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CN116906395A - 一种触发结构和气动增压器 - Google Patents

一种触发结构和气动增压器 Download PDF

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CN116906395A
CN116906395A CN202310863666.9A CN202310863666A CN116906395A CN 116906395 A CN116906395 A CN 116906395A CN 202310863666 A CN202310863666 A CN 202310863666A CN 116906395 A CN116906395 A CN 116906395A
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CN
China
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gas
pilot
piston
switching valve
striker
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CN202310863666.9A
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刘森
张晓东
王世伟
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Festo Pneumatic Co ltd
Festo China Automation Manufacturing Co ltd
Festo SE and Co KG
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Festo Pneumatic Co ltd
Festo China Automation Manufacturing Co ltd
Festo SE and Co KG
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Abstract

本发明公开一种触发结构和气动增压器。该触发结构包括:第一撞针、第二撞针、触发阀芯及对应于第一撞针的第一先导控制端和对应于第二撞针的第二先导控制端;第一撞针对应于气动增压器中的第一活塞,第二撞针对应于气动增压器中的第二活塞;第一撞针接受第一活塞撞击,第二撞针接受第二活塞撞击,并交替发生;第一先导控制端和第二先导控制端与切换阀的两个切换位置的气路分别连接,用于与第一撞针和第二撞针协作驱动触发阀芯,以使气动增压器的切换阀完成切换。因此,通过触发结构应用于气动增压器重,可以气动增压器能够避免切换阀切换不到位的问题。

Description

一种触发结构和气动增压器
技术领域
本发明涉及增压技术领域,尤其涉及一种触发结构和气动增压器。
背景技术
气动增压器主要是,通过两个联动活塞往复运动,输出持续增加的气动压力,直到达到目标输出压力。该气动增压器一般通过切换阀的切换功能控制两个联动活塞往复运动,使位于两个联动活塞之间的增压腔室中的气体输出,达到增加输出气体压力的效果,其中,两个联动活塞往复运动的速度又影响着切换阀的切换功能。具体表现是,在气动增压器的输出压力接近目标输出压力的情况下,两个活塞运动很缓慢,基本达到平衡状态,使用于驱动切换阀切换的先导压力变化较小,容易造成切换阀的切换阀芯停在两个切换位的中间位置或者切换阀芯仅有部分切换(即气体输出口仍有部分被切换阀芯阻挡),切换不到位,从而导致气动增压器卡住,工作异常。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种触发结构和气动增压器,该触发结构应用于气动增压器,其能够避免气动增压器的切换阀切换不到位的问题,以避免气动增压阀卡住,保证气动增压阀能够持续正常工作。
为了解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种触发结构,其特征在于,包括:第一撞针、第二撞针、触发阀芯及对应于所述第一撞针的第一先导控制端和对应于所述第二撞针的第二先导控制端;其中,
所述第一撞针对应于气动增压器中的第一活塞,所述第二撞针对应于所述气动增压器中的第二活塞;
所述第一撞针接受所述第一活塞撞击,所述第二撞针接受所述第二活塞撞击,并交替发生;
