用于气压式抗倾水舱的气动换向阀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种两位六通的用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，该气动换向阀分为两个气室，每个气室设有三个气口，每个气室各有一个气口始终为打开状态，设置四个气缸，每个气缸对应其他四个气口中的一个气口，这四个气口的开闭分别由对应气缸的收缩或伸出决定，气缸的伸缩由对应的电磁换向阀控制。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：可设置大通径的气口，能够满足气压式抗倾水舱大气流量的需求，摆脱了现有的换向阀的规格限制；结构简单、紧凑，可封装成一个整体，且安装、操作方便。
【专利说明】用于气压式抗倾水舱的气动换向阀
【技术领域】
[0001]本发明属于抗倾水仓【技术领域】，具体涉及一种用于气压式抗倾水舱的气动换向阀。
【背景技术】
[0002]大型船舶在装卸货物时可能会发生倾斜，需要抗倾设备。目前常用的抗倾设备是 抗倾水舱，分为水泵式抗倾水舱和气压式抗倾水舱共两种。水泵式抗倾水舱的优点是设备 较简单，造价较低；缺点是，当抗倾速度要求较高时，需要的水泵功率往往很大，对船的瞬间 功耗要求较高。气压式抗倾水舱的优点是可以采用气瓶储能，即使抗倾速度要求较高，抗倾 设备对船的瞬间功耗要求并不高；缺点是，设备较复杂，涉及减压、换向、消声等功能部件， 造价较高。
[0003]气压式抗倾水舱由气源、气瓶、减压阀(采用船上气源时需要，采用专用的鼓风式 气源时不需要)、换向装置、消声器、气管、抗倾水舱舱体(含两个翼舱和将两翼舱相连接的 水道)等部件构成。由于抗倾过程所需要的气流量较大，要求气管较粗，现有的换向阀的气 口通径难以达到要求，需设计、制造专用于气压式抗倾水舱的换向部件。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种用于气压式抗倾水舱的气动换 向阀，相对于现有的换向阀，本发明可设置大通径的气口，满足气压式抗倾水舱大气流量的 需求。具体的技术方案如下:
用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，包括阀体，阀体上设有第一阀口、第二阀口、第三 阀口和第四阀口，阀体内设有第一气室和第二气室；第一阀口与第一气室连通，第二阀口与 第二气室连通；
第一气室上设有第一气口和第二气口 ；第一气室设有第一气缸和第二气缸；第一气缸 的缸体以及第二气缸的缸体均位于第一气室的外部，第一气缸的活塞杆以及第二气缸的活 塞杆均伸入第一气室的内部；第一气缸的活塞杆伸入第一气室内的一端设有第一阀板，第 二气缸的活塞杆均伸入第一气室内的一端设有第二阀板，第一阀板与第一气口相配合，第 二阀板与第二气口相配合；
第二气室上设有第三气口和第四气口 ；第二气室设有第三气缸和第四气缸；第三气缸 的缸体以及第四气缸的缸体均位于第二气室的外部，第三气缸的活塞杆以及第四气缸的活 塞杆均伸入第二气室的内部；第三气缸的活塞杆伸入第二气室内的一端设有第三阀板，第 四气缸的活塞杆均伸入第二气室内的一端设有第四阀板，第三阀板与第三气口相配合，第 四阀板与第四气口相配合；
第三阀口分别与第一气口和第三气口连通，第四阀口分别与第二气口和第四气口连通。
[0005]作为优化方案，第一气缸的内部被活塞分隔为两个气腔，第一气缸、第二气缸、第三气缸以及第四气缸的结构相同。
[0006]作为优化方案，该气动换向阀还包括四个结构相同的电磁换向阀，四个电磁换向 阀分别与第一气缸、第二气缸、第三气缸以及第四气缸 对应；
电磁换向阀包括一个进气口、第一换向口、第二换向口以及出气口，其中，第一换向口 和第二换向口分别与对应气缸的两个气腔——对应连通。
[0007]作为优化方案，进气口与一气源连通，出气口与外部大气相通。
[0008]作为优化方案，进气口与气源之间设有普通减压阀。
[0009]作为优化方案，普通减压阀输出的气压为0.5-0.7MPa，流量为lm3/min以下。
[0010]一种包括气动换向阀的气压式抗倾水舱，包括气源、气瓶、抗倾减压阀、气动换向 阀以及舱体，舱体内设有水道，水道将舱体分隔为第一翼舱和第二翼舱；
其中，气源、气瓶以及抗倾减压阀依次连接，抗倾减压阀与气动换向阀的第一阀口连 通；气动换向阀的第二阀口接入大气，气动换向阀的第三阀口与第一翼舱连通，气动换向阀 的第四阀口与第二翼舱连通。
[0011]作为优化方案，气瓶与抗倾减压阀之间设有压力表，抗倾减压阀与第一阀口之间 设有压力表。
[0012]作为优化方案，第二阀口通过消声器接入大气。
