CN102728191B - 双筒空气干燥器、压缩空气制动***及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆气压制动***中的空气干燥器，特别是一种具有滤油干燥筒和滤水干燥筒的双筒空气干燥器；此外，还涉及一种采用该双筒空气干燥器的压缩空气制动***及采用该压缩空气制动***的车辆。所述双筒空气干燥器包括进气口（1）、出气口（21）、阀体、调压装置、滤油干燥筒、滤水干燥筒、排气装置及回流装置；其中，回流装置包括第一阀门（18）、第一腔体（N）、回流孔（12）、节流孔（10）、第一膜片（20）；调压装置包括弹簧（13）、第二阀门（14）、第二膜片（M）、第二腔体（I）。所述压缩空气制动***采用上述双筒空气干燥器。所述车辆采用上述压缩空气制动***。

Description

双筒空气干燥器、压缩空气制动***及车辆

技术领域

    本发明涉及一种用于车辆气压制动***中的空气干燥器，特别是一种具有滤油干燥筒和滤水干燥筒的双筒空气干燥器；此外，本发明还涉及一种采用该双筒空气干燥器的压缩空气制动***及采用该压缩空气制动***的车辆。

背景技术

在车辆气压制动***中，制动所需气体通常由空气压缩机提供。由于压缩机不断的进行机械往复运动，其所提供的压缩气体温度较高且气体中含有大量的机油分子以及因摩擦运动产生的杂质。为此，在传统的气压制动***中，通常在空气压缩机的输出口处设有较长的铜管以冷却压缩气体，但是由于压缩气体在从高温冷却到低温的过程中会产生冷凝水，并且冷凝水与机油、杂质混合后会引起制动***内金属元件的锈蚀、橡胶密封件的龟裂、润滑脂的分解、管路的堵塞和阀类元件无动作等问题，所以通常在传统的气压制动***中的铜管后方增设了管路过滤器和油水分离器来处理制动***中的杂质、机油和水分。

虽然在气压制动***中通过设置铜管可以冷却压缩气体，以及设置管路过滤器和油水分离器来处理气压制动***中的杂质、机油和水分，但是这样会导致***布置及气阀产品的安装过于复杂，占用空间较大，车辆运行过程中因抖动容易失效等问题。

公告号为CN 201949797 U的中国实用新型专利公开了一种空气干燥器，其通过油滤芯来过滤空气中含有的油份，通过分子筛过滤空气中含有的水分。但是其对于空气中含有的油份和水分的过滤是不彻底的，并且随着使用时间的增加，其过滤和干燥效果会随之明显下降。

申请号为201110191260.8的中国发明专利申请公开了一种集成式空气干燥筒，其取消了现有技术中使用的铜管，取而代之的是一个螺旋通道，但是其依然存在现有技术中存在的问题:其内部结构复杂；随着时间的推移，其过滤和干燥效果会随之下降。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决现有技术中的空气干燥器去除水分和油污不彻底并且不能长时间维持其干燥及过滤效果；结构和产品安装过于复杂，可靠性较低等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双筒空气干燥器，其包括进气口、出气口、阀体，调压装置、排气装置及回流装置、滤油干燥筒、滤水干燥筒。

