充放气控制阀的制作方法
【专利摘要】一种充放气控制阀，主要由自上而下依次安装的阀盖、第一阀座、主阀体、第二阀座、第一膜片、第三阀座、第二膜片和阀底以及同轴安装的单向阀芯、充气阀芯、放气阀芯、阀杆、先导阀芯、四个复位弹簧等构件组成，阀盖上设有第一气路接口，主阀体的上腔和下腔通过一个充气阀芯连通，单向阀芯安装在主阀体的上腔内并与第一阀座形成密封副，放气阀芯位于主阀体的下腔内并与第二阀座形成密封副，先导阀芯安装在第二膜片上并与第三阀座形成密封副，在第二阀座上设有排气口，在主阀体上设有第二气路接口，在第三阀座设有节流排气孔，在阀体上设有第一气道和第二气道。本发明的有益效果是：放气阀口的有效通径大，放气速度快；自动化程度高，应用成本较低。
【专利说明】
充放气控制阀
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种轮胎中央充放气系统中的阀门总成，具体为一种能自动执行充气、放气和保压功能的充放气控制阀。
【背景技术】
[0002]军车和越野车经常到路况复杂的地域行驶，当上述车辆在通过沙漠、河滩、沼泽等松软路面时需要给轮胎放气来增大轮胎与地面间的接触面积从而增强轮胎抓地能力以保证车辆能够顺利通过，当上述车辆进入良好路况时再对轮胎充气以保持其良好的机动能力。军用越野车往往担负着武器装备和人员的运载、武器系统与通讯指挥系统的机动以及战地救援等特殊任务，需要利用充放气系统根据不同的路况来调解轮胎的充气压力，进而减缓车身的震动，保障武器装备的安全以及机动武器系统与通讯指挥系统效能的正常发挥，提尚战场生存能力。
[0003]在现有技术中，大多数轮胎中央充放气系统是通过压力传感器检测与轮胎气室连通中的管路里气体稳态压力来检测轮胎充气压力的，再将检测到的压力信号传输给电子控制单元，再由电子控制单元输出控制信号来控制电磁阀执行充气或放气操作。各部件要在车体上分散布置，不仅显得繁杂，研发与生产成本也高昂；同时，由于电磁阀有效通径较小，电磁阀在放气过程中形成了节流作用，很大程度的减缓了轮胎的放气的速度；对于现有的技术水平而言，在不过度增加体积和功耗的情况下又很难将电磁阀的有效通径做大，通常靠增加其它辅助的阀门来提高放气速度，这又使得系统过于复杂且可靠性变差，更增加了在车辆上布置的难度。
[0004]充放气控制阀利用膜片对压力差的敏感的特性来实现自动执行充气和放气的操作，提高充放气速度并简化系统结构。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种充放气控制阀，该阀门能够自动执行对轮胎的充气、放气和保压的操作，自动将轮胎充气压力控制在设定值范围内。
[0006]本发明所采用的技术方案是:一种充放气控制阀，主要由自上而下依次安装的阀盖、第一阀座、主阀体、第二阀座、第一膜片、第三阀座、第二膜片和阀底以及同轴安装的单向阀芯、充气阀芯、放气阀芯、阀杆、先导阀芯、第一复位弹簧、第二复位弹簧、第三复位弹簧和第四复位弹簧以及密封垫片等构件组成，阀盖上设有第一气路接口，第一阀座上设有一个单向阀口，第二阀座上设有一个放气阀口，第三阀座上设有一个用于连通第三阀座与第一膜片之间的腔室和第三阀座与第二膜片之间的腔室的先导阀口，主阀体分为上下两个空腔，所述的主阀体的上腔和下腔通过一个由上腔装入且设有轴向中心通孔的充气阀芯连通，所述的充气阀芯与主阀体之间设有一个径向密封元件，第二复位弹簧安装在充气阀芯与第一阀座之间，单向阀芯安装在主阀体的上腔内并在第一复位弹簧的压缩力作用下与第一阀座形成密封副，放气阀芯位于主阀体的下腔内并在第三复位弹簧的压缩力作用下与第二阀座形成密封副，阀杆的下端与第一膜片连接，所述的阀杆的自由端小径段穿过放气阀芯的轴心通孔并伸入到主阀体的下腔内且与充气阀芯相接近的位置处，所述的阀杆与放气阀芯之间设有一个径向密封圈，第四复位弹簧安装在阀杆上且位于阀杆与放气阀芯之间，先导阀芯安装在第二膜片上并与第三阀座形成密封副，在主阀体的侧壁上设有一个连通其下腔腔室的第二气路接口，在第二阀座的侧壁上设有与大气相通的排气口，在第三阀座的侧壁上设有一个连通第一膜片与第二阀座之间的腔室的节流排气孔，在阀体上设有第一气道和第二气道，所述的第一气道用于连通第一气路接口和第二膜片与阀底之间的腔室，所述的第二气道用于连通主阀体的上腔和第二膜片与第三阀座之间的腔室。
