CN105889573B - 安装于气动执行器的控气阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装于气动执行器的控气阀，包括阀体，阀体内设置有切换腔及分别与切换腔联通的第一通道、第二通道和第三通道，第一通道一端设置有与切换腔联通的第一切换口，另一端为气源安装口，第二通道一端设置有与切换腔联通的联通口，另一端为无弹簧腔安装口，第三通道一端设置有与切换腔联通的第二切换口，另一端为弹簧腔安装口，切换腔内设置有根据气压进行移动的主阀芯，阀体内设置有将第三通道与外界联通的排气通道，该排气通道内设置有只允许气体从第三通道向外界流动的单向流通组件。采用上述方案，本发明提供一种避免有弹簧腔从外界进气而导致内部组件被腐蚀的安装于气动执行器的控气阀。

Description

安装于气动执行器的控气阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，具体涉及一种安装于气动执行器的气阀。

背景技术

弹簧复位式气动执行器，活塞一侧装有弹簧，活塞将气缸分为无弹簧腔和有弹簧腔，有弹簧腔直接与大气连接，无弹簧腔与控制阀连接，气缸通过气源控制和弹簧复位实现被执行机构的启闭。

弹簧复位式气动执行器，通过用在比较重要的工位，如断气断电时，执行器能够快速的复位，因此需要执行器能够稳定性好，复位速度快等特点。

无弹簧腔进气时，活塞压缩弹簧，有弹簧腔体积减小，气体（大气压空气）排除；无弹簧腔排气时，压缩弹簧复位，有弹簧腔体积增大，空气进入，以达到与大气压平衡，所以，弹簧复位式气动执行器的有弹簧腔在其工作是一直处于进气排气相交替的状态。因此，弹簧复位式气动执行器在特定的工况下，如含有腐蚀性气体环境、粉尘环境、盐雾环境等工作时，有弹簧腔中的腔体、弹簧虽然经过防腐处理，但仍易被腐蚀，尤其是弹簧腐蚀失效后，直接影响着被执行机构的启闭。

因此设计一种阀，其主要功能：有弹簧腔排气时，能够自动排向大气，有弹簧腔进气时，不能够有空气进入，这样就可以有效的隔绝空气与弹簧等的接触，降低腐蚀的发生。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种避免有弹簧腔从外界进气而导致内部组件被腐蚀的安装于气动执行器的控气阀。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括阀体，其特征在于： 所述的阀体内设置有切换腔及分别与切换腔联通的第一通道、第二通道和第三通道，所述的第一通道一端设置有与切换腔联通的第一切换口，另一端延伸至阀体外壁并作为与气源衔接的气源安装口，所述的第二通道一端设置有与切换腔联通的联通口，另一端延伸至阀体外壁并作为与气动执行器的无弹簧腔衔接的无弹簧腔安装口，所述的第三通道一端设置有与切换腔联通的第二切换口，另一端延伸至阀体外壁作为与气动执行器的有弹簧腔衔接的有弹簧腔安装口，所述的切换腔内设置有根据气压进行移动的主阀芯，所述的第一通道进气时，主阀芯被气压向第二切换口挤压，主阀芯与第二切换口抵配并密封，第一通道与第二通道构成联通；所述的第一通道放气时，主阀芯被气压向第一切换口挤压，主阀芯与第一切换口抵配并密封，第二通道与第三通道构成联通，所述的阀体内设置有将第三通道与外界联通的排气通道，该排气通道内设置有只允许气体从第三通道向外界流动的单向流通组件。

通过采用上述技术方案，无弹簧腔需要进气时，气源进气，气体从第一通道进入，进入的同时挤压主阀芯移动，主阀芯从第一切换口移动至第二切换口，使第二切换口密封，即第一通道与第二通道构成联通，气体进入无弹簧腔内，有弹簧腔受到挤压，有弹簧腔内的空气向外排出，该部分空气从排气通道排出，排出后单向流通组件自动封闭排气通道；当无弹簧腔需要排气时，气源放气，有弹簧腔的弹簧复位即有弹簧腔体积增大，主阀芯被气压向第一切换口挤压，使第一切换口密封，即第二通道与第三通道构成联通，无弹簧腔内的气体经过第二通道与第三通道达到有弹簧腔，达到无弹簧腔排气和有弹簧腔进气的目的，这样的结构，一方面在有弹簧腔进气时，合理利用无弹簧腔的气体，相较气源实现快速进气，气压快速调节至平衡状态，其次，有弹簧腔不会有外界空气进入，避免在腐蚀性气体环境、粉尘环境、盐雾环境等工作时，有弹簧腔中的腔体及弹簧被腐蚀，延长使用寿命及工作稳定性，然后，由于外界空气不会进入有弹簧腔，与之配套用于净化的空气过滤器、减压阀和油雾器则无需安装，使结构得到简化，接着，由于气源的气体是经过特殊处理的，具有较好的润滑及保护作用，在无弹簧腔被有弹簧腔再次利用，对有弹簧腔内的组件作为一种保养，进一步增加有弹簧腔的使用可靠性，最后，控气阀通过流经的气流即可自动控制并调节，达到了之前电控才能实现的功能，符合如今无电化操作的潮流。

本发明进一步设置为：所述的阀体由座体及盖板组成，所述的切换腔位于座体侧面设置有阀芯安装口，所述的第一通道设置于盖板，所述的盖板可拆卸的固定于座体并将阀芯安装口密封。

通过采用上述技术方案，将阀体分体设置，一方面，拆卸后便于安装或更换主阀芯，另一方面，由于气源接口存在多种多样，更换盖板即可适配所有接头，适用范围更广。

本发明进一步设置为：所述的联通口环绕第二切换口设置，所述的主阀芯包括与第二切换口形状相适配的密封部及围绕密封部且并可向联通口折弯的形变部。

通过采用上述技术方案，形变部增加主阀芯的截面积，从而增加移动稳定性，与此同时，气源进气时气压挤压形变部，使形变部折弯构成第一通道与第二通道的联通，根据气压自动调节形变量。

本发明进一步设置为：所述的单向流通组件包括第一副阀芯，所述的排气通道内设置有供第一副阀芯往复移动的第一阀芯腔及将第一阀芯腔与第三通道联通的第一分通道，所述的第一阀芯腔设置有围绕第一阀芯腔与第一分通道的联通口的密封面及将第一副阀芯向该密封面复位的第一复位弹簧，所述的密封面随着靠近第一分通道直径逐渐变小，所述的第一副阀芯设置有与密封面形状相适配的圆台部。

通过采用上述技术方案，由第一复位弹簧将第一副阀芯向该密封面复位，也可采用刚性材质，与密封面贴合构成密封。第一副阀芯也可采用弹性材质，通过形变构成密封，而呈倾斜设置的密封面进一步增加了配合时的密封性，圆台部在移动过程中自动与密封面相匹配。

本发明进一步设置为：所述的第一副阀芯与密封面相抵的端面上沿周向设置有密封圈及安装密封圈的密封圈安装槽。

通过采用上述技术方案，增设密封圈，在第一副阀芯为刚性材质时进一步增加第一副阀芯与密封面之间的密封性。

本发明进一步设置为：所述的单向流通组件包括第二副阀芯，所述的排气通道内设置有供第二副阀芯往复移动的第二阀芯腔及将第二阀芯腔与第三通道联通的第二分通道，所述的第二副阀芯呈球形，所述的第二阀芯腔内设置有将第二副阀芯向第二阀芯腔与第二分通道的联通口抵配并密封的第二复位弹簧。

通过采用上述技术方案，第二复位弹簧将第二副阀芯向第二阀芯腔与第二分通道的联通口复位时，由于球形的特性，第二副阀芯自动与各种直径的联通口相适配，单一结构的适用范围更广，也作为单向流通组件的另一种实施方式。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施方式一的结构示意图；

