自动泄放阀及包括其的储气筒和作业机械的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及自动泄放阀及包括其的储气筒和作业机械。所述自动泄放阀在气体储存容器的内部安装成选择性地使混入气体储存容器中的液体经所述自动泄放阀排出，所述自动泄放阀包括阀体(10)和阀芯(20)，所述阀芯将所述阀体的内部空间分隔成相对于彼此密封的第一腔室(15)和第二腔室(16)，所述第一腔室具有与气体储存容器的内部连通的开口(22)和位于气体储存容器的最低部并与外部环境连通的阀口(23)，所述阀芯(20)被构造成朝所述第一腔室(15)偏置于封闭所述阀口(23)的闭阀位置，并且在气体储存容器的内部压力升高到预定值时朝所述第二腔室(16)移动至打开所述阀口(23)的开阀位置。
【专利说明】
自动泄放阀及包括其的储气筒和作业机械
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种自动泄放阀，特别是用在作业机械的气顶油式制动系统的储气筒中的自动泄放阀。
【背景技术】
[0002]许多作业机械(如装载机、挖掘机等)被设计成能够自行移动以便于前往/离开作业地点和/或在作业地点实施具体作业。为此，这类可动式的作业机械(也可称为“车辆”)都配备有制动系统来控制其移动。
[0003]—种常用的制动系统为气顶油式制动系统，其被用于实施例如行车制动的过程为:由车辆发动机上的空气压缩机产生的气体经一多功能卸荷阀分离出气体中的油水后进入储气筒，当驾驶者踩下气制动阀进行制动时，储气筒中的压缩气体进入车辆的前后驱动桥加力栗，推动加力栗活塞和制动总栗活塞，使总栗内的刹车油形成高压油进入前后桥制动器，由此例如推动活塞和摩擦片实现制动。
[0004]用于推动刹车油进行制动的气体中难免会混入水分和油污等杂质。伴随着机器的持续运行，水分和油污会在制动系统的储气筒中不断积聚，由此可能腐蚀储气筒或制动系统的其它元件并损害其寿命和制动可靠性。因此，需要及时将储气筒中的积水和油污等杂质排出。
[0005]现有技术中用于排出水分和油污等杂质的方法是在储气筒的底部安装一手动泄放阀，并定期通过人工拧开泄放阀以使水分和油污流出。显然，这种方式会增加车辆驾驶者或维护人员的劳动量和污染。
[0006]本实用新型旨在解决现有技术中存在的上述及其它问题。
【实用新型内容】
[0007]—方面，本实用新型提供了一种自动泄放阀，所述自动泄放阀在气体储存容器的内部安装成选择性地使混入气体储存容器中的液体经所述自动泄放阀排出，所述自动泄放阀包括阀体和阀芯，所述阀芯将所述阀体的内部空间分隔成相对于彼此密封的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室具有与气体储存容器的内部连通的开口和位于气体储存容器的最低部并与外部环境连通的阀口，所述阀芯被构造成朝所述第一腔室偏置于封闭所述阀口的闭阀位置，并且在气体储存容器的内部压力升高到预定值时朝所述第二腔室移动至打开所述阀口的开阀位置。
[0008]另一方面，本实用新型提供了一种用在气顶油式制动系统中的储气筒，所述储气筒包括上述的自动泄放阀和用作所述气体储存容器的筒体。
[0009]又一方面，本实用新型提供了一种作业机械，其包括上述的储气筒。
【附图说明】
[0010]图1是根据本实用新型的自动泄放阀所应用的一种示例性作业机械的立体图。[0011 ]图2是根据本实用新型一实施例的自动泄放阀的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0012]图1显示了一种示例性的作业机械100，即轮式装载机。作业机械100也可以是执行与特定行业(例如采矿、建筑、农业、运输等)相关的操作并在各种作业环境(例如矿场、建筑工地、农场和道路等)中工作的任何其它类型的机器，例如履带式挖掘机、轮式平地机等。
[0013]作业机械100可包括主机架30、操作人员容纳空间如驾驶室35、和工作机具36。在一个实施例中，工作机具36可以是应用于装载机的铲斗。作业机械100可包括至少一个与工作机具36操作连接并用来控制工作机具36动作的油缸37。在作业机械100的下部布置有行走装置40，用来支撑和移动作业机械100。在一个实施例中，行走装置40包括车轮41。
[0014]图1所示的作业机械100可包括制动系统来控制其前往/离开作业地点和/或在作业地点实施具体作业时的移动。该制动系统可例如为包括储气筒的气顶油式制动系统，而根据本实用新型的自动泄放阀可用在该储气筒中。
