CN114165621B - 一种活塞式换向阀 - Google Patents

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Abstract

一种活塞式换向阀，包括阀体和阀芯，阀芯包括阀套、异径活塞和阀片，异径活塞对应于第二气腔的有效作用面积为A1，异径活塞对应于第一气腔的有效作用面积为A2，阀片封闭第三阀口时对应于第一气腔的有效作用面积为A3，阀片封闭第三阀口时对应于通气腔的有效作用面积为A4，阀片封闭第一阀口时对应于通气腔的有效作用面积为A5，阀片封闭第一阀口时对应于第一阀口的有效作用面积为A6，A1＞A4，A1＞A6，A1+A3＞A2+A4，A1+A5＞A2+A6≥A5。该活塞式换向阀在只采用一个压力气源的情况下能够实现双向互通功能，应用范围广，对气源的清洁度要求低，结构简单紧凑、便于制作、成本低、易于实施推广。

Description

一种活塞式换向阀
技术领域
本发明涉及控制阀门技术领域，具体涉及一种活塞式换向阀。
背景技术
活塞式阀芯被广泛应用于气路换向阀中，如图1至图3所示，活塞式阀芯的基本结构是将阀片801用阀杆802连接于活塞803上，利用活塞803提供动力，阀杆802将活塞力推动力传递到阀片801上。阀片801、阀杆802与活塞803连接组成“工”字形状，因此该机构有时也被称为工形阀芯件。工形阀芯结构因制造工艺简单，成本低廉等优点被广泛应用于作为主动力源直接或者间接参与气路或液压回路，来实现回路换向或者通断截止等功能。图中接口E、A、B为外接气路口，C为阀体内部通道（设置在隔板805上），D为活塞先导气口。当无先导气时，在弹簧804弹力的作用下将活塞803推向右侧，阀片801将通道C切断，此时接口E与接口A连通；当向先导气口D通气后，先导气推动活塞803向左运动，阀片801克服弹簧力和E口的压力将E口切断，此时接口A通过内部通道C与接口B连通。
在一些特殊工况时，如B口也有压力气体进入，通气要求如下：活塞左位B→A通气，活塞右位E→A通气，如图4所示，此时该阀芯结构无法满足要求。对图4中阀芯组件整体做水平受力分析（忽略竖直方向受力），假设E口、B口、D口的进气压强均为P，则有：阀芯受到来自E口向右的气压力F1=P*(1/4)*π*D12，来自于B口向右气压力F2=P*(1/4)*π*( D22- D12) ，来自于向右的弹簧力F弹，先导气D口气压力F3= P*(1/4)*π* D22，来自于隔板805向左的支撑力F支，如图5所示。
若要阀片801向左运动，离开隔板805，则支撑力F支=0，
且有F3>F1+F2+F弹 （1）
（1）式右边带入数据有：
F1+F2+F弹=P*(1/4)*π*D12+P*(1/4)*π*(D22-D12)+F弹= P*(1/4)*π*D22+ F弹 （2）
又由前分析F3= P*(1/4)*π* D22 （3）
将（2）式和（3）式带入（1）式，得：F弹<0;
显然F弹不可能为0，所以如果将B口为作为进气口，且与E口、D口压力相同，同时活塞803两侧面积相同，则活塞803无法向左移动实现气路切换。
