一种气动换向阀的设计

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公司购进数台大型数控车床，在加工产品时需要中空气动卡盘夹紧工件，为了满足生产需要公司预购国外大型气动卡盘，但是单价太高，于是公司决定自己组织工程技术人员参考国内相关产品进行气动卡盘设计。

1 提出设计的要求气动卡盘的中空通径(直径)不小于 200 mil，夹紧时间不大于2 s，松开时间不大于 1.5 s，同时对机床其他部位不得有任何改动。这就要求气动卡盘的结构形式只能是采用配气环的方式，才能达到中空和不改动机床上任何部件的目的，这样的结构才能使中空卡盘在任意位置启停，同时切断供气源时，卡盘能保持-定夹紧力在高速旋转下夹紧工件，所以旋转的卡盘体上必须有个能自动关闭保持压力的换向阀，而且要求该阀动作灵活、安全可靠，这样良好的换向阀是关键。

2 阀的结构设计根据上述换向阀的功能要求，设计出了图 1所示的换向阀结构。 、- 土 4歹 上凌l卡盘旋转体 7 I 8 9电磁阀 ：匿0 P 。0，1.端盖 2.阀套 3.弹簧 4.钢球 5.阀芯限位垫6.阀芯杆 7.阀芯 8.弹簧 9.螺母图1 卡盘夹紧时换向阀结构在图1示的结构中，当三位五通电磁换向阀右边电磁阀带电，P口进气时，阀芯杆 6向左移动，顶开钢球 4，气缸有杆腔气体经过阀芯限位垫 5流出三位五收稿 日期：2012-10-08作者简介：宋万明(1969-)，男，黑龙江龙江人，工程师，主要从事非标 自动化设备设计工作。

[7] Dinh Quang Truong.A Study on Force Control of Electric-Hydraulic Load Simulator Using an Online Tuning Quantita-tive Feedback Theory.Proceedings of International Confer-ence on Control，Automation and Systems，2008[C].Kore-a：IEEE，2008。

[8] Jingfu Wang.Application of H。。Control Based on MixedSensitivity in the Electro-hydraulic Load Simulator.Proceed-ings of International Conference on Mechatronics and Auto-mation，2007[C].Harbin：IEEE，2007。

[9] N.Niksefat.Design and Experimental Evaluation of a RobustForce Controler for an Electro--hydraulic Actuator Via Quan·titative Feedback Theory.Control Engineering Practice，Vo1。

[10] 华清，焦宗夏，等.电液负载模拟器的精确数学模型[J]。

[11] 李 洪 人.液 压 控制 系统 [M].北 京：国防工 业 出版社 ，1990。

[12] 刘长年.液压伺服系统的分析与设计[M].北京：科学出版社，1985。

54 液压与气动 2013年第3期通电磁换向阀 0 口，同时压缩空气推开右边阀芯 7，使压缩空气经过阀芯7上的8个 (b2孔流进气缸无杆腔，气缸活塞向右移动，推动夹爪夹紧工件；当电磁阀不带电时 P口不进气，配气环失去气压，不起密封作用，阀芯7在气缸无杆腔内的压力下向右移动，在密封圈的作用下自动封闭，保持气缸无杆腔内的气体压力使卡盘始终保持夹紧状态。

在图2示的结构中，当三位五通电磁换向阀左边电磁阀带电时，P口进气时阀芯杆 6右移动，顶开阀芯7，使气缸无杆腔的气体流经阀芯7上8个 犯 孔从 0口流出，同时气体流经阀芯杆 6上孔，在气压作用力下顶开左边钢球 4，使气体流经阀芯限位垫 5和阀芯杆 6上孔，流向气缸有杆腔，气缸活塞向左移动，带动夹爪移动，呈张开状态。当电磁阀不带电时 P不进气，配气环失去气压，不起密封作用，钢球在弹簧2的1.端盖 2.阀套 3.弹簧 4.钢球 5.阀芯限位垫6.阀芯杆 7.阀芯 8.弹簧 9.螺母图 2 卡盘张开时换向阀结构作用下封堵阀芯限位垫 5上的阀口，使卡盘处于张开状态。

3 设计nJju-r装配时注意的事项研制实践表明，该阀在设计和加工装配时注意以下事项：(1)阀套 2材料为磷青铜，阀芯限位垫 5、阀芯杆6、阀芯7材料采用不锈钢，因为压缩空气中常有水，不锈钢材料可避免发生腐蚀现象；(2)该阀是滑阀结构，间隙符合气动滑阀国家标准，阀套 2上起密封作用处的表面和密封圈引入角处的表面，其表面粗糙度保证在较低值，-般要求在RaO.16；(3)必须保证去毛刺和清洗干净，保证污染度达到要求，装配时密封圈处涂抹黄甘油，工作时压缩空气中自动添加润滑油。

4 结论该阀在 201 1年研制成功并投入使用，经满负荷生产考验，该阀符合设计要求的换向和自动关闭保压功能，使用效果良好，具有推广价值。