具有磁制动装置的阀的制作方法

专利名称：具有磁制动装置的阀的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及气动装置，并且，在有些实施方式中涉及具有阀的空气马达，所述阀具有》兹制动装置。
背景技术：
气动马达经常被用来将以压缩空气形式储存的能量转换成动能。例如，压缩空气可用来驱动往复运动的杆或者旋转的轴。所形成的运动可以被用于各种
应用，例如包4舌向喷^r中泵取液体。在有些喷才仓应用中，气动马达可以驱动泵，并且泵可以传送涂覆液，例如涂料。
传统的气动马达在有些方面是不足的。例如，由气动马达产生的机械运动可能不平稳。在气动马达中的转换装置在马达的循环过程中用于4吏加压空气改道时发出信号。在运行过程中，转换装置会断续地消耗气动马达否则本来可作为输出的一部分动能。因此，输出的运动或者输出能可能变化，并且被泵取的液体的流动率可能波动。流动率的变化在泵取涂覆液到喷枪中时可能特别成问题。喷射图案(pattern)在流动率下降时可能形成收缩，并且在流动率升高时可能扩大，这可导致涂覆液的不均匀应用。
传统的气动马达中的转换装置也可能产生其它问题。例如，有些类型的转换装置，例如簧片阀，可能快速磨损或者可^^皮气动马达的振动损坏，由此可能增加维护费用。此外，有些类型的转换装置在低压时，例如小于25psi时，可能不响应。不响应的转换装置可能阻止气动马达在需要低速运动或者不能获得较高压的空气供应的情况下的应用中使用。

发明内容
下面的讨论在涉及其它内容的同时说明了具有活塞和;兹致动阀的气动马达。所述磁致动阀可临近所述活塞，并且在有些实施例中，包括滑阀(spoolvalv6 )。


当参考附图来阅读下面的具体说明书时，将更好地理解本发明的这些以及其它特征、方面和优势，在附图中，贯穿所有附图，相同的标记代表相同的部
件，其中
图1是根据本发明的一个实施方式的示例性喷涂系统的透视图2是用于各种类型的喷涂系统的涂覆液的压力相对于时间的曲线图3是根据本发明的一个实施方式的示例性气动马达的透视图4 - 7是图3所示的气动马达在一个循环的序列阶段过程中的截面视图8 - 9是两种不同状态下的磁致动操纵阀(pilot valve)的截面视图10是根据本发明的 一个实施方式的另 一种气动马达的透视图11是图IO的气动马达的平视图12是图IO的气动马达的截面视图13是图IO的气动马达的俯视图14是图IO的气动马达的另一个截面视图15是根据本发明的一个实施方式的气动马达的第三实施例的透视图；图16是图15的气动马达的俯视图；以及图17是图15的气动马达的截面视图。
具体实施例方式
如下面将具体讨论的，本技术的有些实施方式提供了用于调整气动马达中的气流的方法和装置。当然，这些实施方式仅是本技术的示例，并且，随附的权利要求书不应该被看作是限于这些实施方式。实际上，本技术广泛地可应用到各种系统。
如本文中所^^用的，词"顶"、"底"、"上"和"下"指代相对的位置或者方向，不是指绝对位置或者方向。术语"或者"被理解成是包含的，除非另有说明。术语"示例性的"或"示例性"用来指示仅是代表性的示例，不一定是确定的或者优选的事物。本文中，提及的流体压力是相对(gauge)压力(与绝对压力相对)，除非另有指出。
图1描述了示例性的喷涂系统10。喷涂系统10包括气动马达12，所述气动马达可以解决上述传统气动马达的一个或者多个不足。如下面所说明的，在有些实施方式中，气动马达12包括磁致动操纵阀，其一般会更少地消耗否则
