CN112032120A - 一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，包括气源、第一电磁阀、第二电磁阀、气动延时换向模块、第一执行元件及第二执行元件，气动延时换向模块包括阀体，阀体分别集成第一延时换向机构和第二延时换向机构，第一延时换向机构包括第一两位三通换向阀、第一蓄能腔及第一单向节流阀，第二延时换向机构包括第二两位三通换向阀、第二蓄能腔及第二单向节流阀。本发明结构简单合理，易于控制，且工作性能稳定可靠。

Description

一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统

技术领域

本发明涉及气动控制技术领域，特别涉及一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统。

背景技术

在机械工程领域中，很多机械装置往往需要进行分级控制。例如，对于蝶阀的启闭控制而言，为确保阀口在截断时的密封可靠性，通常会在蝶阀的阀口处设置与阀板配合的气囊，当蝶阀关闭时，要求先使蝶阀的阀板关闭，然后再对蝶阀阀口处的气囊充气，使阀板的外周与气囊紧密接触，以此来提高密封性，防止阀口泄露，而当蝶阀开启时，则要求先对气囊快速泄压，然后再将阀板打开。目前市面上通常需要采用两组控制系统来分别对阀板和气囊进行独立控制，不仅控制方式落后、控制成本较高，而且控制难度较大，在实际工作时容易出错，影响蝶阀的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其结构简单合理，易于控制，且工作性能稳定可靠。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，包括气源、第一电磁阀、第二电磁阀、气动延时换向模块、第一执行元件及第二执行元件，所述气动延时换向模块包括阀体，所述阀体分别集成第一延时换向机构和第二延时换向机构，所述第一延时换向机构包括第一两位三通换向阀、第一蓄能腔及第一单向节流阀，所述第二延时换向机构包括第二两位三通换向阀、第二蓄能腔及第二单向节流阀；

所述第一单向节流阀、所述第二单向节流阀分别设有节流输入口、节流输出口、单向输入口及单向输出口，所述节流输入口与相应的所述节流输出口连通，所述单向输入口与相应的所述单向输出口连通；

所述第一电磁阀为两位五通电磁阀，所述第一电磁阀具有第一进气口、第一工作口、第二工作口、第一排气口及第二排气口；所述第二电磁阀为二位三通电磁阀，所述第二电磁阀具有第二进气口、第三工作口及第三排气口；所述第一两位三通换向阀具有第三进气口、第四工作口及第四排气口；所述第二两位三通换向阀具有第四进气口、第五工作口及第五排气口；所述第一执行元件具有第一控制口和第二控制口，所述第二执行元件具有第三控制口；

所述第一进气口、所述第二进气口分别与所述气源连通，所述第三进气口与所述第一工作口连通；所述第一单向节流阀的节流输入口、单向输出口分别与所述第三进气口连通，所述第一单向节流阀的节流输出口、单向输入口分别与所述第一蓄能腔连通，所述第一蓄能腔与所述第一两位三通换向阀的换向控制端连通；所述第四工作口与所述第一控制口连通；所述第四进气口、所述第二控制口分别与所述第二工作口连通；

所述第二单向节流阀的节流输入口、单向输出口分别与第三工作口连通，所述第二单向节流阀的节流输出口、单向输入口分别与所述第二蓄能腔连通，所述第二蓄能腔与所述第二两位三通换向阀的换向控制端连通；所述第五工作口与所述第三控制口连通，所述第五工作口还设置有快排阀，所述快排阀用于快速排出所述第二执行元件中的余气。

进一步地，所述第一两位三通换向阀包括设于所述阀体内的第一换向阀腔、活动设于所述第一换向阀腔内的第一换向阀杆，所述阀体分别设有与所述第一换向阀腔连通的第一进气通道、第一工作通道及第一排气通道，所述第一换向阀杆通过换向动作控制所述第一进气通道、所述第一工作通道及所述第一排气通道之间的气路通断；

所述第三进气口、所述第四工作口及所述第四排气口分别设于所述阀体上，所述第三进气口与所述第一进气通道连通，所述第四工作口与所述第一工作通道连通，所述第四排气口与所述第一排气通道连通；

