CN110090533A - 一种轨道交通用无热再生双塔干燥器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通用无热再生双塔干燥器，组成包括：两个干燥塔、两个电磁阀、一个换向阀和一个预控压力阀；预控压力阀具有一个与干燥塔出气口相连的进气口和一个电磁阀进气口连接的出气口；电磁阀为两位两通电磁阀，其具有一个与预控压力阀出气口相连的进气口和一个与换向阀先到压力输入口相连的出气口；两干燥塔的出气口分别经单向阀后连接预控压力阀的进气口，所述两个干燥塔的出气口之间通过装有节流栓的独立气道相连。本发明通过预控压力阀的蓄压功能，为换向阀切换提供动力。若未达到所要求的压力值，该预控压力阀不会打开，有效防止换向阀切换迟滞、切换耗气率增大的情况出现。

Description

一种轨道交通用无热再生双塔干燥器

技术领域

本发明涉及轨道交通用干燥器,特别涉及一种无热再生的双塔干燥器。

背景技术

在目前轨道交通制动系统中，大多采用空气制动的方式，该制动模式主要的控制介质为压缩空气，在轨道车辆风源系统中，经过压缩机压缩的空气中含有大量水汽及油分，如不经处理，会导致管道腐蚀、泄漏，在零度以下低温时还会出现结冰现象，严重影响下游气动元器件的正常功能，并缩短元件的使用寿命，影响列车运营安全。目前具有无热再生功能的双塔干燥器，因其性能稳定且可靠性高，成为轨道交通行业风源系统后处理装置的主流产品。

中国发明专利CN 104147895 B的公开了一种吸附式双塔干燥器，属于轨道交通用风源系统后处理设备领域，该干燥器可实现连续不断地为列车提供干燥洁净的空气，且具有结构简单，重量轻等优点，但该干燥器仍存在如下几点缺陷。

（1）双塔干燥器在换向阀排泄口设置压力传感器，通过压力波动反应干燥器运行状态，但该压力反馈信号仅能反应干燥器整体运行情况，无法实现对两个干燥塔分别监控的目标，导致车辆端无法准确掌握两个干燥塔的工作状态，进而无法通过两塔工作状态对干燥器故障模式进行判断分析。

（2）该双塔干燥器双塔切换的模式为，设置在干燥器出口的最小压力阀进行蓄压，为换向阀的切换提供动力，同时设置在换向阀上游的三位五通先导电磁阀一端线包得电动作，控制换向阀对双塔工作以及均压功能进行切换，但若出口最小压力阀虽已蓄压但由于泄漏或干燥器内部压力损失等，致使所蓄压力未达到切换所需动力，此时若先导电磁阀得电动作，则存在换向阀换向动作迟滞，切换耗气量增大，甚至无法换向的风险。另外，该三位五通先导电磁阀独立布置于气路板下侧，车下运行环境恶劣，对该电磁阀性能及防护等级要求高。

（3）换向阀上集成的加热器、压力传感器等设备均通过尼龙软管、尼龙软管接头将线路引入电控器，同时在电控器内部设置有接线端子排，以获得所需电力，若该换向阀故障需要拆卸更换，则不但要拆卸该换向阀，同时还需打开电控器，拆卸相应的控制线路，更换完成后还需对各连接线路进行导通试验，步骤过于繁琐，无法满足轨道交通行业追求的易维护的发展目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有双塔干燥器存在的上述缺点，提供一种轨道交通用无热再生双塔干燥器，以满足轨道交通风源系统的使用要求。

为了解决以上技术问题，本发明提供的轨道交通用无热再生双塔干燥器，组成包括：两个干燥塔、两个电磁阀、一个换向阀和一个预控压力阀；所述预控压力阀具有一个与干燥塔出气口相连的进气口和一个电磁阀进气口连接的出气口；所述电磁阀为两位两通电磁阀，其具有一个与预控压力阀出气口相连的进气口和一个与换向阀先到压力输入口相连的出气口；换向阀为三位五通先导气动换向阀，其具有一个与压缩空气源连接的进气口，两个分别与两干燥塔进气口相连的出气口，两个与电磁阀出气口相连的先导压力输入口，以及两个与大气连通的排泄口；两干燥塔的出气口分别经单向阀后连接预控压力阀的进气口，所述两个干燥塔的出气口之间通过装有节流栓的独立气道相连。

