CN114919612A - 高度阀总成 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高度阀总成，其包括：阀体，阀体内部设有沿其轴线方向贯通的内腔，内腔两端分别形成进风口和排风口，阀体上设有连通于内腔的出风口；设置于进风口处的止回阀芯；位于内腔内的驱动活塞组件和阀门活塞，阀门活塞包括相对的第一端和第二端，阀门活塞第一端相接于驱动活塞组件，并受其驱动于内腔内沿阀体轴线方向运动；由至少两个控制阀芯串联组成的多级节流阀，多级节流阀一端通过弹簧连接于止回阀芯，其另一端相接于阀门活塞第二端，受阀门活塞驱动沿阀体轴线方向运动，控制出风口的开闭，套设于阀门活塞和阀体之间的活塞轴承套。避免了阀门活塞与阀体之间的磨损，从而减少了阀体失效和卡滞的问题，延长使用寿命，降低维护成本。

Description

高度阀总成
技术领域
本发明涉及轨道车辆配件技术领域，具体地涉及一种高度阀总成。
背景技术
轨道车辆在运行过程中，需要保证自身的平衡，目前广泛是通过一种凸轮活塞式高度阀来控制车辆转向架空气弹簧的充排风，此种高度阀利用阀门活塞和阀体之间的间隙变化来进行流量调节，对外部安装和运行环境比较敏感，在安装和运行中容易发生泄露和卡滞的情况，且易于磨损，维修周期短，在磨损后就无法再使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高度阀总成。
本发明提供一种高度阀总成，包括：
阀体，所述阀体内部设有沿其轴线方向贯通的内腔，所述内腔两端分别形成进风口和排风口，所述阀体上设有连通于所述内腔的出风口；
设置于所述进风口处的止回阀芯；
设置于所述内腔中的驱动活塞组件和阀门活塞，所述阀门活塞包括相对的第一端和第二端，所述阀门活塞第一端相接于所述驱动活塞组件，并受其驱动于所述内腔内沿所述阀体轴线方向运动；
其特征在于，所述高度阀总成还包括：
由至少两个控制阀芯串联组成的多级节流阀，所述多级节流阀一端通过弹簧连接于所述止回阀芯，其另一端相接于所述阀门活塞第二端，受所述阀门活塞驱动沿所述阀体轴线方向运动，控制所述出风口的开闭；
套设于所述阀门活塞和所述阀体之间的活塞轴承套。
作为本发明的进一步改进，自所述阀门活塞第二端处至所述止回阀芯处依次分布的多个所述控制阀芯外径逐渐增大，所述内腔形成有多个内径分别匹配于多个所述节流控制阀芯外径的腔室，每个所述控制阀芯分别设置于尺寸与其相匹配的所述腔室内。
作为本发明的进一步改进，每个所述腔室的高度大于其内所设置的所述控制阀芯的高度。
作为本发明的进一步改进，除相接于所述阀门活塞第二端的所述控制阀芯外，其余所述控制阀芯均设有节流孔。
作为本发明的进一步改进，依次分布的多个所述控制阀芯，每相邻两个所述控制阀芯之间通过弹簧连接，邻近于所述止回阀芯的控制阀芯通过弹簧连接于所述止回阀芯。
作为本发明的进一步改进，所述多级节流阀由邻近所述阀门活塞第二端的第一控制阀芯和邻近所述止回阀芯处的第二控制阀芯串联组成，所述第二控制阀芯上设有节流孔，且其外径大于所述第一控制阀芯外径，所述内腔形成有第一腔室和第二腔室，所述第一控制阀芯和所述第二控制阀芯分别设置于所述第一腔室内和所述第二腔室内，所述第一腔室内径大于所述第一控制阀芯外径且小于所述第二控制阀芯外径。
作为本发明的进一步改进，所述轴承套包括朝向的第一端和第二端，第二端与相接处设有密封件。
作为本发明的进一步改进，所述阀体进风口处密封设置有法兰式接头。
作为本发明的进一步改进，所述法兰式接头与所述阀体相接处设置有密封件。
作为本发明的进一步改进，所述法兰式接头与所述阀体相接处设置有密封件。
作为本发明的进一步改进，所述排风口处设置有过滤接头。
