CN204187043U - 自动换向阀及其锁闭气缸和使用该换向阀的气动驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动换向阀及其锁闭气缸和使用该换向阀的气动驱动装置，锁闭气缸，包括锁闭缸体和在锁闭缸体的锁闭活塞腔内左右移动的锁闭活塞，锁闭活塞上固设有锁闭活塞杆，锁闭缸体的安装端内设有连通锁闭活塞腔的导向孔，锁闭活塞杆导向滑动装配在导向孔内，锁闭缸体上设有连通锁闭活塞腔的控制通道；锁闭缸体上还安装有快排阀座，快排阀座上的快排阀腔中滑动装配有快排阀芯，快排阀腔的排气通道连通大气，快排阀腔与控制通道连通。本实用新型的自动换向阀的自锁结构简单、拆装方便，减少了工人的劳动强度，可大批量生产、降低了加工成本，而且无需增设电磁阀和相应的电控装置，提高了流体系统的可靠性、安全性和稳定性。

Description

自动换向阀及其锁闭气缸和使用该换向阀的气动驱动装置

技术领域

本实用新型涉及自动换向阀，同时还涉及该自动换向阀的锁闭气缸和使用该自动换向阀的气动驱动装置。

背景技术

中国专利文献CN87208220U中公开了一种汽车气动刮水器控制机构，该机构包括工作缸和信号阀(即自动换向阀)，工作缸包括气缸缸体和气缸活塞，信号阀包括阀体、滑阀和换向滑块，通过滑阀的左右往复移动带动滑块跟随移动，来切换工作缸活塞两端腔室交替进气和排气，从而实现工作缸活塞往复移动。

上述专利文献中的自动换向阀是一种气动换向阀，其只能实现工作缸活塞的往复移动，不能实现间歇运动，也就是说不能实现刮水器雨刷的间歇摆动；而现有技术中，对于要求既能够连续换向又能够间歇运动的刮水器，其工作气缸是通过加装的电磁换向阀来控制的，由于电磁换向阀需要由配套的电控装置配合使用，这样不仅增加了使用成本，而且还会降低系统的安全性和稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供可用于刮水器气动驱动装置并能实现其间歇运动的自动换向阀。同时，本实用新型还提供了该自动换向阀的锁闭气缸和使用该自动换向阀的气动驱动装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：锁闭气缸，包括轴线沿左右方向延伸的锁闭缸体和在锁闭缸体的锁闭活塞腔内左右移动的锁闭活塞，锁闭活塞上固设有锁闭活塞杆，锁闭缸体的安装端内设有连通所述锁闭活塞腔的导向孔，所述锁闭活塞杆导向滑动装配在所述导向孔内，锁闭缸体上设有连通锁闭活塞腔的控制通道，控制通道进气时，气体推动锁闭活塞移动，锁闭活塞杆伸出锁闭活塞腔外；所述锁闭缸体上还安装有快排阀座，快排阀座上的快排阀腔中滑动装配有快排阀芯，快排阀腔的排气通道连通大气，所述快排阀腔与所述控制通道连通；快排阀芯具有在进气通道进气时封堵排气通道、将控制通道与快排阀腔的进气通道连通的第一工位和在停气后封堵进气通道、将控制通道与排气通道连通的第二工位；进气通道进气时，气体由控制通道进入所述阀腔。

