CN102247745B - 一种机电双控空气干燥器、车辆气压制动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电双控空气干燥器、采用这种干燥器的车辆气压制动系统以及装有这种气压制动系统的车辆。所述机电双控空气干燥器包括多功能底座、空气干燥筒、输入口、输出口、排气口、机械调节器、电子控制单元，其中，多功能底座内部设有集油水和集渣通道、带排气活塞的排气口、用于连接不同空气干燥筒的漏斗形环形通道和联结螺纹、机械调节器及其下部设置的电子控制单元。空气压缩机输出的压缩空气通过输入口进入本发明的机电双控空气干燥器，当机械调压控制不准确时，首先采用电子控制系统对压力进行控制，分子筛进行再生等功能，当电子控制系统失效时，采用机械控制装置作为保护，可实质性地提高车辆气压制动系统的可靠性。

Description

一种机电双控空气干燥器、车辆气压制动系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆压缩空气制动系统的干燥过滤设备，尤其涉及一种机电双控空气干燥器，以及具有该机电双控空气干燥器的车辆气压制动系统和装有这种系统的车辆。 

背景技术

目前大型车辆，如大货车、大型客车等车辆大多使用压缩空气制动系统，在车辆气压制动系统中，由空气压缩机提供的压缩气体含有较高量的水分、机油和杂质，容易引起制动系统内金属元件锈蚀、橡胶密封件龟裂、润滑脂分解、管路堵塞、阀类元件无动作等问题，气压制动系统利用空气干燥器对压缩气体进行过滤、冷凝、除油、干燥及调节系统压力。传统的空气干燥器因采用纯机械结构，容易出现压力控制不准确，分子筛进行再生控制等待时间过长等缺陷，最终导致干燥器过早失效。目前有的车辆气压制动系统选用电控空气干燥器以弥补传统空气干燥器的缺陷，如申请号为2010202172137，名称为《电控空气干燥器》的中国实用新型专利，但是电控空气干燥器因采用纯电源控制方式，一旦电控系统供电功能丧失，容易出现压力控制及分子筛再生功能丧失，最终导致发生管路爆裂、制动系统中其他气动元件失效等危害。 

发明内容

本发明的目的是提供一种机电双控空气干燥器，保留原有干燥器及电控干燥器的功能，并将两者合为一体，当机械调压控制不准确时，首先采用电子控制系统对压力进行控制，分子筛进行再生等功能，当电子控制系统失效时，采用机械控制装置作为保护，可实质性地提高车辆气压制动系统的可靠性。 

为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下： 

一种机电双控空气干燥器包括多功能底座、空气干燥筒、输入口、输出口、排气口、机械调节器、电子控制单元，用于替代传统空气干燥器和电控空气干燥器。 

优选的是，其中的多功能底座左侧设置输入口、右侧设置输出口、下部设置排气口，多功能底座内部左侧靠近输入口的位置纵向向下设有集油、集水及集渣通道。多功能底座的下端设置排气口，排气口内设有排气活塞，排气活塞用于将沉积在其上的水分、油脂、杂质排向大气。 

优选的是，排气活塞与集油、集水及集渣通道连通，输入口与空气压缩机的输出口连通，输出口与车辆制动系统连通。从空压机输出的压缩空气通过输入口进入干燥器，部分机油、水分、杂质由于重力作用会通过集油、集水及集渣通道延向下掉入到排气活塞四周。 

优选的是，多功能底座的内部上方设有漏斗形环形通道和联结螺纹，用于联结不同的空气干燥筒。 

优选的是，多功能底座的内部右侧靠近输出口处，设有机械调节器，机械调节器下部设置有电子控制单元。可直接采用电子控制系统对压力进行控制，在电子控制系统失效时，采用机械控制装置对压力进行控制。 

