一種氣動換向閥的制作方法
【專利摘要】一種氣動換向閥，包括閥體，設置于閥體的兩個閥組件，每個閥組件均具有可滑動的活塞、先導壓力輸入口、以及設置于閥體上的互相連通的進氣口、出氣口、排泄口，活塞的第一端設置有模板和壓簧，模板與先導壓力輸入口之間形成密封的先導壓力腔，活塞的第二端設置有閥芯，當壓簧處于釋放狀態時，閥芯的外側面封閉排泄口，進氣口與出氣口導通；當壓簧處于壓縮狀態時，閥芯的內側面封閉進氣口與出氣口之間的管路，出氣口與排泄口導通。本換向閥通過獨立控制先導氣體，精確控制各閥口的開啟與關閉，具有大流量、響應快、拆裝方便、對使用環境無特使要求等特點，適合于氣動設備的換向操作處理。
【專利說明】一種氣動換向閥
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氣動換向閥，特別適用于軌道車輛雙塔干燥器，屬于軌道車輛【技術領域】。
【背景技術】
[0002]氣動換向操作一般用于兩個及以上設備之間的功能性轉換，即當一設備工作時，需對其余設備進行功能性修復或調整，周期結束后，二者功能互換。主要目的是防止其中的設備過早失效，能夠對外連續做功。
[0003]現有的氣動換向操作一般采用電磁閥完成，但普遍使用流量小、價格昂貴、且對進入電磁閥的空氣質量等有著苛刻的要求限制，一旦有雜質或油水進入電磁閥內部，會導致電磁閥提前失效，維修十分不便。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術的上述缺點，提供一種氣動換向閥，其具有流量大、響應快、對使用空氣質量無特殊要求、且使用維護方便等優點。
[0005]為了解決以上技術問題，本實用新型提供的氣動換向閥，包括閥體，設置于閥體的兩個閥組件，每個閥組件均具有可滑動的活塞、先導壓力輸入口、以及設置于閥體上的互相連通的進氣口、出氣口、排泄口，活塞的第一端設置有模板和壓簧，所述模板與先導壓力輸入口之間形成密封的先導壓力腔，活塞的第二端設置有閥芯，當壓簧處于釋放狀態時，閥芯的外側面封閉排泄口，進氣口與出氣口之間為通路；當壓簧處于壓縮狀態時，閥芯的內側面封閉進氣口與出氣口之間的氣路，出氣口和排泄口之間為通路。
[0006]為了解決以上技術問題，本實用新型進一步的改進在于:
[0007]1、兩個閥組件共用一個設置于閥體上的進氣口。
[0008]2、所述閥體內具有腔室，該腔室具有與兩個閥組件進氣口連通的進氣口、以及分別與兩個閥組件的出氣口和排泄口連通的兩個出氣口，腔室的出氣口與對應閥組件出氣口和排泄口形成一個三通管路；當某一側閥組件的壓簧處于釋放狀態時，腔室相應側的出氣口與該閥組件的出氣口之間為通路，此時，該側閥組件的進氣口與出氣口連通；當某一側閥組件的壓簧處于壓縮狀態時，腔室相應側的出氣口被封閉，此時，該側閥組件的出氣口和排泄口之間為通路。
[0009]3、所述腔室開設有兩組容閥芯穿過的通孔，靠近閥芯一端的通孔為腔室的出氣口，遠離閥芯的通孔內壁嵌有包裹在活塞上的密封圈，用于隔斷腔室與先導壓力腔。
[0010]4、所述每個閥組件中，閥芯的外側面嵌有與閥組件排泄口相適應的環形橡膠；閥芯的內側面嵌有與腔室對應出氣口相適應的環形橡膠。
[0011]5、所述每個閥組件中，排泄口的內側設置有環形橡膠；腔室出氣口的外側設置有環形橡膠。
[0012]6、閥組件的排泄口連接有消音器。
[0013]本實用新型換向閥包含左右兩個完全一致的活塞式閥組件，每個閥組件分別含有上下兩個閥口(其中，上閥口對應出氣口，下閥口對應排泄口)，每個閥組件由獨立的先導壓力控制。兩個閥組件共用一個進氣口且初始位置保持一致，在彈簧的預緊下，均處于關閉排泄口狀態。當一側先導口加壓控制時，推動該側活塞向上移動，關閉出氣口，打開排泄口； 一旦先導壓力排空，活塞在彈簧力作用下迅速復位。通過控制左右先導氣的充排，可以實現整閥對兩個出氣口的切換。上述過程最終構成一個三位五通雙先導氣動閥。
[0014]可見，本換向閥通過獨立控制先導氣體，精確控制各閥口的開啟與關閉，具有大流量、響應快、拆裝方便、對使用環境無特使要求等特點，適合于氣動設備的換向操作處理。
[0015]本實用新型氣動換向閥尤其適合作為換向閥用于軌道車輛雙塔干燥器。具體使用方法是:氣動換向閥的進氣口連接壓縮空氣源，兩個出氣口分別通過管路連接相應的干燥塔后經單向閥連接風缸和電磁閥，電磁閥的出氣口連接換向閥的先導壓力輸入口。為了實現對干燥塔的再生(不大于18%左右的干燥氣體反向吹掃干燥塔)，兩個干燥塔的出氣口通過裝有節流閥的獨立管路相連。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0017]圖1為本實用新型換向閥外觀圖。
[0018]圖2為本實用新型換向閥內部結構示意圖(第一狀態)。
[0019]圖3是本實用新型換向閥使用狀態示意圖(第二狀態)。
[0020]圖4是本實用新型換向閥使用狀態示意圖(第三狀態)。
[0021]圖5為裝有本實用新型換向閥雙塔干燥器的氣路原理圖。
[0022]圖中標號示意圖下:
[0023]1-閥體，2-消音器，3-活塞，4-先導壓力輸入口，5-進氣口，6_出氣口，7_排泄口，8-模板，9-壓簧，10-先導壓力腔,11-閥芯，12-腔室；13_第一干燥塔,14-第二干燥塔，15-電磁閥，16-第一單向閥，17-第二單向閥，18-測試接頭，19-最小壓力閥，20-節流閥，21-壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0025]如圖1所示，為本實施例氣動換向閥，包括閥體1，閥體1的排泄口上裝有消音器2。如圖2所示，閥體1內設置有兩個結構相同的閥組件，下面以左側閥組件為例進行說明。
[0026]如圖2所示，左側閥組件具有可滑動的活塞3、先導壓力輸入口 4、以及設置于閥體1上的互相連通的進氣口 5、出氣口 6、排泄口 7。本例中，兩個閥組件共用一個設置于閥體上的進氣口 5。本換向閥為一個五通換向閥。如圖2所示，依舊以左側閥組件為例，活塞3的第一端設置有模板8和壓簧9，壓簧9兩端分別抵住閥體1和活塞3的第一端外壁，壓簧9提供預緊力，當不受力時，活塞3位于的低位狀態，見圖2、圖4中左側閥組件。模板8與先導壓力輸入口 4之間形成密封的先導壓力腔10，先導壓力腔10接受控制壓力氣體，可上推模板8克服壓簧9的彈力，從而帶動活塞3向上運動，見圖3左側閥組件。活塞3的第二端設置有閥芯11，當壓簧9處于釋放狀態時，閥芯11的外側面封閉排泄口 7，進氣口 5與出氣口 6之間為通路。如圖2所示，此時進入換向閥的氣體經過通路分別從閥體1的兩個出氣口吹出。如圖3所示，當壓簧處9于壓縮狀態時，閥芯11的內側面封閉進氣口 5與出氣口 6之間的管路，出氣口 6和排泄口 7之間為通路，兩個閥組件中連接進氣口與出氣口的管路相互連通。
[0027]如圖2所示，本實施例中，閥體內具有腔室12，該腔室12具有與兩個閥組件進氣口連通的進氣口、以及分別與兩個閥組件的出氣口和排泄口連通的兩個出氣口，腔室12的出氣口與對應閥組件出氣口和排泄口形成一個三通管路。當某一側閥組件的壓簧處于釋放狀態時，腔室相應側的出氣口與該閥組件的出氣口之間為通路，此時該閥組件的進氣口與出氣口連通；當某一閥組件的壓簧處于壓縮狀態時，腔室相應側的出氣口被封閉，此時該閥組件的出氣口和排泄口之間為通路。如圖2-4所示，腔室12開設有兩組容閥芯穿過的通孔，靠近閥芯一端的通孔為腔室的出氣口，遠離閥芯的通孔內壁嵌有包裹在活塞上的密封圈，用于隔斷腔室與先導壓力腔。
