[发明专利]用于操纵控制阀的先导液压系统

说明书

先导阀系统受下部腔室(100)和和通过隔膜(150)分开的上部腔室(200)之间的压差控制。下部腔室中的流体通道(160)将入口(130)流体连接到第一出口(140)和第二出口(142)。通过改变压差，阀杆(120)在流体通道内的放置是变化的，因此流体一次可在入口与第一出口和第二出口中的仅一个之间流动。通过使用第二流体对阀杆的底端施加压力来改变下部腔室中的压力。通过使用调节螺钉(220)将弹簧(210)推向隔膜来改变上部腔室中的压力。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月31日提交的申请号为62/073,703的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开涉及一种用于操纵控制阀的先导阀系统。还公开了一种使用这种先导阀系统将流体从第一入口一次只能输送到第一和第二出口中的一个的方法。这种先导控制阀系统可用于例如管理农业和市政以及废弃物管理行业的液体。

本公开是对现有技术先导阀系统的改进。一般来说，有两种不同类型的先导阀系统：基于提升阀的系统和不使用提升阀的系统。

基于提升阀的先导阀系统通常能够精确到0.1-0.2巴(德尔塔压力)。基于提升阀的先导阀系统价格昂贵，并且由于弹簧、密封件和提升阀的设计而频繁地发生堵塞和故障。由于沙子和其他外来颗粒能够夹带在这些系统的提升阀和密封件之间的间隙中，可能会发生堵塞和其它故障。这种堵塞和故障的结果可以是由于沙子或其它外来颗粒沉积在间隙中而导致的阀门泄漏、密封件侵蚀和弹簧蠕变。因此，这种系统的维护成本高昂并且费时耗力。

不使用提升阀的先导阀系统可以被称为“无提升阀”系统。这些系统通常能够精确到0.3-0.5巴(德尔塔压力)，即比基于提升阀的系统更精确度稍低。由于不使用提升阀，这些系统的维护成本低廉，也易于维护。此外，这些系统不太可能被堵塞和受到同样存在于基于提升阀的系统的其他故障的困扰。尽管如此，这些无提升阀系统的精确度差，限制了其使用。

这将需要提供一种维护成本低、易于维护并且不易受到堵塞或其它故障影响的无提升阀先导阀系统，从而克服现有技术的基于提升阀的先导阀系统的缺点。进一步需要无提升阀先导阀系统能够提供0.1-0.2巴的精确度，从而克服现有的无提升阀先导阀系统的缺点。

发明内容

本发明通过提供一种先导阀系统来克服现有的先导阀系统设计所带来的缺陷，其中所述先导阀系统在制造和维护中更容易且更经济，并且在运行中更可靠且更有效。在各种实施例中，先导阀系统被设计成受上部腔室和下部腔室之间的压差控制，所述压差驱动阀门的打开和关闭。隔膜将上部腔室和下部腔室分开。下部腔室具有先导阀体，其中限定有流体通道。流体通道将单个入口连接到第一出口和第二出口。其中一个出口位于入口上方，另一个出口位于入口下方。阀杆位于流体通道中，并且适于允许流体一次只能在入口与两个出口中的一个之间流动。上部腔室具有压缩弹簧和调节螺钉，调节螺钉用于控制压缩弹簧抵靠隔膜所提供的力的大小，即上部腔室的压力。

当上部腔室中的压力大小基本上等于下部腔室中的压力大小时，阀杆处于平衡位置，并且入口不再与第一出口或第二出口流体连接。当上部腔室中的压力大小大于下部腔室中的压力大小时，阀杆处于下方位置，并且入口流体连接到第一出口，但不流体连接到第二出口。当上部腔室中的压力大小小于下部腔室中的压力大小时，阀杆处于顶部位置，并且入口流体连接到第二出口，但不流体连接到第一出口。

入口适于在活塞阀系统的运行期间接收要输送到第一或第二出口的第一流体。在某些实施例中，下部腔室在其底端处具有开口，其适于接收第二流体以对阀杆施加压力。使用第二流体，而不是弹簧与提升阀一起，来改变下部腔室中的压力。

在本公开的某些实施例中，入口位于先导阀体的第一侧，并且第一和第二出口位于先导阀体的与第一侧相对的第二侧。