优选的是，机械调节器包括回位弹簧、切换活塞、控制通道、O型圈压盖、O型圈、V型圈、调压活塞、调压弹簧、左弹簧座、右弹簧座、压盖、调整螺钉及数只O型密封圈。其中，最左侧设置的回位弹簧为横置的金属螺旋弹簧，回位弹簧左侧抵在集油、集水及集渣通道右壁的外侧，回位弹簧的右侧与切换活塞左端接触，以推动切换活塞回位。 

优选的是，机械调节器中的切换活塞为横向设置，其左端的下侧设有控制通道。机械调节器通过控制通道与电子控制单元连通，并对电子控制单元进行排气控制。 

优选的是，切换活塞中部设有小孔将切换活塞内外连通，且的小孔下侧可连接通道，切换活塞右端还设有小孔将切换活塞内外连通。 

优选的是，切换活塞右端外侧套设有O型圈压盖、O型圈和调压活塞。调压活塞左侧的外部套设有V型圈，以对调压活塞进行定位。 

优选的是，调压活塞右侧设置左弹簧座，左弹簧座和右弹簧座之间设置调压弹簧，调压弹簧为横置的金属螺旋弹簧。其中，右弹簧座的右侧与调整螺钉接触，调整螺钉的右侧设置有压盖，可通过调整螺钉调节调压弹簧的预压力。 

优选的是，电子控制单元在原电控空气干燥器的基础上将控制干燥器的排气通道直接连通到机械调节器的控制通道上。 

一种车辆气压制动系统，其包括具有上述的机电双控空气干燥器。 

一种车辆，其包括上述的车辆气压制动系统。 

本发明的有益效果为： 

1．采用机械控制和电子控制装置，保留了原有干燥器及电控干燥器的全部功能，并将两者集成为一体，解决了长期以来电控调压与机械调压功能因共用同一控制气压会冲突而无法实现机械、电子结构一体化的技术难题；

2．当机械调压控制不准确时，首先采用电子控制系统对压力进行控制，分子筛进行再生等功能；

3．当电子控制系统失效时，采用机械控制装置作为保护，实质性地提高车辆气压制动系统的可靠性。

附图说明

图1为按照本发明的一种机电双控空气干燥器的一优选实施例的示意图； 

图2为按照本发明的一种机电双控空气干燥器的一优选实施例的机械调节器部分的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。 

一种机电双控空气干燥器，如图1所示，包括多功能底座2、空气干燥筒3、输入口22、输出口23、排气口24、机械调节器20、电子控制单元5，用于替代传统空气干燥器和电控空气干燥器。 

其中，多功能底座2的左侧设置输入口22、右侧设置输出口23、下部设置排气口24。多功能底座2内部左侧靠近输入口22的位置纵向向下设有集油、集水及集渣通道25。多功能底座2的下端设置排气口24，排气口24内设有排气活塞1，用于将沉积在其上的水分、油脂、杂质排向大气。排气活塞1与集油、集水及集渣通道25连通，输入口22与空气压缩机的输出口连通，输出口23与车辆制动系统连通。从空压机输出的压缩空气通过输入口22进入空气干燥器，部分机油、水分、杂质由于重力作用会通过集油、集水及集渣通道25延向下掉入到排气活塞1的四周。 

多功能底座2的内部上方设有漏斗形环形通道26和联结螺纹27，用于联结不同的空气干燥筒3。 

多功能底座2的内部右侧靠近输出口23处，设有机械调节器20，机械调节器20下部设置有电子控制单元5。可直接采用电子控制系统5对压力进行控制，在电子控制系统5失效时，采用机械调节器20对压力进行控制。 

机械调节器20，如图2所示，包括回位弹簧6、切换活塞7、控制通道8、O型圈压盖11、O型圈21、V型圈12、调压活塞14、调压弹簧15、左弹簧座16、右弹簧座17、压盖18、调整螺钉19及数只O型密封圈。其中，最左侧设置的回位弹簧6为横置的金属螺旋弹簧，回位弹簧6左侧抵在集油、集水及集渣通道25右壁的外侧，回位弹簧6的右侧与切换活塞7左端接触，以推动切换活塞7回位。 

