一种先导阀结构的制作方法

本发明涉及利用在阀孔内滑动的阀芯对多个端口间的流路进行开闭的滑阀，特别涉及一种先导阀结构。

背景技术：

公知的三位置切换阀以如下的方式构成，即，在滑动自由地收容在阀孔内的滑阀阀芯的两端分别配设活塞，同时使复位弹簧的弹簧力作用在该滑阀上，如果通过一方的先导阀使先导流体压作用在一方的活塞上，则上述滑阀向一方向移动而切换到第一切换位置，如果通过另一方的先导阀使先导流体压作用在另一方的活塞上，则上述滑阀向相反方向移动而切换到第二切换位置，如果使双方的先导阀都成为闭而使双方的活塞从先导流体压的作用释放，则上述滑阀由复位弹簧切换到中立切换位置。有时，复位弹簧设有两个，分别置于滑阀阀芯两端，有时复位弹簧设有一个，也可以将滑阀阀芯切换到中立切换位置。例如，cn205101602u三位五通中封式电磁阀，cn204061998u常闭型三位五通电磁阀，但复位弹簧是不可缺少的，需单独设置安装腔来安装复位弹簧。

上述三位置切换阀均具有一个缺陷就是沿切换阀阀体长度方向上布置的活塞、复位弹簧会使得切换阀在长度上很难减少尺寸，特别是在安装空间受限时，三位置切换阀因长度过长难以安装在该空间内。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种先导阀结构，因其具有传统的活塞功能和回复弹簧的功能，使用其替代传统的结构，以减少阀体长度尺寸为目的，消除现有技术中的缺陷。

一种先导阀结构，其包括先导阀部和用于控制先导阀部工作状态的电磁阀部，先导阀部包括：

先导阀罩，先导阀罩内的第二接合面将先导阀罩分成活塞腔和先导件安装腔，活塞组件安装在活塞腔内用于推动主阀体部的滑阀阀芯；先导件，其安装在先导件安装腔内并包括先导腔；

活塞组件包括第一壳和第二壳及两者包围形成的内腔，弹性部置于内腔中能够被第一壳和/或第二壳压缩并在压力释放后回弹，第一壳外套有密封圈。

还包括先导流路，其用于顺次连通主阀体部的先导流道、先导件的先导腔与先导阀罩的活塞腔，先导流路被限定在先导阀罩内部并至少部分的由先导阀罩内的第二接合面与先导件的第一接合面包围而形成。

先导阀罩内的第二接合面上设有至少一个定位柱，先导件在外表面设有定位套，定位柱能够插入定位套将先导阀罩与先导件相对定位。

先导件的定位套为多个并均匀分布在先导件外表面，先导阀罩内设有多个定位柱与定位套相适应。

先导阀罩内的第二接合面和/或先导件的第一接合面设有便于流体通过的圆弧结构，并且上述圆弧结构形成在先导流路内。

活塞组件能够被滑阀阀芯压缩靠向活塞腔侧壁、能够在先导流体压不作用在其上时将滑阀阀芯复位至中立切换位置及能够在先导流体压的作用下推动滑阀阀芯。

第一壳外表面设有顶柱，顶柱能够至少部分的进入到与先导阀部相邻的主阀体部阀孔内并推动滑阀阀芯。

第二壳至少部分位于第一壳内并被第一壳导向和限位，第一壳内壁设有固定柱，第二壳内壁设有定位座，弹性部包括第一弹簧，第一弹簧的两端分别被固定柱和定位座定位。

弹性部还包括第二弹簧，第二弹簧的两端分别被固定柱和定位座定位且套设在第一弹簧的外侧，第二弹簧具有比第一弹簧更大的弹力。

第一壳和/或第二壳上设有通气孔，在活塞组件被压缩时内腔的流体能够从通气孔排出。

发明有益效果：

本发明在三位电磁滑阀的先导阀结构内，使用了具有复位功能的活塞组件，将传统的活塞和回复弹簧的功能集成在了活塞组件上，仅用活塞组件和先导流路配合就可以实现传统的三位阀的三个滑阀阀芯位置的切换，而且本实施例的先导结构与传统先导结构在尺寸上并无明显变化，因此滑阀长度方向上大大减小了尺寸。具体实现手段的有益效果参见实施例部分。

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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明的一个双先导式滑阀的剖视图；

