CN110425320B - 一种双通道胎压控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双通道胎压控制阀，应用于车辆轮胎中央充放气系统中。所述控制阀包括阀体、阀芯组件、气芯座组件和密封柱组件；所述阀芯组件和密封柱组件安装在阀体内部分别对应阀体上的出气端和进气端，气芯座组件安装在密封柱组件上方，阀芯组件、气芯座组件、密封柱组件和阀体内部空腔共同构成可开闭的放气通道，气芯座组件和密封柱组件配合实现放气通道的开闭；阀芯组件、密封柱组件和阀体内部空腔构成可开闭的充气通道，阀芯组件和密封柱组件配合实现充气通道的开闭；通过对进气端压力的控制实现充气、放气和测压的功能。

Description

一种双通道胎压控制阀

技术领域

本发明涉及一种车辆轮胎气压压力控制调节装置，应用于车辆轮胎中央充放气系统中来实现车体气源与轮胎之间连接。

背景技术

目前，车辆轮胎中央充放气系统中所使用的胎压控制阀排气孔直通大气，易进入外界杂质，在日常使用当中，车辆轮胎中央充放气系统胎压控制阀外部杂质通过排气孔进入阀体内，从而影响轮胎中央充放气系统的充气、放气、测压功能及胎压控制阀的密封性，尤其车辆在泥泞道路及水中行驶时，造成胎压控制阀使用的可靠性下降；此外，车辆轮胎中央充放气系统中普遍使用的设计结构可维修性差，售后服务不便。因此需要设计一种充气通道与放气通道分开，车辆轮胎充气时，胎压控制阀充气通道与车体气源接通，实施充气；车辆轮胎放气时，胎压控制阀放气通道与大气接通，实施放气，同时能将进入胎压控制阀内杂质吹出；胎压控制阀密封部位零件采用可更换的结构，胎压控制阀阀体采用铸造工艺加工，从而提高轮胎中央充放气系统使用的可靠性、维修性和经济性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双通道胎压控制阀，通过车辆轮胎中央充放气系统对胎压控制阀的气压压力控制，实现对车辆轮胎0.1Mpa～0.6Mpa胎压调节，0.15Mpa～0.6Mpa胎压检测，保证轮胎适合的使用压力，满足车辆在沙石、泥泞、公路、冰雪等道路对轮胎的气压使用要求。

一种双通道胎压控制阀，所述控制阀包括阀体、阀芯组件、气芯座组件和密封柱组件；所述阀芯组件和密封柱组件安装在阀体内部分别对应阀体上的出气端和进气端，气芯座组件安装在密封柱组件上方，阀芯组件、气芯座组件、密封柱组件和阀体内部空腔共同构成可开闭的放气通道，气芯座组件和密封柱组件配合实现放气通道的开闭；阀芯组件、密封柱组件和阀体内部空腔构成可开闭的充气通道，阀芯组件和密封柱组件配合实现充气通道的开闭；通过对进气端压力的控制实现充气、放气和测压的功能。

进一步地，所述胎压控制阀充气时，所述密封柱组件通过进气端压力作用向下运动关闭放气通道，同时打开密封柱组件与阀芯组件之间的充气通道，所述阀芯组件在气压作用下打开，充气通道完全畅通后实现对轮胎的充气。

进一步地，所述胎压控制阀放气时，所述进气端的气压能够向下运动打开放气通道却无法打开阀芯组件，完成放气功能。

进一步地，所述胎压控制阀测压时，所述密封柱组件通过进气端压力作用向下运动关闭放气通道，同时打开密封柱组件与阀芯组件之间的充气通道，阀芯组件在气压的作用下打开充气通道，测压管道气压与轮胎气压一致，使外部的车辆轮胎中央充放气系统能够准确测量轮胎气压，测压停止时，阀芯组件封闭充气气道。

进一步地，所述阀体上具有一个阀芯组件安装腔、气芯座组件安装腔和密封柱组件安装腔；阀芯组件安装腔和阀体的出气端相通，气芯座组件安装腔和密封柱组件安装腔同轴上下设置，气芯座组件安装腔与阀芯组件安装腔贯通，密封柱组件安装腔与阀体上的进气端相通，密封柱组件安装腔与阀芯组件安装腔相通；阀体上对应密封柱组件安装腔的位置具一个周向的环形槽，环形槽内有两个径向通孔。

