用于气动阀岛的双阀芯阀的制作方法

专利名称：用于气动阀岛的双阀芯阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动阀岛，特别涉及用于组成气动阀岛的双阀芯阀。
技术背景
早期的气动系统中，各类电磁阀通过管件接头和电缆分别单独安装在机体上。但 随着气动系统复杂程度的增加，采用的电磁阀等元件的数量亦随之增多，连接管路和电缆 也更加复杂。因此在90年代初，德国著名气动厂家!^esto公司推出了新一代的电气一体化 智能控制元件-阀岛，它具有统一的气源接口和电控信号接口。从根本上简化了气动系统 接口的硬件结构，提高了系统的可靠性。
目前市面上的阀岛产品由国外厂家所垄断，主要分为标准型阀岛和紧凑型阀岛， 其中紧凑型阀岛由于体积小流量大，适合分散和集中控制多种场合等原因，日益受到市场 的关注，成为今后阀岛发展的趋势。目前，紧凑型阀岛所用的双阀芯阀主要有两大类，一类 Wi^sto-CPV型阀岛为代表，其双阀芯阀采用单独开发的一体式先导阀与阀体组合，使其 结构简单紧凑，但一体式先导阀的开发成本高昂，加工复杂，维修与更换也不方便。另一类 以Norgren-VM型阀岛为代表，其双阀芯阀采用标准螺线管阀为先导阀，避免了一体式先导 阀的开发，从而大大降低了成本，且维修与更换都极为方便；但它并没有实现气复位，依然 采用弹簧复位，这样就使它的使用寿命和可靠性都要远远低于!^sto-CPV型阀岛。发明内容
本发明的目的是提供一种全新的用于气动阀岛的双阀芯阀。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是该用于气动阀岛的双阀芯阀，它包 括阀体、第一侧板、第二侧板和两个微型螺线管阀，所述阀体的工作端面与控制端面相对， 所述两个微型螺线管阀固定安装在阀体的控制端面上，所述第一侧板和第二侧板相应地分 别与阀体的第一侧面和第二侧面固定联接，所述阀体的第一侧面与第二侧面相对；其特征 是所述阀体内设有第一主排气腔、第二主排气腔、第一先导级排气腔、第二先导级排气腔、 第一活塞排气腔、第二活塞排气腔、先导级压力腔，主压力腔、第一工作腔、第二工作腔、第 一手动阀芯第一压力腔、第二手动阀芯第一压力腔、第一手动阀芯第二压力腔、第二手动阀 芯第二压力腔、第一手动阀芯第二压力孔、第一手动阀芯第一压力孔、第二手动阀芯第一压 力孔、第二手动阀芯第二压力孔、第一手动阀芯工作腔、第二手动阀芯工作腔、主阀芯第一 工作腔和主阀芯第二工作腔；所述第一工作腔和第二工作腔的出口位于阀体的工作端面 上；所述第一主排气腔、第二主排气腔、第一先导级排气腔、第二先导级排气腔、先导级压力 腔和主压力腔各自沿阀体的一个连接面向另一个连接面方向贯穿阀体；所述主阀芯第一工 作腔和主阀芯第二工作腔分别位于主压力腔的两侧，且主阀芯第一工作腔、主阀芯第二工 作腔和主压力腔相互连通；所述第一主排气腔通过主阀芯第一工作腔与第一工作腔连通， 所述第二主排气腔通过主阀芯第二工作腔与第二工作腔连通；所述第一侧板内设有第一主 活塞腔，所述第二侧板内相应的设有第二主活塞腔，所述第一主活塞腔和第二主活塞腔内分别滑动安装有第一主阀芯活塞和第二主阀芯活塞，所述第一主活塞腔由第一主阀芯活塞 分隔成第一主活塞腔第一子腔和第一主活塞腔第二子腔，第二主活塞腔由第二主阀芯活塞 分隔成第二主活塞腔第一子腔和第二主活塞腔第二子腔；第一主阀芯贯穿主阀芯第一工作 腔，第二主阀芯贯穿主阀芯第二工作腔，且第一主阀芯、第二主阀芯与阀体形成滑动配合， 第一主阀芯的一端与第一主阀芯活塞固定连接，第二主阀芯的一端与第二主阀芯活塞固定 连接；所述第二手动阀芯工作腔的出口位于阀体的第一侧面上，第二手动阀芯工作腔内滑 动安装有第二手动阀芯，第二手动阀芯工作腔的内壁与第二手动阀芯之间形成相互隔离的 第二手动阀芯工作腔第一子腔和第二手动阀芯工作腔第二子腔；所述第一手动阀芯工作腔 的出口位于阀体的第一侧面上，第一手动阀芯工作腔内滑动安装有第一手动阀芯，第一手 动阀芯工作腔的内壁与第一手动阀芯之间形成相互隔离的第一手动阀芯工作腔第一子腔 和第一手动阀芯工作腔第二子腔；所述主压力腔与先导级压力腔连通；所述先导级压力腔 