5本来能作为气动马达12输出的能量。因此，气动马达12相对于传统装置可便于产生更均匀的泵取压力。此外，在有些实施方式中，操纵阀的磁致动可能使得气动马达12甚至在供应低压空气时能够运行。也应该指出，在有些实施方式中，磁致动操纵阀包括滑(spool)阀，所述滑阀是耐沖击和耐磨损的。相对于传统的装置，这些滑阀一般能具有较长的运行寿命。下面在介绍喷涂系统10的特征后将说明气动马达12的细节。
除了气动马达12之外，示例性的喷涂系统10可包4舌泵14、涂覆液入口16、立架18、喷枪20、空气管道22、液体管道24以及调节器组件26。泵14可以是往复运动的泵，其以下面将进一步说明的方式机械地联接到气动马达12上。在其它实施方式中，泵14可以是任何的各种不同类型的泵。
泵14的进口可以流体连通涂^隻液入口 16，泵14的出口可流体连通液体管道24。液体管道24可再流体连通喷枪20的管口 ，喷4t也可以流体连通空气管道22。
调节器组件26可构成为直接或者间接调节空气管道22中的空气压力、驱动气动马达12的空气的压力、和/或液体管道24中的涂覆液的压力。此外，调节器组件26可包括压力表，用来显示这些压力中的一个或者多个。
在运行中，气动马达12可以将空气压力转化成泵14的运动。旋转的泵14可以由连接到气动马达12上的曲轴驱动，并且，往复运动的泵14可通过杆直接联4娄到气动马达12，这将在下面进行说明。泵14可以传送涂覆液，例如涂料、清漆或者着色剂，通过涂覆液入口 16、液体管道24以及喷枪20的管口 。流动通过空气管道22的加压空气可以辅助雾化流出喷枪20的涂覆液，并形成喷涂图案。如上所述，涂覆液的压力可影响喷涂图案。压力波动可佳_得喷涂图案塌缩和扩散。
图2是用于三种类型的喷涂系统的涂覆液压力相对于时间的图表，所述三种类型的喷涂系统为理想喷涂系统23、示例性喷涂系统IO和传统喷涂系统32。(传统的喷涂系统32釆用任意选定的半周期相位移动来显示，以突出系统之间的不同)。如图2所示，在两种非理想系统10和32中，涂覆液压力波动。但是，示例性的喷涂系统10的变动34小于传统喷涂系统的变动36。在涂覆液压力方面可能产生l^小变动34的示例性喷涂系统10的所述各特征将在下面
6说明。
图3-9示出了气动马达12的细节。图3是气动马达12和泵14的透视图。 图4-7是气动马达12在能量转换循环的序列阶段的截面视图，并且图8和9 是气动马达12中的转换装置的截面视图。图8和9示出了在循环的各部分过 程中转换装置呈现的两种状态。在说明了气动马达12的各部件之后，将说明 它们在能量转换循环过程中的运行。
参照图3和4，气动马达12可以包括上操纵阀38、下操纵阀40、汽缸42、 底部头44、顶部头46、空气马达活塞48、活塞杆50以及主阀52。为了气动 地或者流体地联接这些部件，气动马达12可包括上操纵信号路径54、上操纵 信号路径56、下操纵信号路径58、下操纵信号路径60、上主空气通道62和 下主空气通道64。
图8是上操纵阀38的放大视图，其也可以被称为转换装置、磁致动转换 装置、磁致动操纵阀、活塞位置传感器或者磁致动阀。上操纵阀38可以包括 石兹体66、滑阀68、端盖70、套筒72和》兹体阻止装置74。
磁体66可被定位成使得从其南极到其北极的轴线基本平行于滑阀68运动 的方向，这将在下面进行说明。例如，在图8所示的方向上，磁体66的北极 和南极可被定向为一方位于另 一方之上。磁体66可以是电石兹体或者7Jc久磁体， 例如钕铁硼磁体、陶制磁体或者钐钴磁体。
