本發(fā)明涉及一種閥門，特別是一種壓力控制自動排放閥。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃機車的空氣管路中有油水分離器，用于分離壓縮空氣中的油污和水分，從油水分離器中分離出的油污和水分積留多了，則需要及時排放；若用人工排放，會費人工費精力；若不排放，會導致空氣凈化效果不好，純凈壓縮空氣中夾雜著油污和水分，并且影響整個氣動系統(tǒng)工作性能，直接導致冬季空氣制動管路老是結(jié)冰，給防寒防凍增加負擔。

內(nèi)燃機車空氣管路的油水分離器是空氣干燥器的附屬裝置，其使用目的是分離出空氣被壓縮的過程中夾雜的氣態(tài)潤滑油和水蒸氣，從而凈化空氣。當壓縮空氣進入油水分離器殼體后，氣流產(chǎn)生環(huán)形回轉(zhuǎn)，流向和速度發(fā)生急劇變化，這樣使得壓縮空氣中夾雜的氣態(tài)潤滑油和水蒸氣在離心力和慣性力作用下，通過離心撞擊和水洗，將密度比壓縮空氣大的氣態(tài)潤滑油和水蒸氣分離成為液態(tài)，并沉降在殼體底部。使用時間長了，會有很多從氣體中分離出的水，水中夾雜著油污，這時只要手動排放此油水分離器的排水閥門就可以了。

存在的主要問題：

1.目前的使用情況下，污水多時是通過人工定期排放的，否則積水多了會導致干燥器運行效果不好。

2.若是在冬季，過多的積水還會致使該空氣管路結(jié)冰。

3.若想要實現(xiàn)人工定期排水，保證油水分離器的正常有效使用，勢必會增加操作工人的勞動強度。

4.因為該油水分離器位于室外的機車風泵間的底部，同時，在機車作業(yè)時間內(nèi)，往往不具備能及時手動排污的條件。

5.冬季氣溫低散熱快，致使殘留在油水分離器中的污水凍結(jié)，不能正常排污。

存在的主要限制條件：

1.不能大規(guī)模改造原有系統(tǒng)。

2.不能投入過多成本。

3.在安全操作的情況下，不能給操作工人帶來危險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明通過將油水分離器下部的排污閥門拆下，加裝壓力控制的自動排放閥，利用油水分離器中的壓縮空氣，能夠隨時排出油水分離器中的雜質(zhì)，有效地防止油水分離器的凍結(jié)，提供一種壓力控制自動排放閥。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種壓力控制自動排放閥，包括閥體、閥芯、彈簧，所述的閥體的上部設(shè)有閥體入口，閥體入口與油水分離器的下部相連，閥體的下部設(shè)有閥體出口，用于排放雜質(zhì)，閥體入口與閥體出口上下相通，所述的閥芯設(shè)置在閥體內(nèi)部，閥芯的下部與彈簧的一端相連，彈簧的另一端與閥體下部相連。

其中，所述的閥體設(shè)有包括第一圓柱體和第二圓柱體，第一圓柱體和第二圓柱體呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，閥芯與閥體入口為線接觸。

其中，所述的閥芯為球體，閥芯的直徑大于閥體入口和第二圓柱體的直徑，閥芯的直徑小于第一圓柱體的直徑。

其中，所述的閥芯的上部為圓錐體或圓臺結(jié)構(gòu)，閥芯的下部為圓柱體結(jié)構(gòu)，閥芯內(nèi)部的上部在水平方向設(shè)有十字通孔，十字通孔的交點處設(shè)有豎直向下的排水孔，閥芯內(nèi)部的下部設(shè)有凹槽，凹槽的上部與排水孔相連，閥芯上部的圓錐體或圓臺結(jié)構(gòu)的最大直徑大于閥體入口的直徑，閥芯下部的圓柱體的直徑小于第一圓柱體的直徑，閥芯下部的圓柱體與第二圓柱體間隙配合，閥芯下部的圓柱體直徑大于閥體出口的直徑。

其中，所述的閥體內(nèi)部設(shè)有第一圓柱體和第二圓柱體，第一圓柱體和第二圓柱體呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，閥芯與閥體入口為面接觸。

其中，所述的閥芯為球體，閥體入口的下端為與球體的球面相對應的曲面結(jié)構(gòu)，保證球體與閥體入口是面接觸，閥芯與第二圓柱體的上部為線接觸，閥芯的直徑大于閥體入口和第二圓柱體的直徑，閥芯的直徑小于第一圓柱體的直徑。

