CN117212277A - 一种电磁驱动的气动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于气动控制技术领域，特别涉及一种电磁驱动的气动控制装置。该电磁驱动的气动控制装置，其特征是：包括连接在一起的第一阀体、第二阀体和第三阀体，所述第一阀体内设有第一空腔，第二阀体内设有第二空腔，第三阀体内设有第三空腔，第一阀体内设有第一阀芯，第二阀体内设有第二阀芯，第三阀体内设有第三阀芯，第一阀芯通过第一弹簧将第一空腔密封，第二阀芯通过第二弹簧将第二空腔密封，第三阀芯通过第三弹簧将第三空腔密封。本发明的有益效果是：实现了单一气路输入气压不变的情况下，通过电磁驱动电磁铁动作，使阀体内不同工作腔之间接通或断开，从而实现了输出气路对外的高低压交替切换做功。

Description

一种电磁驱动的气动控制装置

（一）技术领域

本发明属于气动控制技术领域，特别涉及一种电磁驱动的气动控制装置。

（二）背景技术

在气动控制技术领域，目前所使用的换向阀有机械式换向阀、电磁式换向阀、手动换向阀和气动换向阀四大类。其中，机械式换向阀是通过外部作用力，如行程接触、机械碰撞等方式，推动或拉动阀芯在阀体内部移动，实现气路通道的换向；电磁式换向阀是通过电磁铁的得电、失电，并与阀体内部弹簧相互配合，推动阀芯移动实现气路换向；手动换向阀是通过手动的方式移动阀芯，实现气路通道转换；气动换向阀是通过外部控制气路来移动阀芯，实现气路通道转换。以上几种换向阀都是通过使阀芯在阀体内部移动，实现气路的换向目的，输出端的气体压力等于输入端的气体压力，换向阀只改变了输出的通道位置，无法改变输出端的气压。如单一电磁换向阀只能实现换向阀的换向功能，当输入压力不变时，利用单一电磁换向阀使输出通道切换，并不能做到压力的改变，不适合一些需要高低压交替切换做功的场景。目前如果想实现输出管路换向的情况时输出压力也发生变化，需要电磁换向阀与多个减压阀配合使用，在仅使用一个电磁换向阀的情况下，暂时没有能够实现高低压交替做功的电磁换向阀。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种电磁驱动的气动控制装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种电磁驱动的气动控制装置，其特征是：包括连接在一起的第一阀体、第二阀体和第三阀体，所述第一阀体内设有第一空腔，第二阀体内设有第二空腔，第三阀体内设有第三空腔，第一阀体内设有第一阀芯，第二阀体内设有第二阀芯，第三阀体内设有第三阀芯，第一阀芯通过第一弹簧将第一空腔密封，第二阀芯通过第二弹簧将第二空腔密封，第三阀芯通过第三弹簧将第三空腔密封。

所述第一阀体安装有第一电磁外壳，第二阀体安装有第二电磁外壳，第三阀体安装有第三电磁外壳。

所述第一空腔连通有输入口。

所述第二空腔连通有第一输出口，第三空腔连通有第二输出口。

所述第一空腔与第二空腔之间连接高压压力传感器，第二空腔与第三空腔之间连接有低压压力传感器。

本发明的有益效果是：实现了单一气路输入气压不变的情况下，通过电磁驱动电磁铁动作，使阀体内不同工作腔之间接通或断开，从而实现了输出气路对外的高低压交替切换做功。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的剖视图；

附图2为本发明的高压输出做功状态结构示意图；

附图3为本发明的低压二次输出做功状态结构示意图；

附图4为本发明的排气状态结构示意图；

图中，1第一阀体，2第二阀体，3第三阀体，4第一空腔，5第二空腔，6第三空腔，7第一阀芯，8第二阀芯，9第三阀芯，10第一弹簧，11第二弹簧，12第三弹簧，13第一电磁外壳，14第二电磁外壳，15第三电磁外壳，16输入口，17第一输出口，18第二输出口，19高压压力传感器，20低压压力传感器。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括连接在一起的第一阀体1、第二阀体2和第三阀体3，第一阀体1内设有第一空腔4，第二阀体2内设有第二空腔5，第三阀体3内设有第三空腔6，第一阀体1内设有第一阀芯7，第二阀体2内设有第二阀芯8，第三阀体3内设有第三阀芯9，第一阀芯7通过第一弹簧10将第一空腔4密封，第二阀芯8通过第二弹簧11将第二空腔5密封，第三阀芯9通过第三弹簧12将第三空腔6密封。第一阀体1安装有第一电磁外壳13，第二阀体2安装有第二电磁外壳14，第三阀体3安装有第三电磁外壳15。第一空腔4连通有输入口16。第二空腔5连通有第一输出口17，第三空腔6连通有第二输出口18。第一空腔4与第二空腔5之间连接高压压力传感器19，第二空腔5与第三空腔6之间连接有低压压力传感器20。

