气动控制回路及相关气动执行装置、提升设备和气控柜的制作方法

1.本实用新型涉及气动领域，特别涉及一种气动控制回路及相关气动执行装置、提升设备和气控柜。


背景技术：

2.随着工业的发展，气动系统广泛应用于工业各个行业，它的优势是可直接应用在要求无电的场合(即禁止电火花出现的易燃易爆环境中)。
3.使用此类气动系统的设备在某些使用场景下，例如使用气缸在提升重物时，一旦气源被切断或者供给压力异常或者出现意外情况，需要保证气缸吊起的重物能够稳定而不会意外掉落的措施，保障安全。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种气动控制回路及相关气动执行装置、提升设备和气控柜：
5.作为本实用新型实施例的第一个方面，本实用新型实施例提供了一种气缸的气动控制回路，包括：气源处理通路、换向停止阀、带有先导单向阀的第一调速阀；气控锁止阀和急停操作阀；所述急停操作阀通过控制气路与所述气控锁止阀连接；
6.气源处理通路与换向停止阀连接，所述换向停止阀用于分别与气缸的无杆腔和有杆腔连接，以形成可切换的有杆腔供气通道和无杆腔的供气通道；
7.所述第一调速阀设置于所述换向停止阀的无杆腔供气通道上；
8.所述气控锁止阀设置于所述换向停止阀和第一调速阀与第二调速阀的气路通道上，以使得在急停操作阀的控制下控制无杆腔供气通道和有杆腔供气通道关闭。
9.上述气缸的气动控制回路，还包括：第二调速阀；
10.所述第二调速阀设置于所述换向停止阀的有杆腔供气通道上；
11.所述第二调速阀与所述第一调速阀之间通过控制气路连接，以使得第二调速阀所在的有杆端供气通道无供气的情况下，第一调速阀的先导单向阀复位截止。
12.所述气源处理通路，包括：与气源通入口依次连接的空气过滤器、残压释放阀、油雾分离器、第一减压阀和第一压力表。
13.所述气源处理通路，还包括：气罐和单向阀；
14.所述单向阀和所述气罐依次连接于所述第一减压阀与所述换向停止阀之间。
15.所述气源处理通路，还包括：第二减压阀和第二压力表；所述第二减压阀的减压精度高于所述第一减压阀；
16.所述第二减压阀和第二压力表设置于所述气罐和所述换向停止阀之间。
17.所述换向停止阀为三位四通阀。
18.作为本实用新型实施例的第二个方面，本实用新型实施例提供了一种气动执行装置，包括如前述气缸的气动控制回路和与所述气动控制回路连接的气缸。
19.作为本实用新型实施例的第三个方面，本实用新型实施例提供了一种气动提升设备，所述设备包含如前述的气动执行装置。
20.作为本实用新型实施例的第四个方面，本实用新型实施例提供了一种气控柜，包括：柜体和设置于柜体内的气源处理通路、换向停止阀、气控锁止阀和急停操作阀；
21.所述气源处理通路、换向停止阀和气控锁止阀依次连接；所述急停操作阀通过控制气路与所述气控锁止阀连接；
22.气源处理通路与换向停止阀连接，所述换向停止阀用于分别与气缸的无杆腔和有杆腔连接，以形成可切换的有杆腔供气通道和无杆腔的供气通道；
23.所述柜体上设置有所述急停操作阀的操作按钮，以及用于控制气缸动作的进出气接口。
24.所述气源处理通路，包括：
25.与气源通入口依次连接的空气过滤器、残压释放阀、油雾分离器、第一减压阀、第一压力表和单向阀、气罐、第二减压阀和第二压力表。
26.所述柜体上还设置有下述任一项或多项的操作按钮：残压释放阀、第一减压阀、第二减压阀和换向停止阀，以及所述第一压力表和第二压力表的参数显示窗口。
27.所述急停操作阀的操作按钮设置于所述柜体的顶面；
28.残压释放阀的操作按钮、第一减压阀的操作按钮、第二减压阀的操作按钮、换向停止阀的操作按钮，以及所述第一压力表和第二压力表的参数显示窗口，设置于所述柜体的至少一个侧面上。
29.所述进出气接口内凹地设置于所述柜体表面。
30.所述柜体上还设置有手提把手。
31.本实用新型实施例至少实现了如下技术效果：
32.本实用新型实施例提供的气动控制回路及相关气动执行装置、提升设备和气控柜中，第一调速阀是带有先导单向阀的调速阀，在气缸的无杆腔进气(例如提升重物)的过程中，在不需要人工干预的情况下，也可以有效地防止气缸无杆腔的气体倒流，使得气缸中气压稳定，防止重物掉落。并且，气控锁止阀和急停操作阀之间通过控制气路连接，在出现气源切断、供给气的压力异常或者气压不稳的情况下，还可以通过操作急停操作阀来控制气控锁止阀关闭气路，保持气缸中气压稳定，防止重物掉落而发生安全事故。
33.本实用新型实施例提供的气控柜，无需打开气控柜，可对气控柜中的各气控元件进行操作，并方便查看控制回路气控参数，操作简便。
34.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中具有相同参考数字标号的元
件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
