一种多工位气动换向阀的制作方法

本发明涉及气压传动供排气装置，尤其涉及通过动力驱动系统旋转带动阀芯旋转实现供排气转换的多工位气动换向阀。

背景技术：

传统的气动回路在气缸伸出或缩回的行程中，进气端在活塞运行的整个行程时间段内始终输入压缩气体，直至活塞到达行程终点后才停止供气，在这个过程中，活塞的运动依靠压缩气体的压力能做功，活塞的速度则通过相应的节流阀来控制，这种控制方式一方面会造成较大的节流压力损失，另一方面压缩气体的膨胀能做功没有得到有效利用，表现在当活塞需要换向运动时，上一行程的进气通道转变为排气通道，腔室内的压缩气体排放到大气中，活塞的运动需要气源提供新的压缩气体进行做功，造成压缩气体能量的浪费，也就等同于浪费了生产压缩空气的能量。

技术实现要素：

根据上述提出的气动换向阀在阀芯工位切换给气缸一侧供气的同时另一端必须排气，因而造成能量损失的技术问题，本发明提出一种新型气动换向阀，该阀通过电机驱动旋转带动阀芯旋转实现供排气转换的多工位自动换向阀，可以实现对气动执行元件进排气独立控制。

本发明采用的技术手段如下：

一种多工位气动换向阀，包括：阀座、阀芯、联轴器、动力驱动系统；所述动力驱动系统通过所述联轴器带动所述阀芯在所述阀座内腔旋转；其特征在于，所述阀座上设置有气源供气口、气缸供排气口以及外界大气通口，所述气源供气口、气缸供排气口以及外界大气通口连接阀座内部的贯穿回路；所述阀芯旋转后与所述贯穿回路配合实现阀门既定工作状态切换。

进一步地，所述贯穿回路包括：

第一贯穿孔组，所述第一贯穿孔组包括能够通过阀芯旋转相应角度连通的第一贯穿孔、第二贯穿孔、第三贯穿孔、第四贯穿孔以及第五贯穿孔；所述第一贯穿孔一端连接所述气源供气口，所述第五贯穿孔一端连接外界大气通口；

第二贯穿孔组，所述第二贯穿孔组包括连通的第六贯穿孔、第七贯穿孔、第八贯穿孔以及第九贯穿孔；所述第九贯穿孔一端连接所述气缸供排气口；

第三贯穿孔组，所述第三贯穿孔组并列于第一贯穿孔组设置、且结构与所述第一贯穿孔组相同；

第四贯穿孔组，所述第四贯穿孔组并列于第二贯穿孔组设置、且结构与所述第二贯穿孔组相同。

进一步地，所述阀芯为圆柱体形状，其上铣削有第一平面和第二平面，所述第一平面与阀座形成第一容腔；所述第二平面与阀座形成第二容腔；阀芯旋转过程中所述第一容腔、第二容腔分别与所述贯穿回路连通。

进一步地，所述阀芯转动到第一预设角度时，气源压缩气体通过阀体向无杆腔供气，同时气缸有杆腔气体通过阀体排向大气；所述阀芯转动到第二预设角度时，气源压缩气体通过阀体向无杆腔供气，同时保持气缸有杆腔气体密闭状态；所述阀芯转动到第三预设角度时，气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，同时保持气缸有杆腔气体密闭状态；所述阀芯转动到第四预设角度时，保持气缸无杆腔气体密闭状态，同时气缸有杆腔气体通过阀体排向大气；所述阀芯转动到第五预设角度时，气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，同时气缸有杆腔气体通过阀体排向大气；所述阀芯转动到第六预设角度时，保持气缸无杆腔气体密闭状态，同时保持气缸有杆腔气体密闭状态；所述阀芯转动到第七预设角度时，气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，同时气源压缩气体通过阀体向有杆腔供气；所述阀芯转动到第八预设角度时，保持气缸无杆腔气体密闭状态，同时气源压缩气体通过阀体向有杆腔供气。