所述第一蓄能腔与所述第一换向阀腔的一端相通，所述第一换向阀腔的另一端设置有与所述第一换向阀杆相抵配合的第一复位弹簧。

进一步地，所述第一换向阀腔内设置有第一换向阀套，所述第一换向阀杆活动设置于所述第一换向阀套内；所述第一换向阀套的外壁与所述第一换向阀腔的内壁密封配合，所述第一换向阀套的内壁与所述第一换向阀杆密封配合；所述第一换向阀套分别设有与所述第一进气通道、第一工作通道及第一排气通道一一对应的第一避让口。

进一步地，所述阀体内设有与所述第一单向节流阀配合的第一控制气道，所述第一单向节流阀的节流输入口、单向输出口分别通过所述第一控制气道与所述第三进气口连通。

进一步地，所述第一单向节流阀包括设于所述第一阀体内的第一节流阀腔，所述第一节流阀腔内分别设有第一节流套、第一节流体及第一节流柱，所述第一节流体与所述阀体螺纹连接，所述第一节流柱螺纹连接于所述第一节流体内，所述第一节流套套设于所述第一节流柱的外部，所述第一节流套套设有第一密封圈，所述第一节流套的一端通过所述第一密封圈与所述阀体密封相抵，所述第一节流套的另一端与所述第一节流体抵接，所述第一节流套开设有与所述第一控制气道相通的第一缺口，所述第一节流柱设置有与所述第一节流套节流配合的第一锥面。

进一步地，所述第二两位三通换向阀包括设于所述阀体内的第二换向阀腔、活动设于所述第二换向阀腔内的第二换向阀杆，所述阀体分别设有与所述第二换向阀腔连通的第二进气通道、第二工作通道及第二排气通道，所述第二换向阀杆通过换向动作控制所述第二进气通道、所述第二工作通道及所述第二排气通道之间的气路通断；

所述第四进气口、所述第五工作口及所述第五排气口分别设于所述阀体上，所述第四进气口与所述第二进气通道连通，所述第五工作口与所述第二工作通道连通，所述第五排气口与所述第二排气通道连通；

所述第二蓄能腔与所述第二换向阀腔的一端相通，所述第二换向阀腔的另一端设置有与所述第二换向阀杆相抵配合的第二复位弹簧。

进一步地，所述第二换向阀腔内设置有第二换向阀套，所述第二换向阀杆活动设置于所述第二换向阀套内；所述第二换向阀套的外壁与所述第二换向阀腔的内壁密封配合，所述第二换向阀套的内壁与所述第二换向阀杆密封配合；所述第二换向阀套分别设有与所述第二进气通道、第二工作通道及第二排气通道一一对应的第二避让口。

进一步地，所述阀体设置有第四控制口，所述阀体内设有与所述第二单向节流阀配合的第二控制气道，所述第二单向节流阀的节流输入口、单向输出口分别通过所述第二控制气道与所述第四控制口连通，所述第四控制口与所述第三工作口连通。

进一步地，所述第二单向节流阀包括设于所述第二阀体内的第二节流阀腔，所述第二节流阀腔内分别设有第二节流套、第二节流体及第二节流柱，所述第二节流体与所述阀体螺纹连接，所述第二节流柱螺纹连接于所述第二节流体内，所述第二节流套套设于所述第二节流柱的外部，所述第二节流套套设有第二密封圈，所述第二节流套的一端通过所述第二密封圈与所述阀体密封相抵，所述第二节流套的另一端与所述第二节流体抵接，所述第二节流套开设有与所述第二控制气道相通的第二缺口，所述第二节流柱设置有与所述第二节流套节流配合的第二锥面。

进一步地，所述快排阀包括设于所述阀体内的快排阀腔，所述快排阀腔位于所述第二工作通道中，所述快排阀腔内活动设置有“Y”形活塞、固定设有与所述“Y”形活塞相抵配合的快排阀盖，所述“Y”形活塞的外缘与所述快排阀腔的内壁单向密封配合，所述快排阀盖内设有与所述“Y”形活塞的端面密封配合的快排口。

本发明的有益效果为：本发明提供的具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，配置了第一电磁阀、第二电磁阀、气动延时换向模块作为控制单元来，其中，气动延时换向模块包括第一延时换向机构和第二延时换向机构，第一延时换向机构包括第一两位三通换向阀、第一蓄能腔及第一单向节流阀，第二延时换向机构包括第二两位三通换向阀、第二蓄能腔及第二单向节流阀，工作时，可以通过第一电磁阀、第二电磁阀的通断电来控制气动延时换向模块动作，从而来控制第一执行元件、第二执行元件进行联动分级动作。本发明结构简单合理，易于控制，且工作性能稳定可靠。

