CN110520633A - 增压器 - Google Patents

Abstract

一种增压器(10)配备有设置在中心单元(20)两侧的一对缸体(12a，12b)，每个设置在该对缸体内的活塞(14a，14b)和连接活塞的活塞杆(26)，其中每个缸体具有驱动室(34a，34b)和由其中的活塞分隔的增压室(36a，36b)，并且其中增压器还配备有切换阀(18)和复位阀(98)，切换阀(18)通过抵接每个活塞而被切换，复位阀(98)设置在将供给端口(45)连接到一对驱动室中的一个的流体通道中。

Description

增压器

技术领域

本发明涉及一种用于通过活塞的往复运动来增压和输出压力流体的增压器。

背景技术

迄今为止，已知一种增压器，其配备有设置在中心单元的相对侧上的缸体，可在这些缸体中滑动的活塞，以及使活塞能够整体地往复运动的活塞杆。在该增压器中，每个缸体被活塞分隔成内侧的增压室和外侧的驱动室。当一侧的活塞通过从切换阀到一侧的驱动室的压缩空气的供应而滑动时，一侧的缸体的增压室中的压缩空气被增压以输出。然后，当活塞接近行程末端时切换切换阀，接着，将压缩空气供给另一侧的缸体的驱动室，从而另一侧的缸体的增压室中的压缩空气被增压以输出。通过重复该操作，可以连续地增压和输出压力流体。

在增压器的切换阀的领域中，本申请的申请人提出了一种由主阀和导向(pilot)阀构成的切换阀，主阀由供应到导向室和从导向室排出的空气操作，用于将驱动压缩空气切换到一对驱动室以输出驱动压缩空气，导向阀通过活塞按压而被操作以供应或排出空气至导向室(参见日本特开专利公布No.10-267002)。

发明内容

本发明是鉴于上述提议而完成的，其目的在于提供一种即使在由于供给至其的加压流体的下降等而使切换阀停止在中心位置时也能够容易地重新启动的增压器。

根据本发明的增压器的特征在于包括中心单元，设置在中心单元两侧的一对缸体，每个设置在一对缸体内的活塞，连接该对活塞的活塞杆，被供给有压力流体的供给端口，用于输出增压压力流体的输出端口，以及用于排出压力流体的排出端口，其中每个缸体具有增压室和由活塞分隔的驱动室，并且其中增压器还包括切换阀和复位阀，切换阀通过抵接每个活塞而被切换，以使一对驱动室中的一个或另一个与供给端口连通，并使一对驱动室中的另一个或一个与排出端口连通，复位阀设置在连接供给端口和一对驱动室中的一个的流体通道中。

根据上述增压器，即使当切换阀由于供给到其的加压流体的下降等而停止在中心位置时，也可以容易地重新启动。

在上述增压器中，优选的是，切换阀结合到中心单元中并且配备有一对推杆和阀芯，该一对推杆分别可抵接在活塞上，阀芯通过一对推杆而滑动。采用这种结构，切换阀变得简单，机械地操作。

此外，优选的是，复位阀构成为常闭阀，其可切换到供给端口和一对驱动室中的一个之间的连通状态或切断状态，并且可手动切换到连通位置。利用这种结构，即使当切换阀停止在中心位置时，也可以可靠地手动重启增压器。

在这种情况下，复位阀可以是当接收一个驱动室中的流体压力作为导向压力(pilot pressure)时操作以切换到连通位置的复位阀。利用这种结构，即使当切换阀停止在中心位置时，当一个驱动室中的流体压力高于预定值时，操作切换阀以重新启动增压器。

此外，优选的是，复位阀结合到中心单元中。利用这种结构，可以简化用于设置复位阀的流动通道结构。

根据本发明的增压器设置有复位阀，该复位阀设置在将供给端口连接到一对驱动室中的一个的流动通道中，并且即使当切换阀由于向其供给的流体压力的下降等而停在中心位置时也能够容易地重新启动。

结合附图，通过以下描述，本发明的上述和其他目的，特征和优点将变得更加明显，其中，通过说明性示例示出了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的增压器的前视图；

图2是图1所示的增压器的右侧视图；

图3是沿图2中的III-III线的剖视图；

图4是沿图2中的IV-IV线的剖视图；

图5是图3的一部分的局部放大视图；

图6是以电路图示出图1所示的整个增压器的示意图；和

图7是以电路图示出根据本发明第二实施例的整个增压器的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图基于优选实施例描述根据本发明的增压器。

如图1至图4和图6所示，附图标记10表示根据本发明第一实施例的增压器。本实施例中的增压器10布置在作为压力流体(加压空气，压缩空气)的供应源的压缩机(未示出)和由增压压缩空气操作的致动器(未示出)之间。

如图3所示，增压器10具有缸机构，该缸机构包括一对缸筒(缸体)12a，12b和一对活塞14a，14b，并且增压器10还具有设置在该对缸筒12a，12b之间的中心单元20，并且包括调节阀16和切换阀18。

各个缸筒12a，12b形成为圆柱形，并且在其相对的两端由端板22a，22b封闭。各活塞14a，14b可移动地设置在缸筒12a，12b内，并且活塞密封件24装配在每个活塞14a，14b的外表面上的环形槽中。

如图4所示，一对活塞14a，14b通过活塞杆26整体地连接。中心单元20在其中心部分处具有杆孔28。杆孔28在轴向方向(箭头A-B方向)上穿透中心单元20，并且可移动的活塞杆26插入杆孔28中。

如图3所示，在各个缸筒12a，12b的内部，形成有活塞14a，14b分别插入其中的缸室30a，30b。流体通道32a，32b分别平行于缸室30a，30b形成。各个流体通道32a，32b与缸室30a，30b分开形成，并分别与缸筒12a，12b的端侧上的缸室30a，30b连通，在缸筒12a，12b的端侧上附接有端板22a，22b。

各个缸室30a，30b分别分成驱动室34,34b和增压室36a，36b。每个驱动室34a，34b设置在活塞14a，14b和端板22a，22b之间，并且压力流体被供应到每个驱动室34a，34b或从每个驱动室34a，34b排出。每个增压室36a，36b设置在活塞14a，14b和中心单元20之间，并操作以增压压力流体。各个流体通道32a，32b分别通过第一通道38a，38b与缸室30a，30b的驱动室34a，34b连通。

在缸筒12a，12b的外部，多个连杆40从一个端板22a插入到另一个端板22b，并且从端板22b突出的连杆40的端部分由螺母42紧固。因此，中心单元20保持在缸筒12a和缸筒12b之间。中心单元20包括中心体44和附接到中心体44的轴向方向(箭头A-B方向)的相对端的一对侧板46。

中心体44具有供给有来自压缩机的压力流体的供给端口45，用于向致动器(未示出)输出增压压力流体的输出端口47，以及用于排出压力流体的排出端口48。供给端口45连接到引入通道50，引入通道50位于中心体44中、与一对增压室36a，36b(参见图4)连通，并且供给端口45还连接到位于中心体44中的供给通道52，供给通道52通过切换阀18(参见图3)与一对流体通道32a，32b中的任一个连通。供给通道52设置有调节阀16，输出端口47处的压力被反馈到调节阀16，使得当设置在中心体44的上部分上的手柄54被工人旋转时，可以调节压力流体的流量。

如图4所示，在引入通道50和相应的增压室36a，36b之间，设置有第一止回阀56a，56b，用于允许流体从引入通道50流向增压室36a，36b，但是阻止流体从增压室36a，36b流向引入通道50。输出端口47连接到引出通道58，引出通道58位于中心体44中，与一对增压室36a，36b连通。在引出通道58和相应的增压室36a，36b之间，设置有第二止回阀60a，60b，用于允许流体从增压室36a，36b流向引出通道58，但阻止流体从引出通道58流向增压室36a，36b。第一止回阀56a，56b和第二止回阀60a，60b通过使用侧板46结合到中心体44中。

如图5所示，切换阀18配备有通过使用侧板46结合到中心体44中的阀体组件62，可在阀体组件62中滑动的阀芯64，以及分别突出到相应的增压室36a，36b中的一对推杆66a，66b。阀体组件62包括圆柱形套筒68和布置在套筒68两侧的一对侧阀体70。

套筒68在轴向方向(箭头A-B方向)的中心部分处设置有入口端口72，并且在入口端口72的两侧设置有在轴向方向上与入口端口72分开的一对出口端口76a，76b。入口端口72连接到供给通道52，并且相应的出口端口76a，76b分别通过第二通道74a，74b连接到流体通道32a，32b。此外，侧阀体70,70中分别设置有连接到排出端口48的一对排出通道78。在中心体44和阀体组件62之间，设置有密封构件80，用于在入口端口72，出口端口76a，76b和排出通道78之间进行气密密封。