[0013]作为优化方案，抗倾减压阀输出的气压为0.1MPa以下，流量为IOmVmin以上。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(1)本发明可设置大通径的气口，能够满足气压式抗倾水舱大气流量的需求，摆脱了现 有换向阀的规格限制；
(2)本发明结构简单、紧凑，可封装成一个整体，且安装、操作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的第一气室的结构示意图；
图3为本发明的第二气室的结构示意图；
图4为本发明气缸控制回路的结构示意图；
图5为本发明的使用状态图。
[0016]上图中序号为:。1-气源、2-气瓶、3-压力表、4-抗倾减压阀、5-阀体、51-第一 气室、52-第二气室、511-第一阀口、512-第一气口、513-第二气口、514-第一气缸、515-第 二气缸、5141-第一阀板、5151-第二阀板、521-第二阀口、522-第三气口、523-第四气口、 524-第三气缸、525-第四气缸、5241-第三阀板、5251-第四阀板、53-第三阀口、54-第四阀 口、6_舱体、61-第一翼舱、62-第二翼舱、63-水道、7-电磁换向阀、71-进气口、72-第一换 向口、73-第二换向口、74-出气口、8-消声器。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图以实施例的方式详细描述本发明。
[0018]实施例1:
如图1所示，用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，包括阀体5，阀体5上设有第一阀口511、第二阀口 521、第三阀口 53和第四阀口 54，阀体5内设有第一气室51和第二气室52 ； 第一阀口 511与第一气室51连通，第二阀口 521与第二气室52连通。
[0019]如图2所示，第一气室51上设有第一气口 512和第二气口 513 ;第一气室51设有 第一气缸514和第二气缸515 ;第一气缸514的缸体以及第二气缸515的缸体均位于第一 气室51的外部，第一气缸514的活塞杆以及第二气缸515的活塞杆均伸入第一气室51的 内部；第一气缸514的活塞杆伸入第一气室51内的一端设有第一阀板5141，第二气缸515 的活塞杆均伸入第一气室51内的一端设有第二阀板5151，第一阀板5141与第一气口 512 相配合，第二阀板5151与第二气口 513相配合。当第一气缸514的活塞杆伸出时，第一阀 板5141与第一气口 512闭合密封；当第一气缸514的活塞杆收缩时，第一阀板5141收回， 第一气口 512被打开。第二阀板5151和第二气口 513的配合与此类似，不再赘述。
[0020]如图3所示，第二气室52上设有第三气口 522和第四气口 523 ;第二气室52设有 第三气缸524和第四气缸525 ;第三气缸524的缸体以及第四气缸525的缸体均位于第二 气室52的外部，第三气缸524的活塞杆以及第四气缸525的活塞杆均伸入第二气室52的 内部；第三气缸524的活塞杆伸入第二气室52内的一端设有第三阀板5241，第四气缸525 的活塞杆均伸入第二气室52内的一端设有第四阀板5251，第三阀板5241与第三气口 522 相配合，第四阀板5251与第四气口 523相配合。第三阀板5241和第三气口 522的配合以 及第四阀板5251和第四气口 523的配合，与第一阀板5141和第一气口 512的配合类似，在 此不再赘述。
[0021]第三阀口 53和第四阀口 54均设置在两个气室的外部，其中，第三阀口 53分别与 第一气口 512和第三气口 522连通，第四阀口 54分别与第二气口 513和第四气口 523连通。
[0022]第一气缸514的内部被活塞分隔为两个气腔，第一气缸514、第二气缸515、第三气 缸524以及第四气缸525的结构相同。如图4所不,为了对第一气缸514、第二气缸515、第 三气缸524以及第四气缸525的伸缩进行控制，在本实施例中，气动换向阀还包括四个结构 相同的电磁换向阀7,四个电磁换向阀7分别与第一气缸514、第二气缸515、第三气缸524 以及第四气缸525——对应。电磁换向阀7包括进气口 71、第一换向口 72、第二换向口 73 以及出气口 74，其中，第一换向口 72和第二换向口 73分别与对应气缸的两个气腔一一对应 连通。进气口 71与一气源I连通，出气口 74与外部大气相通；进气口 71与气源I之间可 设置减压阀，对气压进行控制。
[0023]下面以第一气缸514为例,说明电磁换向阀7控制四个气缸运动的工作原理: 如图4所示，当电磁换向阀7处于弹簧位时,气流从进气口 71进入电磁换向阀7,通过
