CN201265667Y - 自保持真空换向阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型自保持真空换向阀，具体涉及一种利用真空倒吸原理来控制流体回路中执行机械动作，且自己保持某种状态的换向阀，所要解决的问题是：提供一种自保持真空换向阀，既保证流体方向控制阀门在需要换向时能可靠换向，同时又具有在不需要改变执行机械工作状态而突然断电情况下，自动保持原有工作状态的自保持性能；采用的方案为：自保持真空换向阀包括：位于底部的主换向阀和位于主换向阀上方的第一先导电磁阀和第二先导电磁阀，主换向阀和第一先导电磁阀之间通过第一通道和第二通道相连，主换向阀和第二先导电磁阀之间通过第三通道、第四通道和第五通道相连；本实用新型可应用到起重拖运、液压升降、夹紧及井下作业等流体换向阀中。
Description
技术领域
本实用新型自保持真空换向阀，具体涉及一种利用真空倒吸原理来控制流体回路中执行机械动作，且自己保持某种状态的换向阀。
背景技术
常用的流体方向控制装置，其使用介质可以是液体(油、水等)、压缩空气或真空(负压)；其控制信号可以是电、磁、液压、或其它机械力。因而，可以组成电磁液压换向阀、电磁气阀、电磁真空换向阀、气控液压换向阀等多种流体方向控制阀。以电磁阀为例，传统的换向阀，或以电磁铁的吸力直接作为阀芯动作的动力，或以一个先导电磁阀带动一个设有一个动力通道的主阀阀芯动作，达到改变被控执行机械的工作状态之目的。如果是在供电情况下，执行机械在换向阀控制下处于一种工作状态，一旦突然断电，则换向阀阀芯在复位弹簧作用下，便会自动复位，并相应改变受换向阀控制的执行机械的工作状态。这时，往往极易发生安全事故，造成生命财产损失。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术存在的问题，所要解决的问题是：提供一种自保持真空换向阀，既保证流体方向控制阀门在需要换向时能可靠换向，同时又具有在不需要改变执行机械工作状态而突然断电情况下，自动保持原有工作状态的自保持性能。
为了解决上述问题，本实用新型采用的方案为：自保持真空换向阀包括：位于底部的主换向阀和位于主换向阀上方的第一先导电磁阀和第二先导电磁阀，主换向阀和第一先导电磁阀之间通过第一通道和第二通道相连，主换向阀和第二先导电磁阀之间通过第三通道、第四通道和第五通道相连；所述第一通道的一端依次连接第一先导电磁阀的第一接口和第一中间阀口，第一通道的另一端连接主换向阀的上部腔室；所述第二通道的一端依次连接第一先导电磁阀的第二接口和第一常闭阀口，第二通道的另一端依次连接主换向阀的主阀接口和主阀常开阀口；所述第三通道的一端依次连接主换向阀的第三接口和真空常闭阀口，第三通道的另一端依次连接第二先导电磁阀的第四接口和第二常闭阀口；所述第四通道的一端连接主换向阀的第五接口，第四通道的另一端依次连接第二先导电磁阀的第二阀口和第二常开阀口。上述主阀芯的上下表面均设置有密封元件。上述主活塞的端面面积大于主阀芯的端面面积。
本实用新型自保持真空换向阀与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.仅在吸附与释放瞬间，需对第一先导电磁阀和第二先导电磁阀供电，故用电省，寿命长。
2.直接利用真空容器与真空常闭阀口相连，利用真空作为主阀芯动作的动力，即来源方便、结构紧凑，又可使用小功率的先导电磁阀来带动大流量的主换向阀，更显得经济、合理。
3.对于突然断电情况，能使真空系统处于自保持状态。如果在吸附前突然断电，此时主阀中间阀口和真空常闭阀口关闭，同时主阀常开阀口开启，真空容器处于密闭状态，不给第二先导电磁阀供电，就不会获得吸附状态；如果在吸附后的吊运过程中突然断电，此时，主阀中间阀口和真空常闭阀口开启，同时主阀常开阀口关闭，且上部腔室、主阀中间阀口和真空常闭阀口一直保持连通，不给第一先导电磁阀供电，大气就不会进入上部腔室；特别是真空容器的容积大于真空吸盘容积很多倍，故可以在突然断电后较长时间地保持被吊物件不致跌落而造成事故。
