專利名稱：一種氣體氣路切換與流量轉(zhuǎn)換的集中控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體控制裝置，特別涉及一種氣體氣路切換與流量轉(zhuǎn)換的集中控制裝置。
技術(shù)背景 在當(dāng)前氣動控制技術(shù)的實際應(yīng)用中，通常都使用電磁閥或其他電動閥進(jìn)行氣路切換控制；使用電動節(jié)流閥或電動溢流閥實現(xiàn)氣體流量轉(zhuǎn)換控制。在自控系統(tǒng)中，氣路的切換采用開關(guān)方式控制電磁閥或電動閥；而在氣路中需要進(jìn)行指定流量的轉(zhuǎn)換時，尤其是較為準(zhǔn)確的流量轉(zhuǎn)換時，則一般要采用“PID”控制技術(shù)或“模糊”控制技術(shù)對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式轉(zhuǎn)換流量。這就使得控制復(fù)雜，需要有一定能力的技術(shù)人員才能完成。在中小流量氣路且流量點較少的控制系統(tǒng)中，其性/價比較差；而且，使用現(xiàn)有的氣路控制器件很難做到手動集中操作控制滿足系統(tǒng)調(diào)試所需。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控制容易與操作方便的氣路切換與流量轉(zhuǎn)換的集中控制裝置，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)之不足。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種氣體氣路切換與流量轉(zhuǎn)換集中控制裝置，其特征在于包括鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)I，氣路切換閥組II和溢流式流量轉(zhuǎn)換閥組III ；鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括基座8、帶減速器的小型交流電機(jī)1 ；在基座8上安裝有主動鏈輪2，主動鏈輪2通過鏈條3帶動反向打滑的從動鏈飛輪4、6，從動鏈飛輪4、6安裝在從動軸5、7上，從動軸5、7后有十字滑塊聯(lián)軸節(jié)11 ；從動鏈飛輪4、6后各設(shè)置有一個永磁體10， 在基座8的對應(yīng)永磁體10的圓周上成90度安裝四個磁電傳感器9 ；氣路切換閥組II包括四位兩通球閥20、節(jié)流孔板14和端口 A、B、C、D，端口 A和D之間有連接管a ；氣路切換閥組 II通過閥體12安裝在基座8上，閥芯13前端的鍵與十字滑塊聯(lián)軸節(jié)11配合。溢流式流量轉(zhuǎn)換閥組III包括四位五通球閥21、兩位兩通球閥17、18、孔板溢流件19和端口 E、F ；端口 C 和F之間有用氣回路22 ；流量轉(zhuǎn)換閥組III通過閥體15安裝在基座8上，通過閥芯16前端的鍵與十字滑塊聯(lián)軸節(jié)11配合。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明通過對驅(qū)動電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制以及對位置傳感器反饋信號的檢測實現(xiàn)了氣體氣路切換與流量的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換的的開關(guān)量方式的自動控制；通過對驅(qū)動機(jī)構(gòu)從動輪軸逆電機(jī)運行方向回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了脫離電機(jī)減速器減輕轉(zhuǎn)動力的手動集中操作；本發(fā)明不涉及復(fù)雜控制技術(shù)、不使用帶電動執(zhí)行器的閥門，性/價比較好，特別適合氣路切換點不多、又要求少流量點轉(zhuǎn)換且有一定準(zhǔn)確度流量的中、小流量氣路的控制。本發(fā)明采用球閥，對泄漏率有要求的氣路更有顯著效果。