优选的是，回流装置包括第一阀门、第一腔体、回流孔、节流孔、第一膜片；调压装置包括弹簧、第二阀门、第二膜片、第二腔体。

优选的是，排气装置包括排气活塞、排气阀门、排气口。

优选的是，回流装置与调压装置通过第四通道连接。

优选的是，调压装置与排气装置通过第五通道连接。

优选的是，所述回流装置还包括过滤网。

优选的是，所述滤油干燥筒包括滤油装置以及由该滤油装置分割而成的第六通道、第三腔体。

优选的是，所述滤水干燥筒包括过滤网、分子筛、位于分子筛上方的第四腔体及位于分子筛与滤水干燥筒内壁之间的第七通道。

优选的是，所述双筒空气干燥器还包括第五腔体，其与进气口相连；第一通道，其与第五腔体相连；第六腔体，其与第二通道相连，并通过排气阀门与排气口连接。

优选的是，所述双筒空气干燥器，还包括第二通道，其与第五腔体相连；第七腔体，其与第二通道相连，并通过设于滤油干燥筒底部的第一通孔和第六通道连接。

优选的是，所述双筒空气干燥器，还包括第三通道，其与第三腔体相连；第八腔体，其与第三通道相连，并通过设于滤水干燥筒底部的第二通孔和第七通道连接。

优选的是，所述双筒空气干燥器，还包括第九腔体，其与分子筛相通；第八通道，其与第九腔体相连，并通过设于出气口一侧的单向阀和出气口相连接，同时与回流孔连接。

优选的是，所述回流孔另一端与第一膜片相接。

优选的是，所述节流孔一端与出气口连接，另一端与第一膜片相接。

优选的是，所述双筒空气干燥器，还包括第九通道，其一端与节流孔连接，另一端通过第一阀门与第一腔体连接。

优选的是，所述过滤网位于第九通道中或第九通道一端。

优选的是，所述第二腔体，其通过第四通道和回流装置中的节流孔连接，并与第二膜片相接，同时通过第二阀门、第五通道连接排气装置中位于排气活塞上方的第十腔体。

优选的是，所述双筒空气干燥器，还包括加热装置，其用于加热排气阀门和第二阀门，以防排气阀门和第二阀门在气温较低的时候被冻住，从而避免工作故障的发生。

除上述双筒空气干燥器外，本发明还提供一种压缩空气制动***，其采用如上所述的双筒空气干燥器。

此外，本发明还提供一种车辆，其采用上述压缩空气制动***。

本发明的双筒空气干燥器通过设置单独的滤油干燥筒和滤水干燥筒，使其过滤压缩空气的时候，其与压缩空气的接触面积更大，能够对压缩空气中油份和水分的进行更好更彻底的过滤。

本发明的双筒空气干燥器通过设置单独的滤油干燥筒和滤水干燥筒，当任一干燥筒失效时，可以单独更换，维修方便，大大节省了维修费用。

更重要的是，本发明的双筒空气干燥器通过回流装置与排气装置、调压装置共同作用及时清理滤水干燥筒中分子筛过滤的水分和杂质，使分子筛再生，使其能够随时保持对水分和杂质的最佳过滤效果。

同时，本发明的双筒空气干燥器不需要安装防冻阀、油水分离器、高压控制器、湿储气筒和自动放水阀，简化了管路，提高了***可靠性，增加了产品的使用寿命，能够有效降低生产成本。

附图说明

图1为按照本发明的双筒空气干燥器的一优选实施方式的结构示意图。

图2为图1所示优选实施方式的原理示意图。

图3为图1所示优选实施方式的A-A截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的一具体实施方式，以便更容易理解按照本发明的双筒空气干燥器。

请参看图1及图3，图1为本发明的双筒空气干燥器的一优选实施方式的结构示意图，图3为图1所示优选实施方式的A-A截面示意图。如图1及图3所示，该具体实施方式包括调压装置a、滤油干燥筒b、滤水干燥筒g、阀体d、加热装置c、排气装置e、回流装置f。

请参看图2，图2为图1所示优选实施方式的原理示意图。如图2所示，滤油干燥筒b内设有滤油装置4，用于过滤压缩空气中的油份；该滤油装置4为环形柱体形状，其外壁与滤油干燥筒b内壁之间为环形第六通道C，其内壁围成的封闭空间为第三腔体D。压缩空气经由位于滤油干燥筒b下部的第一通孔19进入第六通道C，穿过滤油装置4进入第三腔体D中，其含有的油份被滤油装置4过滤；随后通过连接滤油干燥筒b和滤水干燥筒g的第三通道5进入到第八腔体E中，进而进入到滤水干燥筒g中。

