专利名称:多用途的集成自动转阀的制作方法
多用途的集成自动转阀属液压传动和气动领域中一种自动化控制用的机械式自控装置。
公知的转阀，由阀体、阀盖、阀芯、转轴和手柄构成，一般为手动或靠外力碰撞控制。《气动元件及其应用回路》一书中介绍的转阀，改进了阀体和阀芯，是用一个可扭转凸轮开启或关闭输出、输入孔道，有省力的作用，但仍末脱离手动控制。(参见《气动元件及其应用回路》〔日〕久津见舜著、王彦农译、国防工业出版社1974年11月第一版116～119页)。
利用公知的手动转阀，无法实现较复杂的全自动循环控制。利用公知的滑阀式控制阀及其辅件实现全自动循环控制时，控制回路复杂，所用元器件较多，一旦发生故障不利于在短时间内排除而有时影响生产。
用一套自身能产生自控动作、有多达几十个工位的集成回路的转阀代替相当多的滑阀、先导阀或电磁阀、行程开关等多种元器件，并按其编制的程序与工步、直接使执行机构产生自动循环的自动操作，这种新技术方案，将简化和改进传统的自动循环控制系统，为生产创造新的方便条件。
本发明的目的，就是解决上述提出的新技术方案，设计并制造一种新型转阀，这种转阀依靠自身产生的自控动作、能使阀芯按所有的工位顺序产生间歇式自转;其阀体与阀芯上加工有多路、多工位的集成回路之孔道;有一个所有工位间的时控均可调整的机构等;用这样的一套转转阀，就能控制较复杂的自动循环操作(多套串联可控制更复杂的操作)。
本发明的转阀与公知的转阀相比，功能与结构上，已有截然不同的差异。本发明的转阀中，有1-2个推进器，是代替人力搬动手柄的机构，推进器驱动该转阀上的棘轮机构、棘轮连着阀芯、对正各个工位不停地作间歇式自转，阀芯不断地按程序改变工作位置;棘轮与阀盖之间有一弹性过点机构，该机构与阀内一控制回路相对应，自动地给推进器配气而使推进器作自动往复运动;阀内的另一控制回路，是按程序、按全部工位数在阀体与阀芯上加工出几个或几十个输出、输入用孔道，各路和所有孔道在同一阀体与阀芯上完成，形成集成回路的集中接线;为了防止阀体与阀芯间摩擦力过大而发生不易转动和易泄露现象，在阀体与阀芯之间加进了一套双活塞的压力平衡机构，以适应中压、低压两用，气动、液压两用，自动、半自动两用之多用途;该转阀上部，有一个循环时控板，通过这个机构，可调整所有工位间的时控，以保证执行机构作具体动作所需的时间;各机构均在同一支架〔39〕上固定而成一整体。
本发明的转阀，使液压或气动领域中的油路和气路，有了一体的简意集成线路(或称集成回路)，这种转阀可把它看作是一个按程序定工位作间歇式自转的、无极变速的“气液马达”，同时又是一个多路、多工位、有连续记忆性集成回路的多功能转阀和一个机械式的集成时控中心机构。其阀体外部接线孔道上所接的管路，可根据不同的程序和要求同相应的执行缸接线，所以对其接线进行不同的处理，可使该种转阀适合于不同的工作场合。本发明结构简单、原理直观、有利于技术普及，可缩短实现单机或生产线自动化的施工周期，上马快、投资少、维修方便。
本发明的具体实施例，通过附图详细说明如下附图1-(a)-是集成自动转阀剖视图。
附图1-(b)-是过点盘与棘轮联结部位剖视图。
附图1-(c)-是阀体输出、输入园孔同推进器和其它元件接线示意图。
附图1-(d)-是阀芯上孔道与园孔同阀体配套布置示意图。
流体动力源从阀体〔34〕底部一园孔进入阀内腔，从阀芯园孔〔14〕进入阀体园孔〔10〕(或〔9〕)，进入左、右两个推进器的缸内、(参见附图1-〔a〕)。右推进器活塞杆〔32〕前进时，左推进器活塞杆〔43〕后退;右推进器活塞杆〔32〕后退时，左推进器活塞杆〔43〕前进;这种同步往复运动自动进行，是由于弹性过点机构的自控作用使得阀内第一路控制回路有自动换向功能而产生的。阀芯的园孔〔14〕〔16〕〔18〕〔20〕和孔道〔12〕，是供油(供气)孔;阀芯的孔道〔11〕〔13〕〔15〕〔17〕〔19〕是回油(废气)的排出孔(参见附图1-〔d〕);阀体第一路园孔〔9〕〔10〕，是供推进器的小执行缸工作的、互换的输出、输入孔，它同阀芯第一路园孔和孔道〔13〕至〔20〕配套，形成第一路的控制回路;阀体第二路园孔〔1〕至〔8〕是供操作执行缸工作的、互换的输出、输入孔，它同阀芯第二路孔道〔11〕〔12〕配套，形成第二路的控制回路。
