CN104315228B - 先导电磁换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及先导电磁换向阀，包括阀体，阀体内设有阀腔，阀腔的腔壁上设有第一、第二、第三气口，阀腔中移动装配有活门组件，阀体上设置有电磁铁、进气控制通道和与活门组件一侧导通的出气控制通道，阀腔的腔壁上设置有与进气控制通道连通的密封圈安装槽，密封圈安装槽中安装有K型密封圈，K型密封圈的外周面上具有与进气控制通道连通的环形承压槽，K型密封圈的左、右密封唇边分别与密封圈安装槽的左、右槽壁密封配合，阀腔的腔壁与活门组件之间设有连通K型密封圈的左端面或右端面与第一气口的连通通道。本发明提供了一种不需设置额外控制气路的先导电磁换向阀。

Description

先导电磁换向阀

技术领域

本发明涉及一种先导电磁换向阀。

背景技术

为了使换向的控制更为简单，先导电磁换向阀的应用越来越广泛。现有的先导电磁换向阀如中国专利CN2618013Y公开的“电磁三通换向阀”，该换向阀包括阀体，阀体内设有导向方向沿左右方向延伸的阀腔，阀腔的腔壁上置有由右至左顺序设置有第一气口、第二气口和第三气口，阀腔中导向移动装配有活门组件，活门组件的左端与阀体之间设置有复位弹簧，活门组件的右侧设置有气室，阀体上设置有电磁铁，电磁铁包括铁芯、电磁线圈和铁芯弹簧，阀体上还设置有进气控制通道和通向气室的出气控制通道，铁芯设置进气控制通道和出气控制通道之间。活门组件在阀腔中往复移动的过程中具有导通第一、第二气口封堵第三气口的第一工作位和导通第二、第三气口封堵第一气口的第二工作位，在电磁铁未通电时，铁芯在铁芯弹簧的作用力下封堵进气控制通道，此时没有气体通向活门组件前侧的气室，活门组件在复位弹簧作用下处于第一工作位，第一气口、第二气口导通，第三气口被封堵；当电磁铁通电时，铁芯前移，气体经进气控制通道、出气控制通道进入活门组件右侧的气室中，受气室中气体压力的作用，活门组件朝左移动至第二工作位，第一气口被封堵，第二气口、第三气口导通。现有的这种电磁换向阀通过电-气联合控制可以在较小的电磁作用力下实现换向，但是其也存在如下问题：要想实现电磁阀的换向，需要在进气、出气控制通道中通入额外的控制气体，这就需要设置额外的控制气路，这会增加整个电磁换向阀的结构复杂程度和制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不需设置额外控制气路的先导电磁换向阀。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

先导电磁换向阀，包括阀体，阀体内设置有沿左右方向延伸的阀腔，阀腔的腔壁上设置有第一气口、第二气口和第三气口，阀腔中移动装配有活门组件，活门组件在阀腔中往复移动的过程中具有导通第一、第二气口封堵第三气口的第一工作位和导通第二、第三气口封堵第一气口的第二工作位，阀体上设置有电磁铁、进气控制通道和与所述活门组件一侧导通的出气控制通道，电磁铁的铁芯位于进气控制通道和出气控制通道之间，阀腔的腔壁上设置有与所述进气控制通道连通的密封圈安装槽，密封圈安装槽中安装有K型密封圈，K型密封圈的外周面上具有与所述进气控制通道连通的的环形承压槽，K型密封圈的左、右密封唇边分别与密封圈安装槽的左、右槽壁密封配合，阀腔的腔壁与活门组件之间设有连通K型密封圈的左端面或右端面与第一气口的连通通道。

