CN117605839A - 流体阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体阀，该流体阀包括阀主体、缸体以及阀门控制机构，阀主体内设置有流体通道；缸体与阀主体连接；阀门控制机构包括换气组件、阀门组件以及连接组件，阀门组件通过连接组件安装于缸体内，且阀门组件与缸体内壁、连接组件之间围设形成有相互隔离的第一腔室和第二腔室，换气组件用于向第一腔室和第二腔室通入不同压强的气体以形成气压差；其中，阀门组件在气压差推动下靠近流体通道以关闭流体通道，或远离流体通道以打开流体通道。本发明解决了电磁阀的流量通径减小易对气体通道造成堵塞的问题。

Description

流体阀

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，具体而言，涉及一种流体阀。

背景技术

在锂电行业、锂电池制造过程中，抽真空的工序有着广泛的应用，涉及到有粉尘及石墨环境，通常采用安装于气体通道上的直动式二位二通电磁阀进行真空的通断，此类电磁阀主要是以线圈的电磁力来打开或关闭气体通道的，若通过减小电磁阀的体积来适应安装空间有限制的使用环境，将会导致电磁阀的流量通径减小，在有异物的情况下，电磁阀的流量通径减小易对气体通道造成堵塞，进而导致电磁阀的流通能力失效而无法进行真空的通断。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种流体阀，以至少解决电磁阀的流量通径减小易对气体通道造成堵塞的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种流体阀，包括：

阀主体，所述阀主体内设置有流体通道；

缸体，所述缸体与所述阀主体连接；

阀门控制机构，所述阀门控制机构包括换气组件、阀门组件以及连接组件，所述阀门组件通过所述连接组件安装于所述缸体内，且所述阀门组件与所述缸体内壁、所述连接组件之间围设形成有相互隔离的第一腔室和第二腔室，所述换气组件用于向所述第一腔室和所述第二腔室通入不同压强的气体以形成气压差；

其中，所述阀门组件在所述气压差推动下靠近所述流体通道以关闭所述流体通道，或远离所述流体通道以打开所述流体通道。

进一步地，所述流体通道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道沿所述阀主体的轴向交错设置在所述阀主体上，所述阀主体靠近所述缸体的一端还设置有与所述流体通道连通的避让空间，所述第一通道位于所述避让空间沿所述阀主体轴向的一侧并在与所述避让空间连通的连通处形成有第一阀口，所述第二通道位于所述避让空间沿第一方向的一侧并与所述避让空间连通的连通处形成有第二阀口，所述阀门组件至少部分位于所述避让空间内以在所述气压差作用下关闭或打开所述第一阀口和所述第二阀口两者之一，所述第一方向为垂直于所述阀主体的轴向的方向。

进一步地，所述阀门组件包括：

阀杆，所述阀杆通过所述连接组件安装于所述缸体内并至少部分位于所述避让空间内，且所述阀杆可沿靠近或远离所述第一阀口的方向往复移动；

阀芯，所述阀芯可拆卸地设置于所述阀杆位于所述避让空间内的一端；

活塞，所述活塞设置于所述阀杆远离所述阀芯的一端，所述活塞靠近所述连接组件的一侧与所述缸体内壁、所述连接组件以及所述阀杆围设形成所述第一腔室，所述活塞远离所述连接组件的一侧与所述缸体内壁围设形成所述第二腔室。

进一步地，所述阀杆包括主体段和连接段，所述活塞固定在所述主体段上，所述连接段位于所述主体段远离所述活塞的一端，所述阀芯上设置有与所述连接段相适配的第一连接孔，所述阀芯通过所述第一连接孔与所述连接段螺纹连接。

