CN1348071A - 附带磁传感器的换向阀 - Google Patents

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Abstract

一种附带磁传感器的换向阀,该换向阀可以使用与不带磁传感器的普通换向阀通用的阀箱而简单地构成。将磁铁22安装在阀柱11的一端从阀孔延伸出的部分,检测块15围拢上述磁铁,而设置在阀箱和端块之间;由于,将磁传感器24安装在该检测块中,所以无须为了安装磁传感器而对上述阀箱12进行加工。

Description

附带磁传感器的换向阀
技术领域
本发明涉及利用磁铁和磁传感器检测阀柱的动作位置的、附带磁传感器的换向阀。
背景技术
设置了磁铁和磁传感器、可以检测出阀柱的切换动作的、附带磁传感器的换向阀，例如已在实开平2-66784号公报中提出。上述众所周知的换向阀，在阀柱的外围安装磁铁，同时，将磁传感器安装在阀箱上，阀柱移动到一个切换位置时，磁铁靠近磁传感器，该磁传感器开，移动到另一个切换位置时，磁铁从磁传感器离开，该磁传感器关，根据磁传感器的开·关检测出阀柱已经切换。
但是，由于上述现有的换向阀，将上述磁铁安装在于阀孔内滑动的阀柱的中央部分，同时，磁传感器安装在与上述磁铁对应的阀箱的中央部分，所以，必须使用与不带磁传感器的换向阀不同的，构造复杂的专用阀柱及阀箱。特别是，由于上述阀箱通常形成为，将多个出入口、连结所述出入口与阀孔的多个阀路、或多个导流道等等复杂地挤在一起的状态，所以，避开所述状态重新设置安装磁传感器的安装孔和配线用的导孔等等，在设计上非常困难。因而，为了寻求结构简化，希望可以使用与不带磁传感器的普通换向阀通用的部件，特别是，希望寻求阀箱的通用化。
而且，为了精密地控制换向阀的动作，使故障的预知成为可能，希望上述磁铁和磁传感器，不仅仅检测阀柱是否到达行程端部，还可以检测出阀柱的全部动作位置。
发明内容
本发明的目的是一种结构简单制作容易的附带磁传感器的换向阀，该换向阀可以使用与不带磁传感器的普通换向阀通用的阀箱，而简单地构成。
本发明的从属的其他技术课题是一种如上所述的磁传感器的换向阀，可以检测出阀柱全部行程的动作位置。
为了解决上述问题，本发明的换向阀的特征在于：包括：具有多个口和所述口在其上开口的阀孔的阀箱；滑动自如地收纳在上述阀孔内，一端从该阀孔向外部延伸出，用于切换阀路的阀柱；安装在上述阀箱两端的端块；驱动上述阀柱的驱动机构；安装于上述阀柱的一端从上述阀孔延伸出的部分，在该阀孔的外部与阀柱一同移动的磁铁；围拢安装在上述阀柱上的磁铁，而设置在上述阀箱的一端与一侧的端块之间的检测块；安装在上述检测块上的至少一个磁传感器，以检测出上述磁铁的磁力。
具有上述结构的本发明所述附带磁传感器的换向阀，在阀箱和端块之间设置检测块并安装磁传感器，同时阀柱的端部延伸到上述检测块的内部，将磁铁安装在该部位，所以，与不具备磁传感器的普通换向阀相比，新准备了上述检测块，并且，对阀柱进行了若干改进，无须对构造复杂的阀箱进行任何特别的加工，就可以使用普通换向阀通用的阀箱，简单地构成附带磁传感器的换向阀。
按照本发明的较好的实施方式，上述检测块，具有夹在上述阀箱与端块之间围成上述磁铁的移动区域的第1部分，和沿换向阀的外表面，跨在所述第1部分与上述端块上的第2部分，在所述第2部分中，传感器安装槽以平行于阀柱的轴线的方向跨过上述磁铁的移动区域，上述磁传感器被嵌在所述传感器安装槽内。
上述磁传感器安装在上述传感器安装槽内，使磁铁发出的磁力在阀柱全部行程中可以被检测出，可以根据随上述磁铁的移动而产生的磁力线密度的变化，检测出阀柱的全部动作位置。
因此，由于不仅可以知道阀柱的行程端的位置，也可以知道行程途中的位置，所以可以由行程开始到行程终了的阀柱位置和动作时间的关系，通过判别电路简单地判别该阀柱是否正常动作，结果是，可以在故障之前施以预防措施，使故障、事故等导致的工作系统长时间停止运行等等防患于未然。
按照本发明所述其他的具体实施方式，上述驱动机构由电磁操作式的导向阀构成，通过1个或2个导向阀对上述阀柱进行切换，全部导向阀都安装在一侧的端块上，同时在没有安装导向阀的端块一侧设置上述磁铁及磁传感器。
附图说明
图1是表示涉及本发明所述换向阀的一个实施方式的立体图。
图2是图1的换向阀中央部的横断面图。
图3是图1的换向阀中央部的纵断面图。
图4是图2的主要部位的断面放大图。
具体实施方式
图示为涉及本发明所述附带磁传感器的换向阀的一个较好的实施方式，在此举例的换向阀，是用1个电磁操作式的导向阀10切换阀柱11的单导向式的换向阀。
上述换向阀具有：由非磁性体制成实际上呈立方体形状的阀箱12、安装在上述阀箱12的轴线方向两端，由非磁性体制成的断面呈矩形的端块13、14，一方面将上述导向阀10安装在第1端块13上，另一方面将由非磁性体制成的检测块15设置在第2端块14与阀箱12之间。
将供给口P与两个排出口EA、EB设置在上述阀箱12的上下任一个表面，将两个输出口A、B设置在另一个表面，又，上述各个出入口沿轴线方向排列，在阀箱12的内部设置的阀孔17上开口，由非磁性体制成的阀路切换用的上述阀柱11，被滑动自如地收纳在上述阀孔17内。
在上述阀柱11的外围，设置将联结上述各个出入口的阀路相互连通或遮断用的多个密封部件18，同时，在阀柱11的两端的外围，分别设置着密封部件19，遮断在该阀柱11的端部对着的呼吸室20a及20b与阀孔17内的上述阀路之间。又，该阀柱11的一端从上述阀孔17向外部延伸出来，位于检测块15的内部，磁铁22被安装在上述延伸出部分的外周，在阀孔17的外部与所述阀柱11一起移动。
上述磁铁22为，在合成树脂和合成橡胶那样的软的弹性材料中混合具有磁性的金属粉末，形成圆周的一部分有缺口的环状，上述磁铁22，以直径被弹性扩大的状态嵌在阀柱11的端部外围形成的安装槽内，以此安装在上述位置。或者，也可以将两个制成半圆形的硬磁铁片，以圆环连接形态嵌在上述安装槽内。
