CN105805362B - 一种大口径快速高压空气阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大口径快速高压空气阀，包括压力控制阀、空气压力阀体、开关触发机构。空气压力阀体设有进气口、出气口，内部设有密封腔。密封腔内设有滑芯。滑芯能够在密封腔的中间部分滑动。滑芯上设有通气孔。密封腔的两端具有两个压力腔。两个压力腔均设有导气口。压力控制阀用于控制进气口、出气口、两个压力腔之间的连通状态，从而控制两个压力腔之间的压力差。通过该压力差驱动滑芯移动。开关触发机构用于将滑芯卡住使得空气阀处于开启态或闭合态，并在两个压力腔之间的存在压力差的情况下触发空气阀的开启动作或闭合动作。本发明的空气阀主要由高压空气自身驱动，通过开关触发机构的触发，实现空气阀的瞬间开启和闭合。

Description

一种大口径快速高压空气阀
技术领域
本发明涉及大口径的高压空气阀。
背景技术
公开号为CN103638622A的专利文献公开了一种消防用的水炮。该消防用水炮通过压缩空气作为动力源。压缩空气被存储在储气罐内，当发射水炮时，打开电磁阀将储气罐内压缩空气放入发射缸内，推动发射缸内的水对外发射。这种用于连接储气罐和发射缸之间的电磁阀有其特殊的要求。首先，储气罐和发射缸之间的空气管道粗大，内径可超过10cm。其次，要求开启闭合的速度快，这种水炮压缩空气放入发射缸内的时间不超过10s，如果时间浪费在开启阀门和闭合阀门的过程上，不但浪费压缩空气，而且浪费水。因此一般来说要求开启闭合阀门的时间不超过0.5s。第三是高压工作环境，压缩空气一般能够达到30个大气压之上，甚至能够达到200个大气压。在这种高压的环境下，普通电磁阀无法满足要求。电磁阀动力不足，远不能和电动阀相比，除了要克服阀芯和外壳之间的摩擦之外，还要克服高压，然后又是大口径的管道，普通电磁阀无法胜任这种环境。
发明内容
本发明所要解决的问题：满足高压水炮中连接储气罐和发射缸之间的阀门的快速要求。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：
一种大口径快速高压空气阀，包括压力控制阀、空气压力阀体、开关触发机构；空气压力阀体设有进气口、出气口，内部设有密封腔；所述密封腔内设有滑芯；滑芯能够在所述密封腔的中间部分滑动；滑芯上设有通气孔；通气孔垂直于滑芯滑动的方向；滑芯位于所述密封腔的中间，使得所述密封腔的两端形成两个压力腔：第一压力腔和第二压力腔；第一压力腔和第二压力腔均设有导气口；所述压力控制阀用于控制进气口、出气口 、第一压力腔和第二压力腔之间的连通状态；所述连通状态至少有两种：开启预备态和闭合预备态；在所述开启预备态下，所述压力控制阀使得第一压力腔连通进气口，第二压力腔连通外界空气或出气口；在所述闭合预备态下，所述压力控制阀使得第一压力腔连通外界空气或出气口，第二压力腔连通进气口；开关触发机构用于在电磁机构控制下使得滑芯卡在第一压力腔端处或第二压力腔端处，并在压力控制阀处于开启预备态时触发开启动作，在压力控制阀处于闭合预备态时触发闭合动作；当滑芯卡在第一压力腔端处时，滑芯阻塞进气口和出气口的连通；当滑芯卡在第二压力腔端处时，滑芯的通气孔连通进气口和出气口。
进一步，所述开关触发机构包括卡扣电磁机构、销杆、第一卡孔和第二卡孔；卡扣电磁机构安装在空气压力阀体外；销杆安装在卡扣电磁机构上，并穿过空气压力阀体的壳体，能够在卡扣电磁机构的驱动下沿其轴向移动；销杆的轴向垂直于滑芯的滑动方向；第一卡孔和第二卡孔是滑芯侧向上的两个卡孔；当滑芯卡在第一压力腔端处时，第一卡孔正对着销杆，使得销杆能够插入第一卡孔；当滑芯卡在第二压力腔端处时，第二卡孔正对着销杆，使得销杆能够插入第二卡孔。
