专利名称：三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于空气过滤器，特别是一种三位两通平面转动切换交替使用空气双 过滤器O
背景技术：
气动技术是以压缩空气为动力源，进行传动和控制。为了保证气动控制系统的正 常运行，由空气压缩机产生的压缩空气必须进行过滤处理，去除空气中的机械性颗粒、水份 和油污等。传统的空气过滤器是由过滤器本体、滤芯及其支架和滤杯等组成。压缩空气从过 滤器本体的进口进入滤芯的外侧，由于压差的推动，空气透过滤芯进入滤芯的内侧，空气中 的杂质被滤芯截留，经过过滤的空气沿着过滤器的出口进入下游管道。过滤出的凝结存水 储存在过滤器的滤杯里，达到一定量时排出。而被滤芯截留的机械性颗粒和油污则吸附在 滤芯的外表面上。随着吸附量的增加，过滤的阻力加大，过滤的效率降低。当过滤阻力形成 的过滤器进出口压降达到一定量时(压差值彡0. 05Mpa)，就必须更换滤芯，否则将直接影 响过滤效果和下游控制系统的操作。排水操作可以在系统连续运行状态下进行；而更换滤芯则必须将过滤器与系统隔 离，使整个过滤器泄压为0后，卸下滤杯进行。对于系统运行安全要求高，尤其是多台设备公用的空气过滤器，需要能够满足 100%连续运行条件。为了解决这一问题，现有技术的方法大致有以下三种(1)用两只相同的空气过滤器并联，一用一备。具体做法是，两只过滤器的进口选 用相同通径的三通球阀连接，出口采用相同通径的棱阀组成系统。这种方法能够完成瞬间 切换使用过滤器，达到不间断运行条件下更换滤芯等操作的目的。但它的缺点是利用管件 连接，占据较大的空间；泄漏点多，加大维修工作量；由于棱阀限制不能选择较大的流量， 性能不稳定。(2)芬兰CTK公司曾经设计利用一只三通球阀和一只自制的梭阀将两只单独的空 气过滤器并联结合在一起使用。这种方法省略了棱阀的连接管件，节省了部分空间，但仍然 没有将产品做成一体化，同样存在1法中的技术缺陷。(3)最近几年国内出现部分厂家生产的交替使用的空气双过滤器或双过滤调压 阀，它是在CTK的方案基础上进行改进的。将三通球阀改造成为与CTK自制梭阀形状体积 几乎相同的拔叉式切换的两位三通阀，然后利用两根拉杆将两只单独的空气过滤器或过滤 调压阀夹在一起使用。由于自制棱阀本身的体积就比较大，再加上这种拔叉式的三通阀，所 以最终产品的体积就更加庞大了，不便于安装与使用；另外，拔动切换的距离很小，换向阀 芯与出口密封面的行程很短，直接影响空气流通的有效面积(CV值)；第三，棱阀自身的弱 点仍未被克服。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器。实现本实用新型目的的技术解决方案为一种三位两通平面转动切换交替使用空 气双过滤器，包括六孔四眼双汇的三位两通平面转动切换机构部分和两只结构相同的过滤 器，其中六孔四眼双汇的三位两通平面转动切换机构部分由六孔四眼双汇组件和三位两通 平面转动切换机构所组成，所述的六孔四眼双汇组件包括连接体、进出口牙座、上盖、阀芯 板、单边受压膨胀密封圈，所述的连接体的上端与上盖连接，下端分别与两只过滤器连接， 进出口牙座位于连接体的两侧，并通过第四0型圈密封，进出口牙座上的总进出口在两只 过滤器中心连接线的延长线上；在连接体上设置勻布的第一至第六连通孔，其中第一、第四 连通孔的圆心位于两只过滤器中心连接线垂直平分线上，第一连通孔与进口牙座上的总进 口相通，第四连通孔与出口牙座上的总出口相通；与第一连通孔相邻的第二、第六连通孔分 别与两只过滤器的进口连接，与第四连通孔相邻的第三、第五连通孔分别与两只过滤器的 出口连接；上盖与连接体对接的面上设置与第一至第六连通孔位置相对应且尺寸相同的六 个孔，其中与第一、二、六连通孔相对应的三个孔汇成连通器，与第三、四、五连通孔相对应 的三个孔汇成连通器；在连接体上的连通孔和上盖上的孔外周设置密封槽，该密封槽中设 