综上，现有活塞结构对进排气接口有限制，无法实现某些特定进排气要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种在只采用一个压力气源的情况下能够实现双向互通功能，应用范围广，对气源的清洁度要求低，结构简单紧凑、便于制作、成本低、易于实施推广的活塞式换向阀。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种活塞式换向阀，包括具有一个以上安装腔的阀体，各安装腔内安装有阀芯，所述阀芯包括阀套、异径活塞和阀片，所述阀套安装在所述安装腔中围成一个通气腔，所述通气腔具有位于阀体上的第一阀口、位于阀体上的第二阀口和位于阀套上的第三阀口，所述阀套具有内腔，所述异径活塞以能在第一位置和第二位置之间往复直线运动的方式配合安装在所述内腔中，且异径活塞将内腔分隔成第一气腔和第二气腔，所述第二气腔设有进出气孔，所述第一气腔与所述第三阀口连通，所述阀套上设有与第一气腔连通的通气口，所述阀片位于所述通气腔内，所述阀片通过连接组件与异径活塞相连且在异径活塞位于第一位置时与通气腔内壁贴合封闭第一阀口、在异径活塞位于第二位置时与阀套表面贴合封闭第三阀口，所述异径活塞连接有用于迫使异径活塞向第二位置运动的弹性机构，所述异径活塞对应于第二气腔的有效作用面积为A1，所述异径活塞对应于第一气腔的有效作用面积为A2，所述阀片封闭第三阀口时对应于第一气腔的有效作用面积为A3，所述阀片封闭第三阀口时对应于通气腔的有效作用面积为A4，所述阀片封闭第一阀口时对应于通气腔的有效作用面积为A5，所述阀片封闭第一阀口时对应于第一阀口的有效作用面积为A6，A1＞A4，A1＞A6，A1+A3＞A2+A4，A1+A5＞A2+A6≥A5。
作为上述技术方案的进一步改进：
A2≥A3。
A5＞A6。
所述阀片外以可拆卸方式套设有密封套，所述密封套设有用于与阀套表面贴合封闭第三阀口的第一密封凸环部和用于与通气腔内壁贴合封闭第一阀口的第二密封凸环部，所述第二密封凸环部的直径小于所述第一密封凸环部的直径。
所述连接组件包括设于所述阀片上的连杆部，所述异径活塞设有沿异径活塞往复直线运动方向贯通的贯通孔，所述连杆部穿过贯通孔延伸至异径活塞远离通气腔的一侧，所述异径活塞远离通气腔的一侧设有与连杆部螺纹连接并与阀片配合夹紧固定异径活塞的锁紧螺母，所述连杆部与贯通孔内壁之间设有密封圈。
所述异径活塞具有向阀片延伸的顶杆部，所述顶杆部随异径活塞往复运动从所述第一阀口伸入和退出通气腔，所述贯通孔自顶杆部的延伸端贯穿顶杆部和异径活塞，所述顶杆部和连杆部均设有供止转件穿过通气口插入以阻止顶杆部和连杆部相对转动的止转孔。
所述阀体具有分设于阀体相对两端的两个安装腔，所述阀体设有连通两个安装腔的连通孔，所述连通孔与各安装腔的连通口作为对应的第一阀口，所述阀体设有自阀体外部向阀体内部延伸并与连通孔连通的第一孔，所述阀体对应每个阀芯均设有自阀体外部向阀体内部延伸第二孔和第三孔，所述第二孔与相应阀芯对应的通气腔连通且连通口作为所述第二阀口，所述第三孔与相应阀芯对应的通气口连通。
所述阀套具有一端开口的沉孔，所述异径活塞自沉孔的开口端装入沉孔中，所述阀体或阀套上以可拆卸方式安装有将沉孔的开口端封闭的封板，所述异径活塞与沉孔的底部围成所述第一气腔，所述异径活塞与封板围成所述第二气腔，所述进出气孔设于所述封板上。
所述阀体设有凹入腔，所述阀套自所述凹入腔的开口端装入所述凹入腔中，所述凹入腔的开口端设有定位沉台，所述阀套设有与所述定位沉台相抵的定位凸台，所述封板将所述定位凸台压紧固定在所述定位沉台上。
所述沉孔具有靠近底部的小径腔段和靠近开口端的大径腔段，所述异径活塞与小径腔段之间设有第一密封圈，所述异径活塞与大径腔段之间设有第二密封圈。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的活塞式换向阀能够在第一阀口作为进气口通入压力气体，且第二气腔采用与第一阀口气压相同的压力气体进行控制时，能够稳定可靠的实现第一阀口与第二阀口的连通和断开；在第一阀口和第三阀口作为进气口通入压力气体，且通气口采用与第一阀口和第三阀口气压相同的压力气体进行控制时，能够稳定可靠的实现第二阀口可选择与第一阀口和第三阀口连通，实现双向互通功能。该活塞式换向阀在只采用一个压力气源的情况下，能够适应多种进排气要求，可满足变压吸附气路等多种气路的使用需求，其应用范围广，并且只需调节各部件的有效作用面积，其结构简单紧凑、便于制作、成本低、易于实施推广。同时，阀片采用与通气腔内壁贴合的方式封闭第一阀口和与阀套表面贴合的方式封闭第三阀口，其密封性好，对零部件精密度和装配精密度的要求低，对气源的清洁度要求低。
