本實用新型涉及一種安全雙聯電磁閥，尤其是一種適用手工送料的機械壓力機離合器、制動器控制的安全雙聯電磁閥。

背景技術：

機械壓力機用安全雙聯電磁閥是控制磨擦壓力機制動器、離合器正常工作的一種安全型氣動功能部件。隨著國標GB27607-2011《機械壓力機安全技術要求》貫標和執行，手動操作機械壓力機的安全性能等級應達到EN ISO 13849-1:2008/AC:2009，GB/T 16855.13（PL e、Cat 4）標準。

現有技術中，中國專利ZL201310454582.6公開的安全雙聯閥，包括主閥組件和后閥座組件，主閥組件包括兩組兩位三通電磁閥，每組兩位三通電磁閥上部安裝先導電磁閥；所述主閥組件包括主閥體，主閥體內部設兩個閥腔，兩個閥腔中的排氣腔和輸出腔并行無阻礙聯接在一起，同時還下設兩個獨立的進氣腔，兩進氣腔通過進氣節流口與該安全雙聯閥的進氣口并行相連，兩個進氣腔的另一端經恒節流孔塞與第一氣容用意何在和第二氣容腔并行相連；另外，在閥腔中設置主閥閥芯，主閥閥芯上設置上封塞和下封塞，下封塞與主閥體之間連接主閥復位彈簧；所述后閥座組件包括后閥座，后閥座上設進氣口和排氣口，在后閥座內部設第一先導氣容腔和第二先導氣容腔；所述主閥體一側的兩位三通電磁閥的進氣腔與第一先導氣容腔連通，第一先導氣容腔與另一側的先導電磁閥連通；所述主閥體另一側的兩位三通電磁閥的進氣腔與第二先導氣容腔連通，第二先導氣容腔與一側的先導電磁閥連通；即，第一先導氣容腔、第二先導氣容腔與兩個行導電磁閥的進氣口通過兩個流道交叉連接，與兩個主閥進氣腔通過兩個恒節流孔塞并行連接。

該安全雙聯閥將兩個先導氣容腔設置在后閥座上，使結構更加緊湊，減小了雙聯閥的體積。但經過多年的使用也出現一些缺陷和不理想的地方，主要原因是該安全雙聯閥將先導氣容腔設置在后閥座上，經第一先導氣容腔和第二先導氣容腔與主閥進氣閥口距離很近，雖然有恒節流孔塞阻擋，因孔板效應減少了恒節流孔塞的節流效果，當安全雙聯閥通電打開瞬間產生路路通現象對先導控制氣源進行很大的干擾。另外，該安全雙聯閥的兩個先導進氣口至第一先導氣容腔和第二先導氣容腔的氣動阻尼大于第一先導氣容腔和第二先導氣容腔至進氣閥口的阻尼，使安全雙聯閥在通電后，兩個主閥閥芯動作相對較慢，常出現通電后非安全故障，而且動作時間的離散度較大，因兩先導交叉測控太靈敏，該安全雙聯閥的異步換向性能很差，經常誤報故障信號，因此該類安全雙聯閥安全、但動作不可靠。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種安全雙聯電磁閥，將先導氣容腔設置在先導閥座上遠離進氣閥口，避免了主閥開關的瞬間產生路路通現象對先導控制氣源進行干擾，消除誤報故障信號現象及非安全故障。

