专利名称：双向气压驱动模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业自动化技术领域，尤其是涉及电/气转换装置的改 进。本实用新型适用于多种类型的气动执行器。
背景技术：
现在巿场上销售的定位器一般都是机械式和电子式的，这些产品普遍耗 电、耗气，很不经济。即使有些定位器是智能型的，但在断电、断气和切断 信号的条件下也都处于一种运动状态，很难满足多种需求的需要。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，为了弥补现有技术的气动执行器的定 位器上述的不足之处，提供一种能够在断电、断气的条件下，定位器处于保持 状态的双向气压驱动模块。
本实用新型为解决所述技术问题而采用的技术方案是双向气压驱动模 块，所述驱动模块的内部设置有两组进气阀、单向阀和排气阀；受压电阀控 制的进气阀，经过单向阀，连通到执行元件，通过排气阀释放；两组单向阀 和排气阀交叉连接执行元件，构成双向气压驱动通道。所述驱动模块的外部 分布有两个外接压电阀的先导接口， 一个外接压力气体的进气接口，两个连 接执行元件的驱动接口， 一个外接消音器的排气接口。
所述进气闽设置有可以推动截止元件下移的先导口，可以使截止元件复 位的弹性元件，可以被截止元件关闭或打开彼此通道的进压口和出压口。所 述先享口与模块的一个先导接口连通，所述进压口与模块的进气接口连通， 所述出压口通过单向阀与模块的一个驱动接口连通'。所述排气阀设置有可以 推动截止元件下移的引导口，可以使截止元件复位的弹性元件，可以被截止 元件关闭或打开彼此通道的入气口和排气口 。所述引导口与本组进气阀的出 压口连通，所述入气口与模块的另一个驱动接口连通，所述排气口与模块的 排气接口连通。所述两组进气阀均为常闭式结构，当先导口无压力时，进压口和出压口 之间的通道，在复位力的作用下，被截止元件关闭。当先导口有压力时，推动 进气阀的截止元件下移，进压口和出压口之间的通道被打开。所述两组排气 阀均为常闭式结构，当引导口无压力时，入气口和排气口之间的通道在复位 力的作用下，被截止元件关闭。当引导口有压力时，推动排气阀的截止元件 下移，入气口和排气口之间的通道被打开。
与现有技术相比较，使用本实用新型技术方案的优点是，当执行器断电 或断气时，进气阀和排气阀均被截止元件关闭，压力气体没有通道进入执行 元件，执行元件排出的气体也没有通道释放，执行元件处于保持状态。
本实用新型的附图说明如下
图1是双向气压驱动模块实施例一的气动原理图。
图2是双向气压驱动模块实施例一的常闭式进气阀的工作原理示意图。
图3是双向气压驱动模块实施例一的常闭式排气阀的工作原理示意图。
图4是双向气压驱动模块外接的压电阀未通电状态的原理图。
图5是双向气压驱动模块外接的压电阀已通电状态的原理图。
图6是双向气压驱动模块实施例二的气动原理图。
图7是双向气压驱动模块实施例二的常开式进气阀的工作原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图来进一步说明本实用新型的实施例。
本模块主要是应用截止式逻辑元件，实现双作用执行器能够在断电、断 气的条件下处于保持状态。
图1是本实用新型双向气压驱动模块实施例一的气动原理图。驱动模块 的工作环境包括，接受电信号的压电阀l,提供压力气体的气源2，过滤压力 气体的滤清器7，为压电闽l提供先导气体的减压阀8，外接排气接口的消音 器4。执行元件3为一只可以双向驱动的气缸。
驱动模块的内部设置有两组进气阀A、单向阀B和排气阀C。驱动模块的 外部分布有两个外接压电阀1的先导接口， 一个外接提供压力气体的气源2
5进气接口，两个连接气缸两侧的驱动接口， 一个外接消音器4的排气接口。
图2是双向气压驱动模块实施例一的常闭式进气阀的工作原理示意图。 进气阀A设置有可以推动截止元件下移的先导口 g,可以使截止元件复位的弹
性元件，进压口 d和出压口 e之间的通道，可以被截止元件关闭或打开。
