改进的慢降控制气阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及自卸车对控制气阀的控制，特别是指一种改进的慢降控制气阀。包括手把及手柄球，手把与操作盘的工作槽及工位适配，阀体内设有底端第一、第二阀孔，第二阀孔内设有由凸轮控制的举升顶芯，阀体上分别设有适配的举升、下降、慢降气道、进气道及工作接口；工位包括举升工位、中停、慢降及下降定位孔，第一阀孔内设压套、密封顶芯，压套中空且密封滑动装配于第一阀孔上部，密封顶芯与压套及顶芯下端密封，顶芯设于压套中并与其上部密封，顶芯与凸轮底部之间设钢球，顶芯与密封顶芯间设弹簧；密封顶芯内设有通气孔，凸轮设有与钢球及压套对应的第一、第二凸轮曲面。本发明解决了现有技术中装置体积大、易产生误操作等问题，具有易实现精确控制、动作执行同步性好、误操作可能性低等优点。
【专利说明】
改进的慢降控制气阀
所属技术领域
[0001 ]本发明涉及自卸车对控制气阀的控制，特别是指一种改进的慢降控制气阀。
【背景技术】
[0002]目前用于自卸车车厢的举升、中停、下降、定速慢降的控制一般采用操纵控制气阀，通过气路连接到慢降气控换向阀，通过慢降气控换向阀的动作控制油缸的升降来实现的。现有技术中存在的问题如下:一是装置的体积较大，组要对多个操作手柄进行组合控制完成功能实现;二是由于装置体积大，导致在驾驶室内安装上述装置的空间局促，由于安装位置受到较大的局限导致使用过程中容易产生肢体或衣物刮蹭的现象，因此产生误操作信号并传递至执行机构，严重时会产生车辆在行进过程中车厢举升损毁构筑物(主要是桥梁)或线缆的结果。
[0003]相关的专利文献报道包括:
[0004]专利号为201320200195.5的专利文献中公开了一种三位四通控制气阀，其主要结构是该控制气阀的阀体上部设置阀盖，阀盖顶部设置阀盖凹槽，阀盖凹槽上设置定位槽;手柄穿过阀盖凹槽，手柄末端为脚丫状结构，手柄上部外围设置手柄帽、复位弹簧、手柄套;手柄套底部设置与定位槽配套的手柄套凸起；阀体内部左侧自下向上设置弹簧座、回位弹簧1、密封垫、上升阀芯、回位弹簧II;阀体内部右侧自下向上设置弹簧座、O型密封圈、回位弹簧1、密封垫、回位弹簧II1、下降阀芯总成，构成滑阀式三位四通控制气阀。该专利文献的主要是通过单手柄操作实现控制功能的完成，采用比例慢降的方式控制车厢的下降速度，但是其结构设计中存在如下问题:一是由于加工装配存在误差，不能有效保证批量化生产中单台装置的气压与手柄的下压距离实现良好匹配;二是由于远距离传输气压变化信号，导致执行机构中存在延时现象，不能对车厢的下降速度实现实时控制;三是对车厢下降速度仅凭借驾驶人员的目测完成，同时凭借手控操作持续保持该工作状态，如果误操作导致下降速度过快极易对车辆底盘造成冲击。
[0005]申请号为201310126598.4的发明专利申请中公开了一种径向力平衡式手动控制气阀，其主要结构包括阀体、转动阀芯、手柄、定位弹簧、密封垫，气口接头、阀体，手柄连接转动阀芯置于阀体内孔中，手柄转动，使转动阀芯在阀体内孔中转动，转动时钢球在内置在转动阀芯上的定位弹簧作用下，分别落入阀体各定位槽C中；两个密封垫对称放置在转动阀芯外圆密封槽内，密封垫与阀体内孔壁形成两个气室A，两气室并通过气道相连通，阀体开设四个气道分别通过气口接头与外路接通，根据定位孔确定换向位置，分别实现气室与各气口气道的断开或接通。该专利文献主要在工位切换过程中，通过控制阀芯的转动角度实现气路的导通及关闭。