CN109562667B - 压缩空气供应***和用以操作压缩空气供应***的方法 - Google Patents

压缩空气供应***和用以操作压缩空气供应***的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109562667B
CN109562667B CN201680088100.1A CN201680088100A CN109562667B CN 109562667 B CN109562667 B CN 109562667B CN 201680088100 A CN201680088100 A CN 201680088100A CN 109562667 B CN109562667 B CN 109562667B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressed air
valve
exhaust valve
port
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680088100.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109562667A (zh
Inventor
苏雷什·库马尔·阿沙拉姆
杰拉尔德·杰亚西兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF CV Systems Europe BV
Original Assignee
Wabco Europe BVBA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wabco Europe BVBA filed Critical Wabco Europe BVBA
Publication of CN109562667A publication Critical patent/CN109562667A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109562667B publication Critical patent/CN109562667B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052—Pneumatic spring characteristics
    • B60G17/0523—Regulating distributors or valves for pneumatic springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/002—Air treatment devices
    • B60T17/004—Draining and drying devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/06—Polluted air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/011—Modular constructions
    • B60G2206/0116—Integrated distribution control units with valves, accumulators, PCB's or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/02—Supply or exhaust flow rates; Pump operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B60G2500/203—Distributor valve units comprising several elements, e.g. valves, pump or accumulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B60G2500/204—Pressure regulating valves for air-springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B60G2500/205—Air-compressor operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
    • F15B2211/50536—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using unloading valves controlling the supply pressure by diverting fluid to the return line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/52—Pressure control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/528—Pressure control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/885—Control specific to the type of fluid, e.g. specific to magnetorheological fluid
    • F15B2211/8855—Compressible fluids, e.g. specific to pneumatics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

压缩空气供应***(10)，包括：空气供应源，所述空气供应源包括空气压缩机单元(21)，该空气压缩机单元(21)用于将压缩空气供应到压缩空气供应源(1)；压缩空气端口(2)，所述压缩空气端口(2)通向气动装置(90)；空气排除端口(3)，所述空气排除端口(3)用于将空气释放到环境；气动主管线(60)，所述气动主管线(60)处在压缩空气供应源(1)与压缩空气端口(2)之间，所述气动主管线(60)包括空气干燥器(61)和节流阀(62)；空气排除管线(70)，所述空气排除管线(70)处在压缩空气端口(2)与空气排除端口(3)之间，所述空气排除管线(70)从气动主管线(60)分支出来；排气阀(71)，所述排气阀(71)被连接在空气排除管线(70)中，其中所述排气阀(71)包括连接到压缩空气供应源(1)的压力控制端口(71S)，并且包括连接到压缩空气端口(2)的反压力控制端口(71A)，其中所述排气阀(71)包括控制室，所述控制室被隔膜(75)流体分隔，用于使排气阀(71)在打开状态和关闭状态(CS)之间切换，隔膜(75)具有能够经由压力控制端口(71S)加压的有效区域(75S)以及能够经由反压力控制端口(71A)加压的相反有效区域(75A)。

Description

压缩空气供应***和用以操作压缩空气供应***的方法
技术领域
本发明涉及一种压缩空气供应源。本发明还涉及一种气动***和一种用于操作压缩空气供应***的方法。
背景技术
压缩空气供应***通常被用在车辆中，特别是用于操作呈车辆的空气悬架***形式的气动装置。通常在由压缩空气供应源所供应的5巴至20巴之间的压力范围内操作这种空气悬架***。
来自压缩空气供应源的压缩空气经由压缩空气端口被供应到空气悬架，该空气悬架是示例性气动装置。为此目的，压缩空气穿过压缩空气供应源与压缩空气端口之间的气动主管线，其中该气动主管线包括空气干燥器和节流阀。该空气干燥器的作用是，在由压缩空气供应源所供应的压缩空气进入压缩空气端口之前从该压缩空气中吸收湿气。为了使空气悬架***卸压，干燥的压缩空气通过空气干燥器再循环，以便生成空气干燥器。在离开空气干燥器之后，压缩空气通常被馈送到压缩空气端口与空气排除端口之间的空气排除管线，或者将空气释放到环境中。排气阀控制了压缩空气到空气排除端口的排除。该排气阀包括连接到压缩空气供应源的压力控制端口和连接到压缩空气端口的反压力控制端口。
从DE 19 724 747C1 已知了一种行驶控制***，该行驶控制***用于具有空气弹簧的车辆。DE 10 2014 009 419 A1公开了一种压缩空气供应***，该压缩空气供应***用于操作车辆的空气悬架***。
发明内容
本发明的技术目标是提供一种特别稳固耐用的压缩空气供应***。
该目标通过一种压缩空气供应***得以实现，根据本发明，该压缩空气供应***包括具有控制室的排气阀，该控制室被隔膜流体分隔，用于使排气阀在打开状态和关闭状态之间切换。隔膜具有经由压力控制端口被加压的有效区域和经由反压力控制端口被加压的相反有效区域。
也就是说，经由压力控制端口与反压力控制端口之间的压差，能够切换排气阀。优选的是，压力控制端口与反压力控制端口之间的压差由气动主管线所包括的节流阀产生。优选的是，当在相反有效区域上有效的压力小于作用在有效区域上的压力时，排气阀适应于切换到并且/或者保持在关闭状态。进一步优选的是，如果作用在相反有效区域上的压力大于作用在有效区域上的压力，则排气阀适应于切换到打开状态并且/或者保持在打开状态。优选的是，能够仅仅通过节流阀上的压差来实现排气阀的切换。
优选的是，排气阀被构造成常开。根据另一个优选实施例，压力控制端口和反压力控制端口经由空气干燥器和节流阀彼此流体连接，优选地是与压力无关。
排气阀能够被构造成：如果施加在有效区域上的力高于施加在相反有效区域上的反作用力，则排气阀切换到并且/或者保持在关闭状态。排气阀能够被构造成：如果施加在有效区域上的力低于施加在相反有效区域上的反作用力，则排气阀切换到并且/或者保持在打开状态。
根据优选实施例，排气阀被构造成：如果隔膜两侧上的绝对压力都超过16巴，则在充气循环中，排气阀将压缩空气释放到空气排除管线中。充气循环是当将压缩空气从压缩空气供应源供应到压缩空气端口时的循环。
在另一个优选实施例中，排气阀包括限定阀座的孔。排气阀能够包括柱塞，该柱塞具有用于打开和关闭所述孔的阀密封件。优选的是，柱塞联接到隔膜。
为了提供紧凑的布置，隔膜和阀密封件能够被布置在所述孔的相反侧上。
进一步优选的是，排气阀包括阀弹簧。该阀弹簧能够串联联接到隔膜。优选的是，该阀弹簧被布置用以使该排气阀保持常开。
在特别优选实施例中，排气阀包括反作用弹簧。该反作用弹簧能够串联联接到隔膜。该反作用弹簧能够被布置用以抵消阀弹簧。
优选的是，同轴地布置隔膜与孔。特别优选的是，能够调节反作用弹簧的预载荷，优选是能够通过螺钉来调节。由此，能够调节将压缩空气释放到空气排除管线中所依据的压差和/或绝对压力阈值。
根据优选实施例，阀弹簧和反作用弹簧具有相同的弹簧常数。有效区域和相反有效区域的有效尺寸能够是相同的。
在优选实施例中，节流阀具有在0.7mm至1.2mm之间的孔直径。
本发明的技术目标还通过一种气动***得以解决，该气动***包括呈用于车辆的空气悬架***形式的气动装置，其中该气动***包括根据本发明或根据本发明实施例的压缩空气供应***，其中气动装置被连接或者能够连接到气动***的压缩空气端口。
关于方法，所述技术目标通过一种用于操作压缩空气供应***的方法得以解决，该压缩空气供应***优选是根据本发明或根据本发明实施例的压缩空气供应***，其中，在充气循环中，该方法包括以下步骤：
-操作空气压缩机单元，用于将压缩空气供应到压缩空气供应源
-将压缩空气流从压缩空气供应源引导到压力控制端口，从而对排气阀的有效区域进行加压，以便将排气阀切换到关闭状态
-将压缩空气流从压缩空气供应源经由空气干燥器和节流阀引导到压缩空气端口，以便供应连接到压缩空气端口的气动装置
-将压缩空气流从压缩空气供应源经由空气干燥器和节流阀引导，以对反压力控制端口进行加压，从而对排气阀的相反有效区域进行加压
