CN1184910A - 液控式切换阀 - Google Patents

Abstract

一种液控式切换阀,它设有与供给口相连通的内部液控流路、与外部液控口相连通的外部液控流路、有选择地从上述内部液控流路及外部液控流路将液控流体导引到液控阀的梭形滑阀。该梭形滑阀具有两个入口、一个出口及经常使高压侧的入口和出口连接起来并且闭锁低压侧的入口的梭形滑阀构件。上述两个入口分别与上述内部液控流路和外部液控流路相连通的同时,与出口液控阀连接着。

Description

液控式切换阀

本发明涉及一种通过液控流体来切换阀构件的液控式切换阀，特别是涉及能用作内部液控式和外部液控式的液控式切换阀。

现有技术中，在切换压缩空气等压力流体流动的切换阀中有一种液控式切换阀，它是由主阀和液控阀构成的，它是借助液控阀供给的液控流体压作用于主阀的阀构件上而切换该阀构件的。

在这种液控式切换阀中，根据液控流体的供给方法分为内部液控式和外部液控式。内部液控式切换阀是从主阀的供给口把主流体的一部分作为液控流体而导引给液控阀的。外部液控式切换阀是通过与液控阀相连接的外部配管等、与主流体分开地将专用液控流体引导到该液控阀的。这些切换阀虽然是与作业条件相对应地适当分开使用，但也经常出现由于作业条件改变而必须把内部液控式变换为外部液控式、或相反地把外部液控式变换为内部液控式。

为了能适应上述这种情况，过去在日本专利公报，例如在实开昭64-17078号和实开平1-163270号或实开平1-174684号等公报中提出过可以在内部液控式和外部液控式间进行变更的切换阀方案。

但是，由于过去的任何一种切换阀都是通过手工作业进行零件的装卸和替换等而切换为内部液控式和外部液控式的构成，所以切换作业非常麻烦，在必需变更的切换阀较多的情况下，不仅要在切换作业上耗费很多的时间和精力，而且在一种是否全部都正确更换的确认作业中也非常容易发生错误操作。

本发明的目的是提供一种能自动且可靠地进行从内部液控式向外部液控式变更、从外部液控式向内部液控式变更的液控式切换阀。

本发明的另一目的是在上述的液控式切换阀中，防止在内部液控式和外部液控式之间变更时液控液体残留在其内部，从而消除由该液控流体形成的剩余压力的影响。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有与供给口相通的内部液控流路、与外部液控口相通的外部液控流路、以及有选择地把从这些内部液控流路及外部液控流路输出的液控流体导引到液控阀的梭形滑阀的液控式切换阀。

上述梭形滑阀设有两个入口、一个出口和梭形滑阀构件。上述梭形滑阀构件是由从上述入口流入的流体压力的作用、经常把高压侧的入口和出口连接起来，并且使低压侧的入口闭锁地动作的。上述两个入口分别与上述内部液控流路和外部液控流路相连接，而且，上述出口是与液控阀相连接。

在具有上述结构的本发明的切换阀中，液控流体经常地从主阀的供给口、通过内部液控流路供给梭形滑阀的一方的入口。因此，在液控流体不从外部供到外部液控口时，梭形滑阀构件把与上述内部液控流路连通的高压入口打开并出口相连接，而且把与外部液控流路相连通的另一方的入口闭锁。因此，液控流体通过内部液控流路被供到液控阀，这时切换阀成为内部液控式切换阀。另一方面，当压力比主流体高的液控流体从外部供到外部液控口时，梭形滑阀构件切换成与上述情形相反的位置，并且把与外部液控流路连通的高压入口和出口连接起来，闭锁与内部液控流路连通的低压入口。这样，把液控流体通过外部液控流路而供到液控阀，所以切换阀就成为外部液控式切换阀。

这样，只要选择是否通过外部液控口供给液控流体就可以自动地把切换阀变更为外部液控式或内部液控式。

根据本发明具体的实施例，将上述液控阀通过控制阀板而安装在主阀的阀本体上，在控制阀板中装入上述梭形滑阀。

而且，本发明切换阀也可以做成3口阀、5口阀的结构。

把本发明的切换阀作为5口阀，通过液控流路切换机构、把第1、第4、第5口的任何一个有选择地连接在上述内部液控流路上，由此，可把该切换阀区分为把中央的第一口作为供给口的中央供给式切换阀和把两侧的第4、第5口作为供给口的两端供给式切换阀来使用。