本发明的有益效果是：本发明通过在高度阀内设置多级节流阀来进行流量调节，并配合在阀门活塞与阀体之间设置活塞轴承套，无需采用以往高度阀中利用阀门活塞和阀体之间的间隙变化来进行流量调节的结构，避免了阀门活塞与阀体之间的磨损，从而减少了阀体失效和卡滞的问题，延长了使用寿命，降低了维护成本。并且，通过在阀体进风口处密封设设置法兰式接头代替传统单孔螺纹结构的接头装置来与车辆管道系统相连接，其适用性更好，强度更高且密封性更好，能够有效解决高度阀和车辆管路系统安装过程中出现的扭矩降低和密封失效等问题。
附图说明
图1是本发明一实施方式中高度阀总成的示意图。
图2是本发明一实施方式中高度阀总成的侧视图。
图3是图2中A-A处的剖视图。
图4是图3中B处的放大示意图。
图5是图3中C处的放大示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
如图1至图5所示，本发明提供一种高度阀总成，所述高度阀总成设置于车体与转向架之间，与空气弹簧相连，其通过对空气弹簧内进行充气或排气以起到悬挂控制的作用，从而将车体的高度维持在设定的高度处。
高度阀总成包括：阀体1、止回阀芯2、多级节流阀3、阀门活塞4和驱动活塞组件5。阀体1大体上呈空心圆柱体形状，其内部设有沿其轴线方向贯通的内腔11，内腔11两端分别形成进风口12和排风口13，阀体1上设有连通于内腔11的出风口14，这里将进风口12端定义为高度阀上端、排风口13端定义为高度阀下端，以便于进行后续说明。止回阀芯2、多级节流阀3、阀门活塞4和驱动活塞组件5沿阀体1轴线方向从上至下依次设于所述内腔11。
阀体1进风口12处密封设设置有法兰式接头6，高度阀总成通过法兰式接头6与车辆管路系统连接，法兰式接头6相比于传统单孔螺纹结构的接头装置，其适用性更好，强度更高且密封性更好，能够有效解决高度阀和车辆管路系统安装过程中出现的扭矩降低和密封失效等问题。
进一步的，法兰式接头6与阀体1相接处设置有第一密封件61，以进一步加强法兰式接头6与阀体1之间的密封性，第一密封件61为诸如橡胶垫圈等常用密封结构件。在本发明的一些实施方式中，进风口12处还设有诸如滤网或者滤芯的过滤件，以及在排风口处设置有过滤接头9，以防止在拆装、检修及使用过程中，异物进入到阀体1内部，起到防护作用。
于阀体1进风口12处设置有止回阀芯2，止回阀芯2和多级节流阀3之间通过弹簧7相连，当车辆处于预设高度时，止回阀芯2在弹簧7作用下抵接于法兰式接头6，法兰接头与止回阀芯2相接处的凸起结构构成止回阀口61。
驱动活塞组件5与外接的杠杆相连，阀门活塞第一端41相接于驱动活塞组件5，多级节流阀3相接于阀门活塞第二端42。杠杆随车身高度变化，带动驱动活塞组件5于内腔11内沿阀体1轴线方向往复上下运动，阀门活塞4随驱动活塞组件5运动而于内腔11内沿所述阀体1轴线方向运动，并进一步驱动多级节流阀3运动，控制出风口14的开闭。
在阀体1两侧设有对称的两个出风口14，两个出风口14轴线与阀体1轴线之间呈相互垂直的关系，两个出风口14均可与空气弹簧连接，在实际使用时，可以根据需要，选择性采用单端口或双端口供风模式。出风口14内腔11结构与多级节流阀3相接处形成凸起构成进气阀口151。
多级节流阀3由至少两个控制阀芯31串联组成，自阀门活塞第二端42处至止回阀芯2处依次分布的多个控制阀芯31外径逐渐增大，内腔11形成有多个内径分别匹配于多个节流控制阀芯31外径的腔室16，每个控制阀芯31分别设置于尺寸与其相匹配的腔室16内。即在图中，从下往上，每个控制阀芯31外径逐渐增大，多个腔室16之间呈阶梯状，其内径逐渐增大，这里所说的尺寸相匹配是指每个腔室16的内径等于或大于其内所放置的控制阀芯31的外径，并且其内径小于其上方所设置的控制阀芯31的外径，从而每个腔室16上端面形成用于放置其上控制阀芯31的阀座161，阀座161顶部形成向上的凸起结构相抵接于其上方的控制阀芯31，构成至少一个次级进气阀口152。