[0028]為了保證閥芯關閉閥口的密封性，可在每個閥組件中，閥芯的外側面嵌入與閥組件排泄口相適應的環形橡膠；閥芯的內側面嵌有與腔室對應出氣口相適應的環形橡膠。也可以在每個閥組件中，排泄口的內側設置有環形橡膠；腔室出氣口的外側設置有環形橡膠。利用環形橡膠具有一定彈性的特點，使閥芯與閥口之間以及閥芯與腔室出氣口之間達到較好的氣密性。
[0029]如圖5所示為本實施例換向閥作為軌道車輛雙塔干燥器中換向閥使用。圖2-圖4中所示為該應用的三種狀態。
[0030]圖2為換向閥初始狀態(狀態一)示意圖。圖中可知兩個閥組件的先導壓力腔內的壓力不足以頂升模板，這種情況下，進入進氣口 5的氣體從兩閥組件的出氣口 6排出。圖中箭頭表示氣流方向。
[0031]圖3為換向閥第二狀態示意圖。圖中可知，左側閥組件的先導壓力強收到較大先導壓力，并將模板上推，封閉了腔室左側的出氣口，割斷了進氣口與出氣口之間的通道；而右側閥組件的進風依然從其出氣口吹出。圖中箭頭表示氣流方向。
[0032]圖4為換向閥第三狀態示意圖。圖中可知，右側閥組件的先導壓力強收到較大先導壓力，并將模板上推，封閉了腔室右側的出氣口，割斷了進氣口與出氣口之間的通道；而左側閥組件的進風依然從其出氣口吹出。圖中箭頭表示氣流方向。圖4與圖3是換向閥相反的兩個狀態，正常工作時，換向閥在這兩個狀態之間互相切換。
[0033]如圖5所示，本實施例氣動換向閥作為軌道車輛雙塔干燥器中換向閥使用。雙塔干燥器包括有第一干燥塔13,第二干燥塔14、電磁閥15 (選用諾冠VR61Z711A型三位五通先導式電磁閥)、本實施例的氣動換向閥，以及第一單向閥16，第二單向閥17，測試接頭18等。如圖5所示，氣動換向閥的進氣口連接壓縮空氣源P1，兩個出氣口分別通過管路連接相應的干燥塔的進氣口，第一干燥塔13、第二干燥塔14的出氣口分別經第一單向閥16、第二單向閥17后連接最小壓力閥19和電磁閥15，電磁閥15的兩個出氣口分別連接換向閥1兩個閥組件的先導壓力輸入口，兩個干燥塔的出氣口通過裝有節流閥20的獨立管路相連。通往電磁閥15的氣路上設置有測試接頭18。換向閥的排泄口連接消音器2，并且在消音器2的進氣口一側的管路上安裝有壓力傳感器21，用來探測排泄氣壓，監控系統運行狀態。
[0034]本實施例電磁閥擁有一個進氣口，左右兩個出氣口(工作口)和兩個排泄口并具有三個工作狀態。
[0035]初始狀態時，壓縮機不工作，電磁閥的兩個線圈都不得電，電磁閥處于“中泄”狀態。此時電磁閥的進氣口被關閉，電磁閥的出氣口與排泄口相連通，從而使兩個閥組件的先導壓力腔與大氣相連通，致使兩個閥組件的先導壓力腔內無壓力，兩閥組件的排泄口被封閉，換向閥的進氣口與兩個出氣口之間導通。換向閥狀態見圖2。該狀態為初始狀態，換向閥的兩個閥組件排泄口均處于關閉狀態，這樣一來，干燥器對外的兩個氣路接口就均與大氣隔離，杜絕了裝置在運輸、存放或工作間歇過程中外界潮濕空氣的侵入，防止吸附劑受潮變質。
[0036]空壓機啟動后，裝置開始工作，向換向閥進氣口輸送壓縮空氣。當供給的高壓濕空氣從雙塔干燥器進氣通道P1進入換向閥1后，對左右兩個干燥器同時充氣，由于最小壓力閥19的蓄壓止回作用，優先建立系統內的控制氣壓力。
