本發(fā)明屬于氣動馬達的換向控制技術領域，具體的涉及一種氣動馬達的自動換向機構。

背景技術：
現有的氣動馬達換向機構，先導閥體上只有與氣源常通的進氣孔和控制換向機構動作的控制氣孔兩個通道，沒有排氣孔，是一種二位二通閥結構。換向機構活塞腔的上下端蓋上各設有一排氣孔，當先導閥桿處于關閉位置時（氣缸內活塞未接觸先導閥桿），先導閥體上的控制氣孔和進氣孔是隔斷的，當先導閥桿處于開啟位置時（氣缸內活塞將先導閥桿頂開），將先導閥體上的控制氣孔和進氣孔接通，壓縮空氣進入換向機構活塞端頭，推動換向活塞向另一端移動實現換向，換向后氣缸內活塞離開先導閥桿，先導閥桿復位將先導閥體上的控制氣孔和進氣孔隔斷，換向機構活塞端頭的壓縮空氣從換向機構活塞腔端蓋上的排氣孔排放。由于該排氣孔始終與大氣接通，當先導閥桿處于開啟位置，壓縮空氣進入換向機構活塞端頭，推動換向活塞向另一端移動時，它也在排氣，即不需要排氣時也在排氣，因此該排氣孔直徑只能在1.5mm左右，過大，進氣時壓力不夠，過小，排氣時阻力大。該排氣孔由于壓縮空氣中的雜質等因素容易被堵塞而造成噴涂機換向故障。公開號為CN203640773U的中國專利公開了一種氣動馬達先導換向裝置，該氣動馬達先導換向裝置中，包括先導閥體、氣缸、氣缸下蓋和換向活塞，先導閥體分別安裝在氣缸頂壁和氣缸下蓋上，該氣缸頂壁和氣缸下蓋上分別設置有與氣源常通的進氣通道和與換向活塞端頭活塞腔相通的控制通道；氣缸頂壁上的控制通道與換向活塞下端的活塞腔連通，氣缸下蓋上的控制通道與換向活塞上端的活塞腔連通。該氣動馬達先導換向裝置中雖然在一定程度上提高了可靠性，降低了故障率，但仍存在以下不足：1）壓縮空氣直接經進氣通道進入到控制通道內，若壓縮空氣的氣源含有雜質較多，雜質隨著壓縮空氣進入到控制通道內，容易引起換向故障，縮短換向裝置的使用壽命；2）存在“死點”，在換向活塞帶動滑塊上下滑動過程中，當滑塊上下對稱中心停留在配氣室型腔的上下對稱中心位置時，配氣塊上的氣缸上腔進氣口和氣缸下腔進氣口同時被滑塊阻斷（俗稱“死點”），導致換向裝置失效，降低了換向裝置的可靠性。

技術實現要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種氣動馬達自動換向機構，能夠有效提高可靠性和使用壽命，并能夠適在惡劣環(huán)境條件下使用。為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種氣動馬達自動換向機構，包括氣缸，所述氣缸的上下兩端分別設有氣缸頂壁和氣缸下蓋，所述氣缸頂壁和氣缸下蓋上分別設有先導閥，所述氣缸頂壁與氣缸下蓋之間設有活塞腔，所述活塞腔內設有活塞，所述活塞與所述氣缸頂壁之間形成氣缸上腔，所述活塞與所述氣缸下蓋之間形成氣缸下腔；所述氣缸上設有換向閥，所述換向閥包括換向閥體，所述換向閥體上設有換向活塞腔和配氣室型腔，所述換向活塞腔內設有換向活塞，所述換向活塞與所述換向活塞腔的上下兩端分別形成換向活塞上腔和換向活塞下腔；所述氣缸頂壁和氣缸下蓋上分別設有控制通道、與氣源相通的進氣通道和與大氣相通的排氣通道，所述排氣通道位于所述進氣通道靠近所述活塞腔的內側，設置在所述氣缸頂壁上的控制通道與所述換向活塞下腔相連通，設置在所述氣缸下蓋上的控制通道與所述換向活塞上腔相連通。