[发明专利]多级阀系统

说明书

技术领域

本发明涉及多级阀系统，且更具体地涉及可操作以致动压力致动阀的多级阀系统。

背景技术

先导致动阀系统大体上是本领域中公知的并且能够被用于很广泛的应用。在一些应用中，先导阀被用于控制先导流体，该先导流体被用于致动压力致动主控制阀。压力致动阀通常包括偏压活塞或其他元件，该偏压活塞或其他元件在由加压流体源作用时致动该阀。通常，先导阀控制先导流体，该先导流体的压力比由主控制阀控制的操作处理流体的压力要小得多。通过利用其压力比由主控制阀控制的处理流体的压力低的先导流体，需要更少的力来致动该先导阀。在先导阀包括螺线管致动先导阀的情形中，这尤其是真实的。在一些情况下，供应给螺线管致动先导阀的功率可能受限，以便降低功耗且因此降低成本，或者是由于政府或其他监管机构规定的一些功率规章。先导流体可包括气动流体和液压流体等。被用作先导流体的特殊流体可取决于特殊应用。

先导致动阀系统的一种具体用途是控制用于吹塑系统的处理气体。吹塑是用于将预成形件模制成期望产品的大体公知工艺。预制件呈大体管状的形状，一端具有开口以用于引入加压气体（通常，空气）；然而，可以使用其他气体。一种具体类型的吹塑是拉伸吹塑（SBM）。在SBM应用中，阀组提供高压气体和低压气体两者，以使得预制件膨胀到模腔中。模腔包括期望产品的外形。SBM能够被用于很广泛的应用；然而，最广泛使用的应用之一是用于生产聚对苯二甲酸乙二酯（PET）产品，例如饮料瓶。通常，SBM工艺利用低压流体源以及拉伸杆，该拉伸杆被插入到预成形件中以沿纵向和径向向外的方向拉伸该预成形件，并接着使用高压流体源以使得该预成形件膨胀到模腔中。能够利用多级阀系统来控制低压和高压流体源中的每一个。得到的产品通常是中空的，其外形与模腔的形状相一致。预成形件中的气体然后通过一个或多个排出阀被排出。在每个吹塑循环期间，该工艺重复进行。

能够理解的是，对于当前能够实现的塑造循环的高速，在每个塑造循环期间甚至很小的能量损失能够导致操作成本的显著增加。结果，该阀系统通常使用多级阀系统，该多级阀系统包括两级先导系统以控制主控制阀。两级先导系统与单级先导系统相比通常是优选的，以便使得电磁阀所需的功率最小化。现有技术多级阀系统的一个示例在图1中被示出。

图1示出了现有技术多级阀系统100的示意图。能够理解的是，省除了阀系统100的许多细节，以便简化该示意图。如所示的，多级阀系统100包括两级先导系统以控制主控制阀103。多级阀系统100包括第一先导阀101、第二先导阀102以及主控制阀103。虽然第一和第二先导阀包括3/2（三端口，二位置）阀并且主控制阀103包括2/2阀，但是其他构造是已知的。能够理解的是，主控制阀103能够如下所述被致动，以便控制处理流体源。当在SBM应用中使用两级先导阀系统100时，主控制阀103能够被用于控制例如到/来自模腔（未示出）的处理流体源。

根据现有技术阀系统100，第一先导阀101包括弹簧偏压的螺线管致动3/2阀。第一先导阀101包括螺线管104、复位弹簧105、供应端口106、先导端口107以及排出端口108。根据现有技术系统100，供应端口106能够经由管道110与先导流体源109连通。先导端口107能够经由管道111与第二先导阀102连通。在所示的示意图中，当螺线管104被停用时，弹簧105将第一先导阀101朝向第一位置偏压。在第一位置中，供应端口106关闭与先导端口107断开，而先导端口107能够与排出端口108连通。结果，管道111中的流体压力能够通过排出端口108排出。

如能够看到的，设置管道112，该管道从与先导压力源109流体连通的管道110分支。管道112提供在管道110与第二先导阀102的供应端口113之间的流体连通路径。还设置管道116。管道116从管道112分支并且提供管道112与第二先导阀102的第一偏压活塞117之间的流体连通。如本领域总体上已知的，压力致动阀（例如，压力致动阀102、103）能够包括偏压构件，例如，偏压活塞117。流体压力能够作用在偏压活塞上，以便致动该阀。偏压活塞的截面以及作用在偏压活塞上的流体压力确定致动该阀的力。