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高压流体喷出装置的制作方法

2022-05-12 02:20:13 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种喷出高压流体的高压流体喷出装置。


背景技术:

2.例如,在切削加工中,为了去除附着于工件的表面的金属的切屑而使工件的表面清洁化,使用了喷射压缩空气等高压流体的装置。
3.日本特开2014-83518号公报中记载了用于这样的用途的间歇性空气喷枪。关于该间歇性空气喷枪,当操作者握住开关杆时打开空气喷出流路的开闭阀,从而从喷出口喷出来自压气源的空气。与此同时,在空气喷出流路流动的空气的一部分被供给至先导阀,当先导阀打开时,来自压气源的空气的一部分通过旁通流路而被送至开闭阀的二次侧,从而开闭阀关闭。
4.但是,使用这样的空气喷枪进行空气的喷出需要操作者在操作现场握住杆进行操作,当不得不在例如水飞沫飞散的场所操作空气喷枪的情况下,存在操作者被淋湿这样的问题。
5.另外,日本专利第6429133号公报中记载了一种先导式电磁阀,通过对电磁线圈的通电来一同驱动可动铁芯和先导阀芯,并且通过在压力流体的流路与从该流路通过隔膜等主阀芯隔开的压力室之间产生压力差而向开阀方向驱动主阀芯。如果将这样的电磁阀作为高压流体喷出装置来使用,能够进行远程控制。
6.然而,日本专利第6429133号公报中记载的先导式电磁阀是通过对电磁线圈的通电来直接驱动面向流路的先导阀芯的方式(直动式),为了应对大流量,需要增大供给电力。即,为了抑制主阀芯的振动并进行稳定的开闭动作,需要具备具有较强的作用力的复位弹簧和能够供给较大的电力的电磁线圈等。因此,有装置大型化的担忧。


技术实现要素:

7.本发明是考虑了这样的状况而做成的,其目的在于,提供一种小型且能够应对大流量的高压流体喷出装置。
8.本发明的高压流体喷出装置,具备:主体,在该主体形成有与输入端口连通的第一流路和与输出端口连通的第二流路;隔膜阀芯,该隔膜阀芯与设置于主体的阀座配合而切换第一流路与第二流路的连通和切断。并且,与第一流路相连的阀室和先导室由隔膜阀芯划分,在隔膜阀芯设置有将阀室和先导室连通的先导通路,并且该高压流体喷出装置设置有切换先导室与排出端口的连通和切断的先导式滑阀。
9.根据上述高压流体喷出装置,由于不面向流路的先导式滑阀的工作仅需要较少的电力即可,因此高压流体喷出装置能够为小型且喷出大流量的高压流体。
10.由于本发明的高压流体喷出装置设置了切换先导室与排出端口的连通和切断的先导式滑阀,因此能够成为小型且能够应对大流量的高压流体喷出装置。
附图说明
11.图1是本发明的实施方式的高压流体喷出装置的剖视图。
12.图2是图1的高压流体喷出装置处于其他动作状态时的与图1对应的图。
13.图3是表示将箱连接于图1的高压流体喷出装置的使用方式的图。
14.图4是表示将与箱具有同等的功能的直线状的配管连接于图1的高压流体喷出装置的使用方法的图。
15.图5是表示将与箱具有同等的功能的折曲状的配管连接于图1的高压流体喷出装置的使用方式的图。
16.图6是表示将过滤器连接于图1的高压流体喷出装置的使用方式的图。
具体实施方式
17.以下,例举优选的实施方式并参照添附的附图来对本发明的高压流体喷出装置的基本结构进行说明。此外,在以下的说明中,在使用关于上下左右的方向的词时,为了方便,是指附图上的方向,并不限定部件等的实际的配置。
18.如图1及图2所示,高压流体喷出装置10具有在内部形成有压缩空气等压力流体的流路的主体12、收容于主体12的内部的隔膜阀芯14、配设于主体12的上方的机罩16以及配设于机罩16的上方的先导式滑阀18。
