一種具有平衡式潤滑機構的主活塞桿及空氣控制閥的制作方法

本實用新型涉及閥體結構技術領域，特別是涉及一種具有平衡式潤滑機構的主活塞桿及空氣控制閥。

背景技術：

現有以120閥為代表的空氣控制閥在運用中其關鍵控制機構滑閥副因潤滑無法實現長時間的連續潤滑而出現工作面損傷，影響性能穩定性。同時也是空氣控制閥檢修期短的重要原因之一。

針對空氣控制閥中滑閥副的潤滑方案，本領域技術人員有必要做進一步的研究，以改善滑閥副的潤滑情況。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種具有平衡式潤滑機構的主活塞桿及空氣控制閥，用于解決上述提出的空氣控制閥中的關鍵控制機構滑閥副潤滑不良的問題。

本實用新型提供的一種具有平衡式潤滑機構的主活塞桿及空氣控制閥通過以下技術要點來解決問題：一種具有平衡式潤滑機構的主活塞桿，包括主活塞桿本體，所述主活塞桿本體上設置有儲油腔，還包括平衡閥及平衡管；

所述平衡閥包括閥座及滑動體，所述閥座呈筒狀，所述滑動體位于閥座的中空區域內，所述滑動體可沿著閥座的長度方向移動；

閥座的兩端均設置有封板，兩塊封板分別為封板A及封板B，兩塊封板上均設置有用于流體進出中空區域的通孔，且所述滑動體在運動至與封板A接觸時，所述滑動體不影響封板A上通孔的介質流通能力，在所述滑動體運動至與封板B接觸時，所述滑動體使封板B上通孔的介質流通能力下降；

所述平衡管的一端與封板A上通孔相連，平衡管的另一端與儲油腔成連通關系，且平衡管與儲油腔的連接點位于儲油腔的上側。

主活塞桿上的儲油腔設置于主活塞桿的上端，儲油腔用于盛裝潤滑油，儲油腔與滑閥的工作面通過油路相連，而滑閥面與滑閥套貼合形成滑閥副，滑閥副存在于滑閥室中。

現有技術中，常規的空氣控制閥中不設置專門的潤滑機構，對滑閥副進行潤滑的潤滑油直接涂抹于工作面上。僅靠附著在滑閥副面的潤滑油潤滑。這樣潤滑油得不到持續供給，長時間就會被慢慢消耗，形成干磨，導致滑閥副過早受損。

本結構中，優選設置為所述滑動體為鋼球，儲油腔的上側通過平衡管及平衡閥與滑閥室相通，即封板B上通孔的外端與滑閥室相通，這樣，在滑閥室壓力增大時，滑動體隨氣流滾向封板A，空氣經過封板B上的通孔進入到閥座中，再經過封板A上的通孔進入到平衡管中，最后進入到儲油腔中的空氣腔內使得所述空氣腔中的氣壓增大；同時，由于滑閥室內壓經滑閥副、滑閥與儲油腔底部導通，此情況下，潤滑油僅能在自重下向滑閥副中流入，即考慮到空氣控制閥所采用的潤滑油黏度，此時潤滑油向滑閥副流動不穩定，容易受氣泡干擾不能滿足滑閥副的潤滑需要。在滑閥室壓力減小時，儲油腔上部空氣將滑動體沖向封板B，此時，由于滑動體使封板B上通孔的介質流通能力下降，儲油腔上部的空氣推出潤滑油，以上推出的潤滑油可用于滑閥副的潤滑，而此過程中儲油腔上部空氣氣壓減小可設置為通過封板B上通孔緩慢泄壓的方式，而在緩慢泄壓的過程中，潤滑油可由儲油腔的底部進入到滑閥的油路中，最后使得潤滑油被推入到滑閥副，潤滑油連續涂抹于滑閥副上形成連續油膜的目的，采用本案提供的泄壓方式不僅實現了強制對滑閥副進行潤滑油供油，同時能夠將儲油腔空氣壓力排出達到與滑閥室空氣壓力相等。同時本方案的平衡閥結構中，封板A和封板B上的通孔不易被堵塞。

即本方案在工作時，當空氣控制閥充氣緩解時，滑閥室空氣壓力上升經平衡閥以較快的速度經平衡管直接進入儲油腔中潤滑油液面的上部；當空氣控制閥減壓制動時，滑閥室壓力下降，此時潤滑油液面上部的壓力空氣在將潤滑油壓送至工作面的同時經平衡閥緩慢延時排出，最終降至與滑閥室相同的壓力，達到新的平衡。即實現了：避免因儲油腔內壓力保持高壓，而此時滑閥室處于低壓或零壓而導致的，特別是滑閥副平面有損傷的情況下潤滑油經工作面大量排出，最終導致儲油在短時間耗盡的問題，從而實現長時間持續潤滑。