滑阀68可包括》兹体安装架76、下密封件78、中间密封件80以及上密封 件82。由上密封件82和中间密封件80基本限定的容积;故称作上腔84，由中 间密封件80和下密封件78基本限定的容积被称作下腔86。上腔84流体连通 上操纵信号路径56,下腔86流体连通下操纵信号路径54。在有些实施方式中， 这些通道可以流体连通，而不管滑阀68相对于套筒72的位置。滑阀68可以 是基本旋转对称的(例如，圆形)，并且具有中心轴线88，各部分78、 80、 82、 84和86可绕所述轴线基本同中心。滑阀68可以由硬化金属制成(例如在车 床上加工)，所述硬化金属例如为硬化不锈钢(例如，440C等级)。》兹体安装 架76可以使得磁体66联接(例如，附接)到滑阀68上。
端盖70可包括排-丈口 90和92以及排出口 94。排出口 94流体连通滑阀 68的顶部96，并且排放口 90和92根据滑阀68的位置可选择地流体连通上腔84，这将在下面进行i兌明。
套筒72可具有基本圆管形，其尺寸使得它可以与下密封件78、中间密封 件80和上密封件82形成动态密封(例如，可滑动密封)。在有些实施方式中， 套筒72绕滑阀68的中心轴线88基本是同中心的。套筒72可具有通道，上操 纵信号路径54、上操纵信号路径56以及排放口 90和92可延伸穿过所述通道。 套筒72可由硬化金属制造，例如上面所述的那些。在有些实施方式中，套筒 72可以与滑阀68形成匹配套件。换句话说，滑阀68的外径和套筒72的内径 之间的差的容许量可以构成为形成动态密封。在有些实施方式中，滑阀68和 套筒72可以形成动态密封，该动态密封基本免去了 O环密封或者其它类型的 密封，例如U杯密封或者唇缘密封。优选地，滑阀68可以在套筒72中以较 小的摩擦滑动，这有利于降低由滑阀68在其运动时消耗的能量的数量。
》兹体阻止装置74可以与顶部头46—体形成，并且可包4舌压力入口 100。 压力入口 100可使磁体66的底部表面103流体连通汽缸42的内部。压力入口 100可基本小于磁体66,以使磁体66的运动基本抑制在运动范围内。
回到图4，下操纵阀40可类似于或者基本等同于上操纵阀38。下操纵阀 40相对于上操纵阀38可被定向成颠倒。因此，下操纵阀40的磁体66可临近 汽缸42的内部。
汽缸42可具有基本圆管形状，其内径尺寸适于与空气马达活塞48形成动 态密封。连杆102 (参见图3)可在顶部头46和底部头44之间压缩汽缸42 的壁。
继续参照图4,顶部头46可与上才喿纵阀38的部分和上主空气通道62的 一部分一体形成。上主空气通道62可以延伸穿过顶部头46， ^吏得上主空气通 道62与汽缸42的上内部部分104流体连通。类似地，底部头44可与下操纵 阀40的部分和下主空气通道64的一部分一体形成。下主空气通道64与汽缸 42的下内部部分106流体连通。
空气马达活塞48可使上内部部分104与下内部部分106分隔开。活塞48 可以包括密封构件108 (例如0环)，该密封构件与汽缸42界面接合，以形成 滑动密封。空气马达活塞48可包括上表面IIO和下表面112。活塞杆50可被 附接到或者以其它方式联:接到空气马达活塞48,并且可以延伸穿过底部头44
8到达泵14。
主阀52可以净皮称为主气动转换装置或者气动控制阀。主阀52可包括壳体 114、套筒116和主滑阀118。壳体114可包括主空气进口 120和排出口 122 和124。主滑阀118可与套筒116形成许多滑动密封。主滑阀118和套筒116 一起可限定上腔126和下腔128。上腔126和下腔128可由中间密封件130隔 开。