阀芯64形成为圆柱形，并且在其外周设置有第一着陆部分(first land portion)82和与套筒68的内周表面可滑动地接触的第二着陆部分(second land portion)84。当阀芯64在阀体组件62内向右(箭头A方向)滑动时，第一着陆部分82位于左侧的出口端口76b和入口端口72之间，而第二着陆部分84位于右侧的出口端口76a和右侧的排出通道78之间。此后，该状态被认为是阀芯64或切换阀18位于“第一位置”(参见图6)。当阀芯64在阀体组件62内向左(在箭头B方向上)滑动时，第一着陆部分82位于左侧的排出通道78和左侧的出口端口76b之间，而第二着陆部分84位于入口端口72和右侧的出口端口76a之间。此后，该状态被认为是阀芯64或切换阀18处于“第二位置”。以这种方式，可以相对于一对出口端口76a，76b切换供给通道52和排出通道78。

各推杆66a，66b通过插入孔可移动地插入，插入孔在轴向方向(箭头A-B方向)上穿透侧阀体70的中心部分，并且密封构件86设置在推杆66a，66b和侧阀体70之间。各推杆66a，66b在增压室36a，36b侧突出的端部分处可抵接在活塞14a，14b上。

阀芯64在其内周表面处设置有小直径部分88，该小直径部分88径向向内突出并且在轴向方向上延伸超过预定长度。因此，阀芯64在其内周表面处设置有一对台阶部分90。一对推杆66a，66b的相互面对的端部分插入到阀芯64中，并且各个推杆66a，66b分别在形成于端部分的第一凸缘部分92处与阀芯64的台阶部分90可接合。分别地，各个推杆66a，66b在靠近轴向方向的中心部分的部分处设置有第二凸缘部分94，并且由于第二凸缘部分94抵靠在侧阀体70上而被限制朝向推杆66a，66b的增压室36a，36b侧移动。回位弹簧96设置在一对推杆66a，66b的相互面对的端部分之间。

如图3所示，包括阀体100和复位按钮102的复位阀98附接到中心体44。复位阀98构成为常闭阀，其可在连接到供给通道52的第三通道106和连接到流体通道32a的第二通道74a之间切换到连通状态或切断状态。阀体100接收弹簧104的推动力，因此通常，复位阀98停留在切断位置。当工人按下复位按钮102时，阀体100被复位按钮102推动，以抵抗弹簧104的推动力移动。因此，第三通道106与第二通道74a连通，由此来自压缩机的压力流体直接引入驱动室34a。

根据本发明第一实施例的增压器10基本上如上所述构造。接下来，将描述操作和操作效果。顺便提及，假设初始位置是如图6所示的状态，切换阀18处于第一位置并且活塞14a已经移动到端板22a侧(在箭头A方向上)。

在该初始位置，阀芯64的第二着陆部分84位于右侧的出口端口76a和右侧的排出通道78之间，右侧的出口端口76a与入口端口72连通。也就是说，流体通道32a通过第二通道74a连接到供给通道52。此外，阀芯64的第一着陆部分82位于左侧的出口端口76b和入口端口72之间，左侧的出口端口76b与左侧的排出通道78连通。也就是说，另一侧的流体通道32b通过第二通道74b连接到排出通道78。

在该初始位置，压力流体从压缩机(未示出)供给到供给端口45，因此，压力流体流入引入通道50并分别通过第一止回阀56a，56b引入增压室36a，36b。

从供给端口45供应的部分压力流体由调节阀16调节流量并通过供给通道52流到切换阀18。然后，压力流体通过保持在第一位置的切换阀18供给到流体通道32a，并进一步供给到驱动室34a。

引入驱动室34a的压力流体将活塞14a压向中心单元20侧(在箭头B的方向上)，因此，增压室36a中的压力流体被活塞14a增压。这样增压的压力流体被引导通过第二止回阀60a，并通过从引出通道58引导到输出端口47而输出。

另一方面，活塞14b与活塞14a整体地移动的滑动使得驱动室34b的容积变小，因此驱动室34b中的压力流体通过流体通道32b和位于第一位置的切换阀18被引导到排出通道78，并从排出端口48排出。

然后，当朝向中心单元20侧(在箭头B方向上)移动直到结束位置时，活塞14a抵靠在切换阀18的推杆66a上以按压推杆66a。结果，推杆66a在第一凸缘部分92处与阀芯64接合，并使阀芯64移动到第二位置。也就是说，切换阀18切换到第二位置。

此时，供给到供给通道52的压力流体通过位于第二位置的切换阀18供给到流体通道32b和驱动室34b，因此，活塞14b朝向中心单元20侧(在箭头A方向上)移动。因此，增压室36b中的压力流体被增压，并且由此增压的压力流体通过第二止回阀60b并从输出端口47输出。当朝向中心单元20侧(在箭头A方向上)移动直到结束位置时，活塞14b按压推杆66b。这导致切换阀18再次切换到第一位置，由此压力流体被供给到驱动室34a。以与上述相同的方式，活塞14a和活塞14b整体地重复往复运动，从而从输出端口47连续地输出增压的压力流体。

