一种带做功气缸的可自动复位的换向阀

1.本发明涉及一种带做功气缸的可自动复位的换向阀。


背景技术：

2.随着科学技术的逐渐发展，气压传动技术广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、交通运输等各行各业。气压传动技术有其他控制方式如机械控制、电器控制、液压控制不可比拟的优点。如绿色环保、响应速度快、防火、防爆、耐潮、结构简单，便于安装维护。
3.换向阀是气压传动系统中应用非常广泛的一种方向控制阀，其结构简单、紧凑、密封可靠，多用于组成全气阀控制的气压传动系统。它以压缩空气为动力推动换向阀阀芯移动，使气路换向或者接通，分为双气控和单气控两种类型。但是现有技术中的换向阀控制精度低。


技术实现要素：

4.本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种带做功气缸的可自动复位的换向阀的技术方案，可以使气体经气路通道进入到第一气仓、第二上气仓、第二下气仓和第三气仓内，用于控制微压平衡阀、活塞机构和计时触发活塞动作，提高气动控制精度，同时经微压平衡阀和活塞机构可以实现换向阀内气体的换向。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种带做功气缸的可自动复位的换向阀，其特征在于：包括
7.阀体，阀体内设有气路通道；
8.至少一个第一气仓，第一气仓内设有微压平衡阀，用于控制第一气仓的开关；
9.至少一个第二上气仓和至少一个第二下气仓，第二上气仓通过衔接管连通第二下气仓，第二上气仓、衔接管和第二下气仓内设有活塞机构，用于控制第二上气仓和第二下气仓的开关；
10.和至少一个第三气仓，用于安装计时触发活塞；
11.气体进入气路通道后，通过对微压平衡阀施加压力，控制活塞机构移动，实现气路通道内的气体推动计时触发活塞往复移动；通过上述结构的设计，可以使气体经气路通道进入第一气仓、第二上气仓、第二下气仓和第三气仓内，用于控制微压平衡阀、活塞机构和计时触发活塞动作，提高气动控制精度，同时经微压平衡阀和活塞机构可以实现换向阀内气体的换向。
12.进一步，气路通道包括第一输气管、第二输气管、第三输气管、第四输气管、第五输气管、排气管和第六输气管，第一输气管连通第一气仓，第一输气管通过第二输气管连通第三输气管和第四输气管，第三输气管和第四输气管分别连通第二上气仓和第三气仓，第一气仓通过第五输气管连通第二下气仓，第二下气仓设有排气管，衔接管连通第六输气管，第一输气管用于将气体输入第一气仓，并通过第二输气管经第三输气管和第四输气管分别输入第二上气仓和第三气仓，第一气仓内的气体可以经第五输气管输入第二下气仓，第二上
气仓内的气体可以经第六输气管输出，第二下气仓内的气体可以通过排气管输出。
13.进一步，排气管的进气端口位于第五输气管的出气端口上方，此结构的设计，不仅可以保证第五输气管输入第二下气仓的气体带动活塞机构向上推动，便于第三输气管输入第二上气仓的气体经衔接管经第六输气管输出，而且可以在活塞机构向下移动的过程中，使第二下气仓下部的气体通过第五输气管经第一气仓排出，衔接管和第二下气仓上部的气体通过排气管排出，控制灵活方便，不会造成漏气，提高控制精度。
14.进一步，活塞机构包括阀杆、阀芯和第二密封垫，第二密封垫和阀芯位于阀杆的两端，第二密封垫位于第二上气仓内，阀芯位于第二下气仓内，阀芯可以带动阀杆向上移动，进而可以将第二密封垫打开，便于第二上气仓中气体的流动。
15.进一步，第二上气仓设有气仓堵头，第二密封垫通过弹簧连接气仓堵头，通过弹簧可以将第二密封垫向下压，直至将衔接管封堵，阀杆带动阀芯可以向下移动，使衔接管和第二下气仓上部的空气通过排气管排出。
16.进一步，阀芯的底部位于第五输气管的出气端口上方，不会造成第五输气管的堵塞，保证第二下气仓能顺利的进行吸气和排气。
17.进一步，第二下气仓的尺寸大于第二上气仓的尺寸，有利于通过较小的力气控制较大的阀门。
18.进一步，微压平衡阀包括微压平衡阀体、推动组件和第一密封垫，微压平衡阀体设于第一气仓内，微压平衡阀体上对称设有半圆形块，第一密封垫位于两个半圆形块形成的腔体内，推动组件带动第一密封垫沿腔体移动，通过推动组件沿着微压平衡阀体移动，进而可以带动第一密封垫沿腔体移动，实现第一输气管与第一气仓之间的封闭或打开，两个半圆形块可以对第一密封垫进行限位。