进一步，所述第一卡孔和第二卡孔从开口至内侧直径减小的导向部，开口处的直径大于销杆的直径；销杆的端头呈圆头。
进一步，空气压力阀体由滑腔体、第一阀盖和第二阀盖组成；滑腔体内设有滑腔；第一阀盖和第二阀盖分别位于滑腔体的两端；第一压力腔位于第一阀盖；第二压力腔位于第二阀盖；位于滑腔体两端的第一阀盖和第二阀盖与滑腔体密封后，使得第一压力腔、第二压力腔和所述滑腔组成所述密封腔。
进一步，第一压力腔和第二压力腔内设有缓冲弹簧。
进一步，滑芯包括连接部和密封部；连接部和密封部均为两个同轴的圆柱体；滑芯的滑动方向平行于连接部和密封部的轴心；通气孔位于密封部；密封部上设有两根相互对称的密封柱以及三组密封环；密封柱平行于连接部和密封部的轴心；密封柱安装在密封部的边缘，其三分之二至四分之三位于密封部内，其余三分之一至四分之一的部分卡在所述密封腔的腔壁上；所述三组密封环为：第一密封环、第二密封环和第三密封环；第一密封环靠近第一压力腔；第三密封环靠近第二压力腔；第二密封环位于第一密封环和第三密封环的中间；通气孔位于第一密封环和第二密封环之间。
进一步，还包括驱动电磁机构；驱动电磁机构安装在空气压力阀体的外侧，并通过穿入空气压力阀体内的芯杆连接滑芯；驱动电磁机构的驱动方向与滑芯滑动的方向相同。
进一步，所述压力控制阀为双连通切换式的四通电磁阀；四通电磁阀设有四个连接口，分别为AA口、AB口、BA口和BB口；AA口连接进气口，AB口置空或连接出气口，BA口连接第一压力腔，BB口连接第二压力腔；四通电磁阀设有两种连通状态：第一连通态和第二连通态；在所述第一连通态下，AA口和BA口相连通，AB口和BB口相连通；在所述第二连通态下，AA口和BB口相连通，AB口和BA口相连通；。
进一步，所述压力控制阀为由四个两通电磁阀组成的电磁阀组。
进一步，所述压力控制阀为由两个三通电磁阀组成的电磁阀组。
本发明的技术效果如下：本发明的空气阀主要由高压空气自身驱动，通过压力控制阀调整滑芯两端压力腔的压力，再由开关触发机构触发滑芯瞬移，实现空气阀的瞬间开启和闭合。在本发明的结构下，从滑芯开始移动至空气阀完全开启可以实现不超过0.1s的开启速度，从滑芯开始移动至空气阀完全关闭可以实现不超过0.3s的闭合速度，完全满足水炮的要求。
附图说明
图1是实施例1的整体结构示意图。
图2和图3是空气压力阀体的内部结构示意图。其中图2处于阀体关闭状态，图3处于阀体开启状态。
图4是滑芯的立体结构示意图。
图5是空气压力阀体的滑芯断面剖视结构图。
图6是卡孔和销杆的放大图。
图7是实施例2中由四个双通电磁阀组成的压力控制阀的连接结构示意图。
图8是实施例3中由两个三通电磁阀组成的压力控制阀的连接结构示意图。
图9是实施例4中双连通切换式的四通电磁阀的结构拆分示意图。
图10是实施例4中双连通切换式的四通电磁阀的阀芯结构示意图。
图11和图12是实施例4中双连通切换式的四通电磁阀的两种连通状态下的剖视图。其中图11是第一连通态，图12是第二连通态。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
实施例1