置单边受压膨胀密封圈；阀芯板设置在连接体的上端与上盖之间的腔体内，在阀芯板上设 置四个猫眼，每个猫眼的直径与连通孔直径相同，四个猫眼的布置为圆周六等分中的四只， 并位于圆周中心线的同一侧；所述的三位两通平面转动切换机构包括转轴、手柄座、加力杆、定位销、弹簧、定位 钢珠和第二 0型圈，转轴的一端垂直穿过阀芯板安装在上盖的阀腔内，另一端伸出阀腔外 与手柄座过渡配合并固定，该转轴与上盖通过第二 0型圈密封；手柄座与上盖之间设置定 位销，该定位销与手柄座静配合，在手柄座安装加力杆；在上盖与手柄座相对面的顶部分别 设置90°沉孔和半圆周弧矩形槽，该90°沉孔的中心与半圆周弧矩形槽的中心线位于同 一个圆周，90°沉孔的中心位于半圆周弧的平分线上，该半圆周弧的平分线与两只过滤器 中心连接线投影重合，定位销在半圆周弧的矩形槽内滑动；在手柄座上设置沉孔，该沉孔与 定位销之间的距离与半圆周弧矩形槽中心线的直径相等，并以手柄座中心线轴对称，在该 沉孔内放置弹簧和定位钢珠；驱动加力杆，转轴带动阀芯板，在弹簧、定位钢珠的作用下从 0°到90°，90°到180°或者0°到180°定位选择，使连接体上的第一至六连通孔与上盖 的六个孔之间形成可接通、切断、换向接通的两组通道。本实用新型与现有技术相比，其显著优点(1)两只相同的过滤器和三位两通平 面转动切换机构进行一体化设计制造，结构紧凑，造型美观。(2)切换使用过滤器时，进、出 口的开关同步进行，不会出现操作失灵的现象。(3)增加了中位关闭功能。(4)进出口在两 只过滤器中心的连接线上(纵向进出)，节约空间，更加符合管路安装规范的要求，安装、维 修、操作都很方便。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器的主视图。图2是本实用新型三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器的左视图。[0017]图3是单边受压膨胀密封圈的结构示意图。图4是本实用新型三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器在右位(0° )的 转动切换示意图。图5是本实用新型三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器在中位(90° ) 的转动切换示意图。图6是本实用新型三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器在左位(180° ) 的转动切换示意图。
具体实施方式
结合图1和图2，本实用新型三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器，包括 六孔四眼双汇的三位两通平面转动切换机构部分和两只结构相同的过滤器，其中六孔四眼 双汇的三位两通平面转动切换机构部分由六孔四眼双汇组件和三位两通平面转动切换机 构所组成，所述的六孔四眼双汇组件包括连接体5、进出口牙座19、30、上盖9、阀芯板11、单 边受压膨胀密封圈3，所述的连接体5的上端与上盖9连接，下端分别与两只过滤器连接， 进出口牙座19、30位于连接体5的两侧(之间可以采用螺栓连接)，并通过第四0型圈21 密封，进出口牙座19、30上的总进出口在两只过滤器中心连接线的延长线上；在连接体5上 设置勻布的第一至第六连通孔41、42、43、44、45、46，其中第一、第四连通孔41、44的圆心位 于两只过滤器中心连接线垂直平分线上，第一连通孔41与进口牙座19上的总进口相通， 第四连通孔44与出口牙座30上的总出口相通；与第一连通孔41相邻的第二、第六连通孔
42、46分别与两只过滤器的进口连接，与第四连通孔46相邻的第三、第五连通孔43、45分别 与两只过滤器的出口连接；上盖9与连接体5对接的面上设置与第一至第六连通孔41、42、
43、44、45、46位置相对应且尺寸相同的六个孔，其中与第一、二、六连通孔41、42、46相对应 的三个孔汇成连通器，与第三、四、五连通孔43、44、45相对应的三个孔汇成连通器；在连接 体5上的连通孔和上盖9上的孔外周设置密封槽，该密封槽中设置单边受压膨胀密封圈3 ； 阀芯板11设置在连接体5的上端与上盖9之间的腔体内，在阀芯板11上设置四个猫眼A、 B、C、D，每个猫眼的直径与连通孔直径相同，四个猫眼A、B、C、D的布置为圆周六等分中的四 只，并位于圆周中心线的同一侧；所述的三位两通平面转动切换机构包括转轴14、手柄座1、加力杆48、手柄球47、 定位销16、弹簧25、定位钢珠沈和第二 0型圈24，转轴14的一端垂直穿过阀芯板11安装 在上盖9的阀腔27内(连接体5的上端与上盖9之间的腔体与阀腔27相通)，另一端伸出 阀腔27外与手柄座1过渡配合并固定(可以通过用止头螺钉固定)，该转轴14与上盖9通 过第二 0型圈M密封；手柄座1与上盖9之间设置定位销16，该定位销16与手柄座1静 配合，在手柄座1安装加力杆48，该加力杆48上设置手柄球47 ；在上盖9与手柄座1相对 面的顶部分别设置90°沉孔和半圆周弧矩形槽，该90°沉孔的中心与半圆周弧矩形槽的 中心线位于同一个圆周，90°沉孔的中心位于半圆周弧的平分线上，该半圆周弧的平分线 与两只过滤器中心连接线投影重合，定位销16在半圆周弧的矩形槽内滑动；在手柄座1上 设置沉孔，该沉孔与定位销16之间的距离与半圆周弧矩形槽中心线的直径相等，并以手柄 座1中心线轴对称，在该沉孔内放置弹簧25和定位钢珠沈；驱动加力杆48，转轴14带动阀 芯板11，在弹簧25、定位钢珠沈的作用下从0°到90°，90°到180°或者0°到180°定位选择(反之亦然)，使连接体5上的第一至六连通孔与上盖9的六个孔之间形成可接通、 切断、换向接通的两组通道。两个过滤器是由滤芯组件和滤杯组件组成，以金属杯为例。所述滤芯组件包括导 流叶片33、滤芯34、连接杆35、滤芯托36、档水板37，导流叶片33利用连接杆35安装在连 接体5上，滤芯34和滤芯托36采用档水板37的螺母固定。所述滤杯组件包括集水杯6、液 位计7、手动排水阀8和第五0型圈22，液位计7固定在集水杯6上，手动排水阀8安装在 集水杯6的底部。集水杯6与连接体5采用旋插式连接，采用第六0型圈38密封。由于过 滤器是现有技术，具体内容在此不作详细介绍。其中，本实用新型三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器的连接体5的上 端与上盖9之间设置第一 0型圈12。在阀芯板11在圆周侧面和横截面加工一个L形针孔 18，该L形针孔的位置在四个猫眼另一侧的圆周中心线上，在上盖9上设置轴对称的两个L 形泄压孔17，当阀芯板11处在0°或180°位置时，该泄压孔17与针孔18相通，泄压孔17 与针孔18通过第三0型圈28密封，如图1所示。单边受压膨胀密封圈3的截面形状一端 为月牙形，另一端为矩形，两者之间采用圆弧过渡，如图3所示。本实用新型三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器的工作过程为进口牙 座19连接压缩空气动力源，出口牙座30连接工作气动元件。三位两通平面转动切换交替使 用空气双过滤器起始工作状态的手柄座1、加力杆48、手柄球47位置一般放置在中位，如图 5 (a)、(b)，此时，压缩空气经总进口入进口分配腔20，沿工艺孔4、15，进入第一连通孔41， 当旋转手柄座1、加力杆48、手柄球47至右位时(顺时针旋转90° )，如图4(a)、(b)，阀芯 板11上的A、B、C、D和针孔18分别与第一、二、三、四连通孔孔41、42、43、44和泄压孔17重 合，第一连通孔41为接通状态，压缩空气进入上盖9的进口总汇2，由于阀芯板11作用，第 二、三、四连通孔42、43、44孔均处于接通状态，压缩空气经第二连通孔42进入过滤器空气 进入腔32，过导流叶片33进入滤芯34外侧第六0型圈38，在空气压力的推动下，空气透过 渡芯34进入滤芯内侧39，然后又经过工艺孔31进入第三连通孔43，进入出口总汇10，再经 第四连通孔44经过工艺孔13，进入出口分配腔四，经总出口进入出口管路去工作现场。