专利名称：压力流体自动切换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动切换多个用于排出压力流体的出口的装置。
具体地讲，本发明涉及一种压力流体自动切换装置，其利用自身中的压力流体的压力进行切换操作，而不需要使用电气元件。
还已知有另一种装置中采用了各种利用压力流体的压力进行操作的机械式阀系统。然而，这种传统装置具有这样一种可能性，即在切换动作停止于中间点之后再次重新操作时，不能可靠地实现平稳的切换操作。为了解决上述问题，该传统装置中设有一个阀机构或一个利用压力流体产生膨胀力的机构，以便利用压力流体的膨胀力确实可靠地实现平稳的切换操作，这样的结果是导致了总体结构复杂。发明内容本发明是考虑到前面的问题而研制的，并且具有这样一个目的，即提供一种压力流体自动切换装置，其具有优异的切换性能，而不需要使用电气元件，因而不会导致结构复杂。
为此，本发明提出了一种针对前面所述技术问题的解决方案，即提供一种压力流体自动切换装置，其包括一个用于引入压力流体的入口、多个用于排出压力流体的出口、一个布置在入口与出口之间用以切换出口的换向阀、一个用于引导换向阀切换操作的先导阀和一个响应于所引入的压力流体的压力而控制先导阀的先导动作的反作用件，该装置的特征在于，先导阀中设有第一先导组件，其中先导阀的先导动作只被反作用件控制，以及第二先导组件，其中先导阀的先导动作在初始和最终阶段被反作用件控制，而在中间阶段被压力流体直接控制。
根据这种解决上述技术问题的方案，可以构造出两个先导阀先导动作系统，用以引导换向阀的切换操作。
因此，这两个系统由在第一先导组件中只被反作用件控制的先导动作和在第二先导组件中被反作用件和流体控制二者的先导动作构成。第二先导组件中的先导动作在初始和最终阶段被反作用件控制，在中间阶段被压力流体控制。换言之，在中间阶段，第二先导组件中的先导动作与对反作用件的控制无关。
因此，在切换操作停止于中间点之后再次操作时，即使引入的压力流体很少，也可以可靠地在中间阶段实现第二先导组件中的先导动作。因此可以确保实现平稳的切换操作。然而，却不需要设置一个用于在压力流体上产生膨胀动力的机构。
其结果是，可以获得一种简单的压力流体自动切换装置，而不需要使用电气元件。
按照最佳实施方案，为解决上述技术问题而提供的压力流体自动切换装置的特征在于，上述反作用件包括一个操作活塞，其以可往复滑动的状态安装在一个形成于入口与出口之间的操作腔中，先导阀的每个第一先导组件分别包括一个推杆，其具有一个前部，该前部伸入操作腔中，以接触操作活塞；一个凸缘，其形成在推杆的中部；以及一个先导活塞，其安装在后部，用于接受压力流体的压力，而且先导阀的每个第二先导组件分别由一个可滑动地装配在推杆后部侧的套筒构成，其中套筒短于从推杆的凸缘至推杆后端的距离，以便控制压力流体施加到换向阀上的压力。
根据这种解决方案，反作用件可以由结构最简单的往复式操作活塞构成。因此，压力流体自动切换装置可以制作得结构简单。此外，先导阀的第一和第二先导组件同轴安置，从而可以被紧凑地组装。因此，装置的结构可以被制作得更加简单。
本发明的另一种解决方案的特征在于，上述反作用件包括一个操作活塞，其以可往复滑动的状态安装在一个形成于入口与出口之间的操作腔中，先导阀的每个第一先导组件分别包括一个推杆，其具有一个前部，该前部伸入操作腔中，以接触操作活塞；一个凸缘，其形成在推杆的中部；以及一个先导活塞，其安装在后部，用于接受压力流体的压力，而且先导阀的每个第二先导组件分别由一个可滑动地装配在推杆后部侧的套筒构成，其中套筒略短于从第一先导组件的推杆的前部附近至后部的长度，以便控制压力流体施加到换向阀上的压力。
根据这种解决方案，反作用件可以由结构最简单的往复式操作活塞构成。因此，压力流体自动切换装置可以制作得结构简单。此外，先导阀的第一和第二先导组件同轴安置在一个双重结构中，从而可以被紧凑地组装。因此，装置的结构可以被制作得更加简单。
图2是
图1中的主要部分的视图，以(A)至(C)的次序显示了装置的操作顺序。
图3中示出了图2中的操作结束时的状态。
图4中示出了图2中的结构的配对部分在操作结束时的状态。
图5是根据本发明的压力流体自动切换装置的最佳实施模式的第二个实施例的剖视图，以(A)至(C)的次序显示了装置的操作顺序。
本发明的最佳实施模式下面参照附图描述根据本发明的压力流体自动切换装置的最佳实施模式。
图1至4中示出了本发明的第一个实施例。
图示的装置包括一个用于引入压力流体A的入口1和两个用于排出压力流体A的出口2和3。