按照本實用新型提供的技術方案，所述安全雙聯電磁閥，包括由兩組兩位三通電磁閥組成的主閥組件，在每組兩位三通電磁閥的上部通過先導閥座安裝先導電磁閥；其特征是：所述主閥組件包括主閥體，在主閥體上設置進氣口IN、出氣口OUT和排氣口EXIT，在主閥體的內部設有閥腔和進氣室，閥腔由自下而上分布的進氣腔、輸出腔和排氣腔組成，進氣腔包括右側單閥進氣腔和左側單閥進氣腔；所述進氣口IN連通進氣室，出氣口OUT和輸出腔連通，排氣口EXIT和排氣腔連通；所述進氣室和右側單閥進氣腔、左側單閥進氣腔分別通過右側單閥進氣節流孔、左側單閥進氣節流孔連通，右側單閥進氣腔、左側單閥進氣腔和輸出腔分別通過右側單閥進氣閥口、左側單閥進氣閥口連通，輸出腔和排氣腔通過右側單閥排氣閥口、左側單閥進氣閥口連通；在所述閥腔中設置兩組兩位三通電磁閥的主閥閥芯，在主閥閥芯上設置上封塞和下封塞，下封塞與主閥體之間連接主閥復位彈簧；在所述先導閥座的內部左右分別對稱設置分別與兩個先導電磁閥對應的第一氣容腔和第二氣容腔；所述主閥體內的左側單閥進氣腔與右側的第二氣容腔通過第一進氣檢測流道連通，主閥體內的右側單閥進氣腔與左側的與第一氣容腔通過第二進氣檢測流道連通；所述第一氣容腔和第二氣容腔分別經先導閥座中的左側先導進氣孔、右側先導進氣孔與先導閥座上左右兩側的先導電磁閥的先導進氣口連通；在所述主閥閥芯的頂部與主閥體之間形成左側單閥閥芯控制室和右側單閥閥芯控制室，左側單閥閥芯控制室和右側單閥閥芯控制室分別通過先導閥座上的左側先導控制口、右側先導控制口與左右兩個先導電磁閥的先導輸出口連通。

進一步的，所述第一進氣檢測流道由左側先導進氣節流孔、左側先導氣源引入孔、左側先導進氣豎孔、第一進氣流道、第二氣容進氣孔構成；所述第二進氣檢測流道由右側先導進氣節流孔、右側先導氣源引入孔右側先導進氣豎孔、第二進氣流道、第一氣容進氣孔構成；所述第一進氣流道和第二進氣流道交叉設置。

進一步的，在所述閥腔的底部設置下端蓋，下端蓋與閥腔之間密封連接。

進一步的，在所述主閥體的兩組閥腔底部的下端蓋上分別安裝第一接近開關和第二接近開關。

本實用新型所述安全雙聯閥具有以下優點：

（1）本實用新型將先導氣容腔設置在先導閥座上，遠離進氣閥口，大大地減少了第一氣容腔、第二氣容腔至主閥閥芯控制腔的氣動阻尼，增加了第一氣容腔、第二氣容腔至兩恒節流孔的氣動阻尼，弱化了恒節流孔的孔板效應，避免了主閥開關的瞬間產生路路通現象對先導控制氣源進行干擾；

