CN215851188U - 可调式的继动阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可调式的继动阀，目的在于使其输出的制动力能够在点刹时平缓变化而在紧急制动时相对陡峭变化。该继动阀的特征在于，活塞在其下部包括内操作段、外环形段和中间环形段，由内操作段和中间环形段限定第一环形腔，由中间环形段和外环形段限定的第二环形腔，内操作段能够可操作地作用于进排气组件，中间环形段相对于下壳体密封，通过进排气组件能够将进气腔与第一环形腔连通或断开；在下壳体中设置调压组件，其位于下壳体的调压腔中并分别与第一环形腔和第二环形腔连通，通过其能够将第一环形腔与第二环形腔连通或断开。通过调压组件与活塞的配合，能够改变压缩气体作用于活塞下表面的作用面积，从而调节该继动阀的输出压力。

Description

可调式的继动阀

技术领域

本实用新型涉及一种可调式的继动阀。

背景技术

继动阀通常可以设置在汽车气刹制动系统中。尤其是在载重汽车的制动系统中，继动阀可以起缩短反应时间和压力建立时间的作用。在此，继动阀的进气口与储气筒连接，出气口与制动气室连接。当踩下制动踏板时，制动阀的输出气压作为继动阀的控制压力输入继动阀的控制口，在控制压力作用下，进气阀可被推开，从而使压缩空气由储气筒直接通过进气口进入制动气室，而不用流经制动阀，这大大缩短了制动气室的充气管路，加速了制动气室的充气过程。当解除制动时，制动阀的输出气压为零，进气阀关闭，排气阀打开，制动气室气压经出气口、排气阀和排气口迅速排入大气，起快放作用，从而加速了制动气室的排气过程。

对于常规的继动阀而言，其输出压力通常随控制压力线性上升，其变化曲线的斜率通常保持不变。然而，为了既满足点刹可控行车、又满足紧急制动需求，需要继动阀的输出压力随控制压力的变化曲线在点刹时相对平缓，而在紧急制动时相对陡峭。

而且，对于一些车辆，在行车制动时，还需要快速建立后桥制动压力。例如，当载重汽车满载时，后桥载荷远大于前桥载荷，从而需要用于后桥的制动力远大于用于前桥的制动力。因此，在这种情况下，需要用于后桥的继动阀的输出压力随控制压力的变化曲线比用于前桥的继动阀的输出压力随控制压力的变化曲线更陡峭。此外，还希望继动阀能够根据不同车辆而改变其输出压力随控制压力的变化曲线的斜率。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种可调式的继动阀，其输出的制动力能够在点刹时平缓变化，而在紧急制动时相对陡峭变化。

为此，根据本实用新型提供一种可调式的继动阀，其包括壳体，该壳体包括具有控制气道的上壳体和具有进气气道和出气气道的下壳体；在上壳体中限定控制腔，活塞相对于上壳体密封地且可往复运动地设置在该控制腔中并将该控制腔分为位于活塞上方的上腔和位于活塞下方的下腔，控制气道与上腔连通；在下壳体中设置进排气组件，进排气组件位于下壳体的进气腔中，进气气道与进气腔连通；其特征在于，活塞在其下部包括内操作段、外环形段和位于内操作段与外环形段之间的中间环形段，从而由内操作段和中间环形段限定第一环形腔，由中间环形段和外环形段限定的第二环形腔，内操作段能够可操作地作用于进排气组件，中间环形段相对于下壳体密封，通过进排气组件能够将进气腔与第一环形腔连通或断开，出气气道与第一环形腔连通；在下壳体中设置调压组件，调压组件位于下壳体的调压腔中，调压组件分别与第一环形腔和第二环形腔连通，通过调压组件能够将第一环形腔与第二环形腔连通或断开。

根据本实用新型，通过调压组件与活塞的配合，能够改变压缩气体作用于活塞下表面的作用面积，从而调节该继动阀的输出压力。更详细而言，如果控制压力在预定阈值以下(这对应于点刹的情况)，调压组可将第一环形腔与第二环形腔连通，从而增加作用于活塞下表面的作用面积并因此使输出压力随控制压力的变化曲线变缓。如果控制压力在预定阈值以上(这对应于全刹的情况)，调压组可将第一环形腔与第二环形腔断开，从而减小作用于活塞下表面的作用面积并因此使输出压力随控制压力的变化曲线变陡，因此可以实现紧急制动。