如图1、图2、图3所示，一种大口径快速高压空气阀包括压力控制阀、空气压力阀体2、开关触发机构、电磁驱动机构以及滑芯限位机构。空气压力阀体2由滑腔体201、第一阀盖202和第二阀盖203组成，设有进气口21、出气口22。滑腔体201内设有滑腔。进气口21和出气口22同轴并位于滑腔体201上。第一阀盖202和第二阀盖203分别位于滑腔体201的两端。第一阀盖202和第二阀盖203均设有空腔。位于滑腔体201两端的第一阀盖202和第二阀盖203通过螺丝以及密封条与滑腔体201密封后，使得第一阀盖202和第二阀盖203的两个空腔和滑腔体201的滑腔组成密封腔。密封腔内设有滑芯3。滑芯3能够在密封腔的中间部分滑动。具体来说，滑芯3被安装在滑腔体201内，并通过两端的滑芯限位机构被限制在滑腔体201的滑腔内滑动。滑芯3上设有通气孔31。通气孔31平行于进气口21和出气口22的轴心，并垂直于滑芯3滑动的方向。由此，滑芯3位于密封腔的中间，使得密封腔的两端形成两个压力腔：第一压力腔231和第二压力腔232。第一压力腔231和第二压力腔232即为第一阀盖202和第二阀盖203的空腔，其中，第一压力腔231为第一阀盖202的空腔，第二压力腔232为第二阀盖203的空腔。第一压力腔231和第二压力腔232均设有导气口233。第一压力腔231和第二压力腔232通过各自的导气口233连接压力控制阀。
滑芯3的具体结构如图4、图5所示，包括连接部32和密封部33。连接部32和密封部33均为两个同轴的圆柱体。滑芯3在空气压力阀体2的密封腔内的滑动沿连接部32和密封部33的轴心方向。通气孔31位于密封部33。密封部33是滑芯3需要与滑腔体201进行密封的部分，而连接部32则无需密封。密封部33上设有两根相互对称的密封柱35以及三组密封环。密封柱35平行于连接部32和密封部33的轴心。密封柱35安装在密封部33的边缘。两个密封柱35的轴心的连线垂直于通气孔31的轴心。密封柱35的三分之二至四分之三位于密封部33内，其余三分之一至四分之一的部分卡在密封腔的腔壁上。具体来说，密封部33上设有三分之二至四分之三圆弧的缺口，密封柱35被嵌入至该缺口内，并由端部的盖板36固定。滑腔体201的内壁设有三分之一至四分之一圆弧的缺口，当滑芯3被放入滑腔体201的滑腔内后，密封柱35的三分之一至四分之一部分卡在该缺口内。三组密封环为：第一密封环331、第二密封环332和第三密封环333。第一密封环331靠近第一压力腔231。第三密封环333靠近第二压力腔232。第二密封环332位于第一密封环331和第三密封环333的中间。通气孔31位于第一密封环331和第二密封环332之间。当滑芯3卡在第一压力腔231端处时，滑芯3阻塞进气口21和出气口22的连通，此时由第二密封环332和第三密封环333以及密封柱35实现密封。当滑芯3卡在第二压力腔232端处时，滑芯3的通气孔31和进气口21和出气口22位于同一轴线上，使得进气口21和出气口22连通，此时由第一密封环331和第二密封环332以及密封柱35实现密封。本实施例中，密封柱35由聚四氟乙烯等密封材料制成的柱状体，除了实现密封之外，密封柱35还起到滑动导向的作用，避免滑芯3在滑腔体201滑腔内的往复滑动时导致其自身围绕轴心旋转。而滑芯3围绕轴心旋转使得通气孔31的轴心无法和进气口21和出气口22的轴心保持一致。
压力控制阀可以是由多个电磁阀组成的电磁阀组，也可以是单个的四通电磁阀，用于控制进气口21、出气口22 、第一压力腔231和第二压力腔232之间的连通状态。压力控制阀的连通状态至少有两种：开启预备态和闭合预备态。在开启预备态下，压力控制阀使得第一压力腔231连通进气口21，第二压力腔232连通外界空气或出气口22，由此，进气口21的压缩空气灌入第一压力腔231，而第二压力腔232内压缩空气被释放，形成第一压力腔231向第二压力腔232的压力差作用于滑芯3。在闭合预备态下，压力控制阀使得第一压力腔231连通外界空气或出气口22，第二压力腔232连通进气口21。进气口21的压缩空气灌入第二压力腔232，而第一压力腔231内压缩空气被释放，形成第二压力腔232向第一压力腔231的压力差作用于滑芯3。也就是，通过压力控制阀控制进气口、出气口 、第一压力腔231和第二压力腔232之间的连通状态，从而控制第一压力腔231和第二压力腔232之间的压力差，驱动滑芯3移动。