滤油装置4设置为环形柱体形状能够更大程度的扩大滤油装置和压缩空气接触的面积，能够更好的过滤压缩空气中含有的油份。但在保证滤油过滤效果的基础上，滤油装置4的形状还可以设计成其他任何形状。

滤水干燥筒g包括过滤网6、分子筛7；过滤网6用于过滤压缩空气中含有的杂质，分子筛7用于过滤压缩空气中含有的水分。分子筛7为圆柱体形状，其外壁与滤水干燥筒g内壁之间为环形第七通道F；分子筛7上方为第四腔体G。

油份已经被过滤的压缩空气经过第三通道5从第二通孔19-1进入带滤水干燥筒g中，首先和过滤网6接触，被过滤网6过滤掉压缩空气中含有的杂质，然后经过第七通道F进入分子筛7上方的第四腔体G中，继而通过分子筛7被过滤掉其中的水分而后进入第九腔体H中；此时压缩空气已经被过滤掉其中含有的油份、杂质和水分。

本发明的该具体实施方式还包括一第五腔体A，其与进气口1相连接；一垂直第一通道L，其与第五腔体A相连；一第六腔体K，其与第一通道L相连。

压缩空气经进气口1进入到第五腔体A中，其温度下降，其含有的部分气态水分变为液态冷凝水，这部分冷凝水通过第一通道L进入到第六腔体K中，完成对压缩空气中水分的第一步分离。

进入到第五腔体A中的压缩空气，除上述产生的冷凝水外，其余的压缩空气经过与其相通的第二通道2进入到第七腔体B中，继而经过第一通孔19进入滤油干燥筒b中进行对压缩空气的滤油处理。

排气装置e包括排气活塞16、排气阀门17、排气口3。

回流装置f包括阀门18、第一腔体N、回流孔12、节流孔10、第一膜片20、过滤网9、第八通道T。

所述第八通道T，其与第九腔体H相连，并通过设于出气口21一侧的单向阀8和出气口21相连接，同时与回流孔12连接。所述回流孔12另一端和第一膜片20相接。

所述节流孔10一端与出气口21连接，另一端与第一膜片20连接。

如上所述，第九腔体H中的压缩空气已经去除了其中的油份、杂质和水分，该压缩空气进入第八通道T中，一部分通过单向阀8进入出气口21中，输出给用气设备使用；另一部分通过单向阀8进入到节流孔10中，继而通过回流孔12进入到第八通道T中，再次通过单向阀8进入到出气口21中，输出给用气设备使用；再一部分压缩空气通过单向阀8进入到节流孔10中而后通过第九通道9-1和阀门18进入到第一腔体N中。

调压装置a包括弹簧13、第二阀门14、第二膜片M、第二腔体I。

调压装置a中的第二腔体I通过第四通道11和节流孔10相连通，所以除上述三部分外，一部分压缩空气还会从第九腔体H进入第八通道T经单向阀8进入回流孔10通过第四通道11进入第二腔体I。第二腔体I和第二膜片M相连，该部分进入到第二腔体I中的压缩空气作用于第二膜片M上，在适当的时候，克服弹簧13的力，打开第二阀门14。

排气装置e包括排气活塞16、排气阀门17、排气口3、第十腔体J。第五通道15将第十腔体J和调压装置a中的第二阀门14连接。如上所述，第二腔体I中的压缩空气作用于第二膜片M上，克服弹簧13的力，打开第二阀门14，压缩空气通过第五通道15进入到第十腔体J中，推动排气活塞16打开排气阀门17，第六腔体K中的冷凝水和压缩空气经过排气口3排出。

加热装置c设于阀体d上，其用于加热排气阀门17和第二阀门14，以防在气温较低的时候，排气阀门17和第二阀门14被冻住，从而避免工作故障的发生；另一方面，也降低了本发明的最低工作温度，增大了本发明对低温环境的适应性。

