CN101642967A

CN101642967A - 压力机用安全控制双联阀

Info

Publication number: CN101642967A
Application number: CN200910181314A
Authority: CN
Inventors: 荣昉; 张整风; 龚钟华; 庄敏; 何合群
Original assignee: WUXI TUOFA AUTOMATION EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: WUXI TUOFA AUTOMATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2029-07-17
Also published as: CN101642967B

Abstract

本发明涉及一种控制阀，具体地说是一种压力机用安全控制双联阀。按照本发明提供的技术方案，所述压力机用安全控制双联阀，包括由两个并联连接的控制阀组成的双联阀；其特征是：在双联阀的输出口串联安全阀，所述安全阀也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；所述安全阀的先导阀是一个二位三通常开电磁阀；在连接于所述双联阀的气体输出口的气路上设置气电信号转换器，所述气电信号转换器与采样、分析、比较控制驱动电路电连接。本发明利用输入电磁阀的控制电信号和电磁阀输出口输出相对应的气信号(经转换成电信号)构成异－或逻辑关系，来监控电磁阀，以提高压力机用安全控制双联阀的安全可靠性。

Description

压力机用安全控制双联阀

技术领域

本发明涉及一种控制阀，具体地说是一种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，而这类双联阀是将由两个电磁先导阀分别控制两组主阀阀芯，这两组阀芯使用同一进气口，出气口和排气口。当两组先导电磁阀同时通电时，两组阀芯同时换向，这样当双联阀正常工作时如同一个二位三通常闭电磁阀，如果双联阀的一组阀芯不能正常工作(不能开启或关闭)，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，这就是的双联阀的主要的安全措施。其设计原理在一个工作循环中，两组阀芯同时出现故障的概率较小使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、外双联阀均存在着设计缺陷——即当双联阀两个阀同时出故障(如双联阀的两个阀芯同时被轧住)时由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。

发明内容

本发明的目的在于设计一种压力机用安全控制双联阀，利用输入电磁阀的控制电信号和电磁阀输出口输出相对应的气信号(经转换成电信号)构成异-或逻辑关系，来监控电磁阀，以提高压力机用安全控制双联阀的安全可靠性。

按照本发明提供的技术方案，所述压力机用安全控制双联阀，包括由两个并联连接的控制阀组成的双联阀，所述控制阀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，所述双联阀的先导阀为二位三通常闭电磁阀；其特征是：在双联阀的输出口串联安全阀，所述安全阀也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；所述安全阀的先导阀是一个二位三通常开电磁阀；在连接于所述双联阀的气体输出口的气路上设置气电信号转换器，所述气电信号转换器与采样、分析、比较控制驱动电路电连接；所述双联阀与安全阀的排气腔相互连通，所述安全阀的输入口与双联阀的输出口相互连通；所述压力机用安全控制双联阀的压缩空气出口位于安全阀一侧的主阀的阀体上，压力机用安全控制双联阀的压缩空气进口位于双联阀一侧的主阀的阀体上。

所述采样、分析、比较控制驱动电路的信号输入端分别与气电信号转换器的信号输出端及双联阀的两个先导阀线圈电连接；气电信号转换器输出的电信号为第一电信号，双联阀的两个先导阀线圈输出的电信号为第二电信号与第三电信号；所述第一电信号、第二电信号及第三电信号送入采样、分析、比较控制驱动电路进行分析比较后，如果第一电信号、第二电信号及第三电信号同时为高电平或同时为低电平时，说明压力机用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中任意一个信号的电平与其余两个信号的电平不同，则说明压力机用安全控制双联阀有故障，采样、分析、比较控制驱动电路立即驱动安全阀动作，释放压力机用安全控制双联阀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。

在所述采样、分析、比较控制驱动电路中设置外接监控电源的接口；只有当所述采样、分析、比较控制驱动电路判断得出具有外接监控电源时，压力机用安全控制双联阀才能工作。

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阀体的侧面，所述缸***于所述监控单元阀座上；所述微动开关与采样、分析、比较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22；所述监控单元阀座位于阀体的侧面，所述缸***于所述监控单元阀座上；所述接近开关与采样、分析、比较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，在阀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；所述压力传感器与采样、分析、比较控制驱动电路电连接。

