CN102853112B - 一种调压式两位三通气控阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气动系统中的控制阀技术领域，公开了一种调压式两位三通气控阀。其增设调压控制单元，调压控制单元主要由调节螺钉（1）、调节螺母（2）、盖板（3）、调压上盖（4）、调压弹簧（5）、平衡弹簧座（6）、活塞（15）、进气阀门（16）、阀门弹簧（17）、皮碗（18）、盖板（19）、开口挡圈（20）组成。通过调节螺钉（1）改变调压弹簧（5）作用在皮碗（18）上的弹簧力，从而改变抬升皮碗（18）所需的气压，以此来达到调节切换状态的压力。调压式两位三通气控阀的状态切换都是由阀自身调节，可以在一定范围内选择任何一个气压值来进行状态的切换。无论控制口气压值改变的快慢，本装置切换状态的时间都很短。

Description

一种调压式两位三通气控阀

技术领域

本发明涉及气动系统中的控制阀技术领域，尤其涉及一种调压式两位三通气控阀。

背景技术

两位三通阀是一种常用的气动执行元件，在工业气动控制系统中被广泛使用，其一般具有第一气口、第二气口和第三气口，通过阀芯的移动，实现第二气口和第一气口相通，但第二气口与第三气口断开，或者实现第二气口和第三气口相通，但与第一气口断开，现有的气控阀进气口和输出口初始是相通的，当控制口的气压达到某一个值时，使得这两个气路断开，输出口与排气口相通。例如申请号为201020195358，名称为《两位三通气动控制阀》的中国实用新型专利，但是现有两位三通阀存在的问题是两个状态切换时间比较长，影响整个气路的使用性能。虽然可以在气动系统中安装电磁阀来实现这些功能，例如申请号为2008200377811，名称为《两位三通气动电磁阀》的中国实用新型专利，但是，其衔铁、线圈等结构，以及其供电问题又增加了整个控制系统布置的复杂性。

发明内容

本发明的目的是提供一种调压式两位三通气控阀，可以在一定范围内选择任何一个气压值来进行状态的切换，气路布置简单，不需要过多电路的布置，适用范围广泛。

为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下：

 一种调压式两位三通气控阀，包括进气口、输出口、排气口、阀门、A腔、B腔、C腔，阀门中设有阀体，阀体将进气口与输出口分隔开，还包括控制口、调压弹簧和调压控制单元，控制口与调压弹簧腔连通，并与A腔连通，A腔连接到调压控制单元。 

优选的是，调压控制单元由调节螺钉、调节螺母、盖板、调压上盖、调压弹簧、平衡弹簧座、活塞、进气阀门、阀门弹簧、皮碗、盖板、开口挡圈组成。

在上述任一方案中优选的是，调节螺钉抵在调压弹簧上，调压弹簧接触皮碗。

在上述任一方案中优选的是，调压控制机构中的皮碗与A腔内的气压接触，且皮碗连接活塞。

在上述任一方案中优选的是，A腔与B腔之间通过进气阀门间隔开。当A腔内部的气压所产生的力足以克服调压弹簧的弹簧力时，进气阀门打开，A腔和B腔相通。

在上述任一方案中优选的是，活塞与进气阀门密封连接。

在上述任一方案中优选的是，还包括大活塞和小活塞，大活塞设置在阀门的上端，小活塞设置在阀门的下端。大活塞和小活塞起了导向的作用。

在上述任一方案中优选的是，阀门通过十字槽盘头螺钉与大活塞和小活塞相连。由于小活塞和大活塞被开槽圆柱头螺钉紧固，所以小活塞也随着大活塞向下运动。进气阀门打开时，B腔内的气压迅速上升，所以作用在大活塞上的力也迅速增大。

在上述任一方案中优选的是，小活塞下端接触有回位弹簧，大活塞8上部空间连通B腔。

在上述任一方案中优选的是，阀体上设有销。可以用于安装定位，更好地定位气口，减少了气从气口处漏出的可能性。

在上述任一方案中优选的是，阀门与导向套密封连接，使得进气口与输出口分隔开。在比较大的力的作用下，阀门向下运动并与导向套密封，使得阀门的阀体和导向套密封。由于作用在大活塞上面的力是迅速增大的，所以阀门运动的时间很短，与此对应的状态切换时间也很短。