（2）提高了該安全雙聯閥動作的可靠性，提高了該安全雙聯閥先導控制氣源對兩個主閥閥芯的交叉檢控性能，提高了安全雙聯閥的異步換向性能；

（3）動作時間的離散相對較小，減少安全雙聯閥換向時間的離散度為提高高速、重載機械壓力機的控制奠定一定的基礎；

（4）兩先導交叉測控正常，常用消除了誤報故障信號現象、及非安全故障。

附圖說明

圖1為本實用新型所述安全雙聯電磁閥的結構示意圖。

圖2為圖1的A-A剖視圖。

圖3為圖1的B-B剖視圖。

圖4為圖1的俯視圖。

圖5為本實用新型所述主閥組件的結構示意圖。

圖6為圖5的左視圖。

圖7為圖5的俯視圖。

圖8為圖4的C-C剖視圖。

圖9為圖4的D-D剖視圖。

圖10為本實用新型所述安全雙聯電磁閥的原理圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1～圖10所示：所述安全雙聯電磁閥包括主閥組件1、先導閥座2、先導電磁閥3、第一接近開關4、第二接近開關5、進氣口IN、出氣口OUT、排氣口EXIT、主閥體1-1、主閥閥芯1-5、上封塞1-6、下封塞1-7、下端蓋1-8、主閥復位彈簧1-9、進氣室1-a、右側單閥進氣腔1-b、左側單閥進氣腔1-c、左側單閥進氣節流孔1-d、右側單閥進氣節流孔1-e、左側單閥進氣閥口1-h、右側單閥進氣閥口1-i、輸出腔1-j、右側單閥排氣閥口1-k、左側單閥排氣閥門1-m、排氣腔1-n、右側單閥閥芯控制室1-p、左側單閥閥芯控制室1-q、左側先導氣流引入孔1-r、左側先導進氣節流孔1-s、右側先導氣源引入孔1-v、左側先導進氣節流孔1-w、第一氣容腔2-a、第二氣容腔2-b、第二氣容進氣孔2-c、第一氣容進氣孔2-d、右側先導進氣孔2-e、右側先導控制口2-f、左側先導進氣豎孔2-g、第一進氣流道2-h、第二進氣流道2-i、左側先導進氣孔2-o、左側先導控制口2-t、右側先導進氣豎孔2-u等。

由于現有技術中安全雙聯閥的第一先導氣容腔和第二先導氣容腔與主閥進氣閥口距離很近，雖然有恒節流孔塞阻擋，因孔板效應減少了恒節流孔塞的節流效果，當安全雙聯閥通電打開瞬間產生路路通現象對先導控制氣源產生很大的干擾。另外，現有技術中安全雙聯閥的兩個先導進氣口至第一先導氣容腔和第二先導氣容腔的氣動阻尼大于第一先導氣容腔和第二先導氣容腔至進氣閥口的阻尼，使安全雙聯閥在通電后，兩個主閥閥芯動作相對較慢，常出現通電后非安全故障，而且動作時間的離散離較大，因兩先導交叉測控太靈敏，該安全雙聯閥的異步換向性能很差，經常誤報故障信號，因此該類安全雙聯閥安全，但動作不可靠。為了避免上述缺陷，本實用新型所述安全雙聯電磁閥將先導氣容腔設置在先導閥座上遠離進氣口IN，避免了主閥開關的瞬間產生路路通現象對先導控制氣源進行干擾，具體包括以下結構：

如圖1～圖4所示，本實用新型所述安全雙聯電磁閥，包括由兩組兩位三通電磁閥組成的主閥組件1，在每組兩位三通電磁閥的上部通過先導閥座2安裝先導電磁閥3；

如圖5～圖7所示，所述主閥組件1包括主閥體1-1，在主閥體1-1上設置進氣口IN、出氣口OUT和排氣口EXIT，在主閥體1-1的內部設有閥腔和進氣室1-a，閥腔由自下而上分布的進氣腔、輸出腔1-j和排氣腔1-n組成，進氣腔包括右側單閥進氣腔1-b和左側單閥進氣腔1-c；所述進氣口IN連通進氣室1-a，出氣口OUT和輸出腔1-j連通，排氣口EXIT和排氣腔1-n連通；所述進氣室1-a和右側單閥進氣腔1-b、左側單閥進氣腔1-c分別通過右側單閥進氣節流孔1-e、左側單閥進氣節流孔1-d連通，右側單閥進氣腔1-b、左側單閥進氣腔1-c和輸出腔1-j分別通過右側單閥進氣閥口1-i、左側單閥進氣閥口1-h連通，輸出腔1-j和排氣腔1-n 通過右側單閥排氣閥口1-k、左側單閥排氣閥口1-m連通；在所述閥腔中設置兩組兩位三通電磁閥的主閥閥芯1-5，在主閥閥芯1-5上設置上封塞1-6和下封塞1-7，在閥腔的底部設置下端蓋1-8，下端蓋1-8與閥腔之間通過密封圈進行密封，下封塞1-7和下端蓋1-8之間連接主閥復位彈簧1-9；在不通電的情況下（即復位狀態），主閥復位彈簧1-9將主閥閥芯1-5向上頂，使進氣腔和輸出腔1-j相阻斷，輸出腔1-j和排氣腔1-n 相導通；