本实施例中，压力控制阀为双连通切换式的四通电磁阀1。空气压力阀体2的进气口21处安装有进气口连接件211，在出气口22处安装有出气口连接件221。四通电磁阀1被固定在进气口连接件211上。四通电磁阀1设有四个连接口，分别为AA口、AB口、BA口和BB口。AA口通过进气口连接件211上的侧向气孔连接进气口21，AB口通过出气口连接件221上侧向气孔连接出气口22，BA口连接第一压力腔231，BB口连接第二压力腔232。四通电磁阀1设有两种连通状态：第一连通态和第二连通态。在第一连通态下，AA口和BA口相连通，AB口和BB口相连通，从而使得进气口21和第一压力腔231相连通，并使得第二压力腔232连通出气口22。在第二连通态下，AA口和BB口相连通，AB口和BA口相连通，从而使得进气口和第二压力腔232相连通，并使得第一压力腔231连通出气口22。也就是，四通电磁阀1的第一连通态是压力控制阀的开启预备态，第二连通态是压力控制阀的闭合预备态。需要说明的是，这里AB口也可以不连接出气口22，而置空，AB口置空，意味着AB口连接外部空气。
开关触发机构用于在电磁机构控制下使得滑芯3卡在第一压力腔231端处或第二压力腔232端处，并在压力控制阀处于开启预备态时触发开启动作，或在压力控制阀处于闭合预备态时触发闭合动作。开关触发机构触发开启动作或闭合动作后，滑芯3在第一压力腔231和第二压力腔232压力差的作用下瞬移。也就是，当滑芯3卡在第一压力腔231端处时，此时，高压空气阀处于闭合状态，假如此时将压力控制阀的连通状态调整为开启预备态，存在作用于滑芯3的第一压力腔231向第二压力腔232的压力差，当开关触发机构脱钩时，作用于滑芯3的第一压力腔231向第二压力腔232的压力差推动滑芯3向第二压力腔232移动。当滑芯3移动至第二压力腔232时，开关触发机构挂钩将滑芯3卡在第二压力腔232端处，从而使得进气口21和出气口22连通，打开整个空气阀，空气阀处于开启状态。然后压力控制阀调整连通状态，使其处于闭合预备态下，此时，第二压力腔232内的气压高于第一压力腔231形成作用于滑芯3的压力差，当开关触发机构再次脱钩时，作用于滑芯3的第二压力腔232向第一压力腔231的压力差推动滑芯3向第一压力腔231移动，直到滑芯3移动到第一压力腔231端处，开关触发机构再次挂钩将滑芯3卡在第一压力腔231端处，此时，滑芯3阻塞进气口21和出气口22的连通，空气阀回到闭合状态。也就是，当第一压力腔231和第二压力腔232之间的压力差变化后，还不能立即实现阀体的开启动作和闭合动作，只有在开关触发机构触发后，阀体才能够实现开启动作和闭合动作。
本实施例的开关触发机构由卡扣电磁机构41、销杆42和滑芯3侧向上的两个卡孔组成。两个卡孔分别为：第一卡孔341和第二卡孔342。第一卡孔341和第二卡孔342位于滑芯3的连接部32。卡扣电磁机构41安装在空气压力阀体2外。销杆42安装在卡扣电磁机构41上，并穿过空气压力阀体2的壳体，能够在卡扣电磁机构41的驱动下沿其轴向移动。销杆42的轴向垂直于滑芯3的滑动方向。当滑芯3卡在第一压力腔231端处时，第一卡孔341正对着销杆42，使得销杆42能够插入第一卡孔341。当滑芯3卡在第二压力腔232端处时，第二卡孔342正对着销杆42，使得销杆42能够插入第二卡孔342。当销杆42在卡扣电磁机构41的驱动下插入第一卡孔341或第二卡孔342时，即为开关触发机构的挂钩动作。当销杆42在卡扣电磁机构41的驱动下从第一卡孔341或第二卡孔342拔出时，即为开关触发机构的脱钩动作。当销杆42从第一卡孔341或第二卡孔342拔出后，滑芯3在第一压力腔231和第二压力腔232之间的压力差作用下滑动。当销杆42插入第一卡孔341或第二卡孔342后，滑芯3在第一压力腔231和第二压力腔232之间的压力差作用下也无法滑动。也就是，开关触发机构能够触发滑芯3的移动。为实现第一卡孔341、第二卡孔342与销杆42之间的精确对齐，本实施例中，第一卡孔341和第二卡孔342被设计成如图6所示的结构，它设有从开口至内侧直径减小的导向部343和销孔部344。开口处的直径大于销杆42的直径。销杆42的端头呈圆头。由此，当销杆42插入第一卡孔341或第二卡孔342时，销杆42在导向部343的导向作用下插入销孔部344，实现挂钩动作。
电磁驱动机构，用于产生与第一压力腔231和第二压力腔232之间的压力差相一致的作用力，从而辅助驱动滑芯3的移动。特别是当阀体处于半开半合状态时，通过电磁驱动机构可将阀体复位至闭合态。电磁驱动机构包括驱动电磁机构51和芯杆52。驱动电磁机构51安装在空气压力阀体2的外侧，并通过穿入空气压力阀体2内的芯杆52连接滑芯3。驱动电磁机构51的驱动方向与滑芯3滑动的方向相同。滑芯3通过连接部32端部的螺孔321与芯杆52相固定。电磁驱动机构除了辅助驱动之外，还可以附带传感器用以检测滑芯在密封腔内的位置，从而判断当前空气阀是开启态还是闭合态。
滑芯限位机构将滑芯3限定在滑腔体201内的滑腔滑动，从而使得两端的第一压力腔231和第二压力腔232保留有足够的空间。本实施例的滑芯限位机构是由设置在第一压力腔231和第二压力腔232内的缓冲弹簧24实现的。
本实施例高压空气阀的工作流程和原理如下：为保护本实施例的高压空气阀，通常本实施例的高压空气阀在实际应用中和电动阀联合使用。打开电动阀后，本实施例的高压空气阀进入工作状态。初始状态下，高压空气阀处于闭合态。需要开启时，首先通过压力控制阀调整第一压力腔231和第二压力腔232的压力，将进气口21内的压缩空气灌入第一压力腔231，并将第二压力腔232内的空气放空。然后，开启电磁驱动机构，为滑芯产生附加的驱动力，然后再开关触发机构进行脱钩动作，此时，由第一压力腔231和第二压力腔232之间的压力差和电磁驱动机构的共同作用下推动滑芯3向第二压力腔232。开关触发机构进行脱钩动作后即调整作用力方向，当滑芯3移动到第二压力腔232端处时，销杆42即将滑芯3卡在第二压力腔232端处，使得本实施例的高压空气阀开启。当销杆42将滑芯3卡在第二压力腔232端处后，压力控制阀就开始调整压力，将进气口21内的压缩空气灌入第二压力腔232，并将第一压力腔231内的空气放空。高压空气阀开启5~6秒后，压力控制阀完成两个压力腔的压力调整进入闭合预备态，高压空气阀开启6~15秒后需要关闭时，再开启电磁驱动机构，然后再开关触发机构进行脱钩动作，由第二压力腔232和第一压力腔231之间的压力差和电磁驱动机构的共同作用下推动滑芯3向第一压力腔231。开关触发机构进行脱钩动作后即调整作用力方向，当滑芯3移动到第一压力腔231端处时，销杆42即将滑芯3卡在第一压力腔231端处，使得本实施例的高压空气阀闭合。
实施例2
参照实施例1，不同于实施例1的是，本实施例通过四个两通电磁阀组成的电磁阀组实现压力控制阀。如图7所示，压力控制阀为四个两通电磁阀组成的电磁阀组，四个两通电磁阀分别为：两通电磁阀81、两通电磁阀82、两通电磁阀83和两通电磁阀84。该电磁阀组设有四个等效于实施例1中四通电磁阀的四个接口：AA口、AB口、BA口和BB口。AA口、AB口、BA口和BB口与进气口21、出气口22 、第一压力腔231和第二压力腔232的连接方式与实施例1相同。AA口以并联的方式连接两通电磁阀81和两通电磁阀82的进气口，AB口以并联的方式连接两通电磁阀83和两通电磁阀84的进气口，BA口以并联的方式连接两通电磁阀81和两通电磁阀83的出气口，BB口以并联的方式连接两通电磁阀82和两通电磁阀84的出气口。当两通电磁阀81和两通电磁阀84处于开启状态，且两通电磁阀82和两通电磁阀83处于闭合状态时，压力控制阀处于启动预备态；当两通电磁阀82和两通电磁阀83处于开启状态，且两通电磁阀81和两通电磁阀84处于闭合状态时，压力控制阀处于闭合预备态。
实施例3
参照实施例1，不同于实施例1的是，本实施例通过两个三通电磁阀组成的电磁阀组实现压力控制阀。如图8所示，压力控制阀为两个三通电磁阀组成的电磁阀组两个三通电磁阀分别为：三通电磁阀85、三通电磁阀86。该电磁阀组设有四个等效于实施例1中四通电磁阀的四个接口：AA口、AB口、BA口和BB口。AA口、AB口、BA口和BB口与进气口21、出气口22 、第一压力腔231和第二压力腔232的连接方式与实施例1相同。AA口连接三通电磁阀85的进气口，AB口连接三通电磁阀86的进气口。BA口以并联的方式连接三通电磁阀85的第一出气口和三通电磁阀86的第二出气口。BB口以并联的方式连接三通电磁阀85的第二出气口和三通电磁阀86的第一出气口。当三通电磁阀85的进气口和第一出气口连通时，且三通电磁阀86的进气口和第二出气口连通时，压力控制阀处于启动预备态；当三通电磁阀85的进气口和第二出气口连通时，且三通电磁阀86的进气口和第一出气口连通时，压力控制阀处于闭合预备态。
实施例4
本实施例是实施例1中双连通切换式的四通电磁阀1的具体结构。四通电磁阀常见于空调压缩机中，但这种四通电磁阀不能适应本发明高压的环境，为此本实施例重新设计了四通电磁阀。该双连通切换式的四通电磁阀，如图9所示，包括：升降电磁机构11、阀体12、阀芯13。升降电磁机构11安装在阀体12的上方，用于驱动阀芯13升降。阀体12呈方形结构，设有竖直设置的圆柱形结构的阀腔14，并设有四个接口：AA口、AB口、BA口、BB口。四个接口对称设置于阀体12的四边，其轴心水平并与阀腔14的中心轴垂直。 四个接口与阀腔14相连通。AA口、AB口、BA口、BB口的轴心位于同一水平面上，并正对着阀腔14的中心轴，两两之间呈90度角。阀芯13置于阀腔14内，并与升降电磁机构11相连，在升降电磁机构11的驱动下能够在竖直方向上升降。
阀芯13的具体结构如图10所示，包括阀芯主体131、上盖片132、下盖片133。阀芯主体131，整体呈圆柱体结构，设有四根竖直设立的密封导向柱135、两组导流切槽以及三组密封环组。密封导向柱135安装在阀芯主体131的边缘，并与阀芯13的轴心平行。密封导向柱135的三分之二至四分之三位于阀芯主体131内，其余三分之一至四分之一的部分卡在阀腔14的腔壁上。具体来说，阀芯主体131上设有三分之二至四分之三圆弧的缺口，密封导向柱135被嵌入至该缺口内，并由上下两端的上盖片132、下盖片133固定。阀腔14的腔壁设有三分之一至四分之一圆弧的缺口，当阀芯13被放入阀腔14内后，密封导向柱135的三分之一至四分之一部分卡在该缺口内。阀芯13安装在阀腔14所形成的结构如图11、12所示，四根密封导向柱135与阀腔14的轴心的连线相互之间呈90度角。四根密封导向柱135和四个接口交错间隔布局，密封导向柱135与阀腔14的轴心的连线与相邻接口的中心轴呈45度角。本实施例中，密封导向柱135由聚四氟乙烯等密封材料制成的柱状体，除了实现密封之外，密封导向柱135还起到滑动导向的作用，避免阀芯13在阀腔14内的往复滑动时导致其自身围绕轴心旋转。
两组导流切槽分别为第一导流切槽组1311和第二导流切槽组1312。每组导流切槽均由两个相对的导流切槽组成。导流切槽是阀芯主体131的圆柱体柱面上开设的水平槽体。每组导流切槽的两个导流切槽相互平行并以阀芯13的轴心为中心对称。第一导流切槽组1311和第二导流切槽组1312具有不同的高度，其中第一导流切槽组1311在上方，第二导流切槽组1312在下方。相对于阀芯13的轴心，第一导流切槽组1311与第二导流切槽组1312之间具有90度的夹角。阀芯13在升降电磁机构11驱动下升降，当第一导流切槽组1311与AA口、AB口、BA口、BB口四个接口齐平时，如图11所示，第一导流切槽组1311的两个导流切槽分别连通AA口和BA口，并连通AB口和BB口，此时，该双连通切换式的四通电磁阀处于第一连通态。当第二导流切槽组1312与AA口、AB口、BA口、BB口四个接口齐平时，如图12所示，第二导流切槽组1312的两个导流切槽分别连通AA口和BB口，并连通AB口和BA口，此时，该双连通切换式的四通电磁阀处于第二连通态。
三组密封环组分别为第一密封环组1351、第二密封环组1352、第三密封环组1353。第一密封环组1351位于第一导流切槽组1311的上方，第二密封环组1352位于第一导流切槽组1311与第二导流切槽组1312之间，第三密封环组1353位于第二导流切槽组1312的下方。由此，当四个接口与第一导流切槽组1311齐平时，第一密封环组1351、第二密封环组1352、和四根密封导向柱135起到密封作用；当四个接口与第二导流切槽组1312齐平时，第二密封环组1352、第三密封环组1353、和四根密封导向柱135起到密封作用。

Claims (9)

1.一种大口径快速高压空气阀，其特征在于，包括压力控制阀、空气压力阀体(2)和开关触发机构；空气压力阀体(2)设有进气口(21)、出气口(22)，内部设有密封腔；所述密封腔内设有滑芯(3)；滑芯(3)能够在所述密封腔的中间部分滑动；滑芯(3)上设有通气孔(31)；通气孔(31)垂直于滑芯(3)滑动的方向；滑芯(3)位于所述密封腔的中间，使得所述密封腔的两端形成两个压力腔：第一压力腔(231)和第二压力腔(232)；第一压力腔(231)和第二压力腔(232)均设有导气口(233)；所述压力控制阀用于控制进气口(21)、出气口(22) 、第一压力腔(231)和第二压力腔(232)之间的连通状态；所述连通状态至少有两种：开启预备态和闭合预备态；在所述开启预备态下，所述压力控制阀使得第一压力腔(231)连通进气口(21)，第二压力腔(232)连通外界空气或出气口(22)；在所述闭合预备态下，所述压力控制阀使得第一压力腔(231)连通外界空气或出气口(22)，第二压力腔(232)连通进气口(21)；开关触发机构用于在电磁机构控制下使得滑芯(3)卡在第一压力腔(231)端处或第二压力腔(232)端处，并在压力控制阀处于开启预备态时触发开启动作，在压力控制阀处于闭合预备态时触发闭合动作；当滑芯(3)卡在第一压力腔(231)端处时，滑芯(3)阻塞进气口(21)和出气口(22)的连通；当滑芯(3)卡在第二压力腔(232)端处时，滑芯(3)的通气孔(31)连通进气口(21)和出气口(22)；所述开关触发机构包括卡扣电磁机构(41)、销杆(42)、第一卡孔(341)和第二卡孔(342)；卡扣电磁机构(41)安装在空气压力阀体(2)外；销杆(42)安装在卡扣电磁机构(41)上，并穿过空气压力阀体(2)的壳体，能够在卡扣电磁机构(41)的驱动下沿其轴向移动；销杆(42)的轴向垂直于滑芯(3)的滑动方向；第一卡孔(341)和第二卡孔(342)是滑芯(3)侧向上的两个卡孔；当滑芯(3)卡在第一压力腔(231)端处时，第一卡孔(341)正对着销杆(42)，使得销杆(42)能够插入第一卡孔(341)；当滑芯(3)卡在第二压力腔(232)端处时，第二卡孔(342)正对着销杆(42)，使得销杆(42)能够插入第二卡孔(342)。
