，能够将多个模块化阀设置为多种结构。因此，本发明能够被修改以适用于系统的其余部分而不再需要重新设置连接至阀组件的部件。而且，通过使用模块化阀，就能够重新设置阀而不再像现有技术中要求的那样需要新的歧管挡块。

发明内容

根据本发明的一方面应用，一种模块化阀组件包括：

第一阀组件板；

第二阀组件板；以及

位于第一阀组件板和第二阀组件板之间的一个或多个模块化阀；

其中第一阀组件板和第二阀组件板适用于将一个或多个模块化阀排列为一种或多种结构。

优选地，模块化阀组件进一步包括适用于固定模块化阀的第一和第二部分的多个阀固定件。

优选地，一个或多个模块化阀包括延伸穿过第一阀组件板并且适用于致动一个或多个模块化阀的阀致动器。

优选地，模块化阀组件进一步包括连接至第一阀组件板并且适用于与阀致动器相连的一块或多块致动器板。

优选地，一个或多个模块化阀包括第一种模块化阀结构以及至少第二种模块化阀结构。

优选地，模块化阀组件进一步包括形成在第二阀组件板内并且适用于将流体传输至一个或多个模块化阀的流体分配系统。

优选地，一个或多个模块化阀进一步包括适用于接合第一或第二阀组件板的一部分以固定模块化阀的固定元件。

优选地，模块化阀组件进一步包括形成在第一阀组件板内的固定臂，适用于接合形成在第二阀组件板内的固定孔。

根据本发明的另一方面应用，一种模块化阀组件包括：

一个或多个模块化阀；以及

第一阀组件板，适用于接纳一个或多个模块化阀并将一个或多个模块化阀排列为一种或多种结构。

优选地，模块化阀组件进一步包括至少第二阀组件板，其中一个或多个模块化阀位于第一阀组件板和第二阀组件板之间。

优选地，模块化阀组件进一步包括形成在第一阀组件板内的固定臂，适用于接合形成在第二阀组件板内的固定孔。

优选地，第一阀组件板包括适用于接纳模块化阀的第一和第二部分的多个阀固定件。

优选地，一个或多个模块化阀包括延伸穿过第一阀组件板并且适用于致动一个或多个模块化阀的阀致动器。

优选地，模块化阀组件进一步包括连接至第一阀组件板并且适用于与阀致动器相连的一块或多块致动器板。

优选地，一个或多个模块化阀包括第一种模块化阀结构以及至少第二种模块化阀结构。

优选地，模块化阀组件进一步包括形成在第二阀组件板内并且适用于将流体传输至一个或多个模块化阀的流体分配系统。

优选地，一个或多个模块化阀进一步包括适用于接合第一阀组件板的一部分以固定模块化阀的一个或多个固定元件。

附图说明

图1示出了现有技术中的阀岛。

图2根据本发明的一个实施例示出了模块化阀。

图3根据本发明的另一个实施例示出了模块化阀。

图4根据本发明的一个实施例示出了第一和第二阀组件板。

图5根据本发明的一个实施例示出了模块化阀组件。

图6根据本发明的另一个实施例示出了模块化阀组件。

图7根据本发明的另一个实施例示出了模块化阀组件。

具体实施方式

图2-7和以下的说明内容给出了具体示例以教导本领域技术人员如何实现和利用本发明的最佳模式。为了教导创造性的原理，某些常规应用被简化或省略。本领域技术人员可以根据落入本发明保护范围内的这些示例设想出各种变形。本领域技术人员应该理解以下介绍的特征可以用不同方式加以组合以构成本发明的多种变形。因此，本发明并不局限于下述的具体示例，而只能由权利要求及其等价形式限定。

图2根据本发明的一个实施例示出了第一模块化阀200。应该理解“模块化”是指阀是整装的并且能够轻易地彼此互换。而且，每一个模块化阀200都包括统一和精确界定的壳体以允许如下所述将模块化阀200组装至阀组件500。因为模块化阀200可以是整装的，所以不需要额外的部件来构成功能阀。因此，一旦模块化阀200加工完成，就能够如下所述在阀组件500内轻易地对其进行组装和拆除。这样有助于将阀排列为多种结构。

根据本发明的一个实施例来设置第一模块化阀200。阀200包括阀壳201、第一流体端口202、第二流体端口203和阀致动器204。根据本发明的一个实施例，阀壳201被形成用于建立能够被接纳在阀组件500内的模块化接口。由此，阀壳201的模块化接口就允许更换或重新设置模块化阀200。阀致动器204可以被设置用于将阀200从第一位置致动到至少第二位置。根据本发明的一个实施例，第一模块化阀200还包括固定元件205。固定元件205可以被设置用于帮助将第一模块化阀200连接至阀组件板(正如以下更详细介绍的那样)。