上述真空自保持真空换向阀的自保持原理同样适用于液压、气动系统；同样适用于以非电磁为控制信号的系统；都能够既可靠迅速地实现换向要求，又在控制信号突然消失时，使系统长时间自动地保持原有的工作状态。因而能比较安全、满意地工作。
这种自保持特性在保障起重拖运、液压升降、夹紧及井下作业等诸多工作环境下的安全性，都是十分必要的。
附图说明
现以真空吸附拖运系统中的自保持真空换向阀为例，结合附图对其结构及工作原理作进一步说明：
图1为本实用新型自保持真空换向阀的结构图；
图2为图1的结构原理图。
其中：1—第一阀口，2—第一常开阀口，3—第一先导电磁阀，4—第一活塞，5—第一中间阀口，6—第一通道，7—第一接口，8—第二接口，9—第一常闭阀口，10—螺钉，11—第二通道，12—主换向阀，13—复位大弹簧，14—主阀接口，15—主阀常开阀口，16—主阀中间阀口，17—受力面，18—真空常闭阀口，19—第三通道，20—第三接口，21—第四通道，22—第五接口，23—主阀芯，24—主活塞，25—上部腔室，26—特殊通道，27—第五通道，28—第二常闭阀口，29—第四接口，30—第六接口，31—第二中间阀口，32—第二活塞，33—第二先导电磁阀，34—第二常开阀口，35—第二阀口。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型自保持真空换向阀主要由两小型二位三通的先导电磁换向阀：第一先导电磁阀和第二电磁阀33、一个主换向阀12及用于连接第一先导电磁阀3和第一电磁阀33和主换向阀12的5个特殊通道26所组成。5个特殊通道26具体为：第一通道6、第二通道11、第三通道19、第四通道21和第五通道27；其结构为主换向阀12和第一先导电磁阀3之间通过第一通道6和第二通道11相连，主换向阀12和第二先导电磁阀33之间通过第三通道19、第四通道21和第五通道27相连；所述第一通道6的一端依次连接第一先导电磁阀3的第一接口7和第一中间阀口5，第一通道6的另一端连接主换向阀12的上部腔室25；所述第二通道11的一端依次连接第一先导电磁阀3的第二接口8和第一常闭阀口9，第二通道11的另一端依次连接主换向阀12的主阀接口14和主阀常开阀口15；所述第三通道19的一端依次连接主换向阀12的第三接口20和真空常闭阀口18，第三通道19的另一端依次连接第二先导电磁阀33的第四接口29和第二常闭阀口28；所述第四通道21的一端连接主换向阀12的第五接口22，第四通道21的另一端依次连接第二先导电磁阀33的第二阀口35和第二常开阀口34。
第一先导电磁阀3和第二电磁阀33均由用于接受控制信号的电磁小线圈，复位小弹簧、小阀芯及置有常开、常闭和中间三个小阀口的先导阀阀体等部分构成，并由八个螺钉10紧固在主换向阀12上，并且在第二先导电磁阀33上设有连接其第二常开阀口34与第四通道21的第二阀口35，连接其第二常闭阀口28与第三通道19的第四接口29和连接其第二中间阀口31与第五通道27的第六接口30，在第一先到电磁阀3上设有连接其第一常开阀口2与第五通道27的第一阀口1，连接其第一常闭阀口9与第二通道11的第二接口8和连接其第一中间阀口5与第一通道6的第一接口7。
主换向阀12是换向装置的主体，主要由主活塞24、主阀芯23、复位大弹簧13及置有主阀常开阀口15、真空常闭阀口18和主阀中间阀口16的主阀体等部分构成。其真空常闭阀口18接真空动力源，即真空容器或真空机组，主阀中间阀口16接执行机械，即真空吸盘，主阀常开阀口15与大气连通。主换向阀12上设有连接其真空常闭阀口18与第三通道19的第三接口20，连接其主阀常开阀口15与第二通道11的主阀接口14，以及连接其主阀中间阀口16与第四通道21的第五接口22。主阀芯23的上下表面均设置有密封元件，使主阀芯23在达到最上端和最下端能分别密封其上下端口。
参见附图2，一组特殊通道26主要由连接第二先导电磁阀33的第四接口29与第三接口20的第三通道19，连接第二先导电磁阀33的第二阀口35与第五接口22的第四通道21，连接第一先导电磁阀3的第二接口8与主阀接口14的第二通道11，连接第二先导电磁阀33的第六接口30与第一先导电磁阀3的第一阀口1的第五通道27和连接第一先导电磁阀3的第一接口7与主换向阀12的上部腔室25的第一通道6所构成。