进一步地，所述连接段的直径小于所述主体段的直径并与所述主体段同轴设置，所述阀门组件还包括：

弹性垫圈，所述弹性垫圈压紧于所述主体段和所述阀芯之间。

进一步地，所述主体段远离所述连接段的一端设置有铆接凹槽，所述铆接凹槽沿所述主体段的周向环绕设置于所述主体段上，所述活塞铆接在所述铆接凹槽内。。

进一步地，所述活塞沿自身周向环绕设置有第一密封槽，所述阀门组件还包括：

活塞密封圈，所述活塞密封圈设置在所述第一密封槽内并与所述缸体内壁贴合；

和/或，缓冲垫圈，所述缓冲垫圈设置在所述缸体内壁并与所述活塞靠近第二腔室的一侧相对设置。

进一步地，所述缸体上设置有第一通气口和第二通气口，所述换气组件包括：

切换开关，所述切换开关设置在所述缸体上；

第一进气通道，所述第一进气通道设置在所述缸体内并与所述第一通气口连通；

第二进气通道，所述第二进气通道设置在所述缸体内，所述第二进气通道一端通过所述切换开关与所述第一进气通道连通另一端与所述第一腔室连通；

出气通道，所述出气通道设置在所述缸体内并与所述第二通气口以及所述第二腔室连通，且所述出气通道还通过所述切换开关与所述第二进气通道连通。

进一步地，所述切换开关包括先导式电磁阀，所述先导式电磁阀包括第一连接端口、第二连接端口和第三连接端口，所述第一连接端口与所述第一进气通道连接，所述第二连接端口与所述出气通道连接，所述第三连接端口与所述第二进气通道连接，其中，所述先导式电磁阀通电状态下所述第一连接端口和所述第三连接端口导通，所述先导式电磁阀断电状态下所述第二连接端口和所述第三连接端口导通。

进一步地，所述阀芯沿自身周向环绕设置有抵接台，所述连接组件包括：

安装盖，所述安装盖固定在所述缸体内，所述安装盖上设置有与所述阀杆相适配的第二连接孔，所述阀杆穿设在所述第二连接孔内；

弹性元件，所述弹性元件一端固定在所述安装盖靠近所述阀芯的一端，且所述弹性元件远离所述安装盖的一端抵接在所述抵接台上。

进一步地，所述避让空间靠近所述第一通道的一侧设置有折弯部，所述折弯部围设形成所述第一阀口，所述阀芯与所述折弯部相对的部分沿自身周向环绕设置有第二密封槽，所述连接组件还包括：

阀口密封圈，阀口密封圈可拆卸地设置在所述第二密封槽内。

进一步地，所述连接组件还包括：

阀杆密封圈，所述阀杆密封圈沿所述第二连接孔的周向环绕嵌设于所述第二连接孔的内壁并与所述阀杆贴合。

进一步地，所述抵接台的直径与所述避让空间沿所述第一方向的宽度相适配；和/或，所述安装盖内还设置有防尘凹槽，所述防尘凹槽沿所述第二连接孔的周向环绕设置于所述第二连接孔的内壁，所述连接组件还包括：

防尘圈，所述防尘圈设置在所述防尘凹槽内并与所述阀杆贴合。

相对于现有技术而言，本申请的技术方案至少具备如下技术效果：

本申请提供的流体阀，其阀主体上设置有流体通道，阀门组件安装于与阀主体连接的缸体内，由于阀门组件与缸体内壁、连接组件之间围设形成有相互隔离的第一腔室和第二腔室，该流体阀能够通过换气组件向第一腔室和第二腔室通入不同压强的气体以形成气压差。由此，阀门组件即可在气压差推动下关闭或打开流体通道，相对于通过设置在流体通道内的电磁阀来打开或关闭流体通道的方式，流体通道的流量不会受缸体以及阀门控制机构的体积的影响而减小，流体通道也就不容易被异物堵塞住。其次，在安装空间有限制的使用环境下，还能通过增大阀主体的体积从而获得具有更大流量的流体通道。由于阀门组件是在气压差推动下靠近流体通道来对流体通道进行关闭的，在需要打开流体通道时，通过改变第一腔室中的气体与第二腔室中的气体之间的气压差，来推动阀门组件远离流体通道来实现对流体通道的打开操作，进一步确保了流体通道不会被异物堵塞。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的流体阀的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2在A-A剖视方向下阀主体的剖视图；

图4为图2在A-A剖视方向下流体阀整体的剖视图；

图5为图4中B部分的放大示意图；

图6为阀杆的结构示意图；

图7为阀芯的结构示意图；

图8为阀芯的剖视图；

图9为活塞的结构示意图；

图10为安装盖的结构示意图；

图11为安装盖的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、阀主体；11、第一通道；111、第一阀口；12、第二通道；121、第二阀口；13、避让空间；14、折弯部；20、缸体；21、第一腔室；22、第二腔室；23、第一通气口；24、第二通气口；25、第一进气通道；26、第二进气通道；27、出气通道；28、第一外壁面；29、挡板；30、先导式电磁阀；31、第一连接端口；32、第二连接端口；33、第三连接端口；41、阀杆；411、主体段；412、连接段；413、铆接凹槽；131、铆接段；132、止挡段；42、阀芯；421、第一连接孔；422、抵接台；423、第二密封槽；43、活塞；431、第一密封槽；44、弹性垫圈；45、活塞密封圈；46、缓冲垫圈；51、安装盖；511、第二连接孔；512、防尘凹槽；513、密封凹槽；52、弹簧；53、阀口密封圈；54、阀杆密封圈；55、防尘圈；56、安装密封圈。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

