一种基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统，包括初始阀、换向阀、先导阀和快跳阀，先导阀阀芯顶部设置有第一挡块，第一挡块设于气缸活塞杆驱动的两个碰块之间，先导阀阀芯中部设置有第二挡块，第二挡块与快跳阀阀芯连接，先导阀阀芯控制主气路的排气回路，换向阀通过气路接口与快跳阀和先导阀连接，初始阀通过气路接口与换向阀连接，初始阀连接外部控制，初始阀控制气缸所需的主气路走向，同时控制控制气路走向让换向阀阀芯、先导阀阀芯和快跳阀阀芯运动到初始化位置。该控制系统自动换向不会有换向死点，在停止、维修或运输后可以轻松进行阀芯的初始化，从而保证阀芯动作的时序准确，能够适应各种频率的自动换向动作。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统，具体涉及一种适合于单作用柱塞式气动泵的自动换向控制系统。
技术介绍
现在针对基于行程控制的双作用气缸的自动换向(不借助于电气控制)，一般采用的方法是:换向阀芯采用气驱动方式，其气源则是由挡块或者活塞分别开启位于其两侧由弹簧复位的开关阀来控制。这种控制方法的缺陷在于，如果气缸运动速度较低(例如气动柱塞泵在接近于自动平衡时)，当它开启某开关阀时，开启的口较小(开关阀不可能做到像电气控制的那种非A即B的逻辑变化，它控制的流量总是从O开始逐渐增至最大流量)，由于节流阀的作用，会导致换向阀芯慢速运动，而当换向阀芯运动到中间位置时(换向阀芯的动作也无法实现像电气控制的那种非A即B的逻辑变化，它在切换动作过程中会经历两侧同时接通或两侧同时封闭的过程)，如果此时换向阀芯的摩擦阻力恰好与换向气源提供的力量平衡甚至稍大而无法继续向前运动，或者此时恰好到达自动平衡点，那么此时即为换向死点。导致的结果就是自动换向动作中断而无法恢复。还有另一种情形是，在维护后或搬运后，导致换向阀芯位于中间位置，这时接通气源，也无法让自动换向动作正常启动。通常，在这两种情况下，需要借助于外力让换向阀芯处于某个极端位置(就像电气中的置位一样)，强行帮助换向阀芯换向动作的完成。然而这种操作比较困难、而且非常麻烦。另外，针对双作用气缸的自动换向控制，尤其是气动柱塞泵，几乎都没有考虑有启停阀控制，需要关闭动作时，一般都是采取切断气源的方式。这种方式也容易造成换向死点的出现。气压关闭后或切换到接通大气压，压力逐渐减小，而可能自动换向动作继续进行，这时换向阀芯在动作到中间位置时恰好停住的现象就可能发生。然后即使再接通气源，自动换向动作也无法启动。上述现象在气缸为垂直布局的时候尤其明显。当只是微量开启上部的开关阀，导致换向阀芯恰好运动到中间位置段，适逢双作用气缸的动作负载卸载，那么由于重力作用，活塞会有微量的下坠，于是开关阀很可能被切换回关闭状态，于是换向阀芯无法继续动作，自动换向动作中断而且无法恢复。即使是先导快跳和换向阀控制，也会出现无法正常换向动作的情况。这时候就需要人工去改变阀芯的位置，操作费时麻烦。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统，自动换向动作稳定可靠无死点，可以在任何时候终止换向动作，不仅仅是终止换向动作，而是针对气缸活塞位置和换向阀芯和先导阀芯进行初始化动作，让它们在任何时候开启自动换向动作后，从规定的位置开始进行。本技术的技术方案为:一种基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统，包括初始阀、换向阀、先导阀和快跳阀，所述先导阀阀芯顶部设置有第一挡块，所述第一挡块设于气缸活塞杆驱动的两个碰块之间，所述先导阀阀芯中部设置有第二挡块，所述第二挡块与快跳阀阀芯连接，所述先导阀阀芯控制主气路的排气回路，所述换向阀通过气路接口与快跳阀连接，所述初始阀通过气路接口与换向阀连接，所述初始阀连接外部控制，所述初始阀控制气缸所需的主气路走向，同时控制控制气路走向让换向阀阀芯、先导阀阀芯和快跳阀阀芯运动到初始化位置。进一步的，所述初始阀由至少两个两位三通阀集成而成。进一步的，所述换向阀阀芯由先导阀阀芯控制的控制气路控制其处于两个位置，对主气路起切换作用。进一步的，所述外部控制为电磁阀控制，所述气缸连接的液压系统设置有用于监控液压系统的压力传感器，所述气缸顶部设置有位置传感器，所述气缸活塞在循环动作中的底部位置设置位置传感器。进一步的，所述快跳阀阀芯直径比换向阀阀芯直径小。本技术的有益效果是:1、该自动换向控制系统可以使得基于行程控制的双作用气缸自动换向动作稳定可靠无死点；可以在任何时候终止换向动作；而且针对气缸活塞位置和换向阀阀芯和先导阀阀芯进行初始化动作，让它们在任何时候开启自动换向动作时，从规定的位置开始进行。