双气罐一体式空气泵

技术领域

本发明属于车载空气泵技术领域，具体涉及为双气罐一体式空气泵。

背景技术

车载空气泵的作用主要是为空气悬架系统内部的空气弹簧提供高压气，供气系统的组成主要有空气泵、储气罐以及电控阀，空气泵将高压气供入到储气罐内部，然后储气罐通过单独的电磁阀连接供气管路，与空气弹簧一一连接。当需要对空气弹簧供气时，开启相应的电磁阀，储气罐内部的高压气供入到空气弹簧内部，空气泵及时对储气罐进行补气。当空气弹簧排气时，开启单独的电磁阀，空气弹簧内部的气体排到空气中。

由于空气弹簧内部的排气压力大于大气压，具有一定的势能，直接将其排入到大气中，造成势能的浪费。同时也造成了整个空气泵系统内部气量的缺失，在次对该空气弹簧供气时，还需要开启空气泵，对储气罐内部的气体进行补充。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种双气罐一体式空气泵，本发明空气弹簧的排气流入到回收气罐内部，对势能重复利用，同时保证整个气路的闭环，减少高压气的浪费量，进而减少空气泵的开启频率，降低能耗。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

双气罐一体式空气泵，包括空气泵以及储气罐，第一排气管将空气泵排气口与储气罐贯通连接。

储气罐的第二排气管与控制阀组贯通连接，控制阀组上设有若干个与空气弹簧贯通连接的排气接头。

控制阀组通过第三进气管与回收气罐贯通连接，回收气罐内部设有活塞，回收气罐外部设有驱动装置，驱动装置带动活塞沿回收气罐内部轴向移动。

驱动装置与第三进气管的贯通口分别设于回收气罐两侧，回收气罐位于第三进气管的贯通口同侧设有第三排气管，第三排管通过单向阀以及第二进气管与储气罐连接。

优选的，所述的控制阀组内部设有主气道以及排气道，主气道上贯通有若干个与其垂直相交的圆柱形控制腔，控制腔上下交错贯通连接有第一旁通气道以及第二旁通气道，第一旁通气道与排气接头贯通连接，第二旁通气道与排气道贯通连接。