所述快排阀座上设有沉孔，沉孔与所述锁闭缸体形成所述快排阀腔，所述快排阀腔的排气通道设置在所述锁闭缸体上。

所述快排阀座同轴旋装在所述锁闭缸体上。

自动换向阀，包括具有沿左右方向延伸的阀腔的阀体和滑动装配在阀腔中的换向阀芯，所述阀体的左、右两端中的至少一端可拆安装有锁闭气缸，锁闭气缸包括锁闭缸体和在锁闭缸体的锁闭活塞腔内左右移动的锁闭活塞，锁闭活塞上固设有锁闭活塞杆，锁闭缸体的安装端内设有连通所述锁闭活塞腔的导向孔，所述锁闭活塞杆导向滑动装配在所述导向孔内；锁闭缸体上设有连通锁闭活塞腔的控制通道，控制通道进气时，气体推动锁闭活塞朝向所述阀腔移动，锁闭活塞杆经所述导向孔伸入所述阀腔中用以与移动到阀腔另一端的换向阀芯顶压配合，实现换向锁止；所述锁闭缸体上还安装有快排阀座，快排阀座上的快排阀腔中滑动装配有快排阀芯，快排阀腔的排气通道连通大气，所述控制通道与所述快排阀腔连通；快排阀芯具有在进气通道进气时封堵排气通道、将控制通道与快排阀腔的进气通道连通的第一工位和在停气后封堵进气通道、将控制通道与排气通道连通的第二工位；进气通道进气时，气体由控制通道进入快排阀腔。

所述快排阀座上设有沉孔，沉孔与所述锁闭缸体形成所述快排阀腔，所述快排阀腔的排气通道设置在所述锁闭缸体上。

所述快排阀座同轴旋装在所述锁闭缸体上。

气动驱动装置，包括回转摆动气缸和和用于驱动回转摆动气缸换向的自动换向阀，所述自动换向阀包括具有沿左右方向延伸的阀腔的阀体和滑动装配在阀腔中的换向阀芯，所述阀体的左、右两端中的至少一端可拆安装有锁闭气缸，锁闭气缸包括锁闭缸体和在锁闭缸体的锁闭活塞腔内左右移动的锁闭活塞，锁闭活塞上固设有锁闭活塞杆，锁闭缸体的安装端内设有连通所述锁闭活塞腔的导向孔，所述锁闭活塞杆导向滑动装配在所述导向孔内，锁闭缸体上设有连通锁闭活塞腔的控制通道，控制通道进气时，气体推动锁闭活塞朝向所述阀腔移动，锁闭活塞杆经所述导向孔伸入所述阀腔中用以与移动到阀腔另一端的换向阀芯顶压配合，实现换向锁止；所述锁闭缸体上还安装有快排阀座，快排阀座上的快排阀腔中滑动装配有快排阀芯，快排阀腔的排气通道连通大气，所述控制通道与所述快排阀腔连通；快排阀芯具有在进气通道进气时封堵排气通道、将控制通道与快排阀腔的进气通道连通的第一工位和在停气后封堵进气通道、将控制通道与排气通道连通的第二工位；进气通道进气时，气体由控制通道进入快排阀腔。

所述快排阀座上设有沉孔，沉孔与所述锁闭缸体形成所述快排阀腔，所述快排阀腔的排气通道设置在所述锁闭缸体上。

所述快排阀座同轴旋装在所述锁闭缸体上。

本实用新型通过在自动换向阀的阀体上增设可独立拆装的锁闭气缸，通过锁闭气缸的锁闭活塞杆与换向阀芯的顶压配合来调节换向阀芯的停靠位置，使得该自动换向阀的自锁结构简单、拆装方便，减少了工人的劳动强度，可大批量生产、降低了加工成本。而且无需在液压或气动等流体系统中增设电磁阀和相应的电控装置，提高了流体系统的可靠性、安全性和稳定性。此外，本实用新型还在锁闭缸体安装有快排阀座，快排阀座上的快排阀腔中滑动装配有快排阀芯，快排阀腔的排气通道连通大气，所述控制通道与所述快排阀腔连通，这样快速排气阀就集成在了锁闭缸体上，提高了集成化程度，且快速排气阀的设置还保证了锁闭活塞杆在推动换向阀芯移动时动作的稳定性，这样就无需在自动换向阀的阀体上额外增设缓冲装置，精简了自动换向阀的结构，当无需对换向阀芯锁止时，快速排气阀快速排气，锁闭活塞杆迅速回位，这就缩短了锁闭活塞杆的工作周期，提高了自动换向阀的效率。

进一步的，本实用新型的快排阀座同轴旋装在锁闭缸体上，使得快排阀座拆装、维修更加方便，而且优化了锁闭缸体的加工工艺，降低了加工成本。此外，在快排阀座上设置沉孔，该沉孔与锁闭缸体形成快排阀腔，使得快排阀座的加工工艺简单，进一步降低了加工成本。与此同时，本实用新型还将快排阀腔的排气通道设置在锁闭缸体上，这样就无需在快排阀腔和锁闭气缸之间增设气路管路，避免了压缩气体的外泄，使锁闭气缸的外观更加整洁、美观、紧凑。