19.进一步，推动组件包括微压平衡阀顶针、顶推块和挤压块，挤压块固定于顶推块上，挤压块上设有第二通气槽，第二通气槽连通腔体，微压平衡阀体上设有第一通孔和第二通孔，第二通孔通过第一通孔连通腔体，微压平衡阀顶针经顶推块带动挤压块移动，实现第一密封垫的压紧或松开，通过微压平衡阀顶针沿第二通孔和第一通孔移动，可以带动顶推块沿第一通孔和腔体移动，进而可以通过挤压块对第一密封垫进行挤压，第二通气槽可以在第二下气仓的底部气体排气时通过第一气仓输出，挤压块和顶推块的尺寸均小于腔体的尺寸，使顶推块和挤压块浮动装配。
20.进一步，两个半圆形块之间形成第一通气槽，用于气体流通，便于将腔体内的气体通过第一通气槽进行输送。
21.本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
22.1、本发明可以使气体经气路通道进入第一气仓、第二上气仓、第二下气仓和第三气仓内，用于控制微压平衡阀、活塞机构和计时触发活塞动作，提高气动控制精度，同时经微压平衡阀和活塞机构可以实现换向阀内气体的换向。
23.2、第一输气管用于将气体输入第一气仓，并通过第二输气管经第三输气管和第四输气管分别输入第二上气仓和第三气仓，第一气仓内的气体可以经第五输气管输入第二下气仓，第二上气仓内的气体可以经第六输气管输出，第二下气仓内的气体可以通过排气管输出。
24.3、排气管的进气端口位于第五输气管的出气端口上方，不仅可以保证第五输气管
输入第二下气仓的气体带动活塞机构向上推动，便于第三输气管输入第二上气仓的气体经衔接管经第六输气管输出，而且可以在活塞机构向下移动的过程中，使第二下气仓下部的气体通过第五输气管经第一气仓排出，衔接管和第二下气仓上部的气体通过排气管排出，控制灵活方便，不会造成漏气，提高控制精度。
25.4、阀芯的底部位于第五输气管的出气端口上方，不会造成第五输气管的堵塞，保证第二下气仓能顺利的进行吸气和排气。
附图说明：
26.下面结合附图对本发明作进一步说明：
27.图1为本发明一种带做功气缸的可自动复位的换向阀的效果图；
28.图2为本发明的内部结构示意图；
29.图3为本发明中微压平衡阀体、推动组件和第一密封垫之间的连接示意图；
30.图4为图3的主视图；
31.图5为图4中a-a方向的结构示意图；
32.图6为本发明中推动组件的效果图；
33.图7为图1的主视图；
34.图8为图7中b-b方向的结构示意图。
35.图中：1-阀体；101-凹槽；102-凸台；103-定位柱；
36.201-进气嘴接头；202-出气嘴接头；206-第一气仓；207-第二上气仓；208-第二下气仓；209-第三气仓；210-第一输气管；211-第二输气管；212-第三输气管；213-第四输气管；214-第五输气管；215-排气管；216-第六输气管；217-衔接管；218-密封堵头钢珠；
37.3-微压平衡阀；301-微压平衡阀体；302-微压平衡阀顶针；302a-第一助推杆；302b-衔接杆；302c-第二助推杆；303-半圆形块；304-第一通气槽；305-第一密封垫；306-挤压块；306a-第二通气槽；307-顶推块；307a-顶推盘；307b-顶推杆；308-第一通孔；309-第二通孔；
38.401-阀杆；402-阀芯；403-第二密封垫；404-气仓堵头；405-弹簧。
具体实施方式
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
41.需要说明书的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
42.如图1至图8所示，为本发明一种带做功气缸的可自动复位的换向阀，包括阀体1，阀体1的外侧设有进气嘴接头201和出气嘴接头202，用于连通外部的供气设备。阀体1上设
有凹槽101和凸台102，凸台102上安装有定位柱103，便于与外部的机械传动机构进行连接。
43.阀体1内设有一个第一气仓206，第一气仓206内设有微压平衡阀3，用于控制第一气仓206的开关。微压平衡阀3包括微压平衡阀体301、推动组件和第一密封垫305，微压平衡阀体301设于第一气仓206内，微压平衡阀体301上对称设有半圆形块303，第一密封垫305位于两个半圆形块303形成的腔体内，推动组件带动第一密封垫305沿腔体移动，通过推动组件沿着微压平衡阀体301移动，进而可以带动第一密封垫305沿腔体移动，实现第一输气管210与第一气仓206之间的封闭或打开，两个半圆形块303可以对第一密封垫305进行限位。两个半圆形块303之间形成第一通气槽304，用于气体流通，便于将腔体内的气体通过第一通气槽304进行输送。