第一换向口 72进入第一气缸514，第一气缸514的活塞杆收缩，气流从第二换向口 73回到 电磁换向阀7,再由出气口 74排向大气。以上过程即为控制第一气缸514的活塞杆收缩,打 开第一气口 512的过程。
[0024]当电磁换向阀7处于电磁位时,气流从进气口 71进入电磁换向阀7,通过第二换向 口 73进入第一气缸514，第一气缸514的活塞杆伸出，气流从第一换向口 72回到电磁换向 阀7,再由出气口 74排向大气。以上过程即为控制第一气缸514的活塞杆伸出，关闭第一气 口 512的过程。
[0025]第二气缸515、第三气缸524以及第四气缸525的控制与上述第一气缸514的控制 相同，通过电磁换向阀7控制活塞杆的收缩或伸出，从而控制对应气口的打开或关闭。[0026]如图5所示，一种包括本发明提供的气动换向阀的气压式抗倾水舱，包括气源1、 气瓶2、抗倾减压阀4、气动换向阀以及舱体6 ;舱体6的纵剖面呈U型，舱体6内设有水道 63,水道63将舱体6分隔为第一翼舱61和第二翼舱62。
[0027]其中，气源1、气瓶2以及抗倾减压阀4依次连接，抗倾减压阀4与气动换向阀的第 一阀口 511连通；气动换向阀的第二阀口 521通过消声器8接入大气，气动换向阀的第三阀 口 53与第一翼舱61连通，气动换向阀的第四阀口 54与第二翼舱62连通。在通常情况下， 船舶气源提供的气流压力为2-3MPa，在本实施例中，抗倾减压阀4输出的气压为0.1MPa以 下，流量为10m3/min以上。为了监控气流的压力，气瓶2与抗倾减压阀4之间设有压力表 3，抗倾减压阀4与第一阀口 511之间设有压力表3。
[0028]当需要压低第一翼舱61内的水位、抬高第二翼舱62内的水位时，第一气口 512打 开、第二气口 513关闭、第三气口 522关闭、第四气口 523打开。气流经抗倾减压阀4减压 到合适的压力后由第一阀口 511进入第一气室51，由于第一气口 512打开、第二气口 513关 闭，气流通过第一气口 512从第三阀口 53流出，进入第一翼舱61 ;第一翼舱61的体积扩大、 第二翼舱62的体积压缩,气流从第二翼舱62进入第四阀口 54 ;由于第二气口 513关闭、第 四气口 523打开，进入第四阀口 54的气流通过第四气口 523进入第二气室52，由于第三气 口 522关闭，气流通过第二阀口 521流出，气流经由第二阀口 521外接的消声器8后排至大 气。此时，即为图5中阀体5处于位置①时的情形。
[0029]当需要压低第二翼舱62内的水位、抬高第一翼舱61内的水位时，第一气口 512关 闭、第二气口 513打开、第三气口 522打开、第四气口 523关闭。气流经抗倾减压阀4减压 到合适的压力后由第一阀口 511进入第一气室51,由于第一气口 512关闭、第二气口 513打 开，气流通过第二气口 513从第四阀口 54流出，进入第二翼舱62 ;第二翼舱62的体积扩大、 第一翼舱61的体积压缩,气流从第一翼舱61进入第三阀口 53;由于第一气口 512关闭、第 三气口 522打开，进入第三阀口 53的气流通过第三气口 522进入第二气室52，由于第四气 口 523关闭，气流通过第二阀口 521流出，气流经由第二阀口 521外接的消声器8后排至大 气。此时，即为图5中阀体5处于位置②时的情形。
[0030]此外图4中的四个电磁换向阀7的进气口 71接入的气源1，可与图5中的气压式 抗倾水舱的气源I共用，即从图5中的气瓶2和抗倾减压阀4之间接入到四个电磁换向阀 7的进气口 71，通常情况下，在气流进入进气口 71之前需要调整气压，可设置一个普通减压 阀对气流进行减压，再分别送入四个电磁换向阀7的进气口 71。普通减压阀输出的气压为
0.5-0.7MPa，流量为 lm3/min 以下。
[0031]本发明提供的气动换向阀可根据需要设置大通径的气口，不再受限于现有规格的 换向阀。本发明通过电磁换向阀控制阀口的换向，气动换向阀的阀体5和电磁换向阀共用 气压式抗倾水舱的气源，简单易用。
[0032]以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此任何本领域的 技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
【权利要求】