图2是本发明的图1的主阀体部的侧视图；

图3是本发明的活塞组件的爆炸视图；

图4是本发明的活塞组件的剖视图；

图5是本发明的先导阀结构的立体视图；

图6是本发明的先导阀罩和先导件爆炸分解图；

图7是本发明的先导阀结构的另一视角立体视图；

图8是本发明的先导件的立体视图；

图9是本发明的先导件的侧视图；

图10是本发明的先导阀结构去除活塞组件后的纵剖视图；

图11是本发明的先导阀罩的侧视图；

图12是本发明的先导阀罩的纵剖视图；

图13是本发明的先导阀罩的水平剖视图。

主要附图标记说明：

100-主阀体部，11-先导流道，12-主阀体密封圈，13-阀芯第一端，14-阀芯第二端，15-螺孔，16-阀芯，200-先导阀部，21-先导阀罩，210-第一入口，211-第二入口，212-第二接合面，213-第二侧壁，214-第二先导孔，215-密封圈，216-筋板，217-定位柱，22-先导件，220-定位套，221-第一先导孔，222-第一接合面，223-密封槽，224-第一侧壁，225-先导腔,226-阀座,227-限位板，23-手动阀，230-手动阀o型圈，231-手动阀弹簧，232-顶头，24-活塞组件，240-活塞腔，241-第一壳，2411-固定柱，2412-导筒，2413-沉槽，2414-定位翻边，2415-顶柱，242-第二壳，243-通气孔，244-限位法兰，245-第一弹簧，246-密封圈，247-定位座，248-变形槽，249-第二弹簧，25-盖板，250-板体，251-限位角，300-电磁阀部,301-外套，302-铁芯，303-第一密封圈，304-电磁阀芯，305-第二密封圈，306-内阀芯，307-内套，308-第二复位弹簧，309-外螺纹，310-第一复位弹簧。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面参照图1至图13描述本发明一些实施例的双先导式滑阀。

图1给出了本实施例中的双先导式滑阀，该滑阀是具有一个先导阀部200的双侧先导式的滑阀，具有主阀体部100和两侧的先导阀部200，在本实施例中，所述主阀体部100具有作为五端口阀的阀构造，为三位五通阀，所述先导阀部200设置于主阀体部100的长度方向上的两端侧。由该主阀体部100控制的压力流体为压缩空气。需要澄清的是，本实施例的先导阀部200并不需要与具有特定端口数目的主阀体部100相配合，本实施例的三位五通阀的主阀体部100不应理解为对先导阀部200的限定。

所述主阀体部100的壳体为具有长度方向、宽度方向、高度方向的矩形的块形，在其下表面沿该壳体的长度方向排列地形成有输入用p、排出用的端口e1、e2。上表面设有输出用的端口a1和a2，该五个端口的配置为如下配置：第一以及第二输出用端口a1、a2位于中央的输入用端口p的两侧，第一以及第二排出用端口e1、e2位于该第一以及第二输出用端口a1、a2的两外侧。

通过使两个所述先导阀部200交替地接通、断开交替地供给或排出先导气体，从而将所述滑阀阀芯16切换到推进位置或恢复位置，当主阀体部100的输入用p端口无流体供应时，滑阀阀芯16位于中间位置，即截断位置，此时输入用p、排出用的端口e1、e2，上表面设有输出用的端口a1和a2五个端口均被滑阀阀芯16截止。主阀体部100的壳体内的滑阀阀芯与各端口的通断配合并不是本发明关注的对象，其为现有技术，在此不再赘述。

一侧的先导阀部200使由先导气体产生的一方向上的推进力作用于所述滑芯阀芯16，另一侧的先导阀部200’作用于述滑芯阀芯16的第二端14，从而向一侧的先导阀部200侧运动提供动力。

所述先导阀部200具有与所述壳体连接的先导阀罩21和与先导阀罩21连接的电磁阀部300驱动结构。在所述先导阀罩21的内部形成有通往所述阀孔的端部的活塞腔240，使推进力作用于所述滑阀阀芯16的先导作用的活塞24沿滑阀阀芯轴线方向滑动自如地收容在该活塞腔240的内部。

活塞24的外周安装有将该活塞24的外周与所述活塞腔240的内周之间密封的活塞密封圈246，利用活塞24及其上的活塞密封圈246，将活塞腔240划分出推进用的压力室，该推进用的压力室从先导流路从所述输入用端口p向该推进用的压力室供给先导气体或将先导气体排出。

本实施例提出一种双先导式滑阀，包括：主阀体部100，具有输入用、输出用及排出用的端口，在该主阀体部100的内部以与上述端口连通的方式形成的阀孔；滑阀阀芯16，其在轴线方向滑动自由地被收容在该阀孔内，且具有向该阀孔的一端侧移动的第一切换位置、向另一端侧移动的第二切换位置和中立切换位置的三个切换位置，该中立切换位置是上述第一切换位置及第二切换位置之间的切换位置；所述滑阀阀芯并能够选择性的导通或关闭输入用、输出用及排出用的端口；配设在该滑阀阀芯16的一端和另一端，接受先导流体压的作用而将该滑阀阀芯16切换到上述第一切换位置和第二切换位置的第一活塞及第二活塞，第一活塞和/或第二活塞为包括弹性部的活塞组件，该活塞组件能够被滑阀阀芯16压缩、能够在先导流体压不作用在上述第一活塞及第二活塞时将滑阀阀芯16复位至中立切换位置及能够在先导流体压的作用下推动滑阀阀芯16。