上述现有技术存在的主要问题如下:一是按照上述结构分析，其下降过程的实现顺序应为先快降然后慢降，在车辆负载较大且需要实现小位移量的下降控制时不易实现;二是由于其气路导通及关闭的切换是通过开设于阀芯内同一径向平面上的气室与气道之间的相对贴合切换转动实现的，在过孔动作切换过程中会对密封垫产生机械式咬切损伤，对密封垫的密封性能及使用寿命产生影响，严重时甚至会因密封结构破坏造成其功能的丧失，导致执行机构的误动作。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种结构简单紧凑、易于实现车厢小位移量下降控制、密封结构稳定可靠的改进的慢降控制气阀。
[0007]本发明的整体技术构造是:
[0008]改进的慢降控制气阀，包括装配于凸轮杆顶端且由手把、手柄球组成的手控装置，手把与凸轮上设置的操作盘表面开设的工作槽及工位适配，阀体设置于凸轮下方且其内部纵向分布、间隔平行开设有第一阀孔及第二阀孔，第一阀孔及第二阀孔下端分别对应封装有第一密封堵、第二密封堵，第二阀孔内设有举升顶芯，举升顶芯顶部与凸轮下端弹性顶压配合并通过操作盘内表面轴向限位，举升顶芯中部与第二阀孔内壁密封装配且其内部纵向设有气孔，阀体上分别开设有对应适配的工作气道及工作接口 ；所述的工位包括依次间隔开设于工作槽表面的举升工位、中停定位孔、慢降定位孔、下降定位孔，第一阀孔内自上至下依次设有压套、密封顶芯，压套内部中空并由操作盘内表面轴向限位，压套通过第一密封圈密封滑动装配于第一阀孔上部，密封顶芯上部分别与压套及顶芯下端挤压密封，顶芯同轴套装于压套内部空腔中并通过第二密封圈与压套上部实现密封，顶芯与凸轮底部之间设有钢球，弹簧设置于顶芯与密封顶芯之间；密封顶芯内部贯通开设有通气孔；
[0009]所述的工作气道包括开设于阀体上且互不连通的举升气道、下降气道、慢降气道、进气道，进气道的内端分别连通第一密封堵与第一阀孔、第二密封堵与第二阀孔所形成的密封腔，举升气道的内端连通第三密封圈与第二密封堵之间的第二阀孔，下降气道的内端连通下密封圈与第一密封堵之间的第一阀孔内腔，慢降气道的内端连通上密封圈与下密封圈之间的第一阀孔内腔；
[0010]凸轮分别设有与钢球及压套对应的第一凸轮曲面、第二凸轮曲面，其中第一凸轮曲面与钢球对应并夹设于间隔设置的第二凸轮曲面之间，第二凸轮曲面分别与压套上表面两侧对应。
[0011]本发明的具体结构还有:
[0012]为减小对于密封构件的损伤，同时满足密封性能的可靠，优选的技术实现方式是，压套底端呈球面环形凸起，顶芯底端呈球面环形凸起，密封顶芯通过设置于密封顶芯及第一阀孔内壁之间的第三复位弹簧分别与顶芯及压套下端采用挤压密封。
[0013]举升气道、下降气道、慢降气道，进气道的外端分别与阀体下端设置的举升接口、下降接口、慢降接口，进气接口对应连接。
[0014]举升顶芯顶部与凸轮下端弹性顶压配合优选采用复位弹簧作为弹性构件，复位弹簧的装配可以采用多种方式，均不脱离本发明的技术实质，其中优选的技术实现方式是，举升顶芯通过设置于举升顶芯及第二阀孔内壁的第二复位弹簧与凸轮下表面弹性顶压配合，举升顶芯上端通过操作盘内表面开设的第二卡槽实现轴向限位。
[0015]举升顶芯与第二阀孔内壁实现密封优选采用如下方式实现，举升顶芯中部通过第三密封圈与第二阀孔内壁实现密封。
[0016]气孔顶端开口于第三密封圈上方的举升顶芯侧壁且通过阀体上开设的排气孔与外部连通。
[0017]为便于实现密封功能同时便于满足工位的切换，优选的技术实现方式是，第一密封圈包括纵向间隔设置的上密封圈及下密封圈，上密封圈与下密封圈之间的压套上的开孔与其内部空腔连通，压套通过操作盘内表面设有的第一卡槽实现轴向限位。