由于直接通过电磁阀来进行气体通道的打开和关闭时，为适应安装空间有限制的使用环境，电磁阀的体积减小将会导致电磁阀的流量通径减小，由于流体是要通过电磁阀进入气体通道，也就容易对气体通道造成堵塞。基于上述问题，本发明第一个实施例提供了一种流体阀，如图1至图4所示，该流体阀包括阀主体10、缸体20以及阀门控制机构。阀主体10内设置有流体通道。缸体20与阀主体10连接。阀门控制机构包括换气组件、阀门组件以及连接组件，阀门组件通过连接组件安装于缸体20内，且阀门组件与缸体20内壁、连接组件之间围设形成有相互隔离的第一腔室21和第二腔室22，换气组件用于向第一腔室21和第二腔室22通入不同压强的气体以形成气压差。其中，阀门组件在气压差推动下靠近流体通道以关闭流体通道，或阀门组件在气压差推动下远离流体通道以打开流体通道。若阀门组件初始状态是靠近并关闭流体通道的，则在需要打开流体通道时，可向第一腔室21内通入压强更大的气体，来使第一腔室21内的气压大于第二腔室22内的气压，由此，阀门组件在气压差推动下沿远离流体通道的方向移动从而打开流体通道。为适应安装空间有限制的使用环境，由于流体在流体通道内进行流通，即使减小缸体20以及阀门控制机构的体积也不会影响阀主体10中流体通道的流量大小，从而避免流体通道被异物堵塞。

可见，本发明实施例提供的流体阀，其阀主体10上设置有流体通道，阀门组件安装于与阀主体10连接的缸体20内，由于阀门组件与缸体20内壁、连接组件之间围设形成有相互隔离的第一腔室21和第二腔室22，该流体阀能够通过换气组件向第一腔室21和第二腔室22通入不同压强的气体以形成气压差。由此，阀门组件即可在气压差推动下关闭或打开流体通道，相对于通过设置在流体通道内的电磁阀来打开或关闭流体通道的方式，流体通道的流量不会受缸体20以及阀门控制机构的体积的影响而减小，流体通道也就不容易被异物堵塞住。其次，在安装空间有限制的使用环境下，还能通过增大阀主体10的体积从而获得具有更大流量的流体通道。由于阀门组件是在气压差推动下靠近流体通道来对流体通道进行关闭的，在需要打开流体通道时，通过改变第一腔室21中的气体与第二腔室22中的气体之间的气压差，来推动阀门组件远离流体通道来实现对流体通道的打开操作，进一步确保了流体通道不会被异物堵塞。

如图3所示，阀主体10靠近缸体20的一端还设置有与流体通道连通的避让空间13，流体通道包括第一通道11和第二通道12，第一通道11和第二通道12沿阀主体10的轴向交错设置在阀主体10上，第一通道11位于避让空间13沿阀主体10轴向的一侧并在与避让空间13连通的连通处形成有第一阀口111，第二通道12位于避让空间13沿第一方向(第一方向为图4中所示的箭头X指示的方向)的一侧并与避让空间13连通的连通处形成有第二阀口121，阀门组件至少部分位于避让空间13内以在气压差作用下关闭或打开第一阀口111和第二阀口121两者之一，第一方向为垂直于阀主体10的轴向的方向。本发明实施例中的流体通道是由沿阀主体10的轴向交错设置在阀主体10上的第一通道11和第二通道12构成的，能使得阀主体10在第一通道11和第二通道12在连通区域获得更强的机械强度。阀门组件至少部分位于避让空间13内，阀门组件在气压差作用下关闭或打开第一阀口111和第二阀口121两者之一，使得阀主体10整体结构紧凑、可靠。

如图4和图5所示，本发明实施例中的阀门组件包括阀杆41、阀芯42以及活塞43。阀杆41通过连接组件安装于缸体20内并至少部分位于避让空间13内，且阀杆41可沿靠近或远离第一阀口111的方向往复移动。阀芯42可拆卸地设置于阀杆41位于避让空间13内的一端，即阀芯42被安装于避让空间13内。活塞43设置于阀杆41远离阀芯42的一端。活塞43靠近连接组件的一侧与缸体20内壁、连接组件以及阀杆41围设形成第一腔室21，活塞43远离连接组件的一侧与缸体20内壁围设形成第二腔室22。

本发明实施例能够通过向第一腔室21通入压缩气体，来使第一腔室21内的气压高于第二腔室22内气体的气压，此时，活塞43在第一腔室21的高气压作用下通过阀杆41带动阀芯42向远离第一阀口111的方向移动以打开第一阀口111，实现第一通道11和第二通道12的连通。当需要关闭流体通道时，可向第二腔室22通入压强更大的气体来使第二腔室22的气压大于第一腔室21的气压，此时，活塞43在第二腔室22中气压的推动下带动阀芯42沿靠近第一阀口111的方向移动并堵住第一阀口111，以实现流体通道的的关闭，即第一通道11和第二通道12被阀芯42隔离开。由于本发明实施例是通过将阀芯42堵住第一阀口111或远离第一阀口111来实现流体通道的打开和关闭的，由于流体阀主要是阀杆41部分和阀芯42位于阀主体10的避让空间13，在此结构下，本发明实施例中的流体阀为适应安装空间有限制的使用环境，即使减小缸体20、换气组件、连接组件、阀门组件等的体积，也不会影响流体通道的流量口径，且还能在缩小避让空间13和/或减小阀杆41、阀芯42等体积的情况下，进一步扩大流体通道的流量口径来确保流体通道不会被异物堵塞，即可将第一通道11和第二通道12的直径做得更大，确保阀主体10不会被异物堵塞住。

此外，由于阀芯42与阀杆41为分体式结构，即阀芯42可从阀杆41上拆卸下来，可根据不同的使用工况更换不同材质的阀芯42和阀杆41，如需通过流体阀导通带腐蚀性的流体，则可选择耐腐蚀性的金属型材加工的阀芯42、阀杆41等。耐腐蚀性的金属型材如不锈钢(具体如316不锈钢SUS316)、钛合金等，维护方便，兼容性强。

如图6所示，本发明实施例中的阀杆41包括主体段411和连接段412，活塞43固定在主体段411上，连接段412位于主体段411远离活塞43的一端。如图7和图8所示，阀芯42上设置有与连接段412相适配的第一连接孔421，阀芯42通过第一连接孔421与连接段412螺纹连接。具体地，第一连接孔421内设置有内螺纹，连接段412外表面设置有跟内螺纹相适配的外螺纹。阀芯42与阀杆41的连接段412以螺纹连接的方式旋接在一起，不仅能在需要更换阀芯42或阀杆41时方便地将两者分离开，且螺纹连接的方式拆卸起来方便快捷，也使阀杆和阀芯构成的结构紧凑、强度可靠。

连接段412的直径小于主体段411的直径并与主体段411同轴设置，由此，主体段411沿自身径向的外表面凸出于连接段412的外表面。本发明实施例中的阀门组件还包括弹性垫圈44，弹性垫圈44压紧于主体段411和阀芯42之间。由于连接段412是旋接在阀芯42的第一连接孔421内的，连接段412和主体段411构成的阀杆41类似于螺母或螺栓的结构，在连接段412旋紧在第一连接孔421内时，通过弹性垫圈44压紧在主体段411和阀芯42之间能够防止阀杆41松动，从而进一步提高整个阀门组件的可靠性。

如图6所示，主体段411远离连接段412的一端设置有铆接凹槽413，铆接凹槽413沿主体段411的周向环绕设置于主体段411上，活塞43铆接在铆接凹槽413内。具体地，铆接凹槽413包括铆接段131和止挡段132，铆接段131的直径小于主体段411的直径并与主体段411同轴设置，止挡段132位于铆接段131远离主体段411的一端以与主体段411之间形成铆接凹槽413，止挡段132的直径沿远离主体段411的方向逐渐增大，且止挡段132的最大直径大于主体段411的直径。活塞43的直径大于主体段411的直径和止挡段132的最大直径，以在活塞43装配进铆接凹槽413后活塞43的外表面能够凸出于主体段411和止挡段132的外表面来与缸体20内壁贴合，活塞43铆接在铆接凹槽413内，不仅能使活塞43和阀杆41之间的连接结构强度可靠，且能够防止活塞43运动过程中相对阀杆41沿阀杆41的轴向移动，甚至防止活塞43从阀杆41上脱离出来，提高阀门组件的结构稳定性以及使用寿命。

如图9所示，活塞43沿自身周向环绕设置有第一密封槽431，阀门组件还包括活塞密封圈45以及缓冲垫圈46，活塞密封圈45设置在第一密封槽431内并与缸体20内壁贴合。由此，确保位于活塞43沿阀杆41轴向两侧的第一腔室21和第二腔室22的密封性更好，防止因第一腔室21和第二腔室22的气体相互串通而导致活塞43无法移动。缓冲垫圈46设置在缸体20内壁并与活塞43靠近第二腔室22的一侧相对设置，即缓冲垫圈46位于第二腔室22内，避免活塞43带动阀芯42沿远离第一阀口111的方向运动时撞击损伤缸体20的内壁。

