CN1003637B - 制动控制阀 - Google Patents

Abstract

一个用于车辆流液体压力制动系统的控制阀，包含有口（１６，１８，２０）的外壳（１２），一可在外壳（１２）内运动的柱塞（２８），一位于柱塞（２８）上、容纳密封（６４）的主体部分（６６），并向四周扩展的腔（６０），当密封（６４）运动到与阀座表面（２６）密封接合时，边（７０）与阀座表面（２６）密封接合边（６８）也处于和柱塞（２８）上的密封表面（７２）密封接合，当柱塞（２８）离开阀座表面（２６）时，被封在容纳密封的主体部分（６６）的凹槽（５８）内的高压气体可以通过使边（６８）从密封表面（７２）输曲而逸出，因而防止高压流体从凹槽作用密封。

Description

制动控制阀

本发明涉及机动车辆流体压力制动系统的控制阀。

载重车辆通常装备空气制动器。这些空气制动系统通常包含施加弹力、释放压力的紧急停车制动器（下文将此称作弹性制动器），这类制动器通过安装在车辆仪表板上的控制阀进行控制。此类型的一典型阀公开在美国专利RE25，969中而且在其权利要求1的特征前部分作了描述。当这种制动系统内的压力降低到一预定水平以下时，此类型阀自运动到一把和弹性制动阀连通的释抑压力泄放的位置，或者当要使车辆停车而操纵处置弹性制动器时，可以用手动使其运作。由于当此阀运行时，阀内压力很快从很高数值变化到很低数值，使这种类型的现有阀的密封机构颇为复杂和昂贵。

本发明提供一种价格便宜的阀，就是在一个位于阀动作柱塞内的比较简单的凹槽内放置一比较简单的弹性密封元件。该阀也被设计成用比较便宜，诸如塑料那样的非金属材料制造。

在现有将弹性体或弹性密封件放在凹槽内的阀中，当该密封件处在一高压环境中时，高压会进入该凹槽，当高压突然降低时，在密封件背后的凹槽内的高压不易泄放。因此，在密封一边的低压和凹槽内比较的高压力之间的高压差迫使密封件脱离凹槽。

因此，本发明的特征在于它是一种密封装置，它包含一位于柱塞上的凹槽，一由弹性材料制成，且具有一放置在该凹槽内的主体部分的密封件，该密封件靠密封的弹性保持在所述凹槽内，该密封件包含一从所述凹槽伸出的为了和一位于所述外壳上的密封表面密封接合的部分。

该密封件的另一个特征在于它包含一个从该密封件主体部分环状扩展的并和位于凹槽内的密封表面密封接合的边圈，这样当密封件接触到它的密封表面时，位于密封件主体相对边上的边圈分别相应地和位于阀外壳壁上的密封表面以及和位于凹槽上的密封表面密封接合，但是当阀释放时，容纳密封件的凹槽内流体的高压能使与位于柱塞上的密封表面密封接合的边圈偏移，因而提供一为泄放该凹槽内高压的出口。由于凹槽内的高压能泄放到低压区，不存在迫使密封件脱离凹槽的压差。

因此，本发明的优点是提供了一个和那些在现有技术中适用的相比为简化且更有效的密封机构，因而降低了在这里谈过的这种类型制动控制阀的成本和增加其可靠性。本发明的另一个优点是这里已谈过的简化的密封结构，能使阀体由非金属材料与塑料制造，因而一步降低阀的成本。

本发明的这些和其它的优点，从以下结合附图的说明将更为清楚。附图中;

图1是按照本发明构思制造的制动控制阀的纵剖视图。

图2是图1画圈部分的放大图。

现参照附图，用编号10表示的一制动控制阀通常包含一在其内形成一腔14的外壳12。腔14和一与大气相通的排出口16相连通。腔14也与一出口或排放口18，以及和一入口或供应口20相连通，腔14分段形成一较大直径部分22和一较小直径部分24，两者配合在其间形成一环状扩展的肩26。肩26形成一将在下文说明的阀座表面。