附图说明
图1为现有活塞式换向阀在阀芯处于中位时的剖视结构示意图。
图2为现有活塞式换向阀在阀芯处于左位时的剖视结构示意图。
图3为现有活塞式换向阀在阀芯处于右位时的剖视结构示意图。
图4为现有活塞式换向阀在B、D、E口均通入压力气时的剖视结构示意图。
图5为现有活塞式换向阀的阀芯受力分析图。
图6为本发明实施例1中活塞式换向阀的主视结构示意图。
图7为本发明实施例1中活塞式换向阀在阀片处于第二位置时的剖视结构示意图。
图8为本发明实施例1中活塞式换向阀在阀片处于第一位置时的剖视结构示意图。
图9为本发明实施例1中阀芯在阀片处于第一位置时的剖视结构示意图。
图10为本发明实施例2中活塞式换向阀的剖视结构示意图。
图例说明：
1、阀体；10、连通孔；11、安装腔；12、定位沉台；2、阀芯；21、阀套；211、定位凸台；22、异径活塞；221、贯通孔；222、顶杆部；23、阀片；231、连杆部；232、锁紧螺母；24、第一气腔；25、第二气腔；251、进出气孔；26、通气口；27、密封套；271、第一密封凸环部；272、第二密封凸环部；28、止转孔；29、封板；210、弹簧；3、通气腔；31、第一阀口；32、第二阀口；33、第三阀口；101、第一孔；102、第二孔；103、第三孔；201、第一密封圈；202、第二密封圈。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图6至图9所示，本实施例的活塞式换向阀，包括具有一个安装腔11的阀体1，安装腔11内安装有阀芯2，阀芯2包括阀套21、异径活塞22和阀片23，阀套21安装在安装腔11中围成一个通气腔3，通气腔3具有位于阀体1上的第一阀口31、位于阀体1上的第二阀口32和位于阀套21上的第三阀口33，阀套21具有内腔，异径活塞22以能在第一位置和第二位置之间往复直线运动的方式配合安装在内腔中，且异径活塞22将内腔分隔成第一气腔24和第二气腔25，第二气腔25设有进出气孔251，第一气腔24与第三阀口33连通，阀套21上设有与第一气腔24连通的通气口26，阀片23位于通气腔3内，阀片23通过连接组件与异径活塞22相连，且在异径活塞22位于第一位置时阀片23与通气腔3内壁贴合封闭第一阀口31、在异径活塞22位于第二位置时阀片23与阀套21表面贴合封闭第三阀口33，异径活塞22连接有用于迫使异径活塞22向第二位置运动的弹性机构，异径活塞22对应于第二气腔25的有效作用面积为A1，异径活塞22对应于第一气腔24的有效作用面积为A2，阀片23封闭第三阀口33时对应于第一气腔24的有效作用面积为A3，阀片23封闭第三阀口33时对应于通气腔3的有效作用面积为A4，阀片23封闭第一阀口31时对应于通气腔3的有效作用面积均为A5，阀片23封闭第一阀口31时对应于第一阀口31的有效作用面积为A6，A1＞A4，A1＞A6，A1+A3＞A2+A4，A1+A5＞A2+A6≥A5。
