CN1325802C - 用于气动缸的操控阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供气动缸的操控阀，具有：分隔的第一和第二压力室；两个接到压缩空气源上且作为转换阀的两位三通换向阀；接在转换阀和气动缸之间并包括排气节流阀的阀***，当操作其中一个转换阀时，阀***给第一压力室通入压缩空气并使第二压力室经排气节流阀卸压，阀***有另两个紧接在气动缸前面的两位三通换向阀并包括各自使转换阀之一与两位三通换向阀之一相连的第一和第二歧管，其分别包括单向阀，阀***包括各自使第一和第二歧管与换向阀之一相连的第一和第二控制管路，在允许压缩空气流通的第一位置和卸压的第二位置之间调整另两个两位三通换向阀，当转换阀未操作时，另两个两位三通换向阀处于第一位置，转换阀处于使第一和第二歧管排气的位置。

Description

用于气动缸的操控阀
技术领域
本发明涉及操控阀。
背景技术
对这样的操控阀的要求是：在松开已操作的各转换阀后，气动缸或其活塞的两端保持接受压缩空气，从而在松开以前操作的阀时，两个压力室就不再继续排气或卸压，而是引起气动缸的自闭塞，即双向作用气动缸应借助最好是手动转换阀移入其各自的最终位置并且在取消操作时停止其前进运动。
这个基本任务例如通过一种常见的气动缸控制装置并借助一个可用两个转换阀控制的三位五通(5/3)换向阀和后置的排气节流阀完成。作为转换阀，一般使用两位三通(3/2)换向阀。因在使用三位五通换向阀时有相当多的密封唇，所以这导致了在各阀通道之间的密封问题。
发明内容
本发明的任务是提供一种没有这些缺点的操控阀，这些缺点尤其是因使用三位五通换向阀而带来的。
为完成该任务，按照本发明提出了一种用于一气动缸的操控阀，该气动缸具有由一个装在一活塞杆上的活塞分隔开的第一压力室和第二压力室，该操控阀包括：两个连接到压缩空气源上的且作为转换阀的两位三通换向阀；一个连接在所述转换阀和气动缸之间的并且包括排气节流阀的阀***，其中，当操作其中一个转换阀时，该阀***给第一压力室通入压缩空气并使第二压力室经过该排气节流阀而卸压，该阀***具有另外两个紧接在气动缸前面的两位三通换向阀，所述阀***还包括使所述转换阀中的一个转换阀与所述另外两个两位三通换向阀中的一个换向阀相连的第一歧管和使所述换向阀中的另一个换向阀与所述另外两个两位三通换向阀中的另一个换向阀相连的第二歧管，所述第一和第二歧管分别包括一单向阀，所述阀***还包括使第一歧管与所述另外两个两位三通换向阀中的另一个换向阀相连的第一控制管路以及使第二歧管与所述另外两个两位三通换向阀中的一个换向阀相连的第二控制管路，所述第一和第二控制管路在允许压缩空气流通的第一位置和卸压的第二位置之间调整所述另外两个两位三通换向阀，从而当所述转换阀未操作时，所述另外两个两位三通换向阀处于第一位置，而所述转换阀处于使第一和第二歧管排气的位置，而当所述两个转换阀中的一个***作时，所述***作的转换阀就处于一个允许压缩空气通向与所述***作的转换阀连接的歧管的压缩空气流通位置。
本发明的核心思想在于，用两个两位三通换向阀来代替迄今一直使用的三位五通换向阀，因而使密封问题明显减少。
本发明的另一个方案建议，所有阀单元都不采用滑阀，而是使用所谓的中心阀来替代滑阀。这种操控阀的特征尤其在于紧凑并因而易控制的结构。
附图说明
以下，结合附图对本发明进行详细描述。
图1a表示处于静止位置时的操控阀的原理图。
图1b表示处于两个工作位置之一时的***图；
图2表示连接在一个双向作用气动缸上的操控阀的侧视图；
图3表示操控阀的截面图；
图4表示按图3的箭头IV-IV的截面图；
图5放大示出了本发明操控阀的两个阀单元之一；
图6a以放大截面图表示阀壳的一部分；
图6b表示在阀壳外的两个阀体；