这样，由于安装在阀孔17的外部的呼吸室20a内，阀柱11上的上述磁铁22，从工作流体遮断开来，所以，即使该工作流体中含有水分、化学烟雾或金属粉末那样的磁性颗粒等等时，该磁铁22也不会与之接触而生锈腐蚀或吸附磁性颗粒，不会发生因磁铁22的机能降低而导致位置检测精度降低、因吸附细微颗粒而导致阀柱11的动作失常等情况。
一方面，上述检测块15具有：夹在上述阀箱12与第2端块14之间、围成上述磁铁22的移动区域的截面呈矩形的第1部分15a，和沿换向阀的外表面、跨在上述第1部分15a与上述第2端块14上的第2部分15b，一方面，在所述第2部分15b中，槽的内部比开口部23a宽的传感器安装槽23，以平行于阀柱11的轴线的方向跨过上述磁铁22的移动区域，磁传感器24被嵌在所述传感器安装槽23内。上述第1部分15a与第2部分15b可以制成一体，也可以分别制成然后相互连接。
上述磁传感器24，被其上设置的螺孔中拧着的止动螺钉25拧住，拧紧该止动螺钉25，上述止动螺钉25的头部抵到安装槽23的槽底，而被顶到开口部23a一侧，被压在该开口部23a的内面固定住，由此，该磁传感器24被安装成：可以从伴随上述磁铁22的移动而发生的磁密度变化，检测出阀柱11的全部行程的动作位置。上述情况中，当一个磁传感器无法检测出阀柱11的全部行程中的动作位置时，可以将2个磁传感器相互间隔地安装在上述传感器安装槽23内。或者，也可以安装内藏2个传感器机能的一个磁传感器。
而上述磁传感器24，通过导线26连接到未图示的控制装置的识别电路，将与磁密度相应的检测信号输出到上述识别电路。在上述识别电路中，预先输入了，阀柱11正常动作时的各个动作位置与磁密度、动作时间、流体压力的相互关系等等位置检测所须的数据，输入了来自磁传感器24的检测信号后，就可以根据上述数据测量阀柱11的两个行程端的位置以及行程中的各个位置等等用于控制，同时，基于从行程开始到行程终了的阀柱11的位置与动作时间的关系，也可以就该阀柱11的动作是否正常进行判别。基于此，可以在故障发生之前测知其前兆而施以预防措施，将因发生故障、事故等而导致的机器长时间停止运行的事态防患于未然。
在上述第1端块13及第2端块14中，分别形成活塞室30a、30b。在第1端块13中形成的第1活塞室30a的直径大，大直径的第1活塞31a被滑动自如地收纳在其中，在第2端块14中形成的第2活塞室30b的直径与其相比相对较小，小直径的第2活塞31b被滑动自如地收纳在其中，上述的各个活塞31a、31b分别对接在阀柱11的端面。而且，在上述活塞31a、31b的背面一侧，即与阀柱11和阀柱11对接面的相反一侧的部分，分别形成第1压力室32a和第2压力室32b，在各个活塞31a、31b与阀柱11的端面之间，分别形成向外部开放的呼吸室20a、20b，在上述压力室32a、32b与呼吸室20a、20b之间，由安装在活塞31a、31b的外围的活塞垫圈33遮断以保持气密性。
又，大直径的第1活塞室30a一侧的第1压力室32a，借助延伸在上述阀箱12及第1端块13内的导流道35，通过上述导向阀10及手动操作机构36与供给口P连通，小直径的第2活塞31b一侧的第2压力室32b，通过从阀箱12延伸到检测块15及第2端块14内的导流道37与上述供给口P常连通。
再者，图3中的39是沿各个活塞31a、31b的受压面的中央部的轴线方向形成的导孔，40是各个端块13、14中，从压力室32a、32b的室壁突出、嵌入上述导孔39的导块，用于引导活塞31a，31b平稳动作。
而且，当上述导向阀10处于关的状态，第1压力室32a中未供给导流体时，因为向第2压力室32b供给的导流体的压力将第2活塞31b推出，所以阀柱11如图3所示，处于移动到右侧的第1切换位置。如果从所述状态将上述导向阀10切换到开而向第1压力室32a供给导流体，则由2个活塞31a、31b的受压面积差，使作用在第1活塞室30a上的流体压力比作用在第2活塞31b上的流体压力大，所以，阀柱11被所述第1活塞室30a推着向左侧移动，占据第2切换位置。
通过由磁传感器24检测与上述阀柱11一起移动的上述磁铁22的磁力线，而检测出所述阀柱11的切换动作的全部行程，其检测信号被输入判别电路，用于该换向阀和其他的相关机器的控制以及预知该换向阀的故障等等。
上述手动操作机构36为，按下操作块36a使导流道与第1压力室32a直接连通，从而以手动操作实现与导向阀10变成开时相同的切换状态。
再者，上述导向阀10，是通过向线圈通电，来开闭导流道的电磁操作式的导向阀，因为其构成及作用与众所周知的相同，所以省略其具体说明。
因此如上所述，由于在阀箱12与端块14之间，借助检测块15安装磁传感器24，同时，阀柱11的端部延伸到上述检测块15的内部，将磁铁22安装在该部位，所以，与不具备磁传感器24的普通换向阀相比，新准备了上述检测块15，并且，对阀柱11进行了若干改进，无须对构造复杂的阀箱12进行任何特别的加工，就可以使用普通换向阀通用的阀箱12，简单地构成附带磁传感器的换向阀。
上述实施方式中，检测块15的第2部分15b设置在换向阀的侧面，所述设置的位置在换向阀的上面、下面都可以。
又，上述检测块15与磁铁22及磁传感器24，设置在未安装导向阀10的第2端块14的一侧，也可以设置在安装导向阀10的第1端块13的一侧。
进一步，关于换向阀的类型，不限于实施例中的单导向式，也可以是具有2个导向阀10的双导向式的换向阀，或者，也可以是以电磁或机械驱动方式直接驱动阀柱11的直接驱动形的换向阀。
又，当上述换向阀为具有3个切换位置的3位置换向阀时，最好将上述磁铁及磁传感器设置为，可以将3个切换位置全部检测出来。
如上所述，本发明的附带磁传感器的换向阀，可以使用与不带磁传感器的普通换向阀通用的阀箱，而简单地构成，其结构简单制作也容易。

