專利名稱:具有定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的自控閥的制作方法
本實(shí)用新型屬于氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)領(lǐng)域中的自動(dòng)控制閥。
使一個(gè)執(zhí)行缸的活塞實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)或變速運(yùn)動(dòng)，采用公知的電氣控制，需要用電磁滑閥和兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)；采用氣動(dòng)或液壓控制，需要用柱塞式滑閥和兩個(gè)先導(dǎo)閥；采用手動(dòng)轉(zhuǎn)閥控制，則需不停地搬動(dòng)手柄。
在公知的滑閥(或轉(zhuǎn)閥)中，離眼式定位機(jī)構(gòu)，是一個(gè)彈簧支承的鋼球，靠外力從一個(gè)弧坑推移到另一個(gè)弧坑內(nèi)，每個(gè)弧坑與一個(gè)工件位置相對(duì)應(yīng)，它只是保持工作時(shí)工位的穩(wěn)定，自身沒(méi)有自動(dòng)過(guò)點(diǎn)換向自控功能。
只用一個(gè)滑閥(或轉(zhuǎn)閥)不用加行程開(kāi)關(guān)或先導(dǎo)閥等其他輔助元件，就能使執(zhí)行缸活塞實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)或變速運(yùn)動(dòng)的控制，這種簡(jiǎn)便的技術(shù)方案，在公知的氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)領(lǐng)域、非電控制閥中未曾發(fā)現(xiàn)。
本實(shí)用新型的目的，就是提出一種氣動(dòng)和液壓兩用的、具有行程定位和自動(dòng)彈性過(guò)點(diǎn)換向功能的新型滑閥或轉(zhuǎn)閥，只用這樣的一個(gè)閥就能使執(zhí)行缸活塞實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)或變速運(yùn)動(dòng)的控制。
本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)，與公知的滑閥或轉(zhuǎn)閥基本相同，有閥體、閥芯、閥蓋、定位桿、密封件和轉(zhuǎn)軸，閥芯上的溝槽或孔道與閥體上的圓孔構(gòu)成輸出或輸入回路。本實(shí)用新型與公知的滑閥或轉(zhuǎn)閥所不同的特征是靠一個(gè)彈性過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制閥芯與閥體相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生工作位置的改變，實(shí)現(xiàn)流體的換向或變換通道等。有無(wú)自動(dòng)彈性過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)是本實(shí)用新型的自控區(qū)別于他類的主要特征。自動(dòng)彈性過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)是由設(shè)有高低阻面和無(wú)阻區(qū)的過(guò)點(diǎn)件、定位凸點(diǎn)、能驅(qū)動(dòng)過(guò)件與定位凸相對(duì)運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)能彈簧、過(guò)點(diǎn)件上的中心支點(diǎn)、過(guò)點(diǎn)件或定位凸點(diǎn)后部安裝的退讓和復(fù)位彈簧所組成。各件在不同的應(yīng)用場(chǎng)合所起的作用不變，但就安裝位置和形狀尺寸等可宜而變。
在公知公用的控制閥上，閥芯的滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)都有通過(guò)閥體或外殼引出的能帶動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)的定位桿。而本實(shí)用新型是用定位桿通過(guò)儲(chǔ)能彈簧來(lái)驅(qū)動(dòng)閥芯的。通過(guò)定位桿壓縮儲(chǔ)能彈簧，使儲(chǔ)能彈簧積蓄一定彈性勢(shì)能，當(dāng)過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)所受的推力達(dá)到某一限量，定位凸點(diǎn)與過(guò)點(diǎn)件之間的彈性過(guò)盈受阻部分產(chǎn)生位移退讓，使定位凸點(diǎn)與過(guò)點(diǎn)件產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。外力消失，閥芯仍能依靠?jī)?chǔ)能彈簧事先積蓄的彈性勢(shì)能，對(duì)閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不停止，而相動(dòng)越過(guò)該閥的中間關(guān)閉死點(diǎn)到達(dá)下一個(gè)流體通道接通點(diǎn)時(shí)定位。
