CN213361200U - 两位三通磁控换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型是提供一种能够快速排气的两位三通磁控换向阀，阀体上设有进气口、排气口和工作口，阀杆的中段通过铰接轴销与阀体铰接，阀杆上与进气口、排气口对应位置处分别设置有进气门和排气门，工作口与阀腔之间的通路上设置有快速排气阀。当磁控开关控制进气口打开、排气口关闭时，自进气口通过快速排气阀通入的压缩空气从工作口出来，加油底阀或装油底阀打开，进行正常加油或装油作业；当磁控开关控制进气口关闭、排气口打开时，阀腔内的压缩空气从排气口排出，这时工作口的压缩空气快速推动阀芯并打开快放口，控制加油或装油底阀的压缩空气从快放口快速排出，加油或装油底阀快速关闭，加油或装油作业停止，保证加油或装油底阀的响应及时。

Description

两位三通磁控换向阀

技术领域

本实用新型涉及罐式加油车技术领域，具体涉及一种两位三通磁控换向阀。

背景技术

罐式加油车是一种常见的加油、运油设备，原理如图1所示，当油罐1通过泵油系统向其他受油设备加油时，为防止压缩空气进入管路从而损坏油泵以及影响计量精度，油罐底部设置低液位换向阀2，直接控制加油底阀3的开关；当外部设备向油罐1装油时，为防止油罐1装油过量溢出而产生的安全隐患，油罐顶部设置高液位换向阀4，直接控制装油底阀5的开关。高、低液位换向阀4、2工作原理相似，下面以低液位换向阀2为例对其工作过程进行说明：低液位换向阀2一侧具有与气源连通的进气口，另一侧具有与加油底阀3连通的工作口，阀腔内部设有与阀芯连接的浮筒，当浮筒处于下沉位置时(油罐内的燃油液面处于设定的最低液位时)，阀芯处于使进气口关闭、工作口排气的状态，加油底阀3失压后随之自动关闭，加油作业停止；而当油罐内存有一定量的燃油时，低液位换向阀2因浮筒浮起，阀芯处于使进气口打开、排气口关闭，进气口与工作口处于连通的状态，此时压缩空气从工作口出来，在气压的作用下打开加油底阀3，允许由加油底阀3处向外部设备加油。

本申请的申请人同日提交了一份名称为《液位控制阀》的申请文本，以低液位控制阀为例，当油罐内的燃油低于设定的最低液位时，低液位控制阀受重力、磁力的作用，要求迅速的断开通路，低液位控制阀的阀腔内的压缩空气从排气口排出，但是加油底阀的压缩空气如果不能迅速的排出，压缩空气会驱动加油底阀3继续向外部设备加油，也就是说加油底阀3的关闭有一定的延时，容易引发安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够快速排气、控制精准的两位三通磁控换向阀。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种两位三通磁控换向阀，包括阀体，阀体上开设有与阀腔相通的进气口、排气口和工作口，阀腔内设置有阀杆，阀杆的中段通过铰接轴销与阀体铰接，阀腔内还设置有磁控开关，阀杆上与进气口、排气口对应位置处分别设置有进气门和排气门，磁控开关控制阀杆绕着铰接轴转动带动进气门和排气门交替打开/关闭进气口和排气口，工作口与阀腔之间的通路上设置有快速排气阀，快速排气阀驱使工作口与阀腔单向相通或驱使工作口直接与快速排气阀的快放口相通。

上述方案中，当磁控开关控制进气口打开、排气口关闭时，自进气口通过快速排气阀通入的压缩空气从工作口出来，加油底阀或装油底阀打开，进行正常加油或装油作业；当磁控开关控制进气口关闭、排气口打开时，阀腔内的压缩空气从排气口排出，这时工作口的压缩空气快速推动阀芯并打开快放口，控制加油或装油底阀的压缩空气从快放口快速排出，加油或装油底阀快速关闭，加油或装油作业停止，保证加油或装油底阀的响应及时。

附图说明

图1为罐式加油车的液位控制原理图；

图2为两位三通磁控换向阀的外形图；

图3为图2的爆炸视图；

图4为2的俯视图；

图5为图4中当进气口打开、排气口关闭状态下的A-A剖视图；

图6为图4中当进气口关闭、排气口打开状态下的A-A剖视图；

图7为图4中当进气口打开、排气口关闭状态下的B-B剖视图；

图8为图4中当进气口关闭、排气口打开状态下的B-B剖视图；

图9为图7的部分放大示意图；

图10为阀座的结构示意图；

图11为阀芯的结构示意图。

具体实施方式

当两位三通磁控换向阀安装在油罐1的底部控制加油底阀3的开关时，我们称之为低液位两位三通磁控换向阀，当两位三通磁控换向阀安装在油罐1的顶部控制装油底阀5时，我们称之为高液位两位三通磁控换向阀。下面结合图1-图11对本实用新型作进一步详细论述。