2.如权利要求1所述的大口径快速高压空气阀，其特征在于，所述第一卡孔(341)和第二卡孔(342)设有从开口至内侧直径减小的导向部(343)，开口处的直径大于销杆(42)的直径；销杆(42)的端头呈圆头。
3.如权利要求1所述的大口径快速高压空气阀，其特征在于，空气压力阀体(2)由滑腔体(201)、第一阀盖(202)和第二阀盖(203)组成；滑腔体(201)内设有滑腔；第一阀盖(202)和第二阀盖(203)分别位于滑腔体(201)的两端；第一压力腔(231)位于第一阀盖(202)；第二压力腔(232)位于第二阀盖(203)；位于滑腔体(201)两端的第一阀盖(202)和第二阀盖(203)与滑腔体(201)密封后，使得第一压力腔(231)、第二压力腔(232)和所述滑腔组成所述密封腔。
4.如权利要求1所述的大口径快速高压空气阀，其特征在于，第一压力腔(231)和第二压力腔(232)内设有缓冲弹簧(24)。
5.如权利要求1所述的大口径快速高压空气阀，其特征在于，滑芯(3)包括连接部(32)和密封部(33)；连接部(32)和密封部(33)为两个同轴的圆柱体；滑芯(3)的滑动方向平行于连接部(32)和密封部(33)的轴心；通气孔(31)位于密封部(33)；密封部(33)上设有两根相互对称的密封柱(35)以及三组密封环；密封柱(35)平行于连接部(32)和密封部(33)的轴心；密封柱(35)安装在密封部(33)的边缘，其三分之二至四分之三位于密封部(33)内，其余三分之一至四分之一的部分卡在所述密封腔的腔壁上；所述三组密封环为：第一密封环(331)、第二密封环(332)和第三密封环(333)；第一密封环(331)靠近第一压力腔(231)；第三密封环(333)靠近第二压力腔(232)；第二密封环(332)位于第一密封环(331)和第三密封环(333)的中间；通气孔(31)位于第一密封环(331)和第二密封环(332)之间。
6.如权利要求1所述的大口径快速高压空气阀，其特征在于，还包括驱动电磁机构(51)；驱动电磁机构(51)安装在空气压力阀体(2)的外侧，并通过穿入空气压力阀体(2)内的芯杆(52)连接滑芯(3)；驱动电磁机构(51)的驱动方向与滑芯(3)滑动的方向相同。
7.如权利要求1所述的大口径快速高压空气阀，其特征在于，所述压力控制阀为双连通切换式的四通电磁阀(1)；四通电磁阀(1)设有四个连接口，分别为AA口、AB口、BA口和BB口；AA口连接进气口(21)，AB口置空或连接出气口(22)，BA口连接第一压力腔(231)，BB口连接第二压力腔(232)；四通电磁阀(1)设有两种连通状态：第一连通态和第二连通态；在所述第一连通态下，AA口和BA口相连通，AB口和BB口相连通；在所述第二连通态下，AA口和BB口相连通，AB口和BA口相连通。
8.如权利要求1所述的大口径快速高压空气阀，其特征在于，所述压力控制阀为由四个两通电磁阀组成的电磁阀组。
9.如权利要求1所述的大口径快速高压空气阀，其特征在于，所述压力控制阀为由两个三通电磁阀组成的电磁阀组。
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