图3根据本发明的另一个实施例示出了第二模块化阀300。第二模块化阀300包括阀壳301、第一流体端口302、第二流体端口303和阀致动器304。第二模块化阀300类似于第一模块化阀200。但是，第二模块化阀300包括有根据本发明第二实施例设计的阀壳301。如图2和图3中能够看出的那样，第一模块化阀200和第二模块化阀300之间的一个不同是阀的第一和第二部分之间的间距。例如，在图示的实施例中，阀200的第一部分206和第二部分207与阀300的第一部分306和第二部分307相比被形成为明显地更加靠近在一起。两部分之间的间距可以被设计用于在将阀与一个或多个其他的阀相组合时适合各种阀组件结构。因此，第一和第二部分之间的间距可以被改变以适合不同的阀设置方式。无论模块化阀200,300的第一部分206,306和第二部分207,307之间的间距差异如何，第一部分206,306和第二部分207,307在模块化阀200和模块化阀300之间基本都是相同的。因此，如下所述，第二模块化阀300可以与第一模块化阀200互换而无需改变阀组件500的接口。尽管第一和第二模块化阀200,300被图示为由不同的尺寸构成，但是在两种模块化阀200,300之间也可以存在其他的不同，包括它们的功能、流体容量、压力额定值等。因此，本发明不应局限于如图2和图3中所示的不同尺寸的模块化阀。但是，应该理解，阀壳201,301中的其余特征构建出包括基本类似部件和特征的模块化阀。

图4示出了第一阀组件板401和第二阀组件板402。第一和第二阀组件板401,402适用于接纳多个模块化阀200,300。在与一个或多个模块化阀200,300相组合后，第一和第二阀组件板401,402就构成了阀组件500(参见图5)。根据本发明的一个实施例，第一和第二阀组件板401,402适用于固定一个或多个模块化阀200,300。根据本发明的一个实施例，第一阀组件板401包括多个阀固定件403。阀固定件403可以根据需要的结构进行设置并且适用于接纳模块化阀200,300中的第一部分206,306和第二部分207,307。根据本发明的一个实施例，阀固定件403被设置为使它们可以根据多于一种的排列结构来定位模块化阀200,300。例如，阀固定件403可以被形成和定位成使模块化阀200,300能够由阀固定件403的多于一种的组合所接纳。模块化阀200,300的具体位置因此即可取决于所用阀固定件403的具体组合。

根据本发明的一个实施例，第二阀组件板402也包括多个阀固定件404。尽管阀固定件403,404被图示成大致为圆形，但是应该理解阀固定件403,404也可以由非圆形的形状构成。根据本发明的一个实施例，阀固定件403,404可以由与模块化阀200,300的第一部分206,306和第二部分207,307的形状基本类似的形状构成。这样就在通过阀固定件403,404接纳模块化阀200,300的第一部分206,306和第二部分207,307时提供了更好的配合。

根据本发明的一个实施例，第一阀组件板401中的阀固定件403可以与第二阀组件板402中的阀固定件404基本对齐。由此，在第一和第二阀组件板401,402彼此接合时，模块化阀200,300就能够被固定就位。尽管在第一阀组件板401接合第二阀组件板402时阀固定件403,404被示出为基本对齐，但是阀固定件403,404也不是必须要基本对齐。例如，根据本发明的一个实施例，第一阀组件板401中的阀固定件403可以被设置用于以第一设置方式固定阀200,300，而第二阀组件板402中的阀固定件404则被设置为以不同于第一设置方式的第二设置方式固定阀200,300。因此，可以选择所用的具体阀固定件403,404以改变阀的设置方式。

根据本发明的一个实施例，第一阀组件板401包括一个或多个固定臂405。固定臂405适用于接合形成在第二阀组件板402内的相应的固定孔406。根据本发明的一个实施例，固定臂405适用于以现有技术中公知的卡合设置方式接合固定孔406。因此，第一和第二阀组件板401,402就能够轻易地彼此接合和脱离。这样就允许阀200,300有效地移动成不同的设置方式以适应各种结构。另外，第二阀组件板402可以包括一个或多个固定臂410。固定臂410可以另外设置或者取代固定臂405，目的是为了有助于接合以及固定第一和第二阀组件板401,402。根据本发明的一个实施例，设置在第二阀组件板402上的固定臂410可以接合形成在第一阀组件板401内的相应的固定孔411。本领域技术人员能够意识到固定臂410可以像以上关于固定臂405和相应的固定孔406所介绍的那样以卡合的设置方式接合固定孔411。