机械调节器20中的切换活塞7为横向设置，其左端的下侧设有控制通道8。机械调节器20通过控制通道8与电子控制单元5连通，并对电子控制单元5进行排气控制。切换活塞7中部设有小孔10将切换活塞7内外连通，且小孔10下侧可连接通道9，切换活塞7右端还设有小孔13将切换活塞7内外连通。 

切换活塞7右端外侧套设有O型圈压盖11、O型圈21和调压活塞14。调压活塞14左侧的外部套设有V型圈12，以对调压活塞14进行定位。 

调压活塞14右侧设置左弹簧座16，左弹簧座16和右弹簧座17之间设置调压弹簧15，调压弹簧15为横置的金属螺旋弹簧。其中，右弹簧座17的右侧与调整螺钉19接触，调整螺钉19的右侧设置有压盖18，可通过调整螺钉19调节调压弹簧15的预压力。 

电子控制单元5在原电控空气干燥器的基础上将控制干燥器的排气通道直接连通到机械调节器的控制通道8上。 

一种车辆气压制动系统，其包括具有上述的机电双控空气干燥器。 

一种车辆，其包括上述的车辆气压制动系统。 

工作原理： 

A．常规过滤输出

输入口22连接空气压缩机，在车辆启动后或正常行驶过程中，从空气压缩机输出的压缩空气通过输入口22进入本发明的机电双控空气干燥器，部分机油、水分、杂质由于重力作用会通过集油、集水及集渣通道25延向下气流箭头方向进入到排气活塞1四周，其他气体通过向上气流箭头方向通过空气干燥筒3进行过滤、冷凝、除油、干燥后的空气通过输出口23输出到车辆制动系统中。

B．电控排气、及停止排气 

经干燥过滤后的另一路气体进入机械调节器20，如图2的2.5倍放大图所示，气体按气流箭头所示分别进入机械调节器20的调压活塞14左侧和电子控制单元5中的传感器及回流电磁阀、排气电磁阀输入口，当输出口气压达到车辆制动系统额定工作气压以上时，由电子控制系统5精准控制排气电磁阀，此时从排气电磁输出的控制气压按通道8供气箭头所示进入控制腔，控制机械调节器切换活塞7向左方移动，因切换活塞7的运动会带动小孔13一起运动，当小孔跃过O型圈21时，等待在调压活塞14左侧的气压分别经小孔13、10按通道9所示通道进入排气活塞1顶部，推动排气活塞1向下运动，空气干燥器排气、分子筛再生，此时沉积在排气活塞1四周的机油、水分、杂质一同排向大气；排气过程中，当输出口气压降低到车辆制动系统额定工作气压以下时，电子控制系统5发出控制指令关闭排气电磁阀气压，此时切换活塞7在回位弹簧6的作用下推动切换活塞7回位，小孔13回到原位，作用在排气活塞1上部的控制气压进小孔10、13排出大气，空气干燥器停止排气。

C．机械排气、及停止排气 

如果电控系统供电功能丧失，电子控制系统5无法实现排气功能时，作用在机械调节器调压活塞14左侧的气压将逐渐推动其克服右方调压弹簧15设定的弹簧力而向右方运动，因调压活塞14的运动会带动O型圈21一起运动，当O型圈跃过小孔13时，等待在调压活塞14左侧的气压分别经小孔13、10从通道9进入排气活塞1的顶部，推动排气活塞1向下运动，实现空气干燥器排气、分子筛再生，此时沉积在排气活塞1四周的机油、水分、杂质一同排向大气；排气过程中，当输出口气压降低到制动系统额定工作气压以下时，作用在调压活塞14右方的调压弹簧15推动其回位，调压活塞14上的O型圈21回到原位，作用在排气活塞1上部的控制气压进小孔10、13排出大气，空气干燥器停止排气。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。 