附图说明

图1是本发明第一电磁阀、第二电磁阀均断电时的工作原理图。

图2是本发明第一电磁阀、第二电磁阀均通电时的工作原理图。

图3是本发明气动延时换向模块的剖视图一。

图4是本发明气动延时换向模块的剖视图二。

图5是本发明气动延时换向模块的剖视图三。

图1-5中：1、气源；

2、第一电磁阀；

3、第二电磁阀；

4、气动延时换向模块；

41、阀体；

421、第一两位三通换向阀；

4211、第一换向阀腔；4212、第一换向阀杆；4213、第一进气通道；4214、第一工作通道；4215、第一排气通道；4216、第一复位弹簧；4217、第一换向阀套；4218、第一避让口；4219、第一控制气道；

422、第一蓄能腔；

423、第一单向节流阀；

4231、第一节流阀腔；4232、第一节流套；4233、第一节流体；4234、第一节流柱；4235、第一密封圈；4236、第一缺口；4237、第一锥面；

431、第二两位三通换向阀；

4311、第二换向阀腔；4312、第二换向阀杆；4313、第二进气通道；4314、第二工作通道；4315、第二排气通道；4316、第二复位弹簧；4317、第二换向阀套；4318、第二避让口；4319、第二控制气道；

432、第二蓄能腔；

433、第二单向节流阀；

4331、第二节流阀腔；4332、第二节流套；4333、第二节流体；4334、第二节流柱；4335、第二密封圈；4336、第二缺口；4337、第二锥面；

434、快排阀；

4341、快排阀腔；4342、“Y”形活塞；43421、活塞本体；43422、延伸部；4343、快排阀盖；

5、第一执行元件；

6、第二执行元件；

A、第一进气口；B、第一工作口；C、第二工作口；D、第一排气口；E、第二排气口；F、第二进气口；G、第三工作口；H、第三排气口；I、第三进气口；J、第四工作口；K、第四排气口；L、第四进气口；M、第五工作口；N、第五排气口；O、第一控制口；P、第二控制口；Q、第三控制口；R、第四控制口；S、快排口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1-5所示的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，包括气源1、第一电磁阀2、第二电磁阀3、气动延时换向模块4、第一执行元件5及第二执行元件6，气动延时换向模块4包括阀体41，阀体41分别集成第一延时换向机构和第二延时换向机构，第一延时换向机构包括第一两位三通换向阀421、第一蓄能腔422及第一单向节流阀423，第二延时换向机构包括第二两位三通换向阀431、第二蓄能腔432及第二单向节流阀433。

第一单向节流阀423、第二单向节流阀433分别设有节流输入口、节流输出口、单向输入口及单向输出口，各单向节流阀（即第一单向节流阀423、第二单向节流阀433）中，其相应的节流输入口与节流输出口连通，单向输入口与单向输出口连通。节流输入口与相应节流输出口配合形成了节流通道，单向输入口与相应单向输出口配合形成了单向通道，单向通道内设有使气体仅能由单向输入口向单向输出口流动的单向阀。

参见图1-2，第一电磁阀2为两位五通电磁阀，第一电磁阀2具有第一进气口A、第一工作口B、第二工作口C、第一排气口D及第二排气口E。需要说明的是，两位五通电磁阀是比较常见的一种气动元件，被本领域技术人员所熟知和常见，故在此不对其具体结构、工作原理等进行赘述，但这并不影响本领域技术人员实施本技术方案。

第二电磁阀3为二位三通电磁阀，第二电磁阀3具有第二进气口F、第三工作口G及第三排气口H。需要说明的是，两位三通电磁阀是比较常见的一种气动元件，被本领域技术人员所熟知和常见，故在此不对其具体结构、工作原理等进行赘述，但这并不影响本领域技术人员实施本技术方案。

第一两位三通换向阀421具有第三进气口I、第四工作口J及第四排气口K；第二两位三通换向阀431具有第四进气口L、第五工作口M及第五排气口N。

第一执行元件5具有第一控制口O和第二控制口P，第二执行元件6具有第三控制口Q。本实施例中，为了更清楚的阐述本方案的工作原理，第一执行元件5优选为气缸，其中，第一控制口O与该气缸的有杆腔连通，第二控制口P与该气缸的无杆腔连通；第二执行元件6优选为气囊，第三控制口Q与气囊内腔连通。本实施例中，设定该气缸用于控制蝶阀的阀板动作，气囊用于对阀板进行密封。