根据本发明的另一个实施例，可以利用紧固件(未示出)将第一和第二阀组件板401,402固定在一起。紧固件可以穿过形成在第一阀组件板401内的紧固件孔407并啮合形成在第二阀组件板402内的紧固件螺纹408。紧固件可以例如由任意方式的螺栓或螺钉装置构成。根据某些实施例，例如如果紧固件是由自攻螺钉构成，那么就可以省略螺纹408。因此，本发明不应局限于需要紧固孔407和螺纹408的实施例。所用的具体紧固件对于本发明的目的来说并不重要，并且因此不应该限制本发明的保护范围。

根据本发明的一个实施例，提供了液压联轴节409。尽管液压联轴节409被示出为形成在第二阀组件板402内，但是应该理解在其他的实施例中，液压联轴节409也可以被形成在第一阀组件板401内。液压联轴节409可以被设置用于将第二阀组件板402连接至加压流体源(未示出)。加压流体源可以包括例如气动或液压流体。液压联轴节409可以适用于将加压流体分配至阀200,300。液压联轴节409可以被形成在阀固定件403或固定件404内以将流体与阀200,300中的一个或两个流体端口连通。尽管在图4中只示出了单个液压联轴节409，但是应该理解在其他的实施例中，每一个阀固定件404都可以设有液压联轴节409。这样就在关于模块化阀相对于阀组件板402的位置方面允许有更大的灵活性，原因在于每一个阀固定件404都可以接纳模块化阀200,300中的第一部分206,306并且提供到流体端口202,302的流体连通。因此，无论采用怎样的阀固定件404的组合，流体都可以与第一流体端口202,302相连通。第二流体端口203,303可以在模块化阀200,300被致动时与外部构件(未示出)相连通。

图5根据本发明的一个实施例示出了阀组件500。图5中示出的阀组件500包括第一和第二阀组件板401,402以及两个第一模块化阀200和一个第二模块化阀300。应该理解第一和第二模块化阀200,300的具体组合并不局限于图示的特定组合，而是可以根据需要的结构来改变组合。而且，应该理解模块化阀200,300的具体排列并不局限于图5中所示的结构。如图所示，阀组件500中的阀200,300并不局限于以近似线性的结构设置。而是阀组件500可以将模块化阀200,300设置为一种或多种结构。因此，与现有技术中可实现的情况相比，阀组件500提供了更为灵活的设置方式。而且，阀组件板401,402和模块化阀200,300可以被加工为适合多于一种结构。因此，阀组件500并不像现有技术中那样受限于单一的阀装置。而是设置在阀组件500内的阀可以通过利用阀固定件403,404的不同组合而被设置为多种结构。

如图所示，通过形成在第一阀组件板401内的阀固定件403以及形成在第二阀组件板402内的阀固定件404将阀200,300固定在阀组件500内。除了阀固定件403,404以外，还利用固定元件205将阀200,300固定就位，固定元件205可以适用于以现有技术中公知的卡合设置方式接合阀固定件404。因此，即使在未使用第一阀组件板401中的阀固定件403的实施例中，阀200,300意外滑动脱离位置的几率也被显著降低。另外，固定元件205可以被用于在已移除第一阀组件板401的时段期间将阀200,300固定在阀固定件404内。如果例如要更换或者添加其他的阀，就有可能发生这种情况。这样就可以将需要的阀门固定就位。还应该理解在某些实施例中，只有一个阀组件板401或402被用于进行操作并且模块化阀200,300可以利用固定元件205被固定就位。

如图5中能够看出的那样，阀致动器204,304延伸超出第一阀组件板401以允许致动阀200,300。根据本发明的一个实施例，阀固定件403被形成为使得阀致动器204,304能够在第一阀组件板401接合第二阀组件板402时延伸超出第一阀组件板401。根据本发明的一个实施例，致动器板(参见图6)可以被设置用于致动阀200,300。根据本发明的一个实施例，致动器板可以被紧固至形成在第一阀组件板401内的翼片510。可以在阀200,300是由机械致动阀构成的实施例中设置致动器板。在其他的实施例中，例如在阀是导向阀或者是电致动时，可以省略致动器板。