所述先导阀包括：位于先导阀座上面的先导阀体，在先导阀体上面有动铁芯及中空的静铁芯，并且，所述动铁芯的下部位于所述静铁芯内，所述静铁芯的上面有中空的先导阀线圈，所述动铁芯的上部位于所述先导阀线圈内，在所述静铁芯的底部与所述先导阀体之间设置先导复位弹簧。

在所述阀体内对应于双联阀的下面有V形封塞，V形封塞内有阀杆，阀杆上连接活塞，阀杆的上端与动铁芯连接；在V形封塞的下面有下封塞，所述阀杆的下部穿过所述下封塞；所述下封塞的下面有下端盖，在所述下封塞与所述下端盖间有双联阀复位弹簧。

在所述阀体内对应于安全阀的下面有中空的常开隔套，在常开隔套的下面有中空的双面封塞，在所述常开隔套及双面封塞内有阀杆，在所述阀杆上有活塞，所述阀杆的上端与动铁芯连接；在双面封塞的下面有常开下端盖，在所述双面封塞与常开下端盖间有常开复位弹簧，所述阀杆的下端位于所述常开下端盖的孔内。

本发明将压力机用安全控制双联阀中双联阀的两个先导阀线圈上采集到的第二、三电信号与气电信号转换器由气信号转换而来的第一电信号，同时送入压力机用安全控制双联阀中的采样分析比较控制驱动电路进行分析比较，如果上述三个电信号同时为高电平或同时为低电平，说明压力机用安全控制双联阀工作正常；如果上述三个电信号中任意一个信号的电平与其余两个信号的电平不同，则说明压力机用安全控制双联阀有故障，采样、分析、比较控制驱动电路立即驱动安全阀动作，释放压力机用安全控制双联阀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。达到双联阀在任何故障状态下(包括双联阀的两个电磁阀同时出故障)均能安全控制的目的。

本发明的优点是：1、压力机用安全控制双联阀采用“异、或”逻辑监控，当压力机用安全控制双联阀发生故障时，能进行闭环控制，只要压力机用安全控制双联阀出故障(包括双联阀的二个阀芯同时被轧住)，采样、分析、比较控制驱动电路立即发出信号，驱动安全阀(二位三通常开电磁阀)完全能将其在压力衰减到离合器的启动压力以下、为0MPa。经安全可靠性理论计算在相同条件下，本申请的压力机用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、压力机用安全控制双联阀在原有双联阀的输出口增设气电信号转换装置，在原有双联阀的输出口增设(串联)安全阀，在其内部设置微小型电器分析、控制装置，即“采样、分析、比较控制驱动电路”，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。