只用一個(gè)本實(shí)用新型的相控閥，就能控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)動(dòng)作，這相當(dāng)公知技術(shù)中兩個(gè)先導(dǎo)閥和一個(gè)兩位三通閥的組合功能。因此，簡(jiǎn)化了流體自控系統(tǒng)原來(lái)的構(gòu)成，有減少故障和明顯降低經(jīng)濟(jì)成本的效果。因?yàn)楸緦?shí)用新型的自控閥不是靠快速移動(dòng)的機(jī)械慣性力變位的，所以用在低速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中仍能保證工作的可靠性。經(jīng)試驗(yàn)，可用于二十四小時(shí)往復(fù)一次的低速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，用來(lái)控制太陽(yáng)能集熱器。因?yàn)楸緦?shí)用新型的自控閥也不是靠電磁閥控制的，所以不會(huì)產(chǎn)生電路火花。故特別適用于易燃易爆的工作場(chǎng)合。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型共有9幀附圖圖1是具有過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的滑閥式自控閥的全剖主視圖；圖2是具有過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的滑閥式自控閥的局剖俯視圖；圖3是過(guò)點(diǎn)件的立體圖；圖4是滑閥式自控閥控制執(zhí)行缸的示意圖；圖5是轉(zhuǎn)閥式自控閥局剖立體圖6是轉(zhuǎn)閥式自控閥閥體主視圖；圖7是轉(zhuǎn)閥式自控閥的閥芯立體圖；圖8是轉(zhuǎn)閥式自控閥的全剖主視圖；圖9是轉(zhuǎn)閥式自控閥的局剖俯視圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施例一通過(guò)如下滑閥上的過(guò)點(diǎn)件〔8〕是用支點(diǎn)〔0〕安裝在閥體〔3〕上，定位凸點(diǎn)〔6〕固定在閥芯〔7〕(參見(jiàn)圖1)上。工作時(shí)定位凸點(diǎn)〔6〕隨閥芯〔7〕作直線運(yùn)動(dòng)。儲(chǔ)能彈簧〔4〕分別裝在閥芯〔7〕與定位桿〔1〕和定位桿〔5〕之間。定位桿〔1和5〕從閥蓋〔2〕中心通過(guò)。過(guò)點(diǎn)件〔8〕下部安裝有彈簧〔9〕。閥體〔3〕上的孔Ⅰ接動(dòng)力源(見(jiàn)圖2)，孔Ⅳ接卸流通道，孔Ⅱ和Ⅲ互為換向的輸出、輸入孔。用于該滑閥的過(guò)點(diǎn)件〔8〕有兩個(gè)高阻面A、兩個(gè)低阻面B和一個(gè)凹陷的無(wú)阻區(qū)C(參見(jiàn)附圖3)。無(wú)阻區(qū)的平面C設(shè)置在兩個(gè)低阻面B之間。高阻面A與過(guò)點(diǎn)件水平面的夾角α大于低阻面B與該水平面的夾角β。定位凸點(diǎn)〔6〕設(shè)置在過(guò)點(diǎn)件〔8〕有高、低阻面和無(wú)阻面那側(cè)面的上方。這種形狀的結(jié)構(gòu)，使定位凸點(diǎn)與過(guò)點(diǎn)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，高、低阻面不同的各接觸點(diǎn)受的阻力不等。形成過(guò)點(diǎn)件在分力作用下做彈性位移繞支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩不等。定位凸點(diǎn)隨閥芯在儲(chǔ)能彈簧的勢(shì)能作用下迅速被彈過(guò)低阻面和無(wú)阻區(qū)，始終往復(fù)定位于過(guò)點(diǎn)件的兩個(gè)高阻面A上，而不在低阻面和無(wú)阻區(qū)內(nèi)停留。在設(shè)計(jì)上，無(wú)阻區(qū)同閥的中間關(guān)閉位置相吻合，兩個(gè)高阻面同閥的兩個(gè)工作位置相吻合，所以保證了自控動(dòng)作的穩(wěn)定可靠。
用一個(gè)本實(shí)用新型的自控滑閥控制一個(gè)執(zhí)行缸活塞實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)施例如圖4和圖1所示。執(zhí)行缸活塞向右移動(dòng)時(shí)，活塞桿帶動(dòng)撥叉上的h桿碰壓定位桿〔1〕。定位桿〔1〕壓縮左側(cè)的儲(chǔ)能彈簧〔4〕。儲(chǔ)備一限量彈性勢(shì)能推動(dòng)定位凸位〔6〕越過(guò)過(guò)點(diǎn)件〔8〕左邊的高阻面A，并在左側(cè)儲(chǔ)能彈簧〔4〕的繼續(xù)作用下，將閥芯彈向右邊，同時(shí)閥芯帶著定位凸點(diǎn)〔6〕越過(guò)中間無(wú)阻區(qū)C和低阻面B，運(yùn)動(dòng)到過(guò)點(diǎn)件右側(cè)的高阻面A一方。使得自控閥的閥芯位置改變，流體發(fā)生換向，執(zhí)行缸活塞開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)?；钊麠U帶動(dòng)撥叉向左運(yùn)動(dòng)。撥叉桿h與定位桿〔1〕脫離接觸，而后撥叉桿t碰壓自控滑閥右側(cè)定位桿〔5〕，反向重復(fù)先前的動(dòng)作。只要流體動(dòng)力源不停止輸入，活塞就不停地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