在上述任一方案中优选的是，输出口与排气口相通，使工作气路的气通过排气口排向大气。

在上述任一方案中优选的是，进气阀门与阀体密封连接。

在上述任一方案中优选的是，B腔内部的气通过活塞中间的孔达到C腔，再从C腔排向大气。

在上述任一方案中优选的是，大活塞设置在阀门7的阀体的上方位置。当大活塞8向下运动到一定距离时，阀体会限制大活塞的行程。这样可以有效地保护阀门上面的橡胶件，可以提高产品的使用寿命。

本发明的调压式两位三通气控阀包括以上各项特征的任意组合。

本发明的有益效果为：调压式两位三通气控阀的状态切换都是由阀自身调节，所以可以将装置置于任何需要的场所，而不需要过多气路或者电路的布置。为提高两位三通气控阀在整个气路中的使用性能，本装置增加了一个调压单元，使得产品可以在一定范围内选择任何一个气压值来进行状态的切换。无论控制口气压值改变的快慢，本装置切换状态的时间都很短。

附图说明

图1为按照本发明调压式两位三通气控阀的一优选实施例的内部结构示意图；

图2为按照本发明调压式两位三通气控阀的图1所示实施例中的调压控制单元的局部放大示意图。

图中的附图标记为：

1、调节螺钉  2、调节螺母    3、盖板   4、调压上盖   5、调压弹簧  

6、平衡弹簧座  7、阀门   8、大活塞  9、十字槽盘头螺钉  10、阀体  

11、导向套   12、销    13、小活塞   14、回位弹簧   15、活塞  

16、进气阀门   17、阀门弹簧   18、皮碗   19、盖板   20、开口挡圈   

25、A腔     26、B腔    27、C腔

具体实施方式

为了更加清楚完整地说明本发明，下面结合附图描述按照本发明的调压式两位三通气控阀的一优选实施例，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

在如图所示的实施例中，按照本发明的调压式两位三通气控阀包括进气口21、输出口22、排气口23、阀门7、A腔25、B腔26、C腔27，阀门7中设有阀体10，阀体10将进气口21与输出口22分隔开，还包括控制口24、调压弹簧5和调压控制单元，控制口24与调压弹簧5腔连通，并与A腔25连通，A腔25连接到调压控制单元。 

在本实施例中，如图1和图2所示，调压控制单元由调节螺钉1、调节螺母2、盖板3、调压上盖4、调压弹簧5、平衡弹簧座6、活塞15、进气阀门16、阀门弹簧17、皮碗18、盖板19、开口挡圈20组成。调节螺钉1抵在调压弹簧5上，调压弹簧5接触皮碗18。调压控制机构中的皮碗18与A腔25内的气压接触，且皮碗18连接活塞15。活塞15与进气阀门16密封连接。

A腔25与B腔26之间通过进气阀门16间隔开。当A腔25内部的气压所产生的力足以克服调压弹簧5的弹簧力时，进气阀门16打开，A腔25和B腔26相通。进气阀门16与阀体10密封连接。

本发明还包括大活塞8和小活塞13，大活塞8设置在阀门7的上端，小活塞13设置在阀门7的下端。大活塞8和小活塞13起了导向的作用。小活塞13下端接触有回位弹簧14，大活塞8上部空间连通B腔26。

阀门7通过十字槽盘头螺钉9与大活塞8和小活塞13相连。由于小活塞13和大活塞8被开槽圆柱头螺钉9紧固，所以小活塞13也随着大活塞8向下运动。进气阀门16打开时，B腔26内的气压迅速上升，所以作用在大活塞8上的力也迅速增大。

阀体10上设有销12。可以用于安装定位，更好地定位气口，减少了气从气口处漏出的可能性。

阀门7与导向套11密封连接，使得进气口21与输出口22分隔开。在比较大的力的作用下，阀门7向下运动并与导向套11密封，使得阀门7的阀体10和导向套11密封。由于作用在大活塞8上面的力是迅速增大的，所以阀门运动的时间很短，与此对应的状态切换时间也很短。

输出口22与排气口23相通，使工作气路的气通过排气口23排向大气。

B腔26内部的气通过活塞15中间的孔达到C腔27，再从C腔27排向大气。

大活塞8设置在阀门7的阀体10的上方位置。当大活塞8向下运动到一定距离时，阀体10会限制大活塞8的行程。这样可以有效地保护阀门7上面的橡胶件，可以提高产品的使用寿命。

本发明的调压式两位三通气控阀包括以上各项特征的任意组合。

工作原理：

初始阶段，由于回位弹簧14的作用，使得阀门7阀体10密封。此时，进气口21与输出口22相通。

当控制口24的气压达到足以克服调压弹簧5的力时，A腔25内部的气压使得皮碗18升起，同时皮碗18带动活塞15也抬升。而活塞15先与进气阀门16密封，再继续抬升进气阀门16，使得A腔25与B腔26相通。 B腔26内部的气压迅速提高，气压值与A腔25相同。作用在大活塞8的力克服了回位弹簧14的力，使得大活塞8与阀门7向下运动。阀门7与导向套11密封，使得进气口21与输出口22断开，而输出口22又与排气口23相通，让工作气路的气通过3口排向大气。

当控制口24的气压不足以克服调压弹簧5的力时，皮碗18在调压弹簧5的作用下回到原位，而进气阀门16与阀体10密封。B腔26内部的气通过活塞15中间的孔达到C腔27，再从C腔27排向大气。由于B腔26内没有了气压，所以在回位弹簧14的作用下，阀门7和大活塞8回到原位，阀门7与阀体10密封。此时，进气口21与输出口22相通。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

与任何发明相同，本发明的基础是已经公知的现有技术，其各个组成部分也来自于现有技术，为了使本说明书简明，对这些组成部分并没有事无巨细地一一详细描述，本领域技术人员在阅读了本说明书后自然知其所云。在阅读了本说明书后，本领域技术人员会相信，由这些现有技术的结合构成的本发明凝结了发明人大量创造性劳动的结果。

本领域技术人员同样不难看出，本发明是对现有技术的改进，是为解决现有技术中存在的技术问题而将这些现有技术中的要素进行的结合，这种结合凝结了大量的创造性劳动，是发明人大量理论研究和科学实验的结晶。在没有阅读本发明之前，本领域技术人员显然是不容易想到本发明的各个方案的，而在阅读了本说明书后，本领域技术人员不必再付出创造性劳动即可实现本发明的基本技术方案。

Claims (14)

1.一种调压式两位三通气控阀，包括进气口(21)、输出口(22)、排气口(23)、阀门(7)、调压腔A腔(25)、控制腔B腔(26)、排气腔C腔(27)，所述阀门(7)中设有阀体(10)，所述阀体(10)将所述进气口(21)与所述输出口(22)分隔开，其特征在于，还包括控制口(24)、调压弹簧(5)和调压控制单元，所述控制口(24)与所述调压弹簧(5)腔连通，并与所述调压腔A腔(25)连通，所述调压腔A腔(25)连接到所述调压控制单元，所述控制腔B腔（26）中间间隔有进气阀门(16)，所述排气腔C腔(27)和所述控制腔B腔(26)由活塞（15）间隔开，所述阀门(7)与导向套(11)密封连接，使得所述进气口(21)与所述输出口(22)分隔开。

2.如权利要求1所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，调压控制单元由调节螺钉(1)、调节螺母(2)、盖板(3)、调压上盖(4)、平衡弹簧座(6)、阀门弹簧(17)、皮碗(18)、盖板(19)、开口挡圈(20)组成。

3.如权利要求2所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述调节螺钉(1)抵在所述调压弹簧(5)上，所述调压弹簧(5)接触所述皮碗(18)。

4.如权利要求2所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述调压控制机构中的皮碗(18)与所述调压腔A腔(25)内的气压接触，且所述皮碗(18)连接所述活塞(15)。

5.如权利要求2所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述调压腔A腔(25)与所述控制腔B腔(26)之间通过所述进气阀门(16)间隔开。

6.如权利要求2所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述活塞(15)与所述进气阀门(16)密封连接。

7.如权利要求1所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，还包括大活塞(8)和小活塞(13)，所述大活塞(8)设置在所述阀门(7)的上端，所述小活塞(13)设置在所述阀门(7)的下端。

8.如权利要求7所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述阀门(7)通过十字槽盘头螺钉(9)与大活塞(8)和小活塞(13)相连。

9.如权利要求7所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述小活塞(13)下端接触有回位弹簧(14)，所述大活塞(8)上部空间连通所述控制腔B腔(26)。

10.如权利要求1所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述阀体(10)上设有销(12)。

11.如权利要求1所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述输出口(22)与所述排气口(23)相通，使工作气路的气通过排气口(23)排向大气。

12.如权利要求2所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于， 进气阀门(16)与阀体(10)密封连接。

13.如权利要求2所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述控制腔B腔(26)内部的气通过所述活塞(15)中间的孔达到所述排气腔C腔(27)，再从所述排气腔C腔(27)排向大气。

14.如权利要求7所述的调压式两位三通气控阀，其特征在于，所述大活塞(8)设置在所述阀门(7)的阀体(10)的上方位置。