附图说明

图1是压力机用安全控制双联阀原理图。

图2a是压力机用安全控制双联阀的结构图。

图2b是图2a的A-A视图。

图2c是图2a的B-B视图。

图3a是所述双联阀不通电时的工作状态图。

图3b是所述双联阀通电时的工作状态图。

图3c是所述双联阀处于故障状态的示意图。

图3d是所述双联阀处于危险故障状态的示意图。

图4a是接近开关式气电信号转换器的结构图。

图4b是图4a的左视图。

图4c是图4b的K向视图。

图5a是与接近开关式气电信号转换器相对应的采样、分析、比较控制驱动电路示意图。

图5b是图5a所述示意图的原理图。

图6a是由传感器构成的气电信号转换器的监控单元示意图。

图6b是由传感器式气电信号转换器构成的监控单元中采样、分析、比较控制驱动电路原理图。

图7a是由微动开关构成气电转换器的监控单元示意图。

图7b是由微动开关式气电转换器构成的监控单元中采样、分析、比较控制驱动电路原理图。

图8是模拟开关式采样、分析、比较控制驱动电路的接线图。

图9是模拟开关式采样、分析、比较控制驱动电路的电路图。

具体实施方式

压力机用安全控制双联阀见图1，其设计原理是利用图1中的双联阀56的两个电磁阀的线圈1DT、2DT同时得电，压力机用安全控制双联阀的输出口60就有高气压输出(输出口60的“气电信号转换器57发出高气压信号)，如果压力机用安全控制双联阀中的双联阀56的两个电磁线圈1DT、2DT同时失电，压力机用安全控制双联阀的输出口60应无高气压输出(输出口的气电信号转换器57发出0气压信号)，即压力机用安全控制双联阀处在正常工作状态。如果违反这一原则，说明压力机用安全控制双联阀处在不正常工作状态。这样压力机用安全控制双联阀中双联阀56的两个受控电信号和压力机用安全控制双联阀输出口60的气电信号转换器57发出的气压信号构成“异-或”逻辑关系。根据这一逻辑关系设计压力机用安全控制双联阀的采样、分析、比较控制驱动电路9，是通过采集压力机用安全控制双联阀中双联阀56的两个电磁阀得电信号，和双联阀56的输出口的气电信号转换器57发出的气压信号。进行比较、分析，如果压力机用安全控制双联阀出故障，压力机用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。设定双联阀56的两个电磁线圈分别为1DT和2DT，而安全阀55的电磁线圈为3DT(上述电磁线圈得电为“+”，失电为“-”)，压力机用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(高气压信为+，低、0气压信为-)，则1DT、2DT、3DT和K的相互逻辑关系、和所处的状态可见表1。

表1

由双联阀56改进后的压力机用安全控制双联阀的结构，见图2a、b、c。

图2a、图2b、图2c中：1、先导阀线圈，2、动铁芯，3、静铁芯，4、先导复位弹簧，5、先导阀体，6、7、先导进、出气O形圈，8、先导阀座，9、采样、分析、比较控制驱动电路，10、监控单元阀座，11、活塞，12、V形圈，13、阀杆，14、V形封塞，15、双联阀隔套，16、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、O形密封圈，27、常开隔套，28、双面封塞，29、常开复位弹簧，30、31、常开下端盖O形圈，32、常开下端盖，33、常开下端盖孔用挡圈，34、快排封塞。图2a、b、c中的58是安全控制双联阀的排气腔，59是安全阀输入口，60为双联阀输出口，61为控制室，62为双联阀下阀口，63为双联阀上阀口，65为先导阀。EXT为排气口。

由图2a、b、c可知，压力机用安全控制双联阀有三组相同的先导阀线圈1、动铁芯2、静铁芯3、先导复位弹簧4、先导阀体5、先导进出气O形圈6、7构成了三个相同的控制阀的二位三通先导电磁阀(简称先导阀)，并安装在先导阀座8上；先导阀座8内装入快排封塞34，先导阀座8装在阀体16上。而三组相同的活塞11、V形圈12、阀杆13、和二组相同的V形封塞14、双联阀隔套15、下封塞17、双联阀复位弹簧18、下端盖19、下端盖O形圈20、下端盖孔用挡圈21、一组阀体16、常开隔套27、双面封塞28、常开复位弹簧29、常开下端盖O形圈30、31、常开下端盖孔用挡圈3构成所述控制阀的主阀。其中，主阀的活塞11、套在活塞11上的V形圈12、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后套入双联阀隔套15构成双联阀的阀芯组件；在阀芯组件中央套入常开隔套27构成了安全阀阀芯。将二组双联阀阀芯和一组安全阀阀芯分别放入阀体16各自的控制室61内，分别套入二组下封塞17和双联阀复位弹簧22后，从阀体16的下方装入双联阀阀芯内，再将套有下端盖O形圈20的下端盖19从阀体16的下方装入双联阀56的下阀腔内，并用下端盖孔用挡圈卡住；将双面封塞28套上常开复位弹簧29后，从阀体16的下方装入安全阀阀芯内，将套有O形圈30、31的常开下端盖32从阀体16的下方装入双联阀56的下阀腔内，并用常开下端盖孔用挡圈33卡住。该主阀的结构特点是：在阀体16的阀腔中，双联阀阀芯、安全阀阀芯、下封塞17、双联阀复位弹簧22、双面封塞28、常开复位弹簧29、常开下端盖32在各自的阀腔内处在同一条中心线上。另外采样、分析、比较控制驱动电路9、监控单元阀座10、信号复位弹簧22、信号活塞23、信号V形圈24、信号后盖25、O形密封圈26构成压力机用安全控制双联阀的监控单元，而压力机用安全控制双联阀的采样、分析、比较控制驱动电路9和连接于双联阀56的气体输出口外的气路上按置了气电信号转换器57，对双联阀56的危险故障和故障进行监控。