主气道与第二排气管贯通连接，排气道与第三进气管贯通连接。

控制腔内部同轴设有控制管，控制管外径与控制腔内径相同，控制管圆轴面上下交错设有下通孔以及上通孔。

控制阀组外部固定有伸缩装置，伸缩装置的伸缩杆与控制管上方同轴连接。

当控制管移动至控制腔最下方时，下通孔以及上通孔分别位于主气道的上下两侧。

当控制管上移，下通孔轴线与主气道同轴布置时，上通孔与第二旁通气道贯通连接。

优选的，第一旁通气道以及第二旁通气道分别设置于控制腔的两侧。

第二旁通气道与控制腔贯通连接口位于第一旁通气道与控制腔贯通连接口的下方，控制管位于上通孔上方设有排气旁通孔，排气旁通孔与上通孔夹角为180°。

当控制管移动至控制腔最下方时，上通孔与第二旁通气道同轴布置，上通孔与第二旁通气道与控制腔贯通连接口夹角为180°。

优选的，所述的控制腔圆周面凹设有上限位转槽以及下限位转槽。

上限位转槽位于第一旁通气道与控制腔贯通处上方，上限位转槽上方贯通连接有上一个上限位滑槽。

下限位转槽位于主气道下方，上方贯通连接有下限位滑槽，下限位滑槽顶部位于主气道下方。

控制管圆轴面上凸设有下凸块以及上凸块，下凸块滑动设置于下限位滑槽内部，上凸块滑动设置于上限位滑槽内部。

当控制管移动至控制腔最下方时，上凸块位于上限位转槽内部，下凸块位于下限位转槽内部。

优选的，伸缩杆与控制管转动连接。

控制腔底部设有与下限位转槽贯通连接的电机放置腔，电机放置腔内部设有电机，电机的输出轴朝上布置，输出轴顶面内凹有凹槽，凹槽内壁凹设有插槽。

当控制管移动至控制腔最下方时，下凸块插设与插槽内部。

优选的，控制管顶面内凹有连接腔，连接腔内壁上凹设有螺旋线槽，螺旋线槽的圈数为半圈。

伸缩杆下端插入至连接腔内部，伸缩杆下端圆周面上凸设有控制凸块，控制凸块滑动设置于螺旋线槽内部。

优选的，所述的控制管上方设有第二弹簧，第二弹簧位于控制腔内部，第二弹簧套设于伸缩杆上。

优选的，回收气罐内部同轴布置有第一螺杆以及导杆，活塞套设于第一螺杆以及导杆上，活塞与第一螺杆螺纹连接。

第一螺杆端部穿设至回收气罐外部、并于驱动装置的输出轴连接。

驱动装置采用旋转气缸或电机。

优选的，所述的第三排气管与单向阀之间设有调压阀。

优选的，所述的单向阀垂直布置，单向阀包括长方体阀壳，进排气口分别位于阀壳下方以及上方。

阀壳内部设有第二堵板、第二限位环以及限位块。

第二堵板一端与阀壳内壁铰接，第二限位环固定于位于第二堵板下方的阀壳内壁上，位限位块与位于第二堵板铰接轴上方的阀壳内壁固定连接，限位块朝向第二堵板的端面为斜面。

当第二堵板处于水平状态，将阀壳堵死时，第二堵板底面与第二限位环顶面抵接。

当阀壳下方进气，第二堵板旋转，其顶面与限位块斜面抵接，单向阀开启。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：

(1)增设中间气罐，空气弹簧排气排入道中间气罐中，对空气弹簧的排气的势能进行重复利用，进而降低能耗。

(2)通过一个控制阀组，对气路转换进行综合调节，进而较少占用空间，提高集成度，提高车载的工业美感。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明双气罐一体式空气泵供气系统图，

图2为本发明双气罐一体式空气泵第一外形图，

图3为本发明双气罐一体式空气泵第二外形图，

图4为本发明双气罐一体式空气泵第三外形图，

图5为本发明双气罐一体式空气泵储气罐与回收气罐剖视图，

图6为本发明双气罐一体式空气泵单向调压阀剖视图，

图7为本发明双气罐一体式空气泵单向阀开启后效果图，

图8为本发明双气罐一体式空气泵控制阀组外形图，

图9为本发明双气罐一体式空气泵控制阀组纵向剖视图，

图10为A处局部放大图，

图11为B处局部放大图，

图12为本发明双气罐一体式空气泵控制阀组上旋转腔处横向剖视图，

图13为本发明双气罐一体式空气泵控制阀组上通孔处横向剖视图，

图14为本发明双气罐一体式空气泵控制阀组控制管轴线处第一纵向剖视图，

图15为本发明双气罐一体式空气泵控制阀组控制管处第一分解图，

图16为本发明双气罐一体式空气泵控制阀组控制管轴线处第二纵向剖视图，

图17为本发明双气罐一体式空气泵控制阀组控制管处第二分解图，

图18为图17中控制管剖视图，

图19为图17中控制管控制腔展开后效果图。

图中：1－空气泵、101－第一排气管、102－第一进气管、2－储气罐、201－第二排气管、202－第二进气管、3－回收气罐、301－第三进气管、302－第三排气管、303－第一螺杆、304－活塞、305－密封套、306－导杆、4－驱动装置、5－调压阀、501－气腔、502－弹簧腔、503－第一限位环、504－第一堵板、505－第一弹簧座、506－第一弹簧、507－第二弹簧座、508－第二螺杆、509－旋柄、6－单向阀、601－阀壳、602－第二堵板、603－第二限位环、604－限位块、7－控制阀组、701－主气道、702－第一旁通气道、703－第二旁通气道、704－控制腔、7041－下限位滑槽、7042－上限位转槽、7043－上限位滑槽、7044－下限位转槽、705－排气道、8－控制管、801－下通孔、802－上通孔、803－下凸块、804－上凸块、805－连接腔、806－螺旋线槽、807－排气旁通孔、9－伸缩装置、901－伸缩杆、902－控制凸块、10－电机、1001－凹槽、1002－插槽、11－排气接头、12－第二弹簧、13－支架、14－空气弹簧。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明双气罐一体式空气泵作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

双气罐一体式空气泵，包括空气泵1、储气罐2、回收气罐3以及控制阀组7，空气泵1、储气罐2、回收气罐3以及控制阀组7固定在一个支架13上，集成化布置。

空气泵1的进气口通过第一进气管102与空气滤器贯通连接，空气泵1带有干燥器，排气进入干燥器后与储气罐2贯通连接。

储气罐2的第二排气管201与控制阀组7贯通连接，控制阀组7上设有若干个与空气弹簧14贯通连接的排气接头11，排气接头11一般的数量为四个。

控制阀组7通过第三进气管301与回收气罐3贯通连接，回收气罐3内部设有活塞304，回收气罐3外部设有驱动装置4，驱动装置4带动活塞304沿回收气罐3内部轴向移动。