装置中采用了一个滑阀式换向阀4，其具有一个轴4a和若干阀面4b。换向阀4的轴4a具有两个端部，它们分别插入形成在壳体5内的压力腔6和7中，并且以可滑动的状态被壳体5支承着。轴4a的每个端部在每个时刻接受选择性地供应到压力腔6和7二者之一中的压力流体的压力。阀面4b与形成在壳体5中的阀座8分离式接触，以使与入口1和出口2和3连通着的两个主通道9和10可以间歇式地彼此切换。
两个主通道9和10与一个形成在壳体5中的操作腔11连通。
在操作腔11中容纳着一个用作反作用件的操作活塞12，其可以在压力流体A的压力作用下滑动。两个主通道9和10被操作腔11中的操作活塞12分隔开。
在操作活塞12(操作腔11)的两侧布置着一对先导阀13和14。
先导阀13和14分别具有第一先导组件13a和14a以及第二先导组件13b和14b。第一先导组件13a和14a分别包括圆形横截面推杆13aa和14aa，每个推杆分别具有一个伸入操作腔11中以与操作活塞12相接触的前部；形成在推杆13aa和14aa中部的板状凸缘13ab和14ab；以及先导活塞13ac和14ac，它们分别连接着或可以接触推杆13aa和14aa的后部。先导阀的第二先导组件13b和14b分别形成为一个可滑动地装配在推杆后部侧上的套筒，其中套筒短于从推杆13aa或14aa的凸缘13ab和14ab至推杆后端的距离。在第二先导单元的后部侧中形成了排放口13ba和14ba。
第一先导组件13a和14a的先导活塞13ac和14ac面对着通向主通道9和10的先导通道15和16。因此，先导活塞13ac和14ac分别接受主通道9和10中的压力流体A的压力。
第二先导组件13b和14b的排放口13ba和14ba可以与通向壳体5外侧的排放通道17和18或从压力通道19和20中分支出来的压力释放通道21和22选择性地连通。此外，压力通道19和20连接着在相反侧先导阀14和13的第二先导组件14b和13b的前端侧形成的空腔。
总与入口1连通的压力供应通道23和24连接着形成在压力通道20和19与压力释放通道21和22之间的通道。
压力通道20和19与压力供应通道23和24被这样布置着，即当先导阀13和14的第二先导组件13b和14b向后移动时，它们可以通过形成在第二先导组件13b和14b前端侧的空腔而彼此连通。
根据这个实施例，由于装置不需要依靠任何电器元件如电磁阀，也不会引起压力流体产生膨胀力，因此装置的结构可以制作得简单。这样，可以实现没有应用限制的高通用性压力流体切换装置。
如图1所示，本实施例的切换操作是这样实行的，即在换向阀4被切换到右侧(图面中)的状态下，压力流体A被引入与入口1连通的右侧主通道10中，以迫使操作活塞12在操作腔11中向左侧滑动。因此，压力流体A从左侧出口2中排出。右侧出口3被换向阀4关闭。
此时，在图2(B)所示初始阶段，操作活塞12推动左侧先导阀13的第一先导组件13a的推杆13aa。这样，整个第一先导组件13a向后移动。然而，第二先导组件13b保持其静止状态，即被推杆13aa可滑动地穿过。其结果是，在第一先导组件13a的先导活塞13ac与第二先导组件13b的后端侧之间形成了一个空间S。
操作活塞12的后续滑动将导致第二先导组件13b在第一先导组件13a的凸缘13ab的作用下移动。因此，整个先导阀13(第一先导组件13a和第二先导组件13b)将整体式向后移动。
操作活塞12在其中间阶段的进一步后续滑动将导致第二先导组件13b的前端向后移动到压力供应通道23的后面，从而将压力流体A引入第二先导组件13b的前侧腔中，如图2(C)所示。因此，第二先导组件1b会以高于第一先导组件13a的速度被压力流体A推动着向后移动。在碰撞到第一先导组件13a的先导活塞13ac后(空间S消失)，第二先导组件13b的向后移动会减速。
操作活塞12在最终阶段的进一步滑动将继续推动第一先导组件13a的推杆13aa。第二先导组件13b也在压力流体A的压力作用下继续向后移动。因此，整个先导阀13(组合为一体的第一先导组件13a和第二先导组件13b)将向后移动。
当操作活塞12从图2(C)所示的状态转换到图3所示的停止状态时，通过压力供应通道23引入第二先导组件13b的前端侧的压力流体A将流入压力通道20中并且充满右侧压力腔7，从而推动换向阀4的轴4a的右侧端部。因此，处于其右侧位置的换向阀4将自动返回其左侧位置。
也就是说，操作活塞被引入与入口1连通着的左侧主通道9中的压力流体A推动，从而在操作腔11中向右移动。其结果是，压力流体A从右侧出口3中排出。此时，左侧出口2被换向阀4关闭。