以上封板A的實現方式為當滑動體滾向封板A并與封板A接觸時，滑動體不堵塞封板A上通孔的流通面積；封板B的實現方式為以下方式中的任意一種：當滑動體滾向封板B并與封板B接觸時，滑動體堵塞封板B上通孔的部分流通面積、滑動體堵塞封板B上通孔的部分流通面積后，立即與封板B上通孔脫離、滑動體短時間堵塞封板B上通孔的所有流通面積后，立即與封板B上通孔脫離。

作為本領域技術人員，以上滑動體亦可以設置為柱體等形式。以上平衡管可采用單獨的管道或設置于主活塞桿本體上的連通孔的形式。

更進一步的技術方案為：

作為一種一體化設計方案，所述平衡管及平衡閥均設置于活塞桿本體上。

所述主活塞桿本體的外側設置有圓形盲孔，所述圓形盲孔上設置有內螺紋，所述閥座為設置有外螺紋的圓筒，所述封板A呈圓盤狀，封板A上設置有多個通孔，閥座與圓形盲孔螺紋連接，封板A由閥座深入圓形盲孔的一端壓于圓形盲孔的底部，所述封板B呈圓盤狀，封板B上的通孔位于封板B的中心，封板B固定于閥座的端部；

所述平衡管為設置在主活塞桿本體上的孔，且所述孔的一端位于儲油腔的上側，所述孔的另一端與圓形盲孔的底部相接。

以上結構提供了平衡閥及平衡管的具體實現方案，即閥座螺紋連接于所述圓形盲孔中后，平衡閥與主活塞桿本體連為一體，同時平衡管也位于主活塞桿本體上，這就使得本案提供的主活塞桿具有緊湊的結構，便于在現有的空氣控制閥上改造以得到本案提供的結構。

封板A被閥座深入圓形盲孔的一端壓于圓形盲孔的底部，這樣，以上平衡管可由兩段相連的直管段構成：其中的一段位于封板A的后側，由主活塞桿本體的側面向內鉆制而成，另一段由主活塞桿本體的上部向下鉆制而成。

由于封板A上的通孔為多個，且多個通孔相對于封板A的圓心呈環狀均布，這就使得儲油腔液壓油上部空氣在充壓時，如設置為滑動體的直徑為閥座圓筒內徑的五分之四，封板A的圓心位于閥座圓筒的軸線上，滑動體滾至封板A處時，滑動體不與封板A上通孔接觸，即可很好的實現以上充壓時滑動體不影響封板A上通孔的流通能力。

如設置為滑動體的直徑為閥座圓筒內徑的五分之四，封板B的圓心位于閥座圓筒的軸線上，在儲油腔液壓油上部空氣釋放壓力時，氣體對滑動體的推力可使得滑動體部分遮擋封板B上的通孔，使得儲油腔的壓力空氣緩慢釋放，此時儲油腔上部的壓力空氣將潤滑油壓送至工作面，實現滑閥副的正常持續潤滑。

作為本領域技術人員，以上封板B在采用金屬板時，不需要將封板B上通孔的端面加工得與滑動體的表面完全貼合，這樣，即可使得滑動體接觸封板B上的通孔后，亦能夠通過封板B上的通孔進行壓力釋放。

采用本結構，由于便于更換封板A、封板B和滑動體，即針對特定的空氣控制閥、采用的特定潤滑油，更換不同形式的滑動體、封板A或封板B時，均能夠輕易的滿足最佳的滑閥副潤滑要求。

為便于本結構的裝配和制造，所述封板B與閥座為一體式結構。即封板B和閥座可通過整體加工、3D打印、焊接、強度脹接等加工手段，兩者形成一個整體。

為使得滑動體在較小的氣體推力下，即能順利的向封板A或封板B滾動，所述圓形盲孔的軸線位于水平方向。

為便于在主活塞桿本體上鉆制平衡管，所述主活塞桿本體的上端還固定有作為儲油腔頂蓋的端蓋。以上固定方式可以是螺紋連接、焊接、卡接等形式，但需要保證端蓋與主活塞桿本體的組合面為密封面，這樣，如采用螺紋連接和卡接時，可采用配套密封圈的形式。