进一步地，所述第一预设角度、第二预设角度、第三预设角度、第四预设角度、第五预设角度、第六预设角度、第七预设角度和第八预设角度均具有阈值范围。

进一步地，所述第四贯穿孔与所述第九贯穿孔为圆弧形孔道，其余贯穿孔均为直线型孔道。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明采用阀芯旋转取代传统的阀芯轴向移动实现工作位置切换，具有反应速度快、位置精准、换向工作状态位置多的特点；

2、本发明可以实现独立控制气动执行元件进排气腔充气和排气状态，可以自主设置进排气时刻与时长，因此可以实现减少系统耗气、提升活塞运行平稳性、减少行程终点撞击等特点。

基于上述理由本发明可在气压传动供排气装置领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明阀门结构示意图。

图2为本发明阀座结构示意图。

图2a为本发明阀座第一贯穿孔组俯视图。

图2b为本发明阀座第二贯穿孔组俯视图

图3为本发明阀芯机构示意图。

图4为实施例中工作状态1气动回路通断示意图。

图5为实施例中工作状态2气动回路通断示意图。

图6为实施例中工作状态3气动回路通断示意图。

图7为实施例中工作状态4气动回路通断示意图。

图8为实施例中工作状态5气动回路通断示意图。

图9为实施例中工作状态6气动回路通断示意图。

图10为实施例中工作状态7气动回路通断示意图。

图11为实施例中工作状态8气动回路通断示意图。

图中：1、阀芯；2、阀座；3、联轴器；4、动力驱动系统；101、阀芯上端面；102、阀芯下端面；103、第一平面；104、第二平面；201、第一贯穿孔；202、第二贯穿孔；203、第三贯穿孔；204、第四贯穿孔；205、第五贯穿孔；206、第六贯穿孔；207、第七贯穿孔；208、第八贯穿孔；209、第九贯穿孔；210、气源供气口；211、气缸供排气口；212、外界大气通口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-3所示，本发明提供了一种多工位气动换向阀，包括：阀芯1、阀座2、联轴器3、动力驱动系统4；所述动力驱动系统4通过所述联轴器3带动所述阀芯1在所述阀座2内腔旋转。阀芯1旋转后与所述贯穿回路配合实现阀门既定工作状态切换。阀座2上设置的气源供气口210、气缸供排气口211以及外界大气通口212连接阀座22内部的贯穿回路。贯穿回路包括：第一贯穿孔组，如图2a所示包括能够通过阀芯1旋转相应角度连通的第一贯穿孔201、第二贯穿孔202、第三第二贯穿孔203、第四第二贯穿孔204以及第五贯穿孔205；所述第一贯穿孔201一端连接气源供气口210，第五贯穿孔205一端连接外界大气通口212。第二贯穿孔组，如图2b所示包括连通的第六贯穿孔206、第七贯穿孔207、第八贯穿孔208以及第九贯穿孔209；第九贯穿孔209一端连接所述气缸供排气口211。其中第四贯穿孔204与所述第九贯穿孔209为圆弧形孔道，其余贯穿孔均为直线型孔道。第三贯穿孔组，所述第三贯穿孔组并列于第一贯穿孔组设置、且结构与所述第一贯穿孔组相同。第四贯穿孔组，所述第四贯穿孔组并列于第二贯穿孔组设置、且结构与所述第二贯穿孔组相同，此处不再赘述。