由弹性过点自控的间歇式自转机构(简称弹性过点机构)，起控制阀芯对各气路(油路)进行自动配气(配油)的作用，也使各控制回路有了自动换向功能。该机构是由储能簧〔21〕、套管〔22〕棘爪〔23〕凸点〔24〕棘轮〔25〕弹簧〔28〕过点盘〔29〕棘轮座〔30〕和推进器组成，推进器的构成同权利要求
6。当左推进器的活塞杆〔43〕前进时，左储能簧〔21〕被压缩、蓄备一弹性势能，通过棘爪〔23〕推动棘轮〔25〕，棘轮〔25〕内装有对称设置的弹簧〔28〕、压着凸点〔24〕，凸点露出棘轮部分卡在过点盘〔29〕的带45°倒角的孔内，推进器的推力大于凸点的弹性受阻之力时，凸点被挤回孔内，此时推进器既使不再向前运动，凸点随棘轮通过转轴〔27〕连着阀芯〔38〕，仍能一同利用左储能簧〔21〕突放的弹性势能迅速被推过中间关闭停点(或称死点)，凸点按顺序被推到过点盘另一园孔中，储能簧全部展开失去弹力，凸点被过点盘的另一高阻面(各倒角之间的凸棱)挡住。凸点露出部分的尺寸，应等于或小于园孔直径的1/2，这里的无阻挡滑动部分，本发明中称做过点盘的无阻区，各无阻区恰好同转阀的各中间关闭停点相吻合。
阀芯被推过中间关闭停点后，控制回路中的流体迅速换向。如附图1-(c)1-(d)所示，流体从阀芯园孔〔14〕进入对正相通的阀体园孔〔10〕，经节流阀tj供气(供油)给推进器，推进器缸内的废气(或回油)，从阀体园孔〔9〕进入阀芯孔道〔19〕，经阀体底部同一孔排出;此时右推进器活塞杆〔32〕前进、右储能簧被压缩、活塞杆〔43〕后退，棘轮通过右储能簧的作用被右推进器的棘轮推动、转一固定角度(附图中转45°)、阀芯也随棘轮转一固定角度而改变了原工作位置，使之阀芯孔道〔15〕、对正阀体园孔〔10〕，阀芯园孔〔20〕对正阀体园孔〔9〕，流能只能从阀芯园孔〔20〕进入阀体园孔〔9〕，供气(供油)给推进器，推进器缸内的废气(回油)从阀体园孔〔10〕进入阀芯孔道〔15〕、经阀体底部同一孔排出;此时左推进器活塞杆〔43〕前进、左储能簧〔21〕被压缩、活塞杆〔32〕后退，棘轮通过左储能簧的作用又被推动，阀芯随之又转一固定角度，恢复了先前的工作位置，又使右推进器活塞杆〔32〕前进、左推进器活塞杆〔43〕后退…。只要动力源不停止供气(供油)，阀体园孔〔9〕和〔10〕就不停地产生输出与输入的自动换向使推进器实现自控、与此同时，阀芯的供气〔供油〕孔道〔12〕和排气(回油)孔道〔11〕，按阀体园孔〔1〕〔2〕、〔2〕〔3〕、〔3〕〔4〕、〔4〕〔5〕、〔5〕〔6〕、〔6〕〔7〕、〔7〕〔8〕、〔8〕〔1〕、〔1〕〔2〕…的循环顺序，依次对正各工作位置，阀芯每转动一周(或多周)阀体的每个用来同执行缸接线的园孔〔1〕至〔8〕，就均发生一次(或多次)输出与输入的自动换向、关闭和开启，如阀体园孔〔2〕是供气(供油)，园孔〔1〕是排气(回油)，阀芯转动一固定角度后，阀体园孔〔1〕则被关闭、园孔〔2〕由供气(供油)变为排气(回油)，园孔〔3〕由关闭被开启开始供气(供油)，所以阀芯每转动一次，第二路控制回路中的工位变换数为3。附图所示的阀体园孔是8个，阀芯循环转动一周的工位变换数为3×8＝24，则可控制4至8个执行缸的自动循环操作，如果阀体园孔按需要加工成20个，那么工位变换数为60，则可控制10至20个执行缸的自动循环操作。
在控制执行缸的自动循环操作中，对其每个操作动作所需要的时间有具体要求和应该能调整。这一功能本转阀中由循环时控板完成。循环时控板是由转盘〔26〕、若干个定位件〔31〕和公知的转动调节式节流阀tj组成。定位件的数量同该阀体的第二路控制回路的园孔数相同，一个定位件控制一个工位、由需要定其多少。定位件〔31〕园周地均布在转盘〔26〕上。每个定位件随转盘转动时能碰压着节流阀tj，定位件的高低不同而对节流阀转柄压下的程度(转柄转动角度)不同，引起了节流阀tj控制的流体流量的不同节流阀转柄被压的程度大其流量也大，推进器往复运动一次的周期短;节流阀转柄被压的程度小其流量也小，推进器往复一次的周期长;如果定位件调整到不碰节流阀tj，推进器的动作暂停止，所以定位件的高低可调，使之工位间的时控可调。在特殊情况下某一工位必须有保险型急停或另加行程定位开关与位置控制配合，可在转盘〔26〕下边另加一个常开开关kB，在kB上边的转盘上另加一个对应的定位件，该定位件碰压kB使工作暂停，触动常闭式信号器kB1、继续供气(供油)给转阀，推进器可恢复往复运动，kB恢复常开，kB1安装在适当位置上。〔参见附图1-(c)〕。