19.在主体12的左侧端部设置有用于向主体12内导入压缩空气等压力流体的输入端口20,在主体12的右侧端部设置有用于将被导入至主体12内的压力流体向外部喷出的输出端口22。在主体12的中央设置有隔壁24,压力流体的流路通过隔壁24被划分成与输入端口20连通的第一流路26和与输出端口22连通的第二流路28。在隔壁24的上端部设置有供隔膜阀芯14落座的阀座24a。
20.隔膜阀芯14具有呈圆柱形状的厚壁的主体部30和与主体部30相比为薄壁且折曲自如的凸缘部32。凸缘部32的外周缘部被夹持于主体12于机罩16之间。隔膜阀芯14在主体部30的底面能够落座于隔壁24的阀座24a。当隔膜阀芯14从阀座24a离开时,第一流路26与第二流路28连通,当隔膜阀芯14落座于阀座24a时,第一流路26与第二流路28的连通被切断。
21.在隔膜阀芯14的上方,即在隔膜阀芯14与机罩16之间形成有先导室34,并且在隔膜阀芯14的主体部30的侧方形成有与第一流路26相连的环状的阀室36。在隔膜阀芯14的主体部30的内部设置有使阀室36和先导室34彼此连通的先导通路38。先导通路38的一端在面对阀室36的主体部30的侧面开口,先导通路38的另一端在面对先导室34的主体部30的上表面开口。
22.在机罩16的下表面设置有划分先导室34的凹部40。该凹部40具有隔膜阀芯14向上方移动时与隔膜阀芯14的凸缘部32抵接的倾斜面40a。在机罩16设置有在上下方向上贯通的连通路42。连通路42的上端朝向先导式滑阀18开口,连通路42的下端面对凹部40。
23.先导式滑阀18由向滑阀部46供给基于压缩空气等的先导压力的驱动部44和通过从驱动部44供给的先导压力切换动作状态的滑阀部46构成。驱动部44与滑阀部46在左右方向上延伸且通过这些端部彼此连结。此外,在图1及图2中,虽然以剖视图表示滑阀部46,但是以外观形状表示驱动部44。
24.滑阀部46具备一端与活塞48一体地连结的滑阀芯50。活塞48的外径(最大外径)比滑阀芯50的外径(最大外径)大。滑阀芯50和活塞48在被固定于机罩16的上表面的阀外壳的内部被支承为能够在左右方向上进行滑动。
25.阀外壳具有:中央外壳54,该中央外壳54具有在左右方向上贯通的孔部;具有有底状的孔部的端部外壳56;以及端部板58。中央外壳54引导滑阀芯50的外周面。端部外壳56引导活塞48的外周面,并且封闭中央外壳54的一端侧。端部板58封闭中央外壳54的另一端侧。在中央外壳54的上部设置有在径向上贯通的第一通路54a,在中央外壳54的下部设置有在径向上贯通的第二通路54b。第二通路54b设置于与机罩16的连通路42对应的位置,并且经由连通路42与先导室34连通。
26.第一陆部60a和第二陆部60b在轴向上隔开间隔地设置于滑阀芯50的中央附近,装配于第一陆部60a的第一衬垫62a在第二通路54b的左侧能够与中央外壳54的内周面抵接。装配于第二陆部60b的第二衬垫62b在第二通路54b的右侧能够与中央外壳54的内周面抵接。
27.作为接近活塞48的一侧的滑阀芯50的端部的第一端部64a与第一陆部60a之间形成有环状的第一槽部66a。与滑阀芯50的滑动位置无关,第一槽部66a与中央外壳54的第一通路54a连通。作为远离活塞48的一侧的滑阀芯50的端部的第二端部64b与第二陆部60b之间形成有环状的第二槽部66b。
28.在滑阀芯50的第一端部64a装配有与中央外壳54的内周面滑动接触的密封环65。另一方面,在滑阀芯50的第二端部64b的外周面与中央外壳54的内周面之间确保规定的间隙68,第二槽部66b经由该间隙68与设置于第二端部64b和端部板58之间的空间、即第二作用室72连通。当第二槽部66b与中央外壳54的第二通路54b连通时,先导室34的压力流体被导入第二作用室72。
29.在活塞48的外周装配有与端部外壳56的孔部的内周面滑动接触的活塞衬垫48a。在活塞48与端部外壳56的孔部的底面57之间形成有第一作用室70,该第一作用室在驱动部44的通电时被导入来自驱动部44的先导压力。
