CN114688282B - 一种铁路货车用新型操纵阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路货车用新型操纵阀，包括：阀座，阀座上设置有出气孔，出气孔的外周圆周均布有风缸前气孔、风缸后气孔和封闭气孔，尼龙阀芯，尼龙阀芯的下端与阀座转动连接，尼龙阀芯的侧壁设置有环形槽，尼龙阀芯的下端设置第一连接孔，第一连接孔的外周圆周均布有第二连接孔、第三连接孔和第四连接孔，第二连接孔与第三连接孔分别通过第一通孔和第二通孔与第一连接孔构成V型气路，该新型操纵阀通过尼龙阀芯和橡胶密封结构密封，同时尼龙阀芯通过充风槽解决尼龙阀芯对阀座压力过大，接触面磨损过快的问题，提高了操纵阀可靠性和运用寿命，降低了造修成本；检修时只需更换橡胶密封结构，也提高了检修效率。

Description

一种铁路货车用新型操纵阀
技术领域
本发明属于铁道货车控制系统技术领域，更具体地，涉及一种铁路货车用新型操纵阀。
背景技术
操纵阀是一种四位五通阀，为漏斗车风控装置开关底门控制开关，是组成风控装置的关键配件，主要作用是可通过人工操作其把手在不同位置，实现控制漏斗车底门开度和开闭的控制。既有操纵阀按照连接方式分为螺纹连接和法兰连接两种，第一代螺纹连接操纵阀是二十世纪六十年代设计，第二代法兰连接结构也已运用近十年，均为研磨面橡胶密封结构。
其中密封板和尼龙阀芯是橡胶密封结构的核心配件，密封板和尼龙阀芯在厂修时划伤率为100％且密封面均缺润滑脂，其中一部分由于划痕过深而无法研磨修复。划伤原因一方面是密封板和尼龙阀芯没有持久润滑，密封板和尼龙阀芯在运用一段时间后密封面润滑脂被吹干，另一方面是流经密封面压力空气清洁度差，夹杂了固体颗粒，导致密封面划伤。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种铁路货车用新型操纵阀，该新型操纵阀通过尼龙阀芯和橡胶密封结构密封，同时尼龙阀芯通过充风槽解决尼龙阀芯对阀座压力过大，接触面磨损过快的问题，提高了操纵阀可靠性和运用寿命，降低了造修成本；检修时只需更换橡胶密封结构，也提高了检修效率。
为了实现上述目的，本发明提供一种铁路货车用新型操纵阀，包括：
阀座，所述阀座上设置有出气孔，所述出气孔的外周圆周均布有风缸前气孔、风缸后气孔和封闭气孔；
尼龙阀芯，所述尼龙阀芯的下端与所述阀座转动连接，所述尼龙阀芯的侧壁设置有环形槽，所述尼龙阀芯的下端设置第一连接孔，所述第一连接孔的外周圆周均布有第二连接孔、第三连接孔和第四连接孔，所述第二连接孔与所述第三连接孔分别通过第一通孔和第二通孔与所述第一连接孔构成V型气路，所述第四连接孔通过第三通孔与所述环形槽连通；
阀盖，所述阀盖设置在所述阀座上，所述阀盖和所述阀座形成保护所述尼龙阀芯的容纳腔，所述环形槽与所述容纳腔的内壁形成充气槽，所述阀盖的侧壁设置有与所述充气槽连通的进气通道；
把手，所述把手的一端穿过所述阀盖的顶部与所述尼龙阀芯连接；
橡胶密封结构，所述橡胶密封结构设置所述风缸前气孔、所述风缸后气孔和所述封闭气孔靠近所述尼龙阀芯的一端。
可选地，所述尼龙阀芯的侧壁还套设有两个第一密封圈，两个所述第一密封圈分别位于所述充气槽的上下两侧。
可选地，所述橡胶密封结构包括钢环，所述钢环的下端镶嵌在所述第四连接孔的进口处，所述钢环的上端设置有第二环形槽，所述第二环形槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈与所述尼龙阀芯滑动连接。
可选地，所述第一连接孔内设置有导向柱，所述导向柱的下端插接在所述出气孔内，所述出气孔的内壁与所述导向柱的外壁之间设置有第三密封圈。
可选地，所述阀体上设置有过渡孔，所述过渡孔的两端分别与所充气通路的进气孔和气源输出口连接，所述过渡孔内设置有滤尘网。
可选地，所述把手包括：
手柄和头部，所述阀盖呈凸字型，所述头部套设在所述阀盖的顶部，所述手柄设置在所述头部的外周上；
阀杆，所述阀杆的一端与所述头部通过铆钉连接，所述阀杆的另一端穿过所述阀盖与所述尼龙阀芯连接，所述阀杆的侧壁设置有与所述阀盖之间设置有第四密封圈。
可选地，所述尼龙阀芯上设置有限制槽和插接槽，所述阀杆的所述另一端设置有限制部和插接部，所述插接部插接在所述插接槽内，所述限制部与所述尼龙阀芯之间设置有阀杆弹簧，所述阀杆弹簧的一端套设在所述阀杆上，所述阀杆弹簧的另一端设置在所述限制槽内。