-如果施加在有效区域上的力高于施加在相反有效区域上的反作用力，则将排气阀保持在关闭状态
-如果施加在有效区域上的力低于施加在相反有效区域上的反作用力，则将排气阀切换到打开状态。
可替代的或另外的是，在再生循环中，该方法包括以下步骤：
-使空气压缩机单元保持暂停操作
-将压缩空气流从压缩空气端口引导到反压力控制端口，从而对排气阀的相反有效区域进行加压
-将压缩空气流从压缩空气端口经由空气干燥器和节流阀引导到压力控制端口，从而对排气阀的相反有效区域进行加压
-如果施加在有效区域上的力低于施加在相反有效区域上的反作用力，则将排气阀切换到打开状态
-将压缩空气流从压缩空气端口经由空气排除管线引导到空气排除端口。
优选的是，施加在有效区域上的力包括源自作用在有效区域上的压缩空气的第一分量和源自反作用弹簧的力分量。
也是优选的是，施加在相反有效区域上的力包括源自作用在相反有效区域上的压缩空气的第一分量和源自阀弹簧的力分量。
优选的是，在该方法内，能够仅仅通过节流阀上的压差来实现排气阀的切换。
附图说明
在下文中，参考附图示例性地描述了本发明的优选实施例，附图示出：
图1是压缩空气供应***的示意图；
图1a是气动***的示意图；
图2a和图2b是处于充气状态的压缩空气供应***的两个截面；
图3a和图3b分别是图2a和图2b的压缩空气供应***的截面；
图4a和图4b分别是图2a和图2b的放大剖切图；
图5a和图5b分别是图3a和图3b的放大剖切图；
图6是隔膜室中的压力建立的示意图；
图7是用于操作压缩空气供应***的方法的优选实施例。
具体实施方式
图1描绘了根据本发明的优选实施例的压缩空气供应***10的示意图。压缩空气供应***10适合于操作气动装置，特别是操作车辆的空气悬架***(未示出)。这种气动装置能够连接到通向压缩空气供应***10的压缩空气端口。
压缩空气供应***10包括具有空气压缩机单元21的空气供应源，该空气压缩机单元21用于将压缩空气供应到压缩空气供应源1。空气压缩机单元21包括具有压缩机室21.2的空气压缩机21.1。空气压缩机单元还包括电动机21.3，该电动机21.3经由两条引线61.1、61.2而被电气连接。压缩空气供应***10包括空气排除端口3，用于将空气释放到环境中。空气过滤器5连接在空气排除端口3与空气压缩机21.1之间。
气动主管线60被布置在压缩空气供应源1与压缩空气端口2之间。气动主管线60包括空气干燥器61和节流阀62。空气排除管线70在压缩空气端口2与空气排除端口3之间从气动主管线60分支出来。在根据图1的实施例中，空气排除管线70在压缩空气供应源1与空气干燥器61之间从气动主管线60分支出来。
压缩空气供应***10还包括排气阀71，该排气阀71连接在空气排除管线70中。排气阀71包括连接到压缩空气供应源的压力控制端口71S。排气阀71还包括连接到压缩空气端口2的反压力控制端口71A。
如能够从图1所看到的那样，排气阀71被构造成常开。压力控制端口71S和反压力控制端口71A经由空气干燥器61和节流阀62彼此流体连接，而与压力无关。排气阀71包括阀弹簧72和反作用的反作用弹簧73。反作用弹簧73的预载荷PL是可调节的。排气阀71包括卸压部件PRC(P最大功能)，该卸压部件PRC被构造成：如果超过了预定压力(例如16巴)，则将压缩空气从空气供应源1释放到空气排除管线70。卸压部件PRC依赖于相同的可调节反作用弹簧73。根据本发明，排气阀71包括控制室76，该控制室76被隔膜75流体分隔，用于使排气阀71在打开状态OS(见图1)和关闭状态(图1中未描绘)之间切换。隔膜75具有能够经由压力控制端口71S加压的有效区域75S和能够经由反压力控制端口71A加压的相反有效区域75A。
图1a)示出了气动***100，该气动***100包括压缩空气供应***10和呈车辆1000的空气悬架***90S形式的气动装置90。压缩空气供应***10的压缩空气端口2连接到气动装置90。
虽然控制室76、隔膜75、有效区域75S和相反有效区域75A未在图1中详细示出，但它们的功能将从以下附图中变得显而易见。
图2示出了在充气循环CC中的同一个压缩空气供应***10的两个截面。图4a示出了图2a的放大剖切图，其中图4b示出了图2b的放大剖切图。
图2a和图2b的左侧示出了用于将压缩空气供应到空气供应源1的压缩机室21.2。压缩空气端口2位于图2a和图2b上的右上侧上，该压缩空气端口2能够通向要被供应压缩空气的气动装置。图2a的右下侧上描绘了用于将空气释放到环境的空气排除端口3。空气供应源1通向供应室1'。空气排除端口60通向空气排除室3'。气动主管线60连接在压缩空气供应源1与压缩空气端口2之间，该气动主管线60具有空气干燥器61和呈节流板形式的节流阀62。空气排除管线70(能够从图4a最佳地看出)从气动主管线60分支出来并且被布置在压缩空气端口2与空气排除端口3之间。