30.滑阀芯50和活塞48能够在活塞48的端面与端部外壳56的孔部的底面57抵接的位置(参照图1)和设置于活塞48的外周的凸缘48b与中央外壳54的端面抵接的位置(参照图2)之间进行移动。
31.当活塞48的端面处于与端部外壳56的孔部的底面57抵接的位置及其附近时,中央外壳54的第二通路54b与滑阀芯50的第二槽部66b连通。当活塞48的凸缘48b处于与中央外壳54的端面抵接的位置及其附近时,中央外壳54的第二通路54b与滑阀芯50的第一槽部66a连通。
32.上方板76经由平面状的垫圈74设置于滑阀部46的上方。形成于上方板76的下表面的排出端口78与中央外壳54的第一通路54a连通。
33.本发明的实施方式的高压流体喷出装置10基本上如以上这样构成,以下,参照图1及图2来说明其作用。
34.如图1所示,将隔膜阀芯14的主体部30与阀座24a抵接且活塞48的端面与端部外壳56的孔部的底面57抵接的状态称为初期状态。此时,驱动部44未被通电。另外,压力流体还未从输入端口20导入主体12内。
35.在上述初期状态下,装配于滑阀芯50的第一陆部60a的第一衬垫62a在第二通路54b的左侧与中央外壳54的内周面抵接,另一方面,装配于第二陆部60b的第二衬垫62b不与中央外壳54的内周面抵接。即,中央外壳54的第二通路54b与滑阀芯50的第二槽部66b连通,并且中央外壳54的第二通路54b与滑阀芯50的第一槽部66a的连通被切断。
36.因此,先导室34经由机罩16的连通路42、中央外壳54的第二通路54b、滑阀芯50的第二槽部66b以及滑阀芯50的第二端部64b的外周面与中央外壳54的内周面的间隙68而与第二作用室72连通。
37.在上述初期状态下,当压力流体从输入端口20被导入主体12内时,压力流体经由先导通路38向先导室34供给。由于隔膜阀芯14通过被供给至先导室34的压力流体而以较宽的面积承受向下方的压力,因此隔膜阀芯14被强力地按压于阀座24a,第一流路26与第二流路28的连通被可靠地切断。从输出端口22不喷出压力流体。
38.另外,被供给至先导室34的压力流体被导入第二作用室72,滑阀芯50通过被导入至第二作用室72的压力流体而被向左侧按压,并维持在活塞48的端面与端部外壳56的孔部的底面57抵接的状态。
39.在此,当向驱动部44通电时,来自驱动部44的先导压力被导入第一作用室70。活塞48和与之一体的滑阀芯50通过该先导压力被向右侧按压。由于活塞48的外径比滑阀芯50的外径大,因此该按压力比通过被导入第二作用室72的流体压力而向左侧按压滑阀芯50的力大。因此,滑阀芯50向右侧移动。
40.然后,装配于滑阀芯50的第二陆部60b的第二衬垫62b在第二通路54b的右侧与中央外壳54的内周面抵接,并且装配于第一陆部60a的第一衬垫62a从中央外壳54的内周面离开。如图2所示,滑阀芯50向右侧移动至活塞48的凸缘48b与中央外壳54的端面抵接为止。
41.通过滑阀芯50向右侧移动,先导室34经由机罩16的连通路42、中央外壳54的第二通路54b、滑阀芯50的第一槽部66a以及中央外壳54的第一通路54a而与排出端口78连通。由此,贮存于先导室34的压力流体从排出端口78排出,隔膜阀芯14从阀座24a离开。
42.当隔膜阀芯14从阀座24a离开时,第一流路26与第二流路28连通,从输入端口20被导入主体12内的压力流体从第一流路26流入第二流路28,并且从输出端口22一口气地喷出。此时,由于先导通路38与第二作用室72之间被切断,因此能够不受到第一流路26内的压力下降的影响地驱动滑阀芯50。
43.随后,当停止驱动部44的通电时,对于第一作用室70的先导压力的供给停止,贮存于第一作用室70的压缩空气等流体被向外部排出。另一方面,在滑阀芯50移动到右侧之后的工序中,由于第二作用室72内的流体的压力成为规定的压力以上,因此滑阀芯50向左侧移动。
44.然后,装配于滑阀芯50的第一陆部60a的第一衬垫62a在第二通路54b的左侧与中央外壳54的内周面抵接,装配于第二陆部60b的第二衬垫62b从中央外壳54的内周面离开。滑阀芯50向左侧移动至活塞48的端面与端部外壳56的孔部的底面57抵接为止。