所述第一先导控制端和所述第二先导控制端与所述切换阀的两个切换位置的气路分别连接,用于与所述第一撞针和所述第二撞针协作驱动所述触发阀芯,以使所述气动增压器的切换阀完成切换。
可选地,所述第一先导控制端与所述切换阀的第一气体输出口连接;
所述第二先导控制端与所述切换阀的第二气体输出口连接。
可选地,所述触发结构为一体结构的双向触发阀,其中,
所述第一撞针和所述第二撞针分设于所述触发阀芯的两端;
所述第一撞针与所述第一活塞相对设置,所述第二撞针与所述第二活塞相对设置;
所述第一撞针和所述第二撞针,用于在分别接受到所述第一活塞和所述第二活塞的撞击的情况下,驱动所述触发阀芯朝向所述第一活塞和所述第二活塞的运动方向移动。
第二方面,本发明实施例提供一种气动增压器,其特征在于,包括:缸筒、通过活塞杆联动的第一活塞和第二活塞、切换阀、所述切换阀连通的第一先导气路、两个第一气体单向阀、两个第二气体单向阀及第一方面实施例提供的触发结构,其中,
所述缸筒的中间区域设置有中间块;
所述第一活塞和所述第二活塞设置于所述缸筒内,且所述活塞杆穿过所述中间块,所述第一活塞和所述第二活塞分设于所述中间块两侧,以将所述缸筒划分出第一增压腔室、第二增压腔室、第一驱动腔室及第二驱动腔室;
处于第一切换位置的切换阀通过其包括的第一气体输出口输送气体,处于第二切换位置的切换阀通过其包括的第二气体输出口输送气体;
所述第一气体输出口与所述第二驱动腔室连接;
所述第二气体输出口与所述第一驱动腔室连接;
所述第一先导气路经过所述触发结构,以通过触发结构导通或切断所述第一先导气路;
两个所述第一气体单向阀分设于所述第一增压腔室和所述第二增压腔室,用于将输入气体导入所述第一增压腔室或者所述第二增压腔室;
两个所述第二气体单向阀分设于所述第一增压腔室和所述第二增压腔室,用于将所述第一增压腔室或者所述第二增压腔室内的增压气体导出。
可选地,所述触发结构嵌入所述中间块。
可选地,上述气动增压器,还包括:压力气体输入端,其中,
所述压力气体输入端分别与两个所述第一气体单向阀、所述切换阀的气体输入口、所述切换阀连接的所述第一先导气路和第二先导气路连接。
可选地,所述切换阀还包括:切换阀芯、第一先导驱动模块和第二先导驱动模块,其中,
所述切换阀芯,用于接收所述第一先导驱动模块和所述第二先导驱动模块的驱动,以使所述切换阀在所述第一切换位置和所述第二切换位置之间切换;
所述第二先导驱动模块连通所述第一先导气路;
所述第一先导驱动模块连通所述第二先导气路;
所述第二先导驱动模块针对所述切换阀芯的驱动面积大于所述第一先导驱动模块针对所述切换阀芯的驱动面积。
可选地,上述气动增压器,还包括:压力气体输出端,其中,
设置于所述压力气体输出端与两个所述第二气体单向阀连接,用于接受所述第一增压腔室或者所述第二增压腔室导出的增压气体。
可选地,上述气动增压器,还包括:设置于所述切换阀的气体输入口与所述压力气体输入端之间的调压阀。
可选地,上述气动增压器,还包括:先导控制阀,其中,
所述先导控制阀设置于所述第一先导气路上,用于切断或导通所述第一先导气路;
所述先导控制阀的两个控制端分别与所述气动增压器包括的压力气体输入端和压力气体输出端连通。
上述发明的第一方面的技术方案具有如下优点或有益效果:
本发明实施例提供的触发结构中的第一撞针和第二撞针通过交替接受气动增压器的第一活塞和第二活塞撞击,控制气动增压器的切换阀切换,而且通过触发结构中的第一先导控制端和第二先导控制端与切换阀的两个切换位置的气路分别连接,在切换阀部分切换到第一切换位置或者第二切换位置时,切换阀可以为触发结构中的第一先导控制端或者第二先导控制端输入气体,那么,即使在第一活塞和第二活塞运动速度比较缓慢的情况下,通过切换阀为触发结构中的第一先导控制端或者第二先导控制端输入气体可以辅助第一活塞和第二活塞驱动触发结构完成切换,从而使切换阀完成切换,因此,通过使用该触发结构可以避免气动增压器卡住和异常,保证气动增压器能够持续正常工作。
附图说明
图1是根据本发明实施例的包含触发结构的气动增压器的第一种结构的气路图;
图2是根据本发明实施例的图1的气动增压器的第一种结构中的触发结构的第一种状态的结构示意图;
图3是根据本发明实施例的图1的气动增压器的第一种结构中的触发结构的第二种状态的结构示意图;
图4是根据本发明实施例的包含触发结构的气动增压器的第二种结构的气路图;
图5是根据本发明实施例的触发结构与气动增压器的活塞和切换阀之间调变关系示意图。
附图标记如下:
10-缸筒;11-第一增压腔室;12-第二增压腔室;13-第一驱动腔室;14-第二驱动腔室;15-中间块;20-第一活塞;20'-第二活塞;30-切换阀;