附图说明

图1是本实用新型中气动驱动装置的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的气动驱动装置包括回转摆动气缸和用于驱动回转摆动气缸换向的自动换向阀，回转摆动气缸包括气缸缸体1，在气缸缸体1内设有气缸齿轮6、输出轴5和在气缸活塞腔内左右移动的气缸活塞7，气缸活塞7沿左右方向延伸且左右两端均安装有QY型密封圈和感应磁环，气缸活塞7通过其上设置的传动齿与上述的气缸齿轮6啮合传动，输出轴5具有用于动力输出的输出端和用于安装上述的气缸齿轮的安装端，输出轴的安装端转动设置在气缸缸体1内，输出轴的输出端悬伸连通缸缸体1外。气缸缸体1上还安装有接近开关，感应磁环为接近开关提供信号，来完成对气缸活塞的运动行程的自动控制。

在气缸缸体的左右两端均安装有独立拆装的制动气缸，制动气缸的活塞腔内滑动设置有左右移动的制动活塞，制动活塞通过其上设置的密封圈将制动活塞腔分割为两个独立的腔室，即制动腔室和回位腔室，在制动气缸的缸体上对应制动腔室处设有进气口，即左侧制动气缸的进气口F₁，右侧制动气缸的进气口F₂。制动活塞上固定装配有伸入气缸活塞腔后与气缸活塞7顶压配合的制动活塞杆10。气缸活塞的两端设有供两个制动活塞杆插入的导向孔，两个制动活塞杆伸入气缸活塞腔后，分别插入对应的导向孔后，通过与气缸活塞7的顶压配合将气缸活塞7锁闭在气缸活塞的运动行程内的除两终端位置外的任意位置。当然，在其它实施例中，制动活塞杆与制动活塞还可以是一体结构。

上述的自动换向阀包括具有沿左右方向延伸的阀腔的阀体和滑动装配在阀腔中的换向阀芯8，在换向阀芯8与阀腔的内壁之间具有三个环形的密封腔，即左、中、右密封腔。在阀体上设有位于换向阀芯左侧的左换向口Y和位于换向阀芯右侧的右换向口Z，在阀体上还设有气源接口P、左右两个连通大气的排气口、左连通口X和右连通口W，流体进口P始终与中密封腔连通。

在气缸活塞腔内，位于上述的气缸活塞7左、右两侧的腔室上分别设有左连通通道A、右连通通道D，左连通口X通过左连通通道A与气缸活塞左侧的腔室连通，右连通口W通过右连通通道D与气缸活塞右侧的腔室连通。左换向口Y与换向阀芯左侧的腔室连通，右换向口Z与换向阀芯右侧的腔室连通，气缸缸体1上还设有与左换向口Y连通的左换向通道B和右换向口Z连通的右换向通道C。两个连通大气的排气口分别为左排气口E₁和右排气口E₂。

阀体的右端安装有独立拆装的锁闭气缸，阀体左端安装缸盖。本实施例以右端安装锁闭气缸为例加以说明，当然在其它使用场所，使用者可根据现场情况选择在阀体的左端安装锁闭气缸或两端均安装锁闭气缸。锁闭气缸包括锁闭缸体3和在锁闭缸体内的锁闭活塞腔内左右移动的锁闭活塞2，锁闭活塞2上设有密封圈，锁闭活塞将锁闭活塞腔分为左、右两个腔室，在锁闭缸体上设有连通右侧腔室的控制通道H和连通左侧腔室的开口J。为了拆装方便，将锁闭缸体的安装端旋装在自动换向阀的阀体上，为了防止该自动换向阀漏气，在上述的安装端与阀体的接触面之间设置密封圈。当然，在其它实施例中，也可以将锁闭缸体的安装端插装在自动换向阀的阀体上后在锁闭缸体的径向插装锁紧螺栓。