因为使用了具有复位功能的活塞组件，将传统的活塞和回复弹簧的功能集成在了活塞组件上，这样可以去掉传统三位阀的回复弹簧及其安装腔，只保留先导结构即可，而且本实施例的先导结构与传统先导结构在尺寸上并无明显变化，因此滑阀长度方向上大大减小了尺寸。

活塞组件24包括第一壳241和第二壳242及两者包围形成的内腔，弹性部置于内腔中能够被第一壳241和/或第二壳242压缩并在压力释放后回弹，第一壳241套有密封圈246。即，本实施例将传统的回复弹簧创造性的集成在活塞组件中，以弹性部的形式嵌入到活塞组件的第一壳和第二壳之间，从而提供弹力。

第一壳241外表面设有顶柱2415，顶柱2415能够至少部分的进入到主阀体部100的阀孔内，并推动滑阀阀芯16。当活塞组件受到先导流体压时被推向滑阀阀芯，此时顶柱2415就伸入阀孔内将滑阀阀芯16推向另一侧并压缩另一侧的活塞组件或其他复位装置。此时，滑阀阀芯16切换到上述第一切换位置或第二切换位置。

第一壳241内壁设有固定柱2411，第二壳242内壁设有定位座247，弹性部包括第一弹簧245，第一弹簧245的两端分别被固定柱2411和定位座247定位。第一弹簧245为中空的螺旋绕成的筒形，固定柱2411和定位座247均伸入到中空的空间内，能够防止第一弹簧245错动或偏离工作位置。

弹性部还包括第二弹簧249，第二弹簧249的两端分别被固定柱2411和定位座247定位且套设在第一弹簧245的外侧，第二弹簧249具有比第一弹簧245更大的弹力。首先，由于第一壳241、第二壳242形成的内腔空间有限，安装在其内的弹簧长度也受到限制，其提供的弹簧回复力存在达不到要求的可能，因此采用两个弹簧套装同时提供回复弹力；第二，将弹力大的第二弹簧249套装在第一弹簧245的外侧，能够使第一壳241、第二壳242更均匀的受力。

第一壳241和/或第二壳242上设有通气孔243，在活塞组件24被压缩时内腔的流体能够从通气孔243排出。优先的，通气孔243位于第二壳242上，并贯穿设在定位座247内。这样流体可以轴向进入或流出内腔，并会让活塞组件不受到除轴向以外的力，防止活塞组件在活塞腔内受到卡顿。

主阀体部100两侧分别设有第一先导阀部和第二先导阀部，第一先导阀部和第二先导阀部分别使用由输入用端口提供的先导流体压产生的推进力作用于其活塞腔内的第一活塞和第二活塞。先导流体压不作用在活塞组件24时，第一壳241被弹性部压靠在滑阀阀芯16一端，第二壳242被弹性部压靠在活塞腔240的侧壁。滑阀阀芯16与阀孔在长度上等长，先导流体压不作用在第一活塞、第二活塞时，滑阀阀芯16被保持在阀孔内，并处于中立切换位置。滑阀阀芯16被推动时，其轴向的位移由顶柱2415伸到阀孔内的长度来限定，在本实施例中，第一壳241围绕顶柱2415的平面在推动滑阀阀芯16时将作为定位面限位、贴靠在主阀体部100的端面，从而精确的确定顶柱2415伸到阀孔内的长度。

第一壳241包括导筒2412，导筒2412的端部设有定位翻边2414，第二壳242包括限位法兰244，定位翻边2414与限位法兰244配合防止第一壳241与第二壳242脱离。第二壳242设有至少一个变形槽248，第二壳242能够以变形槽248收缩的状态进入到第一壳241导筒2412内，当第二壳242进入到导筒2412内后，就可以释放对变形槽248的压缩，第二壳242在导筒2412内舒展至不受力的状态，被且第二壳被导筒内壁导向在轴向上运动。

本实施例中，先导阀部200和用于控制先导阀部200工作状态的电磁阀部300，先导阀部200包括：先导阀罩21，先导阀罩21内的第二接合面212将先导阀罩21分成活塞腔240和先导件安装腔，活塞24安装在活塞腔240内用于推动主阀体部100的滑阀阀芯16。先导件22，其安装在先导件安装腔内并包括先导腔225。先导流路，其用于顺次连通主阀体部100的先导流道11、先导件22的先导腔225与先导阀罩21的活塞腔240，先导流路被限定在先导阀罩21内部并至少部分的由先导阀罩内的第二接合面212与先导件22的第一接合面222包围而形成。