31-第一气体输出口;32-第二气体输出口;33-气体输入口;34-第一先导驱动模块;35-第二先导驱动模块;40-触发结构;41-第一撞针;41'-第二撞针;42-触发阀芯;43-第一先导控制端;44-第二先导控制端;45-触发结构气体排出口;46-触发结构气体输入口;47-触发结构气体输出口;50-第一先导气路;50'-第二先导气路;60-压力气体输入端;70-第一气体单向阀;80-第二气体单向阀;90-压力气体输出端;100-调压阀;
110-先导控制阀;120-消声器。
具体实施方式
本发明实施例所涉及气路一般是用来直接或者间接连接气动增压器的两个组件的气体通道,其中,直接连接气动压力器的两个组件的气体通道一般一直处于导通状态,间接连接气动压力器的两个组件的气体通道一般是指在该气体通道上还设置有中间组件来控制该气体通道导通或者切断,比如,一条先导气路是用来间接连接切换阀的一个先导驱动模块和压力气体输入端的气体通道,该气体通道上设置有触发阀来控制该气体通道导通或者切断;另一条先导气路是用来直接连接切换阀的另一个先导驱动模块和压力气体输入端的气体通道,其在气动压力器工作的情况下,一直处于导通状态。
本发明实施例所涉及两个组件连接一般是指这两个组件通过气路连接,该气路可以一直处于导通状态,也可以受气路上其他组件的控制在导通与中断之间切换。
本发明实施例中所涉及的“第一”、“第二”、“第三”等,是为了区分不同结构或者部件或者同一结构的不同位置,并不是对结构或者部件等的数量、顺序等的限定。比如,本发明实施例涉及的第一驱动腔室、第二驱动腔室是为了区分处于不同位置的气动增压器的驱动腔室,第一切换位置和第二切换位置是为了区分处于不同工作状态的切换阀;第一先导控制端和第二先导控制端是为了区分使切换阀切换不同工作状态的两个先导控制端等。
为了解决现有的气动增压器造成切换阀的切换阀芯停在两个切换位的中间位置或者切换阀芯仅有部分切换(即气体输出口仍有部分被切换阀芯阻挡),切换不到位,从而导致气动增压器卡住,工作异常等的问题。本发明实施例提供一种气动增压器。其中,图1示出了本发明实施例提供的包含触发结构的气动增压器的第一种结构的气路图;图2示出了本发明实施例提供的图1的气动增压器的第一种结构中的触发结构的第一种状态的结构示意图;
图3示出了本发明实施例提供的图1的气动增压器的第一种结构中的触发结构的第二种状态的结构示意图;图4示出了本发明实施例提供的包含触发结构的气动增压器的第二种结构的气路图;图5示出了本发明实施例提供的触发结构与气动增压器的活塞和切换阀之间调变关系示意图。
如图1至图4所示,应用于气动增压器的触发结构可包括:第一撞针41、第二撞针41'、触发阀芯42及对应于第一撞针41的第一先导控制端43和对应于第二撞针41'的第二先导控制端44;其中,
第一撞针41对应于气动增压器中的第一活塞20,第二撞针41'对应于气动增压器中的第二活塞20';
第一撞针41接受第一活塞20撞击,第二撞针41'接受第二活塞20'撞击,并交替发生;
第一先导控制端43和第二先导控制端44与切换阀30的两个切换位置的气路分别连接,用于与第一撞针41和第二撞针41'协作驱动触发阀芯42,以使气动增压器的切换阀30完成切换。
其中,如图1和图4所示,触发结构位于气动增压器的缸筒10内,以使第一撞针41和第二撞针41'分别与第一活塞20和第二活塞20'相对应。
其中,第一先导控制端43和第二先导控制端44与切换阀30的两个切换位置的气路分别连接的具体结构:第一先导控制端43与切换阀30的第一气体输出口31连接;第二先导控制端44与切换阀30的第二气体输出口32连接。其中,切换阀30的第一气体输出口31对应于切换阀30的第一切换位置,即在切换阀30位于第一切换位置时,通过第一气体输出口31输送气体;切换阀30的第二气体输出口32对应于切换阀30的第二切换位置,即在切换阀30位于第二切换位置时,通过第二气体输出口32输送气体。
更具体地,如图1和图4所示,上述触发结构为一体结构的双向触发阀,其中,第一撞针41和第二撞针41'分设于触发阀芯42的两端;第一撞针41与第一活塞20相对设置,第二撞针41'与第二活塞20'相对设置;
第一撞针41和第二撞针41',用于在分别接受到第一活塞20和第二活塞20'的撞击的情况下,驱动触发阀芯42朝向第一活塞20和第二活塞20'的运动方向移动。其中,第一撞针41和第二撞针41'分别接受到第一活塞20和第二活塞20'的撞击是指第一撞针41接受到第一活塞20的撞击或者第二撞针41'接受到第二活塞20'的撞击。如图2所示,第二活塞20'向D1方向运动,撞击第二撞针41',驱动触发阀芯42朝向D1方向移动,使双向触发阀切换到如图3所示的状态。通过一体结构的双向触发阀保证触发结构40能够比较紧凑地设置于缸筒10内保证气动增压器结构比较紧凑。
