CN107461519A - 一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀 - Google Patents

一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀 Download PDF

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Abstract

一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，包括阀体、杆状的阀芯、阀体内的流道、设置于阀体前端的先导头、设置于先导头前端的电磁驱动机构及阀芯与底盖之间的第二复位弹簧，先导头内设置有活塞腔体及位于活塞腔体前侧的前端腔室，阀芯前端于该活塞腔体内连接有活塞，流道与前端腔室连通，前端腔室通过通孔与活塞腔体连通，电磁驱动机构于前端腔室内设置有打开或封闭先导流道出口的先导阀芯，电磁驱动机构与先导阀芯之间设置有复位弹簧，阀体设置有与阀芯腔体连通的A口、B口、C口和D口，阀芯设置有多个用于打开或封闭相邻两口的密封圈，流道对应于A口设置有与阀芯腔体连通的入口。它结构合理，尺寸小巧，可产生理想的驱动力。

Description

一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀。
背景技术
换向阀是用于实现液压油流或压缩空气的沟通、切断、换向及压力卸载和顺序动作控制的阀门。电磁换向阀是用电磁驱动阀门执行单元动作的工业设备，工作时，靠电磁吸力与复位弹簧的配合来推动阀塞往复运动，实现关阀或开阀。然而，现有的电磁换向阀结构过于复杂，尺寸过大，工作过程中阀芯依据电磁吸力及复位弹簧的弹力做动作，常常出现驱动力不足的情况，工作不够稳定，气源压力也得不到最大化利用。
因此，现有技术中亟需一种结构简单、体积小巧、工作更加稳定的电磁换向阀，该电磁换向阀将气源压力用于阀芯的驱动过程中，从而可产生更理想的驱动力。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、体积小巧、工作更加稳定的用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，该电磁换向阀将气源压力用于阀芯的驱动过程中，从而可产生更理想的驱动力。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，包括阀体、设置于该阀体后端的底盖、设置于该阀体的阀芯腔体内的杆状的阀芯、设置于阀体前端的先导头及设置于先导头前端的电磁驱动机构，所述阀芯与所述底盖之间设置有第二复位弹簧，所述阀体设置有贯穿整个该阀体长度方向的流道，所述先导头内设置有活塞腔体，所述阀芯的前端于该活塞腔体内连接有活塞，所述先导头于所述活塞腔体的前侧设置有前端腔室，所述流道的出口通过先导流道与所述前端腔室连通，所述前端腔室通过通孔与所述活塞腔体连通，所述电磁驱动机构于所述前端腔室内设置有由电磁线圈通断驱动从而打开或封闭所述先导流道的出口的先导阀芯，所述电磁驱动机构与所述先导阀芯之间设置有复位弹簧，所述阀体设置有与所述阀芯腔体连通的A口和D口，所述阀体于该A口与D口之间设置有与所述阀芯腔体连通的B口和C口，所述B口靠近所述A口，所述C口靠近所述D口，所述阀芯的外圆周对应于所述阀芯腔体的内壁在A口与B口之间、B口与C口之间、C口与D口之间设置有用于打开或封闭相邻两口的密封圈，所述流道对应于所述A口设置有与所述阀芯腔体连通的入口；初始状态时，所述先导阀芯封闭所述先导流道的出口，所述A口与所述阀芯腔体的入口连通；通电状态时，所述先导阀芯打开所述先导流道的出口，气体进入活塞腔体内，推动活塞带着阀芯移动，使所述A口与所述阀芯腔体的入口、所述B口连通，所述C口与所述D口连通；断电状态时，所述先导阀芯封闭所述先导流道的出口，所述A口与所述阀芯腔体的入口连通，所述B口与所述C口连通。
所述阀体与所述底盖之间设置有与所述流道连通的尾端腔室。
所述A口设置有逆止阀；故障失气状态时，所述活塞复位产生的气压使所述先导阀芯打开所述先导流道的出口，所述逆止阀关闭，所述A口与所述阀芯腔体的入口、所述B口连通，所述C口与所述D口连通。
