CN1373293A

CN1373293A - 泵转换阀的再起动装置

Info

Publication number: CN1373293A
Application number: CN02102351A
Authority: CN
Inventors: 村田茂
Original assignee: YTS CORP
Current assignee: YTS CORP
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2002-10-09
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: US6619932B2; CN1245573C; JP3416656B2; EP1225335A3; EP1225335B1; US20020098095A1; KR20020062700A; JP2002221161A; KR100742763B1; EP1225335A2; HK1048843B; DE60227725D1; HK1048843A1

Abstract

本发明的一个目的是提供一种泵转换阀的再起动装置,在因转换阀停在中间位置而使泵操作停止的情形下,采用驱动流体来自动再起动泵的操作。本发明在一个泵中提供了一个泵转换阀的再起动装置,上述转换阀2分别在其阀体23背面侧上的两端设有一对压力室31和32,把驱动流体供应到其中,引起压力差来转换阀体23的运动方向,上述泵主体1设有一个平衡阀49,它的两端部分49A和49B分别面对驱动室4B和5B,其中如果转换阀2发生故障和在两个驱动室4B和5B中的压力相互平衡,则平衡阀49保持在一个中间位置,然后在上述两个驱动室31和32之间引起压力差。

Description

泵转换阀的再起动装置

发明背景

本发明涉及了泵转换阀的一种再起动装置，在由于转换阀(转换阀前后移动来转换泵的操作)停在中间位置而使泵操作停止的情形下，用于自动地再起动泵的操作。

例如，在先前技术的泵中，已经知道包括一对隔膜的隔膜式泵。上述相关的隔膜把泵主体分别划分成流体输送室和驱动室。

这种隔膜式泵采用了某种构形，其中在位于隔膜一侧的一个流体输送室中的传送流体被排出时，把驱动流体(如压缩空气)供应到位于隔膜一侧的一个驱动室中，以增加位于隔膜一侧的一个驱动室的容积，因而减少位于隔膜一侧的一个流体输送室容积，而同时排出在位于隔膜另一侧的另一个驱动室中的驱动流体，以减少该驱动室的容积，因而增加位于隔膜另一侧的另一个流体输送室的容积，由此使上述另一个流体输送室吸入传送流体。

另外，在这种构形中，在排出位于隔膜另一侧的另一个流体输送室中的传送流体时，把驱动流体供应到位于隔膜另一侧的另一个驱动室，以增加位于隔膜另一侧的另一个驱动室的容积，因而减少隔膜另一侧的另一个流体输送室的容积，而同时排出在位于隔膜一侧的一个驱动室中的驱动流体，以减少该驱动室的容积，因而增加位于隔膜一侧的一个流体输送室的容积，由此使上述一个流体输送室吸入传送流体。

另外，这类隔膜式泵通常设有一个转换阀，它前后移动来在一个模式和另一个模式之间转换泵的操作，一个模式排出位于隔膜一侧的一个流体输送室中的传送流体并且使位于隔膜另一侧的另一个流体输送室吸入传送流体，另一个模式使位于隔膜一侧的一个流体输送室吸入传送流体并且排出位于隔膜另一侧的另一个流体输送室中的传送流体。

但是，因为在这种转换阀中有一个中间位置，阀体停在中间位置会不利地造成泵操作的停止，在泵设计中已经引入各种改进来解决这个问题。

例如，这种改进包括一个系统，根据当转换阀发生故障时传送流体压力下降的事实，探测出上述压降并按下复位按钮来再起动转换阀，或者包括另一个可替代系统，用金属探测传感器探测出阀体的往复运动，如果在预定时间内未产生探测信号，则系统确定转换阀发生了故障，并按下复位按钮来再起动转换阀。

但是，如果传送流体是可燃的，必须小心避免爆炸，电系统的探测是不适用的，另外很难说先前技术的再起动装置具有能够可靠地探测转换阀故障来再起动泵的构形。

发明概述

根据上述问题作出了本发明，其一个目的是提供一种泵转换阀的再起动装置，在因转换阀(转换阀前后移动来转换泵的操作)停在中间位置而使泵操作停止的情形下，采用驱动流体来自动再起动泵的操作。