申请人之前也曾尝试过将先导结构与电磁铁模块分为两个独立部件分别加工后再组装一体，即先导腔是电磁铁模块的一部分与先导结构并列，先导流路就形成在先导结构与电磁铁模块之间拼合而成，但在实际的加工中发现这种技术有很大的缺陷，其组装不方便，尽管两者组装也消除了先导结构需要打工艺孔的问题，但先导结构与电磁铁模块两者的装配精度需要大大的提高，成本也大幅增加。因此，本实施中，先导阀罩21内的第二接合面212将先导阀罩21分成活塞腔240和先导件安装腔，申请人将电磁铁模块的关于流体通断控制的先导腔集成在了先导结构内，这种集成使得先导结构与含先导腔的先导件之间的配合精度大大提高，比如，先导件22在安装时，能够被先导阀罩21的先导件安装腔的至少一个内壁进行导向，当先导件22初步进入到先导件安装腔后，还可以与其他定位导向结构结合，从而提高装配精度。而且还能够使先导件更合理的利用先导结构的空间，布局更紧凑，从而减少先导阀的整体长度。

进一步，先导阀罩21设有第一入口210，在第二接合面212上设有第二侧壁213，第一入口210与第二侧壁213在第二入口211处连通并成为先导流路一部分。

先导件22在第一接合面222设有第一侧壁224，在先导腔225内设阀座226，第一侧壁224通过阀座226连通先导腔225并成为先导流路一部分。

先导阀罩21的第二接合面212上设有第二先导孔214，先导件22在第一接合面222上设有第一先导孔221，先导腔225通过第一先导孔、第二先导孔与活塞腔240相连通，第二接合面212和/或第一接合面222上设有密封圈215，用于对先导阀罩21的第二侧壁213与先导件22的第一侧壁224共同限定出流体通路及第一先导孔、第二先导孔形成的流体通路进行密封。

先导阀罩21内的第二接合面上设有至少一个定位柱217，先导件22在外表面设有定位套220，定位柱217能够插入定位套220将先导阀罩21与先导件22相对定位。

先导件22的定位套220为多个并均匀分布在先导件22外表面，先导阀罩21内设有多个定位柱217与定位套220相适应。

先导阀部200还设有手动阀23用于人力开启阀座226，手动阀23的阀杆贯穿先导阀罩21、先导件22且阀杆的顶头232能够与先导腔225内的电磁阀部300的电磁阀芯304配合，将电磁阀芯304推向远离密封阀座226的位置，阀杆外套设手动阀弹簧231并被位于先导件22内的限位板227限位防止弹出。

本实施例还提供一种滑阀，使用前述的先导阀结构，即所述滑阀具有主阀部100、先导阀结构和控制先导阀部工况的电磁阀部300，所述主阀部具有：壳体，壳体上设有输入用、输出用及排出用的端口；阀孔，所述阀孔在该壳体的内部沿该壳体的长度方向延伸；以及滑阀阀芯16，所述滑阀阀芯16在该阀孔的轴线方向上可滑动地插入到所述阀孔内，并能够选择性的导通或关闭输入用、输出用及排出用的端口；所述先导阀部200使由输入用端口提供的先导流体产生的推进力作用于所述滑阀阀芯16。

电磁阀部300用于选择性的打开或关闭先导阀结构的阀座226，从而选择性的打开或关闭先导阀结构的先导流路。电磁铁(图中未示出)可以通过外螺纹309固定在铁芯302上，电磁铁得电时，电磁阀芯304向铁芯302运动。电磁阀部300包括外套301，图10中可以看出，电磁阀部300的外套301被盖板25固定在先导件22的一端，外套301一端内活动设置电磁阀芯304，另一端固定设置铁芯302，电磁阀芯304内腔里设置内阀芯306和第一复位弹簧310，内阀芯306被第一复位弹簧310偏压向阀座226侧，外套301和电磁阀芯304之间设有第二复位弹簧308，电磁阀芯304被第二复位弹簧308偏压向阀座226侧。电磁阀芯304内腔里设置内阀芯306作用为，当电磁铁(图中未示出)失电时，电磁阀芯304在第二复位弹簧308作用下向阀座226运动，内阀芯306在于阀座226接触时在第一复位弹簧310作用下能够缓冲和吸收由第二复位弹簧308提供的冲击力，也即减少内阀芯306与阀座226之间的冲击，这可以提高内阀芯306的使用寿命。

图7中示出了盖板25与先导阀罩21的配合关系，该实施例中，盖板25具有板体250及板体250角上的限位角251，限位角251能够与先导阀罩21相应位置的缺口相适应，防止操作人员装置时装错。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。