与第一手动阀芯第一压力腔连通；所述第一手动阀芯第一压力腔通过第一手动阀芯第一压 力孔与第一手动阀芯工作腔连通；所述第一手动阀芯工作腔第二子腔通过第一手动阀芯第 二压力孔与第一手动阀芯第二压力腔连通；所述第一手动阀芯第二压力腔与第一主活塞腔 第一子腔连通；所述第一主活塞腔第二子腔与第一活塞排气腔连通；所述第一活塞排气腔 与第一手动阀芯第一压力腔连通；所述先导级压力腔与第二手动阀芯第一压力腔连通；所 述第二手动阀芯第一压力腔通过第二手动阀芯第一压力孔与第二手动阀芯工作腔第一子 腔连通；所述第二手动阀芯工作腔通过第二手动阀芯第二压力孔与第二手动阀芯第二压力 腔连通；所述第二手动阀芯第二压力腔与第二主活塞腔第一子腔连通；所述第二主活塞腔 第二子腔与第二活塞排气腔连通；所述第二活塞排气腔与第二手动阀芯第一压力腔连通； 其中一个微型螺线管阀的供气口与先导级压力腔连通，该微型螺线管阀的工作口与第一手 动阀芯工作腔连通，且该微型螺线管阀的排气口与第一先导级排气腔连通；另一个微型螺 线管阀的供气口与先导级压力腔连通，该微型螺线管阀的工作口与第二手动阀芯工作腔第 二子腔连通，且该微型螺线管阀的排气口与第二先导级排气腔连通。
进一步地，本发明所述第一主阀芯活塞的面积是第一主阀芯活塞与第一主阀芯的 连接部分面积的两倍，所述第二主阀芯活塞的面积是第二主阀芯活塞与第二主阀芯的连接 部分面积的两倍。
进一步地，本发明所述第二手动阀芯沿其轴向间隔地设有两个周向环形槽，在所 述环形槽与第二手动阀芯工作腔之间形成相互隔离的第二手动阀芯工作腔第一子腔和第 二手动阀芯工作腔第二子腔。
进一步地，本发明所述第一手动阀芯沿其轴向间隔地设有两个周向环形槽，在所 述环形槽与第一手动阀芯工作腔之间形成相互隔离的第一手动阀芯工作腔第一子腔和第 一手动阀芯工作腔第二子腔。
进一步地，本发明所述第一手动阀芯第一压力孔设于第一手动阀芯第一压力腔 内，所述第一手动阀芯第二压力孔设于第一手动阀芯第二压力腔内，所述第二手动阀芯第 一压力孔设于第二手动阀芯第一压力腔内，所述第二手动阀芯第二压力孔设于第二手动阀 芯第二压力腔内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明双阀芯阀的结构合理、紧凑，实现 了以标准的微型螺线管阀作为先导阀并将其安装于阀体的控制端面上，从而取代现有技术中所采用的非标准的一体式先导阀，大大降低了成本，方便了维修与维护。而且本发明针对 微型螺线管阀而全新设计了阀体、第一主阀芯和第二主阀芯，并使第一主活塞腔第一子腔 的受压面积大于第一主活塞腔第二子腔，同时第二主活塞腔第一子腔的受压面积也大于第 二主活塞腔第二子腔；由此使两个主阀芯活塞的两侧存在面积差且其两侧的气路连通，从 而在两个主阀芯活塞的两侧形成差动回路。这样，两个微型螺线管阀便可以通过差动回路 分别来控制第一主阀芯和第二主阀芯的运动，从而取消了现有技术中的弹簧复位结构，实 现了气复位，因此结构更加简单，同时也大大提高了阀的使用寿命和可靠性。特别是当第一 主阀芯活塞的面积是第一主阀芯活塞与第一主阀芯的连接部分面积的两倍(即第一主活 塞腔第一子腔的受压面积为第一主活塞腔第二子腔的两倍)、第二主阀芯活塞的面积是第 二主阀芯活塞与第二主阀芯的连接部分面积的两倍(即第二主活塞腔第一子腔的受压面 积为第二主活塞腔第二子腔的两倍)时，第一主阀芯和第二主阀芯向两侧运动时所受的力 就基本相等，因此第一主阀芯和第二主阀芯的开、闭时间也基本相等。


下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图2是图1的正视图3是图2的俯视图4是图2的仰视图5是图2的右视图6是图3的A-A剖视图7是图3的B-B剖视图8是图2的C-C剖视图9是图2的D-D剖视图10是图2的E-E剖视图;
图11是图2的F-F剖视图12是本发明双阀芯阀常开机能的结构剖视图。