本发明实施例中的缸体20上设置有第一通气口23和第二通气口24，换气组件包括切换开关、第一进气通道25、第二进气通道26以及出气通道27。切换开关设置在缸体20上。第一进气通道25设置在缸体20内并与第一通气口23连通。第二进气通道26设置在缸体20内，第二进气通道26一端通过切换开关与第一进气通道25连通另一端与第一腔室21连通。出气通道27设置在缸体20内并与第二通气口24以及第二腔室22连通，且出气通道27还通过切换开关与第二进气通道26连通。

本发明实施例可将第二通气口24直接连通空气，空气可沿出气通道27进入第二腔室22(即初始状态下第二腔室22中是压强为标准大气压的空气，一标准大气压＝0.1Mpa)。在打开第一阀口111之前(即将阀芯42移动至远离第一阀口111的位置之前)，可向第一通气口23导入洁净的压缩空气(该压缩空气可为压强位于0.4MPa至0.7MPa之间的空气)，压缩空气进入第一进气通道25，然后通过切换开关连通第一进气通道25和第二进气通道26，压缩空气即可沿第二进气通道26进入第一腔室21内。由于第一腔室21中的压缩空气的压强大于第二腔室22中空气的压强，活塞43将会向远离连接组件的方向运动，从而带动阀芯42远离第一阀口111，实现流体通道的打开操作。当需要关闭第一阀口111时，可停止向第一通气口23通入压缩空气，可向第二通气口24通入压强更大的压缩空气，压强更大的压缩空气从出气通道27进入第二腔室22，第二腔室22的气体压强大于第一腔室21的气体压强，活塞43将在气压差作用下向靠近连接组件的方向移动复位，从而使阀芯42将第一阀口111堵住关闭。

本发明实施例中的切换开关包括先导式电磁阀30，先导式电磁阀30包括第一连接端口31、第二连接端口32和第三连接端口33，第一连接端口31与第一进气通道25连接，第二连接端口32与出气通道27连接，第三连接端口33与第二进气通道26连接，其中，先导式电磁阀30通电状态下第一连接端口31和第三连接端口33导通，即第一进气通道25和第二进气通道26导通，从而实现向第一腔室21通入压缩空气。先导式电磁阀30断电状态下第二连接端口32和第三连接端口33导通，即出气通道27和第二进气通道26连通。本发明实施例利用先导式电磁阀30的三个连接端口来实现对缸体20上连通至第一腔室21和第二腔室22的各通道的导通或截止控制，从而控制打开或关闭第一阀口111。由此，即使先导式电磁阀30的体积较小，也不会影响到阀主体10中第一通道11和第二通道12的流量，使得流体阀整体结构小巧精致，满足安装空间受限的使用环境。

如图5所示，缸体20具有远离阀主体10的第一外壁面28，先导式电磁阀30安装在第一外壁面28上，并在先导式电磁阀30沿自身宽度方向的相对两侧设置有挡板29来对先导式电磁阀30进行防护。第一进气通道25的起始端与第一通气口23连通、终端延伸至缸体20的第一外壁面28以与先导式电磁阀30的第一连接端口31连接。出气通道27与先导式电磁阀30连接的一端延伸至第一外壁面28以与先导式电磁阀30的第二连接端口32连接。第二进气通道26一端连通至第一腔室21另一端延伸至第一外壁面28以与先导式电磁阀30的第三连接端口33连接，由此，实现对各通道的导通控制的同时，使得流体阀整体结构精致紧凑。此外，在缸体20上加工获得第一进气通道25和第二进气通道26时设置的加工通道可设置钢珠来将第一进气通道25和第二进气通道26与外界空气隔离开，从而确保第一进气通道25和第二进气通道26的密封性。

如图7和图8所示，阀芯42沿自身周向环绕设置有抵接台422，即抵接台422的直径大于阀芯42与阀杆41连接部分的直径。如图10和图11所示，连接组件包括安装盖51和弹性元件。该弹性元件优选弹簧52，安装盖51固定在缸体20内，安装盖51上设置有与阀杆41相适配的第二连接孔511，阀杆41穿设在第二连接孔511内。弹簧52一端固定在安装盖51靠近阀芯42的一端并与第二连接孔511同轴设置，且弹簧52远离安装盖51的一端抵接在抵接台422上。本发明实施例中的阀芯42，可在弹性元件(如弹簧52)的弹力作用下靠近并关闭第一阀口111。由于弹簧52端部是环绕抵接在阀芯42的抵接台422上的，能够使阀芯42各个方向受到的弹力更加均匀，进而使阀芯42关闭第一阀口111后不会出现第一阀口111局部存在缝隙的情况。此外，安装盖51靠近缸体20内壁的一侧还设置有密封凹槽513，密封凹槽513内设置有安装密封圈56，从而进一步确保阀主体10与第一腔室21之间的密封性。且缸体20与阀主体10连接处也设置有安装密封圈56，防止外界气体从缸体20和阀主体10之间的连接缝隙处进入阀主体10的避让空间13内甚至缸体20内。