压缩空气供应***10还包括连接在空气排除管线70中的排气阀71。排气阀71包括压力控制端口71S。如能够从图2b看出的那样，压力控制端口71S被实施成空气排除室3'的先导端口。
排气阀71还包括连接到压缩空气端口的反压力控制端口71A。如从图2a和图2b显而易见的那样，反压力控制端口71A被实施成控制室76的左子室76A中的小开口。
根据本发明，排气阀71包括控制室76，该控制室76被隔膜75流体分隔，用于使排气阀71在打开状态OS和关闭状态CS之间切换。在根据附图的实施例中，隔膜75被实施成圆形橡胶隔膜，该圆形橡胶隔膜被固定到与空气干燥器61相邻的壳体部。
隔膜75具有能够经由压力控制端口71S加压的有效区域75S和能够经由反压力控制端口71A加压的相反有效区域75A。如能够从例如图4a看出的那样，排气阀71包括限定出阀座77'的孔77。排气阀71还包括柱塞79，该柱塞79具有用于打开和关闭所述孔的阀密封件78。柱塞79联接到隔膜75。如从图4a显而易见的那样，隔膜75和阀密封件78被布置在孔77的相反侧77L、77R上。
排气阀71包括阀弹簧72，该阀弹簧72串联联接到隔膜75。阀弹簧72被布置用以将排气阀71保持成常开(未示出)。在图5a中能够看到处于打开状态OS的排气阀71，即：在阀密封件78未将孔77密封时的排气阀71。从图4a中显而易见的是，排气阀71的关闭状态CS，即：阀密封件78将孔77密封。
排气阀71还包括反作用弹簧73，该反作用弹簧73与隔膜75和阀弹簧72都串联联接。反作用弹簧73被布置用以抵消阀弹簧72。隔膜75被布置成与孔、柱塞79同轴。此外，反作用弹簧73和阀弹簧72被布置成彼此同轴。
能够经由螺钉73S来调节反作用弹簧73的预载荷PL。
在下文中，将参考附图描述压缩空气供应***10的功能，特别是隔膜75的功能。
图2a和图2b、图4a和图4b描绘了充气循环CC，在该充气循环CC中，将空气从压缩空气供应源1供应到压缩空气端口2。图3a和图3b以及图5a和图5b示出了在再生循环RC中的压缩空气供应***10，在该再生循环RC中，经由空气干燥器61(以便使空气干燥器再生)将空气从压缩空气端口2释放到空气排除端口3。
在开始操作空气压缩机单元21之后，源自压缩空气供应源1的压缩空气的一部分被引导到压力控制端口71S，该压力控制端口71S被实施成空气排除端口3'中的先导室。从空气供应源1到压力控制端口71S的压缩空气流在图2b和图4b中被描绘成点划线的形式。该从压缩空气供应源到压力控制端口71S的空气流对排气阀71的有效区域75S加压。排气阀71的有效区域75S位于隔膜75的右侧。
此外，压缩空气从压缩空气供应源1经由空气干燥器61和(被实施成节流板的)节流阀62流到反压力控制端口71A。该流动由图2b和图4b中的多个实线箭头描绘出来。该经由空气干燥器61和节流阀62的压缩空气流用来对相反有效区域75A加压，在图中，该相反有效区域75A是控制室76的左侧。因为从压缩空气供应源1经由空气干燥器61引导的压缩空气也经过直径小于空气排除室3'的先导端口的直径的节流阀62，所以相反有效区域75A(隔膜75的左侧)上的压力小于有效区域75S(隔膜75的右侧)上的压力。因此，具有相连接的柱塞79的隔膜75向左移动，使得阀密封件78密封阀孔77。
在将排气阀71保持在关闭状态CS时，来自空气干燥器61的空气穿过气动主管线60到达压缩空气端口2，以便供应连接到压缩空气端口的气动装置。在图2a和图4a中通过从空气干燥器61出来并通向压缩空气端口2的实线描绘了该充气流动。
因为由于对排气阀71的有效区域75S的加压而施加在有效区域75S上的力FS高于由于对排气阀71的相反有效区域75A的加压而施加在相反有效区域75A上的反作用力FA，所以排气阀71被保持在关闭状态CS。
施加在有效区域75S上的力FS包括源自作用在有效区域75S上的压缩空气的第一力分量FS1和源自反作用弹簧73的第二力分量FS2。同样的是，施加在相反有效区域75A上的反作用力FA包括源自作用在相反有效区域75A上的压缩空气的第一反作用力分量FA1和源自阀弹簧72的第二反作用力分量FA2。
在下文中，将描述再生循环RC。从图5a和图5b能够最佳地理解再生循环RC。当空气压缩机单元21暂停操作并且要从压缩空气端口2释放压缩空气时，来自压缩空气端口2的压缩空气流被引导到反压力控制端口71A，从而对相反有效区域75A(隔膜75的左侧)进行加压。此外，源自压缩空气端口2的压缩空气流被引导经过节流阀62和空气干燥器61(由指向左侧的实线箭头指示)，并且经由压力控制端口71S到达(由点划线指示)相反有效区域75A，该压力控制端口71S被实施成离开空气排除室3'的先导端口。因为压缩空气的一部分穿过空气干燥器61，并且特别是穿过节流阀62，所以相反有效区域75A(隔膜75的左侧)上的压力高于有效区域75S(隔膜75的右侧)上的压力。