先导口 g与模块的一个先导接口连通，进压口 d经模块的进气接口与压 力气体的气源2连接，出压口e通过单向阀B,经模块的一个驱动接口，与气 缸的一侧连接，进气阀A的泄压口 f与外界相通。
图3是双向气压驱动模块实施例一的常闭式排气阀的工作原理示意图。 排气阀C设置有可以推动截止元件下移的引导口 k，可以使截止元件复位的弹 性元件，入气口h和排气口 i之间的通道，可以被截止元件关闭或打开。
引导口 k与本组进气阀A的出压口 e连通，入气口 h经模块的另一个驱 动接口，与气缸的一侧连接，排气口 i经模块的排气接口，与消音器4连接， 排气阀C的外泄口 j与外界相通。
一组单向阀B的出口和排气阀C的入气口 h,与另一组单向阀B的出口和 排气阀C的入气口 h交叉并联，构成两个方向的气压驱动通道，且分别与双 向驱动气缸的两侧连接。
图4是双向气压驱动模块外接的压电阀未通电状态的原理图，图5是压 电阀通电状态的原理图。
压电阀1是利用功能陶瓷片在电压作用下产生弯曲变形原理，制成的一 种两位式控制阀。其动作只需要足够的电压，电功耗几乎为零。本实施例中 需要两个压电阀1,起到先导阀的作用。压电阀1的进气口 a与减压阀8的出 口减压到0. 12Mpa的先导气体相通，压电闽1的控制口 b经先导接口与进气 阀A的先导口g相通，压电阀1的出气口 c与大气相通。
压电阀1处于初始状态(不通电)时，功能陶瓷片作用在进气口 a上， 将进气口 a关闭，控制口 b和出气口 c与先导口 g连通，先导口 g与大气相 通，先导口 g的膜片7不会向下推动截止元件，两个进气阀A均处于初始状 态(常闭状态)，进压口 d与出压口 e关闭不相通。.
压电阀1处于通电状态时，功能陶瓷片作用在出气口 c上，进气口 a打 开，使控制口b与0. 12Mpa的先导气体相通，先导口 g充入0. 12MPa的先导气体，先导口 g内的膜片7向下推动截止元件，进气阀A处于打开状态，即
进压口 (J与出压口 e相连通。
为了实现双作用执行器能够在断电、断气的条件下处于保持状态，实施 例一的两组进气阀A均为常闭式结构，当先导口 g无气体压力时，进压口 d 和出压口 e之间的通道，在弹性元件的复位力的作用下，被截止元件关闭。 当先导口 g有气体压力时，推动进气闽A的截止元件下移，进压口 d和出压 口e之间的通道被打开；两组排气阀C也为常闭式结构，当引导口k无气体 压力时，入气口 h和排气口 i之间的通道，在弹性元件的复位力的作用下， 被截止元件关闭。当引导口k有气体压力时，推动排气阀C的截止元件下移， 入气口h和排气口 i之间的通道被打开。
当外接先导接口的一个压电阀l得电时，先导气体经过该压电闽1,作用 在连通该先导接口的进气阀A的先导口 g,通过膜片7推动该进气阀A的截止 元件下移，进气阀A的进压口 d和出压口 e之间的通道被打开。压力气体可 以从进气接口，经过进压口d和出压口e,通过该组的单向阀B，进入气缸的 一侧，驱动负载工作。同时气体也作用在同组排气阀C的引导口 k，通过膜片 9推动该排气阀C的截止元件下移，排气阀C的入气口 h和排气口 i之间的通 道被打开。气缸的另一侧排出的气体，经过入气口h和排气口 i,通过消音器 4释放到外界。
执行器在断电条件下，处于保持状态 、
当压电阀1断电时，压电阀1的进气口 a关闭，0. 12MPa的先导气体无法 进入进气阀A的先导口g，膜片7也就无法推动截止元件下移，所以进气阀A 的进压口 d和出压口 e之间的通道处于关闭状态，气源2的压力气体无法通 过进气闽A和单向阀B进入气缸的任一侧。同样，气体也无法通过进气阀A 进入排气阀C的引导口 k,没有气体通过膜片9推动排气阀C的截止元件下移， 所以排气阀C的入气口 h和排气口 I之间的通道也处于常闭状态，气缸任一 侧的气体，也无法通过排气阀C和消音器4释放，故而，气缸处于保持状态。
执行器在断气条件下，处于保持状态