图7以示意侧视图示出了一台在机器纵向上两侧都有工作位置的纺织机械，该纺织机械例如是翼锭式多股捻绳机，在顶面上可转动地支承着分别用于对置机器侧的筒子架；
图8表示根据本发明第一实施形式的在下装料位置上的两个对置筒子架；
图9表示与图8所示不同的实施形式。
具体实施方式
图2表示一个双向作用气动缸8，在相反两端上，一个与操控阀23连接的压缩空气连接管路L6、R6通入该气动缸。一个装在活塞杆8.1上的(未示出)活塞可以通过压缩空气连接管路L6或R6通入压缩空气，而对面的气动缸腔或压力室则经过另一个管路R6或L6排气。在气动缸8上装有一个转盘轴承吊耳24。另一个转盘轴承吊耳25装在活塞杆8.1上，以使气动缸铰接在两个可相对运动的机器部分上。
图1a表示处于静止位置的操控阀，图1b表示一个工作位置，其中活塞杆8.1在箭头f1方向上进入气动缸8里。
按照图1，在一个压缩空气源P上借助连接管路L2、R2连接上两个转换阀L1、R1，其形式例如为可手动操作的两位三通换向阀。在转换阀L1、R1上连接着歧管L3、R3，在歧管中设有单向阀L4、R4并通向两个两位三通换向阀L5、R5，这两个阀经过管路L6、R6连接在或可以连接在气动缸8的压力室8.3、8.4上。在转换阀L1和单向阀L4之间，从歧管L3中分支出一条控制管路L7，它通至两位三通换向阀R5，以便在对控制管路L7通入压缩空气时使两位三通换向阀R5克服弹簧8的力地移动至排气位置。为了同样目的，控制管路R7用于克服复位弹簧R8的力地调整两位三通换向阀L5。转换阀L1、R1以及单向阀L4、R4和阀L5、R5最好都是中心阀，它们都具有装有密封圈的阀体，所述阀体可以克服弹簧力在阀腔里滑移，这些阀腔具有用于密封圈的相应阀座。
当借助操作件或按钮L9在箭头f2方向上操作转换阀L1时，在管路L2和歧管L13之间形成连通，因而使单向阀L4打开且压缩空气通过管路L6流入压力室8.3。同时，通过由歧管L3分出来的控制管路L7使两位三通换向阀R5在箭头f3方向上调整至排气位置，在此位置上，压力室8.4经过管路R6和排气节流R10排气。
当松开按钮L9时，复位弹簧L11使转换阀L1又返回图1a所示的静止排气位置，从而使控制管路L7排气并因而使两位三通换向阀R5在复位弹簧R8的影响下重新返回其起始位置。
本发明的操控阀粗略看来融合了四个单独的两位三通换向阀和两个单向阀，它们最好被设计成中心阀并相互逻辑连接，从而例如在手动操作其中一个转换阀L1或R1时，使压缩空气流入气动缸的其中一个压力室里，而另一个压力室按规定地通过排气节流阀进行排气，从而当解除对原先操作的转换阀的操作时，气动缸保持两头接受压缩空气并因而实现了气动缸或其活塞的自闭塞。
通过借助按钮L9来操作转换阀R1，压力室8.4接受压缩空气，而压力室8.3经两位三通换向阀L5的节流阀L10排气。
在图3、4、5、6a和6b中以优选结构实施形式示出的操控阀23的特点在于，图1a和1b所描述的阀元件或控制件都节省空间地被布置在一个紧凑的阀门组里。
阀门组如图3所示地包括一个下部25和一个上部26。一个穿过上部26并可连接到一个压缩空气源P上的通道27通入一个分配腔28。在下部25中装有或***两个阀体31、31′，所述阀体可借助按钮L9、R9克服复位弹簧33、33′的力地滑入分配腔28里。
阀体31借助一个阀杆31.1并形成一个环缝地支承在阀门组下部25的一个孔25.1里，因而在阀杆31.1上的孔25.1部通向外界，如图3中为按钮L9示出的那样，见导向杆31.1′和孔25.1′。
在孔25.1上连接有一个孔段25.4和阀腔25.2，当操作按钮R9时，阀体31的两侧受支承的密封圈31.2在阀腔25.2里密封移动。孔段25.4的直径大于阀腔25.2的直径，因而当不操作转换阀时，密封圈装在孔段25.4里，因而从密封圈31.2旁边经过地在通道35和外界环境之间形成连通。阀腔25.2形成一个阀座25.3地通入分配腔28中。在密封圈31.2之上，一个通道35与阀腔25.2侧连接。