图中1.阀体，la.工作端面，lb.控制端面，lc.第一侧面，Id.第二侧面，2.第一 侧板，3.第二侧板，4.密封垫，5.微型螺线管阀，6.第一主阀芯，6a.第一主阀芯活塞，7.第 二主阀芯，7a.第二主阀芯活塞，8.第一阀套，9.第二阀套，10.密封圈，11.第一手动阀芯， 12.第二手动阀芯，13.第一螺栓孔，14.第二螺栓孔，15.第三螺栓孔，16.第一主排气腔， 17.第二主排气腔，18.第一先导级排气腔，19.第二先导级排气腔，20.第一活塞排气腔， 21.第二活塞排气腔，22.先导级压力腔，23.主压力腔，24.第一工作腔，25.第二工作腔， 26.第一手动阀芯第一压力腔，27.第二手动阀芯第一压力腔，28.第一手动阀芯第二压力 腔，29.第二手动阀芯第二压力腔，30.第一手动阀芯第二压力孔，31.第一手动阀芯第一压 力孔，32.第二手动阀芯第一压力孔，33.第二手动阀芯第二压力孔，34a.第一主活塞腔第 一子腔，34b.第一主活塞腔第二子腔，35a.第二主活塞腔第一子腔，35b.第二主活塞腔第 二子腔，36a.第一手动阀芯工作腔第一子腔，36b.第一手动阀芯工作腔第二子腔，37a.第 二手动阀芯工作腔第一子腔，37b.第二手动阀芯工作腔第二子腔，38.主阀芯第一工作腔，39.主阀芯第二工作腔，40.第一螺钉孔，41.第二螺钉孔，42.第三螺钉孔，43.第四螺钉孔， 44.第一侧板内通道，45.阀体内第一通道，46.第二侧板内通道，47.阀体内第二通道。
具体实施方式
在图1所示的实施方式中，本发明用于气动阀岛的双阀芯阀包括阀体1、第一侧板 2、第二侧板3、两个微型螺线管阀5以及安装于阀体1连接面上的密封垫4。阀体1的工作 端面Ia与控制端面Ib相对，即阀体1的工作端面Ia为阀体1的上端面，控制端面Ib为阀 体1的下端面。两个微型螺线管阀5则固定安装在阀体1的控制端面Ib上。第一侧板2 和第二侧板3相应地分别与阀体1的第一侧面Ic和第二侧面Id固定联接。阀体1的第一 侧面Ic与第二侧面Id相对，即阀体1的第一侧面Ic为阀体1的左侧面，第二侧面Id为阀 体1的右侧面。
在第一侧板2上部、第二侧板3上部以及阀体1下部分别设有第一螺栓孔13、第二 螺栓孔14和第三螺栓孔15，在把多片阀连接成阀岛时需用螺栓穿过螺栓孔用以固定。
如图1、图4、图5所示，第一侧板2的上、下两侧分别设有第一螺钉孔40和第二螺 钉孔41，第二侧板3的上、下两侧分别设有第三螺钉孔42和第四螺钉孔43。这样第一侧板 2与第二侧板3便可通过螺钉分别安装于阀体1的第一侧面Ic和第二侧面Id。两个微型 螺线管阀5则分别用螺钉安装于阀体1的控制端面Ib上。
如图2所示，阀体1内设有第一主排气腔16、第二主排气腔17、第一先导级排气腔 18、第二先导级排气腔19、第一活塞排气腔20、第二活塞排气腔21、先导级压力腔22，主压 力腔23、第一手动阀芯第一压力腔沈、第二手动阀芯第一压力腔27、第一手动阀芯第二压 力腔观和第二手动阀芯第二压力腔四，其中，第一主排气腔16、第二主排气腔17、第一先导 级排气腔18、第二先导级排气腔19、先导级压力腔22和主压力腔23各自沿阀体1的一个连 接面向另一个连接面方向贯穿阀体1。此外，第一手动阀芯第一压力腔26内设有第一手动 阀芯第一压力孔31，第二手动阀芯第一压力腔27内设有第二手动阀芯第一压力孔32，第一 手动阀芯第二压力腔观内设有第一手动阀芯第二压力孔30，第二手动阀芯第二压力腔四 内设有第二手动阀芯第二压力孔33。当然，第一手动阀芯第一压力孔31、第一手动阀芯第 二压力孔30、第二手动阀芯第一压力孔32、第二手动阀芯第二压力孔33也可以不设于以上 所述的各腔内而设于其他位置，只要使第一手动阀芯第一压力腔26通过第一手动阀芯第 一压力孔31与第一手动阀芯工作腔第二子腔36b连通、第一手动阀芯工作腔第二子腔36b 通过第一手动阀芯第二压力孔30与第一手动阀芯第二压力腔28连通、第二手动阀芯第一 压力腔27通过第二手动阀芯第一压力孔32与第二手动阀芯工作腔第一子腔37a连通、第 二手动阀芯工作腔第一子腔37a通过第二手动阀芯第二压力孔33与第二手动阀芯第二压 力腔四连通即可。
如图6、图7所示，阀体1的内部设有第一工作腔M、第二工作腔25、第一手动阀芯 工作腔、第二手动阀芯工作腔、主阀芯第一工作腔38、主阀芯第二工作腔39，阀体内第一通 道45和阀体内第二通道47。