优选地，阀芯11为圆柱体形状，其上铣削有第一平面103和第二平面104，所述第一平面103与阀座22形成第一容腔；所述第二平面104与阀座22形成第二容腔；阀芯11旋转过程中第一容腔、第二容腔分别与所述贯穿回路连通。阀芯11转动到第一预设角度时，气源压缩气体通过阀体向无杆腔供气，同时气缸有杆腔气体通过阀体排向大气；阀芯11转动到第二预设角度时，气源压缩气体通过阀体向无杆腔供气，同时保持气缸有杆腔气体密闭状态；阀芯11转动到第三预设角度时，气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，同时保持气缸有杆腔气体密闭状态；阀芯11转动到第四预设角度时，保持气缸无杆腔气体密闭状态，同时气缸有杆腔气体通过阀体排向大气；阀芯11转动到第五预设角度时，气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，同时气缸有杆腔气体通过阀体排向大气；阀芯11转动到第六预设角度时，保持气缸无杆腔气体密闭状态，同时保持气缸有杆腔气体密闭状态；阀芯11转动到第七预设角度时，气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，同时气源压缩气体通过阀体向有杆腔供气；阀芯11转动到第八预设角度时，保持气缸无杆腔气体密闭状态，同时气源压缩气体通过阀体向有杆腔供气。所述第一预设角度、第二预设角度、第三预设角度、第四预设角度、第五预设角度、第六预设角度、第七预设角度和第八预设角度均具有阈值范围。

所述阀芯1转动到第一预设角度时，第一贯穿孔组的第一贯穿孔和第二贯穿孔组的第七贯穿孔、第九贯穿孔、第六贯穿孔连通，同时第三贯穿孔组第三贯穿孔和第四贯穿组第六孔第六贯穿孔、第九贯穿孔连通；所述阀芯1转动到第二预设角度时，第一贯穿孔组第一贯穿孔和第二贯穿孔组第七贯穿孔连通、第九贯穿孔、第六贯穿孔连通，同时第四贯穿孔组第六贯穿孔、第九贯穿孔、第八贯穿孔连通；所述阀芯1转动到第三预设角度时，第一贯穿孔组第五贯穿孔、第四贯穿孔、第二贯穿孔和第二贯穿孔组第七贯穿孔、第九贯穿孔、第六贯穿孔连通，第四贯穿孔组第六贯穿孔、第八贯穿孔、第九贯穿孔连通；所述阀芯1转动到第四预设角度时，第二贯穿孔组第六贯穿孔、第八贯穿孔、第九贯穿孔连通，同时第三贯穿孔组第二贯穿孔、第四贯穿孔、第五贯穿孔与第四贯穿孔组第七贯穿孔、第九贯穿孔、第六贯穿孔连通；所述阀芯1转动到第五预设角度时，第一贯穿孔组第三贯穿孔、第四贯穿孔、第五贯穿孔和第二贯穿孔组第六贯穿孔、第九贯穿孔连通，同时第三贯穿孔组第二贯穿孔、第四贯穿孔、第五贯穿孔与第四贯穿孔组第七贯穿孔、第九贯穿孔、第六贯穿孔连通；所述阀芯1转动到第六预设角度时，第二贯穿孔组第六贯穿孔、第八贯穿孔、第九贯穿孔连通，同时第三贯穿孔组第二贯穿孔、第三贯穿孔、第四贯穿孔、第五贯穿孔连通；所述阀芯1转动到第七预设角度时，将第一贯穿孔组第二贯穿孔、第四贯穿孔、第五贯穿孔和第二贯穿孔组第七贯穿孔、第九贯穿孔、第六贯穿孔连通，同时将第三贯穿孔组第一贯穿孔和第四贯穿孔组第八贯穿孔、第九贯穿孔、第六贯穿孔连通；所述阀芯1转动到第八预设角度时，将第一贯穿孔组第二贯穿孔、第三贯穿孔、第四贯穿孔、第五贯穿孔连通，同时将第三贯穿孔组第一贯穿孔和第二贯穿孔组第八贯穿孔、第九贯穿孔、第六贯穿孔连通。

实施例1

本实施例中阀门包括阀芯1、阀座2、联轴器3、动力驱动系统4部分组成，结构如图1。应用时将整体固定在气动系统工作台上，结构紧凑、安全可靠，共有8个有效换向工作状态位，如表1所示，这8种换向工作状态位是通过阀芯1的旋转与阀座2上的贯穿孔配合实现的，阀芯1结构如图3所示，阀芯1为一圆柱轴结构，在阀芯1上铣削有两个平面，从而形成两个容腔，阀芯1旋转过程中两个平面所形成的容腔分别使阀座2上相应贯穿孔回路连通，从而实现不同的供气、排气或截止8种换向工作状态，阀芯1的旋转是通过动力驱动系统4实现的，因此本发明可以实现按照用户需求实现对气动系统气缸两个腔室供气和排气过程的独立控制，并且通过用户优化设定供排气时长，克服了以往气动换向阀在阀芯1工位切换给气缸一侧供气的同时，另一端必须排气的弊端。可以有效节约系统耗气。

本实施例中气动阀工作过程为：系统通电后，动力驱动系统4通过联轴器3带动阀芯1旋转相应角度，从而实现阀芯11上两个平面所形成的容腔分别使阀座2上相应回路连通，实现既定的换向工作状态。

阀座2结构如图2所示，主体结构为一直径为90mm，高度为50mm的圆柱体，沿圆柱体中心轴线有一直径为30mm的通孔，阀体内部加工有直径为8mm的贯穿回路孔，贯穿孔分为4组，4组以10mm间距均匀分布在阀体中部轴向空间上，其排列顺序为第一贯穿孔组靠近阀座2上端面，其它贯穿孔组依次向内排列。阀座2上端面上有3个深度10mm的m6内螺纹孔，用于阀座2固定，为便于展示阀座2结构，采用了三维透视图方式展示，并且为了避免遮挡，省略了阀座2上的内螺纹结构，并将部分贯穿孔回路的位置做了微小调整，实物中所有尺寸位置和结构均以本说明文本叙述为主。现详述各组结构以分析其技术方案：

第一组合贯穿孔共有5段贯穿孔组成，分别为第一贯穿孔201、第二贯穿孔202、第3贯穿孔203、第4贯穿孔204、第5贯穿孔205。第一贯穿孔202为供气回路，一端与阀体内孔贯通，另一端与阀体外凸台平面贯通，与阀体外凸台平面贯通端加工有m8的内螺纹，螺纹长度10mm，工作时通过连接件与气源供气回路连接，为便于叙述其它结构位置，定义第一贯穿孔201的中心轴位置为阀座2圆周方向0°位置，称其为基准圆周位置，在第一贯穿孔201中心轴位置，即基准圆周位置顺时针方向120°、180°位置上分别从阀座2内孔沿径向方向加工有两个直径8mm，深度有15mm的孔，定义这两个孔为第二贯穿孔202和第3贯穿孔203，第二贯穿孔202和第3贯穿孔203通过沿圆周方向的圆弧第4贯穿孔204连通，第4贯穿孔204为一圆环形孔道，其直径8mm，圆弧半径30mm，圆心在阀体轴线上。在第4贯穿孔204中部，以第一贯穿孔201位置顺时针方向150°位置沿径向方向向外加工有直径为8mm的第5贯穿孔205，第5贯穿孔205一端与贯穿内4相通，另一端与阀体外凸台平面相通，作为该阀的排气孔，第5贯穿孔205与阀体外凸台平面相通一端加工有m8的内螺纹，螺纹长度10mm，工作时连接消音装置，用于排气时消除噪音。

第二组合贯穿孔共有4段贯穿孔组成，分别为第6贯穿孔206、第7贯穿孔207、第8贯穿孔208、第9贯穿孔209，直径均为8mm。第二组贯穿孔整体轴向位置位于第一组贯穿孔轴向向内10mm处，第6贯穿孔206为供气回路，位于基准圆周位置瞬时针方向240°位置沿径向从阀体内圆柱面向外直至阀体外凸台平面，并与第9贯穿孔209相通通，第6贯穿孔206与阀体外凸台表面贯通端加工有m8的内螺纹，螺纹长度10mm，工作时通过连接件与气缸无杆腔供排气回路连接；第7贯穿孔207位于基准圆周位置瞬时针方向60°位置沿径向从阀体内孔圆柱面向外15mm深，一端与第9贯穿孔209相通通，另一端与阀体内孔表面贯通；第8贯穿孔208位于基准圆周位置瞬时针方向300°位置沿径向从阀体内孔圆柱面向外15mm深，一端与第9贯穿孔209相通通，另一端与阀体内孔表面贯通；第6贯穿孔206、第7贯穿孔207、第8贯穿孔208均通过沿圆周方向的圆弧第9贯穿孔209连通，第9贯穿孔209为一圆环形孔道，圆弧半径30mm，圆心在阀体轴线上。

第三组合贯穿孔共有5段贯穿孔组成，其结构形式和作用与第一组合贯穿孔相同，其位置位于第二组合贯穿孔在偏离阀座2端面1一侧轴向距离10mm处，5端贯穿孔命名与第一组合第5贯穿孔205段贯穿孔相同，依次为第一贯穿孔201、第二贯穿孔202、第3贯穿孔203、第4贯穿孔204、第5贯穿孔205；

第四组合贯穿孔共有4段贯穿孔组成，其结构形式与第二组组合贯穿孔相同，其位置位于第三组合贯穿孔在偏离阀座2端面1一侧轴向距离10mm处，在功用上第四组合贯穿孔与第二组合贯穿孔类似，4段贯穿孔命名与第二组合第4贯穿孔204段贯穿孔相同，依次为第6贯穿孔206、第7贯穿孔207、第8贯穿孔208、第9贯穿孔209，其不同处在于第四组组合贯穿孔中第6贯穿孔206连接气缸的有杆腔。

阀芯11结构如图3所示，主体结构为一圆柱轴，轴上铣削有两个平面，第一平面位于阀芯11上端面轴向距离6mm处，长度为18mm，深度为7mm，第二平面距离阀芯11上端面轴向距离26mm处，长度为18mm，深度为7mm，以面对阀芯11上端面方向为视角进行投影，第二平面在第一平面顺时针方向210°位置上。

阀芯1与阀座2装配时，先将阀座2通过三个m6的螺钉固定于工作台面上，将阀芯1下端面从阀座2上端面一侧装入阀座2内孔，直至阀芯1上端面与阀座2上端面平齐。以面对阀芯1上端面方向为视角观察，旋转阀芯1使第一平面位于基准圆周位置逆时针方向45°和顺时针方向75°范围内，该位置定义为阀芯1的初始位置，然后将阀芯1下端面一端通过联轴器与动力驱动系统输出轴连接，动力驱动系统也固定于工作台面上，调整动力驱动系统动力输出轴与阀芯1同轴，连接气动管路和电路线路，完成硬件系统安装布置。

本发明初始安装步骤为阀芯1与阀座2装配时，先将阀座2通过三个m6的螺钉固定于工作台面上，将阀芯1端面2从阀座2端面1一侧装入阀座2内孔，直至阀芯1上端面与阀座2端面1平齐。以面对阀芯1上端面方向为视角观察，旋转阀芯1使平面1位于基准圆周位置逆时针方向45°和顺时针方向75°范围内，该位置定义为阀芯1的初始位置，然后将阀芯1端面2一端通过联轴器与动力驱动系统输出轴连接，电机也固定于工作台面上，调整动力驱动系统输出轴与阀芯1同轴，连接气动管路和电路线路，完成硬件系统安装布置。根据需求对控制系统进行设置后启动系统工作，则本发明将根据控制系统指令对气动执行元件进行供排气控制。

为说明本发明具体实施方式，以本发明应用于直线型活塞式气缸为执行元件的气动系统中为例，并做如下定义：1.v1表示气源压缩气体通过阀体流入气缸无杆腔；2.v2表示气源压缩气体通过阀体流入气缸无杆腔；3.v3表示气缸无杆腔内压缩气体通过阀体排向大气；4.v4表示气缸有杆腔内压缩气体通过阀体排向大气，现以本发明应用于直线型活塞式气缸为执行元件的气动系统中为例详述本发明8个换向工作状态位置，如图4-11所示。

本发明换向工作状态位置1说明：初始安装位置下平面1将第一组合贯穿孔第一贯穿孔201和第二组合贯穿孔第7贯穿孔207、第9贯穿孔209、第6贯穿孔206连通，第一、第二组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而实现气源压缩气体通过阀体向无杆腔供气，即v1状态开启、v3状态关闭；与此同时，平面2将第三组合贯穿孔第3贯穿孔203和第四组合贯穿孔第6贯穿孔206、第9贯穿孔209连通，第三、第四组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而实现气缸有杆腔气体通过阀体排向大气，即v4状态开启、v2状态关闭，定义本发明此状态为换向工作状态位置1，也是本发明的初始工作位置，如图4所示。

本发明换向工作状态位置2说明：在初始工作位置下，以面向阀芯1上端面方向为视角，通过动力驱动系统使阀芯1顺时针方向旋转30°，此时，平面1将第一组合贯穿孔第一贯穿孔201和第二组合贯穿孔第7贯穿孔207连通、第9贯穿孔209、第6贯穿孔206连通，第一、第二组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而实现气源压缩气体通过阀体向无杆腔供气，实现v1状态开启、v3状态关闭；与此同时，平面2将第四组合贯穿孔第6贯穿孔206、第9贯穿孔209、第8贯穿孔208连通，第三、第四组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而保持气缸有杆腔气体密闭状态，即v2、v4状态关闭，定义本发明此状态为换向工作状态位置2，如图5所示。

本发明换向工作状态位置3说明：在初始工作位置下，以面向阀芯1上端面方向为视角，通过动力驱动系统使阀芯1顺时针方向旋转60°，此时，平面1将第一组合贯穿孔第5贯穿孔205、第4贯穿孔204、第二贯穿孔202和第二组合贯穿孔第7贯穿孔207、第9贯穿孔209、第6贯穿孔206连通，第一、第二组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而实现气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，即v3状态开启、v1状态关闭；与此同时，平面2将第四组合贯穿孔第6贯穿孔206、第8贯穿孔208、第9贯穿孔209连通，第三、第四组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而保持气缸有杆腔气体密闭状态，即v4、v2状态关闭，定义此状态为换向工作状态位置3，如图6所示。

本发明换向工作状态位置4说明：在初始工作位置下，以面向阀芯1上端面方向为视角，通过动力驱动系统使阀芯1顺时针方向旋转240°，此时，平面1将第二组合贯穿孔第6贯穿孔206、第8贯穿孔208、第9贯穿孔209连通，第一、第二组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而保持气缸无杆腔气体密闭状态，即v3、v1状态关闭；与此同时，平面2将第三组合贯穿孔第二贯穿孔202、第4贯穿孔204、第5贯穿孔205与第四组合贯穿孔第7贯穿孔207、第9贯穿孔209、第6贯穿孔206连通，第三、第四组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而实现气缸有杆腔气体通过阀体排向大气，即v4状态开启、v2状态关闭，定义此状态为换向工作状态位置4，如图7所示。

本发明换向工作状态位置5说明：在初始工作位置下，以面向阀芯1上端面方向为视角，通过动力驱动系统使阀芯1顺时针方向旋转210°，此时，平面1将第一组合贯穿孔第3贯穿孔203、第4贯穿孔204、第5贯穿孔205和第二组合贯穿孔第6贯穿孔206、第9贯穿孔209连通，第一、第二组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而实现气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，即v3状态开启、v1状态关闭；与此同时，平面2将第三组合贯穿孔第二贯穿孔202、第4贯穿孔204、第5贯穿孔205与第四组合贯穿孔第7贯穿孔207、第9贯穿孔209、第6贯穿孔206连通，第三、第四组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而实现气缸有杆腔气体通过阀体排向大气，即v4状态开启、v2状态关闭，定义此状态为换向工作状态位置5，如图8所示。