进一步地，所述阀芯组件包括螺塞、螺塞柱、第一弹簧、阀芯和阀芯座；螺塞安装在阀芯组件安装腔上部，螺塞柱安装在螺塞的中心孔内，螺塞和阀体之间装有橡胶密封圈进行密封，螺塞柱通过其环形槽中安装的橡胶密封圈在螺塞孔中固定；阀芯座安装在阀芯组件安装腔下部，阀芯座与阀体之间通过橡胶密封圈密封；所述阀芯由三段圆柱组成，阀芯下端的圆柱具有中心轴孔，中心轴孔与其外圆周上的气道孔相通，阀芯下端的圆柱与阀套的中心孔间隙配合，中部圆柱下端面具有环形槽，环形槽内侧硫化橡胶；所述第一弹簧的两端分别套装在螺塞柱的下端和阀芯上端的圆柱上；阀芯在第一弹簧作用下压在阀芯座的环形凸台上实现密封。

进一步地，所述气芯座组件包括固定螺塞和气芯座；所述气芯座中心通孔与两圆周孔相通，中心孔一端为内螺纹，另一端为锥形台阶，气芯座锥形台阶一端装入阀体的气芯座组件安装腔里侧，气芯座内螺纹一端位于气芯座组件安装腔外侧，气芯座通过固定螺塞于阀体固定连接，所述固定螺塞与阀体之间、气芯座与阀体之间通过橡胶密封圈密封。

进一步地，所述密封柱组件包括密封柱、第二弹簧、轴套、膜片、压紧螺塞和固定片；所述轴套中心为贯通台阶孔，上部中心大孔圆周有多个气孔，与阀体中心台阶孔环形槽及两个径向通孔形成放气通道，轴套外圆两个环形槽中的橡胶密封圈，用于与阀体间的密封，轴套大外圆的两个通槽用于气路通道；所述密封柱由两个圆柱组成，大圆柱头部一侧为孔台，另一侧为环形槽，两侧硫化橡胶通过密封柱孔相通，保证硫化橡胶结合紧密，密封柱依靠第二弹簧作用，使其头部硫化橡胶与气芯座锥形面密封；所述的膜片为盘状结构，位于阀体与阀盖之间，上部内腔为充气、放气通道；膜片下方穿入压紧螺塞，膜片上方套入固定片，压紧螺塞外螺纹与密封柱内螺纹连接紧固，将膜片紧固在压紧螺塞与固定片之间。

有益效果：

本发明的胎压控制阀设计有两条气道，一条以阀芯组件作为阀门的充气通道，一条为密封柱组件作为阀门的放气通道，胎压控制阀充气通道与阀体外界隔离，保证充入轮胎的气体为车辆轮胎中央充放气系统纯净气体而无外界杂质，放气通道由轴套与阀体构成双层通道，外界杂质不易进入阀体，放气时能将进入放气通道的杂质通过放气气体排出，充气和放气通道分开及放气通道双层结构，保证了胎压控制阀使用的可靠性；胎压控制阀放气通道的气芯座和充气通道的阀芯座可更换，保证气芯座和阀芯座部位磨损后可随时更换，经济性高。胎压控制阀充气通道的充气阀阀芯采用轴心进气圆周出气，分散充气压力，保证充气平稳。

附图说明

图1为双通道胎压控制阀俯视图；

图2为图1的A-A向视图；

图3为图1的B-B向视图；

图4为胎压控制阀充气状态图；

图5为胎压控制阀放气状态图；

图6为胎压控制阀外形三维视图；

图7a、7b、7c分别为胎压控制阀阀体1的剖视图、三维视图和仰视图；

图8a、8b分别为胎压控制阀螺塞与螺塞柱组装的剖视图和三维视图；

图9a、9b分别为阀芯的剖视图和三维视图；

图10a、10b分别为阀芯座的剖视图、和三维视图；

图11a、11b分别为气芯座的剖视图和三维视图；

图12a、12b分别为密封柱的剖视图和三维视图；

图13a、13b分别为轴套的剖视图和三维视图；

图14a、14b分别为固定片的剖视图和三维视图；

图15a、15b分别为膜片的剖视图和三维视图。

其中：1-阀体；2-阀盖；3-螺塞；4-螺塞柱；5-橡胶圈a；6-橡胶圈b；7- 第一弹簧；8-阀芯；9-阀芯座；10-橡胶圈c；11-固定螺塞；12-橡胶圈c；13- 气芯座；14-橡胶圈c；15-密封柱；16-第二弹簧；17-轴套；18-橡胶圈d；19- 橡胶圈e；20-膜片；21-压紧螺塞；22-固定片；23-出气接头；24-进气接头。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1、2和3所示，本发明提供了一种双通道胎压控制阀，该控制阀包括阀体1、阀盖2、螺塞3、螺塞柱4、第一弹簧7、阀芯8、阀芯座9、固定螺塞11、气芯座13、密封柱15、第二弹簧16、轴套17、膜片20、压紧螺塞21、固定片22、出气接头23和进气接头24。

如图7a、7b、7c所示，阀体1结构为：所述的阀体1中部有多个台阶孔，顶部一侧有一台阶孔与阀体中心台阶孔两处相通，阀体侧部有一孔与阀体中心台阶孔相通。阀体1顶部一侧台阶孔上端安装螺塞3，螺塞3与阀体1通过螺纹连接，且两者之间安装有橡胶圈5，在阀体1一侧台阶孔里面通过螺纹安装阀芯座9，阀芯座9与阀体1之间安装有橡胶密10；阀体1中心台阶孔有两个环形槽，上端环形槽与顶部一侧台阶孔有孔相通，下端环形槽有两孔与阀体外相通，气芯座13在阀体1里面穿入最小台阶孔，两者之间安装有橡胶圈14，阀体1上端安装有固定螺塞11，两者之间安装有橡胶圈12，固定螺塞11螺纹连接紧固气芯座9，阀体1 下第二台阶孔安装轴套17，第二台阶孔端面有4个螺纹孔，用于固定轴套17，通过轴套上环形槽两个橡胶圈18密封，在阀体上形成环形放气通道；阀体侧部孔与阀体中部台阶孔相通，是系统气源气道，用于胎压控制阀充气和测压及放气控制气源；

如图8a、8b所示，螺塞3与螺塞柱4组装结构为：所述的螺塞3与螺塞柱 4组装结构，螺塞3为两个圆柱体结构，下端圆柱体外有螺纹，中部有盲孔，上端圆柱体下端面有槽用于安装橡胶圈5，用于与阀体之间的密封，上端圆柱体上部外圆两侧各去除一部分材料，形成的台阶用于工具紧固螺纹连接；螺塞柱4 环形槽中安装有橡胶密圈6，通过过盈配合固定螺塞3孔中，螺塞柱4下端凸台用于定位第一弹簧7。

如图9a、9b所示，阀芯8结构为：所述的阀芯8由3个圆柱组成，阀芯8下端的小圆柱具有中心轴孔，与外圆周上2个气孔相连，使小圆柱轴孔形成气道通向其圆周的2个气道，其在阀芯座9孔中间隙配合运动；阀芯8中部的大圆柱的下端面具有环形槽，下端环形槽内侧硫化橡胶，与阀芯座9锥形面密封；阀芯8上端圆柱凸台放置第一弹簧，用于阀芯8打开后回位。

如图10a、10b所示，阀芯座9结构为：所述的阀芯座9有中心台阶孔，外周具有台阶平台(圆柱体形状)，台阶平台下部为具有外螺纹的圆柱体，台阶平台上部有凸起环形台，用于(阀芯8和阀芯座9的之间气道的)密封；台阶平台上部第二台阶为环形柱体凸台(环形柱体凸台两侧平行用于工具紧固)；阀芯座9 通过圆柱体的外螺纹与阀体1内螺纹连接紧固，两者之间用橡胶圈密封。

如图11a、11b所示，气芯座13结构为：所述的气芯座13外周具有台阶平台(圆柱体形状)，中心具有中心轴孔，与外圆周上2个气道孔相连，使中心轴孔形成气道通向其圆周的2个气道，气芯座13有一环形锥体凸台，即凸台截面为锥形，用于(密封柱15和气芯座13的之间气道的)密封；气芯座13下端圆柱体插入阀体，其下端内螺纹由固定螺塞11连接紧固，气芯座13与阀体1之间由橡胶圈14密封。

如图12a、12b所示，密封柱15结构为：所述密封柱15由两个圆柱组成，大圆柱头部上部一侧为孔台，另一侧为环形槽，两侧硫化橡胶通过密封柱孔相通，保证硫化橡胶结合紧密，密封柱15下端有内螺纹，用于连接压紧螺塞21 外螺纹，密封柱15大圆柱头部下方安装第二弹簧16，其依靠第二弹簧16作用，使其头部硫化橡胶与气芯座13锥形面密封；

如图13a、13b所示，轴套17结构为：所述轴套17中心为台阶孔，上部中心大孔圆周有多个气孔，与阀体中心台阶孔环形槽及两个径向通孔形成放气气道，轴套17外圆两个环形槽中的橡胶密封圈，用于与阀体1的密封，轴套17大外圆的两个通槽用于气路通道，端面孔与阀体1里侧端面4个螺纹孔位置对应，用于螺钉固定轴套17；轴套17中心环形槽安装橡胶圈18，用于与密封柱15小圆柱密封，密封柱15在轴套安装橡胶圈18的孔中可轴向运动，密封柱15与轴套17间隙形成放气气道。

如图14a、14b所示，固定片22结构为：所述固定片22具有中心台阶孔，上端面外有环形槽，与膜片20中部环形凸起结合，中心大孔端面与密封柱15 螺纹孔端面结合，压紧螺塞21螺纹孔穿过膜片20、固定片22与密封柱15内螺纹结合，将膜片压紧。

如图15a、13b、13a 所示，膜片20结构为：所述膜片20为盘状结构，膜片圆周部位4个孔用于螺钉紧固，膜片20先套入压紧螺塞21外螺纹，然后套入固定片22，压紧螺塞21外螺纹与密封柱15内螺纹连接紧固；膜片20在气压的作用下，带动压紧螺塞21、固定片22、密封柱15在轴套17孔内可进行滑动运动。

工作原理：

胎压控制阀在车辆正常行驶时，如图2、3所示，膜片20中心位于最上端，密封柱15在第二弹簧16作用下，其硫化端面压在气芯座13的锥形端面上，将放气通道封闭；阀芯8在轮胎气压的作用下，其硫化面压在阀芯座9的环形端面上，将充气通道封闭。

如图4所示，胎压控制阀处于充气状态：车辆轮胎中央充放气系统充气工作时，系统通过管接头24向胎压控制阀提供高气压，膜片20部位形成超过轮胎的气压，推动膜片20带动压紧螺塞21、固定片22、密封柱15在轴套17孔中向下运动，密封柱15压缩第二弹簧16，其内侧硫化面与轴套17端面环形凸台结合，断开胎压控制阀下方的放气通道，同时，阀芯8在气压的作用下，压缩第一弹簧7，打开充气通道，向轮胎充气。

充气停止时，阀芯8在第一弹簧7的作用下，起到单向阀的密封作用而封闭充气气道，第二弹簧16推动密封柱15，使膜片20回位，密封柱15在其轴上第二弹簧16的作用下与气芯座13锥面密封，封闭胎压控制阀上方的放气通道，使车辆轮胎保压。

如图5所示，胎压控制阀处于放气状态：车辆轮胎中央充放气系统放气时，系统通过管接头24向胎压控制阀提供0.06～0.08MPa气压，由于气压低于轮胎 0.1MPa以上的压力，不能打开阀芯8，充气通道关闭，但可推动膜片20带动压紧螺塞21、固定片22、密封柱15在轴套17孔中向下运动，密封柱15压缩第二弹簧16，且其内侧硫化面与轴套17端面环形凸台不结合，轮胎内气体通过阀体1内腔、密封柱15与轴套17间隙、轴套17径向孔、轴套17与阀体间环形槽及阀体孔排出，实现放气；当轮胎压力小于放气压力0.06～0.08MPa气压时，阀芯8打开，改为向轮胎充气，使轮胎气压不至于0气压，保证车辆轮胎不受车辆负载而损伤。

系统放气停止，第二弹簧16推动密封柱15，使膜片20回位，密封柱15在其轴上第二弹簧16的作用下与气芯座13锥面密封，封闭胎压控制阀上方的放气通道，使车辆轮胎保压。

车辆轮胎中央充放气系统测压状态：车辆轮胎中央充放气系统测压工作时，系统通过管接头24向胎压控制阀提供高气压，膜片20部位形成超过轮胎的气压，推动膜片20带动压紧螺塞21、固定片22、密封柱15在轴套17孔中向下运动，密封柱15压缩第二弹簧16，其内测硫化面与轴套17端面环形凸台结合，断开胎压控制阀下方的放气通道，同时，阀芯8在气压的作用下，压缩第一弹簧，打开充气通道后，第一弹簧使阀芯8封闭，由于第一弹簧关闭瞬间没有压力，使车辆轮胎中央充放气系统测压管道气压与轮胎气压一致，使车辆轮胎中央充放气系统能够准确测量轮胎气压，测压停止时，阀芯8起到单向阀的作用封闭充气气道，第二弹簧16推动密封柱15，使膜片20回位，密封柱15在其轴上第二弹簧16的作用下与气芯座13锥面密封，封闭胎压控制阀上方的放气通道，使车辆轮胎保压。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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)