上述A1是指第二气腔25通入压力气体时对异径活塞22产生作用力的有效作用面积，A2是指第一气腔24通入压力气体时对异径活塞22产生作用力的有效作用面积，A3是指阀片23封闭第三阀口33时第一气腔24通入压力气体对阀片23产生作用力的有效作用面积，A4是指阀片23封闭第三阀口33时通气腔3通入压力气体对阀片23产生作用力的有效作用面积，A5是指阀片23封闭第一阀口31时通气腔3通入压力气体对阀片23产生作用力的有效作用面积，A6是指阀片23封闭第一阀口31时第一阀口31通入压力气体对阀片23产生作用力的有效作用面积。在同样压力大小的压力气体作用下，对上述A1~A6产生的作用力分别为F1~F6，有F1＞F4，F1＞F6，F1+F3＞F2+F4，F1+F5＞F2+F6≥F5。
该活塞式换向阀，在第一阀口31作为进气口通入压力气体、第二阀口32作为出气口的情况下，不从进出气孔251向第二气腔25通入压力气体，阀片23会在弹性机构的作用下向第二位置运动，封闭第三阀口33、同时打开第一阀口31，第一阀口31的压力气体会进入通气腔3并经第二阀口32排出，同时进入通气腔3内的压力气体对阀片23产生作用力，使阀片23紧贴阀套21表面；从进出气孔251向第二气腔25通入与第一阀口31气压相同的压力气体时，由于A1＞A4，第二气腔25内压力气体对异径活塞22的作用力大于通气腔3内压力气体对阀片23的作用力，异径活塞22受压力气体的最终作用力方向为向第一位置运动的方向，能够克服弹性机构的作用驱使异径活塞22脱离第三阀口33向第一位置运动与通气腔3内壁贴合封闭第一阀口31，且由于A1＞A6，在封闭第一阀口31后第二气腔25内压力气体对异径活塞22的作用力大于第一阀口31内压力气体对异径活塞22的作用力，从而能够克服弹性机构的作用保证阀片23稳定可靠的封闭第一阀口31。
在第一阀口31、通气口26和进出气孔251均通入同样压力的压力气体时，由于A1+A3＞A2+A4，第二气腔25内压力气体对异径活塞22的作用力+第一气腔24内压力气体对阀片23的作用力＞第一气腔24内压力气体对异径活塞22的作用力+通气腔3内压力气体对阀片23的作用力，异径活塞22受压力气体的最终作用力方向为向第一位置运动的方向，能够克服弹性机构的作用力驱使阀片23脱离第三阀口33向第一位置运动，在异径活塞22运动到第一位置封闭第一阀口31时，由于A1+A5＞A2+A6，第二气腔25内压力气体对异径活塞22的作用力+通气腔3内压力气体对阀片23的作用力＞第一气腔24内压力气体对异径活塞22的作用力+第一阀口31内压力气体对阀片23的作用力，异径活塞22受压力气体的最终作用力方向为向第一位置运动的方向，异径活塞22能够克服弹性机构的作用力使阀片23保持封闭第一阀口31；不从进出气孔251通入压力气体时，由于A2+A6≥A5，第一气腔24内压力气体对异径活塞22的作用力+第一阀口31内压力气体对阀片23的作用力≥通气腔3内压力气体对阀片23的作用力，异径活塞22受压力气体的最终作用力方向为向第二位置运动的方向，配合弹性机构的作用力，异径活塞22会驱使阀片23脱离第一阀口31向第二位置运动直至封闭第三阀口33，使第一阀口31的压力气体进入通气腔3并经第二阀口32排出，同时由于阀片23封闭第一阀口31时是贴合阀套21表面的，阀片23封闭第一阀口31后通气腔3内压力气体对阀片23的作用力必然大于第一气腔24内压力气体对阀片23的作用力，会使阀片23紧贴阀套21表面，保证阀片23稳定可靠的封闭第一阀口31。