[0037]上半周期時，電磁閥15的右側線圈得電，電磁閥15右側出氣口和右側排泄口仍保持連通，確保換向閥1右側先導壓力腔不充壓；當系統內壓力超過電磁閥15的先導壓力時，電磁閥15進氣口與右側的出氣口導通，右側排泄口被關閉；電磁閥15右側的出氣口對換向閥1右側閥組件的先導壓力輸入口充壓，使得換向閥1右側閥組件動作，令換向閥右側出氣口與排泄口導通。進入換向閥的氣體從左側閥組件的出氣口吹出通往第一干燥器13進行干燥，此時左側干燥塔作為“吸附塔”。第一干燥塔13的出氣一部分經過第一單向閥16、最小壓力閥19后向氣缸供氣，同時向電磁閥15提供先導壓力；另一部分經由節流閥20反向吹入第二干燥塔14，此時與第二干燥塔14連接的右側閥組件的排泄口和出氣口與大氣相通，這樣反向吹入的高壓氣體在減壓環境下膨脹，自上而下地吹掃塔內的干燥劑，并帶走干燥劑內的濕空氣，最終通過消音器2降噪處理后排出，從而實現對第二干燥塔14的脫附再生。此時，右側干燥塔為“再生塔”。換向閥狀態見圖3。
[0038]當工作一段時間后，進入下半周期。電磁閥進行先導壓力氣體的切換，及右側線圈失電，左側線圈得電，原先的“干燥塔”轉換為“再生塔”，原先的“再生塔”轉換為“干燥塔”。氣路走向相反，本例中不再詳細描述。換向閥狀態見圖4。
[0039]如此，上半周期與下半周期交替循環，周而復始，可保證雙塔干燥器的正常工作。
[0040]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種氣動換向閥，包括閥體，設置于閥體的兩個閥組件，每個閥組件均具有可滑動的活塞、先導壓力輸入口、以及設置于閥體上的互相連通的進氣口、出氣口、排泄口，活塞的第一端設置有模板和壓簧，所述模板與先導壓力輸入口之間形成密封的先導壓力腔，活塞的第二端設置有閥芯，當壓簧處于釋放狀態時，閥芯的外側面封閉排泄口，進氣口與出氣口之間為通路；當壓簧處于壓縮狀態時，閥芯的內側面封閉進氣口與出氣口之間的氣路，出氣口和排泄口之間為通路。
2.根據權利要求1所述的氣動換向閥，其特征在于:兩個閥組件共用一個設置于閥體上的進氣口。
3.根據權利要求2所述的氣動換向閥，其特征在于:所述閥體內具有腔室，該腔室具有與兩個閥組件進氣口連通的進氣口、以及分別與兩個閥組件的出氣口和排泄口連通的兩個出氣口，腔室的出氣口與對應閥組件出氣口和排泄口形成一個三通管路；當某一側閥組件的壓簧處于釋放狀態時，腔室相應側的出氣口與該閥組件的出氣口之間為通路，此時，該側閥組件的進氣口與出氣口連通；當某一側閥組件的壓簧處于壓縮狀態時，腔室相應側的出氣口被封閉，此時，該側閥組件的出氣口和排泄口之間為通路。
4.根據權利要求3所述的氣動換向閥，其特征在于:所述腔室開設有兩組容閥芯穿過的通孔，靠近閥芯一端的通孔為腔室的出氣口，遠離閥芯的通孔內壁嵌有包裹在活塞上的密封圈，用于隔斷腔室與先導壓力腔。
5.根據權利要求4所述的氣動換向閥，其特征在于:所述每個閥組件中，閥芯的外側面嵌有與閥組件排泄口相適應的環形橡膠；閥芯的內側面嵌有與腔室對應出氣口相適應的環形橡膠。
6.根據權利要求4所述的氣動換向閥，其特征在于:所述每個閥組件中，排泄口的內側設置有環形橡膠；腔室出氣口的外側設置有環形橡膠。
7.根據權利要求1所述的氣動換向閥，其特征在于:閥組件的排泄口連接有消音器。
【文檔編號】F16K11/20GK204099656SQ201420501221
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】牛瑞, 周其顯, 楊俊 , 劉寅虎, 朱新宇 申請人:南京浦鎮海泰制動設備有限公司