基于上述连接组件结构，本发明实施例提供的流体阀的打开和关闭过程可通过如下方式实现：首先，先导式电磁阀30在断电状态下，由于第二连接端口32和第三连接端口33导通，即出气通道27和第二进气通道26导通，出气通道27是和第二通气口24连通的，第二通气口24始终与缸体20外部的空气连通，此时，第一腔室21和第二腔室22均为空气，阀芯42在弹簧52的弹力作用下抵靠在第一阀口111上。在需要打开第一阀口111时，向第一通气口23通入压缩空气，并使先导式电磁阀30通电使第一连接端口31和第三连接端口33导通，即第一进气通道25和第二进气通道26连通，压缩空气依次沿第一进气通道25、第二进气通道26进入第一腔室21，由于第一腔室21的气压大于第二腔室22中空气的气压，活塞43将会克服弹簧52的弹力带动阀杆41连接的阀芯42向远离第一阀口111的方向运动从而实现第一阀口111的打开。在需要关闭第一阀口111时，停止向第一腔室21通入压缩空气并使先导式电磁阀30端电，此时，出气通道27和第二进气通道26导通，第一腔室21中剩余的压缩空气将会从出气通道27排出第一腔室21，则第一腔室21和第二腔室22最终都将为空气，活塞43在弹力作用下带动阀杆41连接的阀芯42靠近并关闭第一阀口111，即实现了对流体通道的关闭，此过程只需进行一次压缩空气的导入即可，节省资源且操作效率更高。

避让空间13靠近第一通道11的一侧设置有折弯部14，折弯部14围设形成第一阀口111，阀芯42与折弯部14相对的部分沿自身周向环绕设置有第二密封槽423。连接组件还包括阀口密封圈53，阀口密封圈53可拆卸地设置在第二密封槽423内，从而在阀芯42关闭第一阀口111后，确保第一阀口111不会存在泄露的情况。其次，由于该阀口密封圈53可拆卸，在需要导通腐蚀性流体的环境，可将阀口密封圈53更换为由耐腐蚀性强的密封圈，耐腐蚀性强的密封圈如氟橡胶密封圈、氯丁橡胶密封圈、乙丙橡胶密封圈等其中之一，从而提高流体阀阀芯42的可靠性。

连接组件还包括阀杆密封圈54，阀杆密封圈54沿第二连接孔511的周向环绕嵌设于第二连接孔511的内壁并与阀杆41贴合。安装盖51内还设置有防尘凹槽512，防尘凹槽512沿第二连接孔511的周向环绕设置于第二连接孔511的内壁，连接组件还包括防尘圈55，防尘圈55设置在防尘凹槽512内并与阀杆41贴合。由此，本发明实施例通过阀杆密封圈54和防尘圈55对阀杆41进行双向密封和防尘，能够有效减少粉尘、石墨等小颗粒进入缸体20内的第一腔室21、第二腔室22等，从而延长流体阀的使用寿命。在本发明实施例中，抵接台422的直径与避让空间13沿第一方向的宽度相适配，从而使阀芯42的抵接台422与避让空间13内壁之间实现小缝隙安装，甚至可直接将阀芯42沿自身径向的表面与避让空间13内壁贴合的情况下使阀芯42沿靠近或远离第一阀口111的方向移动，由此，实现阀芯42与阀主体10的小间隙配合来阻挡粉尘，阀芯42和阀主体10的小间隙配合结合防尘圈55以及阀杆密封圈54的密封作用，能够有效阻挡石墨等粉尘进入缸体20内，延长流体阀的使用寿命。

本发明实施例提供的流体阀可将压缩空气作为自身的驱动力，驱动阀门组件关闭或打开阀主体10中的流体通道，不会影响流体通道的流量，从而避免流体通道被异物堵塞，该流体阀的机械结构可靠、紧凑，可进行广泛应用。

流体阀的工作原理如下：气体流通方向为从第二通道12至第一通道11，初始状态为常闭状态(第二通道12和第一通道11关闭)，在连接组件中弹簧52的弹力的作用下，阀芯42始终与第一阀口111保持着关闭状态。第一阀口111打开工作过程：向第一通气口23通入洁净的压强为0.4MPa至0.7MPa大小的压缩空气。若先导电磁阀保持断电状态，出气通道27是和第二进气通道26导通的，第一腔室21和第二腔室22中的气压相同，阀芯42无动作。在先导电磁阀通电状态下，切换内部气路换向(即第一进气通道25和第二进气通道26导通)，压缩空气沿第一进气通道25、第二进气通道26进入活塞43靠近安装盖51一端的第一腔室21，第一腔室21的气压大于第二腔室22的气压，在气压差的作用下，活塞43向远离安装盖51的方向克服弹力运动以带动阀杆41连接的阀芯42远离第一阀口111，从而打开第一阀口111。此时第一通道11与第二通道12连通。

因此，本发明实施例提供的流体阀，解决了因电磁阀的流量通径减小易使流体通道被异物堵塞的问题。流体阀的阀芯42位于阀主体10的避让空间13内，且阀芯42的抵接台422与避让空间13的内壁贴合，结合安装盖51上设置的防尘圈55和阀杆密封圈54，能够有效阻挡石墨粉尘，延长产品使用寿命。阀芯42和阀杆41为可拆卸的分体式设计，拆卸维修方便快捷，满足不同工况的多元化。流体阀整体小巧精致，安装空间受限时(特别是沿阀杆41径向的宽度受限时)，可满足使用需求。通过通入缸体20中第一腔室21和第二腔室22的不同压强的气体驱动阀门组件关闭或打开阀主体10，不会影响阀主体10中流体通道的流量，达到减小了流体通道被异物堵塞的风险，结构可靠、体积小、通径更大，各零部件结构简单、易加工，成本低。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种流体阀，其特征在于，包括：

阀主体(10)，所述阀主体(10)内设置有流体通道；

缸体(20)，所述缸体(20)与所述阀主体(10)连接；

阀门控制机构，所述阀门控制机构包括换气组件、阀门组件以及连接组件，所述阀门组件通过所述连接组件安装于所述缸体(20)内，且所述阀门组件与所述缸体(20)内壁、所述连接组件之间围设形成有相互隔离的第一腔室(21)和第二腔室(22)，所述换气组件用于向所述第一腔室(21)和所述第二腔室(22)通入不同压强的气体以形成气压差；

其中，所述阀门组件在所述气压差推动下靠近所述流体通道以关闭所述流体通道，或远离所述流体通道以打开所述流体通道。

2.根据权利要求1所述的流体阀，其特征在于，所述流体通道包括第一通道(11)和第二通道(12)，所述第一通道(11)和所述第二通道(12)沿所述阀主体(10)的轴向交错设置在所述阀主体(10)上，所述阀主体(10)靠近所述缸体(20)的一端还设置有与所述流体通道连通的避让空间(13)，所述第一通道(11)位于所述避让空间(13)沿所述阀主体(10)轴向的一侧并在与所述避让空间(13)连通的连通处形成有第一阀口(111)，所述第二通道(12)位于所述避让空间(13)沿第一方向的一侧并与所述避让空间(13)连通的连通处形成有第二阀口(121)，所述阀门组件至少部分位于所述避让空间(13)内以在所述气压差作用下关闭或打开所述第一阀口(111)和所述第二阀口(121)两者之一，所述第一方向为垂直于所述阀主体(10)的轴向的方向。

3.根据权利要求2所述的流体阀，其特征在于，所述阀门组件包括：

阀杆(41)，所述阀杆(41)通过所述连接组件安装于所述缸体(20)内并至少部分位于所述避让空间(13)内，且所述阀杆(41)可沿靠近或远离所述第一阀口(111)的方向往复移动；

阀芯(42)，所述阀芯(42)可拆卸地设置于所述阀杆(41)位于所述避让空间(13)内的一端；

活塞(43)，所述活塞(43)设置于所述阀杆(41)远离所述阀芯(42)的一端，所述活塞(43)靠近所述连接组件的一侧与所述缸体(20)内壁、所述连接组件以及所述阀杆(41)围设形成所述第一腔室(21)，所述活塞(43)远离所述连接组件的一侧与所述缸体(20)内壁围设形成所述第二腔室(22)。