依次分布的多个控制阀芯31，每相邻两个控制阀芯31之间通过弹簧7连接，邻近于止回阀芯2的控制阀芯31通过弹簧7连接于止回阀芯2。即最上方的控制阀芯31与止回阀芯2之间通过弹簧7连接，其余控制阀芯31依次通过弹簧7连接。
进一步的，每个腔室16的高度大于其内所设置的控制阀芯31的高度。
更进一步的，除相接于阀门活塞第二端42的控制阀芯31外，其余控制阀芯31均设有节流孔32。
通过形成上述结构的多级节流阀3，当阀门活塞4向上运动推动位于最底部的控制阀芯31，最底部的控制阀芯31打开进气阀口151，并且由于腔室16的高度大于其内所设置的控制阀芯31的高度，当最底部的控制阀芯31未与其上方的控制阀芯31接触时，在气压作用下，上方的控制阀芯31保持与其下方阀座161相抵接状态，次级进气阀口152保持闭合，只能通过控制阀芯31上的节流孔32向下充气，此时为最慢速的充气状态。当阀门活塞4进一步向上运动，最底部的控制阀芯31推动其上方的控制阀芯31向上运动，第一个次级进气阀口152打开，相较于只通过节流孔32进行充气，此时充气速度加快。以此类推，随着阀门活塞4继续向上运动，推动多个控制阀芯31依次向上运动，次级进气阀口152依次打开，从而形成多级变化的充气速度。
具体的，在本实施方式中，多级节流阀3由邻近阀门活塞第二端42的第一控制阀芯31a和邻近止回阀芯2处的第二控制阀芯31b串联组成，即第二控制阀芯31b位于第一控制阀芯31a上方。第二控制阀芯31b上设有节流孔32，且其外径大于第一控制阀芯31a外径，内腔11形成有第一腔室16a和第二腔室16b，第一控制阀芯31a和第二控制阀芯31b分别设置于第一腔室16a内和第二腔室16b内，第一腔室16a内径大于第一控制阀芯31a外径且小于第二控制阀芯31b外径。
第一控制阀芯31a与出风口14内腔11结构之间构成第一进气阀口15a，第二控制阀芯31b与第一腔室16a上端面的凸起结构之间构成第二进气阀口15b。
第二控制阀芯31b与控制阀芯31之间通过弹簧连接，第二控制阀芯31b和第一控制阀芯31a之间通过弹簧连接。
在本发明的一些其他实施方式中，控制阀芯31的数量也可不只限于两个，例如可设置三个控制阀芯31等，只要实现进气速度的梯度控制即可。
更进一步的，阀门活塞4和阀体1之间设有活塞轴承套8，活塞轴承套8可以避免阀门活塞4和阀体1之间的磨损，活塞轴承套8与腔体相接处设有第二密封件81，以进一步加强活塞轴承套8与阀体1之间的密封性，第二密封件81为诸如橡胶垫圈等常用密封结构件。
通过在阀门活塞4与阀体1之间设置活塞轴承套8，并配合多级节流阀3来进行流量调节，无需采用以往高度阀中利用阀门活塞4和阀体1之间的间隙变化来进行流量调节的结构，避免了阀门活塞4与阀体1之间的磨损，从而减少了阀体1失效和卡滞的问题，延长了使用寿命，降低了维护成本。
下面就一个本实施例中高度阀总成完整的充气和排气流程进行描述。
1.充气流程：
当车辆载重增加时，空气弹簧被压缩，车体开始下沉，杠杆带动驱动活塞组件5向上运动，驱动活塞组件5进一步带动阀门活塞4向上运动，阀门活塞4最先推动第一控制阀芯31a，第一进气阀口15a被打开。进风口12开始向阀体内充气，空气推动止回阀芯2，止回阀口61被打开，从止回阀口61流过的空气通过节流孔32后，流经第一进气阀口15a进入空气弹簧内，此时为慢速充气流程。
当阀门活塞4进一步向上运动，第一控制阀芯31a向上推动第二控制阀芯31b，第二进气阀口15b被打开，除了节流孔32外，大量空气从第二进气阀口15b进入，流经第一进气阀口15a进入空气弹簧内，此时为快速充气流程。
2.排气流程：
当车辆载重减少时，空气弹簧膨胀，车体开始上升，杠杆带动驱动活塞组件5向下运动，在弹簧7的作用下，第一进气阀口15a和第二进气阀口15b保持关闭，切断进风口12和空气弹簧之间的通路。
随着阀门活塞4下降距离增加，其与出风口14内腔11结构之间的间隙逐渐增加，逐渐增加排气速度。
综上所述，本发明通过在阀门活塞4与阀体1之间设置活塞轴承套8，并配合多级节流阀3来进行流量调节，无需采用以往高度阀中利用阀门活塞4和阀体1之间的间隙变化来进行流量调节的结构，避免了阀门活塞4与阀体1之间的磨损，从而减少了阀体1失效和卡滞的问题，延长了使用寿命，降低了维护成本。并且，通过在阀体1进风口12处密封设设置法兰式接头代替传统单孔螺纹结构的接头装置来与车辆管道系统相连接，其适用性更好，强度更高且密封性更好，能够有效解决高度阀和车辆管路系统安装过程中出现的扭矩降低和密封失效等问题。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高度阀总成，包括：
阀体，所述阀体内部设有沿其轴线方向贯通的内腔，所述内腔两端分别形成进风口和排风口，所述阀体上设有连通于所述内腔的出风口；
设置于所述进风口处的止回阀芯；
设置于所述内腔中的驱动活塞组件和阀门活塞，所述阀门活塞包括相对的第一端和第二端，所述阀门活塞第一端相接于所述驱动活塞组件，并受其驱动于所述内腔内沿所述阀体轴线方向运动；
其特征在于，所述高度阀总成还包括：
由至少两个控制阀芯串联组成的多级节流阀，所述多级节流阀一端通过弹簧连接于所述止回阀芯，其另一端相接于所述阀门活塞第二端，受所述阀门活塞驱动沿所述阀体轴线方向运动，控制所述出风口的开闭；
套设于所述阀门活塞和所述阀体之间的活塞轴承套。
2.根据权利要求1所述的高度阀总成，其特征在于，自所述阀门活塞第二端处至所述止回阀芯处依次分布的多个所述控制阀芯外径逐渐增大，所述内腔形成有多个内径分别匹配于多个所述节流控制阀芯外径的腔室，每个所述控制阀芯分别设置于尺寸与其相匹配的所述腔室内。
3.根据权利要求2所述的高度阀总成，其特征在于，每个所述腔室的高度大于其内所设置的所述控制阀芯的高度。
4.根据权利要求3所述的高度阀总成，其特征在于，除相接于所述阀门活塞第二端的所述控制阀芯外，其余所述控制阀芯均设有节流孔。
5.根据权利要求4所述的高度阀总成，其特征在于，依次分布的多个所述控制阀芯，每相邻两个所述控制阀芯之间通过弹簧连接，邻近于所述止回阀芯的控制阀芯通过弹簧连接于所述止回阀芯。
6.根据权利要求5所述的高度阀总成，其特征在于，所述多级节流阀由邻近所述阀门活塞第二端的第一控制阀芯和邻近所述止回阀芯处的第二控制阀芯串联组成，所述第二控制阀芯上设有节流孔，且其外径大于所述第一控制阀芯外径，所述内腔形成有第一腔室和第二腔室，所述第一控制阀芯和所述第二控制阀芯分别设置于所述第一腔室内和所述第二腔室内，所述第一腔室内径大于所述第一控制阀芯外径且小于所述第二控制阀芯外径。
7.根据权利要求1所述的高度阀总成，其特征在于，所述轴承套包括朝向的第一端和第二端，第二端与相接处设有密封件。
8.根据权利要求1所述的高度阀总成，其特征在于，所述阀体进风口处密封设置有法兰式接头。
9.根据权利要求8所述的高度阀总成，其特征在于，所述法兰式接头与所述阀体相接处设置有密封件。
10.根据权利要求1所述的高度阀总成，其特征在于，所述排风口处设置有过滤接头。
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