上述的安装端内设有连通上述的锁闭活塞腔的导向孔，上述的锁闭活塞上固设有锁闭活塞杆，该锁闭活塞杆导向滑动装配在上述的导向孔内，安装完成后，导向孔连通上述的锁闭活塞腔和自动换向阀的阀腔。控制通道进气时，气体推动锁闭活塞朝向上述的阀腔移动，锁闭活塞杆经导向孔伸入上述的阀腔用以与移动到阀腔另一端的换向阀芯顶压配合，实现换向锁止。

锁闭缸体的上同轴旋装有快排阀座9，快排阀座9内设有快排阀腔，快排阀腔内滑动装配有快排阀芯4。快排阀座9上设有连通快排阀腔的进气通道G，锁闭缸体3上设有与快排阀腔连通的排气通道K，排气通道K连通大气，快排阀腔还与上述的控制通道H连通。在本实施例中，快排阀座9上设有与其同轴线的沉孔，沉孔与锁闭缸体形成上述快排阀腔，沉孔的左端与上述的控制通道H、排气通道K均连通，设置在沉孔的右端的通孔形成上述的进气通道G。

本实用新型的自动换向阀的结构与图1中的自动换向阀的结构一致，在此不再赘述。

本实用新型的锁闭气缸的结构与图1中的锁闭气缸的结构一致，在此不再赘述。

本实用新型在使用时，当换向阀芯8在图1所示的左端位置时，气源接口P、左连通口X均与换向阀芯的中密封腔连通，右连通口W、右排气口E₂均与换向阀芯的右密封腔连通，左排气口E₁被封堵在换向阀芯的左密封腔内。

气源接口P处的压缩空气经左连通通道A流入气缸活塞左侧的腔室，并推动气缸活塞7向右运动，气缸活塞右侧的腔室内的气体被挤压进入右连通通道D经右排气口E₂排入大气。当气缸活塞左端的QY型密封圈的凸起经过左换向通道B时，左换向通道B与气缸活塞左侧的腔室连通，部分压缩空气流入位于换向阀芯左侧的腔室内，并推动换向阀芯8向右移至右侧的终端位置，与此同时，右换向通道C与大气连通，换向阀芯右侧的腔室内的压缩气体排向大气。

当换向阀芯8到达右端位置时，气源接口P、右连通口W均与换向阀芯的中密封腔连通，左连通口X、左排气口E₁均与换向阀芯的左密封腔连通，右排气口E₂被封堵在换向阀的右密封腔内。

气源接口P处的压缩空气经右连通通道D流入气缸活塞右侧的腔室，并推动气缸活塞7向左运动，气缸活塞左侧的腔室内的气体被挤压进入左连通通道A经左排气口E₁排入大气。当气缸活塞右端的QY型密封圈的凸起经过右换向通道C时，右换向通道C与气缸活塞右侧的腔室连通，部分压缩空气流入位于换向阀芯右侧的腔室内，并推动换向阀芯8向左移至左侧的终端位置，与此同时，左换向通道B与大气连通，换向阀芯左侧的腔室内的压缩气体排向大气。

以上是自动换向阀的一个完整的换向过程，产品在工作过程中重复进行以上的换向过程。在此过程中，使用者可通过控制压缩空气的流量来调节换向阀芯的运行速度。如此循环动作，就可保证气缸活塞7左右往复移动，通过气缸活塞7上的齿条与扇形齿轮的啮合传动来保证输出轴的往复摆动。

当需要将该自动换向阀的换向阀芯8锁止在图示阀腔的左端位置时，只需向快排阀座的进气通道G通入压缩空气，压缩空气推动快排阀芯4向左移动，快排阀芯4将排气通道K封堵，与此同时，快排阀芯的唇形变形部在压缩气体的挤压作用下向其轴线靠拢，进气通道K与控制通道H连通，压缩空气经控制通道H进入锁闭活塞腔，并推动锁闭活塞2向左移动，锁闭活塞的锁闭活塞杆伸入换向阀的阀腔后推着换向阀芯8移动直至左侧的终端位置，此过程中，位于锁闭活塞左侧的锁闭活塞腔内的压缩气体经设置在锁闭缸体上的排气通道J排至大气。当气缸活塞7移动至气缸缸体的右侧终端位置时，气源接口P与左连通通道A连通，即使通过气源接口P向气缸活塞7的左侧腔室继续通气，仍然无法克服锁闭活塞的制动力(即锁闭活塞对换向阀芯的顶压作用力)，换向阀芯8无法移动，回转摆动气缸的气缸活塞7被锁闭在右端位置。