[0015]图2示出了根据本实用新型一实施例的自动泄放阀的剖视结构。该自动泄放阀可作为储气筒(未示出)的组成部分安装在储气筒的筒体的内部。更具体地，为了使混入储气筒中的液体杂质(主要是水分，也可包括具有一定流动性的油污等)能够在重力作用下经自动泄放阀自动排出，该自动泄放阀安装在储气筒的最低部。
[0016]如图2所示，该自动泄放阀包括阀体10和阀芯20。阀体10例如呈筒状。阀芯20可包括弹性膜片14，弹性膜片14在其周缘相对于阀体10的内壁固定，而在其中央部能够发生弹性变形。阀芯20通过弹性膜片14将阀体10的内部空间分隔成相对于彼此密封的第一腔室15和第二腔室16。在本实施例中，阀体10包括限定第一隔室15的第一壳体部I和限定第二隔室16的第二壳体部5，而弹性膜片14被夹设在第一和第二壳体部1、5之间，并例如通过沿阀体的周向布置的多组螺栓2、垫圈3和螺母4进行固定，由此能较好地确保第一腔室15和第二腔室16相对于彼此的密封性。当然，弹性膜片14在阀体10上的固定不限于上述方式，而是也可采用例如粘接、形状卡合连接等固定方式(这样阀体10便不必分成两个壳体部)，只要使第一腔室15相对于第二腔室16良好地密封即可。
[0017]在图2所示的实施例中，阀体10立设在储气筒的内部而使得第二腔室16位于第一腔室15的上方。第一腔室15具有与储气筒的内部连通的一个或多个开口 22，和位于储气筒的最低部并与外部环境连通的阀口 23。为了使储气筒内的液体杂质能尽量多和尽量容易地流到阀口 23而排出，开口 22也可如图2所示设置在阀体1的最低部。阀体1可包括泄放部13以使阀口 23与外部环境连通。为此，泄放部13具有与阀口 23相通的排出孔21。泄放部13可带有外螺纹，以旋拧在设于储气筒的最低部处的螺纹孔中，由此能以简便可靠的方式实现自动泄放阀在储气筒内的安装。
[0018]为了实现自动泄放阀的功能，阀芯20被构造成在封闭阀口23的闭阀位置和打开阀口23(8卩，不封闭阀口 23)的开阀位置之间切换。在通常情况下，阀芯20朝第一腔室15偏置于闭阀位置，而在第一腔室15中的压力(亦即经由开口 22与第一腔室15连通的储气筒的内部压力)升高到预定值时朝第二腔室16移动至开阀位置。
[0019]具体地，在本实施例中，阀芯20除弹性膜片14之外还可包括挺杆7，挺杆7的一端(图2中的上端)例如通过垫圈9、11和螺母8固定在弹性膜片14上，而另一端(图2中的下端)从弹性膜片14伸出。
[0020]弹性膜片14可被构造为在图2所示的状态下被朝向下方偏压。例如，可在第二腔室16中设置压缩弹簧12来提供这种偏压或偏置力。然而，弹簧12不是必需的，作为设置弹簧12的附加或替换方式，也可通过将弹性膜片14构造成在图2所示的状态下即承受朝向下方的弹性回复力和/或利用挺杆7和弹性膜片14本身的重力(因为阀体10是立设的)来提供这种向下的偏置力，这取决于在通常情况下第一腔室15和第二腔室16中的压力的相对大小。
[0021]上述偏置力将挺杆7向下推，从而使挺杆7的下端伸入阀口23中并压靠于阀口 23以使其闭塞，此时自动泄放阀处于闭阀状态。为了确保闭阀效果，阀口 23可设计成向上方张开的锥形，而挺杆7的下端可套设有呈倒置的截头圆锥形的橡胶密封环6，由此能实现密封环6和阀口 23之间的良好密封配合。
[0022]当第一腔室15中的压力升高到预定值时，该压力可克服由弹簧12的弹性力和/或弹性膜片14的弹性回复力以及弹性膜片14和挺杆7的重力提供的偏置力而使弹性膜片14和挺杆7向上移动，从而使挺杆7的下端离开阀口 23而使自动泄放阀处于开阀状态。待第一腔室15中的压力又下降后，上述偏置力使弹性膜片14和挺杆7重新下移到闭阀位置。
[0023]在图2所示的实施例中，采用了固定在阀体10内壁上的弹性膜片14来构成阀芯20。然而，本实用新型不限于此，而是也可将弹性膜片14替换为能在阀体10中滑动并密封于阀体10内壁的活塞。此外，挺杆7也不是必需的，而是可将弹性膜片14本身构造成具有朝阀口23侧突出的部分来代替挺杆7实现对阀口 23的闭塞。
[0024]另外，阀体10也不是必须立设在储气筒的内部，而是也可平置。当然，在阀体10平置时仍应确保阀口 23处在储气筒的最低部以使得杂质液体能够在重力作用下自动排出。
[0025]工业实用性
[0026]根据本实用新型的自动泄放阀可用在作业机械的气顶油式制动系统的储气筒中，用于自动排出混入到储气筒中的水分等杂质。
[0027]具体而言，当驾驶者对作业机械进行制动时，储气筒中的气体压力因推动加力栗活塞和制动总栗活塞而降低。相应地，自动泄放阀阀体的与储气筒的内部连通的第一腔室15的内部压力也变低。于是，在由弹簧12的弹性力和/或弹性膜片14的弹性回复力和/或弹性膜片14和挺杆7的重力提供的偏置力的作用下，弹性膜片4和挺杆7被朝向第一腔室15偏压，使得挺杆7的下端闭塞阀口 23，此时自动泄放阀处于闭阀状态，储气筒中的杂质液体不能流出。在制动操作结束后，储气筒中的压力因补气而升高。当气体压力升高到预定值时，该压力可克服前述偏置力而使弹性膜片14和挺杆7向上移动，从而使挺杆7的下端离开阀口23而使自动泄放阀处于开阀状态，于是储气筒中的杂质液体可在重力作用下自动流出。待下一次进行制动时，第一腔室15中的压力又下降，前述偏置力将使弹性膜片14和挺杆7重新下移到闭阀位置，如此往复。
[0028]因此，每次制动操作结束后，自动泄放阀都会自动打开而将储气筒中的杂质液体放出，由此可避免因杂质液体在储气筒中的积聚对制动系统造成的损害，并且与手动泄放阀相比能减少驾驶者或维护人员的劳动量和污染。
[0029]根据本实用新型的自动泄放阀设置在储气筒的内部，从而能够避免占用储气筒之外的有用空间，同时不会受到外界环境的不利影响(侵蚀、碰撞等)，能够延长自动泄放阀的使用寿命。
[0030]根据本实用新型的自动泄放阀可应用于各种作业机械(如装载机、挖掘机等)的制动系统的储气筒中，但不限于此，显然它能用在具有气体储存容器的各种场合中以自动排出气体储存容器中的流体。
[0031]对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的实践，本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的，本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。
【主权项】
1.一种自动泄放阀，所述自动泄放阀在气体储存容器的内部安装成选择性地使混入气体储存容器中的液体经所述自动泄放阀排出，所述自动泄放阀包括阀体(10)和阀芯(20)，所述阀芯将所述阀体的内部空间分隔成相对于彼此密封的第一腔室(15)和第二腔室(16)，所述第一腔室具有与气体储存容器的内部连通的开口(22)和位于气体储存容器的最低部并与外部环境连通的阀口(23)，所述阀芯(20)被构造成朝所述第一腔室(15)偏置于封闭所述阀口(23)的闭阀位置，并且在气体储存容器的内部压力升高到预定值时朝所述第二腔室(16)移动至打开所述阀口(23)的开阀位置。2.根据权利要求1所述的自动泄放阀，其特征在于，所述阀芯(20)包括弹性膜片(14)，所述弹性膜片在其周缘相对于所述阀体(10)的内壁固定，而在其中央部能发生弹性变形以使所述阀芯(20)在所述闭阀位置和开阀位置之间移动。3.根据权利要求2所述的自动泄放阀，其特征在于，所述阀芯(20)还包括挺杆(7)，所述挺杆的一端固定在所述弹性膜片(14)上，所述挺杆的另一端从所述弹性膜片伸出并选择性地闭塞所述阀口(23)。4.根据权利要求2所述的自动泄放阀，其特征在于，所述阀体(10)包括限定所述第一腔室(15)的第一壳体部(I)和限定所述第二腔室(16)的第二壳体部(5)，所述弹性膜片(14)被夹设在所述第一和第二壳体部之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动泄放阀，其特征在于，在所述第二腔室(16)中设置有使所述阀芯(20)朝所述闭阀位置偏置的弹簧(12)。6.根据权利要求1至4中任一项所述的自动泄放阀，其特征在于，所述阀体(10)立设在气体储存容器的内部而使得所述第二腔室(16)位于所述第一腔室(15)的上方。7.根据权利要求1至4中任一项所述的自动泄放阀，其特征在于，所述阀体(10)包括使所述阀口(23)与外部环境连通的带有外螺纹的泄放部(13)，所述泄放部旋拧在设于气体储存容器的最低部处的螺纹孔中。8.—种用在气顶油式制动系统中的储气筒，所述储气筒包括根据权利要求1至7中任一项所述的自动泄放阀和用作所述气体储存容器的筒体。9.一种作业机械(100)，其特征在于包括根据权利要求8所述的储气筒。
【文档编号】F16K1/36GK205639689SQ201620519961
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】高乃修, 杨春永, 张治国, 王增锋
【申请人】卡特彼勒（青州）有限公司