44.推动组件包括微压平衡阀顶针302、顶推块307和挤压块306，挤压块306固定于顶推块307上，挤压块306上设有第二通气槽306a，第二通气槽306a连通腔体，微压平衡阀体301上设有第一通孔308和第二通孔309，第二通孔309通过第一通孔308连通腔体，第一通孔的直径小于第二通孔的直径，微压平衡阀顶针302经顶推块307带动挤压块306移动，实现第一密封垫305的压紧或松开，通过微压平衡阀顶针302沿第二通孔309和第一通孔308移动，可以带动顶推块307沿第一通孔308和腔体移动，进而可以通过挤压块306对第一密封垫305进行挤压，第二通气槽306a可以在第二下气仓208的底部气体排气时通过第一气仓206输出，挤压块306和顶推块307的尺寸均小于腔体的尺寸，使顶推块307和挤压块306浮动装配。
45.微压平衡阀顶针302包括第一助推杆302a、第二助推杆302c和衔接杆302b，第一助推杆302a通过衔接杆302b连接第二助推杆302c，第一助推杆302a的直径小于第二助推杆302c的直径，第一助推杆302a与第一通孔308相匹配，第二助推杆302c与第二通孔309相匹配，衔接杆302b呈圆锥形结构，衔接杆302b较小的端面连接第一助推杆302a，较大的端面连接第二助推杆302c，不仅有利于微压平衡阀顶针302沿微压平衡阀体301移动，而且有利于第二下气仓208的通过第一通孔308和第二通孔309内的缝隙进行排气。
46.顶推块307包括顶推盘307a和顶推杆307b，顶推杆307b垂直固定于顶推盘307a的中心，顶推杆307b抵住第一助推杆302a的端部，顶推杆307b与第一通孔308相匹配，顶推盘307a位于腔体内，挤压块306固定安装在顶推盘307a上，位于顶推杆307b的相对一侧。
47.阀体1内设置有一个第二上气仓207和一个第二下气仓208，第二上气仓207通过衔接管217连通第二下气仓208，第二上气仓207、衔接管217和第二下气仓208内设有活塞机构，用于控制第二上气仓207和第二下气仓208的开关。活塞机构包括阀杆401、阀芯402和第二密封垫403，第二密封垫403和阀芯402位于阀杆401的两端，第二密封垫403位于第二上气仓207内，阀芯402位于第二下气仓208内，阀芯402可以带动阀杆401向上移动，进而可以将第二密封垫403打开，便于第二上气仓207中气体的流动。
48.第二上气仓207设有气仓堵头404，第二密封垫403通过弹簧405连接气仓堵头404，通过弹簧405可以将第二密封垫403向下压，直至将衔接管217封堵，阀杆401带动阀芯402可以向下移动，使衔接管217和第二下气仓208上部的空气通过排气管215排出。阀芯402的底部位于第五输气管214的出气端口上方，不会造成第五输气管214的堵塞，保证第二下气仓208能顺利的进行吸气和排气。第二下气仓208的尺寸大于第二上气仓207的尺寸，有利于通过较小的力气控制较大的阀门。
49.阀体1内还设置有一个第三气仓209，用于安装计时触发活塞。阀体1内设有气路通
道，气体进入气路通道后，通过对微压平衡阀3施加压力，控制活塞机构移动，实现气路通道内的气体推动计时触发活塞往复移动；通过上述结构的设计，可以使气体经气路通道进入第一气仓206、第二上气仓207、第二下气仓208和第三气仓209内，用于控制微压平衡阀3、活塞机构和计时触发活塞动作，提高气动控制精度，同时经微压平衡阀3和活塞机构可以实现换向阀内气体的换向。
50.气路通道包括第一输气管210、第二输气管211、第三输气管212、第四输气管213、第五输气管214、排气管215和第六输气管216，第一输气管210连通第一气仓206，第一输气管210通过第二输气管211连通第三输气管212和第四输气管213，第三输气管212和第四输气管213分别连通第二上气仓207和第三气仓209，第一气仓206通过第五输气管214连通第二下气仓208，第二下气仓208设有排气管215，衔接管217连通第六输气管216，第一输气管210用于将气体输入第一气仓206，并通过第二输气管211经第三输气管212和第四输气管213分别输入第二上气仓207和第三气仓209，第一气仓206内的气体可以经第五输气管214输入第二下气仓208，第二上气仓207内的气体可以经第六输气管216输出，第二下气仓208内的气体可以通过排气管215输出。
