CN110469696A - 一种轨道交通用电控先导气动阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通用电控先导气动阀，组成包括：两个电磁阀和一个换向阀，换向阀具有一个与压缩空气源连接的主进气口，两个分别适合与两干燥塔进气口相连的出气口，两个分别与电磁阀出气口相连的先导气口，以及两个与大气连通的排气口；电磁阀具有一个与预控压力相连的进气口和一个与换向阀对应侧的先导压力输入口相连的出气口。本发明通过外部电路对电磁阀得电、失电的控制，实现先导气的通断，进而可以实现不同组合的进、出、排送气功能。此外，为降低噪声污染，在排气口设置了消声器；为防止冬季阀体内部结冰，在阀体上设置了加热装置，以适应轨道交通干燥装置的使用要求。

Description

一种轨道交通用电控先导气动阀

技术领域

本发明涉及轨道车辆风源系统干燥装置，特别涉及干燥装置的电控先导气动阀。

背景技术

目前轨道车辆风源系统中，大多采用具有无热再生功能的双塔干燥器作为后处理装置，该干燥器包含两个干燥塔，当其中一塔进行干燥时，另一塔内的干燥剂进行再生，两塔功能按照设定的周期规律不断切换，为轨道车辆连续不断地提供干燥清洁的压缩空气。

现有双塔干燥器实现两塔切换功能主要依靠多个集成在气路板上的控制阀，控制阀种类、数量多，结构复杂，且难以更换。中国发明专利CN 107642632 A公开了一种机车双塔空气干燥器用进气阀，该发明专利虽然将部分集成在气路板上的控制阀进行了集成，简化了控制阀种类，但仍然存在以下几点技术缺陷：

1.经由空气压缩机的高压湿空气，经双塔干燥器进气阀分配后，按一定周期规律分别单独进入左右两个干燥塔进行干燥，但进行再生功能的干燥塔废气，仍要通过单独设置的排出阀排出干燥器。

2.该进气阀仅可实现某一干燥塔单独进气或两干燥塔同时进气，未设置进气截止位，当双塔干燥器长期静置或工作间隔较长时，内部干燥剂易受潮，加重干燥装置负荷。

3.该进气阀未设置加热装置，经过压缩机的高压湿空气中含有大量的水汽、油分，温度较低时若长时间静置，易结冰，发生活塞切换卡滞、阀体漏风等故障。

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切换阀存在的上述缺点，提供一种轨道交通用电控先导气动阀，该先导气动阀集成化程度高，且易于拆卸，可满足轨道交通干燥装置的使用要求。

为了解决以上技术问题，本发明提供的轨道交通用电控先导气动阀，组成包括：两个电磁阀和一个换向阀，所述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主进气口，两个分别适合与两干燥塔进气口相连的出气口，两个分别与电磁阀出气口相连的先导气口，以及两个与大气连通的排气口；所述电磁阀为两位两通电磁阀，其具有一个与预控压力相连的进气口和一个与换向阀对应侧的先导压力输入口相连的出气口；所述换向阀包括阀体，所述两个先导气口，一个主进气口、两个排气口分别设置于所述阀体，阀体内设置有两个腔室，每个腔室内设置一套活塞总成，所述活塞总成包括活塞盖、活塞杆、两端分别抵住活塞盖和活塞杆的压簧、固定于活塞杆下部的双面阀板、设置于双面阀板上方的与阀体固定的活塞衬套，所述阀体内还设置有位于双面阀板下方的与阀体固定的缓冲阀座，所述双面阀板与活塞衬套之间的间隙形成用于控制主进气口与出气口通断的上阀口，所述双面阀板与缓冲阀座之间的间隙形成用于控制出气口与排气口通断的下阀口，所述两个排气口分别安装排气消音器，所述阀体内还设置有两个分别与先导气口连通的先导压力腔，所述活塞具有位于该先导压力腔上方的先导压力面，用于承受先导压力从而使活塞杆被顶起。

本发明还具有如下进一步的特征：

1、当压簧处于释放状态时，双面阀板与缓冲阀座之间的间隙被封闭，即排气口被封闭，进气口与出气口之间为通路；当压簧处于压缩状态时，双面阀板与活塞衬套之间的间隙被封闭，即上阀口被封闭，主进气口与出气口之间断开，出气口与排气口之间为通路。

2、所述先导压力腔与腔室通过密封圈密封隔离。

3、本轨道交通用电控先导气动阀，还具用于对换向阀进行加热的加热回路，所述加热回路包含串联的固定在换向阀侧面的温度开关和加热器，当温度低于设定温度时，加热回路导通，加热器开始对换向阀的阀体加热，当温度达到设定值上限时，加热回路断开，停止加热。

4、所述两个电磁阀固定在换向阀的侧面，所述换向阀的阀体设置有用于连通电磁阀进气口与预控压力的预控压力进气道，以及连接电磁阀出气口和换向阀先导气口的预控压力出气道。