本发明换向工作状态位置6说明：在初始工作位置下，以面向阀芯1上端面方向为视角，通过动力驱动系统使阀芯1顺时针方向旋转270°，此时，平面1将第二组合贯穿孔第6贯穿孔206、第8贯穿孔208、第9贯穿孔209连通，第一、第二组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而保持气缸无杆腔气体密闭状态，即v1、v3状态关闭；与此同时，平面2将第三组合贯穿孔第二贯穿孔202、第3贯穿孔203、第4贯穿孔204、第5贯穿孔205连通，第三、第四组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而保持气缸有杆腔气体密闭状态，即v2、v4状态关闭，定义此状态为换向工作状态位置6，如图9所示。

本发明换向工作状态位置7说明：在初始工作位置下，以面向阀芯1上端面方向为视角，通过动力驱动系统使阀芯1顺时针方向旋转90°，此时，平面1将第一组合贯穿孔第二贯穿孔202、第4贯穿孔204、第5贯穿孔205和第二组合贯穿孔第7贯穿孔207、第9贯穿孔209、第6贯穿孔206连通，第一、第二组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而实现气缸无杆腔气体通过阀体排向大气，即v3状态开启，v1状态关闭；与此同时，平面2将第三组合贯穿孔第一贯穿孔201和第四组合贯穿孔第8贯穿孔208、第9贯穿孔209、第6贯穿孔206连通，从而实现气源压缩气体通过阀体向有杆腔供气，即v2状态开启、v4状态关闭，定义此状态为换向工作状态位置7，如图10所示。

本发明换向工作状态位置8说明：在初始工作位置下，以面向阀芯1上端面方向为视角，通过动力驱动系统使阀芯1顺时针方向旋转120°，此时，平面1将第一组合贯穿孔第二贯穿孔202、第3贯穿孔203、第4贯穿孔204、第5贯穿孔205连通，第一、第二组合贯穿孔其它贯穿孔封堵，从而保持气缸无杆腔气体密闭状态，即v1、v3状态关闭；与此同时，平面2将第三组合贯穿孔第一贯穿孔201和第二组合贯穿孔第8贯穿孔208、第9贯穿孔209、第6贯穿孔206连通，从而实现气源压缩气体通过阀体向有杆腔供气，即v2状态开启、v4状态关闭，定义此状态为换向工作状态位置8，如图11所示。

阀芯1依靠动力驱动系统工作，以30°为单位旋转，在以面向阀芯1上端面方向为视角，顺时针方向旋转150°位置上实现换向工作状态8的功能，在旋转180°位置上实现换向工作状态7的功能，在旋转300°位置上实现换向工作状态2的功能，在旋转330°位置上实现换向工作状态1的功能，本发明将这4个位置定义为无效位置，不被使用。

本发明不仅仅应用于具体实施方案中所叙述的普通气缸气动系统，对于有气动换向阀需求的气动系统均可采用本发明。本发明在阀芯1初始安装时可以根据用户需求将阀芯1旋转至任何工作状态位置作为本发明的初始工作状态位置，通过调整系统初始工作状态位置参数仍可实现用户需求的供排气方案。另外，对气体流量有比例调节的气动系统，同样可以配合动力驱动系统调节，阀芯1将不必须以30°为单位旋转，而实现以特定角度旋转，从而实现对进排气口截面积进行调节，实现气体流量比例控制，以上几点体现了本发明应用面广、适应性好、功能强大。

本发明属于机械工程学科下的流体传动与控制技术的应用，结合机械设计、气压传动等技术方法与手段，属于交叉学科间的技术融合，科技含量高，有具有很强的实用和推广价值；利用阀芯1旋转方式取代传统的阀芯1轴向移动实现工位切换，实现了多工位换向阀开发，将开辟新型流体阀件研发新方法、新思维，推动流体传动与控制技术发展；本发明可有效减少气动系统耗气量，提高气动系统效率，提升活塞运行平顺性，降低行程终点冲击，为环境友好型、绿色工业生产贡献力量，具有极高的经济效益和社会效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。