这里，可能是由于供给的压力流体的压力低而活塞14a，14b的推力或驱动力变得不足，增压室36a，36b和驱动室34a，34b之间的压力差较小，或背压施加在排出端口48上。此外，活塞14a，14b或切换阀18的滑动阻力可能变大。

在这种情况下，阀芯64可以保持停在第一位置和第二位置之间的中间位置。在这种状态下，假设第一着陆部分82位于与左侧的出口端口76b重叠的位置，因此在入口端口72和左侧的出口端口76b之间并且在左侧的出口端口76b和左侧的排出通道78之间出现了不完美的切断状态。同样，假设第二着陆部分84位于与右侧的出口端口76a重叠的位置，因此在入口端口72和右侧的出口端口76a之间并且在右侧的出口端口76a和右侧的排出通道78之间出现了不完美的切断状态。

当工人在上述状态下按下复位按钮102时，来自压缩机的压力流体被直接引入驱动室34a。结果，活塞14a被压向中心单元20侧，从而重新启动增压器10。

根据本实施例的增压器10，可手动操作的复位阀98设置在连接供给端口45和驱动室34a的通道中，因此，即使当切换阀18由于供给到其的流体压力的下降等而停止在中间位置时也可以容易地进行重新启动。

接下来，参考图7，将描述根据本发明第二实施例的增压器110。增压器110具有复位阀112，其结构与第一实施例的复位阀98不同。顺便提及，与根据第一实施例的增压器10的部件相同的部件被赋予相同的附图标记，并且将省略对其的详细描述。

复位阀112构造为常闭阀，其可在供给通道52和流体通道32a之间切换到连通状态或切断状态，并且流体通道32a中的流体压力用作导向压力。也就是说，当流体通道32a中的流体压力高于预定值时，复位阀112操作以切换到连通位置。

此外，工人按下复位按钮102使得供给通道52能够与流体通道32a连通，从而还可以将压力流体从压缩机直接引入驱动室34a。

根据该第二实施例的增压器110，通过接收驱动室34a中的流体压力作为导向压力，复位阀112操作以切换到连通位置。因此，即使当切换阀18停止在中间位置时，切换阀18也在驱动室34a中的流体压力高于预定值时操作，从而重新启动增压器110。

根据本发明的增压器不限于前述实施例。不用说，在不脱离本发明的主旨的情况下，本发明可以采用各种结构。

Claims (5)

1.一种增压器(10，110)，其特征在于，包括：

中心单元(20)；

一对缸体(12a，12b)，所述一对缸体(12a，12b)设置在所述中心单元(20)的两侧；

活塞(14a，14b)，每个所述活塞(14a，14b)设置在所述一对缸体(12a，12b)内；

活塞杆(26)，所述活塞杆(26)连接所述一对活塞(14a，14b)；

供给端口(45)，所述供给端口(45)被供给有压力流体；

输出端口(47)，所述输出端口(47)用于输出增压压力流体；和

排出端口(48)，所述排出端口(48)用于排出所述压力流体；

其中每个所述缸体(12a，12b)具有增压室(36a，36b)和由所述活塞(14a，14b)隔开的驱动室(34a，34b)；并且

其中所述增压器(10，110)进一步包括：

切换阀(18)，所述切换阀(18)通过抵接每个所述活塞(14a，14b)而被切换，以使所述一对驱动室(34a，34b)中的一个或另一个与所述供给端口(45)连通并使所述一对驱动室(34a，34b)中的另一个或一个与所述排出端口(48)连通；和

复位阀(98,112)，所述复位阀(98,112)设置在连接所述供给端口(45)和所述一对驱动室(34a，34b)中的一个的流体通道中。

2.根据权利要求1所述的增压器(10，110)，其特征在于，其中所述切换阀(18)结合到所述中心单元(20)中，并且包括：

一对推杆(66a，66b)，所述一对推杆(66a，66b)分别能够抵接在所述活塞(14a，14b)上；和

阀芯(64)，所述阀芯(64)通过所述一对推杆(66a，66b)滑动。

3.根据权利要求1所述的增压器(10，110)，其特征在于，其中：

所述复位阀(98，112)构造成常闭阀，能够切换到所述供给端口(45)和所述一对驱动室(34a，34b)中的一个之间的连通状态或切断状态，并且能够手动切换到连通位置。

4.根据权利要求3所述的增压器(110)，其特征在于，其中：

当接收所述驱动室(34a)中的流体压力作为导向压力时，所述复位阀(112)操作以切换到所述连通位置。

5.根据权利要求3所述的增压器(10)，其特征在于，其中：

所述复位阀(98)结合到所述中心单元(20)中。