[0018]更为优化的密封结构是，所述的顶芯底端与密封顶芯上部固定的环形橡胶垫采用轴向挤压密封。
[0019]弹簧优选采用如下技术实现方式装配，弹簧下端位于密封顶芯上部开设的阶孔中。
[0020]控制手柄优选的结构形式是，所述的手把套装滑动装配于手柄球下方的凸轮杆外侦U，手把上端与手柄球下部通过套装于凸轮杆上的第一复位弹簧弹性顶压配合，操作盘下部与阀体上表面固定装配。
[0021 ]本发明所取得的实质性特点及显著的技术进步在于:
[0022]1、由于采用操作盘的工作槽上依次开设的举升工位、中停定位孔、慢降定位孔、下降定位孔，以及密封顶芯、顶芯以及第一阀孔等结构设计，使下降过程中的实现顺序为先慢降然后正常下降，在降低下降速度的同时便于操作者观察及控制车厢下降的位移量，能够更为容易地实现精确控制。
[0023]2、压套及顶芯下端与密封顶芯上部固定的环形橡胶垫采用轴向挤压密封，以及密封顶芯、举升顶芯下端分别与第一、第二密封堵采用轴向挤压密封，并由复位弹簧形成补偿，密封可靠性好，橡胶密封件在动作切换过程中所承受的仅为挤压作用，不易产生机械损伤，有效保证了橡胶密封件的使用寿命。
[0024]3、与气控换向阀配合使用控制车厢举升、中停、下降、慢降工位的切换，工位设置及状态切换准确，远程控制时执行动作时同步性好。
[0025]4、在考虑各零部件功能作用的同时，优化了凸轮、顶芯、密封顶芯，压套等关键部件的结构，使阀体的结构更加紧凑，有效减小了装置的体积及安装厚度，在方便安装于驾驶室内狭小空间的同时极大降低了因刮蹭导致的误操作的可能性。
[0026]5、采用单手柄实现多工位切换的结构设计，在简化操作且易于掌握的前提下，极大降低了误操作的可能性。
[0027]6、手把下端弹性嵌入操作盘工作槽上各工位的结构设计，使中停、慢降、下降工作状态明确且易于实现安全锁定，有效避免了因意外刮蹭碰撞导致的工位非正常切换。
【附图说明】
[0028]图1是本发明的整体结构示意图。
[0029]图2是图1的A-A向视图。
[0030]图3是操作盘的工作槽结构示意图。
[0031]图4是阀体工作接口结构示意图。
[0032I图5是凸轮结构示意图。
[0033]图6是图5的右视图。
[0034]附图中的附图标记如下:
[0035]1、手把;2、凸轮;3、操作盘;4、第一卡槽;5、上密封圈;6、第二密封圈；7、慢降气道；
8、下密封圈；9、下降气道;10、第一密封堵；11、手柄球；12、第一复位弹簧;13、第二卡槽;14、举升顶芯；15、第二复位弹簧；16、阀体；17、第三密封圈；18、举升气道；19、进气道;20、第二密封堵;21、钢球;22、压套；23、顶芯；24、弹簧;25、密封顶芯；26、第三复位弹簧;27、下降接口 ；28、第一阀孔;29、第二阀孔;30、举升接口 ；31、慢降接口 ；32、进气接口 ；33、第一凸轮曲面;34、第二凸轮曲面;35、导气孔;36、气孔;A、下降定位孔;B、慢降定位孔;C、中停定位孔。
【具体实施方式】
[0036]附图给出了本发明的实施例，以下结合附图对本发明的实施例作进一步描述，但不应理解为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书所做出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。
