CN106594327A - 一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀，压缩气源上连接主进气管，主进气管连接第一支气管和第二支气管，在第一支气管上依次连接第一二位二通电磁阀和第一高压气室，第一高压气室连接第一吸附塔，第一高压气室还连接第一出气管，在第一出气管上连接第二二位二通电磁阀，在第二支气管上依次连接第三二位二通电磁阀和第二高压气室，第二高压气室连接第二吸附塔，第二高压气室还连接第二出气管，在第二出气管上连接第四二位二通电磁阀。本发明的优点：本装置适用于高、低压力、环境温度较高且长时间工作的方式时，使用的脉冲供气控制的电磁先导式高压气体组合阀，解决了原有电磁阀在长时间工作后发热导致的问题，它的结构简单、便于维护、使用压力范围广。

Description

一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀

技术领域

本发明涉及流体控制设备技术领域，特别涉及一种吸附式干燥器中采用脉冲供气控制高压气体流向的电磁先导式高压气体组合阀。

背景技术

在气体控制领域中，电磁先导式高压二位三通阀是一种常用部件，是用来控制流体的自动化基础元件，通过电磁阀的开与关来控制二位三通阀中各路径的通与断，用以调整介质的流向、流量等参数，配合不同的电路使用可以满足不同的控制要求。

现有电磁先导式高压二位三通阀的控制气路的通断是采用一只二位三通电磁阀来控制的，在高压、环境温度较高且长时间工作的方式中，例如在高压天然气或氮气干燥净化器中，常常需要连续工作8到20小时以上，容易发生电磁阀因为工作时间过长，线圈发热、线圈电阻增大，导致电磁阀电磁力下降，使二位三通阀产生误动作或直接导致线圈过热损毁，造成工作系统崩溃，不能长期可靠工作。在以上的工作方式中，二位三通电磁阀是始终长时得电或失电的，根本无法对电磁先导式高压二位三通阀的高压气室进行脉冲状供气或放气。

因为电磁先导式高压二位三通阀中所使用的电磁阀其本质上为二位三通电磁阀，得电和失电工作方式如上所述，在以上的工作方式中，二位三通电磁阀是始终长时间得电或失电的，根本无法对电磁先导式高压二位三通阀的高压气室进行脉冲状供气或放气。在实际运行中，受工艺限制，控制气路中各二位二通电磁阀可能产生截止时间累积误差，合格的截止阀在截止状态时，输入端连接至工作气路，输出端亦可能产生细微泄露，长时间的微泄露有可能使高压气室内气压产生误差，在需要确保长时高压时，高压气室缓慢降压；在需要长期压力为零时，高压气室缓慢增压，这两种情况可导致阀芯误动作。

发明内容

本发明的目的是为了解决现阶段二位三通电磁阀长时间得电或失电，无法对其高压气室进行脉冲状供气或放气的缺点，而提出的一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀，其特征在于：包括集装板，在集装板内设有第一进气通道，在第一进气通道上设有进气口，在第一进气通道的两侧分别配合连接第一二位二通电磁阀和第二二位二通电磁阀，在集装板上还设有第二进气通道和第三进气通道，第二进气通道的一端连接第一二位二通电磁阀、另一端连接第一高压二位三通阀，第三进气通道的一端连接第二二位二通电磁阀、另一端连接第二高压二位三通阀，第一高压二位三通阀连接第三二位二通电磁阀，在第一高压二位三通阀上设有第一排气孔，第二高压二位三通阀连接第四二位二通电磁阀，在第二高压二位三通阀设有第二排气孔，在集装板上还分别连接第一接头、第二第一接头、第三接头、第四接头和第五接头；

使用时，压缩气源上连接主进气管，主进气管连接第一支气管和第二支气管，在第一支气管上依次连接第一二位二通电磁阀和第一高压气室，第一高压气室连接第一吸附塔，第一高压气室还连接第一出气管，在第一出气管上连接第二二位二通电磁阀，在第二支气管上依次连接第三二位二通电磁阀和第二高压气室，第二高压气室连接第二吸附塔，第二高压气室还连接第二出气管，在第二出气管上连接第四二位二通电磁阀。

在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

所述第一高压二位三通阀和第二高压二位三通阀结构相同，它们均包括阀体，在阀体内设有阶梯孔，在阶梯孔的一侧设有与其连通的腔体，在阶梯孔的另一侧设有与其连通的高压气室，高压气室连接二位二通电磁阀，高压气室为所述第一高压气室或所述第二高压气室，二位二通电磁阀为所述第一二位二通电磁阀或所述第二二位二通电磁阀；

在腔体内配合连接第一阀座和第二阀座，在第一阀座和第二阀座之间设有球体，在腔体的两侧设有与其连通的进气管道和排气管道，在腔体的中间设有与其连通的吸附塔连接通道，吸附塔连接通道与球体对应设置，在阶梯孔内配合连接第一阀芯，第一阀芯连接球体。

所述第一阀芯为与所述阶梯孔配合的阶梯杆状结构。

所述第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀和第四二位二通电磁阀结构相同，它们均包括固定连接在所述集装板上的第一壳体，在第一壳体内配合连接线圈，在线圈内设有铁芯，铁芯连接第二壳体，在第二壳体内配合连接第三阀座和第四阀座，在第三阀座上设有与高压气室连通的第二进气管道，高压气室为所述第一高压气室或所述第二高压气室，在第四阀座上设有与所述第一进气通道连通的通孔，在第三阀座和第四阀座之间配合连接第二阀芯，在第二阀芯与第四阀座之间配合连接弹簧。

本发明的优点在于：本装置采用脉冲式供气方式，对高压气室中微泄露的气体压力进行修正，在一次切换工作状态时仅需对二位三通电磁阀高压气室脉冲供气1次，建立工作压力状态后即可达到对高压工作气路长时间的运行控制，防止因气体泄露导致阀芯误动作，影响系统的稳定工作。脉冲供气式高压气体组合阀即使长时间或超长时间工作，其得电时间相比于工作时间来说是微不足道的，有效解决了原有电磁阀在长时间工作后发热导致的各种问题，显著提高了电磁先导式高压二位三通阀的耐用性和系统可靠性。

本装置把现有的二位三通电磁阀改换为二位二通电磁阀，并且在其控制气路内增加了一只二位二通电磁阀，用以控制使电磁先导式高压二位三通阀的高压气室进行脉冲状供气或放气，改动很小，原有的电磁先导式高压二位三通阀的工作方式发生了根本的改变，解决了电磁阀线圈长时供电所产生的种种弊病。

附图说明

图1是本发明的基本结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是高压二位三通阀结构示意图；

图4是控制原理图。

具体实施方式

为了使本发明更加清楚明白，以下结合附图对本装置详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供的一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀，其特征在于：包括集装板1，在集装板1内设有第一进气通道2，在第一进气通道2上设有进气口3，在第一进气通道2的两侧分别配合连接第一二位二通电磁阀4和第二二位二通电磁阀5，在集装板1上还设有第二进气通道6和第三进气通道7，第二进气通道6的一端连接第一二位二通电磁阀4、另一端连接第一高压二位三通阀8，第三进气通道7的一端连接第二二位二通电磁阀5、另一端连接第二高压二位三通阀9，第一高压二位三通阀8连接第三二位二通电磁阀10，在第一高压二位三通阀8上设有第一排气孔11，第二高压二位三通阀9连接第四二位二通电磁阀12，在第二高压二位三通阀9设有第二排气孔13，在集装板1上还分别连接第一接头15、第二第一接头15、第三接头16、第四接头17和第五接头18。

所述第一高压二位三通阀8和第二高压二位三通阀9结构相同，它们均包括阀体33，在阀体33内设有阶梯孔35，在阶梯孔35的一侧设有与其连通的腔体34，在阶梯孔35的另一侧设有与其连通的高压气室，高压气室连接二位二通电磁阀，高压气室为所述第一高压气室24或所述第二高压气室29，二位二通电磁阀为所述第一二位二通电磁阀4或所述第二二位二通电磁阀5。

