CN204099656U - 一种气动换向阀 - Google Patents

Abstract

一种气动换向阀，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，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，进气口与出气口导通；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管路，出气口与排泄口导通。本换向阀通过独立控制先导气体，精确控制各阀口的开启与关闭，具有大流量、响应快、拆装方便、对使用环境无特使要求等特点，适合于气动设备的换向操作处理。

Description

一种气动换向阀

技术领域

本实用新型涉及一种气动换向阀，特别适用于轨道车辆双塔干燥器，属于轨道车辆技术领域。

背景技术

气动换向操作一般用于两个及以上设备之间的功能性转换，即当一设备工作时，需对其余设备进行功能性修复或调整，周期结束后，二者功能互换。主要目的是防止其中的设备过早失效，能够对外连续做功。

现有的气动换向操作一般采用电磁阀完成，但普遍使用流量小、价格昂贵、且对进入电磁阀的空气质量等有着苛刻的要求限制，一旦有杂质或油水进入电磁阀内部，会导致电磁阀提前失效，维修十分不便。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述缺点，提供一种气动换向阀，其具有流量大、响应快、对使用空气质量无特殊要求、且使用维护方便等优点。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供的气动换向阀，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。

为了解决以上技术问题，本实用新型进一步的改进在于：

1、两个阀组件共用一个设置于阀体上的进气口。

2、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。

3、所述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。

4、所述每个阀组件中，阀芯的外侧面嵌有与阀组件排泄口相适应的环形橡胶；阀芯的内侧面嵌有与腔室对应出气口相适应的环形橡胶。

5、所述每个阀组件中，排泄口的内侧设置有环形橡胶；腔室出气口的外侧设置有环形橡胶。

6、阀组件的排泄口连接有消音器。

本实用新型换向阀包含左右两个完全一致的活塞式阀组件，每个阀组件分别含有上下两个阀口（其中，上阀口对应出气口，下阀口对应排泄口），每个阀组件由独立的先导压力控制。两个阀组件共用一个进气口且初始位置保持一致，在弹簧的预紧下，均处于关闭排泄口状态。当一侧先导口加压控制时，推动该侧活塞向上移动，关闭出气口，打开排泄口；一旦先导压力排空，活塞在弹簧力作用下迅速复位。通过控制左右先导气的充排，可以实现整阀对两个出气口的切换。上述过程最终构成一个三位五通双先导气动阀。

可见，本换向阀通过独立控制先导气体，精确控制各阀口的开启与关闭，具有大流量、响应快、拆装方便、对使用环境无特使要求等特点，适合于气动设备的换向操作处理。

本实用新型气动换向阀尤其适合作为换向阀用于轨道车辆双塔干燥器。具体使用方法是：气动换向阀的进气口连接压缩空气源，两个出气口分别通过管路连接相应的干燥塔后经单向阀连接风缸和电磁阀，电磁阀的出气口连接换向阀的先导压力输入口。为了实现对干燥塔的再生（不大于18%左右的干燥气体反向吹扫干燥塔），两个干燥塔的出气口通过装有节流阀的独立管路相连。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型换向阀外观图。

图2为本实用新型换向阀内部结构示意图（第一状态）。

图3是本实用新型换向阀使用状态示意图（第二状态）。

图4是本实用新型换向阀使用状态示意图（第三状态）。

图5为装有本实用新型换向阀双塔干燥器的气路原理图。

图中标号示意图下：

1-阀体，2-消音器，3-活塞，4-先导压力输入口，5-进气口，6-出气口，7-排泄口，8-模板，9-压簧，10-先导压力腔，11-阀芯，12-腔室；13-第一干燥塔，14-第二干燥塔，15-电磁阀，16-第一单向阀，17-第二单向阀，18-测试接头，19-最小压力阀，20-节流阀，21-压力传感器。

具体实施方式

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

如图1所示，为本实施例气动换向阀，包括阀体1，阀体1的排泄口上装有消音器2。如图2所示，阀体1内设置有两个结构相同的阀组件，下面以左侧阀组件为例进行说明。

如图2所示，左侧阀组件具有可滑动的活塞3、先导压力输入口4、以及设置于阀体1上的互相连通的进气口5、出气口6、排泄口7。本例中，两个阀组件共用一个设置于阀体上的进气口5。本换向阀为一个五通换向阀。如图2所示，依旧以左侧阀组件为例，活塞3的第一端设置有模板8和压簧9，压簧9两端分别抵住阀体1和活塞3的第一端外壁，压簧9提供预紧力，当不受力时，活塞3位于的低位状态，见图2、图4中左侧阀组件。模板8与先导压力输入口4之间形成密封的先导压力腔10，先导压力腔10接受控制压力气体，可上推模板8克服压簧9的弹力，从而带动活塞3向上运动，见图3左侧阀组件。活塞3的第二端设置有阀芯11，当压簧9处于释放状态时，阀芯11的外侧面封闭排泄口7，进气口5与出气口6之间为通路。如图2所示，此时进入换向阀的气体经过通路分别从阀体1的两个出气口吹出。如图3所示，当压簧处9于压缩状态时，阀芯11的内侧面封闭进气口5与出气口6之间的管路，出气口6和排泄口7之间为通路，两个阀组件中连接进气口与出气口的管路相互连通。

如图2所示，本实施例中，阀体内具有腔室12，该腔室12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12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，此时该阀组件的进气口与出气口连通；当某一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，此时该阀组件的出气口和排泄口之间为通路。如图2-4所示，腔室12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。

为了保证阀芯关闭阀口的密封性，可在每个阀组件中，阀芯的外侧面嵌入与阀组件排泄口相适应的环形橡胶；阀芯的内侧面嵌有与腔室对应出气口相适应的环形橡胶。也可以在每个阀组件中，排泄口的内侧设置有环形橡胶；腔室出气口的外侧设置有环形橡胶。利用环形橡胶具有一定弹性的特点，使阀芯与阀口之间以及阀芯与腔室出气口之间达到较好的气密性。

如图5所示为本实施例换向阀作为轨道车辆双塔干燥器中换向阀使用。图2-图4中所示为该应用的三种状态。

图2为换向阀初始状态（状态一）示意图。图中可知两个阀组件的先导压力腔内的压力不足以顶升模板，这种情况下，进入进气口5的气体从两阀组件的出气口6排出。图中箭头表示气流方向。

图3为换向阀第二状态示意图。图中可知，左侧阀组件的先导压力强收到较大先导压力，并将模板上推，封闭了腔室左侧的出气口，割断了进气口与出气口之间的通道；而右侧阀组件的进风依然从其出气口吹出。图中箭头表示气流方向。

图4为换向阀第三状态示意图。图中可知，右侧阀组件的先导压力强收到较大先导压力，并将模板上推，封闭了腔室右侧的出气口，割断了进气口与出气口之间的通道；而左侧阀组件的进风依然从其出气口吹出。图中箭头表示气流方向。图4与图3是换向阀相反的两个状态，正常工作时，换向阀在这两个状态之间互相切换。

如图5所示，本实施例气动换向阀作为轨道车辆双塔干燥器中换向阀使用。双塔干燥器包括有第一干燥塔13，第二干燥塔14、电磁阀15（选用诺冠VR61Z711A型三位五通先导式电磁阀）、本实施例的气动换向阀，以及第一单向阀16，第二单向阀17，测试接头18等。如图5所示，气动换向阀的进气口连接压缩空气源P1，两个出气口分别通过管路连接相应的干燥塔的进气口，第一干燥塔13、第二干燥塔14的出气口分别经第一单向阀16、第二单向阀17后连接最小压力阀19和电磁阀15，电磁阀15的两个出气口分别连接换向阀1两个阀组件的先导压力输入口，两个干燥塔的出气口通过装有节流阀20的独立管路相连。通往电磁阀15的气路上设置有测试接头18。换向阀的排泄口连接消音器2，并且在消音器2的进气口一侧的管路上安装有压力传感器21，用来探测排泄气压，监控系统运行状态。

本实施例电磁阀拥有一个进气口，左右两个出气口（工作口）和两个排泄口并具有三个工作状态。

初始状态时，压缩机不工作，电磁阀的两个线圈都不得电，电磁阀处于“中泄”状态。此时电磁阀的进气口被关闭，电磁阀的出气口与排泄口相连通，从而使两个阀组件的先导压力腔与大气相连通，致使两个阀组件的先导压力腔内无压力，两阀组件的排泄口被封闭，换向阀的进气口与两个出气口之间导通。换向阀状态见图2。该状态为初始状态，换向阀的两个阀组件排泄口均处于关闭状态，这样一来，干燥器对外的两个气路接口就均与大气隔离，杜绝了装置在运输、存放或工作间歇过程中外界潮湿空气的侵入，防止吸附剂受潮变质。

空压机启动后，装置开始工作，向换向阀进气口输送压缩空气。当供给的高压湿空气从双塔干燥器进气通道P1进入换向阀1后，对左右两个干燥器同时充气，由于最小压力阀19的蓄压止回作用，优先建立系统内的控制气压力。

上半周期时，电磁阀15的右侧线圈得电，电磁阀15右侧出气口和右侧排泄口仍保持连通，确保换向阀1右侧先导压力腔不充压；当系统内压力超过电磁阀15的先导压力时，电磁阀15进气口与右侧的出气口导通，右侧排泄口被关闭；电磁阀15右侧的出气口对换向阀1右侧阀组件的先导压力输入口充压，使得换向阀1右侧阀组件动作，令换向阀右侧出气口与排泄口导通。进入换向阀的气体从左侧阀组件的出气口吹出通往第一干燥器13进行干燥，此时左侧干燥塔作为“吸附塔”。第一干燥塔13的出气一部分经过第一单向阀16、最小压力阀19后向气缸供气，同时向电磁阀15提供先导压力；另一部分经由节流阀20反向吹入第二干燥塔14，此时与第二干燥塔14连接的右侧阀组件的排泄口和出气口与大气相通，这样反向吹入的高压气体在减压环境下膨胀，自上而下地吹扫塔内的干燥剂，并带走干燥剂内的湿空气，最终通过消音器2降噪处理后排出，从而实现对第二干燥塔14的脱附再生。此时，右侧干燥塔为“再生塔”。换向阀状态见图3。

当工作一段时间后，进入下半周期。电磁阀进行先导压力气体的切换，及右侧线圈失电，左侧线圈得电，原先的“干燥塔”转换为“再生塔”，原先的“再生塔”转换为“干燥塔”。气路走向相反，本例中不再详细描述。换向阀状态见图4。

如此，上半周期与下半周期交替循环，周而复始，可保证双塔干燥器的正常工作。

除上述实施例外，本实用新型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，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种气动换向阀，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。

2.根据权利要求1所述的气动换向阀，其特征在于：两个阀组件共用一个设置于阀体上的进气口。

3.根据权利要求2所述的气动换向阀，其特征在于：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。

4.根据权利要求3所述的气动换向阀，其特征在于：所述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。

5.根据权利要求4所述的气动换向阀，其特征在于：所述每个阀组件中，阀芯的外侧面嵌有与阀组件排泄口相适应的环形橡胶；阀芯的内侧面嵌有与腔室对应出气口相适应的环形橡胶。

6.根据权利要求4所述的气动换向阀，其特征在于：所述每个阀组件中，排泄口的内侧设置有环形橡胶；腔室出气口的外侧设置有环形橡胶。

7.根据权利要求1所述的气动换向阀，其特征在于：阀组件的排泄口连接有消音器。