在换向阀4被切换时，右侧先导阀14在来自与右侧主通道10连通着的先导通道15中的压力流体A的压力作用下向前移动，如图4所示。因此，右侧压力释放通道22不与第二先导组件14b的排放口14ba相连，从而与排放通道18隔离。其结果是，可以防止充入右侧压力腔中7的压力流体A出现压力损失。
另一方面，右侧压力释放通道21与第二先导组件13b的排放口13ba相连，从而与排放通道17连通，如图3所示。其结果是，充入左侧压力腔6中的压力流体A可以从排放通道17中排出，以降低压力流体A施加到换向阀4的轴4a的左侧端部上的阻力。
图5中示出了本发明的第二个实施例。
在这个图示的实施例中，先导阀13和14相对于前面第一个实施例中的作出了改动。
本实施例中的先导阀13和14的第一先导组件13a和14a不像第一个实施例中那样设有凸缘13ab和14ab。
本实施例中的先导阀13和14的第二先导组件13b和14b分别由一个套筒构成，套筒长度略短于第一先导组件13a和14a的相应推杆13aa和14aa的前端至后端的距离。相应套筒的前端部分13bb和14bb被制作得直径较小，并且可以与位于操作腔11中的操作活塞12接触。
同前面所述第一个实施例相比，本实施例中的第一先导组件13a和14a以及第二先导组件13b和14b可以被制作得更加紧凑。
此外，第二先导组件的前端部分13bb和14bb可以获得与前面描述的第一个实施例中的第一先导组件13a和14a的凸缘13ab和14ab相同的功能和效果。
另外，与压力通道19和20、压力供应通道23和24、入口1以及出口2和3连接的通道可以以各种方式任意修改。
工业应用性本发明可以应用于所有种类的压力流体如油、空气和气体。
根据本发明的用于切换压力流体的切换机构不但可以用于流体压力缸的往复式驱动装置中，还可以用于流体压力泵、流体压力压缩机等等中。
权利要求
1.一种压力流体自动切换装置，包括一个用于引入压力流体的入口、多个用于排出压力流体的出口、一个布置在上述入口与上述出口之间用以切换上述出口的换向阀、一个用于引导上述换向阀切换操作的先导阀和一个响应于所引入的压力流体的压力而控制上述先导阀的先导动作的反作用件，其特征在于，上述先导阀中设有第一先导组件，其中上述先导阀的先导动作只被上述反作用件控制，以及第二先导组件，其中上述先导阀的先导动作在初始和最终阶段被上述反作用件控制，而在中间阶段被压力流体直接控制。
2.根据权利要求1所述的压力流体自动切换装置，其特征在于，上述反作用件包括一个操作活塞，其以可往复滑动的状态安装在一个形成于上述入口与上述出口之间的操作腔中，上述先导阀的每个上述第一先导组件分别包括一个推杆，其具有一个前部，该前部伸入上述操作腔中，以接触上述操作活塞；一个凸缘，其形成在上述推杆的中部；以及一个先导活塞，其安装在后部，用于接受压力流体的压力，而且上述先导阀的每个上述第二先导组件分别由一个可滑动地装配在上述推杆后部侧的套筒构成，上述套筒短于从上述推杆的上述凸缘至推杆后端的距离，以便控制压力流体施加到上述换向阀上的压力。
3.根据权利要求1所述的压力流体自动切换装置，其特征在于，反作用件包括一个操作活塞，其以可往复滑动的状态安装在一个形成于上述入口与上述出口之间的操作腔中，上述先导阀的每个上述第一先导组件分别包括一个推杆，其具有一个前部，该前部伸入上述操作腔中，以接触上述操作活塞；一个凸缘，其形成在上述推杆的中部；以及一个先导活塞，其安装在后部，用于接受压力流体的压力，而且上述先导阀的每个上述第二先导组件分别由一个可滑动地装配在上述推杆后部侧的套筒构成，上述套筒略短于从上述第一先导组件的上述推杆的前部附近至后部的长度，以便控制压力流体施加到上述换向阀上的压力。
全文摘要
一种压力流体自动切换装置可以提高切换性能,而不需要使用电气元件和复杂结构,其包括多个用于排出压力流体的出口、一个布置在入口与出口之间并且用于切换出口的换向阀、一个用于引导换向阀切换操作的先导阀和一个响应于所引入的压力流体的压力而控制先导阀的先导动作的响应体,该装置的特征在于,先导阀包括第一先导组件,其具有只被响应体控制的引导操作,以及第二先导组件,其具有在初始和最终阶段被响应体控制并在中间阶段被压力流体的压力控制的引导操作,从而确保利用第二先导组件实现引导操作的中间阶段,并确保实现平稳和确实的切换操作。
文档编号F15B13/04GK1348530SQ99816555
公开日2002年5月8日 申请日期1999年4月13日 优先权日1999年4月13日
发明者马上光治, 马上直之, 马上拓也 申请人:马上光治, 马上直之, 马上拓也