第一工作腔M和第二工作腔25的出口位于阀体1的工作端面Ia上，它们可连接 执行机构，以完成指定的动作。由于第一主排气腔16、第二主排气腔17、第一先导级排气腔 18、第二先导级排气腔19、先导级压力腔22和主压力腔23各自沿阀体1的一个连接面向另一个连接面方向贯穿阀体1，因此在多片阀连接组成阀岛之后，这些贯穿阀体1的腔体就 各自构成气路通道，这些气路通道可分别与阀岛上的主压力口和主排气口连接。而第一活 塞排气腔20、第二活塞排气腔21、第一手动阀芯第一压力腔沈、第一手动阀芯第二压力腔 观、第二手动阀芯第一压力腔27以及第二手动阀芯第二压力腔四则为不贯穿阀体1的腔 体，在多片阀连接组成阀岛之后，这些腔体只与其所属的阀自身有联系，而不与其他阀发生 关联。
如图2、图6、图7所示，主阀芯第一工作腔38和主阀芯第二工作腔39分别位于主 压力腔23的两侧，且主阀芯第一工作腔38、主阀芯第二工作腔39和主压力腔23相互连通。 第一主排气腔16通过主阀芯第一工作腔38与第一工作腔M连通，第二主排气腔17通过 主阀芯第二工作腔39与第二工作腔25连通。如图6、图7所示，主阀芯第一工作腔38内由 左至右依次分别安装有第一阀套8、密封圈10、第二阀套9、密封圈10、第二阀套9、密封圈 10，相应地，主阀芯第二工作腔39内则由右至左依次分别安装有第一阀套8、密封圈10、第 二阀套9、密封圈10、第二阀套9、密封圈10。由此，密封圈10被安装在阀体1内的第一阀 套8、第二阀套9固定在主阀芯第一工作腔38和主阀芯第二工作腔39内。
第一侧板2内设有第一主活塞腔，第二侧板3内相应的设有第二主活塞腔，第一主 活塞腔和第二主活塞腔内分别滑动安装有第一主阀芯活塞6a和第二主阀芯活塞7a。所述 第一主活塞腔由第一主阀芯活塞6a分隔成第一主活塞腔第一子腔3 和第一主活塞腔第 二子腔34b，第二主活塞腔由第二主阀芯活塞7a分隔成第二主活塞腔第一子腔3 和第二 主活塞腔第二子腔35b。
第一主阀芯6贯穿主阀芯第一工作腔38，第二主阀芯7贯穿主阀芯第二工作腔 39，且第一主阀芯6、第二主阀芯7与主阀芯第一工作腔38、主阀芯第二工作腔39内的六个 密封圈10形成滑动配合，从而在第一主阀芯6、第二主阀芯7与阀体1之间形成滑动配合。 第一主阀芯6的一端与第一主阀芯活塞6a固定连接，第二主阀芯7的一端与第二主阀芯活 塞7a固定连接。作为本发明的一种实施例，第一主阀芯6与第一主阀芯活塞6a，第二主阀 芯7与第二主阀芯活塞7a为一体式设计，即由整根棒材车制而成。作为本发明的另一种实 施方式，第一主阀芯6与第一主阀芯活塞6a之间、第二主阀芯7与第二主阀芯活塞7a之间 只要固定连接即可，例如用卡簧或是螺纹连接。
由于第一主阀芯6与第一主阀芯活塞6a之间固定连接，就使第一主阀芯活塞6a 的面积大于第一主阀芯活塞6a与第一主阀芯6的连接部分的面积，即第一主活塞腔第一子 腔34a的受压面积大于第一主活塞腔第二子腔34b ；由于第二主阀芯7与第二主阀芯活塞 7a之间固定连接，就使第二主阀芯活塞7a的面积大于第二主阀芯活塞7a与第二主阀芯7 的连接部分的面积，即第二主活塞腔第一子腔35a的受压面积大于第二主活塞腔第二子腔 35b。这样，由于第一主阀芯活塞6a和第二主阀芯活塞7a两侧受压面积不同，就可以形成 差动回路，两个微型螺线管阀5作为先导阀就可以通过差动回路分别控制第一主阀芯6和 第二主阀芯7的运动。
本发明中，第一主活塞腔第一子腔34a的受压面积只需大于第一主活塞腔第二子 腔34b即可，同样第二主活塞腔第一子腔35a的受压面积只需大于第二主活塞腔第二子腔 35b即可。作为本发明的优选实施例，第一主阀芯活塞6a的面积是第一主阀芯活塞6a与 第一主阀芯6的连接部分面积的两倍，即第一主活塞腔第一子腔34a的受压面积为第一主活塞腔第二子腔34b的两倍；第二主阀芯活塞7a的面积是第二主阀芯活塞7a与第二主阀 芯7的连接部分面积的两倍，即第二主活塞腔第一子腔35a的受压面积为第二主活塞腔第 二子腔35b的两倍。这样第一主阀芯6和第二主阀芯7进行往复运动时在往、复两个方向 上的受力就会基本一致，阀的开、闭时间也会基本一致。