当控制双联阀56的两个先导电磁阀的线圈1(即1DT，2DT)同时失电、复位后(见图3a)，先导阀座8内的快排封塞34失去控制压力，打开快排阀口，双联阀控制室61内的压缩空气分别从各自的先导阀座8的快排封塞34内排出，双联阀56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56的下阀口62，上移的下封塞17同时推动各自的双联阀阀芯向上运动，打开双联阀的上阀口63，被该压力机用安全控制双联阀控制的离合器内的压缩空气经安全阀55的输入口59(即双联阀56的输出口)从双联阀56的阀芯和双联阀56的上阀口63处的环形槽内排出大气。

当控制双联阀56的两个先导电磁阀的线圈1(即1DT，2DT)同时得电后(见图3b)，压缩空气分别从各自的先导阀经先导阀座8进入各自的控制室61内，双联阀56的二个阀芯同时在压缩空气的推动下克服弹簧18的力下移，由双联阀隔套15推动下封塞17，打开双联阀56的下阀口62，关闭双联阀56的上阀口63，压缩空气从压力机用安全控制双联阀的压缩空气进口IN由双联阀隔套和双联阀的下阀口62处的环形槽内流入双联阀56的输出口60即安全阀55的输入口59(双联阀56的输出口60和安全阀的输入口59连在一起)、经安全阀55的下阀口进入压力机用安全控制双联阀的输出口，直至被压力机用安全控制双联阀所控制的离合器内。

当双联阀56处在故障状态时，图3c中双联阀56的一个线圈1(即1DT或2DT)得电，另一个线圈不得电，和得电的线圈1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，由双联阀隔套15推动下封塞17，打开双联阀56的下阀口62，关闭双联阀的上阀口63，压缩空气从压力机用安全控制双联阀的压缩空气进口IN由双联阀隔套和双联阀56的下阀口62处的环形槽内流入双联阀56的输出口；另一个不得电的线圈所对应的阀芯关闭下阀口62，打开上阀口63，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至排气口64有效截面积的1/4，因此由流进压力机用安全控制双联阀进口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流排出大气，安全阀55的输入口59的压力只有进气口压力的5～10％(25～50KPa)，此时气电信号转换器57发出的气压信号送入该压力机用安全控制双联阀的采样、分析、比较控制驱动电路9进行分析、比较，得到双联阀56处在故障状态的结果后，立刻发出故障信号并驱动安全阀55(即安全阀线圈1、3DT得电)换向，关闭安全阀55的下阀口，打开安全阀55的上阀口，将压力机用安全控制双联阀和离合器相连的输出口的残余压缩空气排出大气，压缩空气出口OUT的压力为0KPa。

当压力机用安全控制双联阀中的双联阀56处在危险故障状态(图3d中双联阀56的线圈1均失电，但两个先导阀或双联阀的主阀阀芯被轧死)，此时发出的高气压信号送入该压力机用安全控制双联阀采样、分析、比较控制驱动电路9进行分析、比较，得到：“当双联阀56的两个电磁线圈失电后其输出口仍然为高气压，说明压力机用安全控制双联阀已处在危险故障状态”的结果后，立刻发出故障信号并驱动安全阀55换向，关闭安全阀55的下阀口，打开安全阀的上阀口，将压力机用安全控制双联阀和离合器相连的输出口的压缩空气彻底排出大气，使压缩空气出口OUT的压力的0KPa。