在维修或搬运之后，无需顾忌阀芯的位置状态，只需先把初始阀置于初始位置让气缸及先导阀初始化动作完成后，然后再切换到循环工作位置即可稳定工作。2、由于设计有快跳阀，因此能胜任高频次的换向动作，从而保证阀芯动作的时序准确、能够适应各种频率的自动换向动作。3、初始阀通过电磁阀控制，并在气缸的不同位置设置有传感器，可以让系统长时间无人值守而保持高可靠性的正常工作。【附图说明】下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述:图1为本技术基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统的结构示意图；图2为本技术基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统的气路原理图；图3为本技术基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统的气路接口定义示意图。其中，10、阀组，11气路接口，12、第一挡块，14、第二档块，21、初始阀，22、换向阀，2 3、先导阀，2 4、快跳阀，211、初始阀阀芯，2 21、换向阀阀芯，2 31、先导阀阀芯，2 41、快跳阀阀芯。【具体实施方式】以下结合附图描述本专利技术【具体实施方式】。实施例如图1、2所示，一种基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统，阀组10包括初始阀21、换向阀22、先导阀23和快跳阀24。初始阀阀芯211，其位置改变依据于外部控制，在初始化位置则独立控制气缸所需的主气路走向，同时控制控制气路走向让换向阀阀芯221、先导阀阀芯231和快跳阀阀芯241运动到初始化位置；在循环工作位置则让主气路走向主要取决于换向阀阀芯221的位置；换向阀阀芯221，由先导阀阀芯231通过控制气路控制其处于两个位置，对主气路起切换作用；先导阀阀芯231设置两个挡块，先导阀阀芯231的顶部设置有第一挡块12设置于气缸活塞杆驱动的两个碰块之间，气缸活塞杆运动到两个末端时将驱动先导阀阀芯231运动；先导阀阀芯231同时控制了主气路的排气回路，快跳阀阀芯241与先导阀阀芯231上的第二挡块14连接，第二挡块14设置在先导阀阀芯231的中部，先导阀阀芯231的运动同时让快跳阀阀芯241—起运动，同时快跳阀阀芯241在控制气路作用下的运动也会作用于先导阀阀芯231让其加速运动，快跳阀阀芯241所需的控制气路主要由先导阀阀芯231控制。初始阀21可以为远程控制，其阀芯始终处于两个极限位置之一，让整个控制系统处于两个状态其中之一:初始化状态或正常循环工作状态。初始阀21是多个两位三通阀之集成，两个状态是对主气路和控制气路的走向的改变。该系统的工作流程:( I)无论何时把初始阀切换到初始化状态(本例图中初始阀阀芯位于底部)，初始阀阀芯将直接控制主气路的走向，而让气缸活塞往上运动，直到初始化位置(顶部位置)而停止;( 2)初始阀对气缸活塞的初始化动作，让气缸活塞驱动的碰块迫使先导阀阀芯同时往上运动，直到初始化位置(顶部位置)；先导阀阀芯的运动同时让快跳阀阀芯也往上运动，同时让快跳阀阀芯也回到初始化位置(顶部位置)；初始阀同时控制了快跳阀阀芯的排气气路与大气相通，使其初始化动作无阻力；(3)初始阀对换向阀阀芯的初始化功能是在初始阀被切换到循环工作状态的最初时间段内实现的。由于初始阀已经完成对先导阀阀芯的初始化，先导阀阀芯与换向阀阀芯之间的控制气路的连通与关闭切换已经预先处于规定的状态，当初始阀切换到循环工作状态的最初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于行程控制的双作用气缸的自动换向控制系统，其特征在于，包括初始阀、换向阀、先导阀和快跳阀，所述先导阀阀芯顶部设置有第一挡块，所述第一挡块设于气缸活塞杆驱动的两个碰块之间，所述先导阀阀芯中部设置有第二挡块，所述第二挡块与快跳阀阀芯连接，所述先导阀阀芯控制主气路的排气回路，所述换向阀通过气路接口与快跳阀和先导阀连接，所述初始阀通过气路接口与换向阀连接，所述初始阀连接外部控制，所述初始阀控制气缸所需的主气路走向，同时控制控制气路走向让换向阀阀芯、先导阀阀芯和快跳阀阀芯运动到初始化位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵伦，
申请(专利权)人：李贵伦，
类型：新型
国别省市：江苏;32