45.通过滑阀芯50向左侧移动,中央外壳54的第二通路54b与滑阀芯50的第一槽部66a的连通被切断,先导室34的压力流体不再从排出端口78被排出。因此,从输入端口20被导入主体12内的压力流体经由先导通路38向先导室34供给、积蓄。隔膜阀芯14通过被供给、积蓄到先导室34的流体压力而被向下方按压,并向下方移动而与阀座24a抵接。由此,第一流路
26与第二流路28的连通被切断,来自输出端口22的压力流体的喷出停止。
46.此后,在从输入端口20向主体12内导入了压力流体的状态下,通过重复对驱动部44的通电和停止,压力流体从输出端口22间歇性地喷出。
47.根据本实施方式的高压流体喷出装置10,由于通过先导式滑阀18控制隔膜阀芯14的开闭,因此能够使装置小型化。具体而言,由于滑阀芯50通过来自驱动部44的先导压力和从先导室34导入的压力流体而进行动作,因此滑阀芯50的驱动仅需要较少的电力即可。
48.对于先导式的滑阀芯50的驱动,需要一定以上的先导压力,并且由于压力下降较大,因此用于吹出空气的供给压力不能用作先导压力。在本实施方式的高压流体喷出装置10中,在吹出空气时,将先导通路38与第二作用室72之间切断,能够不受到压力下降的影响地驱动滑阀芯50。另外,由于对于滑阀芯50的先导室34的压力流体的导入经由滑阀芯50的外周面与中央外壳54的内周面的间隙进行,因此能够使流路结构简单化。
49.接着,参照图3~图6对上述高压流体喷出装置10的多个使用方式进行说明。这些使用方式均具有与输入端口20连接的设备等特征。
50.(第一使用方式)
51.如图3所示,箱82经由连结用附件80与高压流体喷出装置10的输入端口20连接。箱82在内部具备具有规定容量的箱室82a,并且箱82具备配管连接用的入口端口82b和与高压流体喷出装置10的输入端口20连接的出口端口82c。
52.当经由未图示的配管而从入口端口82b供给压力流体时,该压力流体在积蓄于箱室82a后,经由出口端口82c向高压流体喷出装置10的输入端口20供给。具有与箱室82a的容量对应的较高的峰值压力的流体从高压流体喷出装置10的输出端口22喷出。
53.(第二使用方式)
54.如图4所示,直线状的配管84经由管接头86与高压流体喷出装置10的输入端口20连接。该直线状的配管84的厚度或者长度以具有与上述箱82同等的容量的方式被设定。由此,能够从高压流体喷出装置10的输出端口22喷出具有较高的峰值压力的流体。
55.(第三使用方式)
56.如图5所示,曲柄状或者与装置的狭小的空间匹配而折曲的折曲状的配管88经由管接头90与高压流体喷出装置10的输入端口20连接。该折曲状的配管88的厚度或者长度以具有与上述箱82同等的容量的方式被设定。由此,能够从高压流体喷出装置10的输出端口22喷出具有较高的峰值压力的流体。
57.(第四使用方式)
58.如图6所示,过滤器94经由连结用附件92与高压流体喷出装置10的输入端口20连接。过滤器94具备在内部收容过滤器单元(未图示)的壳体96和与壳体96结合且具有入口端口98a和出口端口98b的主体98。
59.当经由未图示的配管从入口端口98a供给压力流体时,该压力流体在通过过滤器单元去除了灰尘等后,经由出口端口98b向高压流体喷出装置10的输入端口20供给。由于通过过滤器单元被清洁化后的流体压力向高压流体喷出装置10供给,因此提高其耐久性。
60.本发明的高压流体喷出装置不限于上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,当然能够采用各种结构。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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