上述实施例提供的触发结构中的第一撞针和第二撞针通过交替接受气动增压器的第一活塞和第二活塞撞击,控制气动增压器的切换阀切换,而且通过触发结构中的第一先导控制端和第二先导控制端与切换阀的两个切换位置的气路分别连接,在切换阀部分切换到第一切换位置或者第二切换位置时,切换阀可以为触发结构中的第一先导控制端或者第二先导控制端输入气体,那么,即使在第一活塞和第二活塞运动速度比较缓慢的情况下,通过切换阀为触发结构中的第一先导控制端或者第二先导控制端输入气体可以辅助第一活塞和第二活塞驱动触发结构完成切换,从而使切换阀完成切换,因此,通过使用该触发结构可以避免气动增压器卡住和异常,保证气动增压器能够持续正常工作。
进一步地,本发明实施例提供一种气动增压器。如图1和图4所示的气动增压器的气路图,该气动增压器可包括:缸筒10、通过活塞杆联动的第一活塞20和第二活塞20'、切换阀30、切换阀30连通的第一先导气路50、两个第一气体单向阀70、两个第二气体单向阀80及上述实施例提供的触发结构40,其中,
缸筒10的中间区域设置有中间块15;
第一活塞20和第二活塞20'设置于缸筒10内,且活塞杆穿过中间块15,第一活塞20和第二活塞20'分设于中间块15两侧,以将缸筒10划分出第一增压腔室11、第二增压腔室12、第一驱动腔室13及第二驱动腔室14;
处于第一切换位置的切换阀30通过其包括的第一气体输出口31输送气体,处于第二切换位置的切换阀30通过其包括的第二气体输出口32输送气体;
第一气体输出口31与第二驱动腔室14连接;
第二气体输出口32与第一驱动腔室13连接;
第一先导气路50经过触发结构40,以通过触发结构40导通或切断第一先导气路50;
两个第一气体单向阀70分设于第一增压腔室11和第二增压腔室12,用于将输入气体导入第一增压腔室11或者第二增压腔室12;
两个第二气体单向阀80分设于第一增压腔室11和第二增压腔室12,用于将第一增压腔室11或者第二增压腔室12内的增压气体导出。
其中,第一活塞20和第二活塞20'设置于缸筒10内一般是指第一活塞20和第二活塞20'抵接于缸筒10内侧壁,第一活塞20和第二活塞20'与缸筒10内侧壁形成密封结构,以达到在第一增压腔室11与第一驱动腔室13之间、第二增压腔室12与第二驱动腔室14之间形成气体隔离的目的,防止气体从第一增压腔室11串入第一驱动腔室13或者从第二增压腔室12串入第二驱动腔室14,保证气动增压器能够正常工作。
其中,第一驱动腔室13在有气体通入的情况下,驱动与第一驱动腔室13相邻的第一活塞20朝向第一增压腔室11方向移动,相应地,第二驱动腔室14通过与切换阀30连接的气路与环境大气相通,第二驱动腔室14的压力降低,使第二驱动腔室14所相邻的第二活塞20'朝向第二驱动腔室14方向(即远离第一增压腔室11方向)移动。
其中,第二驱动腔室14在有气体通入的情况下,驱动与第二驱动腔室14相邻的第二活塞20'朝向第二增压腔室12方向移动,相应地,第一驱动腔室13通过与切换阀30连接的气路与环境大气相通,第一驱动腔室13的压力降低,使第一驱动腔室13所相邻的第一活塞20朝向第一驱动腔室13方向(即远离第二增压腔室12方向)移动。
其中,如图1和图4所示,通过第一气体输出口31输送气体一般是指切换阀30构建出切换阀30的气体输入口33与第一气体输出口31之间的气体通路,通过第一气体输出口31向其所连接的触发结构40的一端(即触发结构40的第一先导控制端43)和第二驱动腔室14输入气体,相应地,切换阀30构建出切换阀30的与环境连通的排气口与第二气体输出口32之间的气体通路,通过第二气体输出口32构建出其所连接的触发结构40的另一端(即触发结构40的第二先导控制端44)和第一驱动腔室13连通环境大气。
另外,通过第二气体输出口32输送气体一般是指切换阀30构建出切换阀30的气体输入口33与第二气体输出口32之间的气体通路,通过第二气体输出口32向其所连接的触发结构40的另一端(即触发结构40的第二先导控制端44)和第一驱动腔室13输入气体,相应地,切换阀30构建出切换阀30的与环境连通的排气口与第一气体输出口31之间的气体通路,通过第一气体输出口31构建出其所连接的触发结构40的一端(即触发结构40的第一先导控制端43)和第二驱动腔室14连通环境大气。
其中,第一撞针41在受到其所对应的第一活塞20或者第二撞针41'在受到其所对应的第二活塞20'的撞击后,将其所受到的驱动力传递给触发阀芯42,以驱动触发阀芯42移动。如图2所示,右侧的第二撞针41'受到第二活塞20'施加的朝向D1方向的撞击后,使触发阀芯42受到朝向D1方向的驱动力,变成图3所示的状态。