如圖8～圖9所示，在所述先導閥座2的內部左右分別對稱設置與兩個先導電磁閥3對應的第一氣容腔2-a和第二氣容腔2-b；所述主閥體1-1內左側的兩位三通電磁閥的左側單閥進氣腔1-c與右側的第二氣容腔2-b通過第一進氣檢測流道連通，第一進氣檢測流道由左側先導進氣節流孔1-s、左側先導氣源引入孔1-r、左側先導進氣豎孔2-g、第一進氣流道2-h、第二氣容進氣孔2-c構成；所述主閥體1-1內右側的兩位三通電磁閥的右側單閥進氣腔1-c與左側的第一氣容腔2-a通過第二進氣檢測流道連通，第二進氣檢測流道由右側先導進氣節流孔1-w、右側先導氣源引入孔1-v、右側先導進氣豎孔2-u、第二進氣流道2-i、第一氣容進氣孔2-d構成；所述第一氣容腔2-a和第二氣容腔2-b分別經先導閥座2中的左側先導進氣孔2-o、右側先導進氣孔2-e與先導閥座2上左右兩側的先導電磁閥3的先導進氣口無阻礙連通；在兩個主閥閥芯1-5的頂部分別與主閥體1-1之間形成左側單閥閥芯控制室1-q和右側單閥閥芯控制室1-p，左側單閥閥芯控制室1-q、右側單閥閥芯控制室1-p分別通過先導閥座上的左側先導控制口2-t、右側先導控制口2-f與左、右兩個先導電磁閥3的先導輸出口無阻礙連通。上述結構在先導閥座2上的第一氣容腔2-a、第二氣容腔2-b前，通過第一進氣流道2-h和第二進氣流道2-i進行交叉、并實現了先導控制氣源的交叉監控，從左側單閥進氣腔1-c的氣源進入右側的第二氣容腔2-b對右側的兩位三通電磁閥進行控制；從右側單閥進氣腔1-b的氣源進入左側的第一氣容腔2-a對左側的兩位三通電磁閥進行控制。以上結構實現了主閥閥芯1-5內部的兩組兩位三通電磁閥的左側單閥進氣腔1-c和從右側單閥進氣腔1-b與兩組先導電磁閥3的先導進氣口（分別與先導閥座上的左側先導進氣孔2-o和右側先導進氣孔2-e接通）的交叉連通，從而進入其中一組兩位三通電磁閥的壓縮空氣交叉進入先導電磁閥3中，實現交叉控制另一組兩位三通電磁閥的打開和關閉。上述先導氣容腔和主閥體1-1的進氣室之間通過進氣檢測流道連通，相對現有技術中的安全雙聯閥氣容腔遠離左、右單閥進氣閥口，在實現左右單閥進氣閥口和氣容腔之間的進氣檢測流道阻尼大同時氣容腔與先導電磁閥進氣口實現無阻礙連通以保證氣容腔內所接聚的氣壓能在先導電磁閥打開的瞬間優先集中向左、右單閥閥芯控制室釋放，同時減少因安全雙聯閥打開瞬間的路路通產生氣容腔內的壓縮空氣向左、右單閥進氣室的回流，使先導交叉測控過程中的穩定性更好，以減少監控的誤動作，先導交叉監控性能提高。另外因氣容腔與先導電磁閥進氣口實現無阻礙連通后、氣容腔內所接聚的氣壓能在先導電磁閥打開的瞬間優先集中向左、右單閥閥芯控制室釋放使安全雙聯閥內主閥芯換向動作加快、安全雙聯閥的動作離散度有一個很大的降低、對被控機械壓力機離合器和制動器的控制精度有一個很大的提高，從而對該安全雙聯閥用于高速、高精密機械壓力機成為可能。而原有技術的中、交叉檢測流道設在氣容腔與先導進氣口的安全雙聯閥是無法實現的。