根据一个实施例，阀组件500可以被设有流体分配系统511。流体分配系统511可以被设置用于从形成在第二阀组件板402内的液压联轴节409接收加压流体并利用流体管路512将加压流体分配至包含于阀组件500内的阀200,300。流体管路512可以被连接至形成在模块化阀200,300内的一个或两个流体端口202,203。流体分配系统511可以被设置用于为阀组件500内所有的阀200,300提供来自于连接至端口409的单个来源的流体。流体分配系统511简化了阀组件500所需要的连接机构。而且，流体分配系统511减少了所需的流体管线数量以及加压流体量。

图6根据本发明的另一个实施例示出了阀组件600。阀组件600包括与阀组件500中的阀组件板401,402基本相同的第一和第二阀组件板401,402。阀组件500和阀组件600之间的不同之处是模块化阀200,300的位置和数量。具体地，阀组件500中的模块化阀300被移除。另外，如图6中所示位于阀组件600左侧的第一模块化阀200已被旋转。具体地，模块化阀200中的第一部分206现在是通过阀固定件403固定，阀固定件403将模块化阀300中的第一部分306固定在阀组件500内。另外，应该指出的是在阀组件600中未被占用的第一和第二阀组件板401，402内仍有两个阀固定件403和404。

阀组件600提供了本发明的一个实施例以表明通过重新设置阀200,300相对于阀组件板401,402的位置，单组的阀组件板401，402即可被用于简单地建立起多种阀结构。而且，阀组件600表明由于阀200,300是由模块化阀构成，因此无论具体使用的模块化阀如何，均可使用相同的阀固定件403,404。因此，不必加工出不同组的阀组件板401,402即可交换模块化阀200,300。

图7根据本发明的另一个实施例示出了阀组件700。阀组件700类似于阀组件500，但是阀组件700包括两个第一模块化阀200并且省略了阀组件500中存在的第二模块化阀300。如图所示，第一阀组件板401和第二阀组件板402由圆形构成。另外，形成在第二阀组件板402内的阀固定件404从第二阀组件板402背对第一阀组件板401的侧面伸出。因此，阀200可以安置在阀固定件404内，其中当第一阀组件板401和第二阀组件板402彼此接合时，第一阀组件板401更加靠近第二阀组件板402。另外，第二阀组件板402包括适用于接纳模块化阀200中第二端口203的孔721。根据本发明的一个实施例，因为阀组件700接收模块化阀200，所以阀200的位置可以根据需要进行旋转。这样的能力在现有技术的未利用模块化阀200构成的阀组件中是不可能实现的。

阀组件700中的另一处不同是第一阀组件板401上不存在固定臂405。根据本发明的一个实施例，阀200可以被用于将第一阀组件板401连接至第二阀组件板402。阀200可以包括另外的适用于接合第一阀组件板401的紧固元件205。由此，紧固元件205可以被用于将第一阀组件板401和第二阀组件板402固定就位。

根据本发明的一个实施例，阀组件700还包括致动器板720。致动器板720可以被设置用于致动阀200。致动器板720可以沿第一方向移动以将阀200致动至第一位置并且可以沿第二方向移动以将阀200致动至第二位置。致动器板720可以被设置用于通过充分覆盖未致动的阀致动器204来避免阀200从第一位置意外地致动到第二位置。根据本发明的一个实施例，这可以通过枢转致动器板720实现。因此，在致动器板720被致动至第一位置时，致动器板720覆盖未致动的阀致动器204的部分就被升高远离未致动的阀致动器204。

上述的模块化阀组件为现有技术中受限于单一并且经常是线性结构的阀岛提供了灵活的可选方案。本发明中的模块化阀组件适用于设置模块化阀200,300以适应连接至阀200,300的不同部件。阀200,300由模块化阀构成。换句话说，阀是整装的并且能够彼此互换和组装成不同的组合以适应多种结构。模块化阀200,300包括统一的壳体201,301以允许将阀能彼此互换和以多种排列定位。因此，单个阀组件板401,402可以与阀200,300的不同组合一起使用以构成具有不同形状的多种模块化阀组件。另外，阀组件板401,402可以适用于接纳多于一种模块化阀200,300以由此允许更广泛的多种设计方案。

上述实施例中的详细说明并非是对发明人设想的落入本发明保护范围内的所有实施例的穷举说明。实际上，本领域技术人员应该意识到上述实施例中的某些元件显而易见地可以加以组合或删除以形成进一步的实施例，并且这些进一步的实施例也都落入本发明的保护范围和教导之内。对于本领域技术人员来说，上述的实施例可以全部或部分地加以组合以形成落入本发明保护范围和教导之内的更多实施例也是显而易见的。