一种两位三通磁控换向阀，包括阀体10，阀体10上开设有与阀腔14相通的进气口11、排气口12和工作口13，阀腔14内设置有阀杆21，阀杆21的中段通过铰接轴销22与阀体10铰接，阀腔14内还设置有磁控开关30，阀杆21上与进气口11、排气口12对应位置处分别设置有进气门23和排气门24，磁控开关30控制阀杆21绕着铰接轴转动带动进气门23和排气门24交替打开/关闭进气口11和排气口12，工作口13与阀腔14之间的通路上设置有快速排气阀70，快速排气阀70驱使工作口13与阀腔14单向相通或驱使工作口13直接与快速排气阀70的快放口相通。这里的“单向”是指压缩气体只能从P口进入A口，不能由A口进入P口，当磁控开关30控制进气口11打开、排气口12关闭时，自进气口11通过快速排气阀70通入的压缩空气从工作口13出来，加油底阀3或装油底阀5打开，进行正常加油或装油作业；当磁控开关30控制进气口11关闭、排气口12打开时，阀腔14内的压缩空气从排气口12排出，这时工作口13的压缩空气快速打开快速排气阀70的快放口，控制加油底阀3或装油底阀5的压缩空气从快速排气阀70的快放口快速排出，保证加油底阀3或装油底阀5的响应及时。

作为本实用新型的优选方案，所述的快速排气阀70包括固定在阀体10内的三通阀座71，三通阀座71的两个通口分别与两侧的通路连通并构成P口和A口，另外一个通口为与外界连通的快放口并构成R口，三通阀座71的内腔中设置有阀芯72。P口有压缩空气时，P口处的压缩空气推动阀芯72关闭R口，P口到A口单向相通(这里的“单向”是指压缩气体只能从P口进入A口，不能由A口进入P口)，给执行元件(这里指加油底阀3或装油底阀5)供气；P口气压降低或无压缩空气时，工作口13处的压缩空气推动阀芯72打开R口，A口与R口相通，加油底阀3或装油底阀5的压缩空气从R口快速排出。

具体的结构是：如图10所示，阀座71整体呈圆柱状，阀座71的外壁上开设有环形凹槽711，凹槽711内设置有密封圈712，密封圈712与阀体10内壁相抵构成密封配合，三通阀座71的上端外壁也通过密封圈712构成密封配合，通过两道密封提高密封效果，圆柱体内腔设置有多级台阶且邻近P口侧的内径大、邻近R口侧的内径小，阀座71周壁上开设的孔713构成A口，阀芯72为与阀座71的内腔吻合的锥形。参阅图9，当P口有压缩空气时，压缩空气推动阀芯72下移堵住R口，P口到A口单向相通；P口气压降低或无压缩空气时，A口处的压缩空气推动阀芯72上移打开R口，A口与R口相通，压缩空气从R口快速排出。

进一步的，如图11所示，阀芯72包括锥柱状主体721，主体721的锥底端设置有唇口722，唇口722整体呈喇叭状且开口朝下布置，压缩空气从P口到A口单向相通时，唇口722与圆柱体内腔构成单向密封配合(这里的“单向”是指压缩空气可以从唇口722的上方进入下方，无法从唇口722的下方进入唇口722的上方)，圆柱体内腔中设置有第一、二台阶714、715，锥柱状主体721置于圆柱体内腔的第二台阶715下方的内腔中构成密封配合；A口与R口相通排气时，唇口722的外圈与圆柱体内腔周壁相抵并构成导向配合、单向密封配合(这里的“单向”指的是压缩空气无法从唇口722的下方进入唇口722的上方，而唇口722上方的P口中无压缩空气)。由于唇口722的设置，当阀芯72上移时，圆柱体内腔周壁对唇口722的运动起到导向的作用，保证阀芯72作直线运动不会发生倾斜，唇口722受到压缩气体的压力扩张与圆柱体内腔周壁密封且密封效果好；当阀芯72下移时，柱状主体721下移直至完全堵住圆柱体内腔，圆柱体内腔周壁对唇口722的运动起到导向的作用，唇口722受到来自P口的压缩气体的压力收缩，压缩空气从唇口722与圆柱体内腔周壁之间的间隙通进入A口。

为了增大锥底端的受力面积，主体721的锥底端上设置有3个凸起723，这样从P口出来的压缩气体能够作用到整个锥底端上，提高了阀芯72工作的灵敏度。

第一、二台阶714、715之间的阀座71外壁上开设有环形避让槽716，孔713位于第一、二台阶714、715之间的阀座71周壁上，孔713在阀座71周壁上均与、间隔开设有4个，环形避让槽716与工作口13相通。当P口有压缩空气时，压缩空气从唇口722与圆柱体内腔周壁之间的间隙通过，再由孔713进入工作口13，当P口气压降低或无压缩空气时，A口处的压缩空气进入环形避让槽716内，然后再由4个孔713均匀的进入阀座71内腔中，推动阀芯72平稳的上移打开R口，A口与R口相通，压缩空气从R口快速排出。

进一步的，阀体10包括通过螺栓连接的第一阀体10a和第二阀体10b，进气口11、排气口12设置在第一阀体10a的侧面，工作口13设置在第二阀体10b的侧面，快速排气阀70的R口设置在第二阀体10b邻近第一阀体10a的一面上，且第一阀体10a上凸设有凸块15，凸块15与阀座71抵靠并构成限位配合。将阀体10设置成两半式扣合结构，方便其内部零部件的安装，当作为低液位换向阀使用时，由于装在油罐1的底部位置处，雨水、杂质自然不会从R口进入，当作为高液位换向阀安装在油罐1的顶部位置处时，由于R口设置在第二阀体10b邻近第一阀体10a的一面上，也就是说R口开口向下，自然雨水、杂质也无法进入，从而保证换向阀的正常使用。

磁控开关30包括设置在阀杆21上的磁铁31和套设在磁铁31外周的弹簧32，弹簧32的一端与阀杆21板面上设置的台阶抵靠、另一端抵靠在第一阀体10a上，磁力驱动磁铁31带动阀杆21绕着铰接轴销22转动，进气门23邻近磁铁31布置，用于驱动磁铁31的磁力克服弹簧32的弹力并驱动阀杆21绕着铰接轴销22转动，带动进气门23关闭进气口11，同时排气门24打开排气口12，阀腔14内的压缩空气从排气口12排出，此时P口无压缩空气，工作口13的压缩空气推动阀芯72打开R口，A口与R口相通；驱动磁铁31的磁力减弱或消失后，弹簧32驱动阀杆21绕着铰接轴销22转动，带动进气门23打开进气口11，同时排气门24关闭排气口12，阀腔14内的压缩空气推动阀芯72关闭R口，P口到A口单向相通，工作口13与进气口11相通。作为低液位换向阀使用时，磁力驱动磁铁31上移，对于阀杆21来说，其中部通过铰接轴销22与阀体10铰接，也就是说阀杆21相当于是一个杠杆，根据杠杆原理，位于杠杆一端的进气口11便会被进气门23关闭，同时排气门24打开排气口12，阀腔14内的压缩空气从排气口12排出，P口气压降低或无压缩空气时，工作口13的压缩空气推动阀芯72打开R口，A口与R口相通，加油底阀3的压缩空气从R口快速排出；当液位逐渐升高时，磁铁31在弹簧32的弹力的作用下向下移动，阀杆21绕着铰接轴销22转动，根据杠杆原理，位于杠杆一端的进气口11便会被进气门23打开，同时排气门24关闭排气口12，P口有压缩空气时，压缩空气推动阀芯72关闭R口，P口到A口单向相通，给加油底阀3供气。作为高液位换向阀使用时，如图5、图7所示，当油罐1的燃油液面低于设定的最高液位时，磁铁31在弹簧32的弹力的作用下向上移动，阀杆21绕着铰接轴销22转动，根据杠杆原理，位于杠杆一端的进气口11便会被进气门23打开，同时排气门24关闭排气口12，P口有压缩空气时，压缩空气推动阀芯72关闭R口，P口到A口单向相通，给装油底阀5供气；当油罐1的燃油液位达到设定的最高液位时，如图6、图8所示，磁力驱动磁铁31下移，阀杆21绕着铰接轴销22转动，根据杠杆原理，位于杠杆一端的进气口11便会被进气门23关闭，同时排气门24打开排气口12，阀腔14内的压缩空气从排气口12排出，P口气压降低或无压缩空气时，工作口13的压缩空气推动阀芯72打开R口，A口与R口相通，装油底阀5的压缩空气从R口快速排出。这里的静磁相较于电磁而言安全性更高。

Claims (8)

1.一种两位三通磁控换向阀，包括阀体(10)，阀体(10)上开设有与阀腔(14)相通的进气口(11)、排气口(12)和工作口(13)，其特征在于：阀腔(14)内设置有阀杆(21)，阀杆(21)的中段通过铰接轴销(22)与阀体(10)铰接，阀腔(14)内还设置有磁控开关(30)，阀杆(21)上与进气口(11)、排气口(12)对应位置处分别设置有进气门(23)和排气门(24)，磁控开关(30)控制阀杆(21)绕着铰接轴转动带动进气门(23)和排气门(24)交替打开/关闭进气口(11)和排气口(12)，工作口(13)与阀腔(14)之间的通路上设置有快速排气阀(70)，快速排气阀(70)驱使工作口(13)与阀腔(14)之间单向相通或驱使工作口(13)直接与快速排气阀(70)的快放口相通。

2.根据权利要求1所述的两位三通磁控换向阀，其特征在于：所述的快速排气阀(70)包括固定在阀体(10)内的三通阀座(71)，三通阀座(71)的两个通口分别与两侧的通路连通并构成P口和A口，另外一个通口为与外界连通的快放口并构成R口，三通阀座(71)的内腔中设置有阀芯(72)，P口有压缩空气时，P口处的压缩空气推动阀芯(72)关闭R口，P口到A口单向相通；P口气压降低或无压缩空气时，工作口(13)处的压缩空气推动阀芯(72)打开R口，A口与R口相通，快速排气。

3.根据权利要求2所述的两位三通磁控换向阀，其特征在于：三通阀座(71)整体呈圆柱状，圆柱的两端口构成P口和R口，三通阀座(71)的外壁上开设有环形凹槽(711)，凹槽(711)内设置有密封圈(712)，密封圈(712)与阀体(10)内壁相抵构成密封配合，三通阀座(71)的上端外壁也通过密封圈(712)构成密封配合，圆柱体内腔中设置有多级台阶且邻近P口侧的内径大、邻近R口侧的内径小，阀座(71)周壁上开设的孔(713)构成A口且A口与工作口(13)相通，阀芯(72)为与阀座(71)的内腔吻合的锥形。

4.根据权利要求3所述的两位三通磁控换向阀，其特征在于：阀芯(72)包括锥柱状主体(721)，主体(721)的锥底端设置有唇口(722)，唇口(722)整体呈喇叭状且开口朝下布置，压缩空气从P口到A口单向相通时，唇口(722)与圆柱体内腔构成单向密封配合，圆柱体内腔中设置有第一、二台阶(714、715)，锥柱状主体(721)置于第二台阶(715)下方的圆柱体内腔中并构成密封配合；A口与R口相通排气时，唇口(722)的外圈与圆柱体内腔周壁相抵并构成导向配合、单向密封配合。

5.根据权利要求4所述的两位三通磁控换向阀，其特征在于：主体(721)的锥底端上设置有3个凸起(723)。

6.根据权利要求3所述的两位三通磁控换向阀，其特征在于：第一、二台阶(714、715)之间的阀座(71)外壁上开设有环形避让槽(716)，孔(713)位于第一、二台阶(714、715)之间的阀座(71)周壁上，孔(713)在阀座(71)周壁上均匀、间隔开设有4个，工作口(13)与环形避让槽(716)相通。

7.根据权利要求1所述的两位三通磁控换向阀，其特征在于：阀体(10)包括通过螺栓连接的第一阀体(10a)和第二阀体(10b)，进气口(11)、排气口(12)设置在第一阀体(10a)的侧面，工作口(13)设置在第二阀体(10b)的侧面，快速排气阀(70)的R口设置在第二阀体(10b)邻近第一阀体(10a)的一面上，且第一阀体(10a)上凸设有凸块(15)，凸块(15)与阀座(71)抵靠并构成限位配合。

8.根据权利要求7所述的两位三通磁控换向阀，其特征在于：磁控开关(30)包括设置在阀杆(21)上的磁铁(31)和套设在磁铁(31)外周的弹簧(32)，弹簧(32)的一端与阀杆(21)板面上设置的台阶抵靠、另一端抵靠在第一阀体(10a)上，磁力驱动磁铁(31)带动阀杆(21)绕着铰接轴销(22)转动，进气门(23)邻近磁铁(31)布置，用于驱动磁铁(31)的磁力克服弹簧(32)的弹力并驱动阀杆(21)绕着铰接轴销(22)转动，带动进气门(23)关闭进气口(11)，同时排气门(24)打开排气口(12)，阀腔(14)内的压缩空气从排气口(12)排出，此时P口无压缩空气，工作口(13)的压缩空气推动阀芯(72)打开R口，A口与R口相通；驱动磁铁(31)的磁力减弱或消失后，弹簧(32)驱动阀杆(21)绕着铰接轴销(22)转动，带动进气门(23)打开进气口(11)，同时排气门(24)关闭排气口(12)，阀腔(14)内的压缩空气推动阀芯(72)关闭R口，P口到A口单向相通，工作口(13)与进气口(11)相通。

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