同 样由于阀芯板11作用，第五、六连通孔45、46孔被切断，左边的过滤器不工作，过滤器内的 压力为0，可以完成拆卸集水杯更换滤芯或维修过滤器等操作。另外，当手柄动作从中位向 右位旋转的过程中，泄压孔17、第三0型圈观均处在切断状态，此时的单边受压膨胀密封圈 3的内外侧压力相等(压差=0)，由于受压膨胀密封圈3的被压缩量较小，旋转阻力不大； 当手柄转动到右位时，阀芯板11上的针孔18与上盖9上的泄压孔17准确相对，阀腔27内 的压力降至为0，单边受压膨胀密封圈3的内、外侧形成压差，在空气压力的作用下，单边受 压膨胀密封圈3截面的横向长度缩短，纵向长度加长，形成单边受压膨胀密封，这种弹性密 封的压差越大效果越好。如果从右位向中位切换(初始状态两只过滤器正确安装)，其工作 过程为逆时针旋转手柄座1、加力杆48、手柄球47，阀芯板11上的针孔18与上盖9的泄压 孔17位置错开，泄压孔17被切断，阀腔27内迅速恢复至单边受压膨胀密封圈3的内外侧 压力相等，由于压差消失，单边受压膨胀密封圈3压缩量减少，旋转阻力降低，当手柄座1、 加力杆48、手柄球47旋转至中位，弹簧25推动定位钢珠入上盖9的90°定位沉孔，此状态 下阀芯板11的A、B、C、D与第二、三、四、五、六连通孔42、43、44、45、46处于交差位置，全部 连通，两只过滤器与后系统的空气压力保持一致；第一连通孔孔41、泄压孔17、第三0型圈观被切断，从总进口入的动力源(压缩空气)被关闭。从中位向左位切换的工作过程与中位向右位的切换相同，如图6(a)、(b)；从左位 直接向右位，或者从右位直接向左位的切换，是左位向中位，再从中位向右位切换的集成， 反之亦然。上述所有操作均可在瞬间完成。手动排水的工作过程从液位计7的观察孔23察看液位，当液位升至需要排水时， 旋转手动排水阀8的旋纽，集水杯中的水即可从排水口 40排出。此操作在过滤器工作状态 或非工作状态下均可进行。更换滤芯的工作过程打开手动排水阀8，排净过滤器中的压缩空气，从连接体5 上旋转拔出集水杯6，旋转拧下档水板37，卸下滤芯托36和旧滤芯34，换上新滤芯34，再安 装好滤芯托36和挡水板37，装上集水杯6，拧紧排水阀8。
权利要求1.一种三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器，包括六孔四眼双汇的三位两通 平面转动切换机构部分和两只结构相同的过滤器，其中六孔四眼双汇的三位两通平面转动 切换机构部分由六孔四眼双汇组件和三位两通平面转动切换机构所组成，所述的六孔四眼 双汇组件包括连接体[5]、进出口牙座[19、30]、上盖[9]、阀芯板[11]、单边受压膨胀密封 圈[3]，所述的连接体[5]的上端与上盖[9]连接，下端分别与两只过滤器连接，进出口牙 座[19、30]位于连接体[5]的两侧，并通过第四0型圈[21]密封，进出口牙座[19、30]上 的总进出口在两只过滤器中心连接线的延长线上；在连接体[5]上设置勻布的第一至第六 连通孔Wl、42、43、44、45、46]，其中第一、第四连通孔Wl、44]的圆心位于两只过滤器中心 连接线垂直平分线上，第一连通孔Wl]与进口牙座[19]上的总进口相通，第四连通孔W4] 与出口牙座[30]上的总出口相通；与第一连通孔Wl]相邻的第二、第六连通孔[42、46]分 别与两只过滤器的进口连接，与第四连通孔W6]相邻的第三、第五连通孔[43、45]分别与 两只过滤器的出口连接；上盖[9]与连接体[5]对接的面上设置与第一至第六连通孔Bi、 42、43、44、45、46]位置相对应且尺寸相同的六个孔，其中与第一、二、六连通孔Wl、42、46] 相对应的三个孔汇成连通器，与第三、四、五连通孔W3、44、45]相对应的三个孔汇成连通 器；在连接体[5]上的连通孔和上盖[9]上的孔外周设置密封槽，该密封槽中设置单边受压 膨胀密封圈[3]；阀芯板[11]设置在连接体[5]的上端与上盖[9]之间的腔体内，在阀芯 板[11]上设置四个猫眼[A、B、C、D]，每个猫眼的直径与连通孔直径相同，四个猫眼[A、B、 C、D]的布置为圆周六等分中的四只，并位于圆周中心线的同一侧；所述的三位两通平面转动切换机构包括转轴[14]、手柄座[1]、加力杆[48]、定位销 [16]、弹簧[25]、定位钢珠[26]和第二 0型圈口4]，转轴[14]的一端垂直穿过阀芯板[11] 安装在上盖[9]的阀腔[27]内，另一端伸出阀腔[27]外与手柄座[1]过渡配合并固定，该 转轴[14]与上盖[9]通过第二 0型圈[24]密封；手柄座[1]与上盖[9]之间设置定位销 [16]，该定位销[16]与手柄座[1]静配合，在手柄座[1]安装加力杆W8]；在上盖[9]与 手柄座[1]相对面的顶部分别设置90°沉孔和半圆周弧矩形槽，该90°沉孔的中心与半圆 周弧矩形槽的中心线位于同一个圆周，90°沉孔的中心位于半圆周弧的平分线上，该半圆 周弧的平分线与两只过滤器中心连接线投影重合，定位销[16]在半圆周弧的矩形槽内滑 动；在手柄座[1]上设置沉孔，该沉孔与定位销[16]之间的距离与半圆周弧矩形槽中心线 的直径相等，并以手柄座[1]中心线轴对称，在该沉孔内放置弹簧[25]和定位钢珠[26]； 驱动加力杆[48]，转轴[14]带动阀芯板[11]，在弹簧[25]、定位钢珠[26]的作用下从0° 到90°，90°到180°或者0°到180°定位选择，使连接体[5]上的第一至六连通孔与上 盖[9]的六个孔之间形成可接通、切断、换向接通的两组通道。
2.根据权利要求1所述的三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器，其特征在于 连接体[5]的上端与上盖[9]之间设置第一 0型圈[12]。
3.根据权利要求1所述的三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器，其特征在于 在阀芯板[11]在圆周侧面和横截面加工一个L形针孔[18]，该L形针孔的位置在四个猫眼 另一侧的圆周中心线上，在上盖[9]上设置轴对称的两个L形泄压孔[17]，当阀芯板[11] 处在0°或180°位置时，该泄压孔[17]与针孔[18]相通，泄压孔[17]与针孔[18]通过 第三0型圈[28]密封。
4.根据权利要求1所述的三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器，其特征在于单边受压膨胀密封圈[3]的截面形状一端为月牙形，另一端为矩形，两者之间采用圆弧过渡。
专利摘要本实用新型公开了一种三位两通平面转动切换交替使用空气双过滤器，包括六孔四眼双汇的三位两通平面转动切换机构部分和两只结构相同的过滤器，其中六孔四眼双汇的三位两通平面转动切换机构部分由六孔四眼双汇组件和三位两通平面转动切换机构所组成，所述的六孔四眼双汇组件包括连接体、进出口牙座、上盖、阀芯板、单边受压膨胀密封圈；所述的三位两通平面转动切换机构包括转轴、手柄座、加力杆、定位销、弹簧、定位钢珠和第二O型圈。本实用新型两只相同的过滤器和三位两通平面转动切换机构进行一体化设计制造，结构紧凑，造型美观。
文档编号B01D46/24GK201930659SQ20112000204
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者费家传, 费焱 申请人:上海科庆自动化设备有限公司, 费家传, 费焱