阀体31的密封圈31.4在静止位置上被弹簧33压向阀座25.3，如在图3中为阀体31′所示的那样。
根据图4和图6a，在通道35上连接有一个阶梯孔，该阶梯孔中装有一个双阀单元，它包括一个第一下阀体36和一个第二上阀体38。该阶梯孔有一个与通道35相连的导向段39，阀腔41在形成一个阀座40的情况下与导向段39相连。阀腔41通过另一个阀座42与一个阀腔43相连，该阀腔43经阀座44与阀腔45连接，一个排气通道46侧通入阀腔45里。
阀体36有一个在导向孔39里导向移动的阀杆36.1，它分布于其外周面上地具有许多个轴向缝36.2，在阀杆36.1的顶面上有一个密封圈36.3，它在静止位置上被支承在上、下阀体36、38之间的复位弹簧36.4压向阀座40。
阀体38有一个在阀腔41里导向移动的阀杆38.1，它被设计成侧壁开孔38.2的空心圆柱形并且其内腔与阀腔41处于连通状态。在阀体38上有一个用于与阀座44配合工作的第一下密封圈38.4。另外，阀体38还设有一个在阀腔45里密封移动的活塞38.5。
除了结合阀体31、36和38地描述的阀单元外，该操控阀还包括一个与之对称设置的第二阀单元，其具体结构如图3左侧所示并且具有与图3右侧所示阀单元一样的标记，在这里，给左侧所示阀单元的标号上添加上右上撇“′”。
这两个阀单元对应于图1a和1b的控制管路L7、R7地通过连接在通道35、35′上的控制通道47或47′相互连接。这样，按照图3和4，从通道35分支出来的控制通道47有一个横穿阀门组上部26的连接通道47.1，它的通孔47.2在阀体38′之上通入阀腔45′里。
通过按压按钮R9来操作图3右侧所示的阀单元。这样，使阀体31的密封圈31.4从面向阀腔28的阀座25.3上抬起，从而使压缩空气流入通道35和导向孔39。这样，使下阀体36克服复位弹簧36.4力地向上移动，密封圈36.3从阀座40上抬起，从而使压缩空气经过径向槽36.2进入阀腔41里并因而也经过阀杆38.1的壁孔38.2进入阀腔43里。阀腔43经过一个侧孔43.1与一个连接通道50连接，在此通道上连接着通向压力室8.4的压缩空气连接管路R6，从而使压缩空气能够流入此压力室8.4里。
为了能使气动缸单元8的活塞8.2移动，必须使另一个压力室8.3排气。其实现的方式是，通过控制通道47、与之相连的连接通道47.1和通孔47.2使压缩空气通入在阀体38′上方的阀腔45′，阀体38′因被压向下，这样就使密封圈38.4′离开阀座44′。因而，通过连接管路L6和50′，在压力室8.3和位于密封活塞38.5′下方的阀腔45′部分之间形成连通，因而使压力室8.3通过连接在阀腔45′上的排气通道46′实现排气。
为阻止在压力室8.3里有突然的压力降低，排气通道46′对应于图1a和1b所示的节流阀L10地设有一个(未示出)排气节流阀。这同样也适合于排气通道46。
在松开按钮L9后，下阀体36被复位弹簧36.4向下压，从而使密封圈36.3被压向阀座40。
由于在松开按钮L9之后就取消了压缩空气经过排气通道***47、47.1以及47.2送入在阀体38′上方的阀腔45′，因而阀体38′通过复位弹簧36.4′被向上顶，从而使密封圈38.4′被压向阀座44′。
因此，实现了以上结合图1a和1b所述的气动缸8的自闭塞功能。
为了一方面能使右侧所示阀单元的阀体36并因而使密封圈36.3被调压向阀座30并且另一方面使左侧所示阀单元的阀体38′向上移动并因而使阀密封圈38.4′支承在阀座44′上，必须消除在通道***35、47、47.1和47.2里存在的压缩空气垫。为此，利用以上结合处于静止位置时的按钮L9所描述的在通道35和外界环境之间的排气***。