作为这种情形下的具体例子，上述液控流路切换机构由第2、第3两个梭形滑阀构成，将第2梭形滑阀的两个入口与第1口和第5口连接的同时，将出口与第3梭形滑阀的两个入口中一个相连接，而且将该第3梭形滑阀的另一入口连接在第4口上，出口被连接在上述内部液控流路上。

图1是表示本发明的第1实施例的剖面图。

图2是表示本发明的第2实施例的剖面图。

图3是表示本发明的第3实施例的剖面图。

图4是表示本发明的第4实施例的剖面图。

下面，参照着附图对本发明的实施例进行详细地说明。

图1表示的是单个液控式的切换阀1A，该切换阀1A设有主阀2和电磁驱动式的液控阀3。是设置在岐管座上使用的。

上述主阀2的阀本体6为长方体状，在该阀本体6的下面、在其长度方向上等间隔地依次设有中央供给口7、该供给口7两侧的输出口8，9，这些输出口8，9两侧的排出口10，11，同时，设有外部液控口X₁。而且，在上述阀本体6的内部，沿轴线方向设置着上述各口7～11分别开口的阀孔12，切换上述各口相互间流路的主阀构件21滑动自如地设在该阀孔12内。

在上述主阀构件21的外周面形成的沟槽中嵌装着密封环21a、21a和O形环21b、21b，上述密封环21a、21a用于接通或断开相邻的口，O形环21b、21b用于一方的排出口10和柱塞室13之间的密封以及另一方的排出口11和复位室14间的密封。

在上述阀孔12的一端、在与作为主阀2的一部分的控制阀板4之间形成上述柱塞室13，在该柱塞室13中滑动自如地***着直径比主阀构件21大的柱塞22。该柱塞22的背后的室通过呼吸孔24与外部连通开放着。另外，在上述阀孔12的另一端、在其与尾板19之间形成上述复位室14，在该复位室14内、在上述尾板19和主阀构件21之间压缩地设置着小推压力的复位弹簧23。

在上述控制阀板4的内部组装有梭形滑阀25，该梭形滑阀25有选择地从上述供给口7及外部液控口X₁的任何一方把液控流体供到液控阀3。

上述梭形滑阀25设有：两个入口25a、25b；一个出口25c；梭形滑阀构件29。上述两个入口25a、25b是在阀室28内的相对位置上开口的。上述出口25c是位于上述两入口25a、25b之间，并且在阀室28上开口的。上述梭形滑阀构件29是装在上述阀室28内，并借助从25b流入的流体压力作用而动作，而且经常把高压侧的入口连接在出口上、并闭锁低压侧入口的。另外，上述两个入口25a、25b中的一方25a借助内部液控流路15连接在供给口7上，同时，另一入口25b通过外部液控流路16连接在外部液控口X₁上，出口25c连接在液控阀3的液控供给口P上。

这里所说的“一个出口”不一定仅指出口开设在阀室28的一点上，即使在阀室28的多个位置上开口，但如果它们共同与液控供给口相连通，则也包含在“一个出口”的概念内。

上述梭形滑阀25的阀室28通过把流路构件32***在从控制阀板4的下端面开始形成的带有台阶的孔30内，用形成在该孔30的底端部和流路构件32的前端部之间的横切该流路构件32的通孔形成上述入口25b。上述流路构件32由拧在上述孔30的开口部上的柱塞31固定在该孔30内。而且上述孔30的开口部兼有辅助用的外部液控口X₂的作用，把上述柱塞31卸下就可以作为外部液控口使用。

在上述主阀2上还形成液控连通路17，上述液控连通路17使梭形滑阀25的出口25c与复位室14连通。该连通路17的一部分是由在阀本体6上切割出凹陷部、并用上盖20盖住该凹陷部而形成的。