按照在权利要求1中限定的本发明，在一个泵中提供了一个泵转换阀的再起动装置，其中上述泵包括一个泵主体和一个转换阀，其中

上述泵主体以这样方式操作：在排出一个流体输送室中的传送流体时，把驱动流体供应到一个驱动室中，以增加上述一个驱动室的容积，因而减少上述一个流体输送室的容积，而同时排出在另一个驱动室中的驱动流体，以减少该驱动室的容积，因而增加另一个流体输送室的容积，由此使上述另一个流体输送室吸入传送流体，在排出上述另一个流体输送室中的传送流体时，把驱动流体供应到上述另一个驱动室中，以增加上述另一个驱动室的容积，因而减少上述另一个流体输送室的容积，而同时排出在上述一个驱动室中的驱动流体，以减少该驱动室的容积，因而增加上述一个流体输送室的容积，由此使上述一个流体输送室吸入传送流体；以及

使上述转换阀作往复运动来在一个模式和另一个模式之间转换上述泵主体的操作，上述一个模式排出上述一个流体输送室中的传送流体同时使上述另一个流体输送室吸入传送流体，上述另一个模式使上述一个流体输送室吸入传送流体同时排出上述另一个流体输送室中的传送流体。

在上述泵中转换阀的上述再起动装置的特征在于：上述转换阀分别在其阀体背面侧上的两端设有一对压力室，把驱动流体供应到其中，引起压力差来转换阀体的运动方向，上述泵主体包括一个平衡阀，它的两端部分分别面对上述一个驱动室和上述另一个驱动室，其中如果上述转换阀发生故障和在上述两个驱动室中的压力相互平衡，则上述平衡阀保持在一个中间位置，然后在上述一对驱动室之间引起压力差。

按照权利要求2中限定的本发明，在一个泵中提供了泵转换阀的一个再起动装置，其中上述泵包括一个泵主体和一个转换阀，其中

上述泵主体设有用于确定流体输送室和驱动室的一对隔膜，上述泵主体以这样方式操作：当排出位于隔膜一侧的一个流体输送室中的传送流体时，把驱动流体供应到位于上述隔膜一侧的一个驱动室中，以增加位于上述隔膜一侧的上述一个驱动室的容积，因而减少位于上述隔膜一侧的上述一个流体输送室的容积，而同时排出位于另一个隔膜一侧的另一个驱动室中的驱动流体，以减少该驱动室的容积，因而增加位于隔膜另一侧的另一个流体输送室的容积，由此使位于隔膜另一侧的上述另一个流体输送室吸入传送流体，以及排出位于隔膜另一侧的上述另一个流体输送室中的传送流体时，把驱动流体供应到位于上述隔膜另一侧的上述另一个驱动室中，以增加位于上述隔膜另一侧的上述另一个驱动室的容积，因而减少位于上述隔膜另一侧的上述另一个流体输送室的容积，而同时排出位于上述隔膜一侧的上述一个驱动室中的驱动流体，以减少该驱动室的容积，因而增加位于上述隔膜一侧的上述一个流体输送室的容积，由此使位于上述隔膜一侧的上述一个流体输送室吸入传送流体；以及

使上述转换阀进行往复运动来在一个模式和另一个模式之间转换上述泵的操作，上述一个模式排出位于上述隔膜一侧的上述一个流体输送室中的传送流体同时使位于上述隔膜另一侧的上述另一个流体输送室吸入传送流体，上述另一个模式使位于上述隔膜一侧的上述一个流体输送室吸入传送流体同时排出位于上述隔膜另一侧的上述另一个流体输送室中的传送流体。

上述泵中转换阀的上述再起动装置的特征在于：上述转换阀分别在其阀体背面侧上的两端设有一对压力室，把驱动流体供应到其中，引起压力差来转换阀体的移动方向，上述泵主体设有一个平衡阀，它的两端部分分别面对位于上述隔膜一侧的上述一个驱动室和位于上述隔膜另一侧的上述另一个驱动室，其中如果上述转换阀发生故障和在上述两个驱动室中的压力相互平衡，则上述平衡阀保持在一个中间位置，然后在上述一对驱动室之间引起压力差。

按照在权利要求3中限定的本发明，提供了泵转换阀的一个再起动装置，其中上述泵主体还设有一个控制阀，用于在上述一对压力室之间引起压力差，由上述一对隔膜来转换上述控制阀的运动方向。

按照在权利要求4中限定的本发明，提供了泵转换阀的一个再起动装置，其中上述泵主体还设有一条排出通路，用于把上述两个驱动室中的驱动流体排出到外面，上述平衡阀还设有一个节流阀，用于当上述平衡阀位于中间位置时节流上述排出通路。