其中,如图1和图4所示,触发结构40包括的第一先导控制端43与第一驱动腔室13位于同一侧(即第一先导控制端43与第一驱动腔室13对应于同一活塞和同一增压腔室),触发结构40包括的第二先导控制端44与第二驱动腔室13位于同一侧(即第二先导控制端44与第二驱动腔室14对应于同一活塞和同一增压腔室),而第一先导控制端43与第二先导控制端44分别对应于不同的活塞和不同的增压腔室。即:第二驱动腔室14和第二先导控制端44与同一个活塞(即第二活塞20')相对;第一驱动腔室13和第一先导控制端43与另一个活塞(即第一活塞20)相对。
另外,触发结构40的位置切换在切换阀30的位置切换之前,以保证通过触发结构40在先导通或者切断第一先导气路50,以引导切换阀30完成位置切换。
下面以图1至图3所示的气动增压器和触发结构为例,详细说明在增压接近平衡时,实现切换阀30完成完整切换的具体过程:如图1和图2所示,通过切换阀30的第一气体输出口31输出气体分别给第二驱动腔室14和第一先导控制端43,以保证对应于第二驱动腔室14的第二活塞20'所对应的第二撞针41'处于图2所示的位置,从而在第二驱动腔室14内的气体驱动第二活塞20'朝向触发结构右侧的第二撞针41'移动过程中,撞击触发结构右侧的第二撞针41',由于第一驱动腔室13通过第二气体输出口32与环境大气连通,即使在气动增压器处于接近平衡的状态,也能使第二驱动腔室14与第一驱动腔室13之间存在压差,从而保证第二驱动腔室14驱动右侧的第二活塞20'朝向触发结构右侧的第二撞针41'移动,另外,由于第二驱动腔室14驱动触发结构右侧的第二撞针41'的表面积远远大于第一先导控制端43作用于触发结构40的面积,可以保证即使在气动增压器处于接近平衡的状态,右侧的第二活塞20'在较小的驱动力驱动下,也能给克服第一先导控制端43施加于触发结构40的作用力,以保证第二撞针41'和触发阀芯42能够被驱动,即触发结构40的右侧的第二撞针41'驱动触发阀芯42向左移动。从而保证触发结构40能够部分甚至完全切换。
进一步地,以比较极端的情况,触发结构40部分切换为例,在触发结构40部分切换后,导通图1所示的第一先导气路50,由于图1所示的第二先导驱动模块35作用于切换阀30阀芯的作用面积大于第一先导驱动模块34作用于切换阀30阀芯的作用面积,驱动切换阀30中的阀芯从第一切换位置向切换到第二切换位置的方向移动(或者从第二切换位置向切换到第一切换位置的方向移动),即使在第二先导驱动模块35作用于切换阀30阀芯的驱动力比较小的情况下,也能够保证驱动切换阀30中的阀芯至少部分切换到第二切换位置,使第二气体输出口32与切换阀30的气体输入口33至少部分导通,同时第一气体输出口31与排气口部分导通,以通过第二气体输出口32分别为第二先导控制端44和第一驱动腔室13输送压力气体,通过第一气体输出口31将第一先导控制端43和第二驱动腔室14的压力气体排出,此时第二先导控制端44压力升高,第一先导控制端43压力降低,进一步使触发阀芯42向左移动,达到完全切换触发结构40的目的(即触发结构40变成图3所示的状态)。在完全切换触发结构40后,第二先导驱动模块35所施加给切换阀30的驱动力大于第一先导驱动模块34所施加给切换阀30的驱动力,使切换阀30的完全切换,避免切换阀30切换不到位的问题。
即针对图1和图4所示的气动增压器,其可通过活塞撞击触发结构来控制导通或切断切换阀连通的第一先导气路,从而驱动切换阀的切换阀芯位置改变,在切换阀部分切换到第一切换位置或者第二切换位置时,进一步通过切换阀为触发结构输入气体,那么,即使在活塞运动速度比较缓慢的情况下,通过切换阀为触发结构输入气体可以辅助活塞驱动触发结构完成切换,从而使切换阀30完成切换,而且能够使切换阀30快速的完成切换,从而避免气动增压器卡住和异常,以保证气动增压器能够持续正常工作。
进一步地,如图1和图4所示,在气动增压器中,触发结构40嵌入中间块15,以方便后续针对触发结构40的操作。
进一步地,针对气动增压器中的触发结构为如图2和图3所示的一体结构的双向触发阀,如图2和图3所示,该触发结构40还包括:与环境大气连通的触发结构气体排出口45、与压力气体输入端60连通的触发结构气体输入口46、与第一先导气路50连通的触发结构气体输出口47,即在图2所示的状态下,触发结构40导通触发结构气体排出口45和触发结构气体输出口47,以使第二先导驱动模块35的第一先导气路50连通环境大气;在图3所示的状态下,触发结构40导通触发结构气体输入口46和触发结构气体输出口47,以使第一先导气路50与压力气体输入端60连通,以驱动第二先导驱动模块35。