51.排气管215的进气端口位于第五输气管214的出气端口上方，此结构的设计，不仅可以保证第五输气管214输入第二下气仓208的气体带动活塞机构向上推动，便于第三输气管212输入第二上气仓207的气体经衔接管217经第六输气管216输出，而且可以在活塞机构向下移动的过程中，使第二下气仓208下部的气体通过第五输气管214经第一气仓206排出，衔接管217和第二下气仓208上部的气体通过排气管215排出，控制灵活方便，不会造成漏气，提高控制精度。第二输气管211、第三输气管212、第四输气管213和第五输气管214上均设有密封堵头钢珠218。
52.本发明在实际使用时可以配合计时设定机构和机械传动机构使用，计时设定机构用于精确设定执行结构的动作时长，计时设定机构包括涡轮和时长设定轮，时长设定轮上设有第一刻度和外齿圈，涡轮与外齿圈相互啮合。
53.机械传动机构包括读秒轮、一带动读秒轮转动的第一传动齿轮、一通过双棘轮组件连接第一传动齿轮的齿轮传动组件、一连接齿轮传动组件的擒纵组件和一驱动第一传动齿轮转动的驱动组件。
54.第一传动齿轮包括第一齿轮和转动盘，第一齿轮固定于转动盘，转动盘上设有卡槽和第一内齿圈。
55.双棘轮组件包括第二套筒、第一棘轮和第二棘轮，第二套筒通过第一棘轮连接第二棘轮，第二套筒、第一棘轮和第二棘轮为一体成型结构，第一棘轮上设有u型弹片，第一棘轮与第一内齿圈相匹配，第二棘轮上设有棘轮弹片，棘轮弹片沿第二棘轮的外圆周均匀分布。
56.齿轮传动组件包括第二传动齿轮、第三传动齿轮和第四传动齿轮，第二传动齿轮上设有与第二棘轮相匹配的第二内齿圈，第三传动齿轮上设有第二齿轮，第二齿轮与第二传动齿轮相互啮合，第四传动齿轮与第三传动齿轮相互啮合。
57.擒纵组件包括游丝、摆轮、擒纵叉和擒纵轮，游丝设于摆轮上，擒纵叉设于摆轮与擒纵轮之间，擒纵叉上设有擒纵叉片。
58.驱动组件包括摆动件、复位解锁杠杆、扇形齿轮、读秒轮锁定叉和调节杆，摆动件、
扇形齿轮和读秒轮锁定叉同轴设置，摆动件通过回转弹簧405连接扇形齿轮，扇形齿轮与第一传动齿轮相互啮合，摆动件通过复位解锁杠杆带动读秒轮锁定叉转动，摆动件连接计时触发活塞，计时触发活塞连接于换向气阀，摆动件上设有复位弹簧405，读秒轮锁定叉与扇形齿轮同轴，调节杆设于读秒轮锁定叉上，调节杆通过第一弹簧405和微压平衡阀顶针302连接换向气阀，。
59.其具体使用步骤如下所示：
60.1、首先通过计时设定机构进行时间设定，使时长设定轮转动至所需的位置；
61.2、然后通过进气嘴接头201输入气体，气体无法进入第一气仓206、第二下气仓208，气体通过第一输气管210经第二输气管211和第四输气管213进入第三气仓209，带动计时触发活塞伸出，气体通过第二输气管211经第三输气管212到达第二上气仓207；
62.3、计时触发活塞带动摆动件顺时针旋转，回转弹簧405将力传到扇形齿轮开始顺时针旋转，第一传动齿轮逆时针旋转至所需的位置，读秒轮锁定叉卡入第一传动齿轮上，瞬间在第一弹簧405的作用下使调节杆往上抬，微压平衡阀顶针302丢失掉压力往上动，气体将第一密封垫305顶起，使气体通过第五输气管214到达第二下气仓208，将阀杆401向上顶，使第二上气仓207内的第二密封垫403被顶起，第一输气管210内的气体经第二输气管211进入第三输气管212，并进入第二上气仓207，再通过衔接管217经第六输气管216通过出气嘴接头202输出，计时结束，达到进气嘴接头201和出气嘴接头202连通。
63.4、进气嘴接头201停止通气，出气嘴接头202没有气体，计时触发活塞向下移动，复位弹簧405回拉，使摆动件转动到复位位置时带动复位解锁杠杆转动，并推动读秒轮锁定叉脱离第一传动齿轮，此时扇形齿轮受回转弹簧405的作用逆时针旋转，微压平衡阀顶针302往下压，将第一气仓206与第一输气管210联通气路封堵，第二下气仓208内的气体通过第五输气管214经通道和轴孔排往大气；与出气嘴接头202接通的管路内气体将通过第六输气管216经衔接管217由排气管215排向大气。
64.5、复位过程中通过双棘轮组件确保带动齿轮传动组件不转动，进而保护擒纵组件和齿轮传动组件。
65.以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。