1.用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，其特征在于，包括阀体(5)，所述阀体(5)上设有第一阀口(511)、第二阀口(521)、第三阀口(53)和第四阀口(54)，所述阀体(5)内设有第一气室(51)和第二气室(52);所述第一阀口(511)与所述第一气室(51)连通，所述第二阀口(521)与所述第二气室(52)连通；所述第一气室(51)上设有第一气口(512)和第二气口(513);所述第一气室(51)设有第一气缸(514)和第二气缸(515);所述第一气缸(514)的缸体以及所述第二气缸(515) 的缸体均位于所述第一气室(51)的外部，所述第一气缸(514)的活塞杆以及所述第二气缸 (515)的活塞杆均伸入所述第一气室(51)的内部；所述第一气缸(514)的活塞杆伸入所述第一气室(51)内的一端设有第一阀板(5141)，所述第二气缸(515)的活塞杆均伸入所述第一气室(51)内的一端设有第二阀板(5151),所述第一阀板(5141)与所述第一气口(512)相配合，所述第二阀板(5151)与所述第二气口(513)相配合；所述第二气室(52)上设有第三气口(522)和第四气口(523);所述第二气室(52)设有第三气缸(524)和第四气缸(525);所述第三气缸(524)的缸体以及所述第四气缸(525) 的缸体均位于所述第二气室(52)的外部，所述第三气缸(524)的活塞杆以及所述第四气缸 (525)的活塞杆均伸入所述第二气室(52)的内部；所述第三气缸(524)的活塞杆伸入所述第二气室(52)内的一端设有第三阀板(5241),所述第四气缸(525)的活塞杆均伸入所述第二气室(52)内的一端设有第四阀板(5251 )，所述第三阀板(5241)与所述第三气口(522)相配合，所述第四阀板(5251)与所述第四气口(523)相配合；所述第三阀口(53)分别与所述第一气口(512)和所述第三气口(522)连通，所述第四阀口(54)分别与所述第二气口(513)和所述第四气口(523)连通。
2.根据权利要求1所述的用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，其特征在于，所述第一气缸(514)的内部被活塞分隔为两个气腔，所述第一气缸(514)、所述第二气缸(515)、所述第三气缸(524)以及所述第四气缸(525)的结构相同。
3.根据权利要求2所述的用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，其特征在于，还包括四个结构相同的电磁换向阀(7)，四个电磁换向阀(7)分别与所述第一气缸(514)、所述第二气缸(515)、所述第三气缸(524)以及所述第四气缸(525)——对应；所述电磁换向阀(7 )包括一个进气口(71)、第一换向口(72)、第二换向口(73)以及出气口( 74)，其中，所述第一换向口( 72 )和所述第二换向口( 73 )分别与对应气缸的两个气腔 --对应连通。
4.根据权利要求3所述的用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，其特征在于，所述进气口(71)与一气源(I)连通，所述出气口(74)与外部大气相通。
5.根据权利要求4所述的用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，其特征在于，所述进气口(71)与所述气源(I)之间设有普通减压阀。
6.根据权利要求5所述的用于气压式抗倾水舱的气动换向阀，其特征在于，所述普通减压阀输出的气压为0.5-0.7MPa，流量为lm3/min以下。
7.一种包括权利要求1所述的气动换向阀的气压式抗倾水舱，其特征在于，包括气源(I)、气瓶(2)、抗倾减压阀(4)、气动换向阀以及舱体(6)，所述舱体(6)内设有水道(63)，所述水道(63)将所述舱体(6)分隔为第一翼舱(61)和第二翼舱(62)；其中，所述气源(I)、所述气瓶(2)以及所述抗倾减压阀(4)依次连接，抗倾减压阀(4)与气动换向阀的第一阀口( 511)连通；气动换向阀的第二阀口( 521)接入大气，气动换向阀的第三阀口(53)与所述第一翼舱(61)连通，气动换向阀的第四阀口(54)与所述第二翼舱(62)连通。
8.根据权利要求7所述的气压式抗倾水舱，其特征在于，所述气瓶(2)与所述抗倾减压阀(4)之间设有压力表(3)，所述抗倾减压阀(4)与所述第一阀口(511)之间设有压力表 (3)。
9.根据权利要求7所述的气压式抗倾水舱，其特征在于，所述第二阀口(521)通过消声器(8)接入大气。
10.根据权利要求7所述的气压式抗倾水舱，其特征在于，所述抗倾减压阀(4)输出的气压为0.1MPa以下，流量为10m3/min以上。
【文档编号】F15B11/16GK103574105SQ201310517348
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】贾世阳, 付敬亮 申请人:上海羽翼船舶设备有限公司