CN205745580U - 一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆及空气控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆及空气控制阀，区别于现有技术，通过在主活塞杆本体上设置平衡阀和平衡管，所述平衡管其上端处于润滑油液面之上，下端通过平衡阀与滑阀室相通。本实用新型可实现将主活塞内贮存的润滑油送至各润滑点，在紧急制动、车辆长时间停放或空气制动阀在试验完成后储运等滑阀室压力低或零压力状态下，使储油腔内的压力延时排出，与滑阀室压力达到平衡，避免因储油腔内压力保持高压，而此时滑阀室处于低压或零压而导致的，特别是滑阀副平面有损伤的情况下润滑油经润滑点大量排出，最终导致储油在短时间耗尽的问题，从而实现长时间持续润滑。

Description

一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆及空气控制阀

技术领域

本实用新型涉及阀体结构技术领域，特别是涉及一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆及空气控制阀。

背景技术

现有以120阀为代表的空气控制阀在运用中其关键控制机构滑阀副因润滑无法实现长时间的连续润滑而出现工作面损伤，影响性能稳定性。同时也是空气控制阀检修期短的重要原因之一。

针对空气控制阀中滑阀副的润滑方案，本领域技术人员有必要做进一步的研究，以改善滑阀副的润滑情况。

实用新型内容

本实用新型提供了一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆及空气控制阀，用于解决上述提出的空气控制阀中的关键控制机构滑阀副润滑不良的问题。

本实用新型提供的一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆及空气控制阀通过以下技术要点来解决问题：一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆，包括主活塞杆本体，所述主活塞杆本体上设置有储油腔，还包括平衡阀及平衡管；

所述平衡阀包括阀座及滑动体，所述阀座呈筒状，所述滑动体位于阀座的中空区域内，所述滑动体可沿着阀座的长度方向移动；

阀座的两端均设置有封板，两块封板分别为封板A及封板B，两块封板上均设置有用于流体进出中空区域的通孔，且所述滑动体在运动至与封板A接触时，所述滑动体不影响封板A上通孔的介质流通能力，在所述滑动体运动至与封板B接触时，所述滑动体使封板B上通孔的介质流通能力下降；

所述平衡管的一端与封板A上通孔相连，平衡管的另一端与储油腔成连通关系，且平衡管与储油腔的连接点位于储油腔的上侧。

主活塞杆上的储油腔设置于主活塞杆的上端，储油腔用于盛装润滑油，储油腔与滑阀的工作面通过油路相连，而滑阀面与滑阀套贴合形成滑阀副，滑阀副存在于滑阀室中。

现有技术中，常规的空气控制阀中不设置专门的润滑机构，对滑阀副进行润滑的润滑油直接涂抹于工作面上。仅靠附着在滑阀副面的润滑油润滑。这样润滑油得不到持续供给，长时间就会被慢慢消耗，形成干磨，导致滑阀副过早受损。

本结构中，优选设置为所述滑动体为钢球，储油腔的上侧通过平衡管及平衡阀与滑阀室相通，即封板B上通孔的外端与滑阀室相通，这样，在滑阀室压力增大时，滑动体随气流滚向封板A，空气经过封板B上的通孔进入到阀座中，再经过封板A上的通孔进入到平衡管中，最后进入到储油腔中的空气腔内使得所述空气腔中的气压增大；同时，由于滑阀室内压经滑阀副、滑阀与储油腔底部导通，此情况下，润滑油仅能在自重下向滑阀副中流入，即考虑到空气控制阀所采用的润滑油黏度，此时润滑油向滑阀副流动不稳定，容易受气泡干扰不能满足滑阀副的润滑需要。在滑阀室压力减小时，储油腔上部空气将滑动体冲向封板B，此时，由于滑动体使封板B上通孔的介质流通能力下降，储油腔上部的空气推出润滑油，以上推出的润滑油可用于滑阀副的润滑，而此过程中储油腔上部空气气压减小可设置为通过封板B上通孔缓慢泄压的方式，而在缓慢泄压的过程中，润滑油可由储油腔的底部进入到滑阀的油路中，最后使得润滑油被推入到滑阀副，润滑油连续涂抹于滑阀副上形成连续油膜的目的，采用本案提供的泄压方式不仅实现了强制对滑阀副进行润滑油供油，同时能够将储油腔空气压力排出达到与滑阀室空气压力相等。同时本方案的平衡阀结构中，封板A和封板B上的通孔不易被堵塞。