同時，本實用新型還公開了一種空氣控制閥，所述空氣控制閥包括控制閥閥體、固定于控制閥閥體上的滑閥套、與滑閥套組成滑閥副的滑閥、與滑閥配合的節制閥，還包括以上任意一個方案提供的主活塞桿，所述主活塞桿用于驅動滑閥滑動，所述平衡閥上位于封板B上的通孔與滑閥室的空氣腔相通。由于本空氣控制閥采用了如上提供的主活塞桿，通過主活塞桿上的平衡閥，產生區別于現有技術的潤滑方式，不僅可使得空氣控制閥的滑閥副能夠強制受油，而且讓儲油腔上部壓力空氣經平衡閥緩慢延時排出，最終降至與滑閥室相同的壓力。

同時，本實用新型還提供了一種滑閥副的潤滑方法，用于對空氣控制閥中滑閥副配合面進行潤滑，該潤滑方法通過在空氣控制閥的主活塞桿本體上設置上端封閉、下端與滑閥副相通的儲油腔，且儲油腔在工作時潤滑油的液面位于儲油腔的上端以下，以在儲油腔的上部得到一個空氣腔；

并設置一根平衡管，所述平衡管的一端與儲油腔的上端相連，平衡管的另一端連接一個平衡閥，所述平衡閥作為滑閥室的空氣腔與所述儲油腔上空氣腔的連通通道；

在滑閥室的空氣腔內壓增大時，所述平衡閥用于實現由平衡管向儲油腔上的空氣腔導入空氣；

滑閥室壓力下降時，此時潤滑油液面上部的壓力空氣在將潤滑油壓送至工作面的同時經平衡閥排出，最終降至與滑閥室相同的壓力，達到新的平衡。

本實用新型提供的主活塞桿及空氣控制閥的結構，旨在采用一種優化的結構改善空氣控制閥的滑閥副的潤滑情況，而以上結構實現實用新型目的時，依賴于本案提供的滑閥副的潤滑方法。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型提供的主活塞桿，區別于現有技術，在儲油腔上部空氣被壓縮的體積和氣壓相等的情況下，采用本案提供的泄壓方式不僅實現對滑閥副進行潤滑油供油，同時可通過平衡管、平衡閥使得儲油腔內壓力與滑閥室氣壓相等，即實現了：避免因儲油腔內壓力保持高壓，而此時滑閥室處于低壓或零壓而導致的，特別是滑閥副平面有損傷的情況下潤滑油經工作面大量排出，最終導致儲油在短時間耗盡的問題，從而實現長時間持續潤滑。

同時，本實用新型還公開了一種空氣控制閥，由于本空氣控制閥采用了如上提供的主活塞桿，通過主活塞桿上的平衡閥，產生區別于現有技術的潤滑方式，不僅可使得空氣控制閥的滑閥副能夠強制受油，而且讓儲油腔上部壓力空氣經平衡閥緩慢延時排出，最終降至與滑閥室相同的壓力。

本實用新型提供的主活塞桿及空氣控制閥的結構，旨在采用一種優化的結構改善空氣控制閥的滑閥副的潤滑情況，而以上結構實現實用新型目的時，依賴于本案提供的滑閥副的潤滑方法。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的一種空氣控制閥一個具體實施例的裝配圖；

圖2是本實用新型所述的一種具有平衡式潤滑機構的主活塞桿一個具體實施例的結構局部剖視圖。

圖中的編號依次為：1、平衡管，2、平衡閥，3、儲油腔，4、主活塞桿本體，5、封板A，6、滑動體，7、閥座。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但是本實用新型的結構不僅限于以下實施例。

實施例1：

如圖1和圖2所示，一種具有平衡式潤滑機構的主活塞桿，包括主活塞桿本體4，所述主活塞桿本體4上設置有儲油腔3，還包括平衡閥2及平衡管1；

所述平衡閥2包括閥座7及滑動體6，所述閥座7呈筒狀，所述滑動體6位于閥座7的中空區域內，所述滑動體6可沿著閥座7的長度方向移動；

閥座7的兩端均設置有封板，兩塊封板分別為封板A5及封板B，兩塊封板上均設置有用于流體進出中空區域的通孔，且所述滑動體6在運動至與封板A5接觸時，所述滑動體6不影響封板A5上通孔的介質流通能力，在所述滑動體6運動至與封板B接觸時，所述滑動體6使封板B上通孔的介質流通能力下降；