压力机用安全控制双联阀监控单元的结构见图4a、b、c，由图4a、b、c可得；压力机用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、O形密封圈26。并将三个电缆端接头35和金属软管接头分别旋装在监控单元阀座10上，以固定和轧紧安全阀55与双联阀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作为双联阀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66在双联阀56的输出口的下游。

图4a、b、c中：35、电缆端接头，10、监控单元阀座，36、金属软管接头，37、腰形密封圈，38、接近开关，39、异形密封圈，22、信号复位弹簧，23、信号活塞，24、信号V形圈，25、信号后盖，26、O形密封圈。66、气电信号转换器的气压信号取样口。

压缩空气推动信号活塞23上移，靠近接近开关38(或推动微动开关53)，由接近开关38(或微动开关53)发出高气压电信号(第一电信号)，并将高气压电信号送入采样、分析、比较控制驱动电路9进行处理。当由气电信号转换器57的气压信号取样口66(双联阀56的输出口60的下游)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的作用下下移复位，使接近开关38(或推动微动开关)发出低、零气压电信号(第一电信号)，同样可将其送入采样、分析、比较控制驱动电路9进行处理。

压力机用安全控制双联阀的监控单元中的采样、分析、比较控制驱动电路9可以用微型继电器、模拟开关电子电路和单片机电子电路三种方案构成的。

采样、分析、比较控制驱动电路9的一种形式是利用微型继电器构成的压力机用安全控制双联阀监控单元中的见图5a、b。继电器形式的采样、分析、比较控制驱动电路9、由监控电源二芯接线柱51、降压电源模块50、发故障信号继电器48、49、监控电源继电器(FJ)47、双联阀56电信号采样继电器(1J，2J)41、开关采样继电器(YJ)42、电容46、电阻45、六芯引出线接线柱44、印刷线路板43、八芯引线接插40组件构成。

为确保安全，压力机用安全控制双联阀需要在除了正常供电、监控信号输出外，还需另加一路与双联阀56等电压、同相位的监控电源。为保证监控电源能够正确、可靠地将为双联阀56的两线圈供电的公共线O串联在监控电源继电器FJ的常开触点上，只有当有监控电源时FJ吸合、其常开触点闭合、双联阀56两线圈的公共线接通(O-B接通)时，压力机用安全控制双联阀才能正常工作。

为取双联阀56的供电信号，分别在输入双联阀56两线圈1DT、2DT的供电的两端(在FJ的常开触点的前端)并联一个双联阀56的电信号采样继电器41(即1J、2J)后，将继电器1J、2J中作用相同的触点连在一起(即1J、2J的公共触点连在一起、常开触点连在一起、常闭触点连在一起)。

图5a中：40、八芯引线接插组件，41、双联阀56的电信号采样继电器1J、2J，42、开关采样继电器YJ，43、印刷线路板，44、六芯引出线接线柱，45、电阻，46、电容，47、监控电源继电器FJ，48与49、发故障信号继电器GJ1、GJ2，50、降压电源模块，51、监控电源二芯接线柱。继电器1J、2J相连后的公共触点和降压电源模块50的正极连在一起，继电器1J、2J相连后的常开触点和开关采样继电器42(YJ)的常闭触点连在一起，继电器1J、2J相连后的常闭触点和开关采样继电器(YJ)42的常开触点连在一起，而开关采样继电器42(YJ)受控于图4中的接近开关38(接近开关的正极和降压电源模块50的正极连在一起，接近开关38的“0”和降压电源模块50的“0”连在一起，接近开关38的控制端“K”和开关采样继电器42(YJ)的控制线圈的一端连在一起，开关采样继电器(YJ)42的另一端和降压电源模块50的正极连在一起)。这样实现了双联阀56的发出第二、三电信号和气电信号转换器57发出的第一电信号构成“异-或”逻辑关系。

在实际工作中，双联阀56发出的第二、三电信号是领先于气电信号转换器57发出的第一电信号的。为避免误动作，该继电器型的采样、分析、比较控制驱动电路9用“R-C”电阻、电容延时回路来延迟驱动“发故障信号继电器48、49”(即GJ1，GJ2)，其中电阻45的一端和开关采样继电器42的公共触点连在一起，电阻45的另一端和“发故障信号继电器48、49”的两个控制线圈(将两个控制线圈并联在一起)连在一起，同时连在一起的还有电容46的正极；“发故障信号继电器48、49”的两个控制线圈的另一端、电容46的负极和降压电源模块50的“0”连在一起。这样有效地确保双联阀56正常工作时采样、分析、比较控制驱动电路9中的“发故障信号继电器48、49”不动作，即不发故障信号，当双联阀56工作时出故障后，采样、分析、比较控制驱动电路9中的“发故障信号继电器48、49”动作，发出故障信号，同时完成对安全阀线圈的供电并使其动作，给锻压机床发出故障信号，自锁故障状态。

当用压力传感器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等零件后电路按图6b改动；压力传感器53的正极同时和压力传感器采样电阻52、开关采样继电器42控制线圈的一端连在一起，压力传感器采样电阻52的另一端和降压电源模块50的正极连在一起、开关采样继电器42控制线圈的另一端则和降压电源模块50的负极连在一起。同样能实现双联阀56的第二、三电信号和气电信号转换器57发出的第一电信号构成“异-或”逻辑关系。完成图6a、b中的各项功能。其等点是结构相对简单、可靠、但成本太高。图6a、b中：52、压力传感器采样电阻，10、监控单元阀座，53、压力传感器，25、信号后盖，26、O形密封圈。

当用微动开关取代接近开关后，电路应按图7b改动；去掉图5中开关采样继电器42后将图7a中微动开关53的公共(COM)、常闭(NC)、常开(NO)触点的引线脚和原线路板上开关采样继电器的公共(COM)、常闭(NC)、常开(N0)、触点引线脚相对应地连接一起。由气电信号转换器57的气压信号取样口66(双联阀56的输出口的下游)来的压缩空气推动信号活塞23上移，推动微动开关53发出高气压电信号(即第一电信号)，并将第一电信号送入采样、分析、比较控制驱动电路9进行处理。当由气电信号转换器57的气压信号取样口66(双联阀56的输出口的下游)来的压缩空气的气压力消失，信号活塞23在信号复位弹簧22的作用下复位，微动开关复位53发出低、零气压电信号(亦即第一电信号)，同样可将其送入采样、分析、比较控制驱动电路9进行处理。同样能实现双联阀56的第二电信号与第三电信号和气电信号转换器57发出的第一电信号构成“异-或”逻辑关系。完成图7a、b中的各项功能。其等点是结构相对简单、成本低、但可靠性没有图5高。

用模拟开关式电路构成的压力机用安全控制双联阀监控单元中的采样、分析、比较控制驱动电路9见图8，其原理见图9。该电路作用为：判压力机用安全控制双联阀工作是否出现异常情况，一旦出现异常情况，则该模拟开关式采样、分析、比较控制驱动电路9将由可控硅S5输出控制信号，驱动安全阀的线圈3DT，并且同时故障输出继电器K1触点信号，给压力机输出压力机用安全控制双联阀的故障信号。

图8中：C1、C2、C3为电容，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7为二极管，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27为电阻，K1为故障输出继电器，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7为可控硅，U1、U2、U5、U7为驱动光偶，U3、U4为整流桥，U6为八选一模拟开关，W1为降压电源模块，JX1为六芯接线端子，JX2为二芯接线端子，JX3为八芯接线插头。

该模拟开关式采样、分析、比较控制驱动电路9工作原理为；当图2中该双联阀56的线圈1DT，2DT分别通过端子JX1-1、JX1-2和端子JX1-3、JX1-2来接收压力机给其的动作信号，由端子JX2-1、JX2-2来接收压力机给其的监控电源信号，由端子JX3-4、JX3-5、JX3-6来接收图2中气电信号转换器57内的接近开关38的输入信号。而端子JX3-1、JX3-8和JX3-1、JX3-2分别为采样、分析、比较控制驱动电路9给双联阀线圈1DT，2DT动作电信号(即双联阀线圈1DT、2DT除受控于压力机的控制电路外、还受控于压力机给压力机用安全控制双联阀监控电源)，当双联阀56出故障后，采样、分析、比较控制驱动电路9通过端子JX3-3、JX3-7给安全阀55的3DT动作信号，通过端子JX1-4、JX1-5、JX1-6给压力机输出信号。

图9中，当模拟开关式采样、分析、比较控制驱动电路9通过端子JX2-1、JX2-2输入监控电源后，该回路中的降压电源模块W1工作，输出VCC电压并通过限流电阻R13驱动光偶U1、U2，从而驱动可控硅S1、S2及S3、S4，若双联阀线圈1DT、2DT通过端子JX1-1、JX1-2接收到压力机控制***给其的控制电压信号时，便直接输出，驱动双联阀线圈1DT、2DT；当模拟开关式采样、分析、比较控制驱动电路9通过端子JX2-1、JX2-2没有输入监控电源，可控硅S1、S2及S3、S4不导通，此时、即使双联阀线圈1DT、2DT通过端子JX1-1、JX1-2接收到压力机控制***给其的控制电压信号，但由于S1、S2及S3、S4不导通、而使双联阀线圈1DT、2DT无接收到压力机控制***给其的控制电信号，即双联阀56不工作。

当压力机控制***给双联阀控制电信号，且模拟开关式采样、分析、比较控制驱动电路9接收到监控电源后，使可控硅S1、S2及S3、S4均导通，双联阀线圈1DT、2DT有控制电压输出，将其输出的控制电压通过R12、R11、R10(R7、R8、R9)降压后由整流桥U3(U4)整流后驱动光偶U7-1(U7-2)，光偶提供双联阀线圈的工作状态信号给八选一模拟开关进行判断。而双联阀线圈得电、失电，使其输出口有、无气压输出，图2中气电信号转换器57内的接近开关38的输出第一电信号或图6的压力传感器53输出的第一电信号，与双联阀线圈1DT、2DT提供的第二电信号及第三电信号输送给八选一模拟开关U6进行判断。

模拟开关式采样、分析、比较控制驱动电路9采用八选一模拟开关U6进行分析、控制，其控制端a、b、c分别接收由气电信号转换器57内的接近开关38提供的第一电信号或图6所示压力传感器53提供的第一电信号和双联阀线圈1DT、2DT提供的第二电信号及第三电信号，并检测其相应工作状态，当工作状态正常时，八选一模拟开关U6根据“异、或逻辑原理”在其的输出端X接低电平，当工作状态为异常时，输出端X接高电平。

当八选一模拟开关U6输出异常信号时，其异常信号通过电阻R21及电容C3组成的延时电路延时一定时间后导通触发管S8，从而触发可控硅S7，可控硅S7驱动光偶U5及继电器K1，光偶U5驱动可控硅S5、S6，从而使安全阀55的线圈3DT得电，并使其动作，将与压力机用安全控制双联阀相连的离合器由压缩空气快速排向大气，同时故障输出继电器K1给压力机输出故障触点信号，报警并锁定故障状态。

Claims

1、压力机用安全控制双联阀，包括由两个并联连接的控制阀组成的双联阀(56)，所述控制阀包括位于先导阀座(8)上面的先导阀(65)及位于先导阀座(8)下面的主阀，所述双联阀(56)的先导阀(65)为二位三通常闭电磁阀；其特征是：在双联阀(56)的输出口串联安全阀(55)，所述安全阀(55)也包括位于先导阀座(8)上面的先导阀(65)及位于先导阀座(8)下面的主阀；所述安全阀(55)的先导阀(65)是一个二位三通常开电磁阀；在连接于所述双联阀(56)的气体输出口的气路上设置气电信号转换器(57)，所述气电信号转换器(57)与采样、分析、比较控制驱动电路(9)电连接；所述双联阀(56)与安全阀(55)的排气腔(58)相互连通，所述安全阀(55)的输入口(59)与双联阀(56)的输出口(60)相互连通；所述压力机用安全控制双联阀的压缩空气出口(OUT)位于安全阀(55)一侧的主阀的阀体(16)上，压力机用安全控制双联阀的压缩空气进口(IN)位于双联阀(56)一侧的主阀的阀体(16)上。