[0007]在阀盖与第一阀座之间、第一阀座与主阀体之间以及主阀体与第二阀座之间均设有密封垫片。
[0008]所述的第一阀座的单向阀口处安装有一个橡胶密封件，该橡胶密封件是一个上下两端各包含一个凸缘且带有中心通孔的回转体构件，并通过所述的凸缘固定安装在单向阀口上。
[0009]所述的单向阀芯是一个锥形的回转体构件，其上设有一个弹簧座。
[0010]所述的充气阀芯位于主阀体上腔的部分设有两个弹簧座，分别安装第一复位弹簧的一端和第二复位弹簧的一端，第一复位弹簧的另一端安装在单向阀芯的弹簧座上，第二复位弹簧的另一端抵在第一阀座上。
[0011]所述的放气阀芯是一个设有轴向中心通孔的回转体构件，其上包括一个弹簧座，所述的第三复位弹簧的一端安装在放气阀芯的弹簧座上，其另一端抵在主阀体下腔的顶部，并靠自身压缩力的作用将放气阀芯抵在第二阀座的阀口上。
[0012]所述的第一膜片是一个滚动膜片，所述的第二膜片是一个平膜片。
[0013]单向阀芯的开启压差大于先导阀芯的开启压差。
[0014]阀杆在向上运动的过程中要先关闭充气阀芯的轴向中心通孔进而再驱动放气阀芯开启。
[0015]所述的第一气道和第二气道分布设置在阀盖、第一阀座、主阀体、第二阀座、第三阀座和阀底上。
[0016]第一气路接口是阀门的进气口 ；第二气路接口与轮胎气室连通。
[0017]充放气控制阀是一个能自动执行充气、放气或保压功能的阀门总成，其功能在于:其自身能够自动保持来第二气路接口处的气体压力与第一气路接口处的气体压力相接近。其接近程度与单向阀芯和先导阀芯的开启压力差相关。作为充放气系统中的一个压力控制元件，充放气控制阀还需要其它辅助的气动元件和或电控系统的配合使用来实现充放气的功能。典型的应用方案之一:充放气控制阀的进气口与一个设置在驾驶室内的调压阀的出气口连通，该调压阀的进气口与气源连通，驾驶员在驾驶室内只需通过调节调压阀来设定好一个目标压力值，充放气控制阀会自动对与自身连接的轮胎进行充气或放气操作，直至将轮胎充气压力调整到目标压力值范围内。
[0018]本发明的充放气控制阀的工作原理是:
[0019]利用膜片对压力差的敏感的特性，通过将轮胎充气压力与一个有供给的稳态压力进行比较并研判是否输出一个先导压力信号给执行机构一一气缸，由气缸同步控制充气阀芯的延时关闭与放气阀芯的延时开启来执行放气操作；若有供给的稳态压力高于轮胎充气压力与开启单向阀芯所需的压差的总和，则单向阀开启，高压气体进入轮胎气室，轮胎处于充气状态；直到轮胎充气压力高于充放气控制阀进气口处的压力与开启单向阀芯的压差的差值时单向阀芯复位，轮胎处于保压状态。
[0020]本发明的有益效果是:
[0021]1、放气阀口的有效通径大，放气速度快；
[0022]2、结构简单，可靠性高；
[0023]3、简化了充放气系统，降低了应用成本；
[0024]4、自动化程度高，有利于减轻驾驶员的负担。
【附图说明】
[0025]图1是本发明的充放气控制阀的结构图；
[0026]图中，1-阀盖，2-单向阀芯，3-第一阀座，4-第一复位弹簧，5-第二复位弹簧，6-充气阀芯，7-径向密封元件，8-主阀体，9-第三复位弹簧，10-放气阀芯；11-第四复位弹簧，12-第二阀座，13-阀杆，14-第一膜片，15-第三阀座、16-先到阀芯，17-第二膜片，18-阀底；a-第一气路接口，b-轴向通孔，C-第二气路接口，d-排气口，e_先导阀口，f-节流排气孔。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0028]本发明所述的充放气控制阀如图1所示，主要由自上而下依次安装的阀盖⑴、第一阀座(3)、主阀体(8)、第二阀座(12)、第一膜片(14)、第三阀座(15)、第二膜片(17)和阀底(18)以及同轴安装的单向阀芯⑵、充气阀芯(6)、放气阀芯(10)、阀杆(13)、先导阀芯