驱动装置4与第三进气管301的贯通口分别设于回收气罐3两侧，回收气罐3位于第三进气管301的贯通口同侧设有第三排气管302，第三排管302通过单向阀6以及第二进气管202与储气罐2连接。

如果驱动装置4采用伸缩杆，受限于伸缩杆的行程，为了降低整体的占用空间驱动装置4采用旋转气缸或电机。

回收气罐3内部同轴布置有第一螺杆303以及导杆306，活塞304套设于第一螺杆303以及导杆306上，活塞304与第一螺杆303螺纹连接，第一螺杆303端部穿设至回收气罐3外部、并于驱动装置4的输出轴连接。

为了进一步提高密封性，导杆306与活塞304之间增设滑动密封，第一螺杆303上螺纹连接有密封套305，密封套305与活塞304朝向驱动装置4的一端固定连接，密封套305采用弹性橡胶制成。

驱动装置4采用旋转气缸时，其进气端通过电控阀与储气罐2贯通连接。

所述的控制阀组7内部设有水平布置的主气道701以及排气道705，主气道701上贯通有若干个与其垂直相交的圆柱形控制腔704，控制腔704直径小于或等于主气道701的宽度。控制腔704间隔布置，数量与排气接头11数量相同。控制腔704上下交错贯通连接有第一旁通气道702以及第二旁通气道703，第一旁通气道702与排气接头11贯通连接，第二旁通气道703与排气道705贯通连接。主气道701与第二排气管201贯通连接，排气道705与第三进气管301贯通连接。

控制腔704内部同轴设有控制管8，控制管8外径与控制腔704内径相同，控制管8圆轴面上下交错设有下通孔801以及上通孔802。下通孔801与上通孔802的夹角为90°，可以设有两个同轴布置的下通孔801。

控制阀组7外部固定有伸缩装置9，伸缩装置9的伸缩杆901与控制管8上方同轴连接。

当控制管8移动至控制腔704最下方时，下通孔801以及上通孔802分别位于主气道701的上下两侧。

当控制管8上移，下通孔801轴线与主气道701同轴布置时，上通孔802与第一旁通气道702贯通连接。

第一旁通气道702与第二旁通气道703有以下两种布置放置：

第一种：第一旁通气道702以及第二旁通气道703位于同一侧，第二旁通气道703位于第一旁通气道702上方。

该种布置方式空气弹簧14排气时，控制管8继续上移，下通孔801轴线与第一旁通气道702贯通连接，上通孔802与第二旁通气道703贯通连接。但这样增加了控制管8的行程，势必增加控制阀组7阀体的高度。

第二种：第一旁通气道702以及第二旁通气道703相对布置，第一旁通气道702以及第二旁通气道703分别设置于控制腔704的两侧，第二旁通气道703与控制腔704贯通连接口位于第一旁通气道702与控制腔704贯通连接口的下方。此时，控制管8位于上通孔802上方设有排气旁通孔807，排气旁通孔807与上通孔802夹角为180°。

当控制管8移动至控制腔704最下方时，上通孔802与第二旁通气道703同轴布置，上通孔802与第二旁通气道703与控制腔704贯通连接口夹角为180°。排气旁通管807与第一旁通气道702在同一高度上反向布置。

但控制管8上移，下通孔801与主气道701贯通连接，上通孔802与第一旁通气道702贯通连接，排气旁通管807被控制腔704内壁堵死。

该种布置方式空气弹簧14排气时，控制管8位于控制腔704最下方，将控制管8旋转180°，上通孔802与第二旁通气道703贯通连接，排气旁通管807与第一旁通气道702贯通连接，空气弹簧14内部的气体流入到回收气罐3内部。