第一主阀芯6和第二主阀芯7相互独立，互不影响，即相当于两个独立的两位三通 阀。作为本发明的一种实施例，图6中，第一主阀芯6和第二主阀芯7选用的是两个常闭机 能的主阀芯，其工作方式为当第一主阀芯6处于左位时，第一工作腔M通过主阀芯第一工 作腔38与第一主排气腔16连通；当第一主阀芯6处于右位时，第一工作腔M通过主阀芯 第一工作腔38与主压力腔23连通，而第一主排气腔16则处于封闭状态。当第二主阀芯7 处于左位时，第二工作腔25通过主阀芯第二工作腔39与主压力腔23连通，第二主排气腔 17则处于封闭状态；当第二主阀芯7处于右位时，第二工作腔25通过主阀芯第二工作腔39 与第二主排气腔17连通。
如图12所示，当第一主阀芯6和第二主阀芯7选用常开机能的阀芯时，其工作方 式为当第一主阀芯6处于左位时，第一工作腔M通过主阀芯第一工作腔38与主压力腔23 连通，而第一主排气腔16则处于封闭状态；当第一主阀芯6处于右位时，第一工作腔M通 过主阀芯第一工作腔38与第一主排气腔16连通。当第二主阀芯7处于左位时，第二工作 腔25通过主阀芯第二工作腔39与第二主排气腔17连通；当第二主阀芯7处于右位时，第 二工作腔25通过主阀芯第二工作腔39与主压力腔23连通，第二主排气腔17则处于封闭 状态。
另外，以上两个主阀芯也可采用一常闭一常开的形式。除此之外，由于两个主阀芯 的工作相互独立，主阀芯可有多种灵活的组合方式。
如图6所示，第二手动阀芯工作腔的出口位于阀体1的第一侧面Ic上，第二手动 阀芯工作腔内安装有第二手动阀芯12，使得第二手动阀芯12可在第二手动阀芯工作腔内 沿长度方向往复移动。作为本发明的一种实施例且考虑到阀整体外形的美观，第二手动阀 芯12可贯穿第一侧板2。作为本发明的另一种实施方式，也可在第二手动阀芯12所在的位 置处把第一侧板2截断，由此可以直接在阀体1的第一侧面Ic上操作第二手动阀芯12。
第二手动阀芯工作腔的内壁与第二手动阀芯12之间形成相互隔离的第二手动阀 芯工作腔第一子腔37a和第二手动阀芯工作腔第二子腔37b。作为其中的一种实施方式，第 二手动阀芯12沿其轴向间隔地设有两个周向环形槽，从而在该两个环形槽与第二手动阀 芯工作腔之间形成相互隔离的第二手动阀芯工作腔第一子腔37a和第二手动阀芯工作腔 第二子腔37b。作为本发明的另一种实施方式，也可在第二手动阀芯12上沿径向打两个孔 或是异型槽，这两个孔或异型槽沿长度方向间隔分布，只要这两个孔或异型槽能与第二手 动阀芯工作腔形成相互隔离的两个腔体即可。
如图6所示，第一手动阀芯工作腔的出口位于阀体1的第一侧面Ic上，第一手动 阀芯工作腔内安装有第一手动阀芯11，使得第一手动阀芯11可沿第一手动阀芯工作腔的 长度方向往复滑动。同样，作为本发明的一种实施例且考虑到阀整体外形的美观，第一手动 阀芯11可贯穿第一侧板2。作为本发明的另一种实施方式，也可在第一手动阀芯11所在处 把第一侧板2截断，以便直接在阀体1的第一侧面Ic上操作第一手动阀芯11。
第一手动阀芯工作腔的内壁与第一手动阀芯11之间形成相互隔离的第一手动阀芯工作腔第一子腔36a和第一手动阀芯工作腔第二子腔36b。作为其中的一种实施例，第一 手动阀芯11沿其轴向间隔地设有两个周向环形槽，从而在该两个环形槽与第一手动阀芯 工作腔之间形成相互隔离的第一手动阀芯工作腔第一子腔36a和第一手动阀芯工作腔第 二子腔36b。作为本发明的另一种实施方式，也可在第一手动阀芯11上沿径向打两个孔或 是异型槽，这两个孔或异型槽沿长度方向间隔分布，只要这两个孔或异型槽能与第一手动 阀芯工作腔形成相互隔离的两个腔体即可。
如图2所示，主压力腔23通过密封槽的缺口与先导级压力腔22连通，先导级压力 腔22通过密封槽的缺口与第一手动阀芯第一压力腔沈连通。如图6、图9所示，第一手动 阀芯第一压力腔沈通过第一手动阀芯第一压力孔31与第一手动阀芯工作腔连通。当推动 第一手动阀芯11向右移动后，则第一手动阀芯第一压力腔26通过第一手动阀芯第一压力 孔31与第一手动阀芯工作腔第二子腔36b连通。如图6、图8所示，第一手动阀芯工作腔 第二子腔36b通过第一手动阀芯第二压力孔30与第一手动阀芯第二压力腔28连通。如图 6、图7所示，第一手动阀芯第二压力腔观依次通过阀体1内的第一通道45、第一侧板内通 道44与第一主活塞腔第一子腔3 连通。第一主活塞腔第二子腔34b通过相邻的第一阀 套8的缺口与第一活塞排气腔20连通。如图2所示，第一活塞排气腔20通过密封槽的缺 口与第一手动阀芯第一压力腔26连通。不仅如此，第一主阀芯活塞6a两侧的受压面积不 同，从而第一主阀芯活塞6a的两侧便形成了差动回路，由此来控制第一主阀芯6的运动，这 样便可以取消复位弹簧，实现气复位。