附图简述

图1是本发明隔膜式泵的示意简图；

图2是本发明隔膜式泵中转换阀的再起动装置的液压线路简图，图示了已经停止泵操作的状态；

图3是本发明隔膜式泵中转换阀的再起动装置的液压线路简图，图示了正好再起动泵操作之后的状态；

图4是本发明隔膜式泵中转换阀的再起动装置的液压线路简图，图示了泵正常操作的状态；

图5表示了在图1中从箭头A方向看所示的一个液压线路板；

图6是图2所示平衡阀区域的放大视图，其一半表示为剖视图；以及

图7是图2所示平衡阀的放大视图，整个表示为剖视图。

本发明详述

图1是本发明隔膜式泵中转换阀的再起动装置示意简图，图2到4表示了隔膜式泵中转换阀的再起动装置的液压线路简图。在图1中，编号1表示一个泵本体，2表示一个转换阀和3表示一个液压线路板。

泵本体1包括设在本体两侧的一对隔膜4和5，如图2到4所示。相关的隔膜4和5把泵主体1划分成流体输送室4A和5A以及驱动室4B和5B。这些隔膜4和5的周边部分固定在泵主体1的安装部分6和6上。相关的隔膜4和5包括了设在其中心区的转换板7和8。

泵主体1具有一个铝制的壳体1A，它包括一个能够沿侧向移动的控制阀9。控制阀9可滑动地被环形件9A和9B支承。

控制阀9具有直径扩大区9C和9D，而直径缩小区9E插在其中间。直径缩小区9E与一条将在以下描述的排气通路连通。一个连通孔9F形成在环形件9A中以及一个连通孔9G形成在环形件9B中。

这个控制阀9的一个端区9H朝驱动室4B突出，从而面对转换板7并且能够与转换板7接触，另一个端区9I朝驱动室5B突出，从而面对转换板8。当控制阀9位于左侧时，连通孔9F与将在以下描述的排气通路连通，同时连通孔9G被直径扩大区9D堵塞。

当控制阀9位于右侧时，连通孔9F被直径扩大区9C堵塞，同时连通孔9G与将在以下描述的排气通路连通。当控制阀9位于中间位置时，连通孔9F和9G分别被直径扩大区9C和9D堵塞。这个控制阀9具有释放设在转换阀2中控制室(将在以下描述)压力的作用。

一条已知的供应通路(图中未表示)设在泵主体1的一侧，用于把传送流体供应给输送室4A和5A，以及一条已知的排出通路(图中未表示)设在泵主体1的另一侧，用于把输送室4A和5A中的传送流体排出到外面。在图1中，编号12表示一个进入口，用于从外部装置接纳传送流体，编号13表示一个排出口，用于把传送流体从排出通路排出到外面。

与供应通路连通的已知吸入口(图中未表示)分别设在流体输送室4A和5A中，而与排出通路连通的已知排出口(图中未表示)也分别设在流体输送室4A和5A中。每个口设有一个已知的止回阀(图中未表示)，用于打开或关闭上述每个口。

把作为从转换阀2来的驱动流体的压缩空气供应到驱动室4B和5B，这将在以下详细描述，但将首先说明转换阀2。

转换阀2具有转换供应到驱动室4B或驱动室5B的驱动流体方向的功能。在这个实施例中采用一个滑阀作为转换阀2。这个转换阀2具有一个铝制的壳体区22和一个作为阀体的阀柱23。

壳体22包括一个调节空间24，容许阀柱23水平往复运动。阀柱23在其中心部分具有一个直径扩大区25，调节空间24被直径扩大区25划分成左室和右室。另外的直径扩大区26和27形成在阀柱23的两端，在直径扩大区26和25之间具有确定为直径缩小区28的一个部分，以及在直径扩大区27和25之间具有确定为直径缩小区29的另一个部分。每个直径扩大区25到27设有一个密封件30。

左室具有一个控制室(压力室)31和右室具有一个控制室(压力室)32。直径扩大区26的背面面对着控制室31以及直径扩大区27的背面面对着控制室32。控制室31和32分别设有衬垫31A和32A。