圖1為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)正面示意圖。
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圖2為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)背面及應(yīng)用連接示意圖。圖3為圖1的側(cè)視局部剖面圖。圖4為本發(fā)明實施例的氣路切換閥組結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實施例的溢流式流量轉(zhuǎn)換控制閥組示意圖。
具體實施例方式實施例在敘述工作過程前，本發(fā)明有幾個部件的結(jié)構(gòu)需要說明。1、從動鏈飛輪4內(nèi)有棘爪，所以和鏈條3實現(xiàn)單向傳動。安裝時，從動鏈飛輪4與 6被反向安裝亦即反時針轉(zhuǎn)動時，從動鏈飛輪4成嚙合狀態(tài)可使從動軸5同步轉(zhuǎn)動，，從動鏈飛輪6打滑從動軸7不轉(zhuǎn)動；反之順時針轉(zhuǎn)動時，，從動鏈飛輪4打滑，從動軸5不轉(zhuǎn)動，， 從動鏈飛輪6成嚙合狀態(tài)帶動從動軸7同步轉(zhuǎn)動；主從動鏈輪轉(zhuǎn)動比1:1。2、四位兩通球閥20包括閥體12、閥芯12以及球面密封連接堵頭；四位兩通球閥 20的閥芯13為一中部成球體的圓柱體，閥芯13心部球體球心徑向切面的垂直方向鉆有一個成90°的“ Γ ”字形孔通孔(由孔13a和孔13b組成)，；在閥體12與閥芯13 “ Γ ”字形孔通孔的同一軸切平面的每90°方向分別鉆有四個在閥體12中心相交的連通孔；當(dāng)球閥的閥芯每轉(zhuǎn)90°便將閥體上四孔的兩兩接通；球面密封連接堵頭分別安裝在閥體12的4 個孔中上，里端與閥芯15貼合形成密封，外端有螺紋用于管路連接；閥芯13的前端設(shè)計有 “一”字形鍵與鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)I的十字滑塊聯(lián)軸節(jié)11配合，可隨鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)I從動軸7轉(zhuǎn)動。3、四位五通球閥21為“1入4出”結(jié)構(gòu)，兩個通用球閥17、18與孔板節(jié)流件19分別與四位五通球閥21的輸出口連接；四位五通球閥21前端設(shè)計有“一”字型鍵與鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)I聯(lián)軸器的十字滑塊聯(lián)軸節(jié)11配合，隨鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)I從動軸5轉(zhuǎn)動。四位五通球閥21包括閥體15、閥芯16以及球面密封連接堵頭；四位五通球閥 21的閥體15為正方體與圓柱體組合，一個圓孔沿圓柱體軸心線貫穿圓柱體與正方體，正方體與圓柱體平行的4個面上鉆有垂直通孔；四位五通球閥21的閥芯16安裝在閥體15內(nèi)， 為中部成球形的圓柱體，閥芯16心部有一“ Γ ”字形垂直通孔孔(由孔16a和孔16b組成)， 球面密封連接堵頭分別安裝在閥體15的4個孔中上，里端與閥芯15貼合形成密封，外端有螺紋用于管路連接。圖2示意了本發(fā)明實施例的一種應(yīng)用連接氣源連接在A端口，端口 B接儲氣設(shè)備，端口 C為用氣出口，用氣回路22串接在端口 C、F之間由氣路切換閥組II切換氣路，由流量轉(zhuǎn)換閥組III控制流量。自動控制。初始狀態(tài)氣路關(guān)閉。設(shè)氣路切換閥組II的閥芯13位置如圖4所示，流量轉(zhuǎn)換閥組III的閥芯16位置如圖5所示；閥組II閥芯13球體部分“ Γ ”字形孔口的13a、13b將端口 A與內(nèi)部接口 D短接，端口 A、B、C均不被接通，切換氣路處于關(guān)閉狀態(tài)，閥組III閥芯16的16b指向被封堵的端口 E，用氣回路與流量轉(zhuǎn)換閥組III的通路也被關(guān)斷；此時從動鏈飛輪4與6鑲崁的永磁體 10觸發(fā)各自的第一個磁電傳感器9向系統(tǒng)輸出閥組II、III當(dāng)前工作位置信號。