其中，所述的閥芯的上部為圓錐體或圓臺結(jié)構(gòu)，閥芯的下部為圓柱體結(jié)構(gòu)，閥芯內(nèi)部的上部在水平方向設(shè)有十字通孔，十字通孔的交點處設(shè)有豎直向下的排水孔，閥芯內(nèi)部的下部設(shè)有凹槽，凹槽的上部與排水孔相連，閥體入口的下端為與閥芯上部的圓錐體或圓臺結(jié)構(gòu)的錐面相對應的曲面結(jié)構(gòu)，閥芯上部的圓錐體或圓臺結(jié)構(gòu)的最大直徑大于閥體入口的直徑，閥芯下部的圓柱體的直徑小于第一圓柱體的直徑，閥芯下部的圓柱體與第二圓柱體間隙配合，閥芯下部的圓柱體直徑大于閥體出口的直徑。

其中，所述的閥芯為圓柱體結(jié)構(gòu)，閥芯的內(nèi)部設(shè)有通孔，閥芯的兩側(cè)設(shè)有周槽，閥體內(nèi)部的中間設(shè)有第一圓柱體，第一圓柱體的上下分別設(shè)有第二圓柱體，閥芯的與第二圓柱體間隙配合，閥芯的直徑小于第一圓柱體的直徑，閥芯的直徑大于閥體入口和閥體出口的直徑。

其中，所述的閥體內(nèi)部設(shè)有空心結(jié)構(gòu)的第一棱柱體、第二棱柱體，第一棱柱體的上下分別設(shè)有第二棱柱體，閥芯與閥體入口或閥體出口上部的第二棱柱體為面接觸。

其中，所述的閥芯為棱柱體結(jié)構(gòu)，閥芯的內(nèi)部設(shè)有通孔，閥芯的兩側(cè)設(shè)有周槽，閥芯與閥體的第二棱柱體間隙配合，閥芯的底面邊長小于閥體的第一棱柱體對應的底面邊長。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的一種壓力控制自動排放閥，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便；避免人工排放費時費力，也避免了排放不及時引起的不良影響；當內(nèi)燃機車的空氣管路中有壓縮空氣時，自動排放閥的內(nèi)腔充入壓縮空氣，空氣的壓力推動閥芯下移，關(guān)閉排放閥口，當空氣管路中沒有壓縮空氣時，自動排放閥的內(nèi)腔沒有推動閥芯向下的空氣壓力，閥芯在彈簧作用下向上移動，在上移過程中打開排放閥口，排出油水分離器中的油污和水污等雜質(zhì)，能夠在系統(tǒng)沒有壓縮空氣或系統(tǒng)內(nèi)空氣沒有壓力時及時有效的排出油水分離器中的雜質(zhì)，有效地防止油水分離器的凍結(jié)；冬季還可以考慮將自動排水閥外接電源，防止排水閥的閥口凍結(jié)。該自動排放閥還可以應用于其他內(nèi)部通有壓縮空氣的裝置的底部，用于排放裝置中的油、水等雜質(zhì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥線接觸時的球形閥芯位于閥體內(nèi)最上位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥線接觸時的球形閥芯位于閥體內(nèi)最下位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥線接觸時的球形閥芯位于閥體內(nèi)中間位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥線接觸時的錐形閥芯位于閥體內(nèi)最上位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥線接觸時的錐形閥芯位于閥體內(nèi)最下位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥線接觸時的錐形閥芯位于閥體內(nèi)中間位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖7為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥線接觸時的錐形閥芯與閥體入口配合的局部放大圖。

圖8為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥的錐形閥芯的A-A剖視圖。

圖9為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的球形閥芯位于閥體內(nèi)最上位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖10為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的球形閥芯與閥體入口配合的局部放大圖。

圖11為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的錐形閥芯位于閥體內(nèi)最上位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖12為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的錐形閥芯與閥體入口配合的局部放大圖。

圖13為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的圓柱閥芯位于閥體內(nèi)最上位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖14為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的圓柱閥芯位于閥體內(nèi)最下位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖15為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的圓柱閥芯位于閥體內(nèi)中間位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖16為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的圓柱閥芯的B-B剖視圖。

圖17為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的四棱柱閥芯位于閥體內(nèi)最上位置時的結(jié)構(gòu)圖。

圖18為本發(fā)明一種壓力控制自動排放閥面接觸時的四棱柱閥芯的C-C剖視圖。

圖中：1、閥體，2、閥芯，3、彈簧，4、閥體入口，5、閥體出口，6、容器出口，7、第一圓柱體，8、第二圓柱體，9、十字通孔，10、排水孔，11、凹槽，12、通孔，13、周槽，14、第一棱柱體，15、第二棱柱體。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

實施例1

如圖1-3所示，一種壓力控制自動排放閥，包括閥體1、閥芯2、彈簧3，閥體1的上部設(shè)有閥體入口4，閥體入口4與油水分離器的下部相連，閥體1的下部設(shè)有閥體出口5，用于排放雜質(zhì)，閥體入口4與閥體出口5上下相通，閥芯2設(shè)置在閥體1內(nèi)部，閥芯2的下部與彈簧3的一端固定相連，彈簧3的另一端與閥體1下部固定相連。閥體1的上部與油水分離器的下部可以通過螺紋連接、管箍連接、焊接、過盈配合、鍵、銷等方式密封相連。閥芯2和閥體1與彈簧3的連接可以為焊接、螺絲固定等等。

閥體1內(nèi)部設(shè)有第一圓柱體7和第二圓柱體8，第一圓柱體7和第二圓柱體8呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，閥芯2與閥體入口4和閥體出口5上部的第二圓柱體8為線接觸。閥芯2為球體，閥芯1的直徑大于閥體入口4和第二圓柱體8的直徑，閥芯2的直徑小于第一圓柱體7的直徑，閥體入口4或第二圓柱體8與第一圓柱體7相連處為垂直連接；球體的材料可以為金屬、塑料等。

彈簧3給閥芯2向上的推力要大于閥芯2的重力、閥芯2與閥體1間摩擦力和閥芯2上部污水重力這三者的總和，使得油水分離器中沒有氣壓或氣壓很小時，閥芯2可以在彈簧力作用下向上移動，從而排出油污和水分；但彈簧3給閥芯2的向上的推力不能過大，尤其是不能大于油水分離器中的氣壓，否則閥芯2可能一直位于最上位置，而導致不能排出油污和水分。

圖1為油水分離器系統(tǒng)不工作，容器內(nèi)無壓力時，閥芯2在彈簧力作用下位于最上端位置，閥芯2與閥體入口4接觸，此時不排污水；圖2為油水分離器系統(tǒng)工作，容器內(nèi)有壓力時，閥芯2在氣壓作用下位于最下端位置，閥芯2與閥體出口5上部的第二圓柱體8接觸，此時不排污水；圖3為油水分離器系統(tǒng)停止工作后，容器內(nèi)壓力卸掉，閥芯2在彈簧力作用下由下往上運動，由于閥芯2直徑小于第一圓柱體7的直徑，此過程中排污水。

實施例2

如圖4-8所示，閥體1內(nèi)部設(shè)有第一圓柱體7和第二圓柱體8，第一圓柱體7和第二圓柱體8呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，閥芯2與閥體入口4為線接觸。閥芯2的上部為圓臺結(jié)構(gòu)，閥芯2的下部為圓柱體結(jié)構(gòu)，閥芯2內(nèi)部的上部在水平方向設(shè)有十字通孔9，十字通孔9的交點處設(shè)有豎直向下的排水孔10，閥芯2內(nèi)部的下部設(shè)有凹槽11，凹槽11的上部與排水孔10相連，閥芯2上部的圓臺結(jié)構(gòu)的最大直徑大于閥體入口4的直徑，閥芯2下部的圓柱體的直徑小于第一圓柱體7的直徑，閥芯2下部的圓柱體直徑略小于第二圓柱體8的直徑，使閥芯2與第二圓柱體8間隙配合，閥芯2下部的圓柱體直徑大于閥體出口5的直徑。

如圖4所示，油水分離器系統(tǒng)不工作，容器內(nèi)無壓力時，閥芯2在彈簧力作用下位于最上端位置，閥芯2上部與閥體入口4緊密接觸，閥芯2下部與第二圓柱體8間隙配合，此時不排污水；如圖5所示，油水分離器系統(tǒng)工作，容器內(nèi)有壓力時，閥芯2在氣壓作用下位于最下端位置，閥芯2的十字通孔9位于第二圓柱體8內(nèi)，與第二圓柱體8緊密接觸，此時不排污水；如圖6所示，油水分離器系統(tǒng)停止工作后，容器內(nèi)壓力卸掉，閥芯2在彈簧力作用下由下往上運動，當十字通孔9從第二圓柱體8內(nèi)露出時，十字通孔9位于第一圓柱體7內(nèi)，此時污水從十字通孔9流入閥芯2內(nèi)的豎直排水孔10內(nèi)，最后從閥體出口5排出。其他結(jié)構(gòu)同實施例1。

實施例3

如圖9和10所示，閥體1內(nèi)部設(shè)有第一圓柱體7和第二圓柱體8，第一圓柱體7和第二圓柱體8呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，閥芯2與閥體入口4為面接觸。閥芯2為球體，閥體入口4的下端為與球體的球面相對應的曲面結(jié)構(gòu)，保證球體與閥體入口4是面接觸，閥芯2與第二圓柱體8為線接觸，閥芯2的直徑大于閥體入口4和第二圓柱體8的直徑，閥芯2的直徑小于第一圓柱體7的直徑。其他結(jié)構(gòu)同實施例1。