所述平衡管1的一端與封板A5上通孔相連，平衡管1的另一端與儲油腔3成連通關系，且平衡管1與儲油腔3的連接點位于儲油腔3的上側。

主活塞桿上的儲油腔3設置于主活塞桿的上端，儲油腔3用于盛裝潤滑油，儲油腔3與滑閥的工作面通過油路相連，而滑閥面與滑閥套貼合形成滑閥副，滑閥副存在于滑閥室中。

現有技術中，常規的空氣控制閥中不設置專門的潤滑機構，對滑閥副進行潤滑的潤滑油直接涂抹于工作面上。僅靠附著在滑閥副面的潤滑油潤滑。這樣潤滑油得不到持續供給，長時間就會被慢慢消耗，形成干磨，導致滑閥副過早受損。

本結構中，儲油腔3的上側通過平衡管1及平衡閥2與滑閥室相通，即封板B上通孔的外端與滑閥室相通，這樣，在氣體受壓面的下側的空氣腔壓力增大時，滑動體6隨氣流滾向封板A5，空氣經過封板B上的通孔進入到閥座7中，再經過封板A5上的通孔進入到平衡管1中，最后進入到儲油腔3中的空氣腔內使得所述空氣腔中的氣壓增大；同時，由于滑閥室內壓經滑閥副、滑閥與儲油腔3底部導通。在滑閥室壓力減小時，儲油腔3上部空氣將滑動體6沖向封板B，此時，由于滑動體6使封板B上通孔的介質流通能力下降，儲油腔3上部的空氣推出潤滑油，以上推出的潤滑油可用于滑閥副的潤滑，而此過程中儲油腔3上部空氣氣壓減小可設置為通過封板B上通孔緩慢泄壓的方式，而在緩慢泄壓的過程中，潤滑油可由儲油腔的底部進入到滑閥的油路中，最后達到使得潤滑油被推入到滑閥副，潤滑油連續涂抹于滑閥副上形成連續油膜的目的，不僅降低了空氣控制閥的保養頻率，同時在對空氣控制閥不維護的情況下，可使得滑閥副在較長的時間段內均能夠被良好的潤滑，即實現長時間持續潤滑。

即本方案在工作時，當空氣控制閥充氣緩解時，滑閥室空氣壓力上升經平衡閥2以較快的速度經平衡管1直接進入儲油腔3中潤滑油液面的上部；當空氣控制閥減壓制動時，滑閥室壓力下降，此時潤滑油液面上部的壓力空氣在將潤滑油壓送至工作面的同時經平衡閥2緩慢延時排出，最終降至與滑閥室相同的壓力，達到新的平衡。即實現了：避免因儲油腔3內壓力保持高壓，而此時滑閥室處于低壓或零壓而導致的，特別是滑閥副平面有損傷的情況下潤滑油經工作面大量排出，最終導致儲油在短時間耗盡的問題，從而實現長時間持續潤滑。

以上封板A5的實現方式為當滑動體6滾向封板A5并與封板A5接觸時，滑動體6不堵塞封板A5上通孔的流通面積；封板B的實現方式為以下方式中的任意一種：當滑動體6滾向封板B并與封板B接觸時，滑動體6堵塞封板B上通孔的部分流通面積、滑動體6堵塞封板B上通孔的部分流通面積后，立即與封板B上通孔脫離、滑動體6短時間堵塞封板B上通孔的所有流通面積后，立即與封板B上通孔脫離。

實施例2：

如圖1和圖2所示，本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定：所述主活塞桿本體4的外側設置有圓形盲孔，所述圓形盲孔上設置有內螺紋，所述閥座7為設置有外螺紋的圓筒，所述封板A5呈圓盤狀，封板A5上設置有多個通孔，閥座7與圓形盲孔螺紋連接，封板A5由閥座7深入圓形盲孔的一端壓于圓形盲孔的底部，所述封板B呈圓盤狀，封板B上的通孔位于封板B的中心，封板B固定于閥座7的端部；

所述平衡管1為設置在主活塞桿本體4上的孔，且所述孔的一端位于儲油腔3的上側，所述孔的另一端與圓形盲孔的底部相接。

以上結構提供了平衡閥2及平衡管1的具體實現方案，即閥座7螺紋連接于所述圓形盲孔中后，平衡閥2與主活塞桿本體4連為一體，同時平衡管1也位于主活塞桿本體4上，這就使得本案提供的主活塞桿具有緊湊的結構，便于在現有的空氣控制閥上改造以得到本案提供的結構。