第一工步，端口 A、B接通氣源向儲氣設(shè)備充氣啟動電機(jī)1反時針回轉(zhuǎn)，通過主動鏈輪2、鏈條3帶動從動鏈飛輪4與6反時針方向同步回轉(zhuǎn)；此間，因為從動鏈飛輪4處于嚙合狀態(tài)，從動鏈飛輪6處于打滑狀態(tài)，則閥芯13被帶動反時針轉(zhuǎn)動；在從動鏈飛輪4轉(zhuǎn)到第一個90°位置時，系統(tǒng)檢測到鑲崁在從動鏈飛輪4 上的永磁體10觸發(fā)的對應(yīng)第二個磁電傳感器9輸出的閥組II當(dāng)前工作位置信號，指令電機(jī) 1停止轉(zhuǎn)動，于是閥芯13球體部分“ Γ ”字形孔口的13a 口 13b 口將端口 A與端口 B接通， 氣源可向儲氣設(shè)備充氣；由于從動鏈飛輪6打滑，閥組III仍處于初始位置。第二工步，端口 B、C接通儲氣設(shè)備向用氣回路供氣。再啟動電機(jī)1反時針回轉(zhuǎn)，與上一工步傳動過程相同，此間僅閥芯13被帶動反時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)從動鏈飛輪4轉(zhuǎn)到第二個90°位置時，系統(tǒng)檢測到永磁體10觸發(fā)第三個磁電傳感器9輸出的閥組II當(dāng)前工作位置信號，指令電機(jī)1停止轉(zhuǎn)動，于是閥芯13球體部分“ Γ，， 字形孔口的13a、13b將端口 B與端口 C接通，儲氣設(shè)備可向用氣回路供氣；此時流量轉(zhuǎn)換閥組III仍在初始的關(guān)閉位置，氣體阻斷在F 口不能在回路中流動。第三工步，端口 F接入用氣回路22，對氣路進(jìn)行流量轉(zhuǎn)換。此時啟動電機(jī)1使其順時針回轉(zhuǎn)，于是從動鏈飛輪4打滑，閥組II的閥芯保持在端口 B、C接通位置，氣路仍處于儲氣設(shè)備向用氣回路22供氣狀態(tài)；從動鏈飛輪6則順時針帶動從動軸7回轉(zhuǎn)，當(dāng)從動鏈飛輪7轉(zhuǎn)動到第一個90°位置時，系統(tǒng)檢測到鑲崁在從動鏈飛輪 6上的永磁體10觸發(fā)第二個磁電傳感器9輸出的閥組III當(dāng)前工作位置信號，指令電機(jī)1停止轉(zhuǎn)動；此間，閥芯16被帶動順時針回轉(zhuǎn)90°，閥芯之16b孔指向溢流孔板19，用氣回路獲得第一種工作流量。如若再指令電機(jī)1順時針回轉(zhuǎn)，控制從動鏈飛輪6反時針方向回轉(zhuǎn)到第二個90° 位置；此間閥組II仍處在端口 B、c接通位置，氣路保持儲氣設(shè)備向用氣回路供氣狀態(tài)，而從動鏈飛輪6在此位置上閥組III的閥芯16的16b孔口指向兩位兩通球閥17，用氣回路可獲得由兩位兩通球閥17溢流設(shè)定的第二個工作流量。繼續(xù)指令電機(jī)1順時針回轉(zhuǎn)，控制從動鏈飛輪6繼續(xù)反時針方向回轉(zhuǎn)到第三個 90°位置；此時閥組III的閥芯16的16b孔口指向兩位兩通球閥18，用氣回路22可獲得由兩位兩通球閥18溢流設(shè)定的第三個工作流量。當(dāng)從動鏈飛輪7再被順時針轉(zhuǎn)動，停止在第四個90°轉(zhuǎn)動位置時，閥組III回復(fù)到初始阻斷用氣回路22狀態(tài)。
返回初始狀態(tài)。繼續(xù)啟動電機(jī)1再反時針轉(zhuǎn)動90°，閥組III位置不動，閥組II的閥芯13回到初始狀態(tài)，整個裝置回復(fù)到初始位置。使用中，用氣回路22通流量可按如上所述順次轉(zhuǎn)換流量，也可由控制系統(tǒng)檢測判斷，直接使用某一流量控制用氣回路22的通流量。第四工步，端口 A、C接通氣源向用氣回路22直接供氣。啟動電機(jī)1反時針回轉(zhuǎn)，控制從動鏈飛輪4回轉(zhuǎn)到第三個90°位置，從動鏈飛輪6 打滑閥組III保持關(guān)斷位置，閥組II的閥芯13球體部分“ Γ ”字形孔口的的13a與13b將端口 C與節(jié)流孔板14接通；于是，氣源可從A經(jīng)a_D_13a_13b接通端口 C連接用氣回路 22，向用氣回路22小量供氣；或按上述第三工步選擇其他流量點向用氣回路22。手動操作。