图2为本发明实施方式一的使用状态图一；

图3为本发明实施方式一的使用状态图二；

图4为本发明实施方式二的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种安装于气动执行器的控气阀，包括阀体1，阀体1内设置有切换腔14及分别与切换腔14联通的第一通道11、第二通道12和第三通道13，第一通道11一端设置有与切换腔14联通的第一切换口111，另一端延伸至阀体1外壁并作为与气源衔接的气源安装口112，第二通道12一端设置有与切换腔14联通的联通口121，另一端延伸至阀体1外壁并作为与气动执行器的无弹簧腔衔接的无弹簧腔安装口122，第三通道13一端设置有与切换腔14联通的第二切换口131，另一端延伸至阀体1外壁作为与气动执行器的有弹簧腔衔接的有弹簧腔安装口132，切换腔14内设置有根据气压进行移动的主阀芯2，第一通道11进气时，主阀芯2被气压向第二切换口131挤压，主阀芯2与第二切换口131抵配并密封，第一通道11与第二通道12构成联通；第一通道11放气时，主阀芯2被气压向第一切换口111挤压，主阀芯2与第一切换口111抵配并密封，第二通道12与第三通道13构成联通，阀体1内设置有将第三通道13与外界联通的排气通道17，该排气通道17内设置有只允许气体从第三通道13向外界流动的单向流通组件，这样的结构，一方面在有弹簧腔进气时，合理利用无弹簧腔的气体，相较气源实现快速进气，气压快速调节至平衡状态，其次，有弹簧腔不会有外界空气进入，避免在腐蚀性气体环境、粉尘环境、盐雾环境等工作时，有弹簧腔中的腔体及弹簧被腐蚀，延长使用寿命及工作稳定性，然后，由于外界空气不会进入有弹簧腔，与之配套用于净化的空气过滤器、减压阀和油雾器则无需安装，使结构得到简化，接着，由于气源的气体是经过特殊处理的，具有较好的润滑及保护作用，在无弹簧腔被有弹簧腔再次利用，对有弹簧腔内的组件作为一种保养，进一步增加有弹簧腔的使用可靠性，最后，控气阀通过流经的气流即可自动控制并调节，达到了之前电控才能实现的功能，符合如今无电化操作的潮流。

阀体1由座体15及盖板16组成，切换腔14位于座体15侧面设置有阀芯安装口，第一通道11设置于盖板16，盖板16可拆卸的固定于座体15并将阀芯安装口密封，将阀体1分体设置，一方面，拆卸后便于安装或更换主阀芯2，另一方面，由于气源接口存在多种多样，更换盖板16即可适配所有接头，适用范围更广。

联通口121环绕第二切换口131设置，主阀芯2包括与第二切换口131形状相适配的密封部21及围绕密封部21且并可向联通口121折弯的形变部22，形变部22增加主阀芯2的截面积，从而增加移动稳定性，与此同时，气源进气时气压挤压形变部22，使形变部22折弯构成第一通道11与第二通道12的联通，根据气压自动调节形变量。

单向流通组件包括第一副阀芯3，排气通道17内设置有供第一副阀芯3往复移动的第一阀芯腔171及将第一阀芯腔171与第三通道13联通的第一分通道172，第一阀芯腔171设置有围绕第一阀芯腔171与第一分通道172的联通口121的密封面1711及将第一副阀芯3向该密封面1711复位的第一复位弹簧173，密封面1711随着靠近第一分通道172直径逐渐变小，第一副阀芯3设置有与密封面1711形状相适配的圆台部31，由第一复位弹簧173将第一副阀芯3向该密封面1711复位，也可采用刚性材质，与密封面1711贴合构成密封。第一副阀芯3也可采用弹性材质，通过形变构成密封，而呈倾斜设置的密封面1711进一步增加了配合时的密封性，圆台部31在移动过程中自动与密封面1711相匹配。

第一副阀芯3与密封面1711相抵的端面上沿周向设置有密封圈32及安装密封圈32的密封圈安装槽33，增设密封圈32，在第一副阀芯3为刚性材质时进一步增加第一副阀芯3与密封面1711之间的密封性。

如图1和图2所示，气源4的气体由空气过滤器、减压阀和油雾器组成的三联件5的特殊处理，由电磁阀6控制气源开闭，无弹簧腔7需要进气时，气源进气，气体从第一通道11进入，进入的同时挤压主阀芯2移动，主阀芯2从第一切换口111移动至第二切换口131，使第二切换口131密封，即第一通道11与第二通道12构成联通，气体进入无弹簧腔7内，活塞8挤压有弹簧腔，有弹簧腔9内的空气向外排出，该部分空气从排气通道17排出，排出后单向流通组件自动封闭排气通道17；如图1和图3所示，当无弹簧腔7需要排气时，气源放气，有弹簧腔9的弹簧复位即有弹簧腔9体积增大，活塞8挤压无弹簧腔7，主阀芯2被气压向第一切换口111挤压，使第一切换口111密封，即第二通道12与第三通道13构成联通，无弹簧腔7内的气体经过第二通道12与第三通道13达到有弹簧腔9，达到无弹簧腔7排气和有弹簧腔9进气的目的。