5、所述换向阀阀体的侧面设置有防护罩，所述温度开关和加热器和两个电磁阀置于该防护罩内。

6、所述加热器设置于两活塞总成之间的阀体上，使的两活塞总成受热均匀，防止双面阀板表面结冰，从而保证了上、下阀口关闭时的气密性。

本发明轨道交通用电控先导气动阀，具有如下特点：

1)电控先导切换阀为三位五通电控气动阀，主要由阀体、活塞组件、电磁阀、加热器、温度开关、排气消音器等部件组成，整个阀通过螺栓垂直安装于双塔干燥器气路板底端，端面密封。

2)该切换阀阀体设置有上、下阀口，通过对上、下阀口开、闭的控制实现选择性的向外供气。

3)该切换阀共包含一个主进气口，两个出气口，两个先导气口，两个排气口 。初始状态下，活塞组件上的阀板在弹簧的预紧压力下，紧紧关闭住位于切换阀阀体内的下阀口，此时，主风气体经上阀座的进气口流入，从上阀座阀口流出，进入其中一个干燥塔内，完成湿空气的干燥过程。在控制器的作用下，控制电磁阀动作，建立先导压力，活塞组件便克服弹簧预紧力，向上移动，进而关闭上阀口，打开下阀口，此时，主风气流进入干燥塔受阻，而再生塔的气体则可以通过下阀口直接外排大气，完成吸附剂的活性再生。

4)下阀口初始处于关闭状态，能够隔离外界湿空气，防止干燥器长期静置或工作间隔较长时，内部干燥剂易受潮，加重干燥装置负荷。

5)再生废气在经换向阀排气口外排大气时，因压缩气体由高压到低压这一过程的膨胀作用，会导致极大的噪声污染，在切换阀排气口设置排气消音装置，有效降低噪声污染。

6)本切换阀在左右两个排气口与消声器的公用通道处，设置棒形加热器，该加热器通过温控器控制，当温度降低到设定值之下时，温控器闭合，启动加热器对整阀加热除冰，直至阀体温度上升至设定温度时，温控器关闭加热回路。

附图说明

图1是本发明轨道交通用电控先导气动阀的气路原理图。

图2是本发明轨道交通用电控先导气动阀的立体图。

图3是本发明轨道交通用电控先导气动阀的换向阀示意图。

图4是本发明轨道交通用电控先导切换阀防护罩内部元件布置图。

附图标记说明：

1-第一控制电磁阀；2-换向阀；3-第一排气消音器；4-第二排气消音器；5-第二控制电磁阀； 6-第一预控压力进气道；7-第二预控压力进气道；8-防护罩；9-尼龙软管接头；10-阀体；11-第一出气口；12-主进气口；13-第二出气口；14-第一活塞总成；15-第二活塞总成；16-活塞盖；17-压簧；18-活塞杆；19-活塞衬套；20-双面阀板；21-缓冲阀座；22-活塞盖；23-压簧；24-活塞杆；25-活塞衬套；26-双面阀板；27-缓冲阀座；28-温度开关；29-加热器。

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电控先导气动阀，组成包括：两个第一控制电磁阀1、第二控制电磁阀5和换向阀2，换向阀2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主进气口12，分别适合与两干燥塔进气口相连的第一出气口11和第二出气口13，分别与电磁阀出气口相连的第一先导气口6和第二先导气口7，以及两个与大气连通的排气口，排气口对应的安装有第一排气消音器3和第二排气消音器4。第一控制电磁阀1和第二控制电磁阀5都为两位两通电磁阀。两位两通电磁阀具有一个与预控压力相连的进气口和一个与换向阀2对应侧的先导压力输入口相连的出气口。

换向阀2包括阀体10，第一先导气口6和第二先导气口7，一个主进气口12、两个排气口分别设置于阀体10，阀体10内设置有两个完全一致的腔室，腔室内分别布置第一活塞总成14、第二活塞总成15，两个活塞总成完全一致，可实现互换。活塞总成包括活塞盖16（22）、活塞杆18（24）、两端分别抵住活塞盖16（22）和活塞杆18（24）的压簧17（23）、固定于活塞杆18（24）下部的双面阀板20（26）、设置于双面阀板20（26）上方的与阀体10固定的活塞衬套19（25），阀体10内还设置有位于双面阀板20（26）下方的与阀体10固定的缓冲阀座21（27），双面阀板20（26）与活塞衬套19（25）之间的间隙形成用于控制主进气口与出气口通断的上阀口，双面阀板20（26）与缓冲阀座21（27）之间的间隙形成用于控制出气口与排气口通断的下阀口。阀体10内还设置有两个分别与先导气口连通的先导压力腔，活塞具有位于该先导压力腔上方的先导压力面，用于承受先导压力从而使活塞杆被顶起；先导压力腔与腔室通过密封圈密封隔离。

当压簧17（23）处于释放状态时，双面阀板20（26）与缓冲阀座21（27）之间的间隙被封闭，即排气口被封闭，进气口与出气口之间为通路；当压簧17（23）处于压缩状态时，双面阀板20（26）与活塞衬套19（25）之间的间隙被封闭，即上阀口被封闭，主进气口与出气口之间断开，出气口与排气口之间为通路。