图7示意示出的纺织机械1例如是一个在机器纵向上两端都有捻纱锭子的多股捻纱机。按照图7，属于机器左侧的筒子架2如图所示地处于其上工作位置上。属于机器右侧的筒子架2如图所示示地处于其下装料或装填位置。按照图8，每个筒子架2都被设计成双筒子架形式并装填有四个喂纱筒子SP，从而两个相邻的捻纱锭子都可以由单独一个筒子架来管理。喂纱筒子SP是用于捻纱工艺的外纱的所谓单股喂纱筒子。
按照图7，在翼锭式多股捻绳机1的顶面上，每个筒子架2借助一个支座4被固定在一个沿机器纵向延伸的梁3上。在这个构成四连杆机构的固定连杆的支座4上铰接有另外两个对置杆5和6，在这两个杆的端部上，位于支座4对面地铰接有四连杆机构的第四连杆7。
从稳定性考虑，形成四连杆机构的固定连杆的支座4由两个间隔对置的框架部4.1组成，在框架部4.1之间装有一个上轴4.2和一个下轴4.3。四连杆机构连杆7成箱形并具有两个对置侧壁7.1，它们通过一个端壁7.4相连并在它们之间支承着一个上轴7.2和一个虚线表示的下轴7.3。
在这两个上轴4.2或7.2上，可摆动地支承着四连杆机构连杆5。支承在下轴4.3或7.3上的四连杆机构连杆6出于稳定考虑具有箱形轮廓截面。
在图8所示的实施形式中，两个并排布置的气动缸8以及一个位于这两个气动缸8之间的气压弹簧9可转动地支承在轴4.3和7.2上(见图9)。气压弹簧9根据定义包括一个缸，活塞杆9.1连同或许装在上面的活塞可以进入该缸里，以便压缩在封闭缸筒里的气体体积。
每个气动缸8优选地由上述类型的操控阀来控制。
按照图9，除了气压弹簧9外，只有一个气动缸8可转动地支承在轴4.3和7.2上。
每个气动缸8被设计成所谓的两头都可接受压缩空气的气动缸的形式并具有两个由一个活塞分隔开的压缩空气室，它们可以交替地通入压缩空气。
按照图8，在构成一个定位板的端壁7.4上固定着一个支架11，它在两端上分别装有两个用于喂纱筒子Sp的接纳机构12。
在每个中间连板11的前面上设有一个操控阀，它通过一个未示出的压缩空气管路一方面被接到压缩空气源上并且另一方面被接到气动缸8的两个压力室上。
为使筒子架向下摆入图7所示的下位置以便给筒子架2装填新喂入筒子Sp，给气动缸8通入压缩空气，从而使其活塞杆8.1(见图7)连同固定在上面的活塞都移入气动缸腔内。同时，气压弹簧9因活塞杆9.1移入被预张紧。
在结束这种装料或装填过程后，通过相应的阀操作，使活塞杆8.1又从气动缸里移出，因而受到气压弹簧9支持地使筒子架2转动到其上位置中。
附图标记表
8         气动缸              36.2        径向缝
8.1       活塞杆              36.3        阀密封圈
8.2       活塞                36.4        复位弹簧
8.3       压力室              38          上阀体
8.4       压力室              38.1        阀杆
23        操控阀              38.2        壁孔
25        下部                38.3        阀密封圈
26        上部                38.4        阀孔
25.1      导向孔              38.5        活塞
25.2      阀腔孔              39          导向孔
25.3      阀座                40          阀座
27        通道(至压缩空气源)  41          第一阀腔
28        分配腔              42          阀座
31，31′  阀体                43          阀腔
31.2      密封圈              44          阀座
31.3      密封圈              45          阀腔
31.4      密封圈              46          排气通道
33，33′  复位弹簧            47，47′    控制通道
35        通道                47.1        连接通道
36        下阀体              47.2        通孔
36.1      阀杆

Claims (10)

1.用于一气动缸(8)的操控阀，该气动缸具有由一个装在一活塞杆(8.1)上的活塞分隔开的第一压力室和第二压力室(8.3；8.4)，该操控阀包括：
两个连接到压缩空气源(P)上的且作为转换阀(L1；R1)的两位三通换向阀；
一个连接在所述转换阀和气动缸(8)之间的并且包括排气节流阀的阀***，
其中，当操作其中一个转换阀时，该阀***给第一压力室通入压缩空气并使第二压力室经过该排气节流阀而卸压，
该阀***具有另外两个紧接在气动缸前面的两位三通换向阀(L5；R5)，
所述阀***还包括使所述转换阀中的一个转换阀(L1)与所述另外两个两位三通换向阀中的一个换向阀(L5)相连的第一歧管(L3)和使所述换向阀中的另一个换向阀(R1)与所述另外两个两位三通换向阀中的另一个换向阀(R5)相连的第二歧管(R3)，
所述第一和第二歧管(L3，R3)分别包括一单向阀(L4；R4)，
所述阀***还包括使第一歧管(L3)与所述另外两个两位三通换向阀中的另一个换向阀(R5)相连的第一控制管路(L7)以及使第二歧管(R3)与所述另外两个两位三通换向阀中的一个换向阀(L5)相连的第二控制管路(R7)，
所述第一和第二控制管路在允许压缩空气流通的第一位置和卸压的第二位置之间调整所述另外两个两位三通换向阀(L5；R5)，从而
a)当所述转换阀(L1；R1)未操作时，所述另外两个两位三通换向阀(L5；R5)处于第一位置，而所述转换阀处于使第一和第二歧管(L3；R3)排气的位置，而
b)当所述两个转换阀中的一个***作时，所述***作的转换阀就处于一个允许压缩空气通向与所述***作的转换阀连接的歧管的压缩空气流通位置。
2.按权利要求1所述的操控阀，其特征在于，所述转换阀(L1，R1)及单向阀(L4，R4)和所述另外两个两位三通换向阀(L5，R5)都是中心阀，它们具有装有密封圈的阀体，所述阀体可以克服弹簧力地移入阀腔里，所述阀腔具有用于密封圈的相应阀座。
3.用于双向作用气动缸(8)的操控阀，该气动缸具有通过一个安装在活塞杆(8.1)上的活塞被相互分隔开的第一和第二压力室(8.3，8.4)，所述操控阀包括：
两个与该双向作用气动缸(8)连接的压缩空气连接通道(50；50′)；
两个可从外面操作的转换阀，所述转换阀用于交替地使所述两个压缩空气连接通道中的一个压缩空气连接通道分别连接到一个压缩空气源(P)上，并且所述转换阀用于同时通过一个排气节流阀使所述两个压缩空气连接通道中的另一个压缩空气连接通道排气，
其中，在每个所述压缩空气连接通道(50；50′)前连接有一个阀单元，该阀单元分别包括两个装有密封圈的阀体(36，36′；38，38′)和两个呈阶梯孔形式的阀腔(41，43，45或41′，43′，45′)，所述阀体相互同轴地装入所述阀腔里，
所述阀单元还分别包括对两个阀体(36，36′；38，38′)施力以保持关闭位置的复位弹簧(33；33′)。
4.按权利要求3所述的操控阀，其特征在于，所述操控阀还包括一个共同的阀门组(25，26)，所述转换阀和所述阀单元被设计成中心阀的形式并装在所述共同的阀门组里并且相互逻辑连接，从而在操作所述两个转换阀中的一个转换阀时，给第一压力室通入压缩空气，而第二压力室则排气，从而在以前***作的转换阀被松开时，该气动缸的第一和第二压力室接受压缩空气并实现了该气动缸的自闭锁。
5.按权利要求4所述的操控阀，其特征在于，该阀门组(25，26)具有一个共用于所述两个转换阀的并与一个压缩空气源相连的分配腔(28)，在操作所述两个转换阀中的一个转换阀时，就形成了与所述***作的转换阀的压缩空气连接通道(50；50′)的连通。
6.按权利要求5所述的操控阀，其特征在于，每个所述转换阀具有一个阀腔(25.2)和接纳在所述阀腔中的阀体(31)，所述阀腔在形成阀座(25.3)的情况下通入该分配腔(28)，所述转换阀的阀体(31)能克服复位弹簧(33)的力地移动至该分配腔(28)里并在其可移入该分配腔(28)里的端部上装有一个用于与阀座(25.3)配合工作的密封圈(31.4)，一个通向所属压缩空气连接通道(50)的通道(35)侧通入该阀腔(25.2)里。
7.按权利要求6所述的操控阀，其特征在于，在该阀腔(25.2)上，在未通入该分配腔(28)的那端上连通着一个孔段(25.4)，该孔段的直径大于该阀腔(25.2)的直径，该阀体(31)在其面向该孔段(25.4)的端部上装有一个密封圈(31.2)，当该阀体(31)被压入该分配腔(28)时，该密封圈(31.2)在该阀腔(25.2)里密封移动，而在所述转换阀未操作时，该密封圈就安置在该孔段(25.4)里，从而从侧面经过该密封图(31.2)地在该通道(35)和外界环境之间形成连通。
8.按权利要求7所述的操控阀，其特征在于，在所述阀门组(25，26)里，设有一个阶梯孔以接纳由第一阀体(36)和第二阀体(38)组成的双阀单元，该阶梯孔有一个连接在通道(35)上的导向段(39)，所述双阀单元具有与该导向段上相连接的并形成第一阀座(40)的第一阀腔(41)以及通过第二阀座(42)与第一阀腔(41)连通的第二阀腔(43)，第二阀腔(43)的直径大于第一阀腔(41)的直径，并且第二阀腔具有一个通至压缩空气连接通道(50)的侧开口，所述双阀单元具有经过第三阀座(44)与第二阀腔相连通的第三阀腔(45)以及一个通向外界环境的并与第三阀腔连通的排气通道(46)，而且第一阀体(36)具有一个在导向段(39)里导向移动的阀杆(36.1)，该阀杆在其外周面上具有至少一个轴向缝并在其顶面上有一个与第一阀腔(41)的第一阀座(40)配合作用的密封圈(36.3)，第二阀体(38)具有一个在阀腔(41)里导向移动的阀杆(38.1)，该阀杆基本成侧壁有孔(38.2)的空心圆柱形，以便在第一阀体(36)的开启位置上在第一阀腔(41)和第三阀腔(43)之间建立连通，第二阀体(38)装有一个用于与第二阀座(42)配合作用的第一密封圈(38.3)和一个用于与第三阀座(44)配合作用的第二密封圈(38.4)并且一个复位弹簧(36.4)支撑在所述第一和第二阀体上，第二阀体(38)设有一个在第三阀腔(45)里密封导向的活塞(38.5)，从而在给第二阀体(38)施加压缩空气时，第二阀体可以克服一个所述复位弹簧(36.4)的弹力地移动，从而使第二密封圈(38.4)从第三阀座(44)上抬起并因而在排气通道(46)与第二阀腔(43)和进而与压缩空气连接通道(50)之间形成连通。
9.按权利要求8所述的操控阀，其特征在于，该排气通道(46)配备有一个排气节流阀。
10.按权利要求8所述的操控阀，其特征在于，在通道(35)上连接有一个通道***(47，47.1)，该通道***通入连接在第二压缩空气连接通道(50′)之前的双阀单元的圆柱形腔室(45′)里，从而使第二双阀单元的第二阀体(38′)可以克服该第二双阀单元的复位弹簧(36.4′)的力地移动，从而在第二压缩空气连接管路(50′)和该第二双阀单元的排气通道(46′)之间形成连通。
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