一种插装式气动高速差动开关阀制造技术

本发明专利技术提供了一种插装式气动高速差动开关阀，包括阀座、活塞、插装阀组件A和插装阀组件B，插装阀组件A工作时，在电磁铁A的吸力作用下，阀芯针杆和球芯A向上运动，让开排气通道，即高压气体依次通过阀芯座的通孔、支撑座的通气孔和插装阀套A的通气孔，并从阀座上阶梯孔的通气孔泻向阀座的台阶孔内，当有杆腔和无杆腔内气体压力相同时，则活塞静止不动；在脉冲电流作用下电磁铁B吸力作用下，球芯B让开排气通道，高压气体依次通过插装阀套B通孔和支撑环的通气孔，即将无杆腔的气体泻往排气口，从而形成有杆腔和无杆腔的差动比例控制；本发明专利技术实现差动控制响应提高、工作效率高、密封性强，并根据差动控制的特点实现不同结构分组的模块化。

【技术实现步骤摘要】
一种插装式气动高速差动开关阀
本专利技术涉及一种开关阀，具体涉及一种插装式气动高速差动开关阀，适用于连续输出速度、压力和位置等按比例伺服的气动系统中，属于气动系统伺服比例
。
技术介绍
气动伺服比例
中需要对气动执行机构的输出速度、压力和位置等按比例进行伺服调节。在经典的气动伺服比例系统中都采用滑阀式比例元件，由于气体的弹性系数问题，气动伺服比例系统的控制品质远远不能达到液压系统的水平，因此在气动控制系统中由高速开关元件控制品质提高和脉宽调制进展在近十几年得到飞速发展，使其广泛的应用在电子工业，机器人控制领域，航天航空领域，人类肌体康复机械等方面，这一技术的进步使气动伺服气缸的定位性能及消除震荡上了一个台阶，但是现有的高速开关阀响应特性都有待于改进，才能完全取代传统的滑阀式比例控制阀系统，并逐步接近传统的液压比例伺服系统。现已实用化的气动高速开关阀连续控制位置、速度等电一气伺服控制系统都存在控制品质较低，控制精度低等缺陷，且现有的高速开关阀在安装调试中需要将分散的部件逐个组装完成后，才能联合调试。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种插装式气动高速差动开关阀，其工作效率高、密封性强，并能实现可靠地差动控制。一种插装式气动高速差动开关阀，该差动开关阀包括阀座、活塞、插装阀组件A和插装阀组件B;所述阀座由上至下加工有具有一个台阶面的台阶孔，台阶孔底面加工有过孔，台阶面上方的孔内表面加工有螺纹，台阶孔还沿径向加工有排气口 ；阀座上端面由上至下加工有与台阶孔并列且具有一个阶梯面的阶梯孔，阶梯孔的底面加工有沉孔，阶梯面下方的孔内表面加工有螺纹，阀座的侧面加工有依次与台阶孔、沉孔相通的进气孔，阶梯面上方孔的内表面也加工有与台阶孔相通的通气孔，此通气孔位于台阶面下方；所述插装阀组件A包括插装阀套A、阀芯座、阀芯针杆、衔铁A、电磁铁A、球芯A、支撑座、阀芯杆和弹簧；所述插装阀组件B包括阀芯杆a、插装阀套B、球芯B、间隙调整垫片、阀芯杆b、弹簧、衔铁B、电磁铁B、支撑环和阀芯杆座；其中，插装阀套A尺寸与阀座的阶梯孔一致，插装阀套A圆周面中部沿径向加工有通气孔，插装阀套A由上端面垂直向下加工有具有一个台阶安装面的台阶安装孔，下端圆柱外表面和台阶安装面上方孔内表面均加工有螺纹，上端圆柱外表面和下端圆柱端面均加工有环形密封槽；插装阀套B由上端面垂直向下加工有安装孔，圆周面上沿径向还加工有通气孔，外圆周面和内圆周面上均加工有螺纹，外圆周面端部加工有倒角；插装阀套A台阶安装孔和插装阀套B安装孔底面均加工有通孔；阀芯座、阀芯杆座、支撑座均为圆柱体，端面均加工有中心孔，阀芯座的外圆周面上加工有环形密封槽，支撑座和支撑环圆周面沿径向加工有通气孔；电磁铁A和电磁铁B均包括线圈和壳体，壳体端部外表面加工有螺纹，中心加工有台阶安装孔；衔铁A和衔铁B均为圆柱体，衔铁B加工有通孔，衔铁A加工有台阶通孔；整体安装关系:阀芯座安装在插装阀套A台阶安装孔内，其下端面与插装阀套A的台阶安装面贴合，阀芯座的密封槽内安装密封圈，阀芯座的上端面设置支撑座，支撑座上的通气孔与插装阀套A上的通气孔相连通，支撑座中心通孔内安装球芯A，球芯A位于阀芯座中心通孔的端部将其中心通孔堵住，电磁铁A的台阶孔内安装衔铁A和阀芯杆C，两者之间设置弹簧，即弹簧的两端分别抵住阀芯杆c的端面和衔铁A的台阶面，电磁铁A与衔铁A作为整体安装在插装阀套A的台阶安装孔上部，电磁铁A通过壳体与插装阀套A螺纹配合，阀芯针杆安装在衔铁A的台阶通孔内，其端部抵住球芯A ;支撑环和阀芯杆座安装在插装阀套B的安装孔内，支撑环位于阀芯杆座上方，阀芯杆座的下端面与阀芯杆座的台阶面贴合，支撑环上的通气孔与插装阀套B上的通气孔连通，支撑环的通孔内安装球芯B，球芯B堵住阀芯杆座通孔端部，电磁铁B壳体的台阶安装孔内安装衔铁B和阀芯杆b，衔铁B的中心通孔内安装阀芯杆a，阀芯杆a和阀芯杆b两者端部之间安装弹簧，电磁铁B和衔铁B整体安装在插装阀套B的安装孔内，电磁铁B通过壳体与插装阀套B螺纹配合，壳体端面与支撑环贴合且两者之间设置间隙调整垫片，间隙调整垫片抵住球芯B ；插装阀组件A整体插装在阀座的阶梯孔内，插装阀套A与阀座螺纹配合，插装阀套A的外圆与阀座的阶梯孔相配合，插装阀套A的通气孔与阀座上的通气孔相连通，插装阀套A的环形密封槽内安装环形密封圈；阀座的台阶孔内安装活塞和插装阀组件B，活塞的活塞杆穿过阀座的过孔并位于插装阀组件B下方，插装阀组件B通过插装阀套B与阀座螺纹配合，插装阀套B的倒角抵住阀座的台阶面上，两者形成刚性密封。所述插装阀组件A还包括阀芯针杆密封座、压板和密封圈，其中压板和阀芯针杆密封座均为圆柱体，压板中心开有通孔，阀芯针杆密封座上端面加工有台阶通孔，圆周面和下端面均加工有环形密封槽；阀芯针杆密封座的环形密封槽内安装密封圈，其下端面安装压板，压板压紧其下端面的密封圈，阀芯针杆密封座与压板整体也安装在插装阀套A台阶安装孔内，并位于支撑座和电磁铁A之间，阀芯针杆端部依次穿过阀芯针杆密封座、压板并抵住球芯A使其形成控制阀口。所述阀座阶梯面上方的孔内表面加工的通气孔与水平面的夹角为45°。所述插装阀套A中部圆周面沿径向水平加工有通气孔，并在凸台面上加工有60°倒角，通气孔与倒角相连通。所述衔铁A的端面加工有圆柱形凸台，圆柱形凸台上也加工有通孔。所述阀芯针杆密封座的环形密封槽内采用整体挂胶对针杆和插装阀套A之间形成内外环面的密封。所述阀芯针杆与电磁铁A之间的固定方式采用螺纹连接、压装紧密配合连接、胶固定连接或者热装连接，这样使两种特性材料合为一体，使电磁铁高速响应，就可保证阀的开、关动作的闻速响应和寿命保障。有益效果:[0021 ] ( I)本专利技术的两个插装阀组件可以单独进行装配和调试，并可整体与阀座进行插装配合，提高了工作效率、灵活性好，也提高了整个开关阀的利用率；采用衔铁和阀芯针杆、阀芯杆组成一体与球芯进行配合，并通过电磁铁控制球芯的开闭，减少了阀芯的复杂性及不稳定性，且电磁铁高速响应，就可保证开关阀的开、关动作响应迅速，其准确性得到提高，可以实现快捷迅速的差动控制，能满足气动执行缸、马达等对开关阀快速响应的要求；两个插装阀组件均采用简单的球芯作为阀芯，带来阀芯质量的一致性，保证所有阀组件动态响应的一致性特点，提高了阀体气密性，此外，采用球型圆弧面作为弹性阀口，其圆度一致性很好，与间隙调整垫片、阀芯针杆接触为环形面，环形面宽度随阀座内压力改变而动态渐变，排除了平面阀口和平面阀片垂直打开时尚需克服的真空力。(2)本专利技术在阀芯针杆上设置密封结构，其采用密封座、压板和密封圈组成，从而形成两种不同的插装阀组件，具有耐用、质量轻、高响应的特点，同时由于仅在阀芯针杆上进行密封简化了整个开关阀的结构，使电磁铁部分都工作在常压下工作，具有制造成本低，高响应、长寿命、高稳定性等特性；此外阀芯针杆密封座上的环形密封槽内可以采用整体挂胶形成密封，其密封性和可靠性更好。(3)本专利技术在插装阀套A中部圆周面沿径向水平加工有通气孔，并凸台面上加工有60°倒角，相比直接在圆周面上加工通气孔，这样更方便于加工，且与支撑座形成的气体通道更通畅，从而能够保证无杆腔内的气体压力。