本发明还具有如下进一步的特征：

1、干燥塔下方设置有用于指示干燥塔工作状态的压力指示器，所述压力指示器具有阀杆，当干燥塔内存在工作压力时，阀杆被推出。

2、在所述换向阀至两个干燥塔之间各设置一个压力开关，用于实时监控、反馈两个干燥塔的运行状态。

3、集成气路板上的设置有用于对压力开关开启值进行检测的压力开关测试口。

4、换向阀的排泄口连接有排气消音器。

5、所述压缩空气出口处安装有出口测试插座，用于检测干燥塔的输出压力。

6、具有集成气路板，所述干燥塔、电磁阀、换向阀、单向阀、节流栓、预控压力阀安装在集成气路板上，所述集成气路板设置有供上述器件之间通气的气道。

7、所述集成气路板固定有电控器，所述电磁阀受控于该电控器。

8、还设置有防护罩，所述防护罩内设置有与电控器相连的加热器和温度开关，所述两个电磁阀设置于防护罩内，所述加热器用于对换向阀阀体进行加热。

9、所述温度开关、加热器、两个电磁阀的连接线均依次通过尼龙软管接头、尼龙软管、连接器引入电控器内获取所需电力。

本发明轨道交通用无热再生双塔干燥器，具有如下特点：

（一） 取消换向阀排泄口设置的压力传感器，在换向阀至两个干燥塔之间各设置一个压力开关，用于实时监控、反馈两个干燥塔的运行状态；

（二） 取消三位五通先导电磁阀，用两个两位两通电磁阀分别控制两个干燥塔工作与均压功能的切换，两个两位两通电磁阀集成在换向阀上；

（三） 取消双塔干燥器出口的最小压力阀，在两个干燥塔控制气路与换向阀上的两个两位两通电磁阀之间增设预控压力阀，通过该阀的蓄压功能，为换向阀切换提供动力。若未达到所要求的压力值，该预控压力阀不会打开，即使控制干燥塔功能的两位两通电磁阀得电动作，也不会有压缩空气进入换向阀腔体内，有效防止换向阀切换迟滞、切换耗气率增大的情况出现；

（四） 在换向阀上设置防护罩，内部集成有加热器、温度开关、两位两通电磁阀，该防护罩可对关键控制部件起到必要的防护作用；

（五） 双塔干燥器电控器箱体上设置连接器插座，换向阀通过尼龙软管、连接器插头与电控器连接，如需拆卸换向阀，仅需拆除换向阀与气路板之间的紧固件，同时拔下连接器插头，方便快捷。

附图说明

图1是本发明轨道交通用无热再生双塔干燥器的气路原理图。

图2是本发明轨道交通用无热再生双塔干燥器的立体图。

图3是本发明轨道交通用无热再生双塔干燥器的换向阀示意图。

图4是本发明轨道交通用无热再生双塔干燥器的集成气路板结构示意图。

附图标记说明：

1-排气消音器；2-换向阀；3-第一电磁阀；4-第一压力开关；5-预控压力阀； 6-第一干燥塔；7-第一单向阀；8-出口测试插座；9-第二单向阀；10-第二干燥塔；11-节流栓；12-第二压力开关；13-第二电磁阀；14-集成气路板；15-第一湿度指示器；16-防尘罩；17-尼龙软管；18-连接器；19-电控器；20-压力开关测试口；21-第一压力指示器；22-防护罩；23-温度开关；24-加热器；25-尼龙软管接头；26-第二压力指示器；27-第二湿度指示器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图4所示，本实施例轨道交通用无热再生双塔干燥器，组成包括：第一干燥塔6、第二干燥塔10，两个电磁阀（第一电磁阀3和第二电磁阀13）、一个换向阀2、一个预控压力阀5、集成气路板14、和电控器19，以及一个防尘罩16，第一电磁阀3和第二电磁阀13受控于该电控器19。第一干燥塔6、第二干燥塔10固定在集成气路板14的上方，换向阀2固定在集成气路板14下方，电控器19和防尘罩16分设于换向阀2两侧，第一电磁阀3和第二电磁阀13设置在防尘罩16内。

其中，预控压力阀5具有一个与第一干燥塔6、第二干燥塔10出气口相连的进气口和一个出气口。第一电磁阀3和第二电磁阀13均为两位两通电磁阀，电磁阀具有一个与预控压力阀出气口5相连的进气口和一个与换向阀2的先导压力输入口连接的出气口。换向阀为三位五通先导气动换向阀，其具有一个与压缩空气源连接的进气口，两个分别与两干燥塔进气口相连的出气口，两个与电磁阀出气口相连的先导压力输入口，以及两个与大气连通的排泄口。

换向阀包括阀体，设置于阀体的两个阀组件，每个阀组件均具有可滑动的活塞、先导压力输入口、以及设置于阀体上的互相连通的进气口、出气口、排泄口，活塞的第一端设置有模板和压簧，所述模板与先导压力输入口之间形成密封的先导压力腔，活塞的第二端设置有阀芯，当压簧处于释放状态时，阀芯的外侧面封闭排泄口，进气口与出气口之间为通路；当压簧处于压缩状态时，阀芯的内侧面封闭进气口与出气口之间的气路，出气口和排泄口之间为通路。两个阀组件共用一个设置于阀体上的进气口，所述阀体内具有腔室，该腔室具有与两个阀组件进气口连通的进气口、以及分别与两个阀组件的出气口和排泄口连通的两个出气口，腔室的出气口与对应阀组件出气口和排泄口形成一个三通管路；当某一侧阀组件的压簧处于释放状态时，腔室相应侧的出气口与该阀组件的出气口之间为通路，此时，该侧阀组件的进气口与出气口连通；当某一侧阀组件的压簧处于压缩状态时，腔室相应侧的出气口被封闭，此时，该侧阀组件的出气口和排泄口之间为通路。腔室开设有两组容阀芯穿过的通孔，靠近阀芯一端的通孔为腔室的出气口，远离阀芯的通孔内壁嵌有包裹在活塞上的密封圈，用于隔断腔室与先导压力腔。

第一干燥塔6、第二干燥塔10的出气口分别经第一单向阀7、第二单向阀9后连接预控压力阀5的进气口，第一干燥塔6和第二干燥塔10的出气口之间通过装有节流栓11的独立气道相连。

第一干燥塔6、第二干燥塔10、第一电磁阀3、第二电磁阀13、换向阀2、第一单向阀7、第二单向阀9、节流栓11、预控压力阀5安装在集成气路板14上，集成气路板14设置有供上述器件之间通气的气道。

换向阀的排泄口连接有排气消音器，压缩空气出口处安装有出口测试插座8，用于检测干燥塔的输出压力。在换向阀至第一干燥塔6、第二干燥塔10之间分别设置第一压力开关4、第二压力开关12，用于实时监控、反馈两个干燥塔的运行状态。集成气路板上的设置有用于对两个压力开关的开启值进行检测的压力开关测试口20。第一干燥塔6、第二干燥塔10下方（集成气路板的侧面）分别设置有用于指示干燥塔工作状态的第一压力指示器21、第二压力指示器26。压力指示器21和第二压力指示器26均具有阀杆，当干燥塔内存在工作压力时，阀杆被推出。车下巡检人员可通过压力指示器阀杆的伸出情况直观的判断某干燥塔是否处于工作状态。集成气路板14两侧设置有第一湿度指示器15和第二湿度指示器27，可通过湿度指示器内变色硅胶的颜色，定性地判断双塔干燥器的运行状态。

如需调整双塔干燥器耗气率，可通过更换设置在气路板上的节流栓11实现。

防护罩22，内部集成有加热器24、温度开关23、第一电磁阀3和第二电磁阀13，在温度低于设定值时，温度开关23导通，加热器24加热回路接通，开始对换向阀阀体加热，防止出现由于结冰导致的换向阀卡滞等故障，待温度上升至设定值时，温度开关23断开，加热器24加热停止。另外该防护罩22可对关键控制部件起到必要的防护作用。温度开关23、加热器24、第一电磁阀3和第二电磁阀13的连接线均通过尼龙软管接头25、尼龙软管17、连接器18引入电控器19内获取所需电力。

本实施例轨道交通用无热再生双塔干燥器的工作过程如下：

初始状态下，第一电磁阀3、第二电磁阀13均不得电，压缩空气同时充满第一干燥塔6、第二干燥塔10，并经由第一单向阀7、第二单向阀9进入到压缩空气出口，同时一部分气流经由集成气路板14内流道进入预控阀5进行蓄压，当压力达到预控阀5开启压力时，预控阀5开启。

在双塔干燥器电控器19内控制电路板的控制下，（假设）第一电磁阀3得电，预控压力进入到换向阀2右侧腔室，换向阀动作，将压缩空气直接引入第二干燥塔10，第二干燥塔10进入干燥工作状态，同时部分压缩空气经由节流栓11进入第一干燥塔6进行反吹，并经由换向阀2和排气消音器1排放至大气，此时第一干燥塔6进入再生状态。

经过一个干燥周期后（本例为90s），在双塔干燥器电控器19内控制电路板的控制下，第一电磁阀3失电，换向阀2右侧腔室压力消失，换向阀2回归到初始位置，双塔干燥器进入到均压阶段。

经过一段均压时间后（本例为10s），随后第二电磁阀13得电，预控压力进入到换向阀2左侧腔室，换向阀动作，将压缩空气直接引入第一干燥塔6，第一干燥塔进入干燥工作状态，同时部分压缩空气经由节流栓11进入第二干燥塔10反吹，并经由换向阀2和排气消音器1排放至大气，此时第一干燥塔10进入再生状态。

在任意干燥塔工作时，对应的第一压力开关4、第二压力开关12在达到设定压力时闭合，可通过对压力开关触点通、断的监控，实现两个干燥塔的工作状态实时监控，进而可通过两塔工作状态对干燥器故障模式进行判断分析。集成在集成气路板14上的压力开关测试点20可实现对压力开关开启值的检测。

当换向阀2出现故障需要整体更换时，可通过拆卸换向阀2与集成气路板14的连接紧固件，并手动旋下与电控器19间连接的电连接器18，实现在线快速更换，此过程不涉及到重新配线，也省去了更换过后的导通试验，极大地简化更换换向阀所需步骤。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道交通用无热再生双塔干燥器，组成包括：两个干燥塔、两个电磁阀、一个换向阀和一个预控压力阀；所述预控压力阀具有一个与干燥塔出气口相连的进气口和一个电磁阀进气口连接的出气口；所述电磁阀为两位两通电磁阀，其具有一个与预控压力阀出气口相连的进气口和一个与换向阀先到压力输入口相连的出气口；换向阀为三位五通先导气动换向阀，其具有一个与压缩空气源连接的进气口，两个分别与两干燥塔进气口相连的出气口，两个与电磁阀出气口相连的先导压力输入口，以及两个与大气连通的排泄口；两干燥塔的出气口分别经单向阀后连接预控压力阀的进气口，所述两个干燥塔的出气口之间通过装有节流栓的独立气道相连。

2.根据权利要求1所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：干燥塔下方设置有用于指示干燥塔工作状态的压力指示器，所述压力指示器具有阀杆，当干燥塔内存在工作压力时，阀杆被推出。

3.根据权利要求1所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：在所述换向阀至两个干燥塔之间各设置一个压力开关，用于实时监控、反馈两个干燥塔的运行状态。

4.根据权利要求1所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：换向阀的排泄口连接有排气消音器。

5.根据权利要求1所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：所述压缩空气出口处安装有出口测试插座，用于检测干燥塔的输出压力。

6.根据权利要求1所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：具有集成气路板，所述干燥塔、电磁阀、换向阀、单向阀、节流栓、预控压力阀安装在集成气路板上，所述集成气路板设置有供上述器件之间通气的气道。

7.根据权利要求6所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：集成气路板上的设置有用于对压力开关开启值进行检测的压力开关测试口。

8.根据权利要求6所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：所述集成气路板固定有电控器，所述电磁阀受控于该电控器。

9.根据权利要求8所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：还设置有防护罩，所述防护罩内设置有与电控器相连的加热器和温度开关，所述两个电磁阀设置于防护罩内，所述加热器用于对换向阀阀体进行加热。

10.根据权利要求9所述的轨道交通用无热再生双塔干燥器，其特征在于：所述温度开关、加热器、两个电磁阀的连接线均依次通过尼龙软管接头、尼龙软管、连接器引入电控器内获取所需电力。