進一步，所述先導閥包括固定安裝在所述氣缸頂壁或氣缸下蓋上的先導閥體，所述先導閥體與所述氣缸頂壁或氣缸下蓋相緊貼的平面上設有進氣環(huán)槽，所述先導閥體靠近所述活塞腔的一端的外圓柱面上設有排氣環(huán)槽，所述排氣環(huán)槽與所述進氣環(huán)槽之間的外圓柱面上設有控制環(huán)槽，且所述先導閥體安裝在所述氣缸頂壁或氣缸下蓋上時，所述進氣環(huán)槽與氣缸頂壁或氣缸下蓋上的進氣通道相連通，所述控制環(huán)槽與氣缸頂壁或氣缸下蓋上的控制通道相連通，所述排氣環(huán)槽與氣缸頂壁或氣缸下蓋上的排氣通道相連通。進一步，所述先導閥體背向所述活塞腔的一端設有先導閥蓋，所述先導閥體與所述先導閥蓋之間設有間隙空腔，所述間隙空腔內設有用于過濾壓縮空氣的空氣濾芯；所述先導閥體內設有閥桿腔和閥芯腔，所述閥桿腔內設有一端伸入所述活塞腔內的先導閥桿，所述閥芯腔內設有先導閥芯，所述先導閥芯與所述先導閥蓋之間設有復位彈簧。進一步，所述進氣環(huán)槽內設有與所述間隙空腔相連通的進氣孔，所述控制環(huán)槽內設有與所述閥芯腔相連通的控制孔，所述排氣環(huán)槽內設有與所述閥桿腔相連通的排氣孔。進一步，所述先導閥體上設有與所述控制孔相連通的內環(huán)槽，所述先導閥芯上設有通氣孔，且在所述先導閥芯被壓緊在所述先導閥體上時，所述控制孔通過所述內環(huán)槽和所述通氣孔與所述間隙空腔連通。進一步，所述閥桿腔內徑大于所述先導閥桿頭部外徑，其形成的環(huán)形間隙與所述排氣孔連通，且在所述先導閥芯被推向所述先導閥蓋時，所述控制孔通過所述內環(huán)槽和所述環(huán)形間隙與所述排氣孔連通。進一步，所述換向閥體上設有配氣塊，所述配氣塊上設有與所述氣缸活塞腔相通的氣缸上腔進氣口和氣缸下腔進氣口，所述氣缸上腔進氣口和氣缸下腔進氣口的中間設有與大氣相通的排氣口，所述排氣口的軸線位于所述配氣室型腔的上下對稱面上。進一步，所述換向活塞上設有滑塊，所述滑塊面向所述配氣塊的一面設有凹形腔，所述凹形腔的寬度等于所述氣缸上腔進氣口和氣缸下腔進氣口之間的最小間距，所述滑塊上下面之間的寬度等于所述氣缸上腔進氣口和氣缸下腔進氣口之間的最大間距，所述滑塊的上下對稱面與所述換向活塞的上下對稱面重合。進一步，所述配氣室型腔與所述配氣塊相對的一側內壁上設有凸筋塊，所述凸筋塊上設有凸起結構，所述凸起結構的頂點位于所述配氣室型腔的上下對稱面上；所述滑塊面向所述凸筋塊的一面設有滾輪機構，所述滾輪機構包括開口方向朝向所述凸筋塊的滑槽，所述滑槽內依次設置有彈簧和滑座，所述滑座朝向所述凸筋塊的一端設置有橫軸，所述橫軸上設置有滾輪，所述滾輪的回轉中心，位于滑塊的上下對稱面上，且所述滾輪通過所述彈簧壓緊在所述凸筋塊上。進一步，所述配氣塊上設有溝槽，所述氣缸頂壁上的控制通道通過所述配氣塊上設置的溝槽與換向活塞下端的換向活塞下腔相連通。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的氣動馬達自動換向機構，具有換向動作靈敏、復位及時、可靠性高、故障率低和使用壽命長的優(yōu)點。通過在先導閥的先導閥體與先導閥蓋之間設置間隙空腔，并在間隙空腔內設置空氣濾芯，如此，通過進氣通道進入的壓縮空氣均需要經過空氣濾芯過濾后再進入先導閥和換向機構，能夠有效避免壓縮空氣內夾雜的雜質導致換向機構的可靠性降低和使用壽命降低，并能夠在特殊環(huán)境和氣源質量較差的條件下使用，提高通用性。