由此可见，该活塞式换向阀能够在第一阀口31作为进气口通入压力气体，且第二气腔25采用与第一阀口31气压相同的压力气体进行控制时，能够稳定可靠的实现第一阀口31与第二阀口32的连通和断开；在第一阀口31和第三阀口33作为进气口通入压力气体，且第二气腔25采用与第一阀口31和第三阀口33气压相同的压力气体进行控制时，能够稳定可靠的实现第二阀口32可选择与第一阀口31和第三阀口33连通，实现双向互通功能。该活塞式换向阀在只采用一个压力气源的情况下，能够适应多种进排气要求，可满足变压吸附气路等多种气路的使用需求，其应用范围广，并且只需调节各部件的有效作用面积，其结构简单紧凑、便于制作、成本低、易于实施推广。同时，阀片23采用与通气腔3内壁贴合的方式封闭第一阀口31和与阀套21表面贴合的方式封闭第三阀口33，其密封性好，对零部件精密度和装配精密度的要求低，对气源的清洁度要求低。
本实施例中优选的，A2≥A3，因工业生产中压力气源的气压一般较高（0.7Mp以上），在第一阀口31和进出气孔251均不通入压力气体，仅通气口26通入压力气体的情况下，若A2＜A3，从通气口26进入第一气腔24内的压力气体对阀片23的作用力会大于对异径活塞22的作用力，需要具有较大弹性力的弹性机构来克服该作用力来保证阀片23紧贴阀套21表面封闭第三阀口33，而增大弹性机构的尺寸来提升弹性力会导致阀芯2的尺寸增大，在不增大弹性机构的尺寸情况下提升弹性力又需要采用材质更好、性能更优的部件，导致成本过高，因此A2≥A3，可使第一气腔24内的压力气体对阀片23的作用力小于等于对异径活塞22的作用力，在实现阀片23封闭第三阀口33的自锁的情况下，可降低对弹性机构弹性力的要求，利于提高结构紧凑性、降低成本。采用该手段后，对弹性机构的要求只需要满足在各口均不通气的情况下能够迫使阀片23运动至第二位置即可。
本实施例中，A5＞A6。仅在第一阀口31作为进气口通入压力气体，从进出气孔251向第二气腔25通入与第一阀口31气压相同的压力气体时，由于压力气体从进出气孔251进入第二气腔25内建立压力是一个缓慢的过程，当气压增大到使阀片23刚好脱离第三阀口33时，第二气腔25内压力气体对异径活塞22的作用力正好等于通气腔3内压力气体对阀片23的作用力加上弹性机构的作用力之和，而在异径活塞22带动阀片23由第三阀口33运动到封闭第一阀口31的过程中，第二气腔25内的气压增量几乎可以忽略不计，弹性机构被逐步压缩产生更大的反向力，在阀片23封闭第一阀口31时第一阀口31内压力气体也会对阀片23会产生作用力，由于A5＞A6，使阀片23封闭第三阀口33时第二气腔25内压力气体对阀片23的作用力大于阀片23封闭第一阀口31时第一阀口31内压力气体对阀片23的作用力，这样在第二气腔25内的气体压力几乎不增大的情况下，能够满足迫使弹性机构被压缩，同时使阀片23紧贴通气腔3内壁将第一阀口31封闭，能够保证稳定可靠的封闭第一阀口31。
本实施例中，阀片23外以可拆卸方式套设有密封套27，密封套27设有用于与阀套21表面贴合封闭第三阀口33的第一密封凸环部271和用于与通气腔3内壁贴合封闭第一阀口31的第二密封凸环部272，第二密封凸环部272的直径小于第一密封凸环部271的直径。利用上述第一密封凸环部271可以精准的控制阀片23封闭第一阀口31时对应于通气腔3的有效作用面积为A3和A4，并且便于通过更换不同的密封套27来调节A3和A4。利用上述第二密封凸环部272可以精准的控制阀片23封闭第一阀口31时对应于通气腔3的有效作用面积为A5和A6，并且便于通过更换不同的密封套27来调节A5和A6。上述A3为第一密封凸环部271所围成的面积-连接组件的横截面积，A4为密封套27的横截面积-第一密封凸环部271所围成的面积，A5为密封套27的横截面积-第二密封凸环部272所围成的面积，A6为第二密封凸环部272所围成的面积。在密封套27的横截面积和连接组件的横截面积一定的情况下，通过改变第一密封凸环部271和第二密封凸环部272尺寸，可调整A3、A4、A5和A6的大小来满足需求。