所述K型密封圈、第二气口和第三气口均位于所述第一气口的左侧。

所述电磁铁的铁芯弹簧为锥形弹簧。

第一气口、第二气口和第三气口平行设置且位于所述阀体的同一侧。

第一气口、第三气口和第二气口由右至左顺序布置，K型密封圈位于第三气口和第一气口之间。

阀腔中设置有活门座，活门座上设置有与所述第二气口连通的径向孔和沿左右方向延伸的轴向导向孔，径向孔和轴向导向孔连通，活门组件包括左右分体设置的第一活门和第二活门，第一活门、第二活门与阀体之间分别设置有第一复位弹簧和第二复位弹簧，第一活门包括左右设置的大径段和小径段，大径段与阀腔的腔壁密封滑动配合，小径段与轴向导向孔的孔壁密封滑动配合，阀体上于大径段的左侧设有与出气控制通道连通的气室，第二活门与K型密封圈滑动密封配合，所述连通通道设置于第二活门与阀腔的腔壁之间，第二活门上设置有沿左右方向贯穿第二活门的穿孔，穿孔的右端与第一气口连通，活门座的右端设有第一密封唇口，第二活门的左端设有与第一密封唇口密封配合以在活门组件处于第一工作位时和K型密封圈一起封堵第三气口的橡胶密封层，第一活门的右端设有用于与橡胶密封层密封配合以在活门组件处于第二工作位时封堵第一气口的第二密封唇口，第二密封唇口与轴向导向孔的孔壁之间设有用于活门组件处于第二工作位时导通第二、第三气口、在活门组件处于第一工作位时导通第二气口与穿孔的导通间隙。

所述第二复位弹簧套设于第二活门上，第一复位弹簧穿设于第二活门的穿孔中。

所述橡胶密封层与第二活门硫化成一体结构。

本发明的有益效果为：当电磁铁未通电时，进气控制通道被电磁铁的铁芯封堵，活门组件处于第一工作位，此时第一气口与第二气口导通，第三气口被封堵，进气控制通道中储存有一定气体，该气体对K型密封圈外周面上的环形承压槽施压，因此K型密封圈的左、右密封唇边分别与密封圈安装槽的左、右槽壁密封配合，在电磁铁通电时，铁芯让开进气控制通道，第一气口中压缩气体经连通通道对K型密封圈的左端面或右端面施压从而压缩K型密封圈，K型密封圈的对应侧密封唇边被压缩变形而为气体让开一条通道，第一气口的气体经该通道、进气控制通道和出气控制通道进入活门组件一侧，从而推动活门组件由第一工作位运动至第二工作位。本发明通过使用第一气口的气体为控制气体，从而不需设置额外的控制气路，需要换向时仅需电磁铁通电即可，即简化了先导电磁换向阀的结构，也降低了先导电磁换向阀的控制难度。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