通過進氣通道進入的壓縮空氣首先進入先導閥芯與先導閥蓋之間的間隙空腔，在無外力作用時，可利用壓縮空氣的壓力作用將先導閥芯壓緊在先導閥體內，能夠有效提高可靠性，即能夠確?？刂仆ǖ琅c排氣通道之間的阻斷性能。通過在配氣室型腔內設置凸筋塊和在滑塊上設置滾輪機構，在換向活塞帶動滑塊上下滑動過程中，當配氣塊上的氣缸上腔進氣口和氣缸下腔進氣口同時被滑塊阻斷時，滾輪恰好與凸筋塊上凸起結構的頂點重合，利用滾輪與凸起結構之間的不穩(wěn)定結構，使得滑塊不能在該位置處停留，能夠有效避免滑塊同時阻氣缸上腔和氣缸下腔兩個進氣口時的“死點”，保證換向機構具有更高的可靠性。附圖說明為了使本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明：圖1為本發(fā)明氣動馬達自動換向機構實施例的結構示意圖；圖2為先導閥的結構示意圖。圖中：1、氣缸頂壁；2、控制通道；3、控制環(huán)槽；4、控制孔；5、內環(huán)槽；6、先導閥體；7、先導閥蓋；8、復位彈簧；9、空氣濾芯；10、間隙空腔；11、進氣孔；12、進氣環(huán)槽；13、通氣孔；14、進氣通道；15、先導閥芯；16、閥桿腔；17、排氣通道；18、排氣環(huán)槽；19、排氣孔；20、氣缸上腔；21、先導閥桿；22、活塞；23、氣缸下腔；24、換向活塞上腔；25、配氣室型腔；26、凸筋塊；27、滾輪；28、橫軸；29、滑座；30、彈簧；31、滑槽；32、滑塊；33、換向活塞；34、換向活塞下腔；35、氣缸；36、氣缸下蓋；37、換向閥體；38、配氣塊；39、溝槽；40、氣缸下腔進氣口；41、排氣口；42、氣缸上腔進氣口。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。如圖1所示，為本發(fā)明氣動馬達自動換向機構實施例的結構示意圖。一種氣動馬達自動換向機構，包括氣缸35，氣缸35的上下兩端分別設有氣缸頂壁1和氣缸下蓋36，氣缸頂壁1和氣缸下蓋36上分別設有先導閥，氣缸頂壁1與氣缸下蓋36之間設有活塞腔，活塞腔內設有活塞22，活塞22與氣缸頂壁1之間形成氣缸上腔20，活塞22與氣缸下蓋36之間形成氣缸下腔23。氣缸35上設有換向閥，換向閥包括換向閥體37，換向閥體37上設有換向活塞腔和配氣室型腔25，換向活塞腔內設有換向活塞33，換向活塞33與換向活塞腔的上下兩端分別形成換向活塞上腔24和換向活塞下腔34。本實施例的氣缸頂壁1和氣缸下蓋36上分別設有控制通道2、與氣源相通的進氣通道14和與大氣相通的排氣通道17，排氣通道17位于進氣通道14靠近活塞腔的內側，設置在氣缸頂壁1上的控制通道2與換向活塞下腔34相連通，設置在氣缸下蓋36上的控制通道2與換向活塞上腔24相連通。進一步，先導閥包括固定安裝在氣缸頂壁1或氣缸下蓋36上的先導閥體6，先導閥體6與氣缸頂壁1或氣缸下蓋36相緊貼的平面上設有進氣環(huán)槽12，先導閥體6靠近活塞腔的一端的外圓柱面上設有排氣環(huán)槽18，排氣環(huán)槽18與進氣環(huán)槽12之間的外圓柱面上設有控制環(huán)槽3，且先導閥體6安裝在氣缸頂壁1或氣缸下蓋36上時，進氣環(huán)槽12與氣缸頂壁1或氣缸下蓋36上的進氣通道14相連通，控制環(huán)槽3與氣缸頂壁1或氣缸下蓋36上的控制通道2相連通，排氣環(huán)槽18與氣缸頂壁1或氣缸下蓋36上的排氣通道17相連通，通過設置進氣環(huán)槽12、排氣環(huán)槽18和控制環(huán)槽3，能夠確保連接的可靠性。本實施例的先導閥體6背向活塞腔的一端設有先導閥蓋7，先導閥體6與先導閥蓋7之間設有間隙空腔10，間隙空腔10內設有用于過濾壓縮空氣的空氣濾芯9。先導閥體6內設有閥桿腔16和閥芯腔，閥桿腔16內設有一端伸入活塞腔內的先導閥桿21，閥芯腔內設有先導閥芯15，先導閥芯15與先導閥蓋7之間設有復位彈簧8。本實施例的進氣環(huán)槽12內設有與間隙空腔10相連通的進氣孔11，控制環(huán)槽3內設有與閥芯腔相連通的控制孔4，排氣環(huán)槽18內設有與閥桿腔16相連通的排氣孔19。本實施例的先導閥體6上設有與控制孔4相連通的內環(huán)槽5，先導閥芯15上設有通氣孔13，且在先導閥芯15被壓緊在先導閥體6上時，控制孔4通過內環(huán)槽5和通氣孔13與間隙空腔10連通。具體的，本實施例的先導閥芯15面向先導閥蓋7的一端端面上設有凹腔，通氣孔13設置在凹腔靠近底部的側壁上。本實施例的閥桿腔16內徑大于先導閥桿21頭部外徑，其形成的環(huán)形間隙與排氣孔19連通，且在先導閥芯15被推向先導閥蓋7時，控制孔4通過內環(huán)槽5和閥桿腔16的環(huán)形間隙與排氣孔19連通。進一步，本實施例的換向閥體37上設有配氣塊38，配氣塊38上設有與氣缸活塞腔相通的氣缸上腔進氣口42和氣缸下腔進氣口40，氣缸上腔進氣口42和氣缸下腔進氣口40的中間設有與大氣相通的排氣口41，排氣口41的軸線位于配氣室型腔25的上下對稱面上。優(yōu)選的，本實施例的配氣塊38上設有溝槽39，所述氣缸頂壁1上的控制通道2通過配氣塊38上設置的溝槽39與換向活塞33下端的換向活塞下腔34相連通。進一步，本實施例的換向活塞33上設有滑塊32，滑塊32面向配氣塊38的一面設有換向凹槽，換向凹槽的寬度等于氣缸上腔進氣口42和氣缸下腔進氣口40之間的最小間距，滑塊32上下面之間的寬度等于氣缸上腔進氣口42和氣缸下腔進氣口40之間的最大間距。若換向凹槽的寬度更窄或滑塊32的寬度更寬，則會增加“死區(qū)”的寬度，降低可靠性，若換向凹槽的寬度更寬或滑塊32的寬度更窄，則會導致氣缸上腔進氣口42和氣缸下腔進氣口40之間被連通，這是不被允許的，本實施例滑塊32的上下對稱面與換向活塞33的上下對稱面重合。進一步，本實施例的配氣室型腔25與配氣塊38相對的一側內壁上設有凸筋塊26，凸筋塊26上設有凸起結構，凸起結構的頂點位于配氣室型腔25的上下對稱面上；滑塊32面向凸筋塊26的一面設有滾輪機構，滾輪機構包括開口方向朝向凸筋塊26的滑槽31，滑槽31內依次設置有彈簧30和滑座29，滑座29朝向凸筋塊26的一端設置有橫軸28，橫軸28上設置有滾輪27，滾輪27的回轉中心，位于滑塊32的上下對稱面上，且滾輪27通過彈簧30壓緊在凸筋塊26上。當換向活塞33帶動滑塊32運行到同時阻斷氣缸上腔進氣口42和氣缸下腔進氣口40的位置時，滾輪27的回轉中心恰好位于凸起結構的頂點位置，利用滾輪27與凸起結構頂點之間的不穩(wěn)定結構，驅動滑塊32快速離開“死點”位置。本實施例的氣動馬達自動換向機構的動作原理如下：當活塞22運行在活塞腔的中間位置時，上下兩個先導閥芯15都處于關閉位置（先導閥芯15被壓緊在先導閥體6上，先導閥桿21伸入到活塞腔內），先導閥芯15把先導閥體6上與控制孔4相連通的內環(huán)槽5和與排氣孔19相連通的閥桿腔阻斷，同時先導閥芯15上的通氣孔13把先導閥體6上與控制孔4相連通的內環(huán)槽5和進氣孔11連通，此時壓縮空氣通過進氣通道14-進氣環(huán)槽12-進氣孔11-空氣濾芯9-先導閥芯15上的通氣孔13-內環(huán)槽5-控制孔4-控制通道2到達各自相連的換向活塞上腔24和換向活塞下腔34，，換向活塞33兩端都充滿了壓縮空氣，其壓力是平衡的。當活塞22運行到氣缸頂壁1一端將先導閥桿21頂開時，先導閥芯15處于開啟位置，先導閥芯15上的通氣孔13與先導閥體6上的內環(huán)槽5錯開，把先導閥體6上的控制孔4和進氣孔11阻斷，同時把先導閥體6上的內環(huán)槽5和閥桿腔連通，換向活塞下腔34中的壓縮空氣通過設置在配氣塊38上的溝槽39-氣缸頂壁1上的控制通道2-控制孔4-內環(huán)槽5-閥桿腔16-排氣孔19-排氣環(huán)槽18-排氣通道17與大氣接通，換向活塞33下端失去壓力，在換向活塞上腔24的壓力作用下，換向活塞33向下運行，從而帶動滑塊32運行到下端，將氣缸下腔進氣口40與配氣室型腔25阻斷并與排氣口41連通，同時將氣缸上腔進氣口42與排氣口41阻斷并與配氣室型腔25連通，壓縮空氣進入氣缸上腔20，推動活塞22向氣缸下蓋36一側運行。在活塞22向氣缸下蓋36一側運行離開先導閥桿21時，在進氣壓力和復位彈簧8的共同作用下使先導閥芯15迅速回復到關閉位置，此時壓縮空氣又通過進氣通道14-進氣環(huán)槽12-進氣孔11-空氣濾芯9-先導閥芯15上的通氣孔13-內環(huán)槽5-控制孔4-氣缸頂壁1上控制通道2-配氣塊38上的溝槽39到達換向活塞下腔34，換向活塞33兩端又充滿了壓縮空氣；當活塞22運行到氣缸下蓋36一端將先導閥桿21頂開時，先導閥芯15處于開啟位置，先導閥芯15上的通氣孔13與先導閥體6上的內環(huán)槽5錯開，把先導閥體6上的控制孔4和進氣孔11阻斷，同時把先導閥體6上的內環(huán)槽5和閥桿腔連通，換向活塞上腔24中的壓縮空氣通過氣缸下蓋36上的控制通道2-控制孔4-內環(huán)槽5-閥桿腔16-排氣孔19-排氣環(huán)槽18-排氣通道17與大氣接通，換向活塞33上端失去壓力，在換向活塞下腔34的壓力作用下，換向活塞33向上運行，從而帶動滑塊32運行到上端，將氣缸上腔進氣口42與配氣室型腔25阻斷并與排氣口41連通，同時將氣缸下腔進氣口40與排氣口41阻斷并與配氣室型腔25連通，壓縮空氣進入氣缸下腔23，推動活塞22向氣缸頂壁1一側運行。如此實現氣動馬達的自動往復運動。以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發(fā)明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內。本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。