水路集成插装阀组及硫化机动力水系统的制作方法

本实用新型涉及水路控制阀门领域，具体而言，涉及水路集成插装阀组及硫化机动力水系统。

背景技术：

目前硫化机动力水系统是用于控制机械式橡胶轮胎硫化机装胎机械手升降，装胎机械手进出，中心机构上环升降，中心机构下环升降，卸胎小车进出，卸胎小车升降，活络模升降等硫化机核心动作。

整套动力水系统控制阀门主要以二位四通气动滑阀来实现动力水的方向控制，阀门安装方式以管式安装为主，所有的动力水均通过管道来实现控制阀门之间的连接，导致整套控制系统的可靠性较低，经常出现漏水现象，且管路布置非常复杂、凌乱，不易维护，占用空间大，设备成本及维修成本较高。

另外，由于水质的粘度低，润滑效果差，容易生锈及产生水垢，加上大部分工厂使用的动力水中杂质含量很高，导致阀芯很容易磨损及卡死，所以滑阀式结构在水路系统中应用时可靠性低，故障率较高，故障停机维修影响了生产效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种将控制回路集成在阀块内、减少管道布局、减少管道焊接点、降低泄漏的水路集成插装阀组及硫化机动力水系统。

本实用新型提供如下技术方案：

水路集成插装阀组，包括阀块和插装阀，所述阀块的数量至少为一个，每一阀块上设有进液口、回液口和多个出液口，每一所述阀块上插装有多个所述插装阀，通过控制不同的所述插装阀的通断控制所述进液口与不同的所述出液口的通断或所述回液口与不同的所述出液口的通断；

当所述水路集成插装阀组包括多个所述阀块时，每一所述阀块之间的所述进液口连通，每一所述阀块之间的所述回液口连通，不同的所述阀块上的出液口的出液独立。

作为对上述的水路集成插装阀组的进一步可选的方案，所述插装阀为压力控制阀或流量控制阀。

作为对上述的水路集成插装阀组的进一步可选的方案，所述插装阀为气动控制阀。

作为对上述的水路集成插装阀组的进一步可选的方案，所述水路集成插装阀组包括多个所述阀块，所述水路集成插装阀组还包括连通板，所述连通板上设有将每一所述阀块上的所述进液口连通的进液连通孔以及将每一所述阀块上的所述回液口连通的回液连通孔。

作为对上述的水路集成插装阀组的进一步可选的方案，所述插装阀包括切断阀，所述切断阀包括常开式阀门和常闭式阀门。

作为对上述的水路集成插装阀组的进一步可选的方案，设于所述进液口和所述回液口之间的所述插装阀包括切断阀和溢流阀，所述溢流阀和所述切断阀开启时，所述出液口与所述回液口连通。

作为对上述的水路集成插装阀组的进一步可选的方案，设于所述进液口和所述回液口之间的所述插装阀还包括平衡阀。

作为对上述的技术方案的进一步延伸，本实用新型还提供硫化机动力水系统，包括上述的水路集成插装阀组，所述水路集成插装阀组上的出液口与硫化机的执行机构连通，用于驱动所述执行机构做往复直线运动。

作为对上述的硫化机动力水系统的进一步可选的方案，所述执行机构包括装胎机械手、中心机构上环、中心机构下环、卸胎小车、活络模中的一种或多种；

所述水路集成插装阀组用于控制所述装胎机械手的升降以及进出、用于控制所述中心机构上环的升降、用于控制所述中心机构下环的升降、用于控制所述卸胎小车的进出及升降、用于控制所述活络模的升降。

作为对上述的硫化机动力水系统的进一步可选的方案，所述水路集成插装阀组能够集成控制多个所述执行机构的动作或单独控制一个所述执行机构动作。

本实用新型的水路集成插装阀组及硫化机动力水系统至少具有如下优点：

本水路集成插装阀组将多种插装阀组成构成一个集成换向阀，主流道回路在阀块内实现，从而减少了现场管道的布局，减少了管道焊接点，降低了泄漏的可能性，提高了系统的集成度。