本实施例中，连接组件包括设于阀片23上的连杆部231，异径活塞22设有沿异径活塞22往复直线运动方向贯通的贯通孔221，连杆部231穿过贯通孔221延伸至异径活塞22远离通气腔3的一侧，异径活塞22远离通气腔3的一侧设有与连杆部231螺纹连接并与阀片23配合夹紧固定异径活塞22的锁紧螺母232，连杆部231与贯通孔221内壁之间设有密封圈。该种连接组件使阀芯2的制作装配简便、成本低、结构稳固可靠。
本实施例中，异径活塞22具有向阀片23延伸的顶杆部222，顶杆部222随异径活塞22往复运动从第一阀口31伸入和退出通气腔3，贯通孔221自顶杆部222的延伸端贯穿顶杆部222和异径活塞22，顶杆部222和连杆部231均设有供止转件穿过通气口26插入以阻止顶杆部222和连杆部231相对转动的止转孔28。在装配式时，将连杆部231穿过贯通孔221后，可采用止转件插入通气口26以及顶杆部222和连杆部231的止转孔28，即可阻止顶杆部222、连杆部231和阀套21相对转动，便于将锁紧螺母232连接装配到连杆部231上，提升装配简便性。上述止转件可采用管件、杆件等，只要能够同时掺入通气口26以及顶杆部222和连杆部231的止转孔28中即可。上述连接组件的结构形式，使阀片23与异径活塞22的连接稳固性好，其中连杆部231的横截面积为影响A2~A6的连接组件的横截面积。
本实施例中，弹性机构包括位于第一气腔24内的弹簧210，弹簧210套设在顶杆部222外，且弹簧210的两端分别对应与通气腔3内壁和异径活塞22相连。其结构紧凑、易于装配、稳定性好。
本实施例中，阀套21具有一端开口的沉孔，异径活塞22自沉孔的开口端装入沉孔中，阀体1或阀套21上以可拆卸方式安装有将沉孔的开口端封闭的封板29，异径活塞22与沉孔的底部围成第一气腔24，异径活塞22与封板29围成第二气腔25，封板29设有供气体进出第二气腔25的进出气孔251。该种结构使阀芯2制作装配简便。优选的，上述封板29采用螺钉安装在阀体1上。
本实施例中，阀体1设有凹入腔，阀套21自凹入腔的开口端装入凹入腔中，凹入腔的开口端设有定位沉台12，阀套21设有与定位沉台12相抵的定位凸台211，封板29将定位凸台211压紧固定在定位沉台12上。该种结构使活塞式换向阀整体制作装配简便、结构紧凑、成本低，且阀芯2安装稳固性好。
本实施例中，沉孔具有靠近底部的小径腔段和靠近开口端的大径腔段，小径腔段的直径小于大径腔段的直径，异径活塞22与小径腔段之间设有第一密封圈201，异径活塞22与大径腔段之间设有第二密封圈202。该结构相对于一增压缸，其中小径腔段的直径大小决定A2的大小，大径腔段的直径大小决定A1的大小。上述第一密封圈201优选采用开口朝向第一气腔24的Y型密封圈，第二密封圈202优选采用开口朝向第二气腔25的Y型密封圈，其密封性好。
本实施例中，阀体1上对应第一阀口31、第二阀口32和通气口26均设有连通至阀体1外表面的孔，以便于进出气。
实施例2：
如图10所示，本实施例中，阀体1具有分设于阀体1相对两端的两个安装腔11，每个安装腔11中安装有一个阀芯2形成实施例1中的活塞式换向阀结构，并且，阀体1设有连通两个安装腔11的连通孔10，连通孔10与各安装腔11的连通口作为对应的第一阀口31，阀体1设有自阀体1外部向阀体1内部延伸并与连通孔10连通的第一孔101，阀体1对应每个阀芯2均设有自阀体1外部向阀体1内部延伸的第二孔102和第三孔103，第二孔102与相应阀芯2对应的通气腔3连通且连通口作为第二阀口32，第三孔103与相应阀芯2对应的通气口26连通。