2、如权利要求1所述的压力机用安全控制双联阀，其特征在于，所述采样、分析、比较控制驱动电路(9)的信号输入端分别与气电信号转换器(57)的信号输出端及双联阀(56)的两个先导阀线圈(1)电连接；气电信号转换器(57)输出的电信号为第一电信号，双联阀(56)的两个先导阀线圈(1)输出的电信号为第二电信号与第三电信号；所述第一电信号、第二电信号及第三电信号送入采样、分析、比较控制驱动电路(9)进行分析比较后，如果第一电信号、第二电信号及第三电信号同时为高电平或同时为低电平时，说明压力机用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中任意一个信号的电平与其余两个信号的电平不同，则说明压力机用安全控制双联阀有故障，采样、分析、比较控制驱动电路(9)立即驱动安全阀(55)动作，释放压力机用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所述的压力机用安全控制双联阀，其特征在于，在所述采样、分析、比较控制驱动电路(9)中设置外接监控电源的接口；只有当所述采样、分析、比较控制驱动电路(9)判断得出具有外接监控电源时，压力机用安全控制双联阀才能工作。

4、如权利要求1所述的压力机用安全控制双联阀，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)，在活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***于所述监控单元阀座(10)上；所述微动开关与采样、分析、比较控制驱动电路(9)电连接。

5、如权利要求1所述的压力机用安全控制双联阀，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阀座(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)；所述监控单元阀座(10)位于阀体(16)的侧面，所述缸***于所述监控单元阀座(10)上；所述接近开关与采样、分析、比较控制驱动电路(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)的侧面有监控单元阀座(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)；所述压力传感器与采样、分析、比较控制驱动电路(9)电连接。

7、如权利要求1所述的压力机用安全控制双联阀，其特征在于，所述先导阀包括：位于先导阀座(8)上面的先导阀体(5)，在先导阀体(5)上面有动铁芯(2)及中空的静铁芯(3)，并且，所述动铁芯(2)的下部位于所述静铁芯(3)内，所述静铁芯(3)的上面有中空的先导阀线圈(1)，所述动铁芯(2)的上部位于所述先导阀线圈(1)内，在所述静铁芯(3)的底部与所述先导阀体(5)之间设置先导复位弹簧(4)。

8、如权利要求2所述的压力机用安全控制双联阀，其特征在于，在所述阀体(16)内对应于双联阀(56)的下面有V形封塞(14)，V形封塞(14)内有阀杆(13)，阀杆(13)上连接活塞(11)，阀杆(13)的上端与动铁芯(2)连接；在V形封塞(14)的下面有下封塞(17)，所述阀杆(13)的下部穿过所述下封塞(17)；所述下封塞(17)的下面有下端盖(19)，在所述下封塞(17)与所述下端盖(19)间有双联阀复位弹簧(18)。

9、如权利要求1所述的压力机用安全控制双联阀，其特征在于，在所述阀体(16)内对应于安全阀(55)的下面有中空的常开隔套(27)，在常开隔套(27)的下面有中空的双面封塞(28)，在所述常开隔套(27)及双面封塞(28)内有阀杆(13)，在所述阀杆(13)上有活塞(11)，所述阀杆(13)的上端与动铁芯(2)连接；在双面封塞(28)的下面有常开下端盖(32)，在所述双面封塞(28)与常开下端盖(32)间有常开复位弹簧(29)，所述阀杆(13)的下端位于所述常开下端盖(32)的孔内。