反之，当需将自动换向阀的换向阀芯8锁止在阀体的右端位置时，需在自动换向阀的阀体的左端安装锁闭气缸，然后向快排阀座的进气通道通入压缩空气，即可实现。

当需要取消锁闭活塞杆对换向阀芯的锁止时，快排阀座的进气通道停止进气，换向阀芯8推动锁闭活塞2复位，位于锁闭活塞右侧的锁闭活塞腔内的压缩气体经控制通道H进入快排阀腔内，并推动快排阀芯4将进气通道封堵，此时，控制通道与锁闭缸体上的排气通道K连通，压缩气体经排气通道K排至大气，换向活塞的锁闭解除。

将本实用新型的气动驱动装置应用到刮水器上时，就可以通过锁闭气缸的锁闭活塞杆将换向阀芯锁止在阀腔的左端或右端，来实现将回转摆动气缸的气缸活塞的右端或左端两终端位置的锁止，进而实现安装在输出轴5上的雨刷组件停靠在左侧或右侧指定位置。当车辆正常行驶时，雨刷处在停放位置，锁闭活塞2同间歇运行时一样被压缩空气施加压力将换向阀芯8锁闭，气缸活塞7无法换向，雨刷无法摆动，这就实现了雨刷在停放位置的锁闭。

当雨刷在维修时，需要将雨刷在摆动范围内的中间位置锁闭，使用者首先需停止向气源接口P通压缩气体，保证气缸活塞7上没有压力，然后同时向进气口F₁和进气口F₂内通入压缩气体，压缩气体推动制动活塞移动，制动活塞杆10伸入气缸活塞7腔内，直至两个制动活塞杆均插入气缸活塞的对应导向孔内，两个制动活塞杆协同配合，进而实现将气缸活塞7顶压锁死至气缸活塞的运动行程的中间位置，这样也实现了将雨刷停靠在其摆动范围内的中间位置。

当需要雨刷重新开始摆动时，只需向气源接口P内充气，并停止向进气口F₁和进气口F₂充气，气缸活塞7在移动至气缸活塞腔的左右终端位置时分别推动两个制动活塞杆复位，制动气缸的制动腔室的气体从对应的进气口排出。上述的制动气缸结构简单，在降低制造成本的同时又提高了刮水器的运行可靠性，制动气缸的独立可拆设置不仅使拆装和维修也变得简单易行，而且使得回转摆动气缸的结构可通过各模块拼装而成，提高了模块化程度，各模块可作为标准化的零部件进行生产加工，这就提高了通用性和产品的标准化程度，方便产品的大批量生产，降低加工成本。

以上是本实用新型的优选实施例，当然，在其它实施例中，快排阀座还可以插装在锁闭缸体的径向上，上述的排气通道设置在快排阀座上，将上述的控制通道通过气路管路与快排阀座内的快排阀腔连通。本领域技术人员也可以在不同情况下，根据本领域的设计常识进行等同替换，其都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.锁闭气缸，其特征在于：包括轴线沿左右方向延伸的锁闭缸体和在锁闭缸体的锁闭活塞腔内左右移动的锁闭活塞，锁闭活塞上固设有锁闭活塞杆，锁闭缸体的安装端内设有连通所述锁闭活塞腔的导向孔，所述锁闭活塞杆导向滑动装配在所述导向孔内，锁闭缸体上设有连通锁闭活塞腔的控制通道，控制通道进气时，气体推动锁闭活塞移动，锁闭活塞杆伸出锁闭活塞腔外；所述锁闭缸体上还安装有快排阀座，快排阀座上的快排阀腔中滑动装配有快排阀芯，快排阀腔的排气通道连通大气，所述快排阀腔与所述控制通道连通；快排阀芯具有在进气通道进气时封堵排气通道、将控制通道与快排阀腔的进气通道连通的第一工位和在停气后封堵进气通道、将控制通道与排气通道连通的第二工位；进气通道进气时，气体由控制通道进入所述阀腔。