第一进气口A、第二进气口F分别与气源1连通，第三进气口I与第一工作口B连通；第一单向节流阀423的节流输入口、单向输出口分别与第三进气口I连通，第一单向节流阀423的节流输出口、单向输入口分别与第一蓄能腔422连通，第一蓄能腔422与第一两位三通换向阀421的换向控制端连通；第四工作口J与第一控制口O连通；第四进气口L、第二控制口P分别与第二工作口C连通。

第二单向节流阀433的节流输入口、单向输出口分别与第三工作口G连通，第二单向节流阀433的节流输出口、单向输入口分别与第二蓄能腔432连通，第二蓄能腔432与第二两位三通换向阀431的换向控制端连通；第五工作口M与第三控制口Q连通，第五工作口M还设置有快排阀434，快排阀434用于快速排出第二执行元件6中的余气。

具体地说，参见图3-5，本实施例中，第一两位三通换向阀421包括设于阀体41内的第一换向阀腔4211、活动设于第一换向阀腔4211内的第一换向阀杆4212，阀体41分别设有与第一换向阀腔4211连通的第一进气通道4213、第一工作通道4214及第一排气通道4215，第一换向阀杆4212通过换向动作控制第一进气通道4213、第一工作通道4214及第一排气通道4215之间的气路通断。

第三进气口I、第四工作口J及第四排气口K分别设于阀体41上，第三进气口I与第一进气通道4213连通，第四工作口J与第一工作通道4214连通，第四排气口K与第一排气通道4215连通。

第一蓄能腔422与第一换向阀腔4211的一端相通，第一换向阀腔4211的另一端设置有与第一换向阀杆4212相抵配合的第一复位弹簧4216。也就是说，本实施例中，第一两位三通换向阀421为气动式两位三通换向阀。本实施例中，阀体41密封设置有与第一蓄能腔422配合的第一腔盖4221，第一腔盖4221通过挡圈与阀体41固定连接。第一蓄能腔422呈柱状，第一蓄能腔422的入口处沿气体进入第一蓄能腔的方向呈倒漏斗状，既能增强延时效果，也有利于保持压力稳定。

优选地，为了提高装配精度，保证第一换向阀杆4212的同轴度，第一换向阀腔4211内设置有第一换向阀套4217，第一换向阀杆4212活动设置于第一换向阀套4217内；第一换向阀套4217的外壁与第一换向阀腔4211的内壁密封配合，第一换向阀套4217的内壁与第一换向阀杆4212密封配合；第一换向阀套4217分别设有与第一进气通道4213、第一工作通道4214及第一排气通道4215一一对应的第一避让口4218，第一避让口4218用于使第一进气通道4213、第一工作通道4214及第一排气通道4215与第一换向阀腔4211连通。

阀体41内设有与第一单向节流阀423配合的第一控制气道4219，第一单向节流阀423的节流输入口、单向输出口通过第一控制气道4219与第三进气口I连通。

具体地说，本实施例中，第一单向节流阀423包括设于第一阀体41内的第一节流阀腔4231，第一节流阀腔4231内分别设有第一节流套4232、第一节流体4233及第一节流柱4234，第一节流体4233与阀体41螺纹连接，第一节流柱4234螺纹连接于第一节流体4233内，第一节流套4232套设于第一节流柱4234的外部，第一节流套4232套设有第一密封圈4235，第一节流套4232的一端通过第一密封圈4235与阀体41密封相抵，第一节流套4232的另一端与第一节流体4233抵接，第一节流套4232开设有与第一控制气道4219相通的第一缺口4236，第一节流柱4234设置有与第一节流套4232节流配合的第一锥面4237。