每一阀块可以单独使用还可以集成到一起，与动力水连通，形成一组动力水控制回路，将水路集成插装阀组模块化，可以依据实际使用需求单独使用或拼装使用。

硫化机动力水系统采用本水路集成插装阀组，通过不同的阀块实现不同的硫化机动力水控制功能，减少了现场管路布局，减少焊接点，减少了泄漏的可能性，同时提高了硫化机动力水系统的集成度和智能化程度，便于现场的维护。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的水路集成插装阀组的轴测结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的水路集成插装阀组的阀块轴测结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例1提供的水路集成插装阀组的液路原理示意图；

图4示出了本实用新型实施例1提供的水路集成插装阀组的俯视结构示意图；

图5为图4的剖面结构示意图A-A；

图6为图4的剖面结构示意图B-B；

图7为图4的剖面结构示意图C-C；

图8示出了本实用新型实施例1提供的具有多阀块的水路集成插装阀组的轴测结构示意图；

图9示出了本实用新型实施例2提供的水路集成插装阀组的轴测结构示意图；

图10示出了本实用新型实施例2提供的水路集成插装阀组的液路原理示意图；

图11示出了本实用新型实施例2提供的水路集成插装阀组的俯视结构示意图；

图12为图11的剖面结构示意图D-D；

图13为图11的剖面结构示意图E-E；

图14示出了本实用新型实施例2提供的水路集成插装阀组的主视结构示意图；

图15为图14的剖面结构示意图F-F；

图16为图14的剖面结构示意图G-G；

图17为图14的剖面结构示意图H-H；

图18示出了本实用新型实施例3提供的水路集成插装阀组的轴测结构示意图；

图19示出了本实用新型实施例3提供的水路集成插装阀组的液路原理示意图；

图20示出了本实用新型实施例3提供的水路集成插装阀组的俯视结构示意图；

图21为图20的剖面结构示意图I-I；

图22为图20的剖面结构示意图J-J；

图23为图20的剖面结构示意图K-K；

图24为图20的剖面结构示意图L-L；

图25示出了本实用新型实施例4提供的硫化机动力水系统的第一液路结构示意图；

图26示出了本实用新型实施例4提供的硫化机动力水系统的第二液路结构示意图；

图27为应用于图25的水路集成插装阀组；

图28为应用于图26的水路集成插装阀组。

图标：1-水路集成插装阀组；10-阀块；10a-第一阀块；10b-第二阀块；101-进液口； 102-回液口；103-第一出液口；104-第二出液口；11-第一切断阀；12-第二切断阀；13- 第三切断阀；14-第四切断阀；15-连通板；151-进液连通孔；152-回液连通孔；16-第五切断阀；17-溢流阀；18-平衡阀；2-左机械手；3-右机械手；4-中心机构上环；5-中心机构下环；6-卸胎臂；7-活络模。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对水路集成插装阀组及硫化机动力水系统进行更全面的描述。

实施例1

如图1所示，水路集成插装阀组1，其传递介质可以为水、水溶液、气体或油液等流体，本实施中水路集成插装阀组1所传递的介质以水为例，通过在水动力系统中设置水路集成插装阀组1，控制水动力系统中水流的流向，从而能够驱动水动力系统所连接的不同的执行机构的动作。水路集成插装阀组1包括阀块10 和插装阀。

如图2所示，阀块10上设有进液口101、回液口102和多个出液口，每一阀块10上插装有多个插装阀，通过控制不同的插装阀的通断控制进液口101与不同的出液口的通断或回液口102与不同的出液口的通断，通过插装阀对流经水路集成插装阀组1的液流进行分流、汇流、换向、阻流等集成控制，从而实现对出液口上连通的执行机构的动作的控制，实现对执行机构动作的液力控制。