在一个阀体上用以同执行缸接线的园孔数越多、控制回路一体集成化的程度越高，但阀芯与阀体贴合面积也需随之加大，为了防止其贴合面加大后造成的摩擦力过大和克服其易泄露性，在阀芯中部加工出一个尽量大的凹孔，凹孔内有一个上活塞〔37〕，凹孔底平面有1至2个透孔，流体经透孔流入阀芯内腔后对阀芯产生一脱离阀体平面的反作用力，上活塞下部再加一个下活塞〔35〕装在阀体中部，流体流入下活塞〔35〕的内腔，使下活塞产生一向上的力、通过支杆〔33〕对阀芯又产生一脱离阀体平面的反作用力，两个反作用力之和，略小于阀芯对阀体平面的总压力，这样既减小了摩擦力又不致使阀芯脱离阀体平面而无法工作。下活塞〔35〕与支杆〔33〕之间装一个钢球(或轴承)〔36〕，可减小支杆与下活塞之间的摩擦力和上活塞与阀体间的摩擦力。
用该转阀实现半自动控制时，则需要去掉循环时控板和节流阀tj，对推进器再另加一个或几个信号器即可，触动其信号器发出流体信号使推进器的活塞杆前进、阀芯就改变一次工作位置，若信号停止(信号器复位)推进器的活塞杆后退恢复原位，阀芯仍保持刚转动过的位置而使控制回路产生记忆性。这里的信号器，是控制推进器的活塞杆前进与后退用的二位三通型气动(或液压)开关，是公知的标准件。如果在这样的转阀上、在两个或两个以上推进器上装有信号器，当第一个推进器的信信号发出、阀芯改变一个工作位置后，该信号器无论是复位还是不复位，当第二个推进器的信号再次发出、仍能使阀芯再一次改变工作位置，这就使半自动用的集成转阀多了一个自控功能。
工作位置需用近百个以上的自动循环控制，须将几套集成自动转阀串联起来，并根据实际再另加几个气动(或液压)开关，即可供生产使用。本发明的最佳实施例，是按附图加工出产品后，用它来控制气动(或液压)执行缸的各种自动化操作，实践中未发现动作失调等异常现象。
权利要求
1.一种多用途的集成自动转阀，由阀体、阀芯、阀盖、密封件及转轴等公知的传动件所组成，其技术特征包括a.一个由弹性过点自控的间歇式自转机构；b.一个有多路多工位集成回路的阀体与阀芯；c.一个循环时控板；d.一个用于降低阀芯对阀体的压力的双活塞机构。
2.根据权利要求
1所述的集成自动转阀，其特征在于它的间歇式自转机构，是由储能簧〔21〕、套管〔22〕、棘爪〔23〕、棘轮〔25〕、弹簧〔28〕、过点盘〔29〕、棘轮座〔30〕和推进器所组成。
3.根据权利要求
1所述的集成自动转阀，其特征在于一个有多路、多工位集成回路的阀体〔34〕与阀芯〔38〕，在其贴合平面上，有按程序、按所控工位数布置和调整的输出、输入园孔或孔道;其园孔或孔道的数目，在一套或串联的多套阀上，总数目要等于或大于所控程序、工位数之和，并顺园周转动方向配套排列成一路或多路。
4.根据权利要求
1所述的集成自动转阀，其特征在于它的循环时控板，是由转盘〔26〕、定位件〔31〕、和转动调节式节流阀〔tj〕，所构成。定位件的数量等于或多于阀体上各输出输入园孔的总和。
5.根据权利要求
1所述的集成自动转阀，其特征在于一个用于降低阀芯对阀体的压力的双活塞机构，是由上活塞〔37〕、支杆〔33〕、钢球或轴承〔36〕、下活塞〔35〕所构成。上活塞置于阀芯凹孔内。
6.根据权利要求
2所述的集成自动转阀，其特征在于它的推进器是由缸体〔41〕、活塞〔42〕、前后缸盖〔40〕、和支架〔39〕所构成。自动转阀为单路集成控制时，推进器只少有一个;自动转阀为两路或两路以上集成控制时，至少有两个。
专利摘要
多用途的集成自动转阀，是气动、液压转动领域中一种非电控的、供自动化控制用的装置。
文档编号F15B13/02GK86107001SQ86107001
公开日1988年5月11日 申请日期1986年10月30日
发明者于保成 申请人:国营红阳机械厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan