[发明专利]一种快速气动阀

说明书

技术领域

本发明属于气路控制技术，具体涉及一种应用于气路控制的快速气动阀。 

背景技术

结构和材料的冲击动力学实验中，低速空气炮是常用的试验装置，其发射控制装置是其核心组成部分，一般使用气动阀或膜片进行控制，而气动阀因其动作可靠、重复新好、响应速度快应用更为广泛。 

目前，国内目前较为广泛使用的用于空气炮装置的气动阀原理图见图1，其工作原理为，向气室1充气，使得锥阀向右移动将炮管与主气室隔离；主气室充气，此时气室2因为与主气室联通，压力与主气室一致；打开电磁阀1，气室1中的气体排向大气，气室2与气室1的压力差作用下，锥阀向左运动，主气室内的气体进入炮管，推动发射物沿炮管运动。 

这种气动阀的优点是结构简单，动作可靠。 

缺点主要有： 

锥阀的响应速度与主气室的工作压力相关，高压时响应快，低压时响应慢，这也是使用这类气动阀的空气炮低速性能不好的主要原因； 

因为锥阀的响应速度和完全打开的时间与工作压力相关，使得 空气炮的精度无法保证； 

为保证锥阀与炮管的可靠密封，当主气室工作压力提高后，气室1的压力也必须升高，使得系统的设计压力升高，增加成本。 

发明内容

本发明目的：提供一种在整个工作压力范围内的响应速度基本一致，并能有效提高空气炮的速度精度和低速能力的快速气动阀。 

本发明的技术方案：一种快速气动阀，其包括阀体、锥阀、电磁阀、隔板、炮管，其中，锥阀和隔板设置在阀体内，锥阀的活塞与阀体隔出第一气室，锥阀的阀头穿过隔板并能与炮管口配合，该锥阀与隔板和阀体之间的空间为第二气室，隔板与阀体之间为第三气室，且第一气室连通外部大气，第三气室连通用于发射炮管的主气室，同时，各气室均设有用于控制气路闭合的电磁阀。 

所述第一气室设置有充气电磁阀和放气电磁阀。 

锥头与炮管之间为线密封。 

锥头与活塞杆之间采用为球铰式可动连接。 

本发明的技术效果：本发明快速气动阀的锥阀运动与工作压力无关，使得快速气动阀的重复性更好，可有效的提高空气炮装置的速度精度，并提高空气炮装置的低速能力。而且锥阀的活塞杆部分通过隔板受到支托，改善了活塞杆的受力，使得活塞的运动更平滑，不易卡滞。 

附图说明

图1是本发明快速气动阀的结构示意图； 

图中：1-阀体，2-隔板，3-活塞，4-活塞杆，5-密封锥头，6-炮管，7-气室2进排气电磁阀，8-气室1进排气电磁阀，9-气室1快速排气阀，10-气室3与储气罐之间的电动闸阀,11-气路，12-通气管。 

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进一步的说明： 

请参阅图1，其是本发明快速气动阀的结构示意图。所述快速气动阀包括阀体、锥阀、电磁阀、隔板、炮管。其中，锥阀和隔板设置在阀体内，锥阀的活塞与阀体隔出气室1（第一气室），锥阀的阀头穿过隔板并能与炮管口配合，该锥阀与隔板和阀体之间的空间为气室2（第二气室），隔板与阀体之间为气室3（第三气室），且气室1连通外部大气，气室3连通用于发射炮管的主气室。 

另外，所述气室1设置有充气电磁阀和放气电磁阀，气室2和气室3均设置有用控制气路闭合的电磁阀。 

活塞3与活塞杆4左端相连，密封锥头5与活塞杆4右端相连，活塞体345安装在阀体1内，活塞3与阀体内腔滑动密封，活塞杆4穿过隔板2，活塞杆4与隔板2间滑动密封。炮管6与阀体1相连，气室2进排气电磁阀7、气室1进排气电磁阀8、气室1快速排气阀9以及气室3与储气罐之间的电动闸阀10均与阀体1相连，气路11将气室2进排气电磁阀7、气室1进排气电磁阀8以及气室1快速排气阀9联通，控制气室1和气室2的进排气，通气管12与气路11和气室1快速排气阀9联通。 

通过增加一个气室，使得该快速气动阀中活塞的运动独立，使其 与空气炮的工作压力无关，通过增加一道隔板，在不过度增加结构复杂程度的前提下，提升了气动阀的性能。 

快速气动阀的工作流程为： 

1)打开电磁阀8，向气室1充气，在气压作用下，活塞向右运动，密封锥头隔离炮管和主气室。充气至预定压力后，关闭电磁阀2； 

2)打开电磁阀7，向气室2充气至预定压力，气室1的设定压力高于气室2的设定压力，以保证密封锥头的可靠密封； 

3)主气室充气至预定压力； 

4)打开电磁阀9，将气室1中的气体排向大气，在气室2气体压力的作用下，活塞向左运动，主气室中的气体进入炮管，推动发射物沿着炮管运动。 

本发明通过增加一道隔板，增加第二气室，使得该快速气动阀中锥阀的运动独立，使其与空气炮的工作压力无关，从而在不过度增加结构复杂程度的前提下，提升了气动阀的性能。