其中，进液口101与外部动力水管道连通，系统中高压动力水通过进液口101 进入水路集成插装阀组1。

回液口102与外部动力水管道连通，用于使得水动力系统中的液体回流，用于卸载水动力系统的部分压力。

出液口与执行机构连通，因此出液口也可以称作为执行口。执行机构可以为缸，自缸中延伸而出的活塞杆为执行机构的执行部件，做往复直线运动，能够为执行机构提供伸缩、升降等往复直线驱动力。两个出液口通过与缸的有杆腔和无杆腔连通，从而驱动活塞杆的往复运动，因此，通过控制插装阀的通断，即能够控制进液口101与不同的出液口的连通进行切换，从而达到控制执行机构的伸缩的作用。

可以理解的是，同一个执行机构的往复直线运动，随着两个出液口与进液口 101之间的连通的切换而切换。因此，可以在一个阀块10上设置两个出液口，使得该阀块10具有至少两个位置机能，在至少两个位置之间进行切换。

通过将多个阀块10组合使用，使得水路集成插装阀组1具有更多个出液口，能够与多个执行机构连通，控制多个执行机构的动作。多个阀块10可以采用流道、插装阀类型相同的同一种阀块10，也可以采用流道、插装阀类型不同的不同种类的阀块10，可以依据具体使用需求进行组合式搭建。

本实施例中，阀块10上设有进液口101、回液口102以及两个出液口，阀块 10上设有将进液口101与出液口连通、将出液口与回液口102连通、将进液口 101与回液口102连通的流道。插装阀插设于阀块10上用于控制流道的通断，通过切换不同的插装阀的开闭进而切换进液口101与出液口的通断、出液口与回液口102的通断、进液口101与回液口102的通断。通过切换不同的流道上插装阀的开闭，从而能够控制不同的流道的通断，从而达到滑阀滑动进行换向的效果，或是达到多水路上的阀门的开闭进行换向的效果。

本实施例中，水路集成插装阀组1的一个阀块10上设有4个插装阀，4个插装阀的类型均为开关/切断阀。

本实施例中，阀块10上设有两个出液口，分别为第一出液口103和第二出液口104，通过控制进液口101与第一出液口103的连通或进液口101与第二出液口104的连通，达到换向的效果。

本实施例的带有四个切断阀的阀块10是一种三位四通换向阀，也就是阀块 10具有四个水口，通过控制切断阀的通断能够实现三种不同的水流方向的控制。可以理解，通过设置不同数量的出液口、不同的连通方式，能够将一个阀块10 设置成不同工位、通水口数量的换向阀。

通过设置切断阀为常开或常闭，在不改变阀块10上的水口和流道的结构的前提下，能够使得集成换向阀具有不同的中位机能，能够达到一阀块10多机能的效果。

请一并参阅图3至图7，阀块10上设有四个插装孔，四个插装孔中各自设有一个切断阀，分别为第一切断阀11、第二切断阀12、第三切断阀13和第四切断阀14，进液口101与第一出液口103之间的流道上设有第一切断阀11，进液口 101与第二出液口104之间的流道上设有第二切断阀12，回液口102与第一出液口103之间的流道上设有第三切断阀13，回液口102与第二出液口104之间的流道上设有第四切断阀14。回液口102与进液口101之间设有两个连通的流道，一个流道上设有第一切断阀11和第三切断阀13，另一个流道上设有第二切断阀12 和第四切断阀14。

通过开启第一切断阀11、关闭第二切断阀12和开启第三切断阀13能够实现进液口101与第一出液口103的连通，回液口102与第二出液口104连通，通过开启第二切断阀12、关闭第一切断阀11和开启第四切断阀14能够实现进液口 101与第二出液口104的连通，回液口102与第一出液口103连通，从而通过采用上述的切断阀的通断方式能够实现集成换向阀的换向。