因此，排气阀71被切换到打开状态，从而阀密封件78解封阀孔77，并且压缩空气能够从压缩空气端口2经由布置在空气排除管线70中的空气干燥器61和节流阀62到达在图5a的右下侧上示出的空气排除端口3。
在图2至图6的优选实施例中，节流阀62的孔直径OD在0.7mm至1.2mm之间。
从图6显而易见的是充气循环期间的控制室76中的压力积聚。Y轴描绘了控制室76的相应的子室76A、76S的压力(bar)，而x轴描绘了时间(秒)。
最初(t＝0s)，空气压缩机21被设定成进行操作。实线表示作用在有效区域75S上的压力积聚，而虚线表示作用在相反有效区域75A上的压力积聚。实线示出了更快的压力积聚，这是因为到达有效区域75S的压缩空气不经过空气干燥器和节流阀62。由于施加在有效区域75S上的压力高于施加在相反有效区域上的反作用力75A，所以排气阀71被保持在关闭状态CS长达约140秒，直到相反有效区域侧75A和有效区域侧75S上均达到约17bar的压力为止。
在大约17bar的压力处，通过隔膜75、阀弹簧72和作用反弹簧73的串联布置而实现的减压功能变得显而易见。也就是说，在大约17bar处，控制室76的两个子室76A、76S上的压力大致相等，使得压缩空气被释放到空气排除管线70中。如能够从隔膜看出的那样，从大约140秒开始，作用在有效区域75S上的压力立即下降到大约1巴，这是因为该空气自由地(即在未被节流阀62节流的情况下)进入空气排除管线70到达空气排除端口3。虚线表示相反有效区域75A上的压力，由于空气穿过节流阀62并且从该节流阀62经由空气干燥器61进入到空气排除管线70中，因此相反有效区域75A上的压力呈现典型的指数减轻。
图7示出了操作压缩空气供应***10的典型方法。步骤CC1至CC6表示充气循环，而步骤RC1至RC5表示再生循环。
在第一步骤CC1中，空气压缩机单元21***作用以迫使普通压缩空气到达压缩空气供应源1。在步骤CC2中，压缩空气从压缩空气供应源1被引导到压力控制端口71S，从而对排气阀的有效区域75S进行加压，以便将排气阀71切换到关闭状态CS。在步骤CC3中，压缩空气流从压缩空气供应源1经由空气干燥器61和节流阀62被引导到压缩空气端口2，以便供应连接到压缩空气端口的气动装置。在步骤CC4中，压缩空气流从压缩空气供应源1经由空气干燥器61和节流阀62被引导到反压力控制端口71A，从而对排气阀71的相反有效区域75A进行加压。在步骤CC5中，如果施加在有效区域75S上的力高于施加在相反有效区域75A上的反作用力，则排气阀71被保持在关闭状态CS。而在步骤CC6中，如果施加在有效区域75S上的力低于施加在相反有效区域75A上的反作用力，则排气阀71被切换到打开状态。能够并行执行一个或多个步骤。
在再生循环的第一步骤RC1中，空气压缩机单元21暂停操作。在第二步骤RC2中，压缩空气流从压缩空气端口2被引导到反压力控制端口71A，从而对排气阀71的相反有效区域75A进行加压。
在第三步骤RC3中，压缩空气流从压缩空气端口2经由空气干燥器61和节流阀62被引导到压力控制端口71S。由此，对排气阀71的相反有效区域75A进行加压。
在第四步骤RC4中，如果施加在有效区域75S上的力低于施加在相反有效区域75A上的反作用力，则排气阀71被切换到打开状态。
在步骤RC5中，来自压缩空气端口2的压缩空气流经由空气排除管线70被引导到空气排除端口3。
在第六步骤RC6中，如果施加在有效区域75S上的力低于施加在相反有效区域75A上的反作用力，则排气阀71被切换到打开状态。
能够并行执行步骤RC1至RC5中的一个或多个。
附图标记列表(说明书的部分)
1 空气供应源
1' 供应室
2 压缩空气端口
2' 输送室
3 空气排除端口
5 空气过滤器
10 压缩空气供应***
21 空气压缩机单元
21.1 空气压缩机
21.2 压缩机室
21.3 电动机
60 气动主管线
61 空气干燥器
62 节流阀
70 空气排除管线
71 排气阀
71A 反压力控制端口
71S 压力控制端口
72 阀弹簧
73 反弹簧
75 隔膜
75A 隔膜的第二有效区域
75S 隔膜的第一有效区域
76 控制室
76A，76S 控制室的子室
77 阀孔
77L，77R 阀孔的相反侧
77' 阀座
78 阀密封件
79 柱塞
90 气动装置
100 气动***
1000 车辆
AA 有效区域的有效尺寸
AS 相反有效区域的有效尺寸
CC 充气循环
CC1..CC6 充气循环的步骤
FS 施加在有效区域上的力
FS1 源自作用在有效区域上的压缩空气的第一分力
FS2 源自反弹簧的第二分力
FA 施加在相反有效区域上的反作用力
FA1 源自作用在相反有效区域上的压缩空气的第一反作用分力
FA2 源自阀弹簧的第二反作用分力
OS 排气阀的打开状态
OD 节流阀的孔径
CS 排气阀的关闭状态
PL 反弹簧的预载荷
RC 再生循环
RC1..RC5 再生循环的步骤
PRC 卸压部件