如果將執(zhí)行缸活塞帶動(dòng)的撥叉的一側(cè)(t)去掉，那么活塞桿只能往復(fù)一次就停止運(yùn)動(dòng)。例如停在右位時(shí)，把定位桿〔5〕當(dāng)作手動(dòng)按鈕，每按動(dòng)一次，活塞桿就往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，則實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)控制。
本實(shí)用新型自控閥的再一實(shí)施例為具有定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)閥式自控閥。如圖5所示；過(guò)點(diǎn)件〔8〕是安裝在閥蓋〔15〕上，定位凸點(diǎn)〔6〕固定在手柄立柱〔12〕上，閥芯〔14〕通過(guò)軸〔13〕與立柱〔12〕固定在一起。軸〔13〕安裝在閥體〔10〕上可繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯〔14〕和定位凸點(diǎn)〔6〕可同時(shí)與立柱〔12〕隨軸〔13〕轉(zhuǎn)動(dòng)。該自控轉(zhuǎn)閥孔Ⅰ接動(dòng)力源，孔Ⅳ與中孔相通接卸流通道(參見(jiàn)附圖6)，孔Ⅱ接左孔，孔Ⅲ接右孔。該轉(zhuǎn)閥的閥芯上有一H寬的凹坑(參見(jiàn)附圖7)。這H寬的凹坑只能同時(shí)罩住閥體〔10〕上左、中、右三個(gè)孔中包括中孔的兩個(gè)孔，而隔開(kāi)另一個(gè)孔。即罩住中孔和左孔隔開(kāi)右孔，或罩住中孔和右孔而隔開(kāi)左孔。當(dāng)閥芯〔14〕與定位凸點(diǎn)〔6〕隨立柱〔12〕擺動(dòng)到左位時(shí)，閥芯〔14〕上的H寬凹坑同時(shí)罩住中孔和左孔。孔Ⅰ與右孔相通，中孔與左孔相通。當(dāng)定位桿〔11〕左端受推時(shí)，定位桿〔11〕壓縮左側(cè)儲(chǔ)能彈簧〔4〕而推動(dòng)立柱〔12〕向右擺動(dòng)。帶動(dòng)定位凸點(diǎn)〔6〕壓迫定位于過(guò)點(diǎn)件〔8〕的左側(cè)高阻面上。過(guò)點(diǎn)件壓縮下面的彈簧〔9〕，隨壓力的增加使過(guò)點(diǎn)件繞支點(diǎn)〔0〕轉(zhuǎn)動(dòng)，而讓過(guò)凸點(diǎn)〔6〕。使立柱〔12〕帶動(dòng)凸點(diǎn)〔6〕通過(guò)過(guò)點(diǎn)件〔8〕的高、低阻面和無(wú)阻區(qū)而定位于右側(cè)，同時(shí)也帶動(dòng)閥芯〔14〕擺到右側(cè)。這樣閥芯〔14〕上H寬的凹坑就罩住而接通了中孔和右孔，而使孔Ⅰ與左孔接通。達(dá)到了流體第一次換向的目的。當(dāng)定位桿〔11〕右側(cè)受推時(shí)，儲(chǔ)能彈簧〔4〕又將立柱〔12〕推回到左側(cè)，反向的重復(fù)上述動(dòng)作，完成一個(gè)往復(fù)。
本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例是一個(gè)作圓周單向轉(zhuǎn)動(dòng)的自控轉(zhuǎn)閥。該閥上的彈性過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的過(guò)點(diǎn)件〔20〕為一中心有孔的圓盤(pán)形，安裝在棘輪〔18〕的下邊(參見(jiàn)附圖8和附圖9)。定位凸點(diǎn)〔22〕是兩個(gè)鋼球，裝在棘輪〔18〕與過(guò)點(diǎn)件〔20〕之間兩個(gè)對(duì)稱于過(guò)點(diǎn)件支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸〔21〕的裝有彈簧〔9〕的孔中。與定位凸點(diǎn)〔22〕相對(duì)應(yīng)的阻面和無(wú)阻區(qū)也是對(duì)稱支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸〔21〕設(shè)置的。儲(chǔ)能彈簧〔4〕裝在推進(jìn)器的活塞桿〔19〕的套管〔16〕內(nèi)，套管前邊裝有一個(gè)棘瓜〔17〕，用來(lái)推動(dòng)棘輪〔18〕作圓周運(yùn)動(dòng)。過(guò)點(diǎn)件〔20〕上的高阻面與低阻面均加工成相同的倒角，雙定位凸點(diǎn)〔22〕在倒角處受阻定位。推進(jìn)器的活塞桿〔19〕左移時(shí)，壓縮儲(chǔ)能彈簧〔4〕，儲(chǔ)能彈簧〔4〕通過(guò)棘瓜〔17〕推棘輪〔18〕，棘輪〔18〕帶動(dòng)定位凸位鋼球〔22〕。當(dāng)儲(chǔ)能彈簧〔4〕的彈性勢(shì)能達(dá)到一定限量時(shí)，雙定位凸點(diǎn)〔22〕越過(guò)過(guò)點(diǎn)件〔20〕的A、B阻面，同時(shí)活塞桿〔19〕也停止推進(jìn)。棘輪〔18〕是通過(guò)轉(zhuǎn)軸〔21〕帶動(dòng)公知公用轉(zhuǎn)閥的閥芯越過(guò)中間關(guān)閉位置使轉(zhuǎn)閥改變一工作位置。轉(zhuǎn)軸〔21〕同公知公用的轉(zhuǎn)閥閥芯固定連接，本實(shí)施例的附圖中省略了。棘瓜〔17〕推動(dòng)棘輪〔18〕繞轉(zhuǎn)軸〔21〕轉(zhuǎn)動(dòng)，凸點(diǎn)、閥芯也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，過(guò)點(diǎn)件〔20〕不轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)閥就隨之改變工作位置，以控制不同的執(zhí)行缸。因此在一個(gè)多路、多工位的轉(zhuǎn)閥上裝一過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)有連續(xù)自動(dòng)彈性過(guò)點(diǎn)功能的多工位的自控。這里的推進(jìn)器的活塞桿、套管、棘瓜、棘輪，代替了公知的手動(dòng)轉(zhuǎn)閥的手柄，而推進(jìn)器則是一個(gè)以氣動(dòng)或液壓為動(dòng)力源的小型執(zhí)行缸。