一个用编号28表示的柱塞通常可滑动地放置在腔14内，它包含一从外壳12的开口端32伸出的杆30。安装在杆30顶端的把手34供车辆驾驶员以通常的方式操作。此柱塞分段形成一较小直径部分36和一较大直径部分38。在其间有一肩40。组件42封住外壳12的开口端32，并提供一让杆30伸出去的开口44。组件42的部分被切削掉，以便形成一通过通道48与腔14的较大部分22连通的室46，通道48在图1中用虚线表示。一弹簧50支承着肩40，且能推柱塞28向上到图1所示的位置。一通道52穿过柱塞28并在一之间用普通的O型密封圈54，56隔开的区域和柱塞28的周围部分连通。

现参看图2中所示的细节。柱塞28的肩40被切削掉一部分，用来形成一用编号58表示的沿环状扩展的凹槽。该凹槽58具有一在肩40内沿环状扩展的开口60和一用编号62表示的环状凹腔。一个用编号64表示的弹性体密封件，该密封件具有一在环状上和腔62相一致的主体部分66，且从这里伸到凹槽58的其余部分。一对边圈68，70从主体部分66的相对边伸出。边圈68用于和在凹槽58的壁上形成的密封表面72密封接合，而边圈70通过环状扩展的开口60伸出。

在操作中，阀10的各种部件假定呈图中所示的各种位置，例如，车辆因弹性制动器作用而停车时，因而使释抑压力从弹性制动器泄放出。在此情况下，由于柱塞28的具有O型密封圈54，56的部分是处于组件42内的开口44内，因此在入口或供应口20内的流体压力是被密封住的，因此使通道52被密封住。由于密封件64离开了位于肩26上的密封表面，因而在排出口16和出口或排放口18间的流体被许可基本上可以毫无阻碍地相通，因此在上面提到的弹性制动器内的释抑压力通过出口或排放口18进入排出口6。

参看附图当车辆启动，靠车辆驾驶员，使柱塞28向下运动，因此迫使位于密封件64上的边圈70与肩26上的密封表面密封接合。边圈70与肩26上的密封表面密封接合能产生一轴向力，并通过密封件64的弹性传递，同时也在边圈68和密封表面72间形成密封接触。因此，排出口16和出口或排放口18间的连通被切断，柱塞28的向下运动使通道52与室46连通，如上所述，室46是与腔14的较大直径部分22连通。由于出口或排放口18也和腔14的较大直径部分22连通，因此使入口或供应口20和出口或排放口18间连通，从而将释抑压力传到车辆制造器上。虽然弹簧50要将柱塞28向上推，腔14内的作用在柱塞28的不平衡表面上的高流体压力克服弹簧50的作用力，所以能使密封件64保持与阀座表面26的密封接触。

当然还应当指出，不论密封64多么完善，当密封件64是处于和阀座表面26密封接合，腔14内的流体压力不可避免地将进入腔62。由于边圈68和70与它们各自相应的表面72，26密封接合，流体将被封在腔62内，还由于双重密封，仅有极小的流体（压力）会漏泄到排出口16。然而，当车辆停车和使弹性制动器起作用时，参看附图，柱塞28被向上拉，在腔14的较大直径部分22内的流体压力值会突然降低，这是因为其内的压力直接连到排出口16。在用于类似环境的现有密封件中，其内的高压突然降低到十分低的水平时，不可避免被封在腔62内的流体压力不能通过密封件泄放，因而有一个迫使密封件离腔的趋势，因此使阀不能动作。然而由于柱塞28向上运动消除作用在边圈68和70上使边圈68保持与密封表面72密封接合的轴向力，参看图，被封在腔62上部的压力能使边圈68偏移且使压力逸放，而被封在凹槽底部的压力能通过开口60逸放。因此没有迫使密封件趋于脱离凹槽的力。