Claims (4)

1、一种附带磁传感器的换向阀，其特征在于，包括：
具有多个口和上述口在其上开口的阀孔的阀箱；
滑动自如地收纳在上述阀孔内，一端从该阀孔向外延伸出的阀路切换用阀柱；
上述阀箱两侧的端块；
驱动上述阀柱的驱动机构；
安装于上述阀柱的一端从上述阀孔延伸出的部分，在该阀孔的外部与阀柱一同移动的磁铁；
围拢安装在上述阀柱上的磁铁，而设置在上述阀箱的一端和一侧的端块之间的检测块；
安装在上述检测块上、以检测出上述磁铁的磁力的至少一个磁传感器。
2、如权利要求1所述的换向阀，其特征在于，上述检测块具有夹在上述阀箱与端块之间，围成上述磁铁的移动区域的第1部分，和沿换向阀的外表面，跨在所述第1部分与上述端块上的第2部分，在所述第2部分中，传感器安装槽以平行于阀柱11的轴线的方向跨过上述磁铁的移动区域，上述磁传感器被嵌在所述传感器安装槽内。
3、如权利要求2所述的换向阀，其特征在于，上述磁传感器安装在上述传感器安装槽内，在阀柱全部行程中可以检测出磁铁发出的磁力，能够根据随上述磁铁的移动而产生的磁力线密度的变化，检测出阀柱的全部动作位置。
4、如权利要求1至3其中任一项所述的换向阀，其特征在于，上述驱动机构为电磁操作式的导向阀，通过1个或2个导向阀可以对上述阀柱进行切换，全部导向阀都安装在一侧的端块上，同时，在没有安装导向阀的端块一侧设置上述磁铁及磁传感器。
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