以上对本发明的各个部件做了详细说明，下面将对本发明过滤压缩空气的流程及工作原理作进一步的详细描述。

压缩空气首先从进气口1进入到第五腔体A中，其温度下降，其中含有的一部分水分会冷却变为冷凝水，这部分冷凝水经第一通道L从第五腔体A中进入到第六腔体K中；而其余的压缩空气则会通过第二通道2进入到第七腔体B中，继而通过第一通孔19进入到滤油干燥筒b中的环形第六通道C中，经过滤油装置4完成对压缩空气中油份的过滤后进入到第三腔体D中。已经经过滤油处理的该部分压缩空气经过第三通道5进入到第八腔体E中，而后通过第二通孔19-1进入到滤水干燥筒g中，经过过滤网6完成对压缩空气中杂质的过滤，完成对杂质的过滤的压缩空气通过第七通道F进入到分子筛7上方的第四腔体G中，进入到第四腔体G中的压缩空气向下流动，通过分子筛7完成对压缩空气中水分的过滤。

至此，双筒空气干燥器已经完成了对压缩空气中的油份、杂质和水分的过滤。该部分压缩空气从分子筛7中进入到第九腔体H中，进入到第九腔体H中的压缩空气分为四部分：第一部分从第九腔体H进入到第八通道T中，通过单向阀8进入到出气口21中，供用气设备使用；第二部分从第九腔体H进入到第八通道T中，通过单向阀8进入节流孔10中，作用于第一膜片20上；第三部分从第九腔体H进入到第八通道T中，通过单向阀8进入节流孔10中，通过通道9-1经过过滤网9过滤后，经过阀门18，进入到第一腔体N中，随着第一腔体N中的压缩空气逐步增多，第一腔体N中的气压也就越来越大，当第一腔体N中的压缩空气对第一膜片20的压力和第二部分中压缩空气对第一膜片20的压力达到平衡；第四部分从第九腔体H进入到第八通道T中，而后通过单向阀8进入节流孔10中，通过第四通道11进入到第二腔体I中。

上述第一部分压缩空气通过出气口21输出给用气设备供其使用，当通过第一部分输出给用气设备的压缩空气过多时，出气口21处会积留大量的压缩空气，此处的气压就会增大。在此情况下，当出气口21处的气压达到预先设定的数值时，调压装置a开始工作，通过上述第四部分输入到第二腔体I中的压缩空气推动第二膜片M克服弹簧13的弹力，打开第二阀门14，第二腔体I中的压缩空气通过第五通道15进入到排气活塞16上方的第十腔体J中，推动排气活塞16向下移动，打开排气阀门17，第六腔体K中的气体和冷凝水经过排气口3排出，随后第五腔体A、第七腔体B、第八腔体E、第九腔体H及滤油干燥筒b、滤水干燥筒g中压缩空气也从排气口3排出。

此时，由于上述第五腔体A、第七腔体B、第八腔体E、第九腔体H及滤油干燥筒b、滤水干燥筒g中的压缩空气被排出，其内部气压下降，而出气口21处气压较高，出气口21处的压缩空气经由节流孔10、回流孔12、第八通道T、第九腔体H进入到滤水干燥筒g中，冲刷分子筛7及过滤网6，把先前过滤网6和分子筛7过滤的杂质和水分冲刷掉，将杂质和水分随着压缩空气从排气口3中排出。

经过上述流程之后，过滤网6和分子筛7上附着的杂质和水分被冲刷掉，随着压缩空气从排气口3排出，使分子筛7再生，使分子筛7长时间保持对水分的过滤效果，延长了分子筛7的使用寿命。

当出气口21中的气压回归到调节范围之内时，节流孔10处压缩空气对于第一膜片20的作用力下降，伴随这一过程，第一腔体N中的压缩空气推动第一膜片20使其逐步闭合，回流结束。当制动阀工作时，出气口21中 的气压被用掉，当达到其回关压力时，第二阀门14和排气阀门17分别在弹簧13和排气活塞16的推动下关闭，排气过程终止。