值得说明的是,除了图1所示的触发装置40的第一先导控制端43和第二先导控制端44与第一撞针41和第二撞针41'均设置于端部侧面之外,还可如图2和图3所示,第一先导控制端43和第二先导控制端44位于触发结构40的底部,另外,还可根据需求第一先导控制端43和第二先导控制端44位于触发结构40的顶部等。即第一先导控制端43和第二先导控制端44可以根据需求设置于触发装置40的任意位置,本发明实施例并不对第一先导控制端43和第二先导控制端44的位置做任何限定。
进一步地,如图1和图4所示,上述气动增压器还可进一步包括:压力气体输入端60,其中,
压力气体输入端60分别与两个第一气体单向阀70、切换阀30的气体输入口33、切换阀30连接的第一先导气路50和第二先导气路50'连接。以为气动增压器提供输入的压力气体,并通过活塞20往复运动,为输入到增压腔室11的输入气体增压,并将增压气体输出,达到增压的效果。另外,通过压力气体输入端60与切换阀30连接的第一先导气路50和第二先导气路50'连接,并控制压力气体输入端60与第二先导气路50'之间导通或者切断,实现控制切换阀30的切换位置。
进一步地,如图1和图4所示,切换阀30还可进一步包括:切换阀芯(图中未示出)、第一先导驱动模块34和第二先导驱动模块35,其中,
切换阀芯,用于接收第一先导驱动模块34和第二先导驱动模块35的驱动,以使切换阀30在第一切换位置和第二切换位置之间切换;
第二先导驱动模块35连通第一先导气路50;
第一先导驱动模块34连通第二先导气路50';
第二先导驱动模块35针对切换阀阀芯的驱动面积大于第一先导驱动模块34针对切换阀阀芯的驱动面积。以使第二先导气路50'与压力气体输入端60之间通过触发结构40导通后,使第二先导驱动模块35针对切换阀芯的驱动力大于第一先导驱动模块34针对切换阀芯的驱动力,以进一步保证切换阀30能够完成完全切换,避免切换不到位的问题。
进一步地,如图1和图4所示,上述气动增压器还可进一步包括:压力气体输出端90,其中,设置于压力气体输出端90与两个第二气体单向阀80连接,用于接受第一增压腔室11或者第二增压腔室12导出的增压气体。
进一步地,如图1和图4所示,上述气动增压器还可进一步包括:设置于切换阀30的气体输入口33与压力气体输入端60之间的调压阀100。以通过调压阀100调控输入到第一增压腔室11(或第二增压腔室12)内的气体以及第一驱动腔室13(或第二驱动腔室14)和第一先导控制端43(或第二先导控制端44),以满足调控输入气体压力,并通过调控输入气体压力,达到调节输出气体压力的目的。
进一步地,如图4所示,上述气动增压器还可进一步包括:先导控制阀110,其中,
先导控制阀110设置于第一先导气路50上,用于切断或导通所述第一先导气路50;
先导控制阀110的两个控制端分别与气动增压器包括的压力气体输入端60和压力气体输出端90连通。
其中,先导控制阀110的两个先导端分别连通压力气体输入端60和压力气体输出端90,以在压力气体输出端90的气体压力达到目标气体压力的情况下,通过先导控制阀110切断第二先导气路50',并在压力气体输出端90的气体压力低于目标气体压力的情况下,通过先导控制阀110自动导通第二先导气路50',使气动增压器能够自动停止运行和重新启动。
另外,通过先导控制阀110切断第二先导气路50',可以使气动增压器恢复至初始状态,以保证气动增压器能够自动化地循环停止运行和重新启动,实现气动增压器的全自动化。
下面分别以图4所示的气动增压器的结构为例,详细说明气动增压器的工作原理。
具体地,针对图4所示的气动增压器结构,以气动增压器中的触发结构40处于图2所示的状态及切换阀30处于图4所示的切换位置(比如,以图4所示的切换阀30导通气体输入口33和第一气体输出口31为切换阀30的第一切换位置),作为气动增压器的初始状态为例,触发结构40切断第一先导气路50,压力气体输入端60将输入气体输送给第一先导驱动模块34所连通的第二先导气路50',以使切换阀30保持在第一切换位置,同时,压力气体输入端60将输入气体通过第一气体单向阀70输送到位于中间块15两侧的增压腔室11。