当第一控制气道4219有压缩空气进入时，第一控制气道4219中的压缩气体进入第一节流阀腔4231后，经第一缺口4236流入第一锥面4237与第一节流套4232配合形成的节流间隙中，并经该节流间隙进入第一蓄能腔422。通过调节第一节流柱4234，可以调节节流间隙的大小，从而来调节节流效果。此过程中，由于压缩空气是由第一控制气道4219向第一蓄能腔422流动的，因此，第一单向节流阀423的单向通道是关闭的。而当第一控制气道4219无压缩空气进入时，此时在第一蓄能腔422与第一控制气道4219的压力差作用下，第一蓄能腔422的压缩气体会进入第一单向节流阀423的单向输入口，并将其单向通道内的单向阀打开，使单向通道处于开启状态，第一蓄能腔422内的气体便快速从该单向通道排至第一控制气道4219。

具体地说，本实施例中，第二两位三通换向阀431包括设于阀体41内的第二换向阀腔4311、活动设于第二换向阀腔4311内的第二换向阀杆4312，阀体41分别设有与第二换向阀腔4311连通的第二进气通道4313、第二工作通道4314及第二排气通道4315，第二换向阀杆4312通过换向动作控制第二进气通道4313、第二工作通道4314及第二排气通道4315之间的气路通断。

第四进气口L、第五工作口M及第五排气口N分别设于阀体41上，第四进气口L与第二进气通道4313连通，第五工作口M与第二工作通道4314连通，第五排气口N与第二排气通道4315连通。

第二蓄能腔432与第二换向阀腔4311的一端相通，第二换向阀腔4311的另一端设置有与第二换向阀杆4312相抵配合的第二复位弹簧4316。也就是说，本实施例中，第二两位三通换向阀431也为气动式两位三通换向阀。本实施例中，阀体41密封设置有与第二蓄能腔423配合的第二腔盖4231，第二腔盖4231通过挡圈与阀体41固定连接。第二蓄能腔423呈柱状，第二蓄能腔423的入口处沿气体进入第二蓄能腔的方向呈倒漏斗状，既能增强延时效果，也有利于保持压力稳定。

优选地，为了提高装配精度，保证第二换向阀杆4312的同轴度，第二换向阀腔4311内设置有第二换向阀套4317，第二换向阀杆4312活动设置于第二换向阀套4317内；第二换向阀套4317的外壁与第二换向阀腔4311的内壁密封配合，第二换向阀套4317的内壁与第二换向阀杆4312密封配合；第二换向阀套4317分别设有与第二进气通道4313、第二工作通道4314及第二排气通道4315一一对应的第二避让口4318，第二避让口4318用于使第二进气通道4313、第二工作通道4314及第二排气通道4315与第二换向阀腔4311连通。

阀体41设置有第四控制口R，阀体41内设有与第二单向节流阀433配合的第二控制气道4319，第二单向节流阀433的节流输入口、单向输出口分别通过第二控制气道4319与第四控制口R连通，第四控制口R与第三工作口G连通。

第二单向节流阀433包括设于第二阀体41内的第二节流阀腔4331，第二节流阀腔4331内分别设有第二节流套4332、第二节流体4333及第二节流柱4334，第二节流体4333与阀体41螺纹连接，第二节流柱4334螺纹连接于第二节流体4333内，第二节流套4332套设于第二节流柱4334的外部，第二节流套4332套设有第二密封圈4335，第二节流套4332的一端通过第二密封圈4335与阀体41密封相抵，第二节流套4332的另一端与第二节流体4333抵接，第二节流套4332开设有与第二控制气道4319相通的第二缺口4336，第二节流柱4334设置有与第二节流套4332节流配合的第二锥面4337。

当第二控制气道4319有压缩空气进入时，第二控制气道4319中的压缩气体进入第二节流阀腔4331后，经第二缺口4336流入第二锥面4337与第二节流套4332配合形成的节流间隙中，并经该节流间隙进入第二蓄能腔432。通过调节第二节流柱4334，可以调节节流间隙的大小，从而来调节节流效果。同样地，在此过程中，由于压缩空气是由第二控制气道4319向第二蓄能腔432流动的，因此，第二单向节流阀433的单向通道也是关闭的。而当第二控制气道4319无压缩空气进入时，此时在第二蓄能腔432与第二控制气道4319的压力差作用下，第二蓄能腔432的压缩气体会进入第二单向节流阀433的单向输入口，并将其单向通道内的单向阀打开，使单向通道处于开启状态，第二蓄能腔432内的气体便快速从该单向通道排至第二控制气道4319。