此外，气源安装口112、无弹簧腔安装口122及弹簧腔安装口132可根据实际需求改变相对阀体的朝向, ,并不局限于实施方式中的这种。

其外，如图4所示，公开了安装于气动执行器的控气阀的另一种实施方式，除去单向流通组件外的结构均相同，该种结构的单向流通组件包括第二副阀芯34，排气通道17内设置有供第二副阀芯34往复移动的第二阀芯腔174及将第二阀芯腔174与第三通道联通的第二分通道175，第二副阀芯34呈球形，第二阀芯腔174内设置有将第二副阀芯34向第二阀芯腔174与第二分通道175的联通口抵配并密封的第二复位弹簧176，第二复位弹簧176将第二副阀芯34向第二阀芯腔174与第二分通道175的联通口复位时，由于球形的特性，第二副阀芯34自动与各种直径的联通口相适配，单一结构的适用范围更广，也作为单向流通组件的另一种实施方式。

Claims (6)

1.一种安装于气动执行器的控气阀，包括阀体，其特征在于： 所述的阀体内设置有切换腔及分别与切换腔联通的第一通道、第二通道和第三通道，所述的第一通道一端设置有与切换腔联通的第一切换口，另一端延伸至阀体外壁并作为与气源衔接的气源安装口，所述的第二通道一端设置有与切换腔联通的联通口，另一端延伸至阀体外壁并作为与气动执行器的无弹簧腔衔接的无弹簧腔安装口，所述的第三通道一端设置有与切换腔联通的第二切换口，另一端延伸至阀体外壁作为与气动执行器的有弹簧腔衔接的有弹簧腔安装口，所述的切换腔内设置有根据气压进行移动的主阀芯，所述的第一通道进气时，主阀芯被气压向第二切换口挤压，主阀芯与第二切换口抵配并密封，第一通道与第二通道构成联通；所述的第一通道放气时，主阀芯被气压向第一切换口挤压，主阀芯与第一切换口抵配并密封，第二通道与第三通道构成联通，所述的阀体内设置有将第三通道与外界联通的排气通道，该排气通道内设置有只允许气体从第三通道向外界流动的单向流通组件。

2.根据权利要求1所述的安装于气动执行器的控气阀，其特征在于：所述的阀体由座体及盖板组成，所述的切换腔位于座体侧面设置有阀芯安装口，所述的第一通道设置于盖板，所述的盖板可拆卸的固定于座体并将阀芯安装口密封。

3.根据权利要求1所述的安装于气动执行器的控气阀，其特征在于：所述的联通口环绕第二切换口设置，所述的主阀芯包括与第二切换口形状相适配的密封部及围绕密封部且并可向联通口折弯的形变部。

4.根据权利要求1或2或3所述的安装于气动执行器的控气阀，其特征在于：所述的单向流通组件包括第一副阀芯，所述的排气通道内设置有供第一副阀芯往复移动的第一阀芯腔及将第一阀芯腔与第三通道联通的第一分通道，所述的第一阀芯腔设置有围绕第一阀芯腔与第一分通道的联通口的密封面及将第一副阀芯向该密封面复位的第一复位弹簧，所述的密封面随着靠近第一分通道直径逐渐变小，所述的第一副阀芯设置有与密封面形状相适配的圆台部。

5.根据权利要求4所述的安装于气动执行器的控气阀，其特征在于：所述的第一副阀芯与密封面相抵的端面上沿周向设置有密封圈及安装密封圈的密封圈安装槽。

6.根据权利要求1或2或3所述的安装于气动执行器的控气阀，其特征在于：所述的单向流通组件包括第二副阀芯，所述的排气通道内设置有供第二副阀芯往复移动的第二阀芯腔及将第二阀芯腔与第三通道联通的第二分通道，所述的第二副阀芯呈球形，所述的第二阀芯腔内设置有将第二副阀芯向第二阀芯腔与第二分通道的联通口抵配并密封的第二复位弹簧。