Claims (22)

1.压缩空气供应***(10)，所述压缩空气供应***(10)用于操作车辆的空气悬架***，其特征在于，所述压缩空气供应***(10)包括：
-空气供应源，所述空气供应源包括空气压缩机单元(21)，所述空气压缩机单元(21)用于将压缩空气供应到压缩空气供应源(1)；
-压缩空气端口(2)，所述压缩空气端口(2)通向所述空气悬架***；
-空气排除端口(3)，所述空气排除端口(3)用于将空气释放到环境；
-气动主管线(60)，所述气动主管线(60)处在所述压缩空气供应源(1)与所述压缩空气端口(2)之间，所述气动主管线(60)包括空气干燥器(61)和节流阀(62)
-空气排除管线(70)，所述空气排除管线(70)处在所述压缩空气端口(2)与所述空气排除端口(3)之间，所述空气排除管线(70)从所述气动主管线(60)分支出来；
-排气阀(71)，所述排气阀(71)被连接在所述空气排除管线(70)中，其中所述排气阀(71)包括压力控制端口(71S)，所述压力控制端口(71S)连接到所述压缩空气供应源(1)，并且所述排气阀(71)包括反压力控制端口(71A)，所述反压力控制端口(71A)连接到所述压缩空气端口(2)，
其特征在于，所述排气阀(71)包括控制室(76)，所述控制室(76)被隔膜(75)流体分隔，用于使所述排气阀(71)在打开状态(OS)和关闭状态(CS)之间切换，所述隔膜(75)具有能够经由所述压力控制端口(71S)加压的有效区域(75S)以及能够经由所述反压力控制端口(71A)加压的相反有效区域(75A)。
2.根据权利要求1所述的***，其中，所述排气阀(71)被构造成常开。
3.根据权利要求1或2所述的***，其中，所述压力控制端口(71S)和所述反压力控制端口(71A)经由所述空气干燥器(61)和所述节流阀(62)彼此流体连接，而与压力无关。
4.根据权利要求1至2中的任一项所述的***，其中，如果施加在所述有效区域(75S)上的力(FS)高于施加在所述相反有效区域(75A)上的反作用力(FA)，则所述排气阀(71)被构造成切换到并且/或者保持在所述关闭状态(CS)，并且如果施加在所述有效区域(75S)上的力(FS)低于施加在所述相反有效区域(75A)上的反作用力(FA)，则所述排气阀(71)被构造成切换到并且/或者保持在所述打开状态(OS)。
5.根据权利要求1至2中的任一项所述的***，其中，所述排气阀(71)被构造成：如果所述隔膜(75)的两侧(75A、75S)上的绝对压力都超过16巴，则在充气循环(CC)中，所述排气阀(71)将压缩空气释放到所述空气排除管线(70)中。
6.根据权利要求1至2中的任一项所述的***，其中，所述排气阀(71)包括：孔(77)，所述孔(77)限定阀座(77')；以及柱塞(79)，所述柱塞(79)具有阀密封件(78)，用于打开和关闭所述孔(77)，其中所述柱塞(79)联接到所述隔膜(75)。
7.根据权利要求6所述的***，其中，所述隔膜(75)和所述阀密封件(78)被布置在所述孔(77)的相反侧(77L；77R)上。
8.根据权利要求6所述的***，其中，所述排气阀(71)包括阀弹簧(72)，所述阀弹簧(72)串联联接到所述隔膜(75)并且被布置用以将所述排气阀(71)保持成常开。
9.根据权利要求8所述的***，其中，所述排气阀(71)包括反作用弹簧(73)，所述反作用弹簧(73)串联联接到所述隔膜(75)并且被布置用以抵消所述阀弹簧(72)。
10.根据权利要求9所述的***，其中，所述隔膜(75)被布置成与所述孔(77)同轴。
11.根据权利要求9所述的***，其中，能够调节所述反作用弹簧(73)的预载荷(PL)。
12.根据权利要求9所述的***，其中，所述阀弹簧(72)和所述反作用弹簧(73)具有相同的弹簧常数。
13.根据权利要求1至2中的任一项所述的***，其中，所述有效区域(75S)和所述相反有效区域(75A)的有效尺寸(AS；AA)是相同的。
14.根据权利要求1至2中的任一项所述的***，其中，所述节流阀(62)具有在0.7毫米至1.2毫米之间的孔直径(OD)。
15.根据权利要求11所述的***，其中，通过螺钉(73S)来调节所述反作用弹簧(73)的预载荷(PL)。
16.气动***(100)，所述气动***(100)包括根据权利要求1至15中的任一项所述的压缩空气供应***(10)和呈车辆(1000)的空气悬架***(90S)形式的气动装置(90)。
17.用于操作根据权利要求1至15中的任一项所述的压缩空气供应***(10)的方法，在充气循环(CC)中，所述方法包括以下步骤：
-(CC1)操作所述空气压缩机单元(21)，用于将压缩空气供应到所述压缩空气供应源(1)；
-(CC2)将压缩空气流从所述压缩空气供应源(1)引导到所述压力控制端口(71S)，从而对所述排气阀(71)的所述有效区域(75S)进行加压，以便将所述排气阀(71)切换到所述关闭状态(CS)；