實施例4

如圖11和12所示，閥體1內(nèi)部設(shè)有第一圓柱體7和第二圓柱體8，第一圓柱體7和第二圓柱體8呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，閥芯2與閥體入口4和閥體出口5上部的第二圓柱體8為面接觸。閥芯2的上部為圓臺結(jié)構(gòu)，閥芯2的下部為圓柱體結(jié)構(gòu)，閥芯2內(nèi)部的上部在水平方向設(shè)有十字通孔9，十字通孔9的交點處設(shè)有豎直向下的排水孔10，閥芯2內(nèi)部的下部設(shè)有凹槽11，凹槽11的上部與排水孔10相連，閥體入口4的下端為與閥芯2上部的圓臺結(jié)構(gòu)的錐面相對應的曲面結(jié)構(gòu)，閥芯2上部的圓臺結(jié)構(gòu)的最大直徑大于閥體入口4的直徑，閥芯2下部的圓柱體的直徑小于第一圓柱體7的直徑，閥芯2下部的圓柱體直徑略小于第二圓柱體8的直徑，使閥芯2與第二圓柱體8間隙配合，閥芯2下部的圓柱體直徑大于閥體出口5的直徑。其他結(jié)構(gòu)同實施例1。

實施例5

如圖13-16所示，閥體1內(nèi)部設(shè)有第一圓柱體7和第二圓柱體8，第一圓柱體7和第二圓柱體8呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，閥芯2與閥體入口4和閥體出口5上部的第二圓柱體8為面接觸。閥芯2為圓柱體結(jié)構(gòu)，閥芯2的內(nèi)部設(shè)有通孔12，閥芯2的兩側(cè)設(shè)有周槽13，閥體1內(nèi)部的中間設(shè)有第一圓柱體7，第一圓柱體7的上下分別設(shè)有第二圓柱體8，閥芯2與第二圓柱體8間隙配合，閥芯2的直徑小于第一圓柱體7的直徑，閥芯2的直徑大于閥體入口4和閥體出口5的直徑。周槽13主要是為了加工和使用工件時方便而設(shè)計的。

如圖13所示，油水分離器系統(tǒng)不工作，容器內(nèi)無壓力時，閥芯2在彈簧力作用下位于最上端位置，通孔12的水平方向的出口與上部的第二圓柱體8緊密接觸，此時不排污水；如圖14所示，油水分離器系統(tǒng)工作，容器內(nèi)有壓力時，閥芯2在氣壓作用下位于最下端位置，通孔12的水平方向的出口與下部的第二圓柱體8緊密接觸，此時不排污水；如圖15所示，油水分離器系統(tǒng)停止工作后，容器內(nèi)壓力卸掉，閥芯2在彈簧力作用下由下向上運動，此時通孔12的水平方向的出口位于第一圓柱體7內(nèi)，污水從閥芯2上部流入通孔12內(nèi)，流入第一圓柱體7，然后經(jīng)第二圓柱體8流出閥體出口5。通孔12的形狀為“L”形、“丿”形等，通孔12可以為圓柱形孔、棱柱形孔等，能夠?qū)崿F(xiàn)將污水從閥體1上面到閥體1下側(cè)面的流出即可，其他結(jié)構(gòu)同實施例1。

實施例6

如圖17和18所示，一種壓力控制自動排放閥，包括閥體1、閥芯2、彈簧3，閥體1的上部設(shè)有閥體入口4，閥體入口4與油水分離器的下部相連，閥體1的下部設(shè)有閥體出口5，用于排放雜質(zhì)，閥體入口4與閥體出口5上下相通，閥芯2設(shè)置在閥體1內(nèi)部，閥芯2的下部與彈簧3的一端固定相連，彈簧3的另一端與閥體1下部固定相連。閥體1的上部與油水分離器的下部可以通過螺紋連接、管箍連接、焊接、過盈配合、鍵、銷等諸多方法密封相連。閥芯2和閥體1與彈簧3的連接可以為焊接、螺絲固定等等。

閥體1內(nèi)部設(shè)有空心結(jié)構(gòu)的第一棱柱體14、第二棱柱體15，第一棱柱體14的上下分別設(shè)有第二棱柱體15，閥芯2與閥體入口4或閥體出口5上部的第二棱柱體15為面接觸。閥芯2為棱柱體結(jié)構(gòu)，閥芯2的內(nèi)部設(shè)有通孔12，閥芯2的兩側(cè)設(shè)有周槽13，閥芯2的外表面與閥體1的第二棱柱體15的內(nèi)表面間隙配合，閥芯2的底面邊長小于閥體1內(nèi)的第一棱柱體14對應的底面邊長。其工作原理與實施例5中的工作原理相同。

閥芯2的棱柱體結(jié)構(gòu)可以為三棱柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱或任何棱柱。