如图6所示，位于第一侧板2 —侧的微型螺线管阀5的供气口与先导级压力腔22 连通，微型螺线管阀5的工作口与第一手动阀芯工作腔第二子腔36b连通，当推动第一手动 阀芯11向右移动后，则微型螺线管阀5的工作口与第一手动阀芯工作腔第一子腔36a连 通，微型螺线管阀5的排气口与第一先导级排气腔18连通。
如图2所示，先导级压力腔22通过密封槽的缺口与第二手动阀芯第一压力腔27 连通。如图6、图10所示，第二手动阀芯第一压力腔27通过第二手动阀芯第一压力孔32与 第二手动阀芯工作腔第一子腔37a连通。如图6、图11所示，第二手动阀芯工作腔第二子腔 37b通过第二手动阀芯第二压力孔33与第二手动阀芯第二压力腔四连通。当推动第二手 动阀芯12向右移动后，则第二手动阀芯工作腔第一子腔37a通过第二手动阀芯第二压力孔 33与第二手动阀芯第二压力腔四连通。如图6、图7所示，第二手动阀芯第二压力腔四依 次通过阀体内第二通道47、第二侧板内通道46与第二主活塞腔第一子腔3 连通。第二主 活塞腔第二子腔3 通过相邻的第一阀套8的缺口与第二活塞排气腔21连通。如图2所 示，第二活塞排气腔21通过密封槽的缺口与第二手动阀芯第一压力腔27连通。不仅如此， 第二主阀芯活塞7a两侧的受压面积不同，从而第二主阀芯活塞7a的两侧便形成了差动回 路，由此来控制第二主阀芯7的运动，这样便可以取消复位弹簧，实现气复位。
如图6所示，位于第二侧板3 —侧的微型螺线管阀5的供气口与先导级压力腔22 连通，微型螺线管阀5的工作口与第二手动阀芯工作腔第二子腔37b连通，微型螺线管阀5 的排气口与第二先导级排气腔19连通。
下面结合各附图进一步介绍本发明的工作过程
在接通气源压力后，气源压力便通过主压力腔23和先导级压力腔22作用于两个 微型螺线管阀5的供气口以及第一手动阀芯第一压力腔沈和第二手动阀芯第一压力腔27上。此时气源压力便通过第一手动阀芯第一压力腔沈、第一活塞排气腔20作用于第一主活 塞腔第二子腔34b内，推动第一主阀芯6向左运动；在另一侧气源压力通过第二手动阀芯第 一压力腔27、第二活塞排气腔21作用于第二主活塞腔第二子腔35b内，推动第二主阀芯7 向右运动。此时第一主阀芯6处于左位，第二主阀芯7处于右位，即为阀的初始状态。
在左侧的微型螺线管阀5得电时，左侧微型螺线管阀5内的小活塞左移，使气源压 力通过先导级压力腔22、左侧微型螺线管阀5、第一手动阀芯工作腔第二子腔36b、第一手 动阀芯第二压力孔30、第一手动阀芯第二压力腔观、阀体内第一通道45和第一侧板内通道 44作用于第一主活塞腔第一子腔34a内。此时，第一主活塞腔第二子腔34b内也有压力的 作用，但第一主活塞腔第一子腔34a的受压面积大于第一主活塞腔第二子腔34b，形成了差 动回路，因此推动第一主阀芯6向右运动。此时，第一主阀芯6处于右位，即为本发明双阀 芯阀的左侧微型螺线管阀5得电时的工作状态。
在右侧的微型螺线管阀5得电时，右侧微型螺线管阀5内的小活塞右移，使气源压 力通过先导级压力腔22、右侧微型螺线管阀5、第二手动阀芯工作腔第二子腔37b、第二手 动阀芯第二压力孔33、第二手动阀芯第二压力腔四、阀体内第二通道47和第二侧板内通道 46作用于第二主活塞腔第一子腔35a内。此时，第二主活塞腔第二子腔35b内也有压力的 作用，但第二主活塞腔第一子腔35a的受压面积大于第二主活塞腔第二子腔35b，形成了差 动回路，因此推动第二主阀芯7向左运动。此时，第二主阀芯7处于左位，即为本发明双阀 芯阀的右侧微型螺线管阀5得电时的工作状态。
由于第一主阀芯6和第二主阀芯7的工作相互独立，因此两个微型螺线管阀5可 以单独得电也可同时得电。
其中，第一手动阀芯11和第二手动阀芯12的工作过程如下