优选地，进气气道所在的平面和出气气道所在的平面可重叠或彼此平行，控制气道位于进气气道所在的平面上方并且平行于进气气道。这种布置结构对应于现有的继动阀的安装布置结构。因此，以此方式能够在不改变现有继动阀的安装布置结构的情况下使继动阀的输出压力可调节。

优选地，活塞的外环形段能够通过第一密封件相对于下壳体密封。代替于此，优选地，上壳体能够通过第二密封件相对于下壳体密封。以此方式可改变密封件的位置，从而可改变继动阀的输出压力的可调节范围。因此，继动阀能够根据需要改变其输出的制动力的可调节范围。

优选地，在内操作段中设置引导凹槽，在上壳体上设置对应的引导凸起，从而通过引导凹槽和引导凸起能够引导活塞在控制腔中的往复运动。由此以简单地方式实现对活塞的引导。

优选地，调压组件包括依次设置在调压腔中的调压活塞、调压阀门和调压阀座，与第一环形腔连通的第一腔设置在调压阀门和调压阀座之间，并且与第二环形腔连通的第二腔设置在调压活塞和调压阀门之间；当控制压力在预定阈值以下时，第一腔与第二腔连通，当控制压力在预定阈值以上时，第一腔与第二腔断开。由此以简单地方式实现调压组件。

优选地，调压组件还包括用于改变控制压力的预定阈值的调节组件；该调节组件包括调节座、调节螺钉、锁紧螺母以及调节弹簧；调节弹簧能够对调压活塞进行加载，通过调节螺钉能够改变调节弹簧的位置，从而能够改变调节弹簧作用于调压活塞的弹簧力。由此以简单地方式改变控制压力的预定阈值。

优选地，调压组件所在的调压腔可垂直于进气气道，并且调压腔所在的平面和进气气道所在的平面可重叠或彼此平行。由此可实现一种紧凑的布置结构，从而能够减小继动阀的尺寸。

优选地，活塞上表面的在上腔中的面积与活塞下表面的在第一环形腔和第二环形腔中以及在内操作段和中间环形段上的面积之比在1.3:1至1.6:1之间，优选为1.5:1。

优选地，活塞上表面的在上腔中的面积与活塞下表面的在第一环形腔中以及在内操作段和中间环形段上的面积之比在2:1至4:1之间，优选为3:1。

优选地，由外环形段和上壳体的限定控制腔的内壁限定第三环形腔，活塞上表面的在上腔中的面积与活塞下表面的在第一环形腔、第二环形腔和第三环形腔中以及在内操作段、中间环形段和外环形段上的面积之比在1:1至1.2:1之间，优选为1:1。

附图说明

下面将结合附图进一步描述本实用新型的技术方案。在附图中：

图1A至1D分别为根据本实用新型的实施方式的可调式的继动阀的立体图、主视图、俯视图和左视图；

图2为根据本实用新型的实施方式的可调式的继动阀的剖视图；

图3为根据本实用新型的可调式的继动阀的沿图2的线C-C的剖视图；

图4为根据本实用新型的实施方式的可调式的继动阀的剖切的立体图；

图5A和5B为根据本实用新型的实施方式的可调式的继动阀的输出压力随控制压力变化的变化曲线。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

根据本实用新型的实施方式的可调式的继动阀尤其可以是在行车系统中使用的继动阀。

如图1A-1D和图2所示，该可调式的继动阀可包括壳体100，该壳体可包括具有控制气道40的上壳体110和具有进气气道10和出气气道20的下壳体120。进气气道10可构造用于与储气筒连接，出气气道20可构造用于与制动气室连接，控制气道40可构造用于与制动阀连接并因而可使制动阀的输出气压作为继动阀的控制压力输入。

在该实施方式中，尤其是，进气气道10所在的平面和出气气道20所在的平面可重叠或可彼此平行。控制气道40可位于进气气道10所在的平面上方并且平行于进气气道10。此外，可根据需要设置一个或多个进气气道10和/或一个或多个出气气道20。如在图1A-1D和图4的实施方式中，可设有两个进气气道10和四个出气气道20。

尤其从图2和图4可见，在壳体100的上壳体110中限定控制腔。活塞200相对于上壳体110密封地并可往复运动地设置在上壳体110的该控制腔中并且因此可将该控制腔分为位于活塞200上方的上腔111和位于活塞200下方的下腔112。控制气道40与上腔111连通，由此来自制动阀的控制压力可经由控制气道40进入上腔111从而作用到活塞200的上表面上。