封板A5被閥座7深入圓形盲孔的一端壓于圓形盲孔的底部，這樣，以上平衡管1可由兩段相連的直管段構成：其中的一段位于封板A5的后側，由主活塞桿本體4的側面向內鉆制而成，另一段由主活塞桿本體4的上部向下鉆制而成。

由于封板A5上的通孔為多個，且多個通孔相對于封板A5的圓心呈環狀均布，這就使得儲油腔3液壓油上部空氣在充壓時，如設置為滑動體6的直徑為閥座7圓筒內徑的五分之四，封板A5的圓心位于閥座7圓筒的軸線上，滑動體6滾至封板A5處時，滑動體6不與封板A5上通孔接觸，即可很好的實現以上充壓時滑動體6不影響封板A5上通孔的流通能力。

如設置為滑動體6的直徑為閥座7圓筒內徑的五分之四，封板B的圓心位于閥座7圓筒的軸線上，在儲油腔3液壓油上部空氣釋放壓力時，氣體對滑動體6的推力可使得滑動體6部分遮擋封板B上的通孔，使得儲油腔3的壓力空氣能夠緩慢釋放，此時儲油腔3上部的壓力空氣將潤滑油壓送至工作面，實現滑閥副的正常持續潤滑。

作為本領域技術人員，以上封板B在采用金屬板時，不需要將封板B上通孔的端面加工得與滑動體6的表面完全貼合，這樣，即可使得滑動體6嵌入封板B上的通孔后，亦能夠通過封板B上的通孔進行壓力釋放。

采用本結構，由于便于更換封板A5、封板B和滑動體6，即針對特定的空氣控制閥、采用的特定潤滑油，更換不同形式的滑動體6、封板A5或封板B時，均能夠輕易的滿足最佳的滑閥副潤滑要求。

為便于本結構的裝配和制造，所述封板B與閥座7為一體式結構。即封板B和閥座7可通過鑄造形成一體式結構。

為使得滑動體6在較小的氣體推力下，即能順利的向封板A5或封板B滾動，所述圓形盲孔的軸線位于水平方向。

為便于在主活塞桿本體4上鉆制平衡管1，所述主活塞桿本體4的上端還固定有作為儲油腔3頂蓋的端蓋。

實施例3：

本實施例在以上任意一個實施例提供的任意一個技術方案的基礎上對本案作進一步限定，如圖1和圖2所示，本實施例還公開了一種空氣控制閥，所述空氣控制閥包括控制閥閥體、固定于控制閥閥體上的滑閥套、與滑閥套組成滑閥副的滑閥、與滑閥配合的節制閥，還包括以上任意一個方案提供的主活塞桿，所述主活塞桿用于驅動滑閥滑動，所述平衡閥2上位于封板B上的通孔與滑閥室的空氣腔相通。由于本空氣控制閥采用了如上提供的主活塞桿，通過主活塞桿上的平衡閥2，產生區別于現有技術的潤滑方式，不僅可使得空氣控制閥的滑閥副能夠強制受油，而且讓儲油腔上部壓力空氣經平衡閥緩慢延時排出，最終降至與滑閥室相同的壓力，即實現了：避免因儲油腔內壓力保持高壓，而此時滑閥室處于低壓或零壓而導致的，特別是滑閥副平面有損傷的情況下潤滑油經工作面大量排出，最終導致儲油在短時間耗盡的問題，從而實現長時間持續潤滑。

實施例4：

本實施例提供了一種滑閥副的潤滑方法，該潤滑方法用于對空氣控制閥中滑閥副配合面進行潤滑，該潤滑方法通過在空氣控制閥的主活塞桿本體4上設置上端封閉、下端與滑閥副相通的儲油腔3，且儲油腔3在工作時潤滑油的液面位于儲油腔3的上端以下，以在儲油腔3的上部得到一個空氣腔；

并設置一根平衡管1，所述平衡管1的一端與儲油腔3的上端相連，平衡管1的另一端連接一個平衡閥2，所述平衡閥2作為滑閥室的空氣腔與所述儲油腔3上空氣腔的連通通道；

在滑閥室的空氣腔內壓增大時，所述平衡閥2用于實現由平衡管1向儲油腔3上的空氣腔導入空氣；

滑閥室壓力下降時，此時潤滑油液面上部的壓力空氣在將潤滑油壓送至工作面的同時經平衡閥2排出，最終降至與滑閥室相同的壓力，達到新的平衡。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施方式只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本實用新型的保護范圍內。