對本發(fā)明手動操作時必須反電機(jī)1的驅(qū)動方向回轉(zhuǎn)從動軸，當(dāng)使用手柄順時針按每90° —個位置轉(zhuǎn)動從動軸7時，閥組II便逆上述自動控制的工步順次進(jìn)入各個工作位置；當(dāng)閥組II處于端口 B、C接通，儲氣設(shè)備向用氣回路22供氣工況位置時，使用手柄順時針按每90° —個位置轉(zhuǎn)動從動軸5，閥組III也逆上述自動控制的第三工步過程順次進(jìn)入各個工作位置，使用氣回路22獲得由兩位兩通閥17、18以及溢流孔板19設(shè)定的三組流量；閥組 II與閥組III的轉(zhuǎn)動工位由安裝在從動鏈飛輪前端的指示盤的標(biāo)志指示。
權(quán)利要求
1. 一種氣體氣路切換與流量轉(zhuǎn)換集中控制裝置，其特征在于包括鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)(I)，氣路切換閥組(II )和溢流式流量轉(zhuǎn)換閥組(III)；鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括基座(8)、帶減速器的小型交流電機(jī)(1)；在基座(8)上安裝有主動鏈輪(2)，主動鏈輪(2)通過鏈條(3)帶動反向打滑的從動鏈飛輪(4)、(6)，從動鏈飛輪(4)、(6)安裝在從動軸(5)、(7)上，從動軸(5)、((7)后有十字滑塊聯(lián)軸節(jié)(11)；從動鏈飛輪(4)、(6)后各設(shè)置有一個永磁體(10)，在基座(8)的對應(yīng)永磁體(10)的圓周上成90度安裝四個磁電傳感器(9)；氣路切換閥組(II )包括四位兩通球閥(20)、節(jié)流孔板(14)和端口(A)、(B)、 (C)、(D)，端口 (A)和(D)之間有連接管(a)；氣路切換閥組(II )通過閥體(12)安裝在基座(8)上，閥芯(13)前端的鍵與十字滑塊聯(lián)軸節(jié)(11)配合；溢流式流量轉(zhuǎn)換閥組(III)包括四位五通球閥(21)、兩位兩通球閥(17)、(18)、孔板溢流件(19)和端口(E)、(F)；端口 (C)和(F)之間有用氣回路(22)；流量轉(zhuǎn)換閥組(III)通過閥體(15)安裝在基座⑶上， 通過閥芯(16)前端的鍵與十字滑塊聯(lián)軸節(jié)(11)配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體氣路切換與流量轉(zhuǎn)換集中控制裝置，其特征在于包括鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)，氣路切換閥組和溢流式流量轉(zhuǎn)換閥組；鏈傳動超越離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括基座、電機(jī)；在基座上安裝有主動鏈輪和從動鏈飛輪，氣路切換閥組包括四位兩通球閥、節(jié)流孔板；溢流式流量轉(zhuǎn)換閥組包括四位五通球閥、兩位兩通球閥。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明通過對驅(qū)動電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制以及對位置傳感器反饋信號的檢測實現(xiàn)了氣體氣路切換與流量的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換的的開關(guān)量方式的自動控制；實現(xiàn)了脫離電機(jī)減速器減輕轉(zhuǎn)動力的手動集中操作；適合氣路切換點不多、又要求少流量點轉(zhuǎn)換且有一定準(zhǔn)確度流量的中、小流量氣路的控制。
文檔編號F16K31/08GK102345755SQ20111028182
公開日2012年2月8日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者孫毓湖, 孫鴻, 王瑜, 胡曉賓 申請人:宜賓機(jī)電一體化研究所