所述逆止阀包括逆止阀阀体及设置于该逆止阀阀体内的逆止阀阀芯，所述逆止阀阀体与逆止阀阀芯之间设置有复位弹簧，所述逆止阀阀芯正对所述逆止阀阀体的入口设置有用于打开和封闭该入口的压板。
还包括执行机构，该执行机构包括缸体及设置于该缸体内的与活塞杆连接的活塞，活塞将缸体分为弹簧室和气源室，所述弹簧室内在活塞与缸体内壁之间设置有弹簧，缸体设置有与弹簧室连通的E口，缸体设置有与气源室连通的F口，所述E口通过管路连接所述C口，所述F口通过管路连接所述B口。
本发明的有益效果是：本发明将气源压力用于阀芯的驱动过程中，从而可产生更理想的驱动力，使设备工作更加稳定，同时其结构合理、简单，尺寸小巧，不占用空间，适用性更强。
附图说明
图1是本发明的初始状态的剖面结构示意图；
图2是本发明的通电状态的剖面结构示意图；
图3是本发明的断电状态的剖面结构示意图；
图4是本发明的故障失气状态的剖面结构示意图；
图5是执行机构的第一状态的结构示意图；
图6是执行机构的第二状态的结构示意图。
在图中：1-电磁驱动机构；2-先导头；3-先导阀芯；4-第一复位弹簧；5-先导流道；6-通孔；7-前端腔室；8-阀体；9-密封圈；10-阀芯；11-活塞；12-活塞腔体；13-流道；14-第二复位弹簧；15-底盖；16-尾端腔室；17-逆止阀阀体；18-逆止阀阀芯；19-阀芯腔体；20-执行机构；21-弹簧室；22-气源室。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作详细描述。
如图1-图4所示，一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，包括阀体8、设置于该阀体8后端的底盖15、设置于该阀体8的阀芯腔体19内的杆状的阀芯10、设置于阀体8前端的先导头2及设置于先导头2前端的电磁驱动机构1，阀芯10与底盖15之间设置有第二复位弹簧14，阀体8设置有贯穿整个该阀体8长度方向的流道13，先导头2内设置有活塞腔体12，阀芯10的前端于该活塞腔体12内连接有活塞11，先导头2于活塞腔体12的前侧设置有前端腔室7，流道13的出口通过先导流道5与前端腔室7连通，前端腔室7通过通孔6与活塞腔体12连通，电磁驱动机构1于前端腔室7内设置有由电磁线圈通断驱动从而打开或封闭先导流道5的出口的先导阀芯3，电磁驱动机构1与先导阀芯3之间设置有复位弹簧，阀体8设置有与阀芯腔体19连通的A口和D口，阀体8于该A口与D口之间设置有与阀芯腔体19连通的B口和C口，B口靠近A口，C口靠近D口，阀芯10的外圆周对应于阀芯腔体19的内壁在A口与B口之间、B口与C口之间、C口与D口之间设置有用于打开或封闭相邻两口的密封圈9，流道13对应于A口设置有与阀芯腔体19连通的入口。
作为优选，阀体8与底盖15之间设置有与流道13连通的尾端腔室16，压缩空气进入尾端腔室16可以增加阀芯10的复位推力。
如图1所示，初始状态时，A口接上气源管通气，电磁线圈不通电，第一复位弹簧4使先导阀芯3封闭先导流道5的出口，A口仅与阀芯腔体19的入口连通，执行机构不做动作；如图2所示，通电状态时，电磁线圈通电吸起先导阀芯3，先导阀芯3打开先导流道5的出口，气体进入活塞腔体12内，推动活塞11带着阀芯10移动，使A口与阀芯腔体19的入口、B口连通，C口与D口连通，同时切断B口与C口的气路；如图3所示，断电状态时，电磁线圈断电，复位弹簧使先导阀芯3复位，先导阀芯3封闭先导流道5的出口，A口与阀芯腔体19的入口连通，B口与C口连通，切断C口与D口的气路。
A口设置有逆止阀；参见图4，故障失气状态时，活塞11复位产生的气压使先导阀芯3打开所述先导流道5的出口，逆止阀关闭，逆止阀锁住回流的压缩空气，阀芯10保持原位，即A口与阀芯腔体19的入口、B口连通，C口与D口连通，保证设备不受失气故障的影响而造成损失。
逆止阀包括逆止阀阀体17及设置于该逆止阀阀体17内的逆止阀阀芯18，逆止阀阀体17与逆止阀阀芯18之间设置有复位弹簧，逆止阀阀芯18正对逆止阀阀体17的入口设置有用于打开和封闭该入口的压板。
本发明采用电磁阀原理主动的切换，将气源压力用于执行机构的驱动过程中，从而可产生更理想的驱动力也使得气源压力最大化的被利用。