【附图说明】图1为本专利技术插装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种插装式气动高速差动开关阀，其特征在于，该差动开关阀包括阀座（10）、活塞（17）、插装阀组件A和插装阀组件B；所述阀座（10）上端面由上至下加工有具有一个台阶面的台阶孔，台阶孔底面加工有过孔，台阶面上方的孔内表面加工有螺纹，台阶孔还沿径向加工有排气口；阀座（10）上端面由上至下加工有与台阶孔并列且具有一个阶梯面的阶梯孔，阶梯孔的底面加工有沉孔，阶梯面下方的孔内表面加工有螺纹，阀座（10）的侧面加工有依次与台阶孔、沉孔相通的进气孔，阶梯面上方孔的内表面也加工有与台阶孔相通的通气孔，此通气孔位于台阶面下方；所述插装阀组件A包括插装阀套A（5）、阀芯座（1）、阀芯针杆（4）、衔铁A（13）、电磁铁A（14）、球芯A（15）、支撑座（18）、阀芯杆c和弹簧；所述插装阀组件B包括阀芯杆a（6）、插装阀套B（7）、球芯B（8）、间隙调整垫片（9）、阀芯杆b、弹簧、衔铁B（11）、电磁铁B（12）、支撑环（16）和阀芯杆座（19）；其中，插装阀套A（5）外形尺寸与阀座（10）的阶梯孔一致，插装阀套A（5）圆周面中部沿径向加工有通气孔，插装阀套A（5）由上端面垂直向下加工有具有一个台阶安装面的台阶安装孔，下端圆柱外表面和台阶安装面上方孔内表面均加工有螺纹，上端圆柱外表面和下端圆柱端面均加工有环形密封槽；插装阀套B（7）由上端面垂直向下加工有安装孔，圆周面上沿径向还加工有通气孔，外圆周面和内圆周面上均加工有螺纹，外圆周面端部加工有倒角；插装阀套A（5）台阶安装孔和插装阀套B（7）安装孔底面均加工有通孔；阀芯座（1）、阀芯杆座（19）、支撑座（18）均为圆柱体，端面均加工有中心孔，阀芯座（1）的外圆周面上加工有环形密封槽，支撑座（18）和支撑环（16）圆周面沿径向加工有通气孔；电磁铁A（14）和电磁铁B（12）均包括线圈和壳体，壳体端部外表面加工有螺纹，中心加工有台阶安装孔；衔铁A（13）和衔铁B（11）均为圆柱体，衔铁B（11）加工有通孔，衔铁A（13）加工有台阶通孔；整体安装关系：阀芯座（1）安装在插装阀套A（5）台阶安装孔内，其下端面与插装阀套A（5）的底面贴合，阀芯座（1）的密封槽内安装密封圈，阀芯座（1）的上端面设置支撑座（18），支撑座（18）上的通气孔与插装阀套A（5）上的通气孔相连通，支撑座（18）中心通孔内安装球芯A（15），球芯A（15）位于阀芯座（1）中心通孔的端部将其中心通孔堵住，电磁铁A（14）的台阶孔内安装衔铁A（13）和阀芯杆c，两者之间设置弹簧，即弹簧的两端分别抵住阀芯杆c的端面和衔铁A（13）的台阶面，电磁铁A（14）与衔铁A（13）作为整体安装在插装阀套A（5）的台阶安装孔上部，电磁铁A（14）通过壳体与插装阀套A（5）螺纹配合，阀芯针杆（4）安装在衔铁A（13）的台阶通孔内，其端部抵住球芯A（15）；支撑环（16）和阀芯杆座（19）安装在插装阀套B（7）的安装孔内，支撑环（16）位于阀芯杆座（19）上方，阀芯杆座（19）的下端面与阀芯杆座（19）的台阶面贴合，支撑环（16）上的通气孔与插装阀套B（7）上的通气孔连通，支撑环（16）的通孔内安装球芯B（8），球芯B（8）堵住阀芯杆座（19）通孔端部，电磁铁B（12）壳体的台阶安装孔内安装衔铁B（11）和阀芯杆b，衔铁B（11）的中心通孔内安装阀芯杆a（6），阀芯杆a（6）和阀芯杆b两者端部之间安装弹簧，电磁铁B（12）和衔铁B（11）整体安装在插装阀套B（7）的安装孔内，电磁铁B（12）通过壳体与插装阀套B（7）螺纹配合，壳体端面与支撑环（16）贴合且两者之间设置间隙调整垫片（9），间隙调整垫片（9）抵住球芯B（8）；插装阀组件A整体插装在阀座（10）的阶梯孔内，插装阀套A（5）与阀座（10）螺纹配合，插装阀套A（5）的外圆与阀座（10）的阶梯孔相配合，插装阀套A（5）的通气孔与阀座（10）上的通气孔相连通，插装阀套A（5）的环形密封槽内安装环形密封圈；阀座（10）的台阶孔内安装活塞（17）和插装阀组件B，活塞（17）的活塞杆穿过阀座（10）的过孔并位于插装阀组件B下方，插装阀组件B通过插装阀套B（7）与阀座（10）螺纹配合，插装阀套B（7）的倒角抵住阀座（10）的台阶面上，两者形成刚性密封。...