即本方案在工作时，当空气控制阀充气缓解时，滑阀室空气压力上升经平衡阀以较快的速度经平衡管直接进入储油腔中润滑油液面的上部；当空气控制阀减压制动时，滑阀室压力下降，此时润滑油液面上部的压力空气在将润滑油压送至工作面的同时经平衡阀缓慢延时排出，最终降至与滑阀室相同的压力，达到新的平衡。即实现了：避免因储油腔内压力保持高压，而此时滑阀室处于低压或零压而导致的，特别是滑阀副平面有损伤的情况下润滑油经工作面大量排出，最终导致储油在短时间耗尽的问题，从而实现长时间持续润滑。

以上封板A的实现方式为当滑动体滚向封板A并与封板A接触时，滑动体不堵塞封板A上通孔的流通面积；封板B的实现方式为以下方式中的任意一种：当滑动体滚向封板B并与封板B接触时，滑动体堵塞封板B上通孔的部分流通面积、滑动体堵塞封板B上通孔的部分流通面积后，立即与封板B上通孔脱离、滑动体短时间堵塞封板B上通孔的所有流通面积后，立即与封板B上通孔脱离。

作为本领域技术人员，以上滑动体亦可以设置为柱体等形式。以上平衡管可采用单独的管道或设置于主活塞杆本体上的连通孔的形式。

更进一步的技术方案为：

作为一种一体化设计方案，所述平衡管及平衡阀均设置于活塞杆本体上。

所述主活塞杆本体的外侧设置有圆形盲孔，所述圆形盲孔上设置有内螺纹，所述阀座为设置有外螺纹的圆筒，所述封板A呈圆盘状，封板A上设置有多个通孔，阀座与圆形盲孔螺纹连接，封板A由阀座深入圆形盲孔的一端压于圆形盲孔的底部，所述封板B呈圆盘状，封板B上的通孔位于封板B的中心，封板B固定于阀座的端部；

所述平衡管为设置在主活塞杆本体上的孔，且所述孔的一端位于储油腔的上侧，所述孔的另一端与圆形盲孔的底部相接。

以上结构提供了平衡阀及平衡管的具体实现方案，即阀座螺纹连接于所述圆形盲孔中后，平衡阀与主活塞杆本体连为一体，同时平衡管也位于主活塞杆本体上，这就使得本案提供的主活塞杆具有紧凑的结构，便于在现有的空气控制阀上改造以得到本案提供的结构。

封板A被阀座深入圆形盲孔的一端压于圆形盲孔的底部，这样，以上平衡管可由两段相连的直管段构成：其中的一段位于封板A的后侧，由主活塞杆本体的侧面向内钻制而成，另一段由主活塞杆本体的上部向下钻制而成。

由于封板A上的通孔为多个，且多个通孔相对于封板A的圆心呈环状均布，这就使得储油腔液压油上部空气在充压时，如设置为滑动体的直径为阀座圆筒内径的五分之四，封板A的圆心位于阀座圆筒的轴线上，滑动体滚至封板A处时，滑动体不与封板A上通孔接触，即可很好的实现以上充压时滑动体不影响封板A上通孔的流通能力。

如设置为滑动体的直径为阀座圆筒内径的五分之四，封板B的圆心位于阀座圆筒的轴线上，在储油腔液压油上部空气释放压力时，气体对滑动体的推力可使得滑动体部分遮挡封板B上的通孔，使得储油腔的压力空气缓慢释放，此时储油腔上部的压力空气将润滑油压送至工作面，实现滑阀副的正常持续润滑。