进一步地,压力气体输入端60将输入气体通过调压阀100调整输入气体的压力,并将调整压力前的输入气体分为三路,其中一路直接输送到压力气体输出端90,以保证压力气体输出端90能够快速地升高;调整压力后的输入气体另一路通过位于第一切换位置的切换阀30分别输送到第二驱动腔室14和第一先导控制端43,以使图4所示的触发结构40右侧的第二撞针41'处于如图2所示的伸出状态,在第二驱动腔室14内的气体驱动其对应的第二活塞20'朝向图2所示的D1方向运动,撞击右侧的第二撞针41',在触发结构40部分或者全部切换后,压力气体输入端60与第一先导气路50导通,由于第二先导驱动模块35作用于切换阀30阀芯的作用面积大于第一先导驱动模块34作用于切换阀30阀芯的作用面积,即使第一先导气路50内气流比较小的情况下,第二先导驱动模块35仍然能够使切换阀30部分或者全部至第二切换位置。
进一步以气动增压器处于接近平衡的状态,第二先导驱动模块35使切换阀30部分切换位置为例,第一驱动腔室13与第二驱动腔室14之间已经存在的压力差,能够使触发结构40进一步切换,以进一步推动切换阀30向第二切换位置方向移动。在切换阀30部分切换到第二切换位置后,使切换阀30的气体输入口33与第二气体输出口32之间的气路部分导通,切换阀30的气体输入口33与第一气体输出口31之间的气路部分切断,即使切换阀30部分切换到第二切换位置后,可以将气体导入第二先导控制端44,通过第二先导控制端44与第二驱动腔室14协作驱动触发结构40(即使在比较极端的情况下,第二气体输出口32传输给第一驱动腔室13的气体使活塞出现瞬时平衡状态,由于输入第二驱动腔室14的气体驱动触发结构40的作用,能够打破活塞出现的瞬时平衡状态),使触发结构40完成切换,进一步增大第二先导驱动模块35针对切换阀30阀芯的驱动力,使切换阀30完成切换,避免切换阀30切换不到位的问题。
综上可知,如图5所示,本发明实施例提供的方案实现了气动增压器中的切换阀输送气体给触发结构和活塞撞击触发结构的撞针相协作,使触发结构完成切换,触发结构完成切换又能够使切换阀完成切换,切换阀通过切换又驱动活塞往复运动。
另外,针对图4所示的气动增压器结构,其第一增压腔室11内经过第一活塞20往复运动增压的气体或者第二增压腔室12内经过第二活塞20'往复运动增压的气体通过第二气体单向阀80输出到压力气体输出端90。
另外,针对图4所示的气动增压器结构,在第一先导气路50设置的先导控制阀110可以根据压力气体输出端90的压力,自动化控制先导控制阀110导通或者切断,即在压力气体输出端90的压力达到目标气体压力的情况下,控制先导控制阀110切断第一先导气路50,以停止第二先导驱动模块35继续工作,并能够通过第一先导驱动模块34驱动切换阀30切换到第一切换位置,即在气动增压器停止工作后,仍然能够使气动增压器恢复到初始状态比如第一切换位置,并在压力气体输出端90的压力低于目标气体压力的情况下,控制先导控制阀110导通第一先导气路50,以使气动增压器自动化恢复工作,保证气动增压器即使在循环的停止和工作之间循环,不仅可以在气动增压器停止工作后,气动增压器能够恢复到初始状态,并能够保证气动增压器能够自动化的完成位置切换,以使气动增压器能够保持持续的工作。
另外,切换阀30从第二切换位置切换回第一切换位置的过程与上面所描述的第一切换位置切换到第二切换位置的过程类似,在此不再赘述。
进一步地,针对图1和图4所示的结构,可以在切换阀30、触发结构40、及先导控制阀110与外部导通的排气口可以设置有消声器,以消除气动增压器噪声。
值得说明的是,本发明实施例提供的气动增压器位于中间块15两侧的第一活塞20、第二活塞20'、第一增压腔室11、第二增压腔室12、第一驱动腔室13与第二驱动腔室14的大小可以不同,在本发明实施例提供的方案中并不对位于中间块15两侧的第一活塞20、第二活塞20'、第一增压腔室11、第二增压腔室12、第一驱动腔室13与第二驱动腔室14的大小进行限定。
另外,第一增压腔室11、第二增压腔室12、第一驱动腔室13与第二驱动腔室14的位置可以根据实际需求设置,本发明实施例并不对第一增压腔室11、第二增压腔室12、第一驱动腔室13与第二驱动腔室14的位置进行限定。
以上步骤所提供的介绍,只是用于帮助理解本发明的方法、结构及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也同样属于本发明权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触发结构,其特征在于,包括:第一撞针(41)、第二撞针(41')、触发阀芯(42)及对应于所述第一撞针(41)的第一先导控制端(43)和对应于所述第二撞针(41')的第二先导控制端(44);其中,
所述第一撞针(41)对应于气动增压器中的第一活塞(20),所述第二撞针(41')对应于所述气动增压器中的第二活塞(20');
所述第一撞针(41)接受所述第一活塞(20)撞击,所述第二撞针(41')接受所述第二活塞(20')撞击,并交替发生;