在现有技术中，电磁换向阀配合单作用气动液动执行器使用。单作用气动液动执行器包括弹簧室和气源室，通过电磁换向阀的阀芯流道的切换来实现执行器的往复或旋转动作。由于执行器作往复运动时需要克服弹簧的阻力等因素，造成在执行器的通气时，开始位需要的推力最大，结束位需要的推力小；弹簧复位时，开始位需要的推力大，结束位需要的推力最小。与双作用执行器相比，因单作用执行器的气源推力常常不足。为克服该缺点，需要将单作用执行器的缸径做的更大，造成成本上升，极不节能，降低效率。
参见图5、图6，本发明还包括执行机构，该执行机构包括缸体及设置于该缸体内的与活塞杆连接的活塞，活塞将缸体分为弹簧室21和气源室22，弹簧室21内在活塞与缸体内壁之间设置有弹簧，缸体设置有与弹簧室21连通的E口，缸体设置有与气源室22连通的F口。将执行机构的的E口通过管路连接本发明电磁换向阀的C口， F口通过管路连接本发明电磁换向阀的B口。参见图5，二位三通电磁换向阀通电，通过F口向气源室22里通气，气源推动活塞动作并压缩弹簧；参见图6，二位三通电磁换向阀断电，气源室22里的气体通过F口排空，同时通过E口向弹簧室21充气，推动活塞动作。
将气源室本要排空的气源压力引入弹簧室来增加弹簧复位推力过小的短板，产生更理想的驱动力，达到节能、高效，降低成本，更加环保。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，其特征在于：所述用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀包括阀体、设置于该阀体后端的底盖、设置于该阀体的阀芯腔体内的杆状的阀芯、设置于阀体前端的先导头及设置于先导头前端的电磁驱动机构，所述阀芯与所述底盖之间设置有第二复位弹簧，所述阀体设置有贯穿整个该阀体长度方向的流道，所述先导头内设置有活塞腔体，所述阀芯的前端于该活塞腔体内连接有活塞，所述先导头于所述活塞腔体的前侧设置有前端腔室，所述流道的出口通过先导流道与所述前端腔室连通，所述前端腔室通过通孔与所述活塞腔体连通，所述电磁驱动机构于所述前端腔室内设置有由电磁线圈通断驱动从而打开或封闭所述先导流道的出口的先导阀芯，所述电磁驱动机构与所述先导阀芯之间设置有复位弹簧，所述阀体设置有与所述阀芯腔体连通的A口和D口，所述阀体于该A口与D口之间设置有与所述阀芯腔体连通的B口和C口，所述B口靠近所述A口，所述C口靠近所述D口，所述阀芯的外圆周对应于所述阀芯腔体的内壁在A口与B口之间、B口与C口之间、C口与D口之间设置有用于打开或封闭相邻两口的密封圈，所述流道对应于所述A口设置有与所述阀芯腔体连通的入口；初始状态时，所述先导阀芯封闭所述先导流道的出口，所述A口与所述阀芯腔体的入口连通；通电状态时，所述先导阀芯打开所述先导流道的出口，气体进入活塞腔体内，推动活塞带着阀芯移动，使所述A口与所述阀芯腔体的入口、所述B口连通，所述C口与所述D口连通；断电状态时，所述先导阀芯封闭所述先导流道的出口，所述A口与所述阀芯腔体的入口连通，所述B口与所述C口连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，其特征在于：所述阀体与所述底盖之间设置有与所述流道连通的尾端腔室。
3.根据权利要求2所述的一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，其特征在于：所述A口设置有逆止阀；故障失气状态时，所述活塞复位产生的气压使所述先导阀芯打开所述先导流道的出口，所述逆止阀关闭，所述A口与所述阀芯腔体的入口、所述B口连通，所述C口与所述D口连通。
4.根据权利要求3所述的一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，其特征在于：所述逆止阀包括逆止阀阀体及设置于该逆止阀阀体内的逆止阀阀芯，所述逆止阀阀体与逆止阀阀芯之间设置有复位弹簧，所述逆止阀阀芯正对所述逆止阀阀体的入口设置有用于打开和封闭该入口的压板。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于单作用气动液动执行器的电磁换向阀，其特征在于：还包括执行机构，该执行机构包括缸体及设置于该缸体内的与活塞杆连接的活塞，活塞将缸体分为弹簧室和气源室，所述弹簧室内在活塞与缸体内壁之间设置有弹簧，缸体设置有与弹簧室连通的E口，缸体设置有与气源室连通的F口，所述E口通过管路连接所述C口，所述F口通过管路连接所述B口。
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