在腔体34内配合连接第一阀座36和第二阀座37，在第一阀座36和第二阀座37之间设有球体38，在腔体34的两侧设有与其连通的进气管道40和排气管道41，在腔体34的中间设有与其连通的吸附塔连接通道42，吸附塔连接通道42与球体38对应设置，在阶梯孔35内配合连接第一阀芯39，第一阀芯39连接球体38，所述第一阀芯39为与所述阶梯孔35配合的阶梯杆状结构。

所述第一二位二通电磁阀4、第二二位二通电磁阀5、第三二位二通电磁阀10和第四二位二通电磁阀12结构相同，它们均包括固定连接在所述集装板1上的第一壳体43，在第一壳体43内配合连接线圈44，在线圈44内设有铁芯45，铁芯45连接第二壳体46，在第二壳体46内配合连接第三阀座47和第四阀座48，在第三阀座47上设有与高压气室连通的第二进气管道49，高压气室为所述第一高压气室24或所述第二高压气室29，在第四阀座48上设有与所述第一进气通道2连通的通孔50，在第三阀座47和第四阀座48之间配合连接第二阀芯51，在第二阀芯51与第四阀座48之间配合连接弹簧52。

使用时，压缩气源19上连接主进气管20，主进气管20连接第一支气管21和第二支气管22，在第一支气管21上依次连接第一二位二通电磁阀4和第一高压气室24，第一高压气室24连接第一吸附塔25，第一高压气室24还连接第一出气管26，在第一出气管26上连接第二二位二通电磁阀5，在第二支气管22上依次连接第三二位二通电磁阀10和第二高压气室29，第二高压气室29连接第二吸附塔30，第二高压气室29还连接第二出气管31，在第二出气管31上连接第四二位二通电磁阀12。

用于控制二位三通阀梯形阀芯动作的压缩空气从控制气路进气口3进入阀集装板1，流向两侧的第一二位二通电磁阀4和第二二位二通电磁阀5。

所述第一吸附塔25的工作原理如下：当第一二位二通电磁阀失电4时，第二阀芯51在弹簧52和气压的共同作用下向第二进气管道49处运动，第二阀芯51端部的密封块堵住第二进气管道49，使第二进气管道49密封，此时从控制气路进气口3进入的气体被隔断在第二进气管道49处，切断第一高压气室24和排气管道41之间的通路，无法进入后续气路。

当第一二位二通电磁阀得电4时，第二阀芯51在线圈电磁力的作用下向第四阀座48的通孔50处运动，但由于第二阀芯51的行程被控制，所以得电时第二阀芯51无法到达通孔50处，因此通孔50不会被密封，从控制气路进气口3进入的控制气体通过第二进气通道6流向第一高压气室24。

通过第一高压气室24的气体，当二位二通电磁阀4再次失电时，第二阀芯51在弹簧52和气压的共同作用下向第二进气管道49处运动，第二阀芯51端部的密封块堵住第二进气管道49，使第二进气管道49密封，切断第一高压气室24和第一排气孔11之间的通路，此时从阀集装板1进入的高压控制气体流进第一高压气室24，由于与第一高压气室24相通的第一阀芯39采用梯形设计，梯形阀芯左端推力远大于右端推力，第一阀芯39在第一高压气室24内气体压力作用下向右推动球体38，打开放气阀口，关闭进气阀口，球体38为钢球，将第一高压二位三通阀8右侧工作气路排气管道41堵住，将进气管道40与吸附塔通道42联通，使干燥器吸附第一吸附塔25内的高压气体通过进气管道40排放至大气中。

当二位二通电磁阀4再次得电时，第二阀芯51在线圈电磁力的作用下向通孔50处运动，但由于第二阀芯51的行程被控制，所以得电时第二阀芯51无法到达通孔50处，因此通孔50不会被密封，此时第一高压气室24通过第一排气孔11与大气联通，目的是将与第一排气孔11连通的第一高压气室24内的高压气体释放至大气中，使第一高压气室24内的压力为零。此时与高压气室相通的第一阀芯39左端推力为零，球体38在工作气路压力推动下向左运动，关闭排气阀口，打开进气阀口，将二位三通阀进气管道40封闭，使二位三通阀右侧工作气路排气管道41与吸附塔通道42联通，使高压气体流入吸附塔中。

