CN107187438B - 一种集成式气油水分离干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集成式气油水分离干燥装置，包括主阀体进气口、供气清洁和干燥单元、多路保阀分总成、多回路气压保护单元和气体卸载与反吹单元，主阀体进气口连接供气清洁和干燥单元，供气清洁和干燥单元通过多路保阀公共腔连接多回路气压保护单元，多回路气压保护单元再和气体卸载与反吹单元连接。本发明通过多级气油水分离干燥处理，进一步提高了压缩空气中的清洁、干燥效率，提高了制动系统的使用寿命和安全可靠性；通过设置气体卸载与反吹单元，延长供气清洁和干燥单元的使用寿命，降低了生产成本；此装置集成度高、结构紧凑、总体积小，维修方便等，在满足汽车行业标准要求和各种气制动车的安全使用的同时，又能降低高端客车与货车的整车成本。

Description

一种集成式气油水分离干燥装置

技术领域

本发明涉及一种汽车制动技术领域，具体涉及到一种用于汽车制动的集成式气油水分离干燥装置。

背景技术

目前，在汽车上主要用于清洁和干燥压缩空气中的水和油、控制储气筒内气压以及当某一条回路失效时，保证其它回路供气不受影响的装置，称为空气干燥器装置。数年来，一直采用国外技术，其主要装置的结构形式基本没有变化，即在一个大的阀体上，设置有卸载阀和四回路气压保护阀，并在其阀体上面安装有分子筛的干燥罐，形成空气处理单元。该装置存在体积太大、生产成本与维修费用较高、分子筛与干燥罐使用寿命较短、压缩空气中的油水处理不干净等缺陷。

由于技术上存在上述缺陷，目前主要在小，中、大型货车或客车上配置上述的空气干燥器装置。由于压缩空气中的杂质、油、水份未能得到很好的处理，直接进入了制动系统的管路与阀中，导致汽车制动系统中的制动元件频频损坏，给用户或生产厂家带来了高昂的维修费用和维修过程中的麻烦，也给行车安全带来了隐患。

为克服上述缺陷，近年来很多单位做了大量的工作，现有技术中采用了将回流截止阀、旋风油水分离集成于多回路气压保护阀内的方法，去掉了再生气罐，减少了支架、气管、管接头等连接件，从而缩小了装置的总体积，降低了生产成本，但压缩空气中油水处理与性能效果不理想，维修费用依然过高，并且仍然没有解决行车安全隐患问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足和汽车行业对制动系统的要求，本发明的目的在于提供了一种用于汽制动汽车的集成式气油水分离干燥装置。此装置进一步提高了压缩空气中的水和油的清洁、干燥效率，提高了制动系统的使用寿命和行车安全可靠性，此装置结构紧凑、总体积小、生产成本较低，维修方便，能满足汽车行业标准要求和各种气制动车的安全使用的同时，又能降低高端客车与货车的整车成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种集成式气油水分离干燥装置，包括主阀体，所述主阀体包括主阀体进气口、供气清洁和干燥单元、多路保阀分总成、多回路气压保护单元和气体卸载与反吹单元。所述主阀体进气口设置有进气口过滤器总成，主阀体进气口连接供气清洁和干燥单元，供气清洁和干燥单元通过多路保阀分总成的多路保阀公共腔连接多回路气压保护单元，多回路气压保护单元再和气体卸载与反吹单元连接；

所述供气清洁和干燥单元包括主阀体连接筋、环形油水分离器总成、干燥器总成，并且主阀体连接筋、环形油水分离器总成、干燥器总成，依次连接；所述的干燥器总成包括干燥罐和设置在干燥罐内部的、并设置有中间管道的分子筛总成，分子筛总成底部固定安装在主阀体上方；

所述多回路气压保护单元包括多保阀、多回路气压保护阀和储气筒，每个回路气压保护阀对应设置有一个保护阀腔、一个输气口和一路储气筒，各个输气口连接各路储气筒；经过干燥分离的气体通过多保阀分别进入对应的保护阀腔内，然后通过各路输气口进入各路储气筒；

所述气体卸载与反吹单元用于，当干燥罐中和储气筒中的气体达到规定气压时开始卸载，并在卸载气体的过程中对供气清洁和干燥装置反吹再生，依次包括截流阀分总成、卸载阀分总成和排气阀，所述截流阀分总成前端连接多路保阀公共腔，后端连接干燥器中间管道和卸载阀分总成；卸载阀分总成两端分别连接截流阀分总成和排气阀；所述排气阀设置在主阀体的底部。

进一步地，所述的进气口过滤器总成包括进气过滤网和杂质腔，所述进气过滤网由不锈钢网与塑料骨架组装成圆锥长形结构，反装在主阀体进气口内，气体经过进气过滤网后将固体杂质隔离在杂质腔内。

进一步地，所述的油水分离器总成包括设置在下层的气源油水粗处理装置、设置在中层的主要气源油水处理装置和设置在上层的气油水微处理装置。

进一步地，所述环形油水分离器分总成由中隔板、若干层过滤网环、若干层网环隔、中隔压板组成，所述过滤网环、网环隔设置在中隔板内部，每层网环隔将相邻两层过滤网环隔开，中隔板连接在主阀体上面，中隔压板安装在中隔板的末端并将过滤网环、网环隔在中隔板内压紧。

进一步地，所述干燥罐顶部为球形结构、裙边成圆形，底部通过法兰与主阀体上部连接。

进一步地，所述分子筛总成包括分子筛、容纳分子筛的分子筛主筒、承载分子筛主筒的弹簧座、弹簧、分子筛压盖，所述分子筛主筒底部设置有若干小孔。

进一步地，所述的多回路气压保护阀为二回路以上，多回路气压保护阀中的输气口分别为控制气源输气口、后制动气源输气口主和其它气源输气口，所述控制气源输气口和后制动气源输气口之间设置有单向阀总成，当刹车的控制系统气源失灵时，后制动气源输气口气源通过单向阀从控制气源输气口流出，使后制动断气产生刹车。

进一步地，所述排气阀包括有排气阀门片、活塞、弹簧和下体，所述排气阀门片由骨架与橡胶流化而成，活塞不进行橡胶密封。

进一步地，所述的集成式气油水分离干燥装置的主阀体上还设置加热器总成，所述加热器总成由温控器控制。

进一步地，所述的主阀体后侧设置有三角形主阀体脚，并在三角形内设有过道孔。

本发明的有益效果：本发明公开的集成式气油水分离干燥装置，通过多级气油水分离干燥处理，进一步提高了压缩空气中的水和油的清洁、干燥效率，提高了制动系统的使用寿命和安全可靠性；通过设置气体卸载与反吹单元，延长供气清洁和干燥单元的使用寿命，降低了生产成本；此装置集成度高、结构紧凑、总体积小，维修方便，能满足汽车行业标准要求和各种气制动车的安全使用的同时，又能降低高端客车与货车的整车成本。

附图说明

图1为本发明实施例集成式气油水分离干燥装置供气清洁和干燥单元结构示意图；

图2为本发明实施例集成式气油水分离干燥装置多回路气压保护单元结构示意图；

图3为本发明实施例中四保阀的结构示意图；

图4为本发明实施例中卸载阀的结构示意图；

图5为本发明实施例中截流阀的结构示意图；

图中：1-主阀体、2-排气阀、3-卸载阀分总成、4-截流阀分总成、5-内小单向阀总分成、6-环形油水分离器总成、7-干燥罐、8-分子筛干燥器总成、9-加热电器总分成、10-多回路气压保护阀、11-进气口过滤器总成、12-控制口、13-三角形主阀体脚、14-过道孔、15-干燥器中间管道、16-多保阀公共腔、17-单向阀、18-第一保护阀腔、19-第二保护阀腔、20-第三保护阀腔、21-控制气源输气口、22-保护阀腔四保阀、23-后制动气源输气口、24-第四保护阀腔、25-储气筒、26-截流阀门、27-卸载阀门腔、28-调节阀、29-调节阀活塞孔、30-排气弹簧、31-排气口、32-排气阀门片、33-排气活塞、34-调节阀进气小孔、35-温控器、36-杂质腔

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本发明的的精神和范围之内。

实施例1：集成式气油水分离干燥装置结构

结合图1和图2，一种集成式气油水分离干燥装置，包括主阀体1，所述主阀体包括主阀体进气口、供气清洁和干燥单元、多路保阀分总成、多回路气压保护单元和气体卸载与反吹单元，所述主阀体进气口设置有进气口过滤器总成11，主阀体进气口连接供气清洁和干燥单元，供气清洁和干燥单元通过多路保阀分总成的四路保阀公共腔16连接多回路气压保护单元，多回路气压保护单元再和气体卸载与反吹单元连接。供气清洁和干燥单元包括主阀体连接筋、环形油水分离器总成6、干燥器总成，并且主阀体连接筋、环形油水分离器总成6、干燥器总成依次连接；所述的干燥器总成包括干燥罐7和设置在干燥罐内部的、并设置有中间管道15的分子筛总成8，分子筛总成8底部固定安装在主阀体1上方。

目前整车上，干燥器总成进气口与压缩机主管之间都用很长一段钢管和软管连接，钢管加工过程中的铁杂质一旦进入干燥器总成，卡住排气阀口引起干燥器漏气，造成干燥器总成无法正常工作，所以在进气口设计一个进气口过滤器总成11。在本实施例中，在油水分离步骤之前增加了进气口过滤器总成11的过滤步骤，进气口过滤器总成11包括进气过滤网和杂质腔，所述进气过滤网由不锈钢网与塑料骨架组装成圆锥长形结构，反装在主阀体进气口内，气体经过进气过滤网后将固体杂质隔离在杂质腔内。

环形油水分离器总成设有下层的气源油水粗处理装置、中层的主要气源油水处理装置和上层的气油水微处理装置；干燥罐顶部为球形结构、裙边成圆形，底部通过法兰与主阀体上部连接；而设置在干燥罐内的分子筛干燥器总成包括容纳分子筛的分子筛主筒和承载分子筛的弹簧座、弹簧、分子筛压盖，分子筛主筒底部设置有若干小孔。

结合图2和图3，所述多回路气压保护单元包括保护阀腔多保阀、多回路气压保护阀10、与多回路气压保护阀对应的多路输气口、储气筒25，在本实施例中，气体经分离干燥后经过保护阀腔四保阀22分别进入对应的第一保护阀腔18、第二保护阀腔19、第三保护阀腔20和第四保护阀腔24内，最后通过各路输气口进入各路储气筒。在本实施例中，多回路气压保护阀中的输气口包含了控制气源输气口21和后制动气源输气口23，在控制气源输气口21和后制动气源输气口23之间设置有单向阀17，当刹车的控制系统气源失灵时，后制动气源输气口23气源通过单向阀17从控制气源输气口21流出，使后制动断气产生刹车，确保气车行车安全。

结合图1、图2、图3、图4和图5，所述气体卸载是诸气筒气压达到所规定的气压开始卸载，反吹单元用于干燥罐7中的气体与储气筒25中气体，并在卸载的过程中对供气清洁和干燥装置反吹再生，依次包括截流阀分总成4、卸载阀分总成3和排气阀2，所述截流阀分总成4前端连接四保阀公共腔16、后端连接干燥器中间管道15和卸载阀分总成3，卸载阀分总成3两端分别连接截流阀分总成4和排气阀2；所述排气阀2设置在主阀体1的底部。在本实施例中，排气阀包括有排气阀门片32、排气活塞33、排气弹簧30和下体，所述排气阀门片32由骨架与橡胶流化而成，活塞不需橡胶密封环。该排气阀由骨架与橡胶流化而成，从而使活塞上没有任何橡胶密胶仍能达到很好的密封效果，结构简单，成本低，使用寿命长。

在本实施例中，本发明的集成式油水分离干燥装置的主阀体上还设置加热器总成，所述加热器总成由温控器控制。当环境温度低到某一值时，加热器总成9中的温控器35开启升温，能有效的防止因低温结冰而出现故障，当环境温度升高到某一值时，加热器总成9中的温控器控制下断开。

另外，本实施例中的主阀体后侧设置有三角形主阀体脚13，并在三角形内设有过道孔。

实施例2：本发明的集成式气油水分离干燥装置的工作原理

1.供气清洁和干燥单元工作原理

由汽车空气压缩机输出的压缩空气从主阀体1进气口进入进气口过滤器总成11，进入杂质腔，经过滤网后将固体杂质隔离在杂质腔36内，再进入主阀体内腔，通过主阀体内腔进入环形油水分离器总成6，通过环形油水分离器总成6将油水全部分离分出来，气体再进入干燥罐7内，通过气流对干燥罐外壳的冲击，再次油水分离，通过多次油水分离完成的气体再进入分子筛总成8底部，通过底部多个小孔，气流进入分子筛，通过分子筛到达顶部，干燥气体再进入中间管道15，再推开公共腔单向阀，进入多路保阀的公共腔16。

2.多回路气压保护单元工作原理

当上述经分离干燥的压缩空气进入多路保阀公共腔16后，再进入各回路气压保护阀腔，各腔内的气体推开保护阀腔各保阀门22，再通过各输气口将压缩空气传输入各储气筒25内。当某一回路出现泄漏，并达到某一值时，该回路气压保护阀10的阀门关闭，从而，保证其它回路的气压不再下降。其中多回路气压保护阀10的控制气源阀口21与后制动气源阀口23之间设置有单向阀17，当刹车的控制系统气源失灵时，后制动气源通过单向阀17向控制气源阀口21口流出，使后制动断气产生刹车，确保汽车行车安全。

3.气体卸载与反吹单元工作原理

当储气筒25内储备的气体压力达到规定质时，卸载阀阀门打开，排气阀开始排气体，卸载时反吹气体分为两部分，分别为干燥罐7内的高压气和从储气筒25内输出的变低压气。干燥罐7内的高压气卸载时，高压气通过卸载阀总成3使干燥罐7内的高压气对环形油水分离器6在卸载的瞬间，进行高压反吹再生。储气筒25内的气体卸载时，储气筒25中的气体通过管道进入多保阀公共腔16内，然后打开截流阀分总成4的同时打开卸载阀分总成3，同时打开截流阀门26使气体压力变低进入干燥器中间管道15内并对干燥器的分子筛，环形油水分离器进行反吹再生，同时进入卸载阀门腔27内，打开调节阀28后气体进入排气阀2，在卸载气体的同时，对干燥器的分子筛和环形油水分离器6进行低压反吹再生。装置的卸载反吹再生功能，使吸附在干燥罐7及干燥罐内的分子筛干燥器总成8的油水通过小单向阀5，排入主阀体1腔内，与环形油水分离器6的油水杂质一起随着压缩空气进入排气阀2，通过排气口31排出。当制动系统压力降低到某一值时，调节阀门28在调节阀平衡弹簧的作用下下行，关闭进气小孔34，排气活塞33在排气弹簧30的作用下上行，关闭排气阀门32，系统又开始供气，如此实现清洁和干燥压缩空气(供气)，卸载，反吹再生的循环功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种集成式气油水分离干燥装置，其特征在于：包括主阀体，所述主阀体包括主阀体进气口、供气清洁和干燥单元、多路保阀分总成、多回路气压保护单元和气体卸载与反吹单元；所述主阀体进气口设置有进气口过滤器总成，主阀体进气口连接供气清洁和干燥单元，供气清洁和干燥单元通过多路保阀分总成的多路保阀公共腔连接多回路气压保护单元，多回路气压保护单元再和气体卸载与反吹单元连接；

所述供气清洁和干燥单元包括主阀体连接筋、环形油水分离器总成、干燥器总成，并且主阀体连接筋、环形油水分离器总成、干燥器总成依次连接；所述的油水分离器总成包括设置在下层的气源油水粗处理装置、设置在中层的主要环形气源油水处理装置和设置在上层的气油水微处理装置；所述环形油水分离器分总成由中隔板、若干层过滤网环、若干层网环隔、中隔压板组成，所述过滤网环、网环隔设置在中隔板内部，每层网环隔将相邻两层过滤网环隔开，中隔板连接在主阀体上面，中隔压板安装在中隔板的末端并将过滤网环、网环隔在中隔板内压紧；所述的干燥器总成包括干燥罐和设置在干燥罐内部的、并设置有中间管道的分子筛总成，分子筛总成底部固定安装在主阀体上方；所述分子筛总成包括分子筛、容纳分子筛的分子筛主筒、承载分子筛主筒的弹簧座、弹簧、分子筛压盖，所述分子筛主筒底部设置有若干小孔；

所述多回路气压保护单元包括多保阀、多回路气压保护阀和储气筒，每个回路气压保护阀对应设置有一个保护阀腔、一个输气口和一路储气筒，各个输气口连接各路储气筒；经过分离干燥的气体通过多保阀分别进入对应的保护阀腔内，然后通过各路输气口进入各路储气筒；

所述气体卸载与反吹单元用于，当干燥罐中和储气筒中的气体达到规定气压时开始卸载，并在卸载气体的过程中对供气清洁和干燥装置反吹再生，依次包括截流阀分总成、卸载阀分总成和排气阀，所述截流阀分总成前端连接多路保阀公共腔，后端连接分子筛总成中间管道和卸载阀分总成；卸载阀分总成两端分别连接截流阀分总成和排气阀；所述排气阀设置在主阀体的底部。

2.根据权利要求1所述的一种集成式气油水分离干燥装置，其特征在于，所述的进气口过滤器总成包括进气过滤网和杂质腔，所述进气过滤网由不锈钢网与塑料骨架组成圆锥长形结构，反装在主阀体进气口内，气体经过进气过滤网后将固体杂质隔离在杂质腔内。

3.根据权利要求1所述的一种集成式气油水分离干燥装置，其特征在于，所述干燥罐顶部为球形结构、裙边成圆形，底部通过法兰与主阀体上部连接。

4.根据权利要求1所述的一种集成式气油水分离干燥装置，其特征在于，所述的多回路气压保护阀为二回路以上，多回路气压保护阀中的输气口，分别为控制气源输气口、后制动气源输气口和其它气源输气口，所述控制气源输气口和后制动气源输气口之间设置有单向阀总成，当刹车的控制系统气源失灵时，后制动气源输气口气源通过单向阀从控制气源输气口流出，使后制动断气产生刹车。

5.根据权利要求1所述的一种集成式气油水分离干燥装置，其特征在于，所述排气阀包括有排气阀门片、活塞、弹簧和下体，所述排气阀门片由橡胶包覆骨架而形成，活塞不进行橡胶密封。

6.根据权利要求1所述的一种集成式气油水分离干燥装置，其特征在于，所述的集成式气油水分离干燥装置的主阀体上还设置加热器总成，所述加热器总成由温控器控制。

7.根据权利要求1所述的一种集成式气油水分离干燥装置，其特征在于，所述主阀体的后侧设置有三角形主阀体脚，所述的三角形内设有过道孔。

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