快排阀434包括设于阀体41内的快排阀腔4341，快排阀腔4341位于第二工作通道4314中，快排阀腔4341内活动设置有“Y”形活塞4342、固定设有与“Y”形活塞4342相抵配合的快排阀盖4343，“Y”形活塞4342的外缘与快排阀腔4341的内壁单向密封配合，快排阀盖4343内设有与“Y”形活塞4342的端面密封配合的快排口S。具体地说，“Y”形活塞4342包括活塞本体43421，活塞本体43421的外周延伸有呈喇叭状的延伸部43422，延伸部43422的外缘与快排阀腔4341的内壁单向密封配合，延伸部43422的喇叭口朝向快排阀盖4343。

假设初始状态下蝶阀处于关闭状态，此时，阀板将阀口关闭（即第一执行元件5无杆腔充满压缩气体），并且气囊充满压缩气体（即第二执行元件6中充满压缩气体），对阀板周缘进行密封。此时，第一两位三通换向阀421的状态为：第四工作口J与第四排气口K导通；第二三通换向阀的状态为：第四进气口L与第五工作口M导通。

当需要开启蝶阀时，使第一电磁阀2、第二电磁阀3断电：第二电磁阀3断电后，其第三工作口G与第三排气口H连通。此时，第二蓄能腔432中的压缩气体依次经第二单向节流阀433的单向通道、第三工作口G及第三排气口H快速排出至大气，在第二复位弹簧4316的作用下，第二换向阀杆4312进行换向动作（第二两位三通换向阀431换向），使第二工作通道4314与第二排气通道4315导通（即第五工作口M与第五排气口N连通）。

与此同时，第二执行元件6内压缩气体经第三控制口Q回流至第五工作口M中，在第五工作口M的气压作用下，“Y”形活塞4342朝着远离快排阀盖4343的方向移动，“Y”形活塞4342与快排阀盖4343分离，使得快排口S开启，由第三控制口Q流向第五工作口M中的压缩气体（即第二执行元件6内的气体）从快排口S快速排出，第二执行元件6快速泄压（即气囊快速泄压）。需要说明的是，由于“Y”形活塞4342的延伸部43422的喇叭口朝向快排阀盖4343，因此，此时第五工作口M处的压缩气体不会仅第二工作通道4314回流至第二换向阀腔4311内。

另一方面，第一电磁阀2断电后，第一电磁阀2进行换向动作，使得第一进气口A与第一工作口B连通，第二工作口C与第二排气口E连通，此时，第一电磁阀2不再向第一执行元件5的第二控制口P（气缸无杆腔）、第二两位三通换向阀431的第四进气口L供气，第一电磁阀2转而向第一两位三通换向阀421的第三进气口I供气，第三进气口I的压缩气体首先会经第一单向节流阀423进入第一蓄能腔422中，当第一蓄能腔422充满气体后，第一蓄能腔422中的压缩气体才会驱动第一换向阀杆4212进行换向动作，也就是说，在第一蓄能腔422未充满压缩气体前，第一换向阀杆4212是不会动作的，第一两位三通换向阀421也不会进行换向动作（在此过程中第三进气口I的压缩气体无法流至第四工作口J），待第一换向阀杆4212受第一蓄能腔422的压力作用而进行换向动作后，第三进气口I与第四工作口J导通，压缩气体经第四工作口J流至第一执行元件5的第一控制口O（气缸有杆腔），同时，第二控制口P的压缩气体经第一电磁阀2的第二工作口C流至第二排气口E，排出至大气（气缸无杆腔气体排出），第一执行元件5驱动阀板将阀口打开。

通过上述动作过程可以看出，在开启蝶阀时，首先是第二执行元件6内动作（其内部的压缩气体会快速排出（气囊释压）），待第二执行元件6气压排出后，第一执行元件5再动作，驱动阀板将阀口打开。

当需要再次关闭蝶阀时，使第一电磁阀2、第二电磁阀3通电：第一电磁阀2通电后，第一进气口A与第二工作口C导通，第一工作口B与第一排气口D导通，此时第二工作口C的压缩气体分两路流出：一路直接流至第一执行元件5的第二控制口P（气缸无杆腔），另一路流至第二两位三通换向阀431的第四进气口L。

