流动通道切换单元制造技术

一种流动通道切换单元(10)，包括：形成有多个端口(40，42，44，46，48)的阀体(24)、在轴线方向上可滑动地布置在阀体(24)的内部的阀芯(30)、用于在A方向上驱动阀芯(30)的阀芯驱动单元(32)、被构造成在阀体(24)的内部弹性地偏压阀芯(30)的偏压机构(34)，以及基于第一输出端口(42)的压力在B方向上对阀芯(30)施加力的活塞部件(36)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流动通道切换单元，其用于配备有气缸的气动系统中。
技术介绍
在各种型式的自动化机械中被广泛用作气动执行机构的气缸中，固定有杆的活塞通过在其各个压力腔中供应和排出压缩空气而往复移动。另外，通常来说，通过切换阀执行对于这类气缸的供应和排出压缩空气。附带的，在上述气缸中，在用于在活塞的往复运动中进行工作的工作行程期间，由于外载荷被施加于该杆，需要较大的驱动力。与此相反，在当活塞返回其初始位置时的返回行程期间，由于上述外载荷未被施加于杆，以相比于在工作行程期间小的驱动力完成返回行程。该驱动力取决于被供应至压力腔的压缩空气的压力水平。能够通过降低在返回行程时的压力实现节约耗气量。因此，为解决上述问题，日本平开专利公布2013-024345提出了一种节能阀。该节能阀配备有主阀体、单个阀芯、阀芯驱动部分以及压力调节活塞，其中主阀体中形成有阀孔、供气端口、第一输出端口、第二输出端口和排出端口，单个阀芯可滑动地插入阀孔中，并且将第一输出端口和第二输出端口分别连接至供气或者排出端口，阀芯驱动部分将阀芯从第一位置切换至第二位置，并且压力调节活塞具有压力接收表面，该压力接收表面受到来自第二输出端口的压力的作用，并且弹性偏压力施加在该压力接收表面上。对应于第二输出端口的压力，阀芯被移动从而改变流动通道的横截面区域，流动通道从供气端口贯穿至第二输出端口，从而阀芯将第二输出端口的压力设定至设定压力，该设定压力小于从供气端口供应的压缩空气的压力。
技术实现思路
关于如上所述常规方法设计了本专利技术，并且本专利技术目的在于提供流动通道切换单元，其由于节约了耗气量而能够抑制运转成本和初始成本，具有简单的结构，并且具有良好的
经济适用性。为了实现上述目的，根据本专利技术，提供一种流动通道切换单元，该流动通道切换单元用于配备有气缸的气动系统，该气缸被构造成通过将压缩空气导入第一压力腔执行活塞的工作行程，并且通过将压缩空气导入第二压力腔执行活塞的返回行程，该流动通道切换单元包含：其中形成有阀孔的阀体、供气端口、连接至第一压力腔的第一输出端口、连接至第二压力腔的第二输出端口、以及开放至大气的排出端口，来自压缩空气供应源的压缩空气被供应至该供气端口，其中供气端口、第一输出端口、第二输出端口和排出端口与阀孔连通；阀芯，该阀芯在其轴线方向上包含第一端和第二端，该阀芯被构造成能够在阀孔内沿着该轴线方向往复滑动；阀芯驱动单元，该阀芯驱动单元包括电磁阀，该阀芯驱动单元被构造成通过取决于电磁阀的激励状态而在该阀芯的第一端上施加力而在第一方向上从第一端侧朝向第二端侧驱动该阀芯；偏压机构，该偏压机构布置在阀体内部，该偏压机构被构造成弹性地偏压该阀芯；以及布置在阀体内部的活塞部件，该活塞部件被构造成基于第一输出端口的压力在与第一方向相反的第二方向上施加力至该阀芯。在流动通道切换单元中，当阀芯驱动单元处于关闭(off)状态并且活塞部件基于第一输出端口的压力施加的力大于偏压机构的偏压力时，阀芯抵抗偏压机构的偏压力而位于允许第一输出端口和排出端口处于连通并且允许供气端口和第二输出端口处于连通的第一位置。此外，当活塞部件基于第一输出端口的压力施加的力小于偏压机构的偏压力时，由于偏压机构的偏压力，阀芯被移动至不允许供气端口与第一输出端口和第二输出端口中的任何一个连通的第二位置。根据如上所述构成的流动通道切换单元，当活塞在气缸的返回行程期间到达其行程终点时，阀芯通过偏压机构的弹性力被移动至使得供气端口不与第一输出端口和第二输出端口中的任何一个连通的第二位置(关闭的中心位置)。