上述液控阀3是具有作为常闭形3口电磁阀的，它设有上述液控供给口P、液控输出口a及液控排出口r、液控阀构件33和复位弹簧34。上述液控阀构件33用于使上述液控输出口a与液控供给口P或液控排出口r连通。上述复位弹簧34是在闭锁液控供给口P的方向上对上述液控阀构件33附加推压力的。而且在励磁螺线管35时，液控阀构件33使液控供给口P与液控输出口a连通，若解除螺线管35的励磁，因复位弹簧34的推压力、液控阀构件33回复到图示的状态，使液控输出口a与液控排出口r连通。

具有上述结构的切换阀1A在不从外部液控口X₁向液控阀3供给液控流体时就变为内部液控式切换阀，当从外部液控口X₁给液控阀3供给液控流体时就成为外部液控式切换阀。

即，因为将液控流体通过内部液控流路15经常地从主阀2的供给口7供给梭形滑阀25的一方的入口25a，所以在不从外部将液控流体供给外部液控口X₁时，梭形滑阀29开放与上述内部液控流路15相通的高压入口25a、并连接在出口25c上，闭锁与外部液控流路16相通的另一入口25b，因此，液控流体通过内部液控流路15而供给液控阀3，切换阀1A就成为内部液控式切换阀。

另外，当把压力比主流体高的液控流体从外部供给外部液控口X₁时梭形滑阀构件29切换成同上述情形相反的位置上，从而把连通于外部液控流路16的高压入口25b和出口25c连接起来，而且闭锁与内部液控流路15相通的低压入口25a。因此，因为液控流体通过外部液控流路16供给给液控阀3，所以切换阀成为外部液控式切换阀。

这样，仅通过选择是否通过外部液控流路口供给液控流体，就可以把切换阀自动地变更为外部液控式切换阀和内部液控式切换阀。

上述切换阀1A，无论它是内部液控式切换阀还是外部液控式切换阀、都进行如下的动作。即，在螺线管35没被励磁的图示的状态下，借助供给复位室14的液控流体的作用力和复位弹簧23的推压力，主阀构件21位于第一切换位置。这时，使供给口7和输出口9相互地连通起来，同时，使输出口8和排出口10连通，并且将排出口11与其它口遮断，将压力流体从上述输出口9输出。

在励磁上述螺线管35时，因将液控流体通过液控输出口a和液控输出流路37、从液控供给口P供给主阀2的柱塞室13，所以由柱塞22使主阀构件21向图中的右方向移动而位于第2切换位置。因此，使供给口7和输出口8相连通，同时，使输出口9和排出口11相连通，而且切断排出口10与其他口的连通，将压力流体从输出口8输出。

如果从上述的状态下解除螺线管35的励磁，由于柱塞室13内的液控流体通过液控输出流路37、从液控排出口r被排出，所以，由供到复位室14的液控流体和复位弹簧23的作用，将主阀构件21推压，与柱塞22一同回复到图示的第一切换位置。

另外，因为把上述供给口7及外部液控口X₁对外部开放时，液控流体被排出，不会被封入在梭形滑阀25或各流路内，所以即使在切换阀上连接压力不同的其它流体源来使用时，也不会受剩余压力的影响。

图2表示的是本发明的第2实施例，该第2实施例的切换阀1B主要在控制阀板4的结构方面有些不同。

即，在上述控制阀板4中，梭形滑阀25的阀室28由从主阀2的阀本体6侧切入的凹陷部形成。在该阀室28内以图示的切换方式收容着梭形滑阀构件29。而且，能使该控制阀板4上下贯通地形成着外部液控流路16，该外部液控流路16与上述梭形滑阀25的一方的入口25b相连通，同时，还与设在阀本体6上的外部液控口X₁相连通。

上述外部液控流路16的两端分别形成辅助用的外部液控口X₂、X₃，平时用柱塞31闭锁着，但通过把该柱塞31取下就可以作为口使用。因此，即使在因切换阀1B的设置场所或设置姿势等情况而使外部液控口不能使用时，因为可使用上述外部液控口X₂、X₃的任何一个，所以在使用上非常方便。