此时，本发明的双筒空气干燥器的工作流程完成了一个完整的循环，之后压缩空气从进气口1输入，开启下一个循环。

本发明还提供一种压缩空气制动***，其采用上述双筒空气干燥器。

同时，本发明还提供一种车辆，其采用上述压缩空气制动***。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其均属于本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种双筒空气干燥器，其包括调压装置、排气装置及回流装置、进气口（1）、出气口（21）、阀体（d），其特征在于，还包括滤油干燥筒、滤水干燥筒；所述滤油干燥筒包括滤油装置（4）以及由该滤油装置（4）分割而成的第六通道（C）、第三腔体（D），所述回流装置包括第一阀门（18）、第一腔体（N）、回流孔（12）、节流孔（10）、第一膜片（20）；调压装置包括弹簧（13）、第二阀门（14）、第二膜片（M）、第二腔体（I）。

2.如权利要求1所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述排气装置包括排气活塞（16）、排气阀门（17）、排气口（3）。

3.如权利要求1所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述回流装置与调压装置通过第四通道（11）连接。

4.如权利要求1所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述调压装置与排气装置通过第五通道（15）连接。

5.如权利要求1所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述回流装置还包括过滤网（9）。

6.如上述任意一项权利要求所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述滤水干燥筒包括过滤网（6）、分子筛（7）、位于分子筛（7）上方的第四腔体（G）及位于分子筛（7）与滤水干燥筒内壁之间的第七通道（F）。

7.如权利要求1或2所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述双筒空气干燥器还包括：

第五腔体（A），其与进气口（1）相连；

第一通道（L），其与第五腔体（A）相连；

第六腔体（K），其与第一通道（L）相连，并通过排气阀门（17）与排气口（3）连接。

8.如权利要求7所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述双筒空气干燥器，还包括：

第二通道（2），其与第五腔体（A）相连；

第七腔体（B），其与第二通道（2）相连，并通过设于滤油干燥筒底部的第一通孔（19）和第六通道（C）连接。

9.如权利要求7所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述双筒空气干燥器，还包括：

第三通道（5），其与第三腔体（D）相连；

第八腔体（E），其与第三通道（5）相连，并通过设于滤水干燥筒底部的第二通孔（19-1）和第七通道（F）连接。

10.如权利要求7所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述双筒空气干燥器，还包括：

第九腔体（H），其与分子筛（7）相通；

第八通道（T），其与第九腔体（H）相连，并通过设于出气口（21）一侧的单向阀（8）和出气口（21）相连接，同时与回流孔（12）连接。

11.如权利要求10所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述回流孔（12）另一端与第一膜片（20）相接。

12.如权利要求1或11所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述节流孔（10）一端与出气口（21）连接，另一端与第一膜片（20）相接。

13.如权利要求1所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述双筒空气干燥器，还包括第九通道（9-1），其一端与节流孔（10）连接，另一端通过第一阀门（18）与第一腔体（N）连接。

14.如权利要求13所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述过滤网（9）位于第九通道（9-1）中或第九通道（9-1）一端。

15.如权利要求6所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述第二腔体（I），其通过第四通道（11）和回流装置中的节流孔（10）连接，并与第二膜片（M）相接，同时通过第二阀门（14）、第五通道（15）连接排气装置中位于排气活塞（16）上方的第十腔体（J）。

16.如权利要求2所述的双筒空气干燥器，其特征在于，所述双筒空气干燥器，还包括加热装置，其用于加热排气阀门（17）和第二阀门（14），以防排气阀门（17）和第二阀门（14）在气温较低的时候被冻住，从而避免工作故障的发生。

17.一种压缩空气制动***，其特征在于，其采用如上述任一项权利要求所述的双筒空气干燥器。

18.一种车辆，其特征在于，其采用如权利要求17所述的压缩空气制动***。

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