[0037]本实施例的整体技术构思如图示，其中包括装配于凸轮2杆顶端且由手把1、手柄球11组成的手控装置，手把I与凸轮2上设置的操作盘3表面开设的工作槽及工位适配，阀体16设置于凸轮2下方且其内部纵向分布、间隔平行开设有第一阀孔28及第二阀孔29，第一阀孔28及第二阀孔29下端分别对应封装有第一密封堵10、第二密封堵20，第二阀孔29内设有举升顶芯14，举升顶芯14顶部与凸轮2下端弹性顶压配合并通过操作盘3内表面轴向限位，举升顶芯14中部与第二阀孔29内壁密封装配且其内部纵向设有气孔36，阀体16上分别开设有对应适配的工作气道及工作接口；所述的工位包括依次间隔开设于工作槽表面的举升工位、中停定位孔C、慢降定位孔B、下降定位孔A，第一阀孔28内自上至下依次设有压套22、密封顶芯25，压套22内部中空并由操作盘3内表面轴向限位，压套22通过第一密封圈密封滑动装配于第一阀孔28上部，密封顶芯25上部分别与压套22及顶芯23下端挤压密封，顶芯23同轴套装于压套22内部空腔中并通过第二密封圈6与压套22上部实现密封，顶芯23与凸轮2底部之间设有钢球21，弹簧24设置于顶芯23与密封顶芯25之间；密封顶芯25内部贯通开设有通气孔；
[0038]所述的工作气道包括开设于阀体16上且互不连通的举升气道18、下降气道9、慢降气道7、进气道19，进气道19的内端分别连通第一密封堵10与第一阀孔28、第二密封堵20与第二阀孔29所形成的密封腔，举升气道18的内端连通第三密封圈17与第二密封堵20之间的第二阀孔29，下降气道9的内端连通下密封圈8与第一密封堵10之间的第一阀孔28内腔，慢降气道7的内端连通上密封圈5与下密封圈8之间的第一阀孔28内腔；
[0039]凸轮2分别设有与钢球21及压套22对应的第一凸轮曲面33、第二凸轮曲面34，其中第一凸轮曲面33与钢球21对应并夹设于间隔设置的第二凸轮曲面34之间，第二凸轮曲面分别与压套22上表面两侧对应。
[0040]压套22底端呈球面环形凸起，顶芯23底端呈球面环形凸起，密封顶芯25通过设置于密封顶芯25及第一阀孔28内壁之间的第三复位弹簧26分别与顶芯23及压套22下端采用挤压密封。
[0041]举升气道18、下降气道9、慢降气道7，进气道19的外端分别与阀体16下端设置的举升接口 30、下降接口 27、慢降接口 31，进气接口 32对应连接。
[0042]举升顶芯14通过设置于举升顶芯14及第二阀孔29内壁的第二复位弹簧15与凸轮2下表面弹性顶压配合，举升顶芯14上端通过操作盘3内表面开设的第二卡槽13实现轴向限位。
[0043]举升顶芯14中部通过第三密封圈17与第二阀孔29内壁实现密封。
[0044]气孔36顶端开口于第三密封圈17上方的举升顶芯14侧壁且通过阀体16上开设的排气孔与外部连通。
[0045]第一密封圈包括纵向间隔设置的上密封圈5及下密封圈8，上密封圈5与下密封圈8之间的压套22上的开孔与其内部空腔连通，压套22通过操作盘3内表面设有的第一卡槽4实现轴向限位。
[0046]所述的顶芯23底端与密封顶芯25上部固定的环形橡胶垫采用轴向挤压密封。
[0047]弹簧24下端位于密封顶芯25上部开设的阶孔中。
[0048]所述的手把I套装滑动装配于手柄球11下方的凸轮2杆外侧，手把I上端与手柄球11下部通过套装于凸轮2杆上的第一复位弹簧12弹性顶压配合，操作盘3下部与阀体16上表面固定装配。
[0049]本实施例的工作原理如下:
[0050]举升状态:拉起手把I并扳动手柄球11至工作槽一端的举升工位，凸轮2下压使举升阀芯14下移，顶开第二密封堵20，进气道19与举升气道18连通，压缩空气作用于与举升接口相连的气控换向阀使其处于举升状态。
[0051]中停状态:扳动手柄球11至中停定位孔C，手把I在第一复位弹簧12作用下其底端嵌入中停定位孔C并锁定，此时第一密封堵10、第二密封堵20处于密封状态，在第三复位弹簧26的作用下压套22上移并由第一卡槽限位4，举升阀芯14在第二复位弹簧15的作用下上移并由第二卡槽限位13，举升气道18、慢降气道7、下降气道9分别与外界连通，与举升接口相连的气控换向阀在不受外力作用下处于中停状态。
[0052]慢降、下降状态:首先拉起手把I并扳动手柄球11至慢降定位孔B，手把I在第一复位弹簧12作用下其底端嵌入慢降定位孔B并锁定，凸轮2的第一凸轮曲面33下压作用于钢球21上，第二凸轮曲面34对压套22上表面不产生顶压，钢球21下移推动顶芯23下移，顶芯23下端与密封顶芯25上部固定的环形橡胶垫处于密封状态并同时推动密封顶芯(25)下移，同时压套22底端与密封顶芯25上部固定的环形橡胶垫处于导通状态;密封顶芯25下端与第一密封堵10上表面形成密封并使其处于打开状态，此时进气道19分别与下降气道9、慢降气道7连通。压缩空气作用于与慢降接口 31、下降接口 27相连的气控换向阀，因气控换向阀中的慢降活塞与下降活塞同时工作才能使其处于慢降状态，所以气控换向阀处于慢降状态。
[0053]拉起手把I并扳动手柄球11至下降定位孔A，手把I在第一复位弹簧12作用下其底端嵌入下降定位孔A并锁定，凸轮2的第二凸轮曲面34下压作用于压套22上表面使其下移，压套22下端与密封顶芯25上部固定的环形橡胶垫处于密封状态，进气道19与下降气道9保持连通并与慢降气道7处于封闭状态。与此同时凸轮2的第一凸轮曲面33失去对钢球21的下压作用，钢球21与顶芯23在弹簧24的作用下上移，顶芯23下端与与密封顶芯25上部固定的环形橡胶垫处于导通状态，慢降气道7的内端与外界导通，使气控换向阀的慢降活塞复位，下降活塞处于正常工位，气控换向阀处于正常下降状态。
【主权项】
1.改进的慢降控制气阀，包括装配于凸轮(2)杆顶端且由手把(I)、手柄球(11)组成的手控装置，手把(I)与凸轮(2)上设置的操作盘(3)表面开设的工作槽及工位适配，阀体(16)设置于凸轮(2)下方且其内部纵向分布、间隔平行开设有第一阀孔(28)及第二阀孔(29)，第一阀孔(28)及第二阀孔(29)下端分别对应封装有第一密封堵(10)、第二密封堵(20)，第二阀孔(29)内设有举升顶芯(14)，举升顶芯(14)顶部与凸轮(2)下端弹性顶压配合并通过操作盘(3)内表面轴向限位，举升顶芯(14)中部与第二阀孔(29)内壁密封装配且其内部纵向设有气孔(36)，阀体(16)上分别开设有对应适配的工作气道及工作接口 ；其特征在于所述的工位包括依次间隔开设于工作槽表面的举升工位、中停定位孔(C)、慢降定位孔(B)、下降定位孔(A)，第一阀孔(28)内自上至下依次设有压套(22)、密封顶芯(25)，压套(22)内部中空并由操作盘(3)内表面轴向限位，压套(22)通过第一密封圈密封滑动装配于第一阀孔(28)上部，密封顶芯(25)上部分别与压套(22)及顶芯(23)下端挤压密封，顶芯(23)同轴套装于压套(22)内部空腔中并通过第二密封圈(6)与压套(22)上部实现密封，顶芯(23)与凸轮(2)底部之间设有钢球(21)，弹簧(24)设置于顶芯(23)与密封顶芯(25)之间；密封顶芯(25)内部贯通开设有通气孔； 所述的工作气道包括开设于阀体(16)上且互不连通的举升气道(18)、下降气道(9)、慢降气道(7)、进气道(19)，进气道(19)的内端分别连通第一密封堵(10)与第一阀孔(28)、第二密封堵(20)与第二阀孔(29)所形成的密封腔，举升气道(18)的内端连通第三密封圈(17)与第二密封堵(20)之间的第二阀孔(29)，下降气道(9)的内端连通下密封圈(8)与第一密封堵(10)之间的第一阀孔(28)内腔，慢降气道(7)的内端连通上密封圈(5)与下密封圈(8)之间的第一阀孔(28)内腔； 凸轮(2)分别设有与钢球(21)及压套(22)对应的第一凸轮曲面(33)、第二凸轮曲面(34)，其中第一凸轮曲面(33)与钢球(21)对应并夹设于间隔设置的第二凸轮曲面(34)之间，第二凸轮曲面分别与压套(22)上表面两侧对应。