本实施例中，第一切断阀11、第二切断阀12、第三切断阀13和第四切断阀 14均为常闭式阀门，集成换向阀具有O型中位机能。

进一步地，上述的切断阀为气动阀，气动阀为通过气流提供压力，实现阀芯动作的阀门，以高压气体为动力源。

水路集成插装阀组1可以包括一个或多个阀块10，一个阀块10上可以设置有两个甚至更多的出液口。

在另一实施例中，水路集成插装阀组1包括多个相同的上文所提及的阀块10，水路集成插装阀组1是一种包括多个模块化的阀块10的阀组，具有2N(正整数) 个出液口。当所述水路集成插装阀组1包括多个阀块10时，每一阀块10之间的进液口101连通，每一阀块10之间的回液口102连通，不同的阀块10上的出液口的出液独立。一个阀块10用于一个执行机构的一个方向的往复运动。

多个阀块10叠加时，每一阀块10之间的进液口101连通，每一阀块10之间回液口102连通，从而使得水路集成插装阀组1的单元阀块10在叠加后仍采用同一进水口和同一回水口。

如图8所示，具体可以通过该方式实现：水路集成插装阀组1还包括连通板 15，连通板15上设有将每一阀块10的进液口101连通的进液连通孔151和将每一阀块10的回液口102连通的回液连通孔152。将阀块10上的进液口101和回液口102设置在同一面上，通过在连通板15打轴线平行于板面的直孔，通过在板面上打与直孔相连通并与阀块10上的进液口101相连通的相贯孔，从而实现每一阀块10的进液口101在连通板15上的汇流，连通板15上的回液连通孔152 的设置与进液连通孔151的设置方式同理。可以理解，若进液口101和回液口102 设置在阀块10的不同的面上，则可以采用两块连通板15，两块连通板15上分别设有进液连通孔151和回液连通孔152，同样能够实现将每一阀块10上的进液口 101连通和每一阀块10上的回液口102连通。

需要说明的是，阀块10上插装的插装阀可以包括不同类型的阀门，从功能上划分可以为控制通断、控制压力、调节流量的阀门。

进一步地，插装阀可以包括切断阀、溢流阀、平衡阀。其中，溢流阀可以为起到保护作用的阀门，也可以为控制水动力系统压力的背压阀；平衡阀用于调节系统压力的稳定性；切断阀可以为常开式阀门或常闭式阀门，切断阀在工作时其开度可以设置为可调节或者是开度比例调节，也就是可以设置为比例流量调节阀，具有调节流经该阀的流量的功能。

实施例2

请一并参阅图9至图17，本实施例的水路集成插装阀组1与实施例1的区别在于，为了与实施例1的阀块10进行区分，将本实施例的阀块10命名为第一阀块10a，第一阀块10a上设有6个插装阀，6个插装阀包括第一切断阀11、第二切断阀12、第三切断阀13、第四切断阀14、第五切断阀16和溢流阀17，阀块 10上设有进液口101、回液口102、第一出液口103和第二出液口104。

本实施例中，阀块10的进液口101、回液口102在阀块10的侧面上。

进液口101、回液口102、第一出液口103和第二出液口104在第二阀块10b 上的连通方式与实施例1的阀块10的连通方式相同，本实施例的区别与实施例1 的区别在于，第一出液口103与回液口102之间增加了一条流道，且新增的流道上设有第五切断阀16和溢流阀17。第一切断阀11、第二切断阀12、第三切断阀 13、第四切断阀14和第五切断阀16均为常闭式阀门。

上述，第一阀块10a是一种三位四通换向阀，中位时各个阀口不连通，具有 O型中位机能，新增的第五切断阀16和溢流阀17的为第一出液口103调定出口压力。当第一切断阀11开启时，进液口101与第一出液口103连通，为第一出液口103提供压力，当将第五切断阀16开启时，进液口101和第一出液口103 的压力不大于溢流阀17的溢流压力，从而将第一出液口103的出液压力控制在安全范围内。

可以理解的是，本第一阀块10a可以单独使用，也可以组合使用，组合使用时可以将多个第一阀块10a进行组合形成水路集成插装阀组1，也可以将第一阀块10a与多个阀块10组合形成水路集成插装阀组1。