当气源被切断时，压电阀1无论通电与否，进气阀A的先导口 g都不会 有0. l，pa的先导气体进入，膜片7也就不会推动截止元件下移，所以进气阀A的进压口 d和出压口 e之间的通道处于关闭状态，气源2的压力气体无 法通过进气阀A和单向阀B进入气缸的任一侧。同样，气体也无法通过进气 阀A进入排气阀C的引导口 k，没有气体通过膜片9推动排气阀C的截止元件 下移，所以排气阀C的入气口 h和排气口 I之间的通道也处于常闭状态，气 缸任一侧的气体，也无法通过排气闽C和消音器4释放，故而，气缸处于保持 状态。
图6是本实用新型双向气压驱动模块实施例二的气动原理图。 为了达到双作用执行器断电后，向一侧移动的功能，该实施例与实施例 一的不同之处是，将驱动模块的一个进气阀A的截止元件的阀杆，更换为较 短尺寸的阀杆，使该进气阀A的常闭式结构更改为常开式结构。另一个进气 闽A和两个排气阀C仍然使用常闭式结构。
图7是双向气压驱动模块实施例二的常开式进气阀的工作原理示意图。 常开式进气阀A，当先导口 g无气体压力时，截止元件在弹性元件的复位力的 作用下，打开进压口 d和出压口 e之间的通道。当先导口 g有气体压力时， 推动进气阀A的截止元件下移，进压口 d和出压口 e之间的通道被截止元件 关闭。
当外接先导接口的两个压电阀1同时得电时，先导气体经过压电阀1，作 用在进气阀A的先导口 g,通过膜片7推动进气阀A的截止元件下移。常开式 进气阀A的进压口 d和出压口 e之间的通道被关闭。常闭式进气阀A的进压 口 d和出压口 e之间的通道被打开。压力气体可以从进气接口，经过常闭式 进气阀A的进压口 d和出压口 e，通过该组的单向阀B,进入气缸的一侧，驱 动负载工作。同时气体作用在同组排气闽C的引导口 k,推动该排气阀C的截 止元件下移，排气阀C的入气口 h和排气口 i之间的通道被打开。气缸的另 一侧排出的气体，经过入气口h和排气口i，通过消音器4释放到外界。
执行器在断电条件下，向一侧移动
当压电阀1断电时，压电阀1的进气口 a关闭，0. 12MPa的先导气体无法 通过进气阀A的先导口 g,膜片7也就无法推动截止阀元、件下移。所以常开式 进气阀A的进压口 d和出压口 e之间的通道处于打开状态，常闭式进气阀A 的进压口 d和出压口 e之间的通道处于关闭状态。气源2的压力气体可以从进气接口，经过常开式进气阀A的进压口 d和出压口 e，流经该组的单向阀B 后，进入气缸的一侧，驱动负载工作。气源2的压力气体无法通过常闭式进 气阀A和该组单向闽B流入气缸的另一侧。同样，气体通过常开式进气阀A 进入该组排气阀C的引导口 k，气体通过膜片9推动该排气阀C的截止元件下 移，使该排气闽C的入气口 h与和排气口 i之间的通道处于打开状态。气缸 的另一侧排出的气体，经过入气口h和排气口i,通过消音器4释放到外界。 故而，气缸处于向一侧移动的状态。
本实用新型双向气压驱动模块，即可以适用于双作用气动执行器，也可 以适用于单作用气动执行器。
权利要求1. 双向气压驱动模块，其特征是所述驱动模块的内部设置有两组进气阀(A)、单向阀(B)和排气阀(C)；受压电阀(1)控制的进气阀(A)，经过单向阀(B)，连通到执行元件(3)，通过排气阀(C)释放；两组单向阀(B)和排气阀(C)交叉连接执行元件(3)，构成双向气压驱动通道。
2. 根据权利要求1所述的驱动模块，其特征是所述驱动模块的外部 分布有两个外接压电阀(l)的先导接口， 一个外接压力气体的进气接口，两 个连接执行元件(3)的驱动接口 ， 一个外接消音器(4)的排气接口 。
3. 根据权利要求2所述的驱动模块，其特征是所述进气阀(A)设置有可以推动截止元件下移的先导口 (g)，可以使截止元件复位的弹性元件，可 以被截止元件关闭或打开彼此通道的进压口 (d)和出压口 (e);所述先导口 (g) 与模块的一个先导接口连通，所述进压口 (d)与模块的进气接口连通，所述 出压口 (e)通过单向阀(B)与模块的一个驱动接口连通。
4. 根据权利要求3所述的驱动模块，其特征是所述排气阀(C)设置有 可以推动截止元件下移的引导口 (k),可以使截止元件复位的弹性元件，可 以被截止元件关闭或打开彼此通道的入气口 (h)和排气口 (i);所述引导口 (k) 与本组进气阀(A)的出压口 (e)连通，所述入气口 (h)与模块的另一个驱动接口连通，所述排气口 (i)与模块的排气接口连通。
5. 根据权利要求4所述的驱动模块，其特征是所述进气阀(A)均为常闭式结构，在先导口 (g)无压力状态，进压口 (d)和出压口 (e)之间的通道在复位力的作用下，被截止元件关闭；在先导口 (g)有压力状态，推动进气阀 (A)的截止元件下移，进压口 (d)和出压口 (e)之间的通道被打开；所述排气 阀(C)均为常闭式结构，在引导口 (k)无压力状态，入气口 (h)和排气口 (i) 之间的通道在复位力的作用下，被截止元件关闭；在引导口 (k)有压力状态， 推动排气阀(C)的截止元件下移，入气口 (h)和排气口 (i)之间的通道被打开。
6. 根据权利要求5所述的驱动模块，其特征是在执行器断电状态， 先导气体被压电阔(l)隔断，所述进气阀(A)的先导口 (g)无压力，进压口 (d) 和出压口 (e)之间的通道被关闭，所述排气阀(C)的引导口 (k)无压力，入气口 (h)和排气口 (i)之间的通道也被关闭。
7. 根据权利要求5所述的驱动模块，其特征是在执行器断气状态， 所述进气阀(A)的先导口 (g)无压力，进压口 (d)和出压口 (e)之间的通道被关 闭，所述排气阀(C)的引导口 (k)无压力，入气口 (h)和排气口 (i)之间的通道 也被关闭。
8. 根据权利要求4所述的驱动模块，其特征是所述进气阀(A)—个为 常开式结构，在先导口 (g)无压力状态，截止元件在复位力的作用下，打开 进压口 (d)和出压口 (e)之间的通道；在先导口 (g)有压力状态，推动进气阀 (A)的截止元件下移，进压口 (d)和出压口 (e)之间的通道被截止元件关闭； 另一个进气阀(A)为常闭式结构，在先导口 (g)无压力状态，进压口(d)和出 压口 (e)之间的通道在复位力的作用下，被截止元件关闭；所述排气阀(C) 均为常闭式结构，在引导口 (k)无压力状态，入气口 (h)和排气口 (i)之间的 通道在复位力的作用下，被截止元件关闭；在引导口 (k)有压力状态，推动 排气阀(C)的截止元件下移，入气口 (h)和排气口 (i)之间的通道被打开。
9. 根据权利要求8所述的驱动模块，其特征是在执行器断电状态， 先导气体被压电阀(l)隔断，所述常开式进气闽(A)的先导口 (g)无压力，进 压口 (d)与出压口 (e)之间的通道被打开；压力气体可以从进气接口，经过进 压口 (d)和出压口 (e),通过该组的单向阀(B)，进入执行元件(3),推动负载 单向位移；并且气体作用在同组排气闽(C)的引导口 (k),推动该排气阀(C) 的截止元件下移，排气阀(C)的入气口 (h)与和排气口 (i)之间的通道被打开； 执行元件(3)排出的气体，经过入气口 (g)和排气口 (i),通过消音器(4)释放。
专利摘要本实用新型公开了一种用于气动执行器的双向气压驱动模块，驱动模块的内部设置有两组进气阀、单向阀和排气阀；受压电阀控制的进气阀，经过单向阀，连通到执行元件，通过排气阀释放；两组单向阀和排气阀交叉连接执行元件，构成双向气压驱动通道。所述驱动模块的外部分布有两个外接压电阀的先导接口，一个外接压力气体的进气接口，两个连接执行元件的驱动接口，一个外接消音器的排气接口。两组进气阀、排气阀均为常闭式结构，当执行器断电或断气时，进气阀和排气阀均被截止元件关闭，执行元件处于保持状态。将一个进气阀更改为常开式结构。另一个进气阀A和两个排气阀C仍然使用常闭式结构。执行器断电后，向一侧移动。
文档编号F15B15/00GK201273316SQ200820212118
公开日2009年7月15日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者傅宇晨, 房广志, 袁敏勋 申请人:深圳万讯自控股份有限公司