先导电磁换向阀的实施例如图1所示：包括阀体12及设置于阀体上端的电磁铁11，电磁铁包括线圈、铁芯和铁芯弹簧13，铁芯弹簧为由下至上直径逐渐变大的锥形弹簧。阀体内设置有沿左右方向延伸的阀腔，阀腔的腔壁上由右至左顺序设有第一气口23、第三气口22和第二气口21，第一气口23、第二气口21和第三气口22平行设置且位于阀体12的同一侧。阀腔中移动装配有活门组件，阀腔中还设置有活门座4，活门座上设置有与第二气口连通的径向孔和沿左右方向延伸的轴向导向孔，径向孔和轴向导向孔连通。活门组件包括左右分体设置的第一活门3和第二活门9，第一活门、第二活门与阀体之间分别设置有第一复位弹簧10和第二复位弹簧6，第一活门包括左右设置的大径段31和小径段32，大径段通过第一K型密封圈2与阀腔的腔壁密封滑动配合，第一K型密封圈设置于大径段上，小径段通过第二K型密封圈与轴向导向孔的孔壁密封滑动配合，第二K型密封圈设置于活门座上，阀体上于大径段的左侧设置有气室15。第二活门通过第三K型密封圈8与阀腔的腔壁密封滑动配合，第三K型密封圈设置于阀体上开设的密封圈安装槽中，密封圈安装槽位于第一气口与第二气口之间，K型密封圈是指密封圈在垂直于其周向的截面形状为K形，K型密封圈属于现有技术，K形密封圈具有左、右密封唇边，左、右密封唇边之间形成环形承压槽，K形密封圈的内周面用于与对应件滑动密封配合，由于K型密封圈的内周面为内凸结构，因此K型密封圈内周面也成为密封圈凸缘，第三K型密封圈的内周面与第二活门密封滑动配合，第二K型密封圈的内周面与小径段密封滑动配合，第一K型密封圈的内周面与阀腔的腔壁密封滑动配合。环形承压槽位于K型密封圈的外周面上，使用时在环形承压槽中充入一定量的工作气体，使K型密封圈的左、右密封唇边紧贴密封圈安装槽的左、右槽壁，密封圈凸缘紧贴密封面，从而实现了气动件之间的动密封，由于密封时的压紧力取决于环形承压槽中的气体压力，实现了气体压力越大则密封压紧力越大、气体压力越小则密封压紧力越小的理想密封效果，提高了气动件的灵敏度，减少了磨损，提高了可靠性，同时也改善了其耐受环境的性能。阀体上还设置有进气控制通道18和通向气室的出气控制通道14，电磁铁的铁芯位于进气控制通道和出气控制通道之间，进气控制通道18与第三K型密封圈的环形承压槽和密封圈安装槽连通，阀腔的腔壁与第二活门之间设有连通第三K型密封圈的右端面与第一气口的连通通道20。第二活门上设置有沿左右方向贯穿第二活门的穿孔，穿孔的右端与第一气口连通，第二复位弹簧6套设于第二活门上，第一复位弹簧10穿设于第二活门上的穿孔中，活门座的右端设有第一密封唇口17，第二活门的左端设有与第一密封唇口17密封配合以在活门组件处于第一工作位时和第三K型密封圈8一起封堵第三气口的橡胶密封层，橡胶密封层与第二活门硫化成一体结构，第一活门的右端设有用于与橡胶密封层密封配合以在活门组件处于第二工作位时封堵第一气口的第二密封唇口19，第二密封唇口与轴向导向孔的孔壁之间设有用于活门组件处于第二工作位时导通第二、第三气口、活门组件处于第一工作位时导通第二气口与穿孔的导通间隙16。图中项1表示顶盖；项5表示设置于活门座与阀体之间的O型密封圈；项7表示供第二复位弹簧安装的弹簧座。

下面对本先导电磁换向阀的工作过程进行说明：当电磁铁未通电时，进气控制通道被铁芯封堵，即先导阀口处于关闭状态，第一活门及第二活门分别受各自复位弹簧的作用处于最左端位置，活门组件处于第一工作位，第二活门上的橡胶密封层与活门座上的第一密封唇口密封配合，第一气口和第二气口经穿孔和第二密封唇口与轴向导向孔之间的导通间隙导通，而由于第三K型密封圈和橡胶密封层与第一密封唇口的共同作用，第三气口被封堵；在电磁铁通电时，铁芯让开进气控制通道，即先导阀口打开，压缩空气经第一气口与第二活门之间的连通通道对第三K型密封圈的右端面施压，第三K型密封圈的右密封唇边被压缩变形从而给压缩气体让开一条通道，压缩气体经该通道、进气控制通道、出气控制通道进入气室，从而驱动第一活门右移，第一活门向右移动过程中推动第二活门右移，橡胶密封层与第一密封唇口脱离，橡胶密封层与第二密封唇口密封配合，此时活门组件处于第二工作位，第三K型密封圈的右密封唇边虽然被压缩变形，但第三K型密封圈的左密封唇边依然与密封圈安装槽的左槽壁密封配合，因此在第三K型密封圈的左密封唇边和第二密封唇口、橡胶密封层的共同作用下，第一气口被封堵，此时第二气口经第二密封唇口与轴向导向孔之间的导通间隙与第三气口连通。铁芯弹簧采用锥形弹簧，对铁芯有缓冲冲击的作用，减少吸合时的冲击，同时也具有较大的横向稳定性，延长铁芯的使用寿命；橡胶密封层与第二活门硫化成一体结构，密封性好；各气口均设置于阀体的同一侧，这样方便将阀体安装于相应动车上；仅通过气口之间的互换便能实现常开阀与常闭阀的功能。本先导电磁换向阀的工作简单、可靠性强、反应迅速，可适用于轨道车辆雨刷系统中使用，可以满足轨道交通中动车时速块、运行时间的要求。