与此同时，第一蓄能腔422的压缩气体依次经第一单向节流阀423的单向通道、第一工作口B及第一排气口D快速排出至大气，第一蓄能腔422的压力降低，第一复位弹簧4216在弹力作用下使第一换向阀杆4212换向，使第四工作口J与第四排气口K导通，第一执行元件5的第一控制口O（气缸有杆腔）的气体经第四工作口J、第四排气口K排至大气，此时第一执行元件5快速动作，驱动阀板将阀口关闭。

另一方面，第二电磁阀3通电后，其第二进气口F与第三工作口G导通，气源1的压缩气体依次第二进气口F、第三工作口G、第二单向节流阀433进入第二蓄能腔432中，当第二蓄能腔432充满气体后，压缩气体驱动第二换向阀杆4312换向动作，促使第二进气通道4313与第二工作通道4314导通（即第四进气口L与第五工作口M导通），在此过程中，“Y”形活塞4342受到第二工作通道4314的气压作用，其端面与快排阀盖4343紧密接触，使得快排阀434口关闭，第二工作通道4314中的压缩气体使“Y”形活塞4342的喇叭状延伸部43422变形，使第五工作口M有压缩气体流出，第五工作口M的压缩气体流至第三控制口Q，使第二执行元件6充气（即气囊充气），从而对阀板进行密封。

通过上述动作过程可以看出，在关闭蝶阀时，首先第一执行元件5快速动作，使阀板关闭阀口，然后第二执行元件6再动作，将阀板密封。

综上所述，本发明提供的气动延时换向模块，通过在阀体上集成两个气动延时换向机构，并设置一个与气动延时换向机构配合的快排阀，气动延时换向机构包括两位三通换向阀、单向节流阀及蓄能腔，工作时，两个气动延时机构既能够保持独立工作，同时在功能上也会相互促进，使得能够同时控制两个执行元件进行先后分级动作。本发明结构简单、合理，工作性能稳定可靠。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：包括气源、第一电磁阀、第二电磁阀、气动延时换向模块、第一执行元件及第二执行元件，所述气动延时换向模块包括阀体，所述阀体分别集成第一延时换向机构和第二延时换向机构，所述第一延时换向机构包括第一两位三通换向阀、第一蓄能腔及第一单向节流阀，所述第二延时换向机构包括第二两位三通换向阀、第二蓄能腔及第二单向节流阀；

所述第一单向节流阀、所述第二单向节流阀分别设有节流输入口、节流输出口、单向输入口及单向输出口，所述节流输入口与相应的所述节流输出口连通，所述单向输入口与相应的所述单向输出口连通；

所述第一电磁阀为两位五通电磁阀，所述第一电磁阀具有第一进气口、第一工作口、第二工作口、第一排气口及第二排气口；所述第二电磁阀为二位三通电磁阀，所述第二电磁阀具有第二进气口、第三工作口及第三排气口；所述第一两位三通换向阀具有第三进气口、第四工作口及第四排气口；所述第二两位三通换向阀具有第四进气口、第五工作口及第五排气口；所述第一执行元件具有第一控制口和第二控制口，所述第二执行元件具有第三控制口；

所述第一进气口、所述第二进气口分别与所述气源连通，所述第三进气口与所述第一工作口连通；所述第一单向节流阀的节流输入口、单向输出口分别与所述第三进气口连通，所述第一单向节流阀的节流输出口、单向输入口分别与所述第一蓄能腔连通，所述第一蓄能腔与所述第一两位三通换向阀的换向控制端连通；所述第四工作口与所述第一控制口连通；所述第四进气口、所述第二控制口分别与所述第二工作口连通；

所述第二单向节流阀的节流输入口、单向输出口分别与第三工作口连通，所述第二单向节流阀的节流输出口、单向输入口分别与所述第二蓄能腔连通，所述第二蓄能腔与所述第二两位三通换向阀的换向控制端连通；所述第五工作口与所述第三控制口连通，所述第五工作口还设置有快排阀，所述快排阀用于快速排出所述第二执行元件中的余气。

2.根据权利要求1所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述第一两位三通换向阀包括设于所述阀体内的第一换向阀腔、活动设于所述第一换向阀腔内的第一换向阀杆，所述阀体分别设有与所述第一换向阀腔连通的第一进气通道、第一工作通道及第一排气通道，所述第一换向阀杆通过换向动作控制所述第一进气通道、所述第一工作通道及所述第一排气通道之间的气路通断；