因此，在气缸的返回行程完成的同时，阻止了任何不必要的压缩空气被导入第二压力腔，并且第二压力腔的压力升高被停止。因此，在返回行程时，由于耗气量的节约，可以抑制运转成本。进一步，流动通道切换单元的结构简单，并且具有极好的经济适用性。在上述流动通道切换单元中，阀芯驱动单元可以包含驱动活塞，该驱动活塞被构造成当供气端口和第一输出端口处于连通时接收压缩空气的压力，并且该驱动活塞的压力接收区域可以大于活塞部件的压力接收区域。由于这种结构，通过利用压力接收区域的差异，由于接收压缩空气的压力的驱动活塞，
阀芯能够可靠地被移动至使得供气端口和第一输出端口处于连通的位置。因此，气缸的工作行程能够没有任何问题地执行。上述流动通道切换单元中，阀体的内部可以设置有止动部分，该止动部分被构造成通过与偏压机构接合而止动该偏压机构，并且当阀芯在偏压机构的偏压作用下从第一位置移动至第二位置时，由于该止动部分通过与偏压机构接合而止动偏压机构，阀芯可以被止动在第二位置。由于这种构造，随着气缸返回行程的完成，阀芯能够可靠地被移动至第二位置。根据本专利技术的流动通道单元，由于节约了耗气量，可以抑制运转成本和初始成本，并且由于具有简单结构，该流动通道切换单元具有极好的经济适用性。本专利技术的上述及其他目标、特征和优势通过以下描述连同附图将变得更加明显，其中本专利技术的最优实施例通过说明性的实例来展示。附图说明图1是配备有根据本专利技术的实施例的流动通道切换单元的气动系统的轮廓示意图(运行的第一说明性附图)；图2是图1中所示的气动系统的运行的第二说明性附图；图3是图1中所示的气动系统的运行的第三说明性附图；以及图4是图1中所示的气动系统的运行的第四说明性附图。具体实施方式以下将参考附图详细地呈现和描述根据本专利技术的流动通道单元和流动通道切换单元优选实施例。图1中所示的根据本专利技术的实施例的流动通道切换单元10被用于配备有气缸14的气动系统。气缸14包括气缸筒18、活塞20和连接至活塞20的活塞杆22，活塞腔16形成在气缸筒18中，活塞20被布置成能够滑动地在气缸筒18的内部往复移动。活塞腔16被活塞20分隔成第一压力腔16A和第二压力腔16B。在气缸14中，通过将压缩空气供应至第一压力腔16A，执行工作行程以进行工作，并且通过将压缩空气供应至第二压力腔16B，执行返回行程以将活塞20返回其初始位置。该气动系统12包括上述气缸14以及流动通道切换单元10，流动通道切换单元10用
于相对于气缸14从未图示的压缩空气供应源(空气压缩机等等)供应和排出压缩空气之间切换。流动通道切换单元10包括：阀体24，阀体24中形成有阀孔25和多个端口；适配器26，适配器26在阀体24的轴线方向上以固定的方式连接至第一端24a；端板28，端板28在阀体24的与第一端24相反的侧上以固定方式连接至第二端24b；阀芯30，阀芯30布置在阀体24的内部，从而能够以往复运动方式在轴线方向上滑动；阀芯驱动单元32，用于在第一方向(A方向)上从第一端24a朝向第二端24b驱动阀芯30；能够弹性地偏压阀芯30的偏压机构34；以及活塞部件36，活塞部件36在与第一方向相反的第二方向(B方向)上对阀芯30施加力。阀孔25形成为在轴线方向上贯穿阀体24，并且阀芯30被布置成在阀孔25的内部能够往复滑动。多个环状密封构件38在轴线方向上相互间具有间隙地安装在阀芯30的外周部。阀体24的多个端口包括供气端口40、第一输出端口42、第二输出端口44、第一排出端口46和第二排出端口48。