(16)、第一复位弹簧(4)、第二复位弹簧(5)、第三复位弹簧(9)和第四复位弹簧(11)以及密封垫片等构件组成。在阀盖⑴与第一阀座⑶之间、第一阀座⑶与主阀体⑶之间以及主阀体(8)与第二阀座(3)之间均设有密封垫片；阀盖(I)上设有第一气路接口(a)，该接口用于连接位于驾驶室内的调压阀的出气口 ；第一阀座(3)上设有一个单向阀口，所述的第一阀座(3)的单向阀口处安装有一个橡胶密封件，该橡胶密封件是一个上下两端各包含一个凸缘且带有中心通孔的回转体构件，并通过所述的凸缘固定安装在单向阀口上；第二阀座(12)上设有一个放气阀口 ；第三阀座(15)上设有一个用于连通第三阀座(15)与第一膜片(14)之间的腔室和第三阀座(15)与第二膜片(17)之间的腔室的先导阀口(e);主阀体(8)分为上下两个空腔，所述的主阀体(8)的上腔和下腔通过一个由上腔装入且设有轴向中心通孔(b)的充气阀芯(6)连通，所述的充气阀芯(6)位于主阀体⑶上腔的部分设有两个弹簧座；所述的充气阀芯(6)与主阀体(8)之间设有一个径向密封元件(7)，该径向密封元件(7)具体为一个Y型圈；单向阀芯(2)安装在主阀体(8)的上腔内并在第一复位弹簧(4)的压缩力作用下与第一阀座(3)形成密封副，所述的单向阀芯(2)是一个锥形的回转体构件，其上设有一个弹簧座；放气阀芯(10)位于主阀体(8)的下腔内并在第三复位弹簧(9)的压缩力作用下与第二阀座(12)形成密封副，所述的放气阀芯(10)是一个设有轴向中心通孔的回转体构件，其上包括一个弹簧座；阀杆(13)的下端与第一膜片(14)连接，所述的阀杆(13)的自由端小径段穿过放气阀芯(10)的轴心通孔并伸入到主阀体(8)的下腔内且与充气阀芯(6)相接近的位置处，所述的阀杆(13)与放气阀芯(10)之间设有一个径向密封圈；先导阀芯(16)安装在第二膜片(17)上并与第三阀座(15)形成密封副；第一复位弹簧(4)的一端安装在充气阀芯￠)的弹簧座上，其另一端安装在单向阀芯(2)的弹簧座上，第二复位弹簧(5)的一端安装在充气阀芯(6)的弹簧座上，另一端抵在第一阀座(3)上；所述的第三复位弹簧(9)的一端安装在放气阀芯(10)的弹簧座上，其另一端抵在主阀体(8)下腔的顶部，并靠自身压缩力的作用将放气阀芯(10)抵在第二阀座(12)的阀口上；第四复位弹簧(n)的一端安装在阀杆(13)的弹簧座上，其另一端抵在放气阀芯
(10)的下端面上；在主阀体(I)的侧壁上设有一个连通其下腔腔室的第二气路接口(C)，在第二阀座(12)的侧壁上设有与大气相通的排气口(d)，在第三阀座(15)的侧壁上设有一个连通第一膜片(14)与第二阀座(15)之间的腔室的节流排气孔(f)，还包括分布设置在阀盖
(I)、第一阀座⑶、主阀体⑶、第二阀座(12)、第三阀座(15)和阀底(18)上的第一气道和第二气道，所述的第一气道用于连通第一气路接口(a)和第二膜片(17)与阀底(18)之间的腔室，所述的第二气道用于连通主阀体(8)的上腔和第二膜片(17)与第三阀座(15)之间的腔室。
[0029]单向阀芯(2)的开启压差大于先导阀芯(16)的开启压差。
[0030]阀杆(13)在向上运动的过程中要先关闭充气阀芯(6)的轴向中心通孔(b)进而再驱动放气阀芯(10)开启。
[0031]阀盖(I)、第一阀座(3)、主阀体(8)、第二阀座(12)、第三阀座(15)和阀底(18)通过螺栓连接固定为一体。
[0032]以上所述为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡是在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种充放气控制阀，主要包括自上而下依次安装的阀盖、第一阀座、主阀体、第二阀座、第一膜片、第三阀座、第二膜片和阀底以及同轴安装的单向阀芯、充气阀芯、放气阀芯、阀杆、先导阀芯和复位弹簧等构件，阀盖上设有第一气路接口，第一阀座上设有一个单向阀口，第二阀座上设有一个放气阀口，第三阀座上设有一个用于连通第三阀座与第一膜片之间的腔室和第三阀座与第二膜片之间的腔室的先导阀口，主阀体分为上下两个空腔，所述的主阀体的上腔和下腔通过一个由上腔装入且设有轴向中心通孔的充气阀芯连通，所述的充气阀芯与主阀体之间设有一个径向密封元件，第二复位弹簧安装在充气阀芯与第一阀座之间，单向阀芯安装在主阀体的上腔内并在第一复位弹簧的压缩力作用下与第一阀座形成密封副，放气阀芯位于主阀体的下腔内并在第三复位弹簧的压缩力作用下与第二阀座形成密封副，阀杆的下端与第一膜片连接，所述的阀杆的自由端小径段穿过放气阀芯的轴心通孔并伸入到主阀体的下腔内且与充气阀芯相接近的位置处，所述的阀杆与放气阀芯之间设有一个径向密封圈，第四复位弹簧安装在阀杆上且位于阀杆与放气阀芯之间，先导阀芯安装在第二膜片上并与第三阀座形成密封副，在主阀体的侧壁上设有一个连通其下腔腔室的第二气路接口，在第二阀座的侧壁上设有与大气相通的排气口，在第三阀座的侧壁上设有一个连通第一膜片与第二阀座之间的腔室的节流排气孔，在阀体上设有第一气道和第二气道，所述的第一气道用于连通第一气路接口和第二膜片与阀底之间的腔室，所述的第二气道用于连通主阀体的上腔和第二膜片与第三阀座之间的腔室。2.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:阀盖与第一阀座之间、第一阀座与主阀体之间以及主阀体与第二阀座之间均设有密封垫片。3.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:所述的第一阀座的单向阀口处安装有一个橡胶密封件，该橡胶密封件是一个上下两端各包含一个凸缘且带有中心通孔的回转体构件，并通过所述的凸缘固定安装在单向阀口上。4.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:所述的单向阀芯是一个锥形的回转体构件，其上设有一个弹簧座。5.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:所述的充气阀芯位于主阀体上腔的部分设有两个弹簧座，分别安装第一复位弹簧的一端和第二复位弹簧的一端，第一复位弹簧的另一端安装在单向阀芯的弹簧座上，第二复位弹簧的另一端抵在第一阀座上。6.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:所述的放气阀芯是一个设有轴向中心通孔的回转体构件，其上包括一个弹簧座，所述的第三复位弹簧的一端安装在放气阀芯的弹簧座上，其另一端抵在主阀体下腔的顶部，并靠自身压缩力的作用将放气阀芯抵在第二阀座的阀口上。7.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:所述的第一膜片是一个滚动膜片，所述的第二膜片是一个平膜片。8.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:单向阀芯的开启压差大于先导阀芯的开启压差。9.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:阀杆在向上运动的过程中要先关闭充气阀芯的轴向中心通孔进而再驱动放气阀芯开启。10.根据权利要求1所述的充放气控制阀，其技术特征是:所述的第一气道和第二气道分布设置在阀盖、第一阀座、主阀体、第二阀座、第三阀座和阀底上。
【文档编号】F16K17/00GK105889577SQ201510009575
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月9日
【发明人】刘艳昭
【申请人】重庆滟昭汽车科技有限公司