可选地，所述阀盖上设置有多个定位槽，所述头部上设置有定位弹簧，所述定位弹簧远离所述头部的一端设置有与所述定位槽相配合的定位珠。
可选地，所述阀盖上设置有挡板和位置标记，所述手柄上设置有与所述挡板相配合的挡块。
可选地，所述出气孔的出气口设置有消音器。
本发明提供一种铁路货车用新型操纵阀，其有益效果在于：
1、该新型操纵阀通过尼龙阀芯和橡胶密封结构密封，同时尼龙阀芯通过充风槽解决尼龙阀芯对阀座压力过大，接触面磨损过快的问题，提高了操纵阀可靠性和运用寿命，降低了造修成本；检修时只需更换橡胶密封结构，也提高了检修效率。
2、该新型操纵阀提高了其本身的运用可靠性和运用安全性，显著降低了其造修成本和运维成本，为漏斗车产品适应货车修程修制改革和提高使用性能提供了可靠的技术支撑，这对降低漏斗车运维成本，提高漏斗车运用安全性和可靠性有重要意义，也对未来漏斗车升级换代提供了可靠的专用配件支撑，具有较大的经济效益和社会效益。
3、新增的滤尘网结构和消音器，提高了对橡胶密封结构的防护，降低了排风时得噪音污染，进而提高了操纵阀的运用可靠性、安全性和使用寿命。
4、把手位置指示采用弹簧钢珠结构，使得操纵阀把手定位清晰准确，转动灵活，手感好，同时把手具有防松、防盗功能，保证了运用可靠性，降低了把手和阀杆的换修率。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的结构示意图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的档位示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的尼龙阀芯的结构示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图3的俯视图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图4的侧视图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的阀座的结构示意图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图6的仰视图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的阀盖的结构示意图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图8的侧视图。
图10示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的把手的结构示意图。
图11示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图10的仰视图。
图12示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的阀杆的结构示意图。
图13示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的阀杆的侧视图。
附图标记说明：
1、阀座；1.1、出气孔；1.2、风缸前气孔；1.3、风缸后气孔；1.4、封闭气孔；2、尼龙阀芯；2.1、第一连接孔；2.2、第二连接孔；2.3、第三连接孔；2.4、第四连接孔；2.5、环形槽；3、阀盖；4、把手；4.1、阀杆；4.2、第四密封圈；5、橡胶密封结构；5.1、钢环；5.2、第二密封圈；6、第一密封圈；7、导向柱；8、第三密封圈；9、过渡孔；10、滤尘网；11、定位弹簧；12、定位珠；13、消音器；14、阀杆弹簧；15、进气通道。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的结构示意图；图2示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的档位示意图；图3示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的尼龙阀芯的结构示意图；图4示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图3的俯视图；图5示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