以上介绍了脉冲供气式高压气体组合阀一侧的工作情况，由于该阀模块为对称结构，所述第二吸附塔30的工作原理与所述第一吸附塔25的工作原理相同，此处不再叙述。

第一二位二通电磁阀4、第二二位二通电磁阀5、第三二位二通电磁阀10和第四二位二通电磁阀12的运行逻辑为：

在初始充压阶段，第二二位二通电磁阀5和第四二位二通电磁阀12得电，第一二位二通电磁阀4和第三二位二通电磁阀10失电。

因为第一二位二通电磁阀4和第三二位二通电磁阀10失电封死了第一高压气室24和第二高压气室29的进气通道，同时第二二位二通电磁阀5和第四二位二通电磁阀12得电使第一高压气室24和第二高压气室29与外界大气联通，此时第一高压气室24和第二高压气室29内气压等同于大气压力，因此阀芯左端推力为零，此时钢球在工作气路压力推动下封堵住排气阀口，打开进气阀口，高压气体通过进气阀口和吸附塔通道同时流入干燥器的第一吸附塔25和第二吸附塔30中，进行初始充压。

初始充压结束后，进入第一吸附塔25吸附，第二吸附塔30进入再生阶段，第二二位二通电磁阀5脉冲供电，使第一高压气室24脉冲状放气；同时第三二位二通电磁阀10脉冲供电，使第二高压气室29脉冲状供气，第四二位二通电磁阀12和第一二位二通电磁阀4失电。

在第一吸附塔25侧，第一二位二通电磁阀4失电，封死了第一高压二位三通阀8的第一高压气室24的进气通道；同时第二二位二通电磁阀5脉冲得电，使第一高压气室24与外界大气脉冲状联通，此时第一高压气室24内气压等同于大气压力，因此阀芯左端推力为零，钢球在工作气路压力推动下封堵住排气阀口，打开进气阀口，高压气体通过进气阀口和吸附塔通道同时流入干燥器的第一吸附塔25中。工作状态建立后，第二二位二通电磁阀5失电，在理论情况下此时第一高压气室24即使不再与大气联通，第一高压气室24内的气压也应该一直保持等同于大气压力。因此第二二位二通电磁阀5可以保持长时间失电状态。在实际运行中，为防止第一二位二通电磁阀4产生长时间截止累积误差，因此对第二二位二通电磁阀5进行脉冲供电，使第一高压气室24与外界大气脉冲状联通。每过一段时间，例如5分钟，使第一高压气室24与排气孔8脉冲状联通，如3秒，将可能累积在第一高压气室24的气体排入大气。

在第二吸附塔30侧，第四二位二通电磁阀12失电，封死了第二高压二位三通阀9的第二高压气室29与排气管道41的通道，使第二高压气室29不再与外界大气联通；第三二位二通电磁阀10脉冲得电，此时高压控制气体脉冲状，例如3秒，通过第三二位二通电磁阀10及后续气路进入第二高压气室29，此时第二高压气室29内气压等同于工作压力，第一阀芯39左端推力远大于右端推力，推动钢球封堵住进气阀口，打开排气阀口，第二吸附塔30内的气体通过吸附塔连接通道42、排气阀口和排气管道41排往大气中。

工作状态建立后，第三二位二通电磁阀10失电，在理论情况下此时第二高压气室29为密封状态，第二高压气室29内的气压应该一直保持等同于工作压力，因此第三二位二通电磁阀10可以保持长时间失电状态。在实际运行中，为防止第四二位二通电磁阀12产生长时间截止累积误差，因此对第三二位二通电磁阀10进行脉冲供电，每过一段时间，例如5分钟，使第二高压气室29脉冲状补气，防止第二高压气室29内气体因长时间截止累积误差导致压力下降，可能会无法推动第一阀芯39堵住进气阀口，造成误动作的情况出现。

第一吸附塔25吸附第二吸附塔30再生阶段结束后，进入均压阶段。均压阶段与初始充压阶段相同，第二二位二通电磁阀5和第四二位二通电磁阀12得电，第一二位二通电磁阀4和第三二位二通电磁阀10失电。使高压气体同时流入干燥器第一吸附塔25和第二吸附塔30中，进行均压。