本实施例的活塞式换向阀相当于两个实施例1中活塞式换向阀的集成，其具有五个通道作为进出气口，五个进出气口均可用于进气或出气，进出气方向没有要求，可根据需要灵活选择。同时由于阀体1设有连通两个安装腔11的连通孔10，阀体1上设置第一孔101与连通孔10连通实现同时连通两个第一阀口31，其结构简单紧凑、易于加工制作，可减少阀体1接口数量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种活塞式换向阀，包括具有一个以上安装腔(11)的阀体(1)，各安装腔(11)内安装有阀芯(2)，其特征在于：所述阀芯(2)包括阀套(21)、异径活塞(22)和阀片(23)，所述阀套(21)安装在所述安装腔(11)中围成一个通气腔(3)，所述通气腔(3)具有位于阀体(1)上的第一阀口(31)、位于阀体(1)上的第二阀口(32)和位于阀套(21)上的第三阀口(33)，所述阀套(21)具有内腔，所述异径活塞(22)以能在第一位置和第二位置之间往复直线运动的方式配合安装在所述内腔中，且异径活塞(22)将内腔分隔成第一气腔(24)和第二气腔(25)，所述第二气腔(25)设有进出气孔(251)，所述第一气腔(24)与所述第三阀口(33)连通，所述阀套(21)上设有与第一气腔(24)连通的通气口(26)，所述阀片(23)位于所述通气腔(3)内，所述阀片(23)通过连接组件与异径活塞(22)相连且在异径活塞(22)位于第一位置时与通气腔(3)内壁贴合封闭第一阀口(31)、在异径活塞(22)位于第二位置时与阀套(21)表面贴合封闭第三阀口(33)，所述异径活塞(22)连接有用于迫使异径活塞(22)向第二位置运动的弹性机构，所述异径活塞(22)对应于第二气腔(25)的有效作用面积为A1，所述异径活塞(22)对应于第一气腔(24)的有效作用面积为A2，所述阀片(23)封闭第三阀口(33)时对应于第一气腔(24)的有效作用面积为A3，所述阀片(23)封闭第三阀口(33)时对应于通气腔(3)的有效作用面积为A4，所述阀片(23)封闭第一阀口(31)时对应于通气腔(3)的有效作用面积为A5，所述阀片(23)封闭第一阀口(31)时对应于第一阀口(31)的有效作用面积为A6，A1＞A4，A1＞A6，A1+A3＞A2+A4，A1+A5＞A2+A6≥A5。
2.根据权利要求1所述的活塞式换向阀，其特征在于：A2≥A3。
3.根据权利要求2所述的活塞式换向阀，其特征在于：A5＞A6。
4.根据权利要求3所述的活塞式换向阀，其特征在于：所述阀片(23)外以可拆卸方式套设有密封套(27)，所述密封套(27)设有用于与阀套(21)表面贴合封闭第三阀口(33)的第一密封凸环部(271)和用于与通气腔(3)内壁贴合封闭第一阀口(31)的第二密封凸环部(272)，所述第二密封凸环部(272)的直径小于所述第一密封凸环部(271)的直径。
5.根据权利要求1所述的活塞式换向阀，其特征在于：所述连接组件包括设于所述阀片(23)上的连杆部(231)，所述异径活塞(22)设有沿异径活塞(22)往复直线运动方向贯通的贯通孔(221)，所述连杆部(231)穿过贯通孔(221)延伸至异径活塞(22)远离通气腔(3)的一侧，所述异径活塞(22)远离通气腔(3)的一侧设有与连杆部(231)螺纹连接并与阀片(23)配合夹紧固定异径活塞(22)的锁紧螺母(232)，所述连杆部(231)与贯通孔(221)内壁之间设有密封圈。
6.根据权利要求5所述的活塞式换向阀，其特征在于：所述异径活塞(22)具有向阀片(23)延伸的顶杆部(222)，所述顶杆部(222)随异径活塞(22)往复运动从所述第一阀口(31)伸入和退出通气腔(3)，所述贯通孔(221)自顶杆部(222)的延伸端贯穿顶杆部(222)和异径活塞(22)，所述顶杆部(222)和连杆部(231)均设有供止转件穿过通气口(26)插入以阻止顶杆部(222)和连杆部(231)相对转动的止转孔(28)。