另外，梭形滑阀25的出口25c在阀室28的2个部位开着口，其开口的一方通过贯通阀本体6的液控连通路17与复位室14连通，开口的另一方与液控供给口P相连通。

因为该第2实施例的上述以外的结构及作用实质上与上述第1实施例相同，所以，在相同结构部分标注与第1实施例相同的符号，并省略对其具体的说明。

虽然上述第1实例和第2实施例的切换阀都是5口切换阀，但本发明的切换阀不局限于5口阀，也可以做成3口阀。图3表示的是本发明的第3实施例的3口式切换阀1c。该切换阀1c设有供给口7、一个输出口8、一个排出口10，由于除此之外的结构及作用在实质上与上述第1实施例相同，所以在与第1实施例相同的结构部分都标注相同的符号，并省略对其具体的说明。

图4表示的是本发明的第4实施例，该第4实施例的切换阀1D为5口阀，基本上具有与第2实施例共同的结构，与第2实施例不同点是其给口和排出口的功能可以交换。以下对它与第2实施例不同的地方进行说明。

上述切换阀1D设有：位于中央位置的第1口7；其两侧的第2口8和第3口9；进一步位于上述两口8、9的两侧的第4口10及第5口11。在阀本体6内设有液控流路切换机构，该液控流路切换机构用于把上述第1口7或第4、第5口10、11中的连接在压力流体供给源上的口有选择地连接在内部液控流路上。

上述液控流路切换机构由第2梭形滑阀42和第3梭形滑阀43构成。各个梭形滑阀42、43的室44、45在凹部46、47和凸部49a之间形成，上述凹部46、47是在阀本体6的对应于第1口7和第4口10的位置上、分别从其上面切入加工而形成的；上述凸部49a是设置在固定于该阀本体6的上面的上盖49上、并且嵌合于各个凹部46、47内的；在各阀室44、45内收容着梭形滑阀构件52、53。上述第2梭形滑阀42的两个入口42a、42b中的一方42a与第一口7相连通，另一方的入口42b、通过设在上盖49上的通路55和设在阀本体6上的凹部48及通孔56与第5口11相连通，出口42c通过设在阀本体6及上盖49上的通路57与第3梭形滑阀43的两个入口43a、43b的一方43b相连通。而且，该第3梭形滑阀43的另一方的入口43a与第4口10连通，出口43c与上述内部液控流路15相连通。

该第4实施例的切换阀1D在把上述第1口7连接在压力流体供给给源上时，成为把该第1口7作为供给口的中央供给式的切换阀。这时，第2口8及第3口9分别成为输出口，第4口中0及第5口11分别成为排出口。另外，来自上述第1口7的压力流体把第2及第3梭形滑阀42、43的梭形滑阀构件52、53分别切换成图4所示的位置，通过内部液控流路15供到第1梭形滑阀25的一方的入口25a。

在外部液控流体不从外部液控口X₁供给的情况下，由于来自上述第1口7的压力流体把第1梭形滑阀25的阀构件29切换成图示的位置，并被供到液控阀3及复位室14，所以切换阀1D作为内部液控式切换阀而动作。

而且，压力比上述主流体高的液控流体从上述外部液控口X₁导入时，由于第1梭形滑阀25的阀构件29切换成与图示的位置相反的位置上，该外部液控流体被供到液控阀3和复位室14，所以，切换阀作为外部液控式切换阀而动作。

另一方面，把第4口10及第5口11与压力流体供给源相连接时，就成为把这些口10、11作为供给口的两端供给式切换阀。这时，第2口8和第3口9分别成为输出口，第1口7成为排出口。

而且，来自第5口11的压力流体把第2梭形滑阀42的梭形滑阀构件52切换到与图4相反的位置上，该压力流体从出口42c通过通孔而到达第3梭形滑阀43的一方的入口43b，梭形滑阀43的另一入口43a把从第4口10来的压力流体供到第3梭形滑阀43的另一入口43a。在该第3梭形滑阀43中、供给两个入口43a、43b的来自第4口10及第5口11的压力流体中，把高压流体从出口43c通过内部液控流路15供给液控阀3。在两个压力流体是相同压力的情况下，两个入口43a、43b共同连接在出口43c上。

即使在这个两端供给式的切换阀中，在不从外部液控口X₁供给液控流体时，它作为内部液控式切换阀而动作，从外部液控口X₁供给高压的外部液控流体时，它作为外部液控式切换阀而动作。