-(CC3)将压缩空气流从所述压缩空气供应源(1)经由所述空气干燥器(61)和所述节流阀(62)引导到所述压缩空气端口(2)，以便供应连接到所述压缩空气端口(2)的气动装置(90)；
-(CC4)将压缩空气流从所述压缩空气供应源(1)经由所述空气干燥器(61)和所述节流阀(62)引导到所述反压力控制端口(71A)，从而对所述排气阀(71)的所述相反有效区域(75A)进行加压；
-(CC5)如果施加在所述有效区域(75S)上的力(FS)高于施加在所述相反有效区域(75A)上的反作用力(FA)，则将所述排气阀(71)保持在关闭状态(CS)，
并且/或者在再生循环(RC)中，所述方法包括以下步骤：
-(RC1)使所述空气压缩机单元(21)保持暂停操作；
-(RC2)将压缩空气流从所述压缩空气端口(2)引导到所述反压力控制端口(71A)，从而对所述排气阀(71)的所述相反有效区域(75A)进行加压；
-(RC3)将压缩空气流从所述压缩空气端口(2)经由所述空气干燥器(61)和所述节流阀(62)引导到所述压力控制端口(71S)，从而对所述排气阀(71)的所述相反有效区域(75A)进行加压；
-(RC4)如果施加在所述有效区域(75S)上的力(FS)低于施加在所述相反有效区域(75A)上的反作用力(FA)，则将所述排气阀(71)切换到所述打开状态(OS)；
-(RC5)将压缩空气流从所述压缩空气端口(2)经由所述空气排除管线(70)引导到所述空气排除端口(3)。
18.根据权利要求17所述的方法，包括以下步骤：
-(CC6)如果施加在所述有效区域(75S)上的力(FS)低于施加在所述相反有效区域(75A)上的反作用力(FA)，则将所述排气阀(71)切换到所述打开状态(OS)。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，如果由于对所述排气阀(71)的所述有效区域(75S)加压而施加在所述有效区域(75S)上的力(FS)高于由于对所述排气阀(71)的所述相反有效区域(75A)加压而施加在所述相反有效区域(75A)上的反作用力(FA)，则所述排气阀(71)被保持在并且/或者切换到关闭状态(CS)。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，如果由于对所述排气阀(71)的所述有效区域(75S)加压而施加在所述有效区域(75S)上的力(FS)低于由于对所述排气阀(71)的所述相反有效区域(75A)加压而施加在所述相反有效区域(75A)上的反作用力(FA)，则所述排气阀(71)被保持在并且/或者切换到打开状态(OS)。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述排气阀(71)包括阀弹簧(72)，所述阀弹簧(72)串联联接到所述隔膜(75)并且被布置用以将所述排气阀(71)保持成常开，其中，所述排气阀(71)包括反作用弹簧(73)，所述反作用弹簧(73)串联联接到所述隔膜(75)并且被布置用以抵消所述阀弹簧(72)，其中，施加在所述有效区域(75S)上的所述力(FS)包括：第一力分量(FS1)，所述第一力分量(FS1)源自作用在所述有效区域(75S)上的压缩空气；以及第二力分量(FS2)，所述第二力分量(FS2)源自所述反作用弹簧(73)。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述排气阀(71)包括阀弹簧(72)，所述阀弹簧(72)串联联接到所述隔膜(75)并且被布置用以将所述排气阀(71)保持成常开，其中，施加在所述相反有效区域(75A)上的所述反作用力(FA)包括：第一反作用力分量(FA1)，所述第一反作用力分量(FA1)源自作用在所述相反有效区域(75A)上的压缩空气；以及第二反作用力分量(FA2)，所述第二反作用力分量(FA2)源自所述阀弹簧(72)。
CN201680088100.1A 2016-12-16 2016-12-16 压缩空气供应***和用以操作压缩空气供应***的方法 Active CN109562667B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2016/001769 WO2018109511A1 (en) 2016-12-16 2016-12-16 Compressed-air supply system and method to operating a compressed-air supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109562667A CN109562667A (zh) 2019-04-02
CN109562667B true CN109562667B (zh) 2022-08-09