其工作程序如下：
1、按下吸附按钮使第二先导电磁阀33线圈得电，其阀芯动作，关闭经第二阀口35、第四通道21至主换向阀12接真空吸盘的主阀中间阀口16的第二常开阀口34，使其第二中间阀口31与第二常闭阀口28连通；此时，
真空容器之真空(负压)经第三接口20，第三通道19，第四接口29，第二常闭阀口28，第二中间阀口31，第六接口30，第五通道27，第一阀口1，第一常开阀口2，第一中间阀口5，第一接口7，第一通道，至主活塞24之上部密闭上部腔室25形成通路；在主活塞24的上下两个表面之间形成一个压力差；而主活塞24的面积比主阀芯23的受力面17处的面积大很多倍，故主活塞24在真空吸力作用下，克服弹簧阻力，带动主阀芯23向上运动，使主阀中间阀口16与主阀常开阀口15断开，主阀中间阀口16与真空常闭阀口18连通。此即达到所需要的真空吸附状态。
2、当吸附完成后，放开吸附按钮使第一先导电磁阀1断电，其阀芯在小复位弹簧作用下复位；其第二中间阀口31与第二常闭阀口28断开，第二中间阀口31与第二常开阀口34连通；此时，因主换向阀的主阀中间阀口16已经与真空常闭阀口18连同，此时与真空容器也连通，真空倒吸经由第五接口22、第四通道21、第二阀口35、第二常开阀口34、第二中间阀口31、第六接口30、第五通道27、第一阀口1、第一常开阀口2、第一中间阀口5、第一接口7、第一通道6至主活塞24之上部腔室25形成通路，使主阀芯23仍保持在状态“1”之位置，主阀中间阀口16与主阀常开阀口15断开，主阀中间阀口16与真空常闭阀口18连通，此即达到所需要的吊运保持状态。
3、按下释放按钮，使第一先导电磁阀3的线圈得电，其阀芯动作，则第一中间阀口5与第一常闭阀口9连通；此时，经第一常开阀口2至真空常闭阀口18的真空动力控制回路被堵死，而大气经由主阀常开阀口15、主阀接口14、第二通道11、第二接口8、第一常闭阀口9、第一中间阀口5、第一接口7、第一通道6至上部腔室25，主活塞24两面之真空压力差消失，主阀芯23在复位大弹簧13的作用下复位，至使主阀中间阀口16与真空常闭阀口18断开，主阀中间阀口16与主阀常开阀口15连通；此即释放状态。
4、放开释放按钮使第一先导电磁阀3的线圈断电，则整个装置全部恢复到起始状态。致使吊运间歇期间，能使真空容器保持密闭，工作真空度不会浪费。
Claims (3)
1、自保持真空换向阀，其特征在于自保持真空换向阀包括：位于底部的主换向阀(12)和位于主换向阀(12)上方的第一先导电磁阀(3)和第二先导电磁阀(33)，主换向阀(12)和第一先导电磁阀(3)之间通过第一通道(6)和第二通道(11)相连，主换向阀(12)和第二先导电磁阀(33)之间通过第三通道(19)、第四通道(21)和第五通道(27)相连；
所述第一通道(6)的一端依次连接第一先导电磁阀(3)的第一接口(7)和第一中间阀口(5)，第一通道(6)的另一端连接主换向阀(12)的上部腔室(25)；
所述第二通道(11)的一端依次连接第一先导电磁阀(3)的第二接口(8)和第一常闭阀口(9)，第二通道(11)的另一端依次连接主换向阀(12)的主阀接口(14)和主阀常开阀口(15)；
所述第三通道(19)的一端依次连接主换向阀(12)的第三接口(20)和真空常闭阀口(18)，第三通道(19)的另一端依次连接第二先导电磁阀(33)的第四接口(29)和第二常闭阀口(28)；
所述第四通道(21)的一端连接主换向阀(12)的第五接口(22)，第四通道(21)的另一端依次连接第二先导电磁阀(33)的第二阀口(35)和第二常开阀口(34)。
2、根据权利要求1所述的自保持真空换向阀，其特征在于：主阀芯(23)的上下表面均设置有密封元件。
3、根据权利要求1或2所述的自保持真空换向阀，其特征在于：主活塞(24)的端面面积大于主阀芯(23)的端面面积。
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