初始状态下在切换阀弹簧的预紧力作用下，双面阀板将下阀口紧紧封闭，将该切换阀与外界湿空气隔离，有效防止干燥器长期静置或工作间隔较长时，内部干燥剂受潮。此时经由主进气口（12）的高压湿空气直接经过第一、第二出气口进入相应干燥塔内。

当外部电路控制电磁阀动作时（本例为第一控制电磁阀得电动作），先导压力通过第一先导气口6进入切换阀内，推动活塞杆18轴向向上克服切换阀弹簧17预紧力移动，随着活塞杆的移动，双面阀板20将下阀口打开，同时关闭上阀口。此时经由主进气口12高压湿空气无法通过双面阀板20的上阀口进入第一出气口11，仅可通过第二出气口13到达对应的干燥塔内，此时连接第二出气口的干燥塔进入干燥状态。同时，连接第一出气口11的干燥塔进入反吹再生状态，反吹气体通过第一出气口11进入阀体10内，并经过双面阀板20的下阀口经由第一排气消音器3排出至大气。

本实施例电控先导气动阀还具用于对换向阀2进行加热的加热回路，加热回路包含串联的固定在换向阀2侧面的温度开关和加热器29，加热器29设置于两活塞总成之间的阀体10上。当温度低于设定温度（本例为5℃）时，加热回路导通，加热器开始对换向阀2的阀体10加热，当温度达到设定值上限（本例为15℃）时，加热回路断开，停止加热。第一控制电磁阀1、第二控制电磁阀5固定在换向阀的侧面，换向阀2的阀体10设置有用于连通电磁阀进气口与预控压力的预控压力进气道，以及连接电磁阀出气口和换向阀先导气口的预控压力出气道。换向阀阀体的侧面设置有防护罩8，温度开关28和加热器29和两个电磁阀置于该防护罩8内。

综上，本发明所述的三位五通电控先导气动阀，通过外部电路对电磁阀得电、失电的控制，实现先导气的通断，进而可以实现不同组合的进、出、排送气功能。此外，为降低噪声污染，在排气口设置了消声器；为防止冬季阀体内部结冰，在阀体上设置了加热装置，以适应轨道交通干燥装置的使用要求。

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 (7)

1.一种轨道交通用电控先导气动阀，组成包括：两个电磁阀和一个换向阀，所述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主进气口，两个分别适合与两干燥塔进气口相连的出气口，两个分别与电磁阀出气口相连的先导气口，以及两个与大气连通的排气口；所述电磁阀为两位两通电磁阀，其具有一个与预控压力相连的进气口和一个与换向阀对应侧的先导压力输入口相连的出气口；所述换向阀包括阀体，所述两个先导气口，一个主进气口、两个排气口分别设置于所述阀体，阀体内设置有两个腔室，每个腔室内设置一套活塞总成，所述活塞总成包括活塞盖、活塞杆、两端分别抵住活塞盖和活塞杆的压簧、固定于活塞杆下部的双面阀板、设置于双面阀板上方的与阀体固定的活塞衬套，所述阀体内还设置有位于双面阀板下方的与阀体固定的缓冲阀座，所述双面阀板与活塞衬套之间的间隙形成用于控制主进气口与出气口通断的上阀口，所述双面阀板与缓冲阀座之间的间隙形成用于控制出气口与排气口通断的下阀口，所述两个排气口分别安装排气消音器，所述阀体内还设置有两个分别与先导气口连通的先导压力腔，活塞具有位于该先导压力腔上方的先导压力面，用于承受先导压力从而使活塞杆被顶起。

2.根据权利要求1所述的轨道交通用电控先导气动阀，其特征在于：当压簧处于释放状态时，双面阀板与缓冲阀座之间的间隙被封闭，即排气口被封闭，进气口与出气口之间为通路；当压簧处于压缩状态时，双面阀板与活塞衬套之间的间隙被封闭，即上阀口被封闭，主进气口与出气口之间断开，出气口与排气口之间为通路。

3.根据权利要求1所述的轨道交通用电控先导气动阀，其特征在于：所述先导压力腔与腔室通过密封圈密封隔离。

4.根据权利要求1所述的轨道交通用电控先导气动阀，其特征在于：还具用于对换向阀进行加热的加热回路，所述加热回路包含串联的固定在换向阀侧面的温度开关和加热器，当温度低于设定温度时，加热回路导通，加热器开始对换向阀的阀体加热，当温度达到设定值上限时，加热回路断开，停止加热。

5.根据权利要求4所述的轨道交通用电控先导气动阀，其特征在于：所述两个电磁阀固定在换向阀的侧面，所述换向阀的阀体设置有用于连通电磁阀进气口与预控压力的预控压力进气道，以及连接电磁阀出气口和换向阀先导气口的预控压力出气道。

6.根据权利要求5所述的轨道交通用电控先导气动阀，其特征在于：所述换向阀阀体的侧面设置有防护罩，所述温度开关和加热器和两个电磁阀置于该防护罩内。

7.根据权利要求4所述的轨道交通用电控先导气动阀，其特征在于：所述加热器设置于两活塞总成之间的阀体上。