在两个微型螺线管阀5正常工作时，无需按动第一手动阀芯11或第二手动阀芯 12。
若左侧微型螺线管阀5无法工作，则可以推动第一手动阀芯11向右运动，使气源 压力通过主压力腔23、先导级压力腔22、第一手动阀芯第一压力腔沈、第一手动阀芯第一 压力孔31、第一手动阀芯工作腔第二子腔36b、第一手动阀芯第二压力孔30、第一手动阀芯 第二压力腔28、阀体内第一通道45和第一侧板内通道44作用于第一主活塞腔第一子腔 34a内。此时左侧微型螺线管阀5的工作口与第一手动阀芯工作腔第一子腔36a连通，处于 封闭的状态。此后的工作过程便与左侧微型螺线管阀5得电时的工作过程完全一致。
此外，若右侧微型螺线管阀5无法工作，则可以推动第二手动阀芯12向右运动，使 气源压力通过主压力腔23、先导级压力腔22、第二手动阀芯第一压力腔27、第二手动阀芯 第一压力孔32、第二手动阀芯工作腔第一子腔37a、第二手动阀芯第二压力孔33、第二手动 阀芯第二压力腔29、阀体内第二通道47和第二侧板内通道46作用于第二主活塞腔第一子 腔35a内。此时右侧微型螺线管阀5的工作口与第二手动阀芯工作腔第二子腔37b连通， 处于封闭的状态。此后的工作过程便与右侧微型螺线管阀5得电时的工作过程完全一致。
权利要求
1. 一种用于气动阀岛的双阀芯阀，它包括阀体(1)、第一侧板O)、第二侧板(3)和两个 微型螺线管阀(5)，所述阀体(1)的工作端面(Ia)与控制端面(Ib)相对，所述两个微型螺 线管阀(5)固定安装在阀体(1)的控制端面(Ib)上，所述第一侧板( 和第二侧板(3)相 应地分别与阀体(1)的第一侧面(Ic)和第二侧面(Id)固定联接，所述阀体(1)的第一侧 面(Ic)与第二侧面(Id)相对；其特征是所述阀体(1)内设有第一主排气腔(16)、第二主 排气腔(17)、第一先导级排气腔(18)、第二先导级排气腔(19)、第一活塞排气腔00)、第二 活塞排气腔(21)、先导级压力腔(22)，主压力腔(23)、第一工作腔(M)、第二工作腔(25)、 第一手动阀芯第一压力腔(26)、第二手动阀芯第一压力腔(27)、第一手动阀芯第二压力腔 ( )、第二手动阀芯第二压力腔( )、第一手动阀芯第二压力孔(30)、第一手动阀芯第一 压力孔(31)、第二手动阀芯第一压力孔(32)、第二手动阀芯第二压力孔(33)、第一手动阀 芯工作腔、第二手动阀芯工作腔、主阀芯第一工作腔(38)和主阀芯第二工作腔(39)；所述 第一工作腔04)和第二工作腔05)的出口位于阀体(1)的工作端面(Ia)上；所述第一 主排气腔(16)、第二主排气腔(17)、第一先导级排气腔(18)、第二先导级排气腔(19)、先导 级压力腔0 和主压力腔各自沿阀体(1)的一个连接面向另一个连接面方向贯穿阀 体(1)；所述主阀芯第一工作腔(38)和主阀芯第二工作腔(39)分别位于主压力腔03)的 两侧，且主阀芯第一工作腔(38)、主阀芯第二工作腔(39)和主压力腔03)相互连通；所述 第一主排气腔(16)通过主阀芯第一工作腔(38)与第一工作腔04)连通，所述第二主排气 腔(17)通过主阀芯第二工作腔(39)与第二工作腔05)连通；所述第一侧板内设有 第一主活塞腔，所述第二侧板(3)内相应的设有第二主活塞腔，所述第一主活塞腔和第二 主活塞腔内分别滑动安装有第一主阀芯活塞(6a)和第二主阀芯活塞(7a)，所述第一主活 塞腔由第一主阀芯活塞(6a)分隔成第一主活塞腔第一子腔(34a)和第一主活塞腔第二子 腔(34b)，第二主活塞腔由第二主阀芯活塞(7a)分隔成第二主活塞腔第一子腔(35a)和第 二主活塞腔第二子腔(3 )；第一主阀芯(6)贯穿主阀芯第一工作腔(38)，第二主阀芯(7) 贯穿主阀芯第二工作腔(39)，且第一主阀芯(6)、第二主阀芯(7)分别与阀体(1)形成滑动 配合，第一主阀芯(6)的一端与第一主阀芯活塞(6a)固定连接，第二主阀芯(7)的一端与 第二主阀芯活塞(7a)固定连接；所述第二手动阀芯工作腔的出口位于阀体(1)的第一侧 面(Ic)上，第二手动阀芯工作腔内滑动安装有第二手动阀芯(12)，第二手动阀芯工作腔的 内壁与第二手动阀芯(12)之间形成相互隔离的第二手动阀芯工作腔第一子腔(37a)和第 