均压结束后进入第二吸附塔30吸附，第一吸附塔25进入再生阶段，第四二位二通电磁阀12脉冲供电，使第二高压气室29脉冲状放气；同时第一二位二通电磁阀4脉冲供电，使第一高压气室24脉冲状供气，第二二位二通电磁阀5和第三二位二通电磁阀10失电。此阶段与第一吸附塔25吸附第二吸附塔30再生阶段原理相同，区别仅仅是工作状态相反，因此不再累述。

Claims (4)

1.一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀，其特征在于：包括集装板（1），在集装板（1）内设有第一进气通道（2），在第一进气通道（2）上设有进气口（3），在第一进气通道（2）的两侧分别配合连接第一二位二通电磁阀（4）和第二二位二通电磁阀（53），在集装板（1）上还设有第二进气通道（6）和第三进气通道（7），第二进气通道（6）的一端连接第一二位二通电磁阀（4）、另一端连接第一高压二位三通阀（8），第三进气通道（7）的一端连接第二二位二通电磁阀（5）、另一端连接第二高压二位三通阀（9），第一高压二位三通阀（8）连接第三二位二通电磁阀（10），在第一高压二位三通阀（8）上设有第一排气孔（11），第二高压二位三通阀（9）连接第四二位二通电磁阀（12），在第二高压二位三通阀（9）设有第二排气孔（13），在集装板（1）上还分别连接第一接头（15）、第二第一接头（15）、第三接头（16）、第四接头（17）和第五接头（18）；

使用时，压缩气源（19）上连接主进气管（20），主进气管（20）连接第一支气管（21）和第二支气管（22），在第一支气管（21）上依次连接第一二位二通电磁阀（4）和第一高压气室（24），第一高压气室（24）连接第一吸附塔（25），第一高压气室（24）还连接第一出气管（26），在第一出气管（26）上连接第二二位二通电磁阀（5），在第二支气管（22）上依次连接第三二位二通电磁阀（10）和第二高压气室（29），第二高压气室（29）连接第二吸附塔（30），第二高压气室（29））还连接第二出气管（31），在第二出气管（31）上连接第四二位二通电磁阀（12）。

2.根据权利要求1所述的一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀，其特征在于：所述第一高压二位三通阀（8）和第二高压二位三通阀（9）结构相同，它们均包括阀体（33），在阀体（33）内设有阶梯孔（35），在阶梯孔（35）的一侧设有与其连通的腔体（34），在阶梯孔（35）的另一侧设有与其连通的高压气室，高压气室连接二位二通电磁阀，高压气室为所述第一高压气室（24）或所述第二高压气室（29），二位二通电磁阀为所述第一二位二通电磁阀（4）或所述第二二位二通电磁阀（5）；

在腔体（34）内配合连接第一阀座（36）和第二阀座（37），在第一阀座（36）和第二阀座（37）之间设有球体（38），在腔体（34）的两侧设有与其连通的进气管道（40）和排气管道（41），在腔体（34）的中间设有与其连通的吸附塔连接通道（42），吸附塔连接通道（42）与球体（38）对应设置，在阶梯孔（35）内配合连接第一阀芯（39），第一阀芯（39）连接球体（38）。

3.根据权利要求2所述的一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀，其特征在于：所述第一阀芯（39）为与所述阶梯孔（35）配合的阶梯杆状结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于吸附式干燥器的高压气体组合阀，其特征在于：所述第一二位二通电磁阀（4）、第二二位二通电磁阀（5）、第三二位二通电磁阀（10）和第四二位二通电磁阀（12）结构相同，它们均包括固定连接在所述集装板（1）上的第一壳体（43），在第一壳体（43）内配合连接线圈（44），在线圈（44）内设有铁芯（45），铁芯（45）连接第二壳体（46），在第二壳体（46）内配合连接第三阀座（47）和第四阀座（48），在第三阀座（47）上设有与高压气室连通的第二进气管道（49），高压气室为所述第一高压气室（24）或所述第二高压气室（29），在第四阀座（48）上设有与所述第一进气通道（2）连通的通孔（50），在第三阀座（47）和第四阀座（48）之间配合连接第二阀芯（51），在第二阀芯（51）与第四阀座（48）之间配合连接弹簧（52）。