1.一种双通道胎压控制阀，其特征在于，所述控制阀包括阀体、阀芯组件、气芯座组件和密封柱组件；所述阀芯组件和密封柱组件安装在阀体内部分别对应阀体上的出气端和进气端，气芯座组件安装在密封柱组件上方，阀芯组件、气芯座组件、密封柱组件和阀体内部空腔共同构成可开闭的放气通道，气芯座组件和密封柱组件配合实现放气通道的开闭；阀芯组件、密封柱组件和阀体内部空腔构成可开闭的充气通道，阀芯组件和密封柱组件配合实现充气通道的开闭；通过对进气端压力的控制实现充气、放气和测压的功能；

所述气芯座组件包括固定螺塞和气芯座；所述气芯座中心通孔与两圆周孔相通，中心孔一端为内螺纹，另一端为锥形台阶，气芯座锥形台阶一端装入阀体的气芯座组件安装腔里侧，气芯座内螺纹一端位于气芯座组件安装腔外侧，气芯座通过固定螺塞与阀体固定连接，所述固定螺塞与阀体之间、气芯座与阀体之间通过橡胶密封圈密封。

2.如权利要求1所述的一种双通道胎压控制阀，其特征在于，所述胎压控制阀充气时，所述密封柱组件通过进气端压力作用向下运动关闭放气通道，同时打开密封柱组件与阀芯组件之间的充气通道，所述阀芯组件在气压作用下打开，充气通道完全畅通后实现对轮胎的充气。

3.如权利要求1或2所述的一种双通道胎压控制阀，其特征在于，所述胎压控制阀放气时，所述进气端的气压能够向下运动打开放气通道却无法打开阀芯组件，完成放气功能。

4.如权利要求3所述的一种双通道胎压控制阀，其特征在于，所述胎压控制阀测压时，所述密封柱组件通过进气端压力作用向下运动关闭放气通道，同时打开密封柱组件与阀芯组件之间的充气通道，阀芯组件在气压的作用下打开充气通道，测压管道气压与轮胎气压一致，使外部的车辆轮胎中央充放气系统能够准确测量轮胎气压，测压停止时，阀芯组件封闭充气气道。

5.如权利要求4所述的一种双通道胎压控制阀，其特征在于，所述阀体上具有一个阀芯组件安装腔、气芯座组件安装腔和密封柱组件安装腔；阀芯组件安装腔和阀体的出气端相通，气芯座组件安装腔和密封柱组件安装腔同轴上下设置，气芯座组件安装腔与阀芯组件安装腔贯通，密封柱组件安装腔与阀体上的进气端相通，密封柱组件安装腔与阀芯组件安装腔相通；阀体上对应密封柱组件安装腔的位置具一个周向的环形槽，环形槽内有两个径向通孔。

6.如权利要求5所述的一种双通道胎压控制阀，其特征在于，所述阀芯组件包括螺塞、螺塞柱、第一弹簧、阀芯和阀芯座；螺塞安装在阀芯组件安装腔上部，螺塞柱安装在螺塞的中心孔内，螺塞和阀体之间装有橡胶密封圈进行密封，螺塞柱通过其环形槽中安装的橡胶密封圈在螺塞孔中固定；阀芯座安装在阀芯组件安装腔下部，阀芯座与阀体之间通过橡胶密封圈密封；所述阀芯由三段圆柱组成，阀芯下端的圆柱具有中心轴孔，中心轴孔与其外圆周上的气道孔相通，阀芯下端的圆柱与阀套的中心孔间隙配合，中部圆柱下端面具有环形槽，环形槽内侧硫化橡胶；所述第一弹簧的两端分别套装在螺塞柱的下端和阀芯上端的圆柱上；阀芯在第一弹簧作用下压在阀芯座的环形凸台上实现密封。

7.如权利要求6所述的一种双通道胎压控制阀，其特征在于，所述密封柱组件包括密封柱、第二弹簧、轴套、膜片、压紧螺塞和固定片；所述轴套中心为贯通台阶孔，上部中心大孔圆周有多个气孔，与阀体中心台阶孔环形槽及两个径向通孔形成放气通道，轴套外圆两个环形槽中的橡胶密封圈，用于与阀体间的密封，轴套大外圆的两个通槽用于气路通道；所述密封柱由两个圆柱组成，大圆柱头部一侧为孔台，另一侧为环形槽，两侧硫化橡胶通过密封柱孔相通，保证硫化橡胶结合紧密，密封柱依靠第二弹簧作用，使其头部硫化橡胶与气芯座锥形面密封；所述的膜片为盘状结构，位于阀体与阀盖之间，上部内腔为充气、放气通道；膜片下方穿入压紧螺塞，膜片上方套入固定片，压紧螺塞外螺纹与密封柱内螺纹连接紧固，将膜片紧固在压紧螺塞与固定片之间。

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