套筒116和壳体114可形成用于主滑阀118移动的路径和方向。该移动的 路径和方向可通过比较图4-7中的主滑阀118的位置看出，其示出了主滑阀 118在壳体114中的上下平移。在其它实施方式中，主滑阀118#4居主滑阀118 和壳体114的构成可移动于不同的路径和/或可旋转，
在有些实施方式中，主滑阀118可包括磁制动装置，其由附接到壳体lll 上并且运动附接到主滑阀118上的》兹响应材料123和125 (例如，铁y磁材料或 者具有高导磁率的其它材料)的静磁体119和121形成。该石兹响应材料123和 125在图4-7中示出为与主滑阀118不同的材料，但是，在有些实施方式中， 主滑阀118可由磁响应材料制成。磁体119和121可保持所述主滑阀118抵靠 主阀52的相对的端部，直到临界力被施加到主滑阀118上，这将在下面进行
根据实施方式，；磁制动装置可以呈现各种形式。在有些实施方式中，磁体 119和121与磁响应材料123和125的位置可以颠倒。即，磁体可以联接到主 滑阀118上并与其一起运动，而壳体114可以包括磁响应材料或者联接到其上。 在其它实施方式中，壳体114和主滑岡118两者都可包括》兹体。这些》兹体可被 定向成使得壳体中的磁体的北极面向主滑阀118中的磁体的南极，或者，反之 亦然。
本实施方式可以包4舌各种类型的^兹体。例如，示出的万兹体119和121可以 是电磁体或者永久》兹体，例如钕铁硼磁体、陶制磁体或者钐钴磁体。
示出的实施方式包括两个;兹制动装置，各位于主滑阀118移动通过的路径 的每一端。磁体119和121的；兹才及可基本平行于该移动方向，并且当主滑阀 118定位在其路径的远端部时，这些磁体的磁场可与主滑阀118交叠。在其它 实施方式中，主滑阀118可包括单个磁制动装置，其设置在主滑岡路径的一端，例如在其移动路径的顶部。
有些实施方式可以包括单个磁制动装置，其使用磁斥力代替磁吸引力，或
者除了磁吸引力之外还使用磁斥力。例如，主滑阀118可包括临近其中间密封 件130的磁体，其磁极基本垂直于主滑阀的移动方向延伸，并且，壳体可以包 括定位在临近主滑阀的路径的中部的排斥磁体，从而所述排斥磁体将所述主滑 阀118推向壳体111的顶部或者底部。即，才艮据主滑阔118相对于其路径的中 点的位置，设置在临近壳体111的中部的单个;兹体可4吏得主滑阀118被偏压到 抵靠壳体111的顶部或者底部。在这些实施方式中的某些中，静排斥磁体的磁 极被定向成基本垂直于主滑阀的移动方向并且基本平行于主滑阀118上的运 动磁体。
各种流体管道可连接到主阀52上。上操纵信号路径56可延伸通过壳体 114，使其流体连通主滑阀118的顶表面132。同样，下操纵信号路径60可流 体连通主滑阀118的底表面134。根据中间密封件130的位置，主空气进口 120 可通过上腔126流体连通上主空气通道62，或者通过下腔128流体连通下主 空气通道64。
气动马达12可^皮连^:到加压流体源，例如加压空气或者蒸汽。例如，气 动马达12可通过主空气进口 120和操纵信号路径54和58连接到中央空气压 缩机(例如工厂空气)。
在运行中，气动马达12可通过主空气进口 120接收气动动力，并且通过 活塞杆50的运动输出动力。为此，气动马达12可以重复由图4-7所示的循 环。为了在该循环的所述阶段之间转换的合适点发送信号，操纵阀38和40 可感应空气马达活塞48的位置并且在由图8和9所示的状态之间进行转换。 因此，在有些实施方式中，操纵阀38和40可用作传感器的功能，其在使得主 空气进口 120的气流改道时向主阀52发送信号，这将在下面进行说明。