采用本发明的电磁驱动的气动控制装置，初始状态下，第一阀体1、第二阀体2和第三阀体3三个电磁阀处于失电状态，三个电磁阀的第一阀芯7、第二阀芯8和第三阀芯9分别在第一弹簧10、第二弹簧11、第三弹簧12的作用下，可以将第一空腔4、第二空腔5、第三空腔6之间的通道阻断关闭，气压从输入口16进入第一空腔4后，无法进入第二空腔5。当第一阀体1得电后，第一阀芯7被磁力吸引，在电磁吸力作用下，第一空腔4与第二空腔5的通道打开，高压气体由第一空腔4进入第二空腔5，经第一输出口17排出，实现对外做功。当第一输出口17对外做功完成后，第二空腔5的压力将逐渐达到第一空腔4的输入压力，此时高压压力传感器19发出信号，先关闭第一阀体1，再打开第二阀体2，第一阀芯7被第一弹簧10复位，第一空腔4与第二空腔5之间通道关闭，第二阀芯8被电磁吸力吸引，第二空腔5与第三空腔6之间通道打开，高压气体由第二空腔5进入第三空腔6，经第二输出口18实现对外做功。由于与第一空腔4通道已经关闭，因此没有额外的高压气进入第二空腔5，当第二空腔5和第三空腔6连通后，第二空腔5压力下降，第三空腔6压力上升，第二输出口18实现对外低压做功。当第二输出口18对外做功完成后，第二空腔5压力和第三空腔6压力平衡，低压压力传感器20发出信号，打开第三阀体3，第三阀体3的第三阀芯9被电磁吸力吸引，第三空腔6与外界大气相通，第二空腔5压力和第三空腔6压力泄压至大气，然后第二阀体2和第三阀体3关闭，第二阀芯8被第二弹簧11复位，第三阀芯9被第三弹簧12复位，一个工作循环结束，下一个工作循环开始。利用电磁阀控制阀芯的开闭，通过不同电磁阀的不同动作时序，实现了阀体内部不同腔体之间的接通和断开，最终实现了单一气路输入，输出气路对外的高低压交替切换做功的功能。仅通过电磁阀即可实现高低压的交替切换对外做功，无需额外使用其他减压阀等结构，因此，占用的空间尺寸更小，同时该阀的设计是使用高压腔内的残余高压气体实现对低压输出腔的对外做功，减少了不必要的气体消耗，经济效益更好。

采用本发明的电磁驱动的气动控制装置，电磁阀芯开启的设定，不限于电磁阀的数量、大小，也可以使用手动、气动、液压等其他特殊结构达到与电磁阀相同的开闭的效果；阀体内部腔体数量，不限于本发明中的数量；输入输出通道的数量，不限于本发明中的通道数量，在满足理想气体状态方程的情况下，也可以适用于多输入多输出通道的形式。

Claims (5)

1.一种电磁驱动的气动控制装置，其特征是：包括连接在一起的第一阀体（1）、第二阀体（2）和第三阀体（3），所述第一阀体（1）内设有第一空腔（4），第二阀体（2）内设有第二空腔（5），第三阀体（3）内设有第三空腔（6），第一阀体（1）内设有第一阀芯（7），第二阀体（2）内设有第二阀芯（8），第三阀体（3）内设有第三阀芯（9），第一阀芯（7）通过第一弹簧（10）将第一空腔（4）密封，第二阀芯（8）通过第二弹簧（11）将第二空腔（5）密封，第三阀芯（9）通过第三弹簧（12）将第三空腔（6）密封。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动的气动控制装置，其特征是：所述第一阀体（1）安装有第一电磁外壳（13），第二阀体（2）安装有第二电磁外壳（14），第三阀体（3）安装有第三电磁外壳（15）。

3.根据权利要求1所述的电磁驱动的气动控制装置，其特征是：所述第一空腔（4）连通有输入口（16）。

4.根据权利要求1所述的电磁驱动的气动控制装置，其特征是：所述第二空腔（5）连通有第一输出口（17），第三空腔（6）连通有第二输出口（18）。

5.根据权利要求1所述的电磁驱动的气动控制装置，其特征是：所述第一空腔（4）与第二空腔（5）之间连接高压压力传感器（19），第二空腔（5）与第三空腔（6）之间连接有低压压力传感器（20）。