图4的侧视图；图6示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的阀座的结构示意图；图7示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图6的仰视图；图8示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的阀盖的结构示意图；图9示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图8的侧视图；图10示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的把手的结构示意图；图11示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的图10的仰视图；图12示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的阀杆的结构示意图；图13示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路货车用新型操纵阀的阀杆的侧视图。
如图1-13所示，一种铁路货车用新型操纵阀，包括：
阀座1，阀座1上设置有出气孔1.1，出气孔1.1的外周圆周均布有风缸前气孔1.2、风缸后气孔1.3和封闭气孔1.4；
尼龙阀芯2，尼龙阀芯2的下端与阀座1转动连接，尼龙阀芯2的侧壁设置有环形槽2.5，尼龙阀芯2的下端设置第一连接孔2.1，第一连接孔2.1的外周圆周均布有第二连接孔2.2、第三连接孔2.3和第四连接孔2.4，第二连接孔2.2与第三连接孔2.3分别通过第一通孔和第二通孔与第一连接孔2.1构成V型气路，第四连接孔2.4通过第三通孔与环形槽2.5连通；
阀盖3，阀盖3设置在阀座1上，阀盖3和阀座1形成保护尼龙阀芯2的容纳腔，环形槽2.5与容纳腔的内壁形成充气槽，阀盖3的侧壁设置有与充气槽连通的进气通道15；
把手4，把手4的一端穿过阀盖3的顶部与尼龙阀芯2连接；
橡胶密封结构5，橡胶密封结构5设置在风缸前气孔1.2、风缸后气孔1.3和封闭气孔1.4靠近尼龙阀芯2的一端。
具体的，通过第一通孔和第二通孔使V型气路构成内腔结构，提高整体气路的密闭性，橡胶密封结构5配合尼龙阀芯2替代原铜阀芯和密封板的研磨面密封结构，结合内腔结构降低磨损划痕，保证气密性，使用时操纵阀与双向风缸连接，通过把手4转动尼龙阀芯2，使操纵阀旋转切换开位、保压位、关位和手动位，使压缩空气依次经过进气通道、充气槽和第四连接孔2.4后分别与风缸前气孔1.2、风缸后气孔1.3和封闭气孔1.4连接进行充气，同时通过V型气路连接第一连接孔2.1、出气孔1.1、风缸前气孔1.2和风缸后气孔1.3进行对应的放气，进而实现压缩空气的气路更换达到操纵双向风缸的效果；
开位时，第四连接孔2.4与风缸前气孔1.2连接，V型气路连接风缸后气孔1.3、封闭气孔1.4和出气孔1.1，使双向风缸前端充气后端放气；
保压位时，第四连接孔2.4和V型气路不与风缸前气孔1.2、风缸后气孔1.3、封闭气孔1.4连接，使双向风缸不与外部进行气体交换；
关位时，第四连接孔2.4与风缸后气孔1.3连接，V型气路连接风缸前气孔1.2、封闭气孔1.4和出气孔1.1，使双向风缸前端放气后端充气；
手动位时，第四连接孔2.4与封闭气孔1.4连接，V型气路连接风缸后气孔1.3、风缸前气孔1.2和出气孔1.1，使双向风缸前端和后端均放气。
进一步，通过充气槽使得尼龙阀芯2上下所受压力均衡，避免尼龙阀芯2受力过大而导致的尼龙阀芯2转动费力和橡胶密封结构5的橡胶磨损加快，提高了操纵阀可靠性和运用寿命，降低了造修成本；检修时只需更换橡胶密封结构5，也提高了检修效率。
更进一步，阀座1上阀盖2的安装孔交错设置在风缸前气孔1.2、风缸后气孔1.3和封闭气孔1.4的外部圆周上，通过对阀座1上管路安装的法兰接口的紧凑设计，在保证阀体强度满足、各通路壁厚均衡的情况下，去除阀座1多余材质，实现了轻量化设计，重量约为原阀座的2/5(3.4kg)。减小了体积，降低了自重，解决了原阀座体积大，自重大，搬运、组装和检修等各环节效率低的问题，并通过“圆柱孔”设计代替了原型腔结构，使铸模杂质易清理，解决原阀座铸造完后通路中残留铸模杂质的问题；阀盖3的气路通道15改到密封面外，能够采用通孔，可直接采用机加工成型，简化了铸造结构。
在本实施例中，尼龙阀芯2的侧壁还套设有两个第一密封圈6，两个第一密封圈6分别位于充气槽的上下两侧。
具体的，通过第一密封圈6封闭充气槽，提高气密性。
在本实施例中，第四连接孔2.4内设置有橡胶密封结构5，橡胶密封结构5包括钢环5.1，钢环5.1的下端镶嵌在第四连接孔2.4的进口处，钢环5.1的上端设置有第二环形槽，第二环形槽内设置有第二密封圈5.2，第二密封圈5.2与尼龙阀芯2滑动连接。
具体的，通过橡胶密封结构5提高气密性，通过钢环5.1保护第二密封圈5.2，提高第二密封圈5.2的支撑强度，避免在尼龙阀芯2旋转过程中第二密封圈5.2移位。
进一步，出气孔1.1、风缸前气孔1.2、风缸后气孔1.3和封闭气孔1.4橡胶密封结构5的安装槽、过渡孔9和滤尘网10的安装槽等均设在阀座1上，方便阀座1一次性数控加工成型，提高位置准确度。
在本实施例中，第一连接孔2.1内设置有导向柱7，导向柱7的下端插接在出气孔1.1内，出气孔1.1的内壁与导向柱7的外壁之间设置有第三密封圈8。
具体的，通过导向柱7证尼龙阀芯2转动稳定性和在压力空气作用下不偏移，并通过第三密封圈8提高气密性。
在本实施例中，阀体上设置有过渡孔9，过渡孔9的两端分别与所充气通路的进气孔和气源输出口连接，过渡孔9内设置有滤尘网10。
具体的，阀盖3的进气通道和阀座1过渡孔9设置在密封面外，能够采用通孔，通过过渡孔9连接气源，既方便铸造有利于提高密封性，便于结构紧凑优化，通过滤尘网10过滤压缩空气中的杂质，避免杂质积蓄在容纳腔内磨损操纵阀内部结构。
在本实施例中，把手4包括：
手柄和头部，阀盖3呈凸字型，头部套设在阀盖3的顶部，手柄设置在头部的外周上；
阀杆4.1，阀杆4.1的一端与头部通过铆钉连接，阀杆4.1的另一端穿过阀盖3与尼龙阀芯2连接，阀杆4.1的侧壁设置有与阀盖3之间设置有第四密封圈4.2。
具体的，通过铆钉连接提高连接前端并方便更换。
进一步，把手4为B级钢整体铸件，阀杆4.1采用趋同径化均衡设计，提高了制造工艺性，减少了切削加工量和浪费。
在本实施例中，尼龙阀芯2上设置有限制槽和插接槽，阀杆4.1的另一端设置有限制部和插接部，插接部插接在插接槽内，限制部与尼龙阀芯2之间设置有阀杆弹簧14，阀杆弹簧14的一端套设在阀杆4.1上，阀杆弹簧14的另一端设置在限制槽内。
在本实施例中，阀盖3上设置有多个定位槽，头部上设置有定位弹簧11，定位弹簧11远离头部的一端设置有与定位槽相配合的定位珠12。
具体的，通过定位弹簧11、定位珠12和定位槽配合方便把手4在旋转过程中准确停止在开位、保压位、关位和手动位中任一档位。
进一步，在阀盖3顶部设计了“台阶”，可配合把手4“台阶”，形成“迷宫式”橡胶密封结构5，对定位弹簧11、定位珠12和阀杆4.1具有防护功能，防护等级可达到IP44，防止雨水灰尘对定位弹簧11、定位珠12的腐蚀，使得为把手4在其检修周期内转动轻松。
在本实施例中，阀盖3上设置有挡板和位置标记，手柄上设置有与挡板相配合的挡块。
具体的，通过挡板、位置标记和当块的配合降低操作难度。
在本实施例中，出气孔1.1的出气口设置有消音器13。
具体的，尼龙材质得尼龙阀芯2具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不沾性、良好的抗老化能力和机械韧性，能在+200℃至-50℃温度下长期工作，且尼龙与橡胶摩擦系数较小，保证了尼龙阀芯2转动的灵活性和橡胶密封结构5的寿命，通过消音器13避免因其开放结构，灰尘通过出气孔1.1进入阀内导致操纵阀可靠性降低，同时消音器13也解决既有操纵阀污染环排风时噪音也较大的问题。
本实施例铁路货车用新型操纵阀使用时，以连接双向风缸使用为例，通过把手4转动尼龙阀芯2，使操纵阀旋转切换开位、保压位、关位和手动位；
开位时，第四连接孔2.4与风缸前气孔1.2连接，V型气路连接风缸后气孔1.3、封闭气孔1.4和出气孔1.1，使双向风缸前端充气后端放气；
保压位时，第四连接孔2.4和V型气路不与风缸前气孔1.2连接、风缸后气孔1.3、封闭气孔1.4连接，使双向风缸不与外部进行气体交换；
关位时，第四连接孔2.4与风缸后气孔1.3连接，V型气路连接风缸前气孔1.2、封闭气孔1.4和出气孔1.1，使双向风缸前端放气后端充气；