作为本领域技术人员，以上封板B在采用金属板时，不需要将封板B上通孔的端面加工得与滑动体的表面完全贴合，这样，即可使得滑动体接触封板B上的通孔后，亦能够通过封板B上的通孔进行压力释放。

采用本结构，由于便于更换封板A、封板B和滑动体，即针对特定的空气控制阀、采用的特定润滑油，更换不同形式的滑动体、封板A或封板B时，均能够轻易的满足最佳的滑阀副润滑要求。

为便于本结构的装配和制造，所述封板B与阀座为一体式结构。即封板B和阀座可通过整体加工、3D打印、焊接、强度胀接等加工手段，两者形成一个整体。

为使得滑动体在较小的气体推力下，即能顺利的向封板A或封板B滚动，所述圆形盲孔的轴线位于水平方向。

为便于在主活塞杆本体上钻制平衡管，所述主活塞杆本体的上端还固定有作为储油腔顶盖的端盖。以上固定方式可以是螺纹连接、焊接、卡接等形式，但需要保证端盖与主活塞杆本体的组合面为密封面，这样，如采用螺纹连接和卡接时，可采用配套密封圈的形式。

同时，本实用新型还公开了一种空气控制阀，所述空气控制阀包括控制阀阀体、固定于控制阀阀体上的滑阀套、与滑阀套组成滑阀副的滑阀、与滑阀配合的节制阀，还包括以上任意一个方案提供的主活塞杆，所述主活塞杆用于驱动滑阀滑动，所述平衡阀上位于封板B上的通孔与滑阀室的空气腔相通。由于本空气控制阀采用了如上提供的主活塞杆，通过主活塞杆上的平衡阀，产生区别于现有技术的润滑方式，不仅可使得空气控制阀的滑阀副能够强制受油，而且让储油腔上部压力空气经平衡阀缓慢延时排出，最终降至与滑阀室相同的压力。

同时，本实用新型还提供了一种滑阀副的润滑方法，用于对空气控制阀中滑阀副配合面进行润滑，该润滑方法通过在空气控制阀的主活塞杆本体上设置上端封闭、下端与滑阀副相通的储油腔，且储油腔在工作时润滑油的液面位于储油腔的上端以下，以在储油腔的上部得到一个空气腔；

并设置一根平衡管，所述平衡管的一端与储油腔的上端相连，平衡管的另一端连接一个平衡阀，所述平衡阀作为滑阀室的空气腔与所述储油腔上空气腔的连通通道；

在滑阀室的空气腔内压增大时，所述平衡阀用于实现由平衡管向储油腔上的空气腔导入空气；

滑阀室压力下降时，此时润滑油液面上部的压力空气在将润滑油压送至工作面的同时经平衡阀排出，最终降至与滑阀室相同的压力，达到新的平衡。

本实用新型提供的主活塞杆及空气控制阀的结构，旨在采用一种优化的结构改善空气控制阀的滑阀副的润滑情况，而以上结构实现实用新型目的时，依赖于本案提供的滑阀副的润滑方法。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的主活塞杆，区别于现有技术，在储油腔上部空气被压缩的体积和气压相等的情况下，采用本案提供的泄压方式不仅实现对滑阀副进行润滑油供油，同时可通过平衡管、平衡阀使得储油腔内压力与滑阀室气压相等，即实现了：避免因储油腔内压力保持高压，而此时滑阀室处于低压或零压而导致的，特别是滑阀副平面有损伤的情况下润滑油经工作面大量排出，最终导致储油在短时间耗尽的问题，从而实现长时间持续润滑。

同时，本实用新型还公开了一种空气控制阀，由于本空气控制阀采用了如上提供的主活塞杆，通过主活塞杆上的平衡阀，产生区别于现有技术的润滑方式，不仅可使得空气控制阀的滑阀副能够强制受油，而且让储油腔上部压力空气经平衡阀缓慢延时排出，最终降至与滑阀室相同的压力。

本实用新型提供的主活塞杆及空气控制阀的结构，旨在采用一种优化的结构改善空气控制阀的滑阀副的润滑情况，而以上结构实现实用新型目的时，依赖于本案提供的滑阀副的润滑方法。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种空气控制阀一个具体实施例的装配图；

图2是本实用新型所述的一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆一个具体实施例的结构局部剖视图。

图中的编号依次为：1、平衡管，2、平衡阀，3、储油腔，4、主活塞杆本体，5、封板A，6、滑动体，7、阀座。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1和图2所示，一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆，包括主活塞杆本体4，所述主活塞杆本体4上设置有储油腔3，还包括平衡阀2及平衡管1；

所述平衡阀2包括阀座7及滑动体6，所述阀座7呈筒状，所述滑动体6位于阀座7的中空区域内，所述滑动体6可沿着阀座7的长度方向移动；

阀座7的两端均设置有封板，两块封板分别为封板A5及封板B，两块封板上均设置有用于流体进出中空区域的通孔，且所述滑动体6在运动至与封板A5接触时，所述滑动体6不影响封板A5上通孔的介质流通能力，在所述滑动体6运动至与封板B接触时，所述滑动体6使封板B上通孔的介质流通能力下降；

所述平衡管1的一端与封板A5上通孔相连，平衡管1的另一端与储油腔3成连通关系，且平衡管1与储油腔3的连接点位于储油腔3的上侧。

主活塞杆上的储油腔3设置于主活塞杆的上端，储油腔3用于盛装润滑油，储油腔3与滑阀的工作面通过油路相连，而滑阀面与滑阀套贴合形成滑阀副，滑阀副存在于滑阀室中。

现有技术中，常规的空气控制阀中不设置专门的润滑机构，对滑阀副进行润滑的润滑油直接涂抹于工作面上。仅靠附着在滑阀副面的润滑油润滑。这样润滑油得不到持续供给，长时间就会被慢慢消耗，形成干磨，导致滑阀副过早受损。

本结构中，储油腔3的上侧通过平衡管1及平衡阀2与滑阀室相通，即封板B上通孔的外端与滑阀室相通，这样，在气体受压面的下侧的空气腔压力增大时，滑动体6随气流滚向封板A5，空气经过封板B上的通孔进入到阀座7中，再经过封板A5上的通孔进入到平衡管1中，最后进入到储油腔3中的空气腔内使得所述空气腔中的气压增大；同时，由于滑阀室内压经滑阀副、滑阀与储油腔3底部导通。在滑阀室压力减小时，储油腔3上部空气将滑动体6冲向封板B，此时，由于滑动体6使封板B上通孔的介质流通能力下降，储油腔3上部的空气推出润滑油，以上推出的润滑油可用于滑阀副的润滑，而此过程中储油腔3上部空气气压减小可设置为通过封板B上通孔缓慢泄压的方式，而在缓慢泄压的过程中，润滑油可由储油腔的底部进入到滑阀的油路中，最后达到使得润滑油被推入到滑阀副，润滑油连续涂抹于滑阀副上形成连续油膜的目的，不仅降低了空气控制阀的保养频率，同时在对空气控制阀不维护的情况下，可使得滑阀副在较长的时间段内均能够被良好的润滑，即实现长时间持续润滑。

即本方案在工作时，当空气控制阀充气缓解时，滑阀室空气压力上升经平衡阀2以较快的速度经平衡管1直接进入储油腔3中润滑油液面的上部；当空气控制阀减压制动时，滑阀室压力下降，此时润滑油液面上部的压力空气在将润滑油压送至工作面的同时经平衡阀2缓慢延时排出，最终降至与滑阀室相同的压力，达到新的平衡。即实现了：避免因储油腔3内压力保持高压，而此时滑阀室处于低压或零压而导致的，特别是滑阀副平面有损伤的情况下润滑油经工作面大量排出，最终导致储油在短时间耗尽的问题，从而实现长时间持续润滑。

以上封板A5的实现方式为当滑动体6滚向封板A5并与封板A5接触时，滑动体6不堵塞封板A5上通孔的流通面积；封板B的实现方式为以下方式中的任意一种：当滑动体6滚向封板B并与封板B接触时，滑动体6堵塞封板B上通孔的部分流通面积、滑动体6堵塞封板B上通孔的部分流通面积后，立即与封板B上通孔脱离、滑动体6短时间堵塞封板B上通孔的所有流通面积后，立即与封板B上通孔脱离。