【技术特征摘要】
1.一种插装式气动高速差动开关阀，其特征在于，该差动开关阀包括阀座(10)、活塞(17)、插装阀组件A和插装阀组件B； 所述阀座(10)上端面由上至下加工有具有一个台阶面的台阶孔，台阶孔底面加工有过孔，台阶面上方的孔内表面加工有螺纹，台阶孔还沿径向加工有排气口 ；阀座(10)上端面由上至下加工有与台阶孔并列且具有一个阶梯面的阶梯孔，阶梯孔的底面加工有沉孔，阶梯面下方的孔内表面加工有螺纹，阀座(10)的侧面加工有依次与台阶孔、沉孔相通的进气孔，阶梯面上方孔的内表面也加工有与台阶孔相通的通气孔，此通气孔位于台阶面下方； 所述插装阀组 件A包括插装阀套A (5)、阀芯座(I )、阀芯针杆(4)、衔铁A (13)、电磁铁A (14)、球芯A (15)、支撑座(18)、阀芯杆c和弹簧；所述插装阀组件B包括阀芯杆a (6)、插装阀套B (7)、球芯B (8)、间隙调整垫片(9)、阀芯杆b、弹簧、衔铁B (11)、电磁铁B (12)、支撑环(16)和阀芯杆座(19)； 其中，插装阀套A (5)外形尺寸与阀座(10)的阶梯孔一致，插装阀套A (5)圆周面中部沿径向加工有通气孔，插装阀套A (5)由上端面垂直向下加工有具有一个台阶安装面的台阶安装孔，下端圆柱外表面和台阶安装面上方孔内表面均加工有螺纹，上端圆柱外表面和下端圆柱端面均加工有环形密封槽；插装阀套B (7)由上端面垂直向下加工有安装孔，圆周面上沿径向还加工有通气孔,外圆周面和内圆周面上均加工有螺纹,外圆周面端部加工有倒角；插装阀套A (5)台阶安装孔和插装阀套B (7)安装孔底面均加工有通孔；阀芯座(1)、阀芯杆座(19 )、支撑座(18 )均为圆柱体，端面均加工有中心孔，阀芯座(1)的外圆周面上加工有环形密封槽，支撑座(18)和支撑环(16)圆周面沿径向加工有通气孔；电磁铁A (14)和电磁铁B (12)均包括线圈和壳体，壳体端部外表面加工有螺纹，中心加工有台阶安装孔；衔铁A (13)和衔铁B (11)均为圆柱体，衔铁B (11)加工有通孔，衔铁A (13)加工有台阶通孔； 整体安装关系:阀芯座(1)安装在插装阀套A (5)台阶安装孔内，其下端面与插装阀套A (5)的底面贴合，阀芯座(1)的密封槽内安装密封圈，阀芯座(1)的上端面设置支撑座(18)，支撑座(18)上的通气孔与插装阀套A(5)上的通气孔相连通，支撑座(18)中心通孔内安装球芯A (15)，球芯A (15)位于阀芯座(1)中心通孔的端部将其中心通孔堵住，电磁铁A (14)的台阶孔内安装衔铁A (13)和阀芯杆C，两者之间设置弹簧，即弹簧的两端分别抵住阀芯杆c的端面和衔铁A (13)的台阶面，电磁铁A (14)与衔铁A (13)作为整体安装在插装阀套A (5)的台阶安装孔上部，电磁铁A (14)通过壳体与插装阀套A (5)螺纹配合，阀芯针杆(4)安装在衔铁A (13)的台阶通孔内，其端部抵住球芯A (15)； 支撑环(16)和阀芯杆座(19)安装在插装阀套B (7...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦让，黄一鸣，姚丰宜，
申请(专利权)人：焦让，黄一鸣，姚丰宜，
类型：发明
国别省市：北京;11