综上所述，这种类型的现有技术的阀，由于上面提到的原因，需要比较复杂的需用螺栓将其固定在柱塞上的密封结构。因此，这种阀的柱塞不可能由非金属材料制造，因而这种类型的阀比能够用非金属型材料制造的相应的阀较贵。然而由于在本申请中所阐述的简化的密封结构，不需要复杂的密封固定机构，因此柱塞现能由非金属材料制造，尽管这对本发明申请来说并不是必需的。

Claims (8)

1、一种制动控制阀10包括一外壳（12），该外壳（12）有一为与一流体压力源连通的入口（20），一发送口（18）和一排出口（16），所述外壳（12）限定一和所述入口（20），发送口（18）和排出口（16）连通的腔（14），其特征在于一可滑动安装在所述腔14内且有较大和较小直径部分（38）和36，并在其间限定一肩（40）的阀操作柱塞（28），一位于所述外壳（12）上的阀座表面（26），一位于所述肩（40）上呈环状扩展的凹槽（58），一位于所述柱塞（28）内、和所述凹槽（58）连通的向四周扩展的腔（62），一呈环状扩展的密件（64）包含容纳在所述腔（62）内的主体部分（66）的向四周扩展的密封件（64），为了与阀座表面（26）密封接合通过所述凹槽（58）从所述密封件（64）的主体部分（66）呈环状扩展的边圈（70）当位于柱塞（28）上的肩（40）推得使其被顶住而使排出口（16）与入口（20）及出口（18）相密封隔开，所述柱塞（28）可运动到一位置，使位于柱塞（28）上的肩（40）离开阀座表面（26），从而破坏后者（26）和所述边（70）间的密封接合，结果使排出口（16）和出口（18）相通。

2、根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于所述的柱塞（28）还具有一和所述腔（62）邻靠的密封表面（72），所述的密封件（64）包含一从所述主体部分（66）伸出、为了与所述密封表面（72）密封接合的第二边圈（68），当位于柱塞（28）上的肩（40）运动离开阀座表面（26），上述第二边圈（68）从所述密封表面（72）偏移，以便从所述腔（62）泄放压力，从而防止流体压力从所述腔作用所述密封件。

3、根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于所述密封表面（72）是一基本上平行于所述的阀座表面（26）的平面，据此，使所述的边（70）进入与所述的阀座表面（26）密封接合，所述的边（68，70）一起对着它们相应的表面被推压。

4、根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于所述的密封件（64）是由一弹性材料制成，及密封件（64）的主体部分（66）靠密封的弹性保持在所述的腔内。

5、根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于所述的密封件（64）和所述的柱塞（28）包含为从上述腔（62）泄放压力的配合结构（68，70），当在所述柱塞（28）上的压力值下降，防止在所述腔（62）内的流体压力迫使密封件（64）离开所述腔（62）。

6、根据权利要求5所述的控制阀，其特征在于所述的配合结构包含一位于密封件的所述主体（66）上的，和位于所述柱塞（28）上的一密封表面配合的第二边圈（68）。

7、根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于所述的腔（14）分段限定较大部分（22）和较小部分（24），所述较大部分（22）和较小部分（24）在其中协同配合限定所述的阀座表面（26），所述的阀座表面（26）朝向所述的位于柱塞（28）上的肩（40）。

8、根据权利要求7所述的控制阀，其特征在于所述的入口（20）和所述腔（14）的所述较小部分（24）相通，所述柱塞（28）含有和腔（14）的较小部分（24）相通因而和所述入口（20）相通的通道（52），当柱塞（28）处于所述的位置，即所述肩（40）与阀座表面（26）密封接合时，所述通道（52）与腔（14）的所述较大部分（22）相通，而当柱塞（28）离开所述位置时，所述通道（52）与腔密封隔开。