实施例2：

如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：所述主活塞杆本体4的外侧设置有圆形盲孔，所述圆形盲孔上设置有内螺纹，所述阀座7为设置有外螺纹的圆筒，所述封板A5呈圆盘状，封板A5上设置有多个通孔，阀座7与圆形盲孔螺纹连接，封板A5由阀座7深入圆形盲孔的一端压于圆形盲孔的底部，所述封板B呈圆盘状，封板B上的通孔位于封板B的中心，封板B固定于阀座7的端部；

所述平衡管1为设置在主活塞杆本体4上的孔，且所述孔的一端位于储油腔3的上侧，所述孔的另一端与圆形盲孔的底部相接。

以上结构提供了平衡阀2及平衡管1的具体实现方案，即阀座7螺纹连接于所述圆形盲孔中后，平衡阀2与主活塞杆本体4连为一体，同时平衡管1也位于主活塞杆本体4上，这就使得本案提供的主活塞杆具有紧凑的结构，便于在现有的空气控制阀上改造以得到本案提供的结构。

封板A5被阀座7深入圆形盲孔的一端压于圆形盲孔的底部，这样，以上平衡管1可由两段相连的直管段构成：其中的一段位于封板A5的后侧，由主活塞杆本体4的侧面向内钻制而成，另一段由主活塞杆本体4的上部向下钻制而成。

由于封板A5上的通孔为多个，且多个通孔相对于封板A5的圆心呈环状均布，这就使得储油腔3液压油上部空气在充压时，如设置为滑动体6的直径为阀座7圆筒内径的五分之四，封板A5的圆心位于阀座7圆筒的轴线上，滑动体6滚至封板A5处时，滑动体6不与封板A5上通孔接触，即可很好的实现以上充压时滑动体6不影响封板A5上通孔的流通能力。

如设置为滑动体6的直径为阀座7圆筒内径的五分之四，封板B的圆心位于阀座7圆筒的轴线上，在储油腔3液压油上部空气释放压力时，气体对滑动体6的推力可使得滑动体6部分遮挡封板B上的通孔，使得储油腔3的压力空气能夠缓慢释放，此时储油腔3上部的压力空气将润滑油压送至工作面，实现滑阀副的正常持续润滑。

作为本领域技术人员，以上封板B在采用金属板时，不需要将封板B上通孔的端面加工得与滑动体6的表面完全贴合，这样，即可使得滑动体6嵌入封板B上的通孔后，亦能够通过封板B上的通孔进行压力释放。

采用本结构，由于便于更换封板A5、封板B和滑动体6，即针对特定的空气控制阀、采用的特定润滑油，更换不同形式的滑动体6、封板A5或封板B时，均能够轻易的满足最佳的滑阀副润滑要求。

为便于本结构的装配和制造，所述封板B与阀座7为一体式结构。即封板B和阀座7可通过铸造形成一体式结构。

为使得滑动体6在较小的气体推力下，即能顺利的向封板A5或封板B滚动，所述圆形盲孔的轴线位于水平方向。

为便于在主活塞杆本体4上钻制平衡管1，所述主活塞杆本体4的上端还固定有作为储油腔3顶盖的端盖。

实施例3：

本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上对本案作进一步限定，如图1和图2所示，本实施例还公开了一种空气控制阀，所述空气控制阀包括控制阀阀体、固定于控制阀阀体上的滑阀套、与滑阀套组成滑阀副的滑阀、与滑阀配合的节制阀，还包括以上任意一个方案提供的主活塞杆，所述主活塞杆用于驱动滑阀滑动，所述平衡阀2上位于封板B上的通孔与滑阀室的空气腔相通。由于本空气控制阀采用了如上提供的主活塞杆，通过主活塞杆上的平衡阀2，产生区别于现有技术的润滑方式，不仅可使得空气控制阀的滑阀副能够强制受油，而且让储油腔上部压力空气经平衡阀缓慢延时排出，最终降至与滑阀室相同的压力，即实现了：避免因储油腔内压力保持高压，而此时滑阀室处于低压或零压而导致的，特别是滑阀副平面有损伤的情况下润滑油经工作面大量排出，最终导致储油在短时间耗尽的问题，从而实现长时间持续润滑。

实施例4：

本实施例提供了一种滑阀副的润滑方法，该润滑方法用于对空气控制阀中滑阀副配合面进行润滑，该润滑方法通过在空气控制阀的主活塞杆本体4上设置上端封闭、下端与滑阀副相通的储油腔3，且储油腔3在工作时润滑油的液面位于储油腔3的上端以下，以在储油腔3的上部得到一个空气腔；

并设置一根平衡管1，所述平衡管1的一端与储油腔3的上端相连，平衡管1的另一端连接一个平衡阀2，所述平衡阀2作为滑阀室的空气腔与所述储油腔3上空气腔的连通通道；

在滑阀室的空气腔内压增大时，所述平衡阀2用于实现由平衡管1向储油腔3上的空气腔导入空气；

滑阀室压力下降时，此时润滑油液面上部的压力空气在将润滑油压送至工作面的同时经平衡阀2排出，最终降至与滑阀室相同的压力，达到新的平衡。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆，包括主活塞杆本体（4），所述主活塞杆本体（4）上设置有储油腔（3），其特征在于，还包括平衡阀（2）及平衡管（1）；

所述平衡阀（2）包括阀座（7）及滑动体（6），所述阀座（7）呈筒状，所述滑动体（6）位于阀座（7）的中空区域内，所述滑动体（6）可沿着阀座（7）的长度方向移动；

阀座（7）的两端均设置有封板，两块封板分别为封板A（5）及封板B，两块封板上均设置有用于流体进出中空区域的通孔，且所述滑动体（6）在运动至与封板A（5）接触时，所述滑动体（6）不影响封板A（5）上通孔的介质流通能力，在所述滑动体（6）运动至与封板B接触时，所述滑动体（6）使封板B上通孔的介质流通能力下降；

所述平衡管（1）的一端与封板A（5）上通孔相连，平衡管（1）的另一端与储油腔（3）成连通关系，且平衡管（1）与储油腔（3）的连接点位于储油腔（3）的上侧。

2.根据权利要求1所述的一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆，其特征在于，所述平衡管（1）及平衡阀（2）均设置于活塞杆本体（4）上。

3.根据权利要求2所述的一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆，其特征在于，所述主活塞杆本体（4）的外侧设置有圆形盲孔，所述圆形盲孔上设置有内螺纹，所述阀座（7）为设置有外螺纹的圆筒，所述封板A（5）呈圆盘状，封板A（5）上设置有多个通孔，阀座（7）与圆形盲孔螺纹连接，封板A（5）由阀座（7）深入圆形盲孔的一端压于圆形盲孔的底部，所述封板B呈圆盘状，封板B上的通孔位于封板B的中心，封板B固定于阀座（7）的端部；

所述平衡管（1）为设置在主活塞杆本体（4）上的孔，且所述孔的一端位于储油腔（3）的上侧，所述孔的另一端与圆形盲孔的底部相接。

4.根据权利要求3所述的一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆，其特征在于，所述封板B与阀座（7）为一体式结构。

5.根据权利要求3所述的一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆，其特征在于，所述圆形盲孔的轴线位于水平方向。

6.根据权利要求3所述的一种具有平衡式润滑机构的主活塞杆，其特征在于，所述主活塞杆本体（4）的上端还固定有作为储油腔（3）顶盖的端盖。

7.一种空气控制阀，包括控制阀阀体、固定于控制阀阀体上的滑阀套、与滑阀套组成滑阀副的滑阀、与滑阀配合的节制阀，其特征在于，还包括权利要求1至6中任意一项所述的主活塞杆，所述主活塞杆用于驱动滑阀滑动，所述平衡阀（2）上位于封板B上的通孔与滑阀室的空气腔相通。