7.根据权利要求1所述的活塞式换向阀，其特征在于：所述阀体(1)具有分设于阀体(1)相对两端的两个安装腔(11)，所述阀体(1)设有连通两个安装腔(11)的连通孔(10)，所述连通孔(10)与各安装腔(11)的连通口作为对应的第一阀口(31)，所述阀体(1)设有自阀体(1)外部向阀体(1)内部延伸并与连通孔(10)连通的第一孔(101)，所述阀体(1)对应每个阀芯(2)均设有自阀体(1)外部向阀体(1)内部延伸第二孔(102)和第三孔(103)，所述第二孔(102)与相应阀芯(2)对应的通气腔(3)连通且连通口作为所述第二阀口(32)，所述第三孔(103)与相应阀芯(2)对应的通气口(26)连通。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的活塞式换向阀，其特征在于：所述阀套(21)具有一端开口的沉孔，所述异径活塞(22)自沉孔的开口端装入沉孔中，所述阀体(1)或阀套(21)上以可拆卸方式安装有将沉孔的开口端封闭的封板(29)，所述异径活塞(22)与沉孔的底部围成所述第一气腔(24)，所述异径活塞(22)与封板(29)围成所述第二气腔(25)，所述进出气孔(251)设于所述封板(29)上。
9.根据权利要求8所述的活塞式换向阀，其特征在于：所述阀体(1)设有凹入腔，所述阀套(21)自所述凹入腔的开口端装入所述凹入腔中，所述凹入腔的开口端设有定位沉台(12)，所述阀套(21)设有与所述定位沉台(12)相抵的定位凸台(211)，所述封板(29)将所述定位凸台(211)压紧固定在所述定位沉台(12)上。
10.根据权利要求8所述的活塞式换向阀，其特征在于：所述沉孔具有靠近底部的小径腔段和靠近开口端的大径腔段，所述异径活塞(22)与小径腔段之间设有第一密封圈(201)，所述异径活塞(22)与大径腔段之间设有第二密封圈(202)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001182842A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Ichimaru Giken:Kk ピストンバルブ
JP2001208240A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Ichimaru Giken:Kk 残圧抜きピストンバルブ
CN102466377B (zh) * 2010-11-18 2014-10-29 浙江三花股份有限公司 一种膨胀阀
CN203453514U (zh) * 2013-09-18 2014-02-26 北京星光沃特传动研究所 一种新型气动最小流量阀
CN103742677B (zh) * 2013-12-23 2016-05-18 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 一种靠机械作用实现自动充填的供给装置
CN109026888B (zh) * 2018-10-18 2019-12-20 江苏南京白马现代农业高新技术产业园有限公司 一种回转缓冲阀
CN110486512B (zh) * 2019-08-23 2020-11-24 山东中力高压阀门股份有限公司 一种安全阀

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