实施例3

请一并参阅图18至图24，本实施例的水路集成插装阀组1与实施例1的区别在于，为了与实施例1、2的阀块10进行区分，将本实施例的阀块10命名为第二阀块10b，第二阀块10b上设有6个插装阀，6个插装阀包括第一切断阀11、第二切断阀12、第三切断阀13、第四切断阀14、第五切断阀16和平衡阀18，阀块10上设有进液口101、回液口102、第一出液口103和第二出液口104。

进液口101与第一出液口103之间的流道上设有第一切断阀11，第一切断阀 11为常闭式阀门。进液口101与第二出液口104之间的流道上设有第二切断阀 12，第二切断阀12为常闭阀。第一出液口103与回液口102之间设有第三切断阀13、平衡阀18和第五切断阀16，第三切断阀13为常开阀。第二出液口104 与回液口102之间设有第五切断阀16和第四切断阀14，第四切断阀14为常开阀。

上述可知，第二阀块10b是一种三位四通换向阀，中位时进液口101与第一出液口103和第二出液口104断路，第一出液口103和第二出液口104与回液口 102连通，具有Y型中位机能。新增的平衡阀18为第一出液口103提供背压，切断阀16用于控制第一出液口103、第二出液口104和回液口102的通断。当第一切断阀11开启时，第三切断阀13关闭，进液口101与第一出液口103连通。当第二切断阀12开启、第四切断阀14闭合时，进液口101与第二出液口104连通。当第一切断阀11闭合、第三切断阀13和第五切断阀16开启时，第一出液口103通过平衡阀18与回液口102连通，平衡阀18为第一出液口103提供回流背压。当第二切断阀12闭合，第四切断阀14和第五切断阀16开启时，第二出液口103与回液口102连通。

第一切断阀11和第三切断阀13能够同时动作，第二切断阀12和第四切断阀14能够同时动作。

可以理解的是，本第二阀块10b可以单独使用，也可以组合使用，组合使用时可以将多个第二阀块10b进行组合形成水路集成插装阀组1，也可以将第二阀块10b与实施例1的阀块10、实施例2的第一阀块10a进行任意组合形成水路集成插装阀组1。

实施例4

本实施例提供一种硫化机动力水系统，包括水路集成插装阀组1，水路集成插装阀组1上的出液口与硫化机的执行机构连通，用于驱动执行机构做往复直线运动，将硫化机的动力水进行汇流、分流、换向、阻断等，从而控制/驱动不同的执行机构执行不同的动作，自动化完成对工件的硫化工序。

由实施例1-3可知，两个出液口用于控制一个执行机构在一个方向上的往复直线运动。因此，一个具有两个出液口的阀块10对应一个机构的一个动作，对于执行机构的动作压力没有要求的可以选用实施例1的阀块10，对于执行机构的动作压力有要求的可以选用实施例2的第一阀块10a，对于执行机构的动作压力以及压力稳定性有要求的可以选用实施例3的第二阀块10b，各个阀块10能够单独使用，也可以通过15连通起来组合使用。

请一并参阅图25和图26，本实施例中，硫化机用于硫化轮胎，执行机构包括装胎机械手、中心机构上环4、中心机构下环5、卸胎小车、活络模7中的一种或多种。执行机构具体为控制各个机构动作的缸，通过将缸的有杆腔和无杆腔分别与第一出液口103和第二出液口104连通，从而控制缸的活塞杆的往复运动，实现对硫化机的各个机构的往复直线驱动。

其中，装胎机械手包括左机械手2和右机械手3，左机械手2和右机械手3 的动作包括伸缩和升降，通过伸缩实现对轮胎的转入、转出，左机械手2和右机械手3通过升降进行工位的切换。因此，左机械手2的伸缩、右机械手3的伸缩需要两个出液口，也就是各需要两个执行口，左机械手2和右机械手是靠自重下降，所以左机械手2的升降、右机械手3的升降各只需要一个出液口，也就是各需要一个执行口，本实施例中将左机械手2和右机械手3的伸缩和升降，共需要 6个执行口，并且对调节压力并没有要求，从而采用三个阀块10即能够实现对装胎机械手的伸缩和升降控制。