活塞200可在其下部包括从其下表面突出的内操作段210、外环形段220以及位于内操作段210与外环形段220之间的中间环形段230。内操作段210可大致位于活塞中央或远离上壳体112的限定控制腔的内壁，并且可构造为柱形突起。在内操作段210中可设置引导凹槽211，并在上壳体110上可设置对应的引导凸起113，从而通过该引导凹槽211和引导凸起113可引导活塞200在控制腔中的往复运动。外环形段220远离活塞中央或者说靠近上壳体112的内壁设置。在一种实施方式中，该外环形段220可通过第一密封件510相对于下壳体120密封，该第一密封件510例如可以是Y形密封圈(如图2和图4所示)。在替选的实施方式中，可不设置将外环形段220相对于下壳体120密封的第一密封件510。在此情况下，可通过第二密封件将上壳体110相对于下壳体120密封，该第二密封件例如可以是O形密封圈。为此，例如在图2和图4的实施方式中，可在下壳体120上设置用于容纳第二密封件的凹槽520，并且第二密封件、尤其是O形密封圈可设置在该凹槽520中，以便将上壳体110相对于下壳体120密封。外环形段220和中间环形段230可以是圆环形的封闭区段，但也可以是其他形状的封闭区段。

由活塞200的内操作段210和中间环形段230可限定第一环形腔A，由中间环形段230和外环形段220可限定第二环形腔B，并且由外环形段220和上壳体110的限定控制腔的内壁可限定第三环形腔。

在壳体100的下壳体120中可设置进排气组件300和调压组件400。

进排气组件300可位于下壳体120的进气腔121中。进气气道10可与进气腔121连通。进气腔121可以借助进排气组件300与由活塞200的内操作段210和中间环形段230限定的第一环形腔A连通或断开。

进排气组件300可以采用现有的继动阀中的实现进排气功能的结构。在如图2和图4的实施方式中，进排气组件300可包括布置在进气腔121中的阀门310、阀座320和回位弹簧330。在阀座320内可形成弹簧容纳腔，回位弹簧330可放置在该弹簧容纳腔中并对阀门310加载。阀门310可构造为用于阀座320的端盖，以封闭阀座320内的弹簧容纳腔。此外，排气气道30可设置在进排气组件300中。

活塞200的内操作段210能够可操作地作用于进排气组件300，从而能够将进排气组件300的阀门310打开或关闭。当进排气组件300的阀门310打开时，压缩气体能够从储气筒经由进气气道10和进气腔121进入第一环形腔A。第一环形腔A可与出气气道20连通，从而当进排气组件300的阀门310打开时，压缩气体最终能够进入出气气道20并因此到达制动气室。

调压组件400可位于下壳体120的调压腔122中。调压组件400所在的调压腔122可垂直于进气气道10，并且调压腔122所在的平面和进气气道10所在的平面可重叠或可彼此平行。

第一环形腔A可借助调压组件400与由中间环形段230和外环形段220限定的第二环形腔B连通或断开。为此，调压组件400分别与第一环形腔A和第二环形腔B连通。

在图3所示的实施方式中，调压组件400可包括依次设置在下壳体120的调压腔122中的调压活塞410、调压阀门420和调压阀座430。与第一环形腔A连通的第一腔440可设置在调压阀门420和调压阀座430之间，并且与第二环形腔B连通的第二腔450可设置在调压活塞410和调压阀门420之间。当制动阀的输出气压在预定阈值以下时，从第一环形腔A进入第一腔440中的压缩空气无法将调压阀门420关闭。因此，在这种情况下，调压阀门420打开，压缩空气能够从第一腔440进入第二腔450并因此进入第二环形腔B，因此调压组件400将第一环形腔A与第二环形腔B连通。当制动阀的输出气压在预定阈值以上时，从第一环形腔A进入第一腔440中的压缩空气可将调压阀门420关闭。压缩空气无法从第一腔440进入第二腔450并因此进入第二环形腔B，因此调压组件400将第一环形腔A与第二环形腔B断开。

调压组件400还可以包括用于改变制动阀的输出气压的预定阈值的调节组件460。该调节组件460可包括调节座461、调节螺钉462、锁紧螺母463以及调节弹簧464。调节弹簧464可对调压活塞410进行加载。通过调节螺钉462能够改变调节弹簧464的位置，从而可改变调节弹簧464作用于调压活塞410的弹簧力，由此可根据需要改变用于制动阀的输出气压的预定阈值。

当驾驶员踩下制动阀的踏板时，制动阀的输出气压P4可经控制气道40进入控制腔的上腔111，从而作用到活塞200的上表面上并因此驱动活塞200在控制腔内向下移动。随后，活塞200的内操作段210可推动进排气组件300的阀门310打开，从而压缩气体能够从储气筒进入第一环形腔A，直到作用到活塞200的上表面上的力与作用到活塞200的下表面上的力达到平衡。

对于使用第一密封件510的实施方式，第二环形腔B此时与第三环形腔断开。如果作为控制压力P4的制动阀的输出气压在预定阈值以下，则调压组件400会将第一环形腔A与第二环形腔B连通。在该情况下，来自储气筒的压缩空气在第一环形腔A和第二环形腔B中以及在内操作段210和中间环形段230上作用到活塞200的下表面上，由此继动阀的增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比对应于活塞200上表面的在上腔111中的面积S1与活塞200下表面的在第一环形腔A和第二环形腔B中以及在内操作段210和中间环形段230上的面积S2+S3之比。如图5A所示，输出压力P2随控制压力P4变化的变化曲线可为该图中右边的曲线C₁拐点前的区段C₁₁。在该区段C₁₁中，增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比例如为约1.5:1。如果作为控制压力P4的制动阀的输出气压在预定阈值以上，则调压组件400会将第一环形腔A与第二环形腔B断开。在该情况下，来自储气筒的压缩空气仅在第一环形腔A中以及在内操作段210和中间环形段230上作用到活塞200的下表面上，由此继动阀的增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比对应于活塞200上表面的在上腔111中的面积S1与活塞200下表面的在第一环形腔A中以及在内操作段210和中间环形段230上的面积S2之比。如图5A所示，输出压力P2随控制压力P4变化的变化曲线为图中右边的曲线C₁拐点后的区段C₁₂。在该区段C₁₂中，增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比例如为约3:1。

对于使用第二密封件的实施方式，第二环形腔B此时与第三环形腔连通。如果作为控制压力P4的制动阀的输出气压在预定阈值以下，则调压组件400会将第一环形腔A与第二环形腔B连通。在该情况下，来自储气筒的压缩空气在第一环形腔A、第二环形腔B和第三环形腔中以及在内操作段210、中间环形段230和外环形段220上作用到活塞200的下表面上，由此继动阀的增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比对应于活塞200上表面的在上腔111中的面积S1与活塞200下表面的在第一环形腔A、第二环形腔B和第三环形腔中以及在内操作段210、中间环形段230和外环形段220上的面积S2+S3+S4之比。如图5B所示，输出压力P2随控制压力P4变化的变化曲线为该图中右边的曲线C₂拐点前的区段C₂₁。在该区段C₂₁中，增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比例如为约1:1。如果作为控制压力P4的制动阀的输出气压在预定阈值以上，则调压组件400会将第一环形腔A与第二环形腔B断开。在该情况下，来自储气筒的压缩空气仅在第一环形腔A中以及在内操作段210和中间环形段230上作用到活塞200的下表面上，由此继动阀的增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比对应于活塞200上表面的在上腔111中的面积S1与活塞200下表面的在第一环形腔A中以及在内操作段210和中间环形段230上的面积S2之比。如图5B所示，输出压力P2随控制压力P4变化的变化曲线为图中右边的曲线C₂拐点后的区段C₂₂。在该区段C₂₂中，增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比例如为约3:1。

如果没有设置调压组件400，则输出压力P2的变化曲线为图5A或图5B中左边的没有拐点的直线C₀。通过设置调压组件400，可以实现对输出压力P2的调节。此时，在控制压力P4的预定阈值之前，输出压力P2的变化曲线较缓，这对应于点刹的情况；在控制压力P4的预定阈值之后，输出压力P2的变化曲线较陡，这对应于全刹的情况。因此，在对车辆进行点刹时，制动力矩较大，从而可以降低制动疲劳；而在对车辆进行全刹时，可以实现紧急制动。

此外，通过改变密封件的位置，可以改变继动阀的输出压力P2的可调节范围(如图5A和5B中的双箭头所示)。如上所述，当使用第一密封件510时，例如，在拐点之前，增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比可为约1.5:1，在拐点之后，增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比可为约3:1。而当使用第二密封件时，例如，在拐点之前，增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比可为约1:1，在拐点之后，增加的输出压力ΔP2与增加的控制压力ΔP4之比可为约3:1。

上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对本实用新型的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种可调式的继动阀，

包括壳体(100)，该壳体包括具有控制气道(40)的上壳体(110)和具有进气气道(10)和出气气道(20)的下壳体(120)；

在上壳体(110)中限定控制腔，活塞(200)相对于上壳体(110)密封地且可往复运动地设置在该控制腔中并将该控制腔分为位于活塞(200)上方的上腔(111)和位于活塞(200)下方的下腔(112)，控制气道(40)与上腔(111)连通；

在下壳体(120)中设置进排气组件(300)，进排气组件(300)位于下壳体(120)的进气腔(121)中，进气气道(10)与进气腔(121)连通；

其特征在于，

活塞(200)在其下部包括内操作段(210)、外环形段(220)和位于内操作段(210)与外环形段(220)之间的中间环形段(230)，从而由内操作段(210)和中间环形段(230)限定第一环形腔(A)，由中间环形段(230)和外环形段(220)限定的第二环形腔(B)，

内操作段(210)能够可操作地作用于进排气组件(300)，中间环形段(230)相对于下壳体(120)密封，通过进排气组件(300)能够将进气腔(121)与第一环形腔(A)连通或断开，出气气道(20)与第一环形腔(A)连通；

在下壳体(120)中设置调压组件(400)，调压组件(400)位于下壳体(120)的调压腔(122)中，调压组件(400)分别与第一环形腔(A)和第二环形腔(B)连通，通过调压组件(400)能够将第一环形腔(A)与第二环形腔(B)连通或断开。

2.根据权利要求1所述的继动阀，其特征在于，进气气道(10) 所在的平面和出气气道(20)所在的平面重叠或彼此平行，控制气道(40)位于进气气道(10)所在的平面上方并且平行于进气气道(10)。

3.根据权利要求1所述的继动阀，其特征在于，活塞(200)的外环形段(220)能够通过第一密封件(510)相对于下壳体(120)密封。

4.根据权利要求1所述的继动阀，其特征在于，上壳体(110)能够通过第二密封件相对于下壳体(120)密封。

5.根据权利要求1所述的继动阀，其特征在于，在内操作段(210)中设置引导凹槽(211)，在上壳体(110)上设置对应的引导凸起(113)，从而通过引导凹槽(211)和引导凸起(113)能够引导活塞(200)在控制腔中的往复运动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的继动阀，其特征在于，调压组件(400)包括依次设置在调压腔(122)中的调压活塞(410)、调压阀门(420)和调压阀座(430)，与第一环形腔(A)连通的第一腔(440)设置在调压阀门(420)和调压阀座(430)之间，并且与第二环形腔(B)连通的第二腔(450)设置在调压活塞(410)和调压阀门(420)之间；当控制压力在预定阈值以下时，第一腔(440)与第二腔(450)连通，当控制压力在预定阈值以上时，第一腔(440)与第二腔(450)断开。

7.根据权利要求6所述的继动阀，其特征在于，调压组件(400)还包括用于改变控制压力的预定阈值的调节组件(460)；该调节组件(460)包括调节座(461)、调节螺钉(462)、锁紧螺母(463)以及调节弹簧(464)；调节弹簧(464)能够对调压活塞(410)进行加载，通过调节螺钉(462)能够改变调节弹簧(464)的位置，从而能够改变调节弹簧(464)作用于调压活塞(410)的弹簧力。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的继动阀，其特征在于，调压组件(400)所在的调压腔(122)垂直于进气气道(10)，并且调压腔(122)所在的平面和进气气道(10)所在的平面重叠或彼此平行。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的继动阀，其特征在于，活塞(200)上表面的在上腔(111)中的面积(S1)与活塞(200)下表面的在第一环形腔(A)和第二环形腔(B)中以及在内操作段(210)和中间环形段(230)上的面积(S2+S3)之比在1.3:1至1.6:1之间。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的继动阀，其特征在于，活塞(200)上表面的在上腔(111)中的面积与活塞(200)下表面的在第一环形腔(A)中以及在内操作段(210)和中间环形段(230)上的面积(S2)之比在2:1至4:1之间。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的继动阀，其特征在于，由外环形段(220)和上壳体(110)的限定控制腔的内壁限定第三环形腔，活塞(200)上表面的在上腔(111)中的面积(S1)与活塞(200)下表面的在第一环形腔(A)、第二环形腔(B)和第三环形腔中以及在内操作段(210)、中间环形段(230)和外环形段(220)上的面积(S2+S3+S4)之比在1:1至1.2:1之间。

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