所述第一先导控制端(43)和所述第二先导控制端(44)与所述切换阀(30)的两个切换位置的气路分别连接,用于与所述第一撞针(41)和所述第二撞针(41')协作驱动所述触发阀芯(42),以使所述气动增压器的切换阀(30)完成切换。
2.根据权利要求1所述的触发结构,其特征在于,
所述第一先导控制端(43)与所述切换阀(30)的第一气体输出口(31)连接;
所述第二先导控制端(44)与所述切换阀(30)的第二气体输出口(32)连接。
3.根据权利要求1或2所述的触发结构,其特征在于,所述触发结构为一体结构的双向触发阀,其中,
所述第一撞针(41)和所述第二撞针(41')分设于所述触发阀芯(42)的两端;
所述第一撞针(41)与所述第一活塞(20)相对设置,所述第二撞针(41')与所述第二活塞(20')相对设置;
所述第一撞针(41)和所述第二撞针(41'),用于在分别接受到所述第一活塞(20)和所述第二活塞(20')的撞击的情况下,驱动所述触发阀芯(42)朝向所述第一活塞(20)和所述第二活塞(20')的运动方向移动。
4.一种气动增压器,其特征在于,包括:缸筒(10)、通过活塞杆联动的第一活塞(20)和第二活塞(20')、切换阀(30)、所述切换阀(30)连通的第一先导气路(50)、两个第一气体单向阀(70)、两个第二气体单向阀(80)及权利要求1至3任一所述的触发结构(40),其中,
所述缸筒(10)的中间区域设置有中间块(15);
所述第一活塞(20)和所述第二活塞(20')设置于所述缸筒(10)内,且所述活塞杆穿过所述中间块(15),所述第一活塞(20)和所述第二活塞(20')分设于所述中间块(15)两侧,以将所述缸筒(10)划分出第一增压腔室(11)、第二增压腔室(12)、第一驱动腔室(13)及第二驱动腔室(14);
处于第一切换位置的切换阀(30)通过其包括的第一气体输出口(31)输送气体,处于第二切换位置的切换阀(30)通过其包括的第二气体输出口(32)输送气体;
所述第一气体输出口(31)与所述第二驱动腔室(14)连接;
所述第二气体输出口(32)与所述第一驱动腔室(13)连接;
所述第一先导气路(50)经过所述触发结构(40),以通过所述触发结构(40)导通或切断所述第一先导气路(50);
两个所述第一气体单向阀(70)分设于所述第一增压腔室(11)和所述第二增压腔室(12),用于将输入气体导入所述第一增压腔室(11)或者所述第二增压腔室(12);
两个所述第二气体单向阀(80)分设于所述第一增压腔室(11)和所述第二增压腔室(12),用于将所述第一增压腔室(11)或者所述第二增压腔室(12)内的增压气体导出。
5.根据权利要求4所述的气动增压器,其特征在于,
所述触发结构(40)嵌入所述中间块(15)。
6.根据权利要求4所述的气动增压器,其特征在于,还包括:压力气体输入端(60),其中,
所述压力气体输入端(60)分别与两个所述第一气体单向阀(70)、所述切换阀(30)的气体输入口(33)、所述切换阀(30)连接的所述第一先导气路(50)和第二先导气路(50')连接。
7.根据权利要求6所述的气动增压器,其特征在于,所述切换阀(30)还包括:切换阀芯、第一先导驱动模块(34)和第二先导驱动模块(35),其中,
所述切换阀芯,用于接收所述第一先导驱动模块(34)和所述第二先导驱动模块(35)的驱动,以使所述切换阀(30)在所述第一切换位置和所述第二切换位置之间切换;
所述第二先导驱动模块(35)连通所述第一先导气路(50);
所述第一先导驱动模块(34)连通所述第二先导气路(50');
所述第二先导驱动模块(35)针对所述切换阀芯的驱动面积大于所述第一先导驱动模块(34)针对所述切换阀芯的驱动面积。
8.根据权利要求1所述的气动增压器,其特征在于,还包括:压力气体输出端(90),其中,
所述压力气体输出端(90)与两个所述第二气体单向阀(80)连接,用于接受所述第一增压腔室(11)或者所述第二增压腔室(12)导出的增压气体。
9.根据权利要求6所述的气动增压器,其特征在于,还包括:设置于所述切换阀(30)的气体输入口(33)与所述压力气体输入端(60)之间的调压阀(100)。
10.根据权利要求1所述的气动增压器,其特征在于,还包括:先导控制阀(110),其中,
所述先导控制阀(110)设置于所述第一先导气路(50)上,用于切断或导通所述第一先导气路(50);
所述先导控制阀(110)的两个控制端分别与所述气动增压器包括的压力气体输入端(60)和压力气体输出端(90)连通。
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