其中，中心机构下环5控制下环升降，下环用于压紧轮胎胶囊下部，中心机构上环4通过活塞杆绳驱动上环，上环用于对胶囊进行定位，可以理解，在硫化过程中通过上环、下环的升降配合实现对胶囊/轮胎的压合及定位，实现对轮胎的成型。本实施例中，中心机构上环4用于驱动上环缸的升降动作，两个出液口分别与上环缸的有杆腔和无杆腔连通，中心机构下环5用于驱动下环的缸的升降动作，两个出液口分别与下环的缸的有杆腔和无杆腔连通。

中心机构上环4和中心机构下环5的升降各需要两个执行口控制，本实施例中，对于中心机构上环4的升降压力没有要求，可以采用实施例1的阀块10，对于中心机构下环5的升降压力有要求，要求在压合过程中具有一定的压合压力以及压力稳定性，因此可以采用实施例3的第二阀块10b对中心机构下环5的升降进行控制。

其中，卸胎小车也可以称作为卸胎臂6，卸胎臂6的动作包括伸缩和升降，卸胎臂6通过伸缩实现工位的切换，通过升降实现对轮胎的下料。因此卸胎臂6 的伸缩和升降各需要两个执行口，采用两个阀块10即能够实现对卸胎臂6的移动和抱夹的控制。本实施例中，对于卸胎臂6的移动、推顶压力并没有要求，因此，可以采用实施例1中的2个阀块10对卸胎臂6的动作进行控制。

其中，活络模7也称为活络模具，通过缸驱动活络模具的动模的升降，实现相对顶模的开合。因此，活络模7的升降需要两个执行口，采用一个阀块10即能够实现对活络模7动模的升降的控制。本实施例中，活络模7的动模在升降浮动时，具有压力要求，因此，采用实施例2的第一阀块10a对活络模7的升降进行控制。

水路集成插装阀组1用于控制所述装胎机械手的升降以及进出、用于控制所述中心机构上环4的升降、用于控制中心机构下环5的升降、用于控制卸胎小车的进出及升降、用于控制活络模7的升降。

上述，水路集成插装阀组1能够集成控制多个执行机构的动作或单独控制一个执行机构动作。

请一并参阅图27和图28，本实施例中，控制装胎机械手、中心机构上环4、中心机构下环5和卸胎小车动作的阀块10集成为一个水路集成插装阀组1，该水路集成插装阀组1包括6个阀块10和1个第一阀块10a，控制装胎机械手、中心机构上环4、中心机构下环5和卸胎小车的执行口的共用一个进液口101和回液口102。控制活络模7动作的第二阀块10b单独成为一个水路集成插装阀组1，单独使用一个进液口101和回液口102。

硫化机的硫化分为四个工序，分别为：预热轮胎(胶囊)、装胎、硫化、开模、卸胎。

具体步骤为：

1.预热胶囊：硫化机开模到极限，中心机构下环5上升，中心机构上环4嵌入至胶囊中对胶囊进行限位，向胶囊内通入蒸汽进行加热，而后上下环限位块缩回，而后中心机构上环4压紧胶囊，中心机构下环5下降。

2.装胎：硫化机开模到极限，机械手在顶部缩拢，延时后机械手下降到抓胎位置，机械手伸张抓胎，延时后机械手带生胎上升至极限位置停，硫化机自动开启，机械手转入，机械手下降到装胎位置停，中心机构下环5向上，中心机构上环4下降嵌入至轮胎中，机械手回缩后上升至极限，机械手转出，中心机构下环 5下降。

3.硫化：硫化机活络模7合模，向胶囊内通入蒸汽、氮气等进行硫化。

4.开模：硫化机开模，中心机构上环4上升，中心机构下环5上升将胶囊拉离轮胎，卸胎臂6进入至卸胎工位后并伸出推顶轮胎，将轮胎推顶至辊道上，而后卸胎臂6缩回并升降复位。