以循环中任意选定的点开始，图4示出了空气马达活塞48的向上冲程(其 由箭头136示出)的中间。在该阶段，主空气进入流138通过主空气进口 120 流进，并且由主滑阀118引导到下主空气通道64。为了到达下主空气通道64， 主空气进入流138通过下腔128。 一旦主空气进入流138在下主空气通道64 中，则其流通进入汽缸42的下内部部分106。随着下内部部分106被主空气进入流138加压，在空气马达活塞48的下表面112上施加力，并且空气马达 活塞48拉动活塞杆50与其一起向上平移，如箭头136所示。
在向上冲程过程中，位于空气马达活塞48上方的上内部部分104可由主 空气排出流140排空。主空气排出流140可以流通通过上主空气通道62进入 主阀52的上腔126，并且通过排出口 122流出到大气中。在示出的实施方式 中，主空气进入流138和主空气排出流140可以继续沿着该路径流动，直到空 气马达活塞48接近顶部头46,在该点，气动马达12可以转换到由图5所示 的状态。
在图5中，空气马达活塞48位于其冲程的顶部，并且主阀52已经使主空 气流138和140反向。如下面将说明的，在本实施方式中，上操纵岡38磁感 应到空气马达活塞48接近其沖程的顶部，并且使空气涌流引导进入主阀52 的顶部，由此转换主滑阀118的位置。
当空气马达活塞48到达其冲程的顶部时，上操纵阀38可在由图8和9所 示的状态之间转换。开始，上操纵岡38可处于图8所示的状态下，滑阀68 在套筒72中处于提升位置或者后缩位置(此后称为"第一位置")。当滑阀68 处于第一位置时，上操纵信号路径56可通过上腔84流体连通排放口 90和92, 并且上操纵信号路径54可通过滑阀68的中间密封件80与上操纵信号路径56 隔离。换句话说，上操纵信号路径56可被排放，上操纵信号路径54可被密封。 滑阀68可以由在套筒72和磁体66之间的磁吸引力被保持在第一位置。
当空气马达活塞48到达其冲程的顶部时，上操纵阀38可从图8所示的第 一位置转换到图9所示的第二位置。磁体66可被吸附到空气马达活塞48上， 因此，滑阀68可^f皮向下4立动。在有些实施方式中，空气马达活塞48可以包括 磁体146,用来增加吸附力。替代地或者附加地，空气马达活塞48可以包括 具有高导磁率的材料，例如导磁率大于500jaN/Aa的材料。磁体66可被向下 拉动，直到它撞到磁体阻止装置74,在该点，滑阀68处于第二位置。
当滑阀68处于第二位置时，上操纵信号路径54可通过上腔84流体连通 上操纵信号路径56。因此，气动信号142 (例如，空气流和/或压力波)可通 过上操纵信号路径56被传输到主阀52。
暂返回到图4和5,气动信号142可使得主滑阀118从图4所示的第一位
ii置被驱动到图5所示的第二位置。气动信号142可以提升作用在主滑阀118的 顶表面132上的空气压力，并且克服磁体119和磁响应材料123之间的磁吸引 力。当该力被克服时，主滑阀118可以通过套筒116平移到图5所示的第二位 置。主滑阀118可通过》兹体121和磁响应材料125之间的磁吸引力被保持在该 位置。在本实施方式中，使主滑阀118从第一位置运动到第二位置使主空气流 138和140反向。在该点，空气马达活塞48可开始其向下冲程，如图5中的 箭头146所示。
当空气马达活塞48向下远离顶部头46平移时，上操纵阀38可从图9所 示的第二位置转换回到图8所示的第一位置。进入汽缸42的上内部部分104 的主空气进入流138可提高上内部部分104的压力。除了向下驱动空气马达活 塞48之外，该增加的压力还可通过上操纵阀38的压力入口 IOO传播，因此， 滑阀68可#1向上驱动，返回进入到图8所示的第一位置。磁体66和套筒72 之间的磁吸引力可使得滑阀68保持在第一位置，直到空气马达活塞48的下一 次到达。
有利地，在图示的实施方式中，操纵阀38和40通过空气压力，而不是通 过机械联接，返回到其最初的关闭位置，机械联:-接可能磨损和增加马达12 中的机械应力。在有些实施方式中，操纵阀38和40可以祐:称为气动复位滑阀。 值得注意的是，才喿纵阀38和40在该实施方式中它们通过主阀52进行调节的 空气压力(即，汽缸42内部的压力)复位。因此，图示的操纵阀38和40自 调节其位置。即，在本实施方式中的操纵阀38和40通过要增大而使它们开始 运动的空气压力而返回，所以汽缸42中的压力用作给操纵阀38和40的气动 反馈控制信号。换句话说，操纵阀38和40构成为用于对它们感应到的汽缸 42部分的压力变化(例如，增加)的响应而终止它们发i^到主阀52的气动信 号。
在有些实施方式中，磁体66可以抵靠顶部头46而密封，从而汽缸42中 的压力作用在磁体的较大的底表面103上。在其它实施方式中，底部密封件 78可以限定汽缸中的压力作用在其上的表面区域。有些设计可包括用于复位 操纵阀38和40的单独的活塞。
在有些实施方式中，操纵阀38和40可不必祐》兹致动且#皮气动返回。在有些实施方式中，操纵阀38和40可通过除了磁吸引力或者排斥力之外的力被最 初移动。例如，它们可通过凸轮或者其它装置^皮朝向活塞48驱动，并且通过 汽缸42中的空气压力返回。相反地，在另一个示例中，操纵阀38和40可通 过磁吸引力朝向活塞48移动，并且通过从活塞48开始延伸的构件返回，而不 是被气动地返回。在有些实施方式中，磁力可使得操纵阀38和40返回，例如 比朝向空气马达活塞48拉动它们的磁力弱的磁力。
在返回到图4-7之前进行总结，在空气马达活塞48的冲程的顶部，上操 纵阀38可石兹感应空气马达活塞48的位置，并且气动转换主阀52，以开始向 下沖程。
图5示出了向下冲程的开始，图6示出了向下沖程的中间。在图5中，空 气马达活塞48仍然接近顶部头46,并且气动信号142还通过上操纵信号路径 56被应用到主阀52上。在固6中，空气马达活塞48已经远离上操纵阀38平 移，并且气动信号142不再应用到主阀52上。在该点，上操纵信号路径56 可被排放，如前面参照图8进行的说明。
贯穿向下冲程，主空气进入流138可流通通过主空气进口 120进入上腔 126,并通过上主空气通道62到达上内部部分104。主空气排出流140可从下 内部部分106通过下主空气通道64流动，并且通过下腔128排出排出口 124。 空气马达活塞48两侧所形成的压差可向下驱动活塞杆50,如箭头146所示。
图7示出了向下沖程的底部。在从向下冲程转换到向上冲程的过程中，下 操纵阀40可在图8和9所示的状态之间转换。与上操纵阀38相同，下操纵阀 40可磁感应空气马达活塞38的位置并且通过下操:纵信号路径60传达气动信 号142。气动信号142可驱动主滑阀118从第二位置回到笫一位置，由此使主 空气流138和140反向，并开始向上冲程。
空气马达活塞48可通过图4所示的状态向上运动，图4-7所示的循环可 无限地重复。在每个冲程的最后，操纵阀38和40可以给主阀52发信号，以 用气动信号142使主空气流138和140反向。活塞杆50所形成的上下振动 (oscillation)可被泵14利用，以使得涂覆液传送通过喷涂系统10，并且传送 出喷枪20。气动马达12的速度可部分地通过调节通过主空气进口 120的压力 和/或流动速率而被调节，例如通过调节器组件26进行调节。
13在本实施方式中，有利的是，操纵阀38和40感应空气马达活塞48的位 置而不需接触其它运动部件。此外，滑阀68可以在套筒72中以非常小的摩擦 滑动。因此，在有些实施方式中，当主空气流138和140按序运行时，浪费的 能量可很少。此外，在有些实施方式中，操纵阀38和40可能由于低摩擦和无 接触致动及没有会磨损的密封件而具有长的使用寿命。少的接触和摩擦可能减 少磨损和疲劳。另外，在有些实施方式中，操纵阀38和40可被致动而不需偏 压弹性构件，例如簧片或者弹簧，偏压弹性构件可另外产生疲劳并且缩短操纵 阀的使用寿命。还提供了另一个优势，有些实施方式甚至可在较低压空气被供 给到主空气进口 120上时运行。例如，有些实施方式能够在压力低于25psi、 15psi、 5psi或者2psi时运行。
此外，在有些实施方式中，操纵阀38和40在其暴露到脏空气中时可比传 统设计更可靠。具有^:粒或者蒸汽的空气可在阀部件上形成沉积，并且，在有 些类型的阀中，例如有些簧片阀，该沉积可能阻碍阀的运行。
本文讨论的技术可广泛应用到各种实施方式中。例如，如前面提到的，空 气马达活塞48可包括磁体146 (参见图9)，以增加在操纵阀38和40中的磁 体66上拉动的吸附力。在这样的实施方式中，上操纵阀38中的磁体66的磁 极可定向成与下搡纵阀40中的磁体66的磁极相同。即，如果上操纵岡38中 的磁体66的北极向下，则下操纵阀40中的磁体66的南极可向上，并且反之 亦然。替代地或者附加地，高导磁率材料(例如，含铁材料)可被联接到滑阀 68上，以朝向空气马达活塞48上的磁体146 4立动滑阀68。在有些实施方式中， 磁体66可省略，连接到滑阀68上的高导磁率材料和》兹体146之间的吸引力可 致动滑阀68，但这并不表示本文中讨论的其它特征不可以也被省略。
在有些实施方式中，可使用其它类型的操纵阀38和/或40。在一个示例中， 操纵阀38和/或40可包括降低加工成本的密封件，例如唇形密封件。在另一 个示例中，动态密封可形成于旋转的密封构件和基本静止的汽缸之间，或者反 之亦然。旋转构件可净皮联接到,兹体66上，以在空气马达活塞48非常接近时施 加扭矩。在另一个实施方式中，对于采用空气压力使得操纵阀返回到图8所示 的状态，代替地或者附加地，操纵阀38和40可由静磁体或者弹簧偏压远离空 气马达活塞48。图10-14示出了另一个气动马达148。在气动马达148中，各种之前讨 论的特征可整合到共用壳体或者部件中。例如，气动马达148可包括顶部一体 复式接头(integrated manifold) 150和底部一体复式接头152。 一体复式接头 150和152可分别与顶部头46和底部头44采用单体材津+—体形成(例如，才几 加工和/或铸造)。如图14的截面图所示，上主空气通道62可从主阀52净皮直 接引导通过顶部一体复式接头150。底部一体复式接头152相对于下主空气通 道64可类似地构成。此外，上操纵信号路径56和上操纵信号路径54可至少 部分地与顶部一体复式接头150 —体形成，并且下操纵信号路径58和下操纵 信号路径60可与底部一体复式接头152—体形成。如图11所示，在有些实施 方式中，顶部一体复式接头150与底部一体复式接头152可旋转对称，但是与 底部一体复式接头152不反射对称。即，复式接头150和152可基本等同且相 对地歪斜。此外，在图示的实施方式中，操纵信号路径54和58通过与主阀 52—体形成的复式接头154流体连通主空气进口 120。
图15-17示出了气动马达156的第三实施方式。图示的气动马达156包 括机械致动的滑阀158和160、排气消音器162和具有磁制动装置的主阀52, 所述主阀由磁体170和172以及铁磁心轴164形成。磁体170和172可使得心 轴164磁保持在心轴164滑动在其内的套筒116的相对端直到枳4成致动的滑阀 158或者160的气流压力克服该^兹制动装置。当空气马达活塞48机械地接触 到阀构件174时，才几械致动的操纵阀158和160可选择地将空气压力施加到心 轴164的顶部或者底部。主阀52也可包括吸振衬垫166和168,其构成为用 于緩冲当心轴164到达套筒116的顶部或者底部时的沖击。吸振衬垫166和 168可由聚亚安酯、橡胶或者其它合适的材料制成。在本实施方式中，吸振衬 垫166和168设置在磁体170和172以及心轴164之间。吸振村垫166和168 的厚度可结合考虑磁体170和172的强度来进行选择，从而使磁体170和172 可保持心轴164，直到从机械致动的操纵阀158或者160接收到气动信号。
虽然在本文中仅图示和说明了本发明的某些特征，但是对于本领域技术人 员而言可进行许多变型和改变。因此可以理解，随附的权利要求书是用来覆盖 落在本发明的实际精神范围内的所有这样的变型和改变。
1权利要求
1.一种马达，其包括活塞，其设置在汽缸中；以及阀，其构成为用于控制进入汽缸的流体流动，其中，所述阀包括壳体；阀构件，其设置在所述壳体中；以及磁制动装置，其构成为用于通过向所述阀构件施加磁力而阻挡所述阀构件在所述壳体中的运动。
2. 根据权利要求1所述的马达，其中，所述阀构件包括滑阀。
3. 根据权利要求1所述的马达，其中，所述阀包括吸振器，所述吸振器 设置在所述壳体中所述阀构件移动所通过路径的端部的附近。
4. 根据权利要求3所述的马达，其中，所述吸振器包含聚亚安酯。
5. 根据权利要求1所述的马达，其中，所述阀是主阀，所述主阀构成为 用于使气流在所述活塞的相对侧之间交替流转。
6. 根据权利要求1所述的马达，其中，所述阀构件直接抵靠所述壳体密 封，不需在其间设置密封构件。
7. 根据权利要求1所述的马达，其中，所述壳体通过第一流体通道联接 到所述汽缸的第 一侧，并通过第二流体通道联接到所述汽缸的第二側，其中， 所述第 一侧是在与所述第二侧不同的所述活塞侧上。
8. 根据权利要求1所述的马达，其中，所述磁制动装置包括联接到所述 壳体上的静磁体和联接到所述阀构件上的运动磁体，所述运动磁体与所述阀构 件一起运动，并且所述运动磁体和所述静磁体被定向成使它们反性的磁极互相 面对。
9. 根据权利要求1所述的马达，其中，所述磁制动装置包括联接到所述 壳体的磁体，并且所述阀构件包括磁响应材料。
10. 根据权利要求9所述的马达，其中，所述石兹响应材料包括铁磁材料。
11. 根据权利要求1所述的马达，其中，所述磁制动装置包括联接到所述 阀构件上的磁体和联接到所述壳体上的磁响应材料。
12.根据权利要求1所述的马达，其包括另一个磁制动装置，其中，所述 磁制动装置设置在所述阀构件的相对侧上。
全文摘要
一种马达，其包括设置在汽缸(42)中的活塞(48)以及构成用于控制进入所述汽缸的流体流动的阀(38)。在有些实施方式中，所述阀具有壳体、设置在所述壳体中的阀构件以及构成用于阻挡所述阀构件在所述壳体中运动的磁制动装置。
文档编号F15B15/20GK101680467SQ200880015089
公开日2010年3月24日 申请日期2008年2月26日 优先权日2007年4月10日
发明者克里斯托夫·L.·斯特朗 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司