为了使控制管8只能当其位于控制腔704最下方时才能旋转，同时复位后才能向上移动。本发明，所述的控制腔704圆周面凹设有上限位转槽7042以及下限位转槽7044。

上限位转槽7042位于第一旁通气道702与控制腔704贯通处上方，上限位转槽7042上方贯通连接有上一个上限位滑槽7043。

下限位转槽7044位于主气道701下方，上方贯通连接有下限位滑槽7041，下限位滑槽7041顶部位于主气道701下方。

控制管8圆轴面上凸设有下凸块803以及上凸块804，下凸块803滑动设置于下限位滑槽7041内部，上凸块804滑动设置于上限位滑槽7043内部。

当控制管8移动至控制腔704最下方时，上凸块803位于上限位转槽7042内部，下凸块804位于下限位转槽7044内部。控制管8旋转180°后，上凸块803以及下凸块804分别与上限位滑槽7043以及下限位滑槽7041交错布置，使得控制管8无法上移，只有控制管8反向旋转180°复位后，上凸块803以及下凸块804分别与上限位滑槽7043以及下限位滑槽7041相对，控制管8可以上移。

为了实现控制管8旋转，本发明采用以下两种方式：

第一种：伸缩杆901与控制管8转动连接。

控制腔704底部设有与下限位转槽7044贯通连接的电机放置腔，电机放置腔内部设有电机10，电机10的输出轴朝上布置，输出轴顶面内凹有凹槽1001，凹槽1001内壁凹设有插槽1002。当控制管8移动至控制腔704最下方时，下凸块804插设与插槽1002内部。电机10带动控制管8旋转。

第二种：控制管8顶面内凹有连接腔805，连接腔805内壁上凹设有螺旋线槽806，螺旋线槽806的圈数为半圈。

伸缩杆901下端插入至连接腔805内部，伸缩杆901下端圆周面上凸设有控制凸块902，控制凸块902滑动设置于螺旋线槽806内部。

所述的控制管8上方设有第二弹簧12，第二弹簧12位于控制腔704内部，第二弹簧12套设于伸缩杆901上。

在第二弹簧12的推动下，控制凸块902位于螺旋线槽806的顶端。上移伸缩杆901时，控制管8跟着上移，不会转动，下移控制管8时，控制管8也不会发生转动。控制管8底面与控制腔704底面抵接，在继续下移伸缩杆901后，控制凸块902于螺旋线槽806内部滑动，带动控制管8旋转。由于螺旋线槽806为半圈，因此控制凸块902从上端移动至下端，控制管8旋转180°。

当空气弹簧14排气时，排气通过控制阀组7流入到中间气罐3内部，中间气罐3进气时可以移动活塞304，减少进气背压。空气弹簧14排气后，通过控制管8的活动，结束中间气罐3的进气，然后通过移动活塞304对中间气罐3内部气体加压，将其顶入到储气罐2内部。由于排入到中间气罐3内部的气压高于大气压，具有一定的势能，因此再将其升压注入到储气罐2内部，所需消耗的能量小于将外界空气加压的能量，进而实现排气势能的重复利用。

为了避免加压后的气体通过第三进气管301回流到控制阀组7内部，第三进气管301上设有单向阀。

所述的第三排气管302与单向阀6之间设有调压阀5。所述的单向阀6垂直布置，单向阀6包括长方体阀壳601，进排气口分别位于阀壳601下方以及上方。

阀壳601内部设有第二堵板602、第二限位环603以及限位块604。

第二堵板602一端与阀壳601内壁铰接，第二限位环603固定于位于第二堵板602下方的阀壳601内壁上，位限位块604与位于第二堵板602铰接轴上方的阀壳601内壁固定连接，限位块604朝向第二堵板602的端面为斜面。

当第二堵板602处于水平状态，将阀壳601堵死时，第二堵板602底面与第二限位环603顶面抵接。第二堵板602通过重力下移，降低其开启的背压。

当阀壳601下方进气，第二堵板602旋转，其顶面与限位块604斜面抵接，单向阀6开启。

调压阀5内部设有贯通连接的气腔501以及弹簧腔502，气腔501同轴前端与第三排气管302贯通连接，气腔501径向端面设有与单向阀6连接的通孔，该通孔与第三排气管302之间设有第一限位环503。

弹簧腔502内部同轴设有第一弹簧506，第一弹簧506两端分别设有第一弹簧座505以及第二弹簧座507，第二弹簧座507位于第一弹簧506背离气腔501的一侧，第二弹簧座507连接有第二螺杆508，第二螺杆508与调压阀5的阀体螺纹连接，第二螺杆508的末端穿设至阀体外部，并固定有旋柄509。

第一纤维环503朝向弹簧腔502的一侧设有第一堵板504，第一堵板504外径与气腔501内径相同，第一堵板504与第一弹簧座505通过导杆固定连接。

上面结合附图对本发明的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，在所属技术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。