二手动阀芯工作腔第二子腔(37b)；所述第一手动阀芯工作腔的出口位于阀体(1)的第一 侧面(Ic)上，第一手动阀芯工作腔内滑动安装有第一手动阀芯(11)，第一手动阀芯工作腔 的内壁与第一手动阀芯(11)之间形成相互隔离的第一手动阀芯工作腔第一子腔(36a)和 第一手动阀芯工作腔第二子腔(36b)；所述主压力腔与先导级压力腔0 连通；所 述先导级压力腔0 与第一手动阀芯第一压力腔06)连通；所述第一手动阀芯第一压力 腔06)通过第一手动阀芯第一压力孔(31)与第一手动阀芯工作腔连通；所述第一手动阀 芯工作腔第二子腔(36b)通过第一手动阀芯第二压力孔(30)与第一手动阀芯第二压力腔 (28)连通；所述第一手动阀芯第二压力腔08)与第一主活塞腔第一子腔(34a)连通；所述 第一主活塞腔第二子腔(34b)与第一活塞排气腔00)连通；所述第一活塞排气腔00)与 第一手动阀芯第一压力腔06)连通；所述先导级压力腔0 与第二手动阀芯第一压力腔 (27)连通；所述第二手动阀芯第一压力腔(XT)通过第二手动阀芯第一压力孔(3 与第二手动阀芯工作腔第一子腔(37a)连通；所述第二手动阀芯工作腔通过第二手动阀芯第二压 力孔(3 与第二手动阀芯第二压力腔09)连通；所述第二手动阀芯第二压力腔09)与 第二主活塞腔第一子腔(35a)连通；所述第二主活塞腔第二子腔(3 )与第二活塞排气腔 (21)连通；所述第二活塞排气腔与第二手动阀芯第一压力腔(XT)连通；其中一个微 型螺线管阀(5)的供气口与先导级压力腔02)连通，该微型螺线管阀(5)的工作口与第一 手动阀芯工作腔连通，且该微型螺线管阀(5)的排气口与第一先导级排气腔(18)连通；另 一个微型螺线管阀(5)的供气口与先导级压力腔02)连通，该微型螺线管阀(5)的工作口 与第二手动阀芯工作腔第二子腔(37b)连通，且该微型螺线管阀(5)的排气口与第二先导 级排气腔(19)连通。
2.根据权利要求1所述的用于气动阀岛的双阀芯阀，其特征是所述第一主阀芯活塞 (6a)的面积是第一主阀芯活塞(6a)与第一主阀芯(6)的连接部分面积的两倍；所述第二 主阀芯活塞(7a)的面积是第二主阀芯活塞(7a)与第二主阀芯(7)的连接部分面积的两倍。
3.根据权利要求1或2所述的用于气动阀岛的双阀芯阀，其特征是所述第二手动 阀芯(12)沿其轴向间隔地设有两个周向环形槽，在所述环形槽与第二手动阀芯工作腔之 间形成相互隔离的第二手动阀芯工作腔第一子腔(37a)和第二手动阀芯工作腔第二子腔 (37b)。
4.根据权利要求1或2所述的用于气动阀岛的双阀芯阀，其特征是所述第一手动 阀芯(11)沿其轴向间隔地设有两个周向环形槽，在所述环形槽与第一手动阀芯工作腔之 间形成相互隔离的第一手动阀芯工作腔第一子腔(36a)和第一手动阀芯工作腔第二子腔 (36b)。
5.根据权利要求1或2所述的用于气动阀岛的双阀芯阀，其特征是所述第一手动阀 芯第一压力孔(31)设于第一手动阀芯第一压力腔06)内，所述第一手动阀芯第二压力孔 (30)设于第一手动阀芯第二压力腔08)内，所述第二手动阀芯第一压力孔(32)设于第二 手动阀芯第一压力腔(XT)内，所述第二手动阀芯第二压力孔(33)设于第二手动阀芯第二 压力腔09)内。
全文摘要
本发明公开了一种用于气动阀岛的双阀芯阀，包括阀体、两个侧板和两个微型螺线管阀。其中，侧板安装于阀体的两侧，微型螺线管阀安装于阀体的控制端面上；阀体内滑动安装有第一主阀芯、第二主阀芯、第一手动阀芯和第二手动阀芯；第一主阀芯和第二主阀芯分别贯穿主阀芯第一工作腔和主阀芯第二工作腔，两个微型螺线管阀作为先导阀分别通过差动回路控制第一主阀芯和第二主阀芯的运动，即构成了两个相互独立的两位三通阀；第一手动阀芯和第二手动阀芯分别位于第一手动阀芯工作腔和第二手动阀芯工作腔内，且第一手动阀芯和第二手动阀芯分别与第一手动阀芯工作腔和第二手动阀芯工作腔之间形成相互隔离的两个腔体。
文档编号F15B13/02GK102032229SQ20101054548
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者翁之旦, 陶国良 申请人:宁波华液机器制造有限公司