因此，尽管本文中为了解释说明的目的介绍了本发明的具体实施例和示例，但是相关领域技术人员能够设想出的各种不同的等价变形都可能会落在本发明的保护范围内。本文中提供的教导可以被应用于其他的阀组件而不仅仅是上述实施例中介绍的以及附图中示出的阀组件。所以，本发明的保护范围应该根据所附的权利要求加以确定。

Claims (13)

1.一种模块化阀组件(500)，包括：

第一阀组件板(401)；

第二阀组件板(402)，具有多个阀固定件（404），所述多个阀固定件（404）适于在其内部接纳模块化阀(200,300)的第一和第二部分（206，207）；

位于第一阀组件板(401)和第二阀组件板(402)之间的一个或多个模块化阀(200,300)，其中所述一个或多个模块化阀(200,300)被构造为包括第一模块化阀结构和至少第二模块化阀结构；以及

其中第一阀组件板(401)和第二阀组件板(402)适用于将一个或多个模块化阀(200,300)排列为所述第一模块化阀结构和第二模块化阀结构，其中在所述第一模块化阀结构中，所述一个或多个模块化阀的一个占据所述多个阀固定件（404）中的两个，以及其中在所述第二模块化阀结构中，所述一个或多个模块化阀的一个占据所述多个阀固定件（404）中的两个，其中所述第二模块化阀结构与所述第一模块化阀结构不同。

2.如权利要求1所述的模块化阀组件(500)，其中一个或多个模块化阀(200,300)包括延伸穿过第一阀组件板(401)并且适用于致动一个或多个模块化阀(200,300)的阀致动器(204,304)。

3.如权利要求2所述的模块化阀组件(500)，进一步包括连接至第一阀组件板(401)并且适用于与阀致动器(204,304)相连的一块或多块致动器板(720)。

4.如权利要求1所述的模块化阀组件(500)，进一步包括形成在第二阀组件板(402)内并且适用于将流体传输至一个或多个模块化阀(200,300)的流体分配系统(511)。

5.如权利要求1所述的模块化阀组件(500)，其中一个或多个模块化阀(200,300)进一步包括适用于接合第一或第二阀组件板(401,402)的一部分以固定模块化阀(200,300)的固定元件(205)。

6.如权利要求1所述的模块化阀组件(500)，进一步包括形成在第一阀组件板(401)内的固定臂(405)，适用于接合形成在第二阀组件板(402)内的固定孔(406)。

7.一种模块化阀组件(500)，包括：

一个或多个模块化阀(200,300)；以及

第一阀组件板(401)，具有多个阀固定件（403），适用于接纳一个或多个模块化阀(200,300)并将一个或多个模块化阀(200,300)排列为第一模块化阀结构和第二模块化阀结构，

其中所述多个阀固定件（403）适用于将模块化阀(200,300)的第一和第二部分(206,207)接纳在其内部，以及其中在所述第一模块化阀结构中，所述一个或多个模块化阀的一个占据所述多个阀固定件（404）中的两个，以及其中在所述第二模块化阀结构中，所述一个或多个模块化阀的一个占据所述多个阀固定件（404）中的两个，其中所述第二模块化阀结构与所述第一模块化阀结构不同。

8.如权利要求7所述的模块化阀组件(500)，进一步包括至少第二阀组件板(402)，其中一个或多个模块化阀(200,300)位于第一阀组件板(401)和第二阀组件板(402)之间。

9.如权利要求8所述的模块化阀组件(500)，进一步包括形成在第一阀组件板(401)内的固定臂(405)，适用于接合形成在第二阀组件板(402)内的固定孔(406)。

10.如权利要求7所述的模块化阀组件(500)，其中一个或多个模块化阀(200,300)包括延伸穿过第一阀组件板(401)并且适用于致动一个或多个模块化阀(200,300)的阀致动器(204,304)。

11.如权利要求10所述的模块化阀组件(500)，进一步包括连接至第一阀组件板(401)并且适用于与阀致动器(204,304)相连的一块或多块致动器板(720)。

12.如权利要求8所述的模块化阀组件(500)，进一步包括形成在第二阀组件板(402)内并且适用于将流体传输至一个或多个模块化阀(200,300)的流体分配系统(511)。

13.如权利要求7所述的模块化阀组件(500)，其中一个或多个模块化阀(200,300)进一步包括适用于接合第一阀组件板(401)的一部分以固定模块化阀(200,300)的一个或多个固定元件(205)。