36.图1是本实用新型实施例提供的气动控制回路的结构示意图；
37.图2-图5是本实用新型实施例提供的气控柜的结构示意图。
38.附图标记说明：
39.1空气过滤器，2残压释放阀，3油雾分离器，4第一减压阀，5第一压力表，6单向阀，7气罐，8第二减压阀，9第二压力表，10换向停止阀，11急停操作阀，12气控锁止阀，13第一调速阀，14第二调速阀， 15气缸，16柜体，17手提把手，18进出气接口，19急停操作阀的操作按钮。
具体实施方式
40.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
41.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
42.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.参照图1所示，本实用新型实施例提供一种气动控制回路，参照图1所示，包括：
45.气源处理通路、换向停止阀10、带有先导单向阀的第一调速阀13；气控锁止阀12和急停操作阀11；急停操作阀11通过控制气路与气控锁止阀12连接；
46.气源处理通路与换向停止阀10连接，换向停止阀10用于分别与气缸15的无杆腔和有杆腔连接，以形成可切换的有杆腔供气通道和无杆腔供气通道；
47.第一调速阀13设置于换向停止阀10的无杆腔供气通道上；
48.气控锁止阀12设置于所述换向停止阀10和第一调速阀13与第二调速阀14的气路通道上，以使得在急停操作阀11的控制下控制无杆腔供气通道和有杆腔供气通道关闭。
49.本实用新型实施例提供的上述气动控制回路中，换向停止阀10用于通过切换左右气路(分别用于通向气缸15的有杆腔和无杆腔)以及关闭气路，从而控制气缸15活塞杆的上升、下降和停止，可根据工艺流程对此阀进行调控。
50.在具体实施时，换向停止阀10例如可以采用三位四通阀或者类似具有换向和停止功能的阀门实现。本实用新型实施例采用何种具体的阀门，不做限定。
51.若需在无电火花的易燃易爆的环境中使用，换向停止阀的具体类型还要满足气控非电控的条件。
52.气控锁止阀12和急停操作阀11之间通过控制气路连接，可以在出现气源切断、供给气的压力异常或者气压不稳的情况下，可以通过操作急停操作阀11来控制气控锁止阀12关闭气路，保持气缸15中气压稳定，防止重物掉落而发生安全事故。
53.并且，本实用新型实施例中，第一调速阀13是带有先导单向阀的调速阀，在气缸15的无杆腔进气(例如提升重物)的过程中，在不需要人工干预的情况下，也可以有效地防止气缸15无杆腔的气体倒流，使得气缸15中气压稳定，防止重物掉落。
54.在一个实施例中，参照图1所示，上述气缸的气动控制回路还可以包括：第二调速阀14；
55.在本实用新型实施例中，为了方便区分，将带有先导单向阀的调速阀称为第一调速阀13，将未带有先导单向阀的调速阀称为第二调速阀 14；第二调节阀的功能包括其常规功能即调节气体流量等，第一调速阀 13除了包含其常规功能之外，还因为带有先导单向阀，具备先导单向阀的功能，在先导气的控制下，可实现单向气体流动，防止气体倒流的作用。
56.第二调速阀14设置于换向停止阀10的有杆腔供气通道上；
57.第二调速阀14与第一调速阀13之间通过控制气路连接，以使得第二调速阀14所在的有杆腔供气通道无供气的情况下，第一调速阀13的先导单向阀复位截止。
58.参照图1所述，第一调速阀13可以在第二调速阀14中无气流的情况下，第一调速阀13的先导单向阀发挥截止作用，阻止气缸15的无杆腔内气体回流。
59.反之，若第二调速阀14中有气流通过，也就是气缸15有杆腔通气的情况下，第二调速阀14正常工作，第一调速阀13的先导单向阀不发挥作用，第一调速阀13起到常规调速阀的作用。
60.参照图1所示，气源处理通路，例如可包括：与气源通入口依次连接的空气过滤器1、残压释放阀2、油雾分离器3、第一减压阀4和第一压力表5。
61.气源通常使用压缩空气，因此，空气过滤器1用于对气源供给的气体中的杂质进行初步过滤，油雾分离器3用于进一步对气体中的油雾等杂质进行分离。残压释放阀2用于切断气源供给和释放后端残压，当维护管路时可对管路进行泄压。
62.第一压力表5与第一减压阀4配套使用，可实时显示经减压阀调节后的气体压力。
63.为了保证整个控制回路中气体压力的稳定，本实用新型实施例中，在气源处理通路中，还可以设置气罐7和单向阀6，单向阀6和气罐7 依次连接于第一减压阀4与所述换向停止阀10之间，单向阀6位于靠近第一减压阀4和第一压力表5的一侧，气罐7可起到存储压缩空气和稳压的作用，保证后端供给的是稳定的气体压力，也可防止前端突然断气影响气缸15的作动。
64.为了更精细地控制气体压力，保证后端气体供给的稳定性，本实用新型实施例中，还可以在气源处理通路中设置第二减压阀8和第二压力表；第二减压阀8的减压精度高于第一减压阀4；第二减压阀8和第二压力表9设置于气罐7和换向停止阀10之间。