另外，虽然图4所示的第4实施例除了与上述液控流路切换机构相关的结构之外，基本结构与第2实施例相同，但不言而喻，它可以像第1实施例那样地构成。

而且，虽然在图示的实施例中表示的是单个螺线管式的切换阀，但也可取代由复位室14和复位弹簧23所组成的复位装置，通过设置由柱塞22、内部装着梭形滑阀25的控制阀板4和液控阀3构成的复位装置，做成双螺线管式的切换阀。

Claims (7)

1.一种液控式切换阀，其特征在于：它设有：主阀、至少一个液控阀；上述主阀有1个供给口、至少一个输出口、至少一个排出口、这些口相连通的阀孔和移动自如地设置在该阀孔内的流路切换用的主阀构件；上述液控阀是通过给上述主阀给排液控流体来驱动上述主阀构件的；

上述主阀设有：内部液控流路、外部液控口、外部液控流路和梭形滑阀，上述内部液控流路是与上述供给口连通的，上述外部液控口是用于从外部导入液控流体的，上述外部液控流路是与该外部液控口相通，上述梭形滑阀是有选择地把从这些的内部液控流路外部液控流路的任何一方把液控流体导引到液控阀的；

上述梭形滑阀设有两个入口、一个出口、阀室、梭形滑阀构件；上述阀室是开设着上述入口和出口的；上述梭形滑阀构件是设置在上述阀室内，它通过从上述入口流入的流体压力的作用而动作、经常把高压侧的入口和出口连接起来、并闭锁低压侧入口的；上述两个入口分别与上述内部液控流路和外部液体流路相连接，而且，出口与液控相连接。

2.如权利要求1所述的液控式切换阀，其特征在于：上述液控阀通过控制阀板而安装在主阀的阀本体上，上述梭形滑阀组装在上述控制阀板的里边。

3.如权利要求1或2所述的液控式切换阀，其特征在于：上述切换阀是具有1个供给口、1个输出口和1个排出口的三口阀。

4.如权利要求1或2所述的液控式切换阀，其特征在于：上述切换阀是具有1个供给口、两个输出口及两个排出口的五口阀。

5.一种液控式切换阀，其特征在于：它含有：主阀、至少1个液控阀；上述主阀设有压力流体供给用或排出用的第1口、输出用的第2及第3口、排出用或供给用的第4及第5口、这些口连通的阀孔和移动自如地设置在上述阀孔内的流路切换用的主阀构件；上述液控阀是通过向上述主阀给排液控流体来驱动上述主阀构件的；

上述主阀具有：内部液控流路、外部液控口、外部液控流路、第1梭形滑阀；上述内部液控流路是通过液控流路切换机构有选择地与第1、第4、第5口相连通的，上述外部液控口是用于从外部导入液控流体的，上述外部液控流路是与上述外部液控口相连通的，上述第1梭形滑阀是有选择地从上述内部液控流路及外部液控流路中任一方把液控流体导引到液控阀的；

上述第1梭形滑阀具有：两个入口、一个出口、阀室、梭形滑阀构件；上述阀室是开设着上述入口及出口的，上述梭形滑阀构件是装在上述阀室内、由上述入口流入的流体压力作用而动作、经常使高压侧的入口和出口相连接、将低压侧的入口闭锁的；上述两个入口分别与上述内部液控流路和外部液控流路相连接，而且，出口与液控阀连接着。

6.如权利要求5所述的液控式切换阀，其特征在于：上述液控流路切换机构由第2及第3两个梭形滑阀构成，这些梭形滑阀分别具有：两个入口、1个出口、阀室、梭形滑阀构件；上述阀室是开设着上述的入口和出口的，上述梭形滑阀构件是装在上述阀室内、借助从上述入口流入的流体压力的作用而动作、经常把高压侧的入口和出口连接起来、并且闭锁低压侧的入口的；

上述第2梭形滑阀的两个入口与第1口和第5口相连接，而且出口与第3梭形滑阀的两个入口之一相连接；而且上述第3梭形滑阀的另一个入口与第4口相连接，出口与上述内部液控流路相连接。

7.如权利要求6所述的液控式切换阀，其特征在于：上述液控阀通过控制阀板而安装在主阀的阀本体上，上述第1梭形滑阀被装在该控制阀板内，第2、第3梭形滑阀被组装在主阀的阀本体内。

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