如圖1、圖2、圖3、圖5、圖6所示，在所述主閥體1-1的兩組閥腔底部的下端蓋1-8上分別安裝第一接近開關4和第二接近開關5，第一接近開關4和第二接近開關5分別用于檢測兩組主閥體1-1中閥芯1-5的位置。

如圖8所示，本實用新型所述安全雙聯電磁閥的工作原理是：安全雙聯閥由兩個相同的二位三通單閥構成，兩個經節流后單閥進氣口與安全雙聯閥進氣口IN連接在一起，兩個單閥的輸出口并聯后與安全雙聯閥的輸出口OUT連接在一起，兩個單閥的排氣口并聯后與安全雙聯閥的排氣口EXIT連在一起，由兩個進入先導電磁閥的壓縮空氣在進入安全雙聯閥中的第一氣容腔（左）2-a、第二氣容腔（右）2-b 前就進行交叉，實現對安全雙聯中的兩個單閥1DT、2DT交叉檢測，和控制，同時實現由二個單閥和二位三通電磁閥構成的3a、3b的安全雙聯閥進氣口IN、出氣口OUT、排氣口EXIT冗余控制并聯組合在一起。當安全雙聯閥的兩個先導電磁閥1DT、2DT線圈同時得電或失電、先導電磁閥交叉自監測和控制主閥閥芯的工作狀態和后控制安全雙聯閥的主閥閥芯換向動作。

本實用新型所述的安全雙聯閥工作時可分為如下三個工作狀態：

（1）安全雙聯閥不通電工作狀態、即復位狀態：

壓縮空氣從主閥體1-1的進氣口IN進入進氣腔1-a 1-12后分別經主閥體1-1的從兩個左單閥進氣節流孔1-d、右單閥進氣節流孔1-e進氣節流口1-13進入右單閥進氣室1-b、左單閥進氣室1-c進氣室1-2，由進氣檢測流道達到兩個先導電磁閥3的先導進氣孔2-o和右側先導進氣孔2-e先導進氣口3-1，在不通電的狀態下，先導電磁閥3的先導進氣口3-1先導進氣孔2-o和右側先導進氣孔2-e與左先導控制口2-t和右先導控制口2-f斷開封閉，進入進氣檢測流道的壓縮空氣被兩個先導電磁閥3的先導進氣口3-1和兩個主閥閥芯1-5的下封塞1-7封住；原有兩個左單閥閥芯控制室1-q和右單閥閥芯控制室1-p主閥閥芯控制室1-10內的壓縮空氣從先導電磁閥3的排氣口排出；與安全雙聯閥的出氣口OUT連通的離合器、制動器內的壓縮空氣經出氣口OUT、排氣腔1-n1-4和排氣口EXIT排出大氣。

此時因兩個主閥閥芯1-5都處在遠離第一接近開關4和第二接近開關5的位置，使第一接近開關4、第二接近開關5均輸出“斷開”，給機械壓力機的安全控制系統輸入一個安全雙聯閥兩個主閥閥芯均處在復位狀態的電信號。

（2）安全雙聯閥通電工作狀態：

當兩個先導電磁閥的線圈同時通電，先導進氣口3-1打開，先導電磁閥的排氣口關閉，壓縮空氣分別從進氣檢測流道進入第一氣容腔(左)2-a、第二氣容腔（右）2-b、第二氣容進氣孔（右）2-c第一氣容腔2-1和第二氣容腔2-2，由左、先導進氣孔2-o和右側先導進氣孔2-e分別經兩個先導電磁閥、左先導控制口2-t和右先導控制口2-f先導控制口3-2經先導控制流道3-3流入左單閥閥芯控制室1-q和右單閥閥芯控制室1-p主閥閥芯控制室1-10內，當兩個主單閥閥芯控制室1-10內壓力達到一定的壓力后立刻驅動兩個主閥閥芯1-15下移而打開左單閥進氣閥口1-h和右單閥進氣閥口1-i主閥進氣閥口1-14，關閉右單閥排氣閥口1-k和左單閥排氣閥口1-m主閥排氣閥口1-15。由與安全雙聯閥的進氣口IN相連的進氣腔1-121-a進入的壓縮空氣從兩個左單閥進氣節流孔1-d、右單閥進氣節流孔1-e主閥進氣節流口1-13經左單閥進氣閥口1-h和右單閥進氣閥口1-i主閥進氣閥口1-14、由輸出腔1-j、1-3、出氣口OUT進入被控的離合器、制動器內。