4.根据权利要求3所述的流体阀，其特征在于，所述阀杆(41)包括主体段(411)和连接段(412)，所述活塞(43)固定在所述主体段(411)上，所述连接段(412)位于所述主体段(411)远离所述活塞(43)的一端，所述阀芯(42)上设置有与所述连接段(412)相适配的第一连接孔(421)，所述阀芯(42)通过所述第一连接孔(421)与所述连接段(412)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的流体阀，其特征在于，所述连接段(412)的直径小于所述主体段(411)的直径并与所述主体段(411)同轴设置，所述阀门组件还包括：

弹性垫圈(44)，所述弹性垫圈(44)压紧于所述主体段(411)和所述阀芯(42)之间。

6.根据权利要求4所述的流体阀，其特征在于，所述主体段(411)远离所述连接段(412)的一端设置有铆接凹槽(413)，所述铆接凹槽(413)沿所述主体段(411)的周向环绕设置于所述主体段(411)上，所述活塞(43)铆接在所述铆接凹槽(413)内。

7.根据权利要求3所述的流体阀，其特征在于，所述活塞(43)沿自身周向环绕设置有第一密封槽(431)，所述阀门组件还包括：

活塞密封圈(45)，所述活塞密封圈(45)设置在所述第一密封槽(431)内并与所述缸体(20)内壁贴合；

和/或，缓冲垫圈(46)，所述缓冲垫圈(46)设置在所述缸体(20)内壁并与所述活塞(43)靠近第二腔室(22)的一侧相对设置。

8.根据权利要求1至7任一所述的流体阀，其特征在于，所述缸体(20)上设置有第一通气口(23)和第二通气口(24)，所述换气组件包括：

切换开关，所述切换开关设置在所述缸体(20)上；

第一进气通道(25)，所述第一进气通道(25)设置在所述缸体(20)内并与所述第一通气口(23)连通；

第二进气通道(26)，所述第二进气通道(26)设置在所述缸体(20)内，所述第二进气通道(26)一端通过所述切换开关与所述第一进气通道(25)连通另一端与所述第一腔室(21)连通；

出气通道(27)，所述出气通道(27)设置在所述缸体(20)内并与所述第二通气口(24)以及所述第二腔室(22)连通，且所述出气通道(27)还通过所述切换开关与所述第二进气通道(26)连通。

9.根据权利要求8所述的流体阀，其特征在于，所述切换开关包括先导式电磁阀

(30)，所述先导式电磁阀(30)包括第一连接端口(31)、第二连接端口(32)和第三连接端口(33)，所述第一连接端口(31)与所述第一进气通道(25)连接，所述第二连接端口(32)与所述出气通道(27)连接，所述第三连接端口(33)与所述第二进气通道(26)连接，其中，所述先导式电磁阀(30)通电状态下所述第一连接端口(31)和所述第三连接端口(33)导通，所述先导式电磁阀(30)断电状态下所述第二连接端口(32)和所述第三连接端口(33)导通。

10.根据权利要求3至7任一所述的流体阀，其特征在于，所述阀芯(42)沿自身周向环绕设置有抵接台(422)，所述连接组件包括：

安装盖(51)，所述安装盖(51)固定在所述缸体(20)内，所述安装盖(51)上设置有与所述阀杆(41)相适配的第二连接孔(511)，所述阀杆(41)穿设在所述第二连接孔(511)内；

弹性元件，所述弹性元件一端固定在所述安装盖(51)靠近所述阀芯(42)的一端，所述弹性元件远离所述安装盖(51)的一端抵接在所述抵接台(422)上。

11.根据权利要求10所述的流体阀，其特征在于，所述避让空间(13)靠近所述第一通道(11)的一侧设置有折弯部(14)，所述折弯部(14)围设形成所述第一阀口(111)，所述阀芯(42)与所述折弯部(14)相对的部分沿自身周向环绕设置有第二密封槽(423)，所述连接组件还包括：

阀口密封圈(53)，阀口密封圈(53)可拆卸地设置在所述第二密封槽(423)内。

12.根据权利要求10所述的流体阀，其特征在于，所述连接组件还包括：

阀杆密封圈(54)，所述阀杆密封圈(54)沿所述第二连接孔(511)的周向环绕嵌设于所述第二连接孔(511)的内壁并与所述阀杆(41)贴合。

13.根据权利要求10所述的流体阀，其特征在于，所述抵接台(422)的直径与所述避让空间(13)沿所述第一方向的宽度相适配；和/或，所述安装盖(51)内还设置有防尘凹槽(512)，所述防尘凹槽(512)沿所述第二连接孔(511)的周向环绕设置于所述第二连接孔(511)的内壁，所述连接组件还包括：

防尘圈(55)，所述防尘圈(55)设置在所述防尘凹槽(512)内并与所述阀杆(41)贴合。