65.第一减压阀4和第一压力表5用于对气体压力进行粗调节，满足后端气体压力可满足大致使用的标准。
66.气罐7后连接第二减压阀8和第二压力表9，可实现对气体压力进行精确调节，以便达到更加精确的气缸输出力。
67.图1所示的气动控制回路，其气路的工作过程和相关工作原理如下：
68.气源通入压缩空气
→
残压释放阀打开
→
调整第一减压阀和第二减压阀的压力
→
换向停止阀(例如三位四通阀)切换到左位
→
急停操作阀常开，处于弹簧复位状态
→
锁止阀先导气导通位于左位
→
主气路导通，气缸的活塞杆伸出，重物被提升。在提升过程中，气缸有杆腔排气，使得带先导式单向阀的第一调速阀反向未导通，这样气缸无杆腔的空气无法倒流，当供给压力异常时，可防止活塞向下、被托举的重物掉落。无论是在提升重物或者降落重物时，一旦气源被切断或者供给气压不稳，导致可能出现重物掉落的风险，这时均可紧急拍下急停操作阀的操作按钮将气控锁止阀的先导气路断开，气控锁止阀复位到右位，通向气缸的主气路被关闭，可有效防止重物掉落发生安全事故。
69.本实用新型实施例还提供了一种气动执行装置，该气动执行装置包括如前述气缸的气动控制回路，以及与气动控制回路连接的气缸。
70.本实用新型实施例还提供了一种使用上述气动执行装置的气动提升设备，该设备包含了前述的气动执行装置。
71.本实用新型实施例所提供的气动执行装置、气动提升设备中的气动控制回路的具体实现方式可以参照上述实施例中对气缸的气动控制回路的详细描述，当然，在实现过程中，本领域技术人员也可以参照现有技术中的详细描述，重复之处，不再赘述。
72.为了方便实现上述气缸的气动控制回路、气动执行装置的功能，本实用新型实施例还提供了一种可移动的气控柜，参照图2～5所示，该气控柜包括：柜体16和设置于柜体16内的气源处理通路、换向停止阀10、气控锁止阀12和急停操作阀11等；
73.气源处理通路、换向停止阀10和气控锁止阀12依次连接；急停操作阀11通过控制气路与气控锁止阀12连接；
74.气源处理通路与换向停止阀10连接，换向停止阀10用于分别与气缸15的无杆腔和有杆腔连接，以形成可切换的有杆腔供气通道和无杆腔的供气通道；
75.柜体上设置有所述急停操作阀的操作按钮19，以及用于控制气缸 15动作的进出气接口18。
76.气控柜内包含气源处理通路和部分气动控制回路具体的结构，可参照前述气动控制回路的具体结构，区别在于，气控柜内部包含了前述气动控制回路中除了第一调速阀13和第二调速阀14之外的部分(结构例如可参照图1中双点划线圈出的部分)。重复之处在此不再赘述。
77.参照图3所示，在柜体16的透视图中，可以看出柜体16内设置有气控锁止阀12、急停操作阀11、空气过滤器1、油雾分离器3、单向阀 6、气缸15等(仅示意出部分元件)。
78.气控柜还可以通过设置其他结构，以方便携带和移动，例如底部安装可移动的滚轮等。本实用新型实施例对此类结构不做限定。
79.参照图2～图5所示，气控柜的柜体16可为长方体结构，顶部有手提把手17，易于搬运。但本实用新型实施例并不限于柜体的具体形状。
80.柜体16上还设置有下述任一项或多项阀门的操作按钮：残压释放阀、第一减压阀4、第二减压阀8和换向停止阀10，以及第一压力表5 和第二压力表9的参数显示窗口。
81.进一步地，参照图2所示，残压释放阀2的操作按钮、第一减压阀 4的操作按钮、第二减压阀8的操作按钮、换向停止阀10的操作按钮，以及第一压力表5和第二压力表9的参数显示窗口，设置于柜体16的至少一个侧面上。
82.需要说明的是，图2、图4和图5所示是上述多项操作按钮和显示窗口均布置于柜体16的同一侧面上，但该方式仅为上述多项操作按钮和显示窗口多种可能的布置方式中的某一种方式，本实用新型实施例并不限定气控柜上各多项操作按钮和显示窗口布置的具体方式，能够方便操作和查看的各种可能的布局方式均可。
83.为了方便在出现紧急情况，例如气源被切断或供给电压不稳，需要紧急断开气控锁止阀12的情况，操作急停操作阀，在本实用新型实施例中，急停操作阀的操作按钮19设置于柜体16的顶面。
84.为了避免进出口处接头在操作时被磕碰等导致接头的损坏，进出气接口18可内凹地设置于柜体表面上。
85.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
86.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。可单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例，或者与一个或更多其他方面和/或其他实施例结合使用。
87.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。