手动位时，第四连接孔2.4与封闭气孔1.4连接，V型气路连接风缸后气孔1.3、风缸前气孔1.2和出气孔1.1，使双向风缸前端和后端均放气。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，包括：
阀座，所述阀座上设置有出气孔，所述出气孔的外周圆周均布有风缸前气孔、风缸后气孔和封闭气孔；
尼龙阀芯，所述尼龙阀芯的下端与所述阀座转动连接，所述尼龙阀芯的侧壁设置有环形槽，所述尼龙阀芯的下端设置第一连接孔，所述第一连接孔的外周圆周均布有第二连接孔、第三连接孔和第四连接孔，所述第二连接孔与所述第三连接孔分别通过第一通孔和第二通孔与所述第一连接孔构成V型气路，所述第四连接孔通过第三通孔与所述环形槽连通；
阀盖，所述阀盖设置在所述阀座上，所述阀盖和所述阀座形成保护所述尼龙阀芯的容纳腔，所述环形槽与所述容纳腔的内壁形成充气槽，所述阀盖的侧壁设置有与所述充气槽连通的进气通道；
把手，所述把手的一端穿过所述阀盖的顶部与所述尼龙阀芯连接；
橡胶密封结构，所述橡胶密封结构设置所述风缸前气孔、所述风缸后气孔和所述封闭气孔靠近所述尼龙阀芯的一端；
开位时，第四连接孔与风缸前气孔连接，V型气路连接风缸后气孔、封闭气孔和出气孔，使双向风缸前端充气后端放气；
保压位时，第四连接孔和V型气路不与风缸前气孔、风缸后气孔、封闭气孔连接，使双向风缸不与外部进行气体交换；
关位时，第四连接孔与风缸后气孔连接，V型气路连接风缸前气孔、封闭气孔和出气孔，使双向风缸前端放气后端充气；
手动位时，第四连接孔与封闭气孔连接，V型气路连接风缸后气孔1.3、风缸前气孔和出气孔，使双向风缸前端和后端均放气。
2.根据权利要求1所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述尼龙阀芯的侧壁还套设有两个第一密封圈，两个所述第一密封圈分别位于所述充气槽的上下两侧。
3.根据权利要求1所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述橡胶密封结构包括钢环，所述钢环的下端镶嵌在所述第四连接孔的进口处，所述钢环的上端设置有第二环形槽，所述第二环形槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈与所述尼龙阀芯滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述第一连接孔内设置有导向柱，所述导向柱的下端插接在所述出气孔内，所述出气孔的内壁与所述导向柱的外壁之间设置有第三密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述阀的阀体上设置有过渡孔，所述过渡孔的两端分别与所充气通路的进气孔和气源输出口连接，所述过渡孔内设置有滤尘网。
6.根据权利要求1所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述把手包括：
手柄和头部，所述阀盖呈凸字型，所述头部套设在所述阀盖的顶部，所述手柄设置在所述头部的外周上；
阀杆，所述阀杆的一端与所述头部通过铆钉连接，所述阀杆的另一端穿过所述阀盖与所述尼龙阀芯连接，所述阀杆的侧壁设置有与所述阀盖之间设置有第四密封圈。
7.根据权利要求6所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述尼龙阀芯上设置有限制槽和插接槽，所述阀杆的所述另一端设置有限制部和插接部，所述插接部插接在所述插接槽内，所述限制部与所述尼龙阀芯之间设置有阀杆弹簧，所述阀杆弹簧的一端套设在所述阀杆上，所述阀杆弹簧的另一端设置在所述限制槽内。
8.根据权利要求6所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述阀盖上设置有多个定位槽，所述头部上设置有定位弹簧，所述定位弹簧远离所述头部的一端设置有与所述定位槽相配合的定位珠。
9.根据权利要求6所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述阀盖上设置有挡板和位置标记，所述手柄上设置有与所述挡板相配合的挡块。
10.根据权利要求1所述的一种铁路货车用新型操纵阀，其特征在于，所述出气孔的出气口设置有消音器。
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