2.根据权利要求1所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于压套(22)底端呈球面环形凸起，顶芯(23)底端呈球面环形凸起，密封顶芯(25)通过设置于密封顶芯(25)及第一阀孔(28)内壁之间的第三复位弹簧(26)分别与顶芯(23)及压套(22)下端采用挤压密封。3.根据权利要求1所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于举升气道(18)、下降气道(9)、慢降气道(7)，进气道(19)的外端分别与阀体(16)下端设置的举升接口(30)、下降接口(27)、慢降接口( 31)，进气接口( 32)对应连接。4.根据权利要求1所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于举升顶芯(14)通过设置于举升顶芯(14)及第二阀孔(29)内壁的第二复位弹簧(15)与凸轮(2)下表面弹性顶压配合，举升顶芯(14)上端通过操作盘(3)内表面开设的第二卡槽(13)实现轴向限位。5.根据权利要求1所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于举升顶芯(14)中部通过第三密封圈(17)与第二阀孔(29)内壁实现密封。6.根据权利要求1所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于气孔(36)顶端开口于第三密封圈(17)上方的举升顶芯(14)侧壁且通过阀体(16)上开设的排气孔与外部连通。7.根据权利要求1所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于所述的第一密封圈包括纵向间隔设置的上密封圈(5)及下密封圈(8)，上密封圈(5)与下密封圈(8)之间的压套(22)上的开孔与其内部空腔连通，压套(22)通过操作盘内表面设有的第一卡槽(4)实现轴向限位。8.根据权利要求2所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于所述的顶芯(23)底端与密封顶芯(25)上部固定的环形橡胶垫采用轴向挤压密封。9.根据权利要求1所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于所述的弹簧(24)下端位于密封顶芯(25)上部开设的阶孔中。10.根据权利要求1所述的改进的慢降控制气阀，其特征在于所述的手把(I)套装滑动装配于手柄球(11)下方的凸轮(2)杆外侧，手把(I)上端与手柄球(11)下部通过套装于凸轮(2)杆上的第一复位弹簧(12)弹性顶压配合，操作盘(3)下部与阀体(16)上表面固定装配。
【文档编号】F16K11/16GK105864461SQ201610340048
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月22日
【发明人】梁立川, 张利剑, 乔清华
【申请人】河北睿智辰诚液压机械科技有限公司