在本发明的其它实施例中：第一、第二K型密封圈还可以被O型密封圈代替；铁芯弹簧还可以是柱形弹簧；各气口还可以分别位于阀体的不同侧；第一复位弹簧也可以不穿设于第二活门的穿孔中，比如说第二复位弹簧设置于第一活门的左端与阀体之间，此时第二复位弹簧为一个拉簧；第三K型密封圈还可以设置于第一气口的右侧，此时需要在第二活门或阀体上设置其它的密封圈来保证活门组件处于第二工作位时，第一气口的压缩气体不能经第二活门与阀体之间流向第三气口；第三气口也可以位于第二气口的左侧；当然活门组件的结构形式还可以采用如背景技术中指出的活门组件。

Claims (8)

1.先导电磁换向阀，包括阀体，阀体内设置有沿左右方向延伸的阀腔，阀腔的腔壁上设置有第一气口、第二气口和第三气口，阀腔中移动装配有活门组件，活门组件在阀腔中往复移动的过程中具有导通第一、第二气口封堵第三气口的第一工作位和导通第二、第三气口封堵第一气口的第二工作位，阀体上设置有电磁铁、进气控制通道和与所述活门组件一侧导通的出气控制通道，电磁铁的铁芯位于进气控制通道和出气控制通道之间，其特征在于：阀腔的腔壁上设置有与所述进气控制通道连通的密封圈安装槽，密封圈安装槽中安装有K型密封圈，K型密封圈的外周面上具有与所述进气控制通道连通的的环形承压槽，K型密封圈的左、右密封唇边分别与密封圈安装槽的左、右槽壁密封配合，阀腔的腔壁与活门组件之间设有连通第一气口与K型密封圈的左端面或右端面的连通通道。

2.根据权利要求1所述的先导电磁换向阀，其特征在于：所述K型密封圈、第二气口和第三气口均位于所述第一气口的左侧。

3.根据权利要求1所述的先导电磁换向阀，其特征在于：所述电磁铁的铁芯弹簧为锥形弹簧。

4.根据权利要求1所述的先导电磁换向阀，其特征在于：第一气口、第二气口和第三气口平行设置且位于所述阀体的同一侧。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的先导电磁换向阀，其特征在于：第一气口、第三气口和第二气口由右至左顺序布置，K型密封圈位于第三气口和第一气口之间。

6.根据权利要求5所述的先导电磁换向阀，其特征在于：阀腔中设置有活门座，活门座上设置有与所述第二气口连通的径向孔和沿左右方向延伸的轴向导向孔，径向孔和轴向导向孔连通，活门组件包括左右分体设置的第一活门和第二活门，第一活门、第二活门与阀体之间分别设置有第一复位弹簧和第二复位弹簧，第一活门包括左右设置的大径段和小径段，大径段与阀腔的腔壁密封滑动配合，小径段与轴向导向孔的孔壁密封滑动配合，阀体上于大径段的左侧设有与出气控制通道连通的气室，第二活门与K型密封圈滑动密封配合，所述连通通道设置于第二活门与阀腔的腔壁之间，第二活门上设置有沿左右方向贯穿第二活门的穿孔，穿孔的右端与第一气口连通，活门座的右端设有第一密封唇口，第二活门的左端设有与第一密封唇口密封配合以在活门组件处于第一工作位时和K型密封圈一起封堵第三气口的橡胶密封层，第一活门的右端设有用于与橡胶密封层密封配合以在活门组件处于第二工作位时封堵第一气口的第二密封唇口，第二密封唇口与轴向导向孔的孔壁之间设有用于活门组件处于第二工作位时导通第二、第三气口、在活门组件处于第一工作位时导通第二气口与穿孔的导通间隙。

7.根据权利要求6所述先导电磁换向阀，其特征在于：所述第二复位弹簧套设于第二活门上，第一复位弹簧穿设于第二活门的穿孔中。

8.根据权利要求6所述的先导电磁换向阀，其特征在于：所述橡胶密封层与第二活门硫化成一体结构。