CN100567782C - 气控阀 - Google Patents
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Abstract
一种气控阀，包括阀体、阀芯、前端盖和后端盖，阀体的两侧壁上开设有流体入口和出口，前端盖和后端盖上分别开设有气孔，阀芯具有第一端部、第二端部以及关闭部，第一端部、第二端部以及关闭部分别与阀体的内壁相密封配合，第一端部、阀体以及前端盖围成第一气室，第二端部、阀体以及后端盖围成第二气室，关闭部、第二端部以及阀体围成第三气室，第一气室、第二气室和第三气室之间相气密封；第一端部的前端面的面积小于第二端部的后端面的面积，第一气室通过前端盖上的气孔与复位气路相连通，第二气室通过后端盖上的气孔与控制气路相连通。本发明采用差动式气控阀控制流体通断，阀芯不承受背压，具有可靠性高、反应灵敏、使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明属于一种滑阀，特别是用气压差原理控制阀芯运动实现阀门开闭的气控滑阀。
背景技术
现有的型砂造型机的造型过程如下：首先由振击缸震实型砂，然后压头气缸推动压头旋转90°，压实缸上升进一步压实砂箱中的型砂，最后压实缸下降，压头气缸复位。通常，这个过程是由蝶形阀实现气流控制的，脉冲气流控制气缸的往复运动，从而带动齿条和扇型齿轮的运动，扇型齿轮的摆动实现旋转阀片的定向转动，阀片每转动60°，实现造型机的一个动作。五次脉冲气流完成造型机造型的一个全过程，控制过程复杂；由于阀片需要承受压缩空气产生的背压，使得阀片非常容易磨损；此外，阀片的磨损产生也很大的摩檫力，使阀片不能转动而影响造型机工作；并且这种机构结构复杂，维修的劳动强度高且花时间，影响机器的效率，有时，排除故障往往要用几个小时。
中国专利03151271.2公开了一种气动阀门，其包括阀体、阀芯、左端盖、右端盖、上端盖、下端盖，它们围成相互密闭的两个左容腔和右容腔，左容腔和右容腔分别通过二位四通电磁阀控制压力，以实现阀芯的轴向移动，阀芯上开有沿流体运动方向延伸的孔，当左容腔和右容腔内的气体压力不等时，阀芯在压力作用下向压力小的一侧移动，使阀芯上的孔能与流体入口和出口连通。这种阀门的缺点是：当阀门关闭或部分关闭时阀芯承受流体的背压，使阀芯面向流体出口一侧的压力增大，长期使用后阀芯容易磨损，影响密封效果和使用寿命；需要接触二位四通电磁阀来控制压力，不但控制复杂而且成本偏高；也有其他的阀门在此基础上做了改进，使用弹簧加速阀芯复位，然而由于弹簧本身会受寿命和空气湿度影响，容易失效，因此效果也不尽理想。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种反应迅速、使用寿命长的气孔滑阀。
为达到上述目的本发明所采用的技术方案是：一种气控阀，包括阀体、可滑动地设置在所述的阀体的内腔中的阀芯、分别密封配合在所述的阀体的两端的前端盖和后端盖，所述的阀体的两相对侧壁上分别开设有流体入口和出口，所述的前端盖和后端盖上分别开设有气孔，所述的阀芯具有第一端部、第二端部以及可将上述出口封堵的关闭部，所述的第一端部、第二端部以及关闭部分别与所述的阀体的内壁相密封配合，所述的第一端部、阀体以及所述的前端盖围成第一气室，所述的第二端部、阀体以及所述的后端盖围成第二气室，所述的关闭部、第二端部以及阀体围成第三气室，所述的第一气室、第二气室和第三气室之间相气密封，所述的第一端部的前端面的面积小于所述的第二端部的后端面的面积，所述的第一气室通过所述的前端盖上的气孔与复位气路相连通，所述的第二气室通过所述的后端盖上的气孔与控制气路相连通，所述的复位气路中气体的压力保持恒定，所述的入口和出口在所述的阀芯的轴向上相互错开，当所述的阀门关闭时，所述的关闭部封堵在所述的出口上，所述的入口与所述的第三气室相连通，当所述的阀门开启时，所述的关闭部让开所述的出口处，所述的第三气室与所述的入口、所述的出口形成通路，使气体能够流过。
本发明更进一步的技术方案是：所述的阀芯与所述的阀体之间为金属间隙密封配合。
所述的阀芯先后经过淬火和精磨加工。
所述的第二端部的后端面上还开设有减压槽。
通过采用上述技术方案，使得本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、采用差动式气控阀控制流体通断，关闭部不承受背压，因此具有很好的可靠性，使用寿命长；
2、采用压差差动复位，避免了弹簧复位会生锈的问题，不但控制方便还不受空气湿度的影响，有效提高阀门的使用寿命；
3、简化了机构的结构，降低了维修成本，减轻了维修工人的劳动强度；
4、阀芯与阀体之间采用金属间隙密封，使阀芯摩檫最小，反应灵敏；
5、采用减压槽结构，形成压力梯度，保证很高的密封性；
6、通过合理的设置控制气路与复位气路的压力比，以及第一端部和第二端部的截面积比，能够进一步提高阀的反应速度，利用小气路控制大压力气路的流量；
本发明专利适合现有造型机的改造和各种铸造设备的设计。
附图说明
附图1为本发明的原理图(阀门封闭时)；
附图2为本发明的原理图(阀门开启时)；
其中：1、阀体；2、阀芯；21、第一端部；22、关闭部；23、第二端部；231、减压槽；3、前端盖；4、后端盖；5、入口；6、出口；8、控制气路；9、复位气路；10、第一气室；11、第二气室；12、第三气室。
具体实施方式
下面结合附图对发明内容进行具体介绍。
如附图1所示，一种气控阀，包括阀体1、可滑动地设置在所述的阀体1的内腔中的阀芯2、分别密封配合在所述的阀体1的两端的前端盖3和后端盖4(附图1中的左侧为说明书中所述的“前”侧，附图1中的右侧为说明书中所述的“后”侧)。为了能够更好的提高阀芯2的反应速度，降低阀芯2与阀体1的摩擦，阀芯2与阀体1之间用极小的金属间隙来密封配合，阀芯2与阀体1之间加入一些润滑油能够使阀芯2运动更顺畅，密封效果更好；阀芯2先经过淬火加工，然后再经过精磨提高表面光洁度-一般为六级精度以上，能够加强阀芯2的硬度提高耐磨性能，减小摩擦力。
所述的阀芯2具有第一端部21、第二端部23以及可将上述入口5或出口6中的至少一个封堵的关闭部22，所述的阀芯2大致呈倒“土”字形，所述的第一端部21、第二端部23以及关闭部22分别与所述的阀体1的内壁相密封配合。所述的第一端部21、阀体1以及所述的前端盖3围成第一气室10，所述的第二端部23、阀体1以及所述的后端盖4围成第二气室11，所述的关闭部22、第二端部23以及阀体1围成第三气室12，第一气室10、第二气室11和第三气室12之间相气密封。
所述的阀体1的两相对侧壁上分别开设有流体入口5和出口6，所述的入口5和出口6在所述的阀芯2的轴向上相互错开，当所述的阀门关闭时，所述的关闭部22封堵在所述的出口6上，而入口5则与第三气室12相连通，由于第三气室12中的压力始终不变，这样就可以减小背压；所述的前端盖3和后端盖4上分别开设有气孔，所述的第一端部21的前端面的面积小于所述的第二端部23的后端面的面积，所述的第一气室10通过所述的前端盖2上的气孔与复位气路9相连通，所述的第二气室11通过所述的后端盖4上的气孔与控制气路8相连通，所述的复位气路9中始终通气，并且气体的压力保持恒定。
附图1所示为阀门关闭时的原理图，此时，控制器路8中没有压力，而复位气路9中的气体推动阀芯2，使其抵在后端盖4上，关闭部22将出口6封堵，当控制气路8中有控制气流输入时，根据压力公式F＝P×S，阀芯2后端面受力较大，阀芯2向前运动，关闭部22让开出口6处，从而使第三气室12与入口5、出口6形成通路，使气体能够流过；当停止控制气流输送时，由于复位气路9中始终通气，阀芯2的前端面受到气流的压力，使阀芯2向后移动直至后端面抵在后端盖4上，而此时关闭部22所处的位置刚好可将出口6封堵。在本发明的最佳实施例中，控制气路8与复位气路9可以通过同一个气源供气，即供气时两个气路中气压相同，控制气路8通过一个伺服阀实现控制气流通断。
所述的第二端部23的后端面上还开设有减压槽231，能够形成压力梯度，既保证密封性能，又避免控制气路8中大气流的冲击损坏阀芯2。
本发明既可用于控制气体流量，也是用于控制液体流量；既可用气流控制阀门开启或闭合，也可以用液压控制，可广泛用于多种控制场合。
Claims (5)
1、一种气控阀，包括阀体(1)、可滑动地设置在所述的阀体(1)的内腔中的阀芯(2)、分别密封配合在所述的阀体(1)的两端的前端盖(3)和后端盖(4)，所述的阀体(1)的两相对侧壁上分别开设有流体入口(5)和出口(6)，所述的前端盖(3)和后端盖(4)上分别开设有气孔，其特征是：所述的阀芯(2)具有第一端部(21)、第二端部(23)以及可将上述出口(6)封堵的关闭部(22)，所述的第一端部(21)、第二端部(23)以及关闭部(22)分别与所述的阀体(1)的内壁相密封配合，所述的第一端部(21)、阀体(1)以及所述的前端盖(3)围成第一气室(10)，所述的第二端部(23)、阀体(1)以及所述的后端盖(4)围成第二气室(11)，所述的关闭部(22)、第二端部(23)以及阀体(1)围成第三气室(12)，所述的第一气室(10)、第二气室(11)和第三气室(12)之间相气密封；所述的第一气室(10)通过所述的前端盖(2)上的气孔与复位气路(9)相连通，所述的第二气室(11)通过所述的后端盖(4)上的气孔与控制气路(8)相连通，所述的复位气路(9)中气体的压力保持恒定，所述的第一端部(21)的前端面的面积小于所述的第二端部(23)的后端面的面积；所述的入口(5)和出口(6)在所述的阀芯(2)的轴向上相互错开，当所述的阀门关闭时，所述的关闭部(22)封堵在所述的出口(6)上，所述的入口(5)与所述的第三气室(12)相连通，当所述的阀门开启时，所述的关闭部(22)让开所述的出口(6)处，所述的第三气室(12)与所述的入口(5)、所述的出口(6)形成通路，使气体能够流过。
2、根据权利要求1所述的气控阀，其特征在于：所述的阀芯(2)与所述的阀体(1)之间为金属间隙密封配合。
3、根据权利要求2所述的气控阀，其特征在于：所述的阀芯(2)先后经过淬火和精磨加工。
4、根据权利要求3所述的气控阀，其特征在于：所述的阀芯(2)的表面光洁度为六级精度以上。
5、根据权利要求1所述的气控阀，其特征在于：所述的第二端部(23)的后端面上还开设有减压槽(231)。
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