与任何发明相同，本发明的基础是已经公知的现有技术，其各个组成部分也来自于现有技术，为了使本说明书简明，对这些组成部分并没有事无巨细地一一详细描述，本领域技术人员在阅读了本说明书后自然知其所云。在阅读了本说明书后，本领域技术人员会相信，由这些现有技术的结合构成的本发明凝结了发明人大量创造性劳动的结果。 

Claims (17)

1.一种机电双控空气干燥器，包括空气干燥筒（3）、输入口（22）、输出口（23）、排气口（24），其特征在于，还包括多功能底座（2）、机械调节器（20）、电子控制单元（5），其中机械调节器(20)包括回位弹簧(6)、切换活塞(7)、第一通道(8)、调压活塞(14)、调压弹簧(15)，切换活塞(7)左端下侧设有第一通道(8)，切换活塞(7)中部设有第一小孔(10)将切换活塞(7)内外连通，所述第一小孔(10)下侧连接第二通道(9)，并且切换活塞(7)右端设有第二小孔(13)将切换活塞(7)内外连通。

2.如权利要求1所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述的多功能底座（2）的左侧设置输入口（22）、右侧设置输出口（23）、下部设置排气口（24），且多功能底座（2）的内部靠近所述输入口（22）的位置纵向向下设有集油、集水及集渣通道（25）。

3.如权利要求2所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述多功能底座（2）的下端设置排气口（24），所述排气口（24）内设有排气活塞（1），用于将沉积在其上的水分、油脂、杂质排向大气。

4.如权利要求3所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述的排气活塞（1）与所述集油、集水及集渣通道（25）连通，所述输入口（22）与空气压缩机的输出口连通，所述输出口（23）与车辆制动系统连通。

5.如权利要求1所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述多功能底座（2）的内部上方设有漏斗形环形通道（26）和联结螺纹（27），用于联结不同的空气干燥筒（3）。

6.如权利要求2所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述多功能底座（2）的内部右侧靠近输出口（23）处，设有所述机械调节器（20），所述机械调节器（20）下部设置有所述电子控制单元（5）。

7.如权利要求6所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述机械调节器（20）还包括O型圈压盖（11）、O型圈（21）、V型圈（12）、左弹簧座（16）、右弹簧座（17）、端部压盖（18）、调整螺钉（19）及数只O型密封圈。

8.如权利要求7所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述机械调节器（20）中的最左侧设置的回位弹簧（6）为横置的金属螺旋弹簧，所述回位弹簧（6）左侧抵在所述集油、集水及集渣通道（25）右壁的外侧，所述回位弹簧（6）的右侧与所述切换活塞（7）左端接触，以推动所述切换活塞（7）回位。

9.如权利要求7所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述切换活塞（7）右端外侧套设有O型圈压盖（11）、O型圈（21）和调压活塞（14）。

10.如权利要求7所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述调压活塞（14）左侧的外部套设有V型圈（12），以对所述调压活塞（14）进行定位。

11.如权利要求7所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述调压活塞（14）右侧设置所述左弹簧座（16）。

12.如权利要求11所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述左弹簧座（16）和所述右弹簧座（17）之间设置调压弹簧（15），所述调压弹簧（15）为横置的金属螺旋弹簧。

13.如权利要求12所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述右弹簧座（17）的右侧与调整螺钉（19）接触，所述调整螺钉（19）的右侧设置有端部压盖（18），可通过所述调整螺钉（19）调节所述调压弹簧（15）的预压力。

14.如权利要求7所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，其通过所述第一通道（8）与所述电子控制单元（5）连通，并对所述电子控制单元（5）进行排气控制。

15.如权利要求14所述的机电双控空气干燥器，其特征在于，所述电子控制单元（5）将干燥器的排气通道直接连通到机械调节器的第一通道（8）上。

16.一种车辆气压制动系统，其特征在于，其包括权利要求1至15中任一项的机电双控空气干燥器。

17. 一种车辆，其特征在于，其包括权利要求16所述的车辆气压制动系统。

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