Family

ID=57755402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680088100.1A Active CN109562667B (zh) 2016-12-16 2016-12-16 压缩空气供应***和用以操作压缩空气供应***的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11072218B2 (zh)
EP (1) EP3554868B1 (zh)
CN (1) CN109562667B (zh)
WO (1) WO2018109511A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115027185B (zh) * 2018-09-25 2024-04-02 亨德里克森美国有限责任公司 具有可调节最小输送压力的先导操作调节器
DE102020134359A1 (de) * 2020-12-21 2022-06-23 Zf Cv Systems Europe Bv Lufttrocknergehäuse, Lufttrockneranordnung, Druckluftversorgungsanlage, Fahrzeug
CN114604218B (zh) * 2022-03-16 2022-11-11 东风商用车有限公司 一种空气干燥器、气制动控制***和车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6415815B1 (en) * 2000-10-31 2002-07-09 Brian David Francis Blann Pressure relief valve
DE102010011433A1 (de) * 2009-12-23 2011-06-30 WABCO GmbH, 30453 Ventileinrichtung für eine Luftfederungsanlage
CN102666151A (zh) * 2009-12-23 2012-09-12 威伯科有限公司 用于空气悬架设备的阀门装置
WO2013152868A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Lufttrockner mit eine membrane beinhaltender regenerationsluft-schalteinrichtung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3054386A (en) * 1959-02-13 1962-09-18 Gen Motors Corp Brake booster unit
JPS58210825A (ja) 1982-06-03 1983-12-08 Nippon Air Brake Co Ltd 空気乾燥システム
DE3523403A1 (de) 1985-06-29 1987-01-02 Wabco Westinghouse Fahrzeug Einrichtung zum trocknen eines gasstroms
US4974911A (en) 1989-07-11 1990-12-04 American Standard Inc. Vent valve device
DE4134115A1 (de) 1991-10-15 1993-04-22 Knorr Bremse Ag Lufttrockner fuer von einem kompressor aufladbare druckluftanlagen, insbesondere druckluftbremsanlagen von fahrzeugen
DE19627403A1 (de) 1996-07-06 1998-01-08 Wabco Gmbh Druckgasanlage
DE19724747C1 (de) 1997-06-12 1998-06-25 Continental Ag Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge mit Luftfedern
CN101632893B (zh) 2009-08-12 2013-06-12 瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司 多功能空气干燥筒
EP2641648B1 (en) * 2010-11-15 2019-08-21 Nabtesco Automotive Corporation Silencer, exhaust valve, valve device, air dryer, compressed air supply device for vehicle, and compressed air supply system
DE102011109500A1 (de) 2010-12-16 2012-06-21 Wabco Gmbh Druckluftversorgungsanlage, pneumatisches System und Verfahren zum Betreiben einer Pneumatikanlage
JP5749569B2 (ja) * 2011-03-25 2015-07-15 ナブテスコオートモーティブ株式会社 プレッシャガバナ及びエアドライヤ
DE102014009419B4 (de) 2014-06-25 2023-06-07 Zf Cv Systems Hannover Gmbh Druckluftversorgungsanlage, pneumatisches System und Verfahren zum Steuern einer Druckluftversorgungssanlage
CN105822531B (zh) 2016-05-06 2017-11-14 清华大学 采用改进组合干燥器的电动制动空压机***启停控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6415815B1 (en) * 2000-10-31 2002-07-09 Brian David Francis Blann Pressure relief valve
DE102010011433A1 (de) * 2009-12-23 2011-06-30 WABCO GmbH, 30453 Ventileinrichtung für eine Luftfederungsanlage
CN102666151A (zh) * 2009-12-23 2012-09-12 威伯科有限公司 用于空气悬架设备的阀门装置
WO2013152868A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Lufttrockner mit eine membrane beinhaltender regenerationsluft-schalteinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP3554868B1 (en) 2022-03-09
CN109562667A (zh) 2019-04-02
US20200079170A1 (en) 2020-03-12
US11072218B2 (en) 2021-07-27
EP3554868A1 (en) 2019-10-23
WO2018109511A1 (en) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109562667B (zh) 压缩空气供应***和用以操作压缩空气供应***的方法
US9283942B2 (en) Vehicle compressed air supply device
US10288092B2 (en) Compressed-air supply installation, pneumatic system, and method for controlling a compressed-air supply installation
CN105015530B (zh) 用于车辆的电驻车制动器
US6907818B2 (en) System and method for providing dry filtered air to a brake actuator
US20230083111A1 (en) Electric parking brake
CN108426080B (zh) 充气***的电磁阀
KR102011525B1 (ko) 압축 공기 처리 시스템, 및 이 압축 공기 처리 시스템의 작동 방법
US10989326B2 (en) Control of supply of air to a pneumatic valve actuator
US10549740B2 (en) Pressure-limiting valve
US10717336B2 (en) Compressed-air supply system, pneumatic system and method for operating a compressed-air supply system
CN111465520A (zh) 用于运行气动设施的压缩空气供应设施、方法和车辆
RU2761329C2 (ru) Распределительный клапан для железнодорожного транспортного средства (варианты)
US3361487A (en) Pulsating brake
CN110121439B (zh) 压缩空气供应设备、气动***和用于运行压缩空气供应设备或气动***的方法
JP2019084946A (ja) エアサスペンション装置
KR20180109079A (ko) 상용차용 브레이크 시스템
US20230012205A1 (en) Electropneumatic valve assembly, electropneumatic brake system, commercial vehicle
WO2019234475A1 (en) Air brake control valve
KR102520425B1 (ko) 상용차의 압축 공기 처리 장치용 언로딩 밸브 장치
CA2936275A1 (en) Quick-action bleeder valve device for pneumatic actuators of pneumatic systems, and pneumatic system having a quick-action bleeder valve device of this type
KR102550802B1 (ko) 상용차의 압축 공기 처리 장치용 언로딩 밸브 장치
US20230383770A1 (en) Safety valve arrangement and actuator system
US11592040B2 (en) Compressed-air treatment system and method for operating a compressed-air treatment system
GB2418237A (en) Internal breathing valve in a spring brake actuator

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: Brussels

Patentee after: ZF commercial vehicle systems Europe Ltd.

Country or region after: Belgium

Address before: Brussels

Patentee before: WABCO EUROPE BVBA

Country or region before: Belgium

CP03 Change of name, title or address