供气端口40、第一输出端口42、第二输出端口44、第一排出端口46和第二排出端口48与阀孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流动通道切换单元(10)，所述流动通道切换单元(10)用于配备有气缸(14)的气动系统(12)，所述气缸(14)被构造成通过将压缩空气导入第一压力腔(16A)而执行活塞(20)的工作行程，并且通过将压缩空气导入第二压力腔(16B)而执行所述活塞(20)的返回行程，其特征在于，所述流动通道切换单元(10)包含：阀体(24)，所述阀体(24)中形成有阀孔(25)、供气端口(40)、连接至所述第一压力腔(16A)的第一输出端口(42)、连接至所述第二压力腔(16B)的第二输出端口(44)、以及开放至大气的排出端口(46，48)，来自压缩空气供应源的压缩空气被供应至所述供气端口(40)，其中所述供气端口(40)、所述第一输出端口(42)、所述第二输出端口(44)和所述排出端口(46，48)与所述阀孔(25)连通；阀芯(30)，所述阀芯(30)在其轴线方向上包括第一端和第二端，所述阀芯(30)被构造成能够在所述阀孔(25)内沿着所述轴线方向往复滑动；阀芯驱动单元(32)，所述阀芯驱动单元(32)包括电磁阀(58)，所述阀芯驱动单元(32)被构造成通过取决于所述电磁阀(58)的激励状态在所述阀芯(30)的所述第一端上施加力而在第一方向上从所述第一端侧朝向所述第二端侧驱动所述阀芯(30)；偏压机构(34)，所述偏压机构(34)布置在所述阀体(24)的内部，所述偏压机构(34)被构造成弹性地偏压所述阀芯(30)；和活塞部件(36)，所述活塞部件(36)布置在所述阀体的所述内部，所述活塞部件(36)被构造成基于所述第一输出端口(42)的压力在与所述第一方向相反的第二方向上施加力至所述阀芯(30)；其中，当所述阀芯驱动单元(32)处于关闭状态并且所述活塞部件(36)基于所述第一输出端口(42)的所述压力施加的所述力大于所述偏压机构(34)的偏压力时，所述阀芯(30)抵抗所述偏压机构(34)的所述偏压力而位于允许所述第一输出端口(42)和所述排出端口(46，48)处于连通并且允许所述供气端口(40)和所述第二输出端口(44)处于连通的第一位置；并且当所述活塞部件(36)基于所述第一输出端口(42)的所述压力施加的所述力小于所述偏压机构(34)的偏压力时，由于所述偏压机构(34)的偏压力，所述阀芯(30)被移动至不允许所述供气端口(40)与所述第一输出端口(42)和所述第二输出端口(44)中的任何一个连通的第二位置。...

【技术特征摘要】
2015.05.08 JP 2015-0954331.一种流动通道切换单元(10)，所述流动通道切换单元(10)用于配备有气缸(14)的气动系统(12)，所述气缸(14)被构造成通过将压缩空气导入第一压力腔(16A)而执行活塞(20)的工作行程，并且通过将压缩空气导入第二压力腔(16B)而执行所述活塞(20)的返回行程，其特征在于，所述流动通道切换单元(10)包含：阀体(24)，所述阀体(24)中形成有阀孔(25)、供气端口(40)、连接至所述第一压力腔(16A)的第一输出端口(42)、连接至所述第二压力腔(16B)的第二输出端口(44)、以及开放至大气的排出端口(46，48)，来自压缩空气供应源的压缩空气被供应至所述供气端口(40)，其中所述供气端口(40)、所述第一输出端口(42)、所述第二输出端口(44)和所述排出端口(46，48)与所述阀孔(25)连通；阀芯(30)，所述阀芯(30)在其轴线方向上包括第一端和第二端，所述阀芯(30)被构造成能够在所述阀孔(25)内沿着所述轴线方向往复滑动；阀芯驱动单元(32)，所述阀芯驱动单元(32)包括电磁阀(58)，所述阀芯驱动单元(32)被构造成通过取决于所述电磁阀(58)的激励状态在所述阀芯(30)的所述第一端上施加力而在第一方向上从所述第一端侧朝向所述第二端侧驱动所述阀芯(30)；偏压机构(34)，所述偏压机构(34)布置在所述阀体(24)的内部，所述偏压机构(34)被构造成弹性地偏压所述阀芯(30)；和活塞部件(36)，所述活塞部件(36)布置在所述阀体的所述内部，所述活塞部件(36)被构造成基...

【专利技术属性】
技术研发人员：幡野胜士，
申请(专利权)人：SMC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP