永磁磁极气动换向装置技术领域
本发明涉及自动往复设备的换向技术领域，尤其涉及一种永磁磁极气动换向装
置。
背景技术
进入21世纪，中国制造业既面临提升制造水平的需求而引发的制造装备发展的良
机，也遭遇激烈的市场竞争的压力，利用技术创新，提升产品品质、不断创造出高品质产品
是提高行业竞争力的关键之一，目前，如气动注油机在机械注油方面的应用已经非常普遍，
挖掘机，汽车等工程设备几乎都要用到气动注油机来加注润滑油；然而现有气动注油机的
换向机构普遍都是采用：弹簧式、气控式、电磁式等等，其缺点也比较明显，结构复杂、寿命
短、故障率高、工作不稳定。
例如，弹簧式气动注油机，其原理是(压簧)与(滑套)成可摆动连接，滑塞运动到顶
端或底端时由于滑套受压簧的作用成瞬间泄压运动，使滑套带动换向片移动达到气流换向
的目的，实现气动注油机持续工作，其缺点是，换向片极易磨损漏气导致压力下降或串缸停
止工作，压簧易疲劳性能下降卡机率高，维修频繁，使用成本高；气控式气动注油机，其原理
是，利用滑塞运动打开顶端或底端行程阀，使气压进入气控换向阀相应的控制端，推动阀芯
移动改变气流方向，达到气流换向的目的，实现气动注油机持续工作，缺点是，结构复杂，故
障率高，尤其是刚开机时经常要按复位按钮才能正常工作；电磁式气动注油机，其原理是，
利用传感器识别滑塞位置来控制电磁阀达到气流换向的目的，实现气动注油机持续工作，
缺点是，结构复杂，设备成本高，需配置电源，不适合用在有防爆要求的场合。
发明内容
本发明是为了解决现有换向装置的问题，提供一种利用永磁磁极特性实现自动往
复，简化了换向结构，提高换向效率及稳定性，降低设备故障率，减少维修费用和使用成本
并延长设备使用寿命的永磁磁极气动换向装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：永磁磁极气动换向装置，包括气缸
简，气缸筒一端设有换向阀，所述的气缸筒两端设有上端盖、下端盖，所述气缸筒内设有滑
塞、滑塞杆、拉杆、往复套，所述的换向阀设于上端盖上方，所述换向阀设有进气口、出气口，
所述换向阀包括阀体、设有可滑动阀芯的阀芯滑动孔、密封圈，所述的阀体内设有第一气
道、第二气道，所述的第一气道、第二气道通过阀芯滑动孔可分别与进气口或者出气口连
通，所述的阀芯一端套设有隔套、内磁环、阀芯螺母，所述的上端盖中心设有可供阀芯及内
磁环滑动的凹槽，所述上端盖还设有可供往复套滑动的环形凹槽，所述的往复套一端固设
有外磁环，所述的外磁环与内磁环同轴心，所述的滑塞可在气缸筒内滑动并与气缸筒内壁
紧密配合，所述滑塞与上端盖、气缸筒内壁形成上气腔，所述滑塞与下端盖、气缸筒内壁形
成下气腔，所述的滑塞杆一端穿过滑塞并与滑塞固定，所述滑塞杆另一端穿过下端盖，所述
的拉杆一端与往复套固定，所述拉杆另一端与滑塞杆可滑动固定，所述的第一气道通过设
于气缸筒内和下端盖内的连接气道与下气腔连通，所述的第二气道通过设于上端盖内的连
接气道与上气腔连通。
作为优选，所述的拉杆一端通过拉杆螺丝与往复套固定，所述的拉杆螺丝与往复
套固定，所述的拉杆端部设有内螺纹孔。
作为优选，所述的滑塞杆与滑塞固定端设有可供拉杆一端滑动的盲孔，所述的滑
塞靠近往复套的端面上设有滑塞螺母，所述的拉杆穿过滑塞螺母，所述拉杆端部设有凸出
台阶。
作为优选，所述的滑塞杆穿过下端盖与工作机构连接形成自动往复运动设备，所
述的自动往复运动设备包括气动注油机、自动往复气缸、气动抽油机、气动泵、隔膜泵。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)利用永磁磁极特性实现自动往复，简化了换
向结构；(2)提高换向效率及稳定性；(3)降低设备故障率，减少维修费用和使用成本；(4)延
长设备使用寿命；(5)换向机构体积小，噪音低，性能稳定，制造简单，外观简洁靓丽；(6)无
机械碰撞或火花放电现象，非常适合有防爆要求的场合。
附图说明
图1是本发明的一种剖面结构示意图。
图2是本发明的另一种剖面结构示意图。
图3是本发明的第一工作状态示意图。
图4是本发明的第二工作状态示意图。
图5是本发明的第三工作状态示意图。
图中：1.下端盖 2.滑塞杆 3.滑塞 4.滑塞螺母 5.往复套
6.定位螺丝 7.阀芯螺母 8.外磁环 9.内磁环 10.隔套
11.阀体 12.阀芯 13.密封圈 16.上端盖 17.气缸筒
18.拉杆 19.滑塞螺母 20.进气口 21.出气口 22.柱塞泵
111.第一气道 112.第二气道 117.连接气道
171.上气腔 172.下气腔。
具体实施方式
如图1、图2所示，永磁磁极气动换向装置，包括气缸筒17，气缸筒17一端设有换向
阀，气缸筒17两端设有上端盖16、下端盖1，气缸筒17内设有滑塞3、滑塞杆2、拉杆18、往复套
5，换向阀设于上端盖16上方，换向阀设有进气口20、出气口21，换向阀包括阀体11、设有可
滑动阀芯12的阀芯滑动孔、密封圈13，阀体11内设有第一气道111、第二气道112，第一气道
111、第二气道112通过阀芯滑动孔可分别与进气口20或者出气口21连通，阀芯12一端套设
有隔套10、内磁环9、阀芯螺母7，上端盖16中心设有可供阀芯12及内磁环9滑动的凹槽，上端
盖16还设有可供往复套5滑动的环形凹槽，往复套5一端固设有外磁环8，外磁环8与内磁环9
同轴心，滑塞3可在气缸筒17内滑动并与气缸筒17内壁紧密配合，滑塞3与上端盖16、气缸筒
17内壁形成上气腔171，滑塞3与下端盖1、气缸筒17内壁形成下气腔172，滑塞杆2一端穿过
滑塞3并与滑塞3固定，滑塞杆2另一端穿过下端盖1，拉杆18一端与往复套5固定，拉杆18另
一端与滑塞杆2可滑动固定，第一气道111通过设于气缸筒17内和下端盖1内的连接气道117
与下气腔172连通，第二气道112通过设于上端盖16内的连接气道117与上气腔171连通；
拉杆18一端通过拉杆螺丝181与往复套5固定，拉杆螺丝181与往复套5固定，拉杆
18端部设有内螺纹孔；滑塞杆2与滑塞3固定端设有可供拉杆18一端滑动的盲孔，滑塞3靠近
往复套5的端面上设有滑塞螺母19，拉杆18穿过滑塞螺母19，拉杆18端部设有凸出台阶；上
端盖16底部设有定位螺丝6；
滑塞杆2穿过下端盖1与柱塞泵22连接形成气动注油机。
具体实施过程是，如图3所示，该状态时，滑塞3已在气缸筒17内下端，并已将往复
套5中的外磁环8通过拉杆18移动到受定位螺丝6约束的位置，同时外磁环8利用磁极特性将
内磁环9向上顶，内磁环9带动隔套10及阀芯12移动到受阀体11约束位置，此时高压气体从
进气口20通过换向阀内第一气道111按箭头路径从连接气道117进入下气腔172推动滑塞3
上移，滑塞3带动滑塞杆2及柱塞泵22柱塞向上移动，柱塞泵22进行吸油工作进程，上气腔
171的气体按箭头路径从连接气道117通过换向阀内第二气道112从换向阀出气口21排出；
如图4所示，该状态时，滑塞3已移动到接近气缸筒17内上端位置，因换向阀阀芯12
受内磁环9、外磁环8的磁极特性约束，故换向阀阀芯12不会受滑塞3上移过程影响而产生位
移变化，因此滑塞3仍然带动滑塞杆2及柱塞泵22柱塞向上移动，柱塞泵22进行吸油工作进
程稳定进行；
如图5所示，该状态时，滑塞3已在气缸筒17内上端，并已将往复套5中的外磁环8通
过滑塞螺母19及往复套5接触移动到受上端盖16约束的位置，同时外磁环8利用磁极特性将
内磁环9向下压，内磁环9带动隔套10及阀芯12移动到受上端盖16内孔端面约束位置，此时
高压气体从进气口20通过换向阀内第二气道112从连接气道117按箭头路径进入上气腔171
推动滑塞3下移，滑塞3带动滑塞杆2及柱塞泵22柱塞向下移动，柱塞泵22进行注油工作进
程，下气腔172的气体从连接气道117按箭头路径通过换向阀内第一气道111从换向阀出气
口21排出；
当滑塞3移动到气缸筒17内下端时，轮回到附图3状态继续吸油工作进程，如此往
复循环，实现永磁磁极换向气动注油机稳定高效工作。