2.根据权利要求1所述的锁闭气缸，其特征在于：所述快排阀座上设有沉孔，沉孔与所述锁闭缸体形成所述快排阀腔，所述快排阀腔的排气通道设置在所述锁闭缸体上。

3.根据权利要求1或2所述的锁闭气缸，其特征在于：所述快排阀座同轴旋装在所述锁闭缸体上。

4.自动换向阀，包括具有沿左右方向延伸的阀腔的阀体和滑动装配在阀腔中的换向阀芯，其特征在于：所述阀体的左、右两端中的至少一端可拆安装有锁闭气缸，锁闭气缸包括锁闭缸体和在锁闭缸体的锁闭活塞腔内左右移动的锁闭活塞，锁闭活塞上固设有锁闭活塞杆，锁闭缸体的安装端内设有连通所述锁闭活塞腔的导向孔，所述锁闭活塞杆导向滑动装配在所述导向孔内；锁闭缸体上设有连通锁闭活塞腔的控制通道，控制通道进气时，气体推动锁闭活塞朝向所述阀腔移动，锁闭活塞杆经所述导向孔伸入所述阀腔中用以与移动到阀腔另一端的换向阀芯顶压配合，实现换向锁止；所述锁闭缸体上还安装有快排阀座，快排阀座上的快排阀腔中滑动装配有快排阀芯，快排阀腔的排气通道连通大气，所述控制通道与所述快排阀腔连通；快排阀芯具有在进气通道进气时封堵排气通道、将控制通道与快排阀腔的进气通道连通的第一工位和在停气后封堵进气通道、将控制通道与排气通道连通的第二工位；进气通道进气时，气体由控制通道进入快排阀腔。

5.根据权利要求4所述的自动换向阀，其特征在于：所述快排阀座上设有沉孔，沉孔与所述锁闭缸体形成所述快排阀腔，所述快排阀腔的排气通道设置在所述锁闭缸体上。

6.根据权利要求4或5所述的自动换向阀，其特征在于：所述快排阀座同轴旋装在所述锁闭缸体上。

7.气动驱动装置，包括回转摆动气缸和和用于驱动回转摆动气缸换向的自动换向阀，所述自动换向阀包括具有沿左右方向延伸的阀腔的阀体和滑动装配在阀腔中的换向阀芯，其特征在于：所述阀体的左、右两端中的至少一端可拆安装有锁闭气缸，锁闭气缸包括锁闭缸体和在锁闭缸体的锁闭活塞腔内左右移动的锁闭活塞，锁闭活塞上固设有锁闭活塞杆，锁闭缸体的安装端内设有连通所述锁闭活塞腔的导向孔，所述锁闭活塞杆导向滑动装配在所述导向孔内，锁闭缸体上设有连通锁闭活塞腔的控制通道，控制通道进气时，气体推动锁闭活塞朝向所述阀腔移动，锁闭活塞杆经所述导向孔伸入所述阀腔中用以与移动到阀腔另一端的换向阀芯顶压配合，实现换向锁止；所述锁闭缸体上还安装有快排阀座，快排阀座上的快排阀腔中滑动装配有快排阀芯，快排阀腔的排气通道连通大气，所述控制通道与所述快排阀腔连通；快排阀芯具有在进气通道进气时封堵排气通道、将控制通道与快排阀腔的进气通道连通的第一工位和在停气后封堵进气通道、将控制通道与排气通道连通的第二工位；进气通道进气时，气体由控制通道进入快排阀腔。

8.根据权利要求7所述的气动驱动装置，其特征在于：所述快排阀座上设有沉孔，沉孔与所述锁闭缸体形成所述快排阀腔，所述快排阀腔的排气通道设置在所述锁闭缸体上。

9.根据权利要求7或8所述的气动驱动装置，其特征在于：所述快排阀座同轴旋装在所述锁闭缸体上。