供应口33和供应通路34形成在壳体22的上部，用于供应压缩空气(或空气)。在壳体22中，孔35和36设在供应通路34和调节空间24之间，孔35用于建立供应通路34和控制室31之间的连通，孔36用于建立供应通路34和控制室32之间的连通，使得少量的压缩空气可以有规则地供应到每个控制室31和32中。

口37到42设在壳体22的下部。口37和38与左室连通，口39和40与右室连通，口41与控制室31连通以及口42与控制室32连通。

口37形成位置使得当阀柱23位于右侧时口37被直径扩大区26堵塞，以及口40形成的位置使得当阀柱23位于左侧时口40被直径扩大区27堵塞。口38形成的位置使得当阀柱23位于右侧时口38与供应口33连通以及当阀柱23位于左侧时与口37连通。口39形成的位置使得当阀柱23位于左侧时口39与供应口33连通以及当阀柱23位于右侧时与口40连通

这些口37到42通过液压线路板3与泵主体1中的相关通路连通。通路43到47均形成在液压线路板3中，如图5所示。通路43与口37和40连通，通路44与口38连通，通路45与口39连通，通路46通过管道46A与口41连通，以及通路47通过管道47A与口42连通。在图5中，编号46B表示通向口41的一个开孔，以及47B表示通向口42的一个开孔。这个液压线路板3用螺钉固定在泵主体1和壳体22之间，虽然没有表示螺钉，但这里编号48表示了被插入上述螺钉的孔。

一个平衡阀49设在外壳1A中，容许沿左或右方向移动来响应驱动室4B和5B之间的压力差。如图6和7的放大视图所示，平衡阀49可滑动地被环形件50和51支承。平衡阀49的一端49A面对驱动室4B，使得它可以突出在驱动室4B中，平衡阀49的另一端49B面对驱动室5B，使得它可以突出在驱动室5B中。

在壳体1A中，分别形成一条排出驱动流体的排出通路52和转换驱动流体供应的转换通道53到56。环形槽57和58形成在环形件50和51中，由此转换通道53通过环形槽57与转换通道54连通，以及转换通道55通过环形槽58与转换通道56连通。

平衡阀49包括一个平衡阀件49C和一个平衡阀件49D，其中平衡阀件49C和平衡阀件49D相互用螺纹连接，因而作出平衡阀49。平衡阀49设有一个在其中心的环形节流阀59，用于节流排出通路52。当平衡阀件49C和平衡阀件49D相互用螺纹固定连接时，这个环形节流阀59同时被固定保持。

偏压弹簧60和61设在环形节流阀59与相关环形件50和51之间，偏压弹簧60和61的作用是分别沿相反方向偏压平衡阀49。

一个沿径向延伸的释放孔62，一个沿轴向延伸的轴向孔63，以及另一个沿径向延伸的释放孔64均形成在平衡阀49中。释放孔62通过轴向孔63与释放孔64连通。释放孔64与排出通路52连通。

一个与环形槽57连通的连通孔65形成在环形件50中，其中当驱动室4B和5B中的压力被平衡因而平衡阀49位于中心点时，其释放孔62与连通孔65连通，如图2所示。

现在以下描述本发明隔膜式泵的操作。

图4表示了在正常操作下的隔膜式泵，图示了正好在阀柱23位于右侧和通过口38、通路44把压缩空气供应到驱动室4B中之后的状态。

另外，控制阀9已经位于右侧而使连通孔9G与排出通路52连通，以及控制室32中的压缩空气已经通过口42、通路47、转换通道55、环形槽58、转换通道56和连通孔9G排出到外面，由此保持了在压力室31和压力室32之间的压力差。

在这个状态下，现在沿箭头B所示方向移动隔膜4，从而增加驱动室4B的容积，因而减少了流体输送室4A的容积，由此在流体输送室4A中的传送流体从排出口13排出到外面。

另一方面，由于口40和口39已经相互连通，在驱动室5B中的压缩空气被引导通过通路45、口39、口40和通路43到排出通路52，然后排出到外面。

这减少了驱动室5B的容积和增加了流体输送室5A的容积，使得传送流体从进入口12被吸入到流体输送室5A中。另外，由于驱动室4B中的压力变得高于驱动室5B中的压力，平衡阀保持在右侧，环形节流阀59保持在环形节流阀59已从排出通路52退回的状态。因此，连通孔65和释放孔9F之间的连通被堵塞，同时连通孔9F被直径扩大区9C堵塞，使得保持了控制室31中压缩空气的压力值。