所述第三进气口、所述第四工作口及所述第四排气口分别设于所述阀体上，所述第三进气口与所述第一进气通道连通，所述第四工作口与所述第一工作通道连通，所述第四排气口与所述第一排气通道连通；

所述第一蓄能腔与所述第一换向阀腔的一端相通，所述第一换向阀腔的另一端设置有与所述第一换向阀杆相抵配合的第一复位弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述第一换向阀腔内设置有第一换向阀套，所述第一换向阀杆活动设置于所述第一换向阀套内；所述第一换向阀套的外壁与所述第一换向阀腔的内壁密封配合，所述第一换向阀套的内壁与所述第一换向阀杆密封配合；所述第一换向阀套分别设有与所述第一进气通道、第一工作通道及第一排气通道一一对应的第一避让口。

4.根据权利要求2所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述阀体内设有与所述第一单向节流阀配合的第一控制气道，所述第一单向节流阀的节流输入口、单向输出口分别通过所述第一控制气道与所述第三进气口连通。

5.根据权利要求4所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述第一单向节流阀包括设于所述第一阀体内的第一节流阀腔，所述第一节流阀腔内分别设有第一节流套、第一节流体及第一节流柱，所述第一节流体与所述阀体螺纹连接，所述第一节流柱螺纹连接于所述第一节流体内，所述第一节流套套设于所述第一节流柱的外部，所述第一节流套套设有第一密封圈，所述第一节流套的一端通过所述第一密封圈与所述阀体密封相抵，所述第一节流套的另一端与所述第一节流体抵接，所述第一节流套开设有与所述第一控制气道相通的第一缺口，所述第一节流柱设置有与所述第一节流套节流配合的第一锥面。

6.根据权利要求1所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述第二两位三通换向阀包括设于所述阀体内的第二换向阀腔、活动设于所述第二换向阀腔内的第二换向阀杆，所述阀体分别设有与所述第二换向阀腔连通的第二进气通道、第二工作通道及第二排气通道，所述第二换向阀杆通过换向动作控制所述第二进气通道、所述第二工作通道及所述第二排气通道之间的气路通断；

所述第四进气口、所述第五工作口及所述第五排气口分别设于所述阀体上，所述第四进气口与所述第二进气通道连通，所述第五工作口与所述第二工作通道连通，所述第五排气口与所述第二排气通道连通；

所述第二蓄能腔与所述第二换向阀腔的一端相通，所述第二换向阀腔的另一端设置有与所述第二换向阀杆相抵配合的第二复位弹簧。

7.根据权利要求6所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述第二换向阀腔内设置有第二换向阀套，所述第二换向阀杆活动设置于所述第二换向阀套内；所述第二换向阀套的外壁与所述第二换向阀腔的内壁密封配合，所述第二换向阀套的内壁与所述第二换向阀杆密封配合；所述第二换向阀套分别设有与所述第二进气通道、第二工作通道及第二排气通道一一对应的第二避让口。

8.根据权利要求6所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述阀体设置有第四控制口，所述阀体内设有与所述第二单向节流阀配合的第二控制气道，所述第二单向节流阀的节流输入口、单向输出口分别通过所述第二控制气道与所述第四控制口连通，所述第四控制口与所述第三工作口连通。

9.根据权利要求8所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述第二单向节流阀包括设于所述第二阀体内的第二节流阀腔，所述第二节流阀腔内分别设有第二节流套、第二节流体及第二节流柱，所述第二节流体与所述阀体螺纹连接，所述第二节流柱螺纹连接于所述第二节流体内，所述第二节流套套设于所述第二节流柱的外部，所述第二节流套套设有第二密封圈，所述第二节流套的一端通过所述第二密封圈与所述阀体密封相抵，所述第二节流套的另一端与所述第二节流体抵接，所述第二节流套开设有与所述第二控制气道相通的第二缺口，所述第二节流柱设置有与所述第二节流套节流配合的第二锥面。

10.根据权利要求6所述的一种具有气动延时换向模块的分级联动控制系统，其特征在于：所述快排阀包括设于所述阀体内的快排阀腔，所述快排阀腔位于所述第二工作通道中，所述快排阀腔内活动设置有“Y”形活塞、固定设有与所述“Y”形活塞相抵配合的快排阀盖，所述“Y”形活塞的外缘与所述快排阀腔的内壁单向密封配合，所述快排阀盖内设有与所述“Y”形活塞的端面密封配合的快排口。

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