此時因兩個主閥閥芯1-5下移后都處在接近第一接近開關4和第二接近開關5的位置，使第一接近開關4和第二接近開關5均輸出“接通”，給機械壓力機的安全控制系統輸入一個安全雙聯閥兩個主閥閥芯均處在工作狀態的電信號。

（3）安全雙聯閥（的一個單式閥）故障狀態：

安全雙聯閥中的一個單式閥出故障（包括兩個主閥閥芯動作的不同步），即一個主閥閥芯1-5打開、另一個主閥閥芯1-5關閉。壓縮空氣經左單閥進氣節流孔1-d或右單閥進氣節流孔1-e、進氣節流口1-13從打開（優先打開）的主閥閥芯1-5對應的左單閥進氣閥口1-h或右單閥進氣閥口1-i主閥進氣閥口1-14流入另一個還處在關閉狀態的右單閥排氣閥口1-k、左單閥排氣閥口1-m、主閥閥芯1-5的左或右單閥排氣閥口1-15、排氣腔1-41-n排向大氣，使與安全雙聯閥出氣口OUT相連的離合器、制動器內的壓縮空氣壓力衰減到其驅動壓力之下（進氣口IN壓力的10%，不大于0.04MPa）。

此時一側的主閥閥芯處在接近第一接近開關4的位置，另一個主閥閥芯處在遠離第二接近開關5的位置，第一接近開關4輸出“接通”信號，第二接近開關5輸出“關閉”信號，給機械壓力機的安全控制系統輸入一個故障的電信號。

本實用新型所述安全雙聯閥，將先導氣容腔設置在先導閥座上，遠離進氣閥口，將先導進氣口與第一、第二先導氣容改為無阻礙并相連（原通過較長流道交叉相連），第一、第二先導氣容相連的進氣恒節流孔塞改為由較長的流道兩交叉相連（原為低阻尼并行連通），先導氣容腔設置在先導閥座上遠離進氣閥口。通過上述改進減少了第一、第二先導氣容至主閥閥控制腔的氣動阻尼，增加了第一、第二先導氣容至兩恒節流孔塞的氣動阻尼，弱化了恒節流孔塞的孔板效應，加快主閥芯打開的時間，減小安全雙聯閥換向上升時間，提高了該安全雙聯閥動作的可靠性，提高了該安全雙聯閥先導控制氣源對兩個主閥閥芯的交叉檢控性能，提高了安全雙聯閥的異步換向性能減少安全雙聯閥換向時間的離散度為該類安全雙聯閥用于高速、重載機械壓力機的控制奠定一定的基礎，避免了主閥開關的瞬間產生路路通現象對先導控制氣源進行干擾，消除誤報故障信號現象及非安全故障。

將先導氣容腔設置在先導閥座上，遠離進氣閥口，避免了主閥開關的瞬間產生路路通現象對先導控制氣源進行干擾，消除使安全雙聯閥出現通電后不動作現象；而且動作時間的離散相對較小，兩先導交叉測控正常，消除了誤報故障信號現象、及非安全故障。

采用本實用新型結構的安全雙聯閥不同型號的換向時間能夠保證較好的一致性，離散度相對較小。現有技術中的安全雙聯閥離散度在12ms左右，本實用新型的安全雙聯閥離散度在5ms以內，工作時間的一致性較好。現有技術中的安全雙聯并的異步換向時間在10ms以內，本實用新型的安全雙聯閥異步換向時間為25ms左右，從而能夠避免誤發故障信號，保證安全雙聯閥的工作可靠性。