当驱动室5B容积已减少和转换板8已与控制阀9的另一端9I接触时，控制阀9沿向左方向移动，当控制阀9已达到其运动行程的终端时，连通孔9G被直径扩大区9D堵塞，并且直径扩大区9C从上述直径扩大区9C可以堵塞连通孔9F的位置上退回，由此连通孔9F被打开，使得控制室31中的压缩空气被引导通过口41、通路46、转换通道53、环形槽57、转换通道54和连通孔9F到排出通路52，因此排出到外面。

这在控制室31和控制室32之间引起了压力差，从而沿向左方向移动阀柱23，然后通过口39和通路45把压缩空气供应到驱动室5B，使得隔膜5沿箭头C(参见图3)所示方向移动，以增加驱动室5B的容积和减少流体输送室5A的容积。因此，在流体输送室5A中的传送流体从排出口13排出。另一方面，在驱动室4B中的压缩空气通过通路44、口38、口37、通路43和排出通路52被排出到外面。这减少了驱动室4B的容积和增加了流体输送室4A的容积。结果是，传送流体从进入口12被吸入流体输送室4A中。另外，由于在驱动室5B中的压力变得高于在驱动室4B中的压力，平衡阀49沿向左方向移动。

如果隔膜式泵停止操作，在驱动室4B中的压力将与在驱动室5B中的压力平衡，因而平衡阀49将保持在中间位置，如图2所示。在图2所示的状态中，环形节流阀59处于几乎完全堵塞排出通路52的位置，从而阻止了压缩空气通过口37、40和通路43排出，同时增加了通过开孔35和36供应到控制室31和32的压缩空气。

另外，由于释放孔62与连通孔65连通，在控制室31中的压缩空气被引导通过口41、通路46、转换通道53、连通孔65、释放孔62、轴向孔63和释放孔64到排出通路52，因而释放在控制室31中的压力。

这引起了在控制室31和控制室32之间的压力差，使阀柱23沿向左方向移动，容许口37和口38之间的连通，如图3所示。另外，口39被打开。

因此，压缩空气流经口39和通路45，被供应到驱动室5B，隔膜5沿箭头C所示方向移动。另一方面，在驱动室4B中的压缩空气被引导通过通路44、口38、37和通路43到排出通路52，因而被排出到外面。此外，由于驱动室5B中的压力增加到高于驱动室4B中的压力，控制阀9和平衡阀49沿向左方向移动，激发了泵主体1的再起动，由此重新把泵设置回到正常的操作模式。

应注意到，采用环形节流阀59的原因是在于，万一阀柱23停在中间位置，可能需要环形节流阀59来防止通过供应口33供应的压缩空气通过口40或口37(与上述阀柱23的停止位置有关)被直接排出到排出通路52，从而增加压缩空气到控制室31和32的供应量。

以上已经由一个用于隔膜式泵的实施例描述了本发明，但是应该理解到，本发明可以用于沿多方向(如二通、三通等)控制流体的转换阀。

按照本发明，即使由于转换阀(转换阀已经前后移动来转换泵的操作)停在中间位置而使泵停止操作，泵的操作可以肯定地和自动地再起动。

特别是，按照本发明，由于可以仅根据驱动流体的压力差来自动再起动泵，在传送流体是可燃液体的情形中本发明提供了一个明显安全和有效的方法。

Claims

1.在泵中的泵转换阀的一个再起动装置，上述泵包括一个泵主体和一个转换阀，其中

使上述转换阀作往复运动来在一个模式和另一个模式之间转换上述泵主体的操作，上述一个模式排出上述一个流体输送室中的传送流体同时使上述另一个流体输送室吸入传送流体，上述另一个模式使上述一个流体输送室吸入传送流体同时排出上述另一个流体输送室中的传送流体，

2.在泵中的泵转换阀的一个再起动装置，上述泵包括一个泵主体和一个转换阀，其中

3.按照权利要求2的泵转换阀的一个再起动装置，其中上述泵主体还设有一个控制阀，用于在上述一对压力室之间引起压力差，由上述一对隔膜来转换上述控制阀的运动方向。

4.按照权利要求3的泵转换阀的一个再起动装置，其中上述泵主体还设有一条排出通路，用于把上述两个驱动室中的驱动流体排出到外面，上述平衡阀还设有一个节流阀，用于当上述平衡阀位于中间位置时节流上述排出通路。