權(quán)利要求
1.一種具有定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的自控滑閥，是由閥體[3]、閥芯[7]和閥蓋[2]所組成，其特征在于在閥內(nèi)裝有定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)，所說(shuō)的定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)由定位凸點(diǎn)[6]、設(shè)有高、低阻面和無(wú)阻區(qū)[A、B和C]及支點(diǎn)[0]的過(guò)點(diǎn)件[8]、設(shè)置在過(guò)點(diǎn)件后部的復(fù)位彈簧[9]和能驅(qū)動(dòng)過(guò)點(diǎn)件與定位凸點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)能彈簧[4]所組成。
2.一種具有定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的自控轉(zhuǎn)閥，是由閥體〔10〕、閥芯〔14〕、閥蓋〔15〕、定位桿〔11〕和立柱手柄〔12〕所組成，其特征在于在閥上裝有定位過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)，所說(shuō)的定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)由定位凸點(diǎn)〔6〕、設(shè)有高、低阻面和無(wú)阻區(qū)〔A、B和C〕及支點(diǎn)〔0〕的過(guò)點(diǎn)件〔8〕、設(shè)置在過(guò)點(diǎn)件后部的復(fù)位彈簧〔9〕和能驅(qū)動(dòng)過(guò)點(diǎn)件〔8〕與定位凸點(diǎn)〔6〕相對(duì)運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)能彈簧〔4〕所組成。
3.一種具有定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的自控轉(zhuǎn)閥，是由公知公用的轉(zhuǎn)閥和棘輪〔18〕、棘瓜〔17〕所組成，其特征在于在公知公用的轉(zhuǎn)閥上加裝了定位過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)，該定位過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)是由雙定位凸點(diǎn)〔22〕、各定位凸點(diǎn)后部裝的彈簧〔9〕、設(shè)有阻面和無(wú)阻區(qū)的圓盤(pán)形的盤(pán)中心有孔的過(guò)點(diǎn)件〔20〕、能驅(qū)動(dòng)定位凸點(diǎn)〔22〕與過(guò)點(diǎn)件〔20〕相對(duì)運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)能彈簧〔4〕所構(gòu)成。
專利摘要
具有定位和過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)的自控閥，屬于氣動(dòng)或液壓傳動(dòng)領(lǐng)域。閥上的彈性過(guò)點(diǎn)機(jī)構(gòu)是由定位凸點(diǎn)、過(guò)點(diǎn)件、使過(guò)點(diǎn)件繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的支點(diǎn)、安裝在定位凸點(diǎn)或過(guò)點(diǎn)件后的復(fù)位彈簧和驅(qū)動(dòng)過(guò)點(diǎn)件與定位凸點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)能彈簧所組成。用一個(gè)這樣的自控閥就能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行缸活塞的全自動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)或多工位的自動(dòng)控制。而且在極低速運(yùn)行的系統(tǒng)中也能保持閥芯變位的可靠性。由于是非電控制的，所以特別適用于易燃易爆的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F15B13/00GK86208916SQ86208916
公開(kāi)日1988年5月11日 申請(qǐng)日期1986年10月30日
發(fā)明者于保成, 劉賡淳 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)紅陽(yáng)機(jī)械廠, 新鄭縣農(nóng)機(jī)公司機(jī)械研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan