卸荷装置和空气压缩机

技术领域

本发明涉及空气压缩机技术领域，具体地说，涉及一种卸荷装置和空气压缩机。

背景技术

空气压缩机可装配于车辆中，为车辆的制动系统、空气悬挂系统等提供压缩空气能源。空气压缩机通过吸气口吸入空气，经气缸压缩后，将压缩气体排出至储气罐备用。当储气罐的压力达到规定值后，空气压缩机可进入卸荷状态，以节省能耗。此时，车辆向空气压缩机的卸荷控制接口发出压缩空气作为卸荷的控制信号输入。

空气压缩机的卸荷状态通过卸荷装置实现。卸荷装置包括活塞部件，通过活塞部件的运动打开气缸的卸荷孔，使空气压缩机进入卸荷状态。

目前的卸荷装置通常针对单缸的空气压缩机设计；当应用至双缸等多缸的空气压缩机时，需要分别为每个气缸设置对应的卸荷装置，导致结构复杂、成本高、响应速度慢、能耗高、且不易统一控制多个气缸的卸荷状态。

需要说明的是，上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种卸荷装置和空气压缩机，能够利用一个活塞件，通过拨叉带动多个卸荷阀运动，实现对多个气缸的卸荷孔的控制；本发明的卸荷装置结构简洁，能够实现多个气缸的卸荷状态的同步控制。

根据本发明的一个方面，提供一种卸荷装置，应用于包括多个气缸的空气压缩机，所述卸荷装置包括：多个卸荷阀，每个所述卸荷阀可活动地盖设一个所述气缸的卸荷孔；卸荷腔，连通所述卸荷孔；进气腔，连通所述卸荷腔；活塞件，通过拨叉连接多个所述卸荷阀；于卸荷状态，所述活塞件能通过所述拨叉带动所述卸荷阀运动至打开所述卸荷孔，使多个所述气缸中的气体通过所述卸荷腔往复循环。

在一些实施例中，多个所述气缸的卸荷孔和多个所述卸荷阀分别关于所述活塞件对称。

在一些实施例中，所述的卸荷装置还包括：阀座板，盖设所述气缸，所述卸荷孔设置于阀座板，所述卸荷腔位于所述阀座板的背离所述气缸的一面。

在一些实施例中，所述拨叉包括位于所述卸荷腔中、贴靠所述阀座板的主体部，所述主体部设置有多个开口槽；每个所述卸荷阀的远端通过销轴可转动地连接于所述阀座板、且近端连接有导销，所述导销伸入所述开口槽。

在一些实施例中，所述阀座板的面向所述气缸的一面设置有卸荷阀容置槽；每个所述卸荷阀容置槽的底壁开设有弧形槽，所述导销穿过所述弧形槽、伸入所述开口槽。

在一些实施例中，所述的卸荷装置还包括：岐板，盖设所述阀座板，所述卸荷腔和所述进气腔均设置于所述岐板的面向所述阀座板的一面，所述活塞件设置于所述岐板的活塞腔中，所述活塞腔位于所述卸荷腔和所述进气腔的背面。

在一些实施例中，所述卸荷腔与所述活塞腔相邻接，所述卸荷腔和所述活塞腔的邻接壁开设有滑槽；所述拨叉包括面向所述活塞件的凸起部，所述凸起部穿过所述滑槽、伸入所述活塞件的凹槽。

在一些实施例中，所述凸起部形成为包括横部和竖部的T字形；所述横部限位于所述滑槽，所述竖部伸入所述凹槽。

在一些实施例中，所述进气腔与所述卸荷腔相邻接；所述进气腔和所述卸荷腔的邻接壁设置有贯通槽，所述进气腔与所述卸荷腔之间通过所述贯通槽连通。

在一些实施例中，所述活塞件包括：导向销，固定于活塞腔的远端；活塞套，通过弹簧可活动地套设所述导向销，所述拨叉与所述活塞套连接；当所述活塞腔中通入卸荷控制气体，所述活塞套压缩所述弹簧、并沿所述导向销朝向所述活塞腔的远端运动。

在一些实施例中，所述活塞腔的远端和近端设置有一对弹性销；所述导向销的端部和所述活塞套的端部分别限位于一对所述弹性销。

在一些实施例中，所述活塞腔的近端的开口通过螺堵密封。

在一些实施例中，所述拨叉及其配合部件的表面涂覆有抗咬合剂和/或防卡滞剂等润滑剂。

在一些实施例中，所述卸荷孔和所述进气腔均与所述气缸的压缩腔连通。

根据本发明的又一个方面，提供一种空气压缩机，所述空气压缩机配置有如上述任意实施例所述的卸荷装置。

本发明与现有技术相比的有益效果至少包括：

本发明的卸荷装置和空气压缩机，利用一个活塞件，通过拨叉带动多个卸荷阀运动，实现对多个气缸的卸荷孔的控制；当活塞件通过拨叉带动多个卸荷阀运动至打开多个气缸的卸荷孔，多个气缸中的气体能够通过卸荷腔实现往复循环，使空气压缩机进入卸荷状态，并利用与卸荷腔连通的进气腔，使空气压缩机保持最佳的卸荷状态；通过一个活塞件实现多个气缸的卸荷状态的同步控制，还使卸荷装置结构简洁，消耗最少的卸荷控制气体即可获得快速的卸荷控制响应，实现对空气压缩机的高效、低成本的卸荷控制。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明实施例中卸荷装置的爆炸结构示意图；

图2示出本发明实施例中卸荷装置的正视结构示意图；

图3示出本发明实施例中卸荷装置的面向气缸的一面在打气状态下的结构示意图；

图4示出图3隐去卸荷阀和卸荷孔的结构示意图；

图5和图6示出本发明实施例中卸荷装置在打气状态下的剖视结构示意图；

图7示出本发明实施例中卸荷装置的面向气缸的一面在卸荷状态下的结构示意图；

图8示出图7隐去卸荷阀和卸荷孔的结构示意图；

图9和图10示出本发明实施例中卸荷装置在卸荷状态下的剖视结构示意图；

图11示出本发明实施例中卸荷装置的拨叉位置处的剖视结构示意图；

图12示出本发明实施例中拨叉的结构示意图；

图13示出本发明实施例中岐板的面向阀座板的一面的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使本发明全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。具体描述时使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

图1示出卸荷装置的爆炸结构，图2示出卸荷装置的正视结构；图3示出卸荷装置的面向气缸的一面在打气状态下的结构，图4示出图3隐去卸荷阀和卸荷孔的结构，图5和图6示出卸荷装置在打气状态下的剖视结构(图5的剖法参照图2的A-A’剖线，图6的剖法参照图2的B-B’剖线)；图7示出卸荷装置的面向气缸的一面在卸荷状态下的结构，图8示出图7隐去卸荷阀和卸荷孔的结构，图9和图10示出卸荷装置在卸荷状态下的剖视结构(图9的剖法参照图2的A-A’剖线，图10的剖法参照图2的B-B’剖线)。

结合图1至图10所示，本发明实施例提供的卸荷装置，应用于包括多个气缸的空气压缩机，卸荷装置包括：

多个卸荷阀11，每个卸荷阀11可活动地盖设一个气缸的卸荷孔12；

卸荷腔21，连通卸荷孔12；

进气腔22，连通卸荷腔21；

活塞件30，通过拨叉40连接多个卸荷阀11；

于卸荷状态，活塞件30能通过拨叉40带动卸荷阀11运动至打开卸荷孔12，使多个气缸中的气体通过卸荷腔21往复循环。

图1至图10示出的卸荷装置应用于包括两个气缸的空气压缩机，但本发明不以此为限；本发明的卸荷装置还可应用于包括三个、四个等多个气缸的空气压缩机。

卸荷孔12与气缸的压缩腔连通，进气腔22通过进气孔13和进气阀片(图中未具体示出)与气缸的压缩腔连通。在打气(负载)状态下，卸荷阀11盖设卸荷孔12，空气压缩机正常工作(通过进气孔13吸入空气，经气缸压缩后，通过排气孔14排出，供车辆储存备用)。在卸荷(空载)状态下，活塞件30被卸荷控制气体推动、通过拨叉40带动多个卸荷阀11运动至打开多个气缸的卸荷孔12，使多个气缸中的气体通过卸荷腔21往复循环流动，而不会通过排气孔14进入排气腔23。

以两个气缸为例，上述的气体通过卸荷腔21往复循环流动的路径为：第一气缸的压缩腔→第一气缸的卸荷孔→卸荷腔21→第二气缸的卸荷孔→第二气缸的压缩腔。气体在第一气缸和第二气缸之间往复循环的过程中，一缸吸气、另一缸压气，反之亦然。一缸压出的气体为另一缸的吸气运动提供一定推力，从而极大地降低卸荷状态下的能耗。

实际运行中，气体在多个气缸中循环流动的过程中，由于气体摩擦、惯性等影响，在一缸吸气时，另一缸压出的气体有时无法和进气速度对等。因此，卸荷状态下，气体往复循环流动的过程中，经常会从进气孔少量地吸入一部分空气。长此以往，参与循环往复的气体将越聚越多。多出的气体压力超过排气阀的打开压力时，就会通过排气阀排出。如此，即使在卸荷状态下，空气压缩机也会缓慢打气，而这将会增加卸荷状态下空气压缩机的能耗。

本发明采用卸荷腔21与进气腔22相连通的设计，当卸荷腔21空气压力过高时，其与进气腔22相连通的设计可以帮助卸荷腔21释放压力，避免通过排气阀排出，使空气压缩机保持最佳的卸荷状态。

从而，上述的卸荷装置，利用一个活塞件30，通过拨叉40带动多个卸荷阀11运动，实现对多个气缸的卸荷孔12的控制；当活塞件30通过拨叉40带动多个卸荷阀11运动至打开多个气缸的卸荷孔12，多个气缸中的气体能够通过卸荷腔21实现往复循环，使空气压缩机进入卸荷状态，并利用与卸荷腔21连通的进气腔22，使空气压缩机保持最佳的卸荷状态；通过一个活塞件30实现多个气缸的卸荷状态的同步控制，还使卸荷装置结构简洁，消耗最少的卸荷控制气体即可获得快速的卸荷控制响应，实现对空气压缩机的高效、低成本的卸荷控制。

进一步地，结合图4和图8所示，在一些实施例中，进气腔22与卸荷腔21相邻接；进气腔22和卸荷腔21的邻接壁210设置有贯通槽220，进气腔22与卸荷腔21之间通过贯通槽220连通。

贯通槽220的尺寸例如宽2mm、深1mm，但不以此为限。通过贯通槽220，实现进气腔22与卸荷腔21相连通，以确保空气压缩机保持最佳的卸荷状态。

继续结合图1至图10所示，在一些实施例中，多个气缸的卸荷孔12和多个卸荷阀11分别关于活塞件30对称。

每个气缸的卸荷孔12可以包括一个或多个孔，多个气缸的卸荷孔12关于活塞件30对称、且多个卸荷阀11关于活塞件30对称，能够实现随着活塞件30的运动，多个卸荷阀11同步地打开/关闭多个气缸的卸荷孔12，从而实现对多个气缸的卸荷状态的同步控制。

此外，多个气缸的活塞运动相位差符合预设值，以使多个气缸的吸气/排气相错开，确保多个气缸中的气体循环流动。例如，对于包括两个气缸的空气压缩机，其两个气缸的活塞运动相位差为180°，以实现当一个气缸吸气时，另一个气缸排气，从而两个气缸中的气体能够通过卸荷腔21往复循环流动，而不会进入排气腔23。

继续结合图1至图10所示，在一些实施例中，卸荷装置还包括：阀座板10，盖设气缸，卸荷孔12设置于阀座板10，卸荷腔21位于阀座板10的背离气缸的一面。

通过阀座板10，便于卸荷孔12、进气孔13、排气孔14等槽孔的设置。

图11示出卸荷装置的拨叉位置处的剖视结构，图12示出拨叉的结构；结合图1至图12所示，在一些实施例中，拨叉40包括位于卸荷腔21中、贴靠阀座板10的主体部41，主体部41设置有多个开口槽410；每个卸荷阀11的远端(远端是指卸荷阀11的相远离的端部)通过销轴111可转动地连接于阀座板10、且近端(近端是指卸荷阀11的相靠近的端部)连接有导销112，导销112伸入开口槽410。

主体部41贴靠阀座板10，使拨叉40在活塞件30的带动下在阀座板10上稳定地滑移运动。卸荷阀11的远端通过销轴111连接于阀座板10、近端连接的导销112伸入开口槽410，使卸荷阀11在拨叉40的带动下转动，以打开/关闭卸荷孔12。

继续结合图1至图12所示，在一些实施例中，阀座板10的面向气缸的一面设置有卸荷阀容置槽15；每个卸荷阀容置槽15的底壁开设有弧形槽16，导销112穿过弧形槽16、伸入开口槽410。

每个卸荷阀11设置于一个卸荷阀容置槽15中。卸荷阀容置槽15及其底壁开设的弧形槽16对卸荷阀11的运动起到限位作用，使卸荷阀11与拨叉40稳定地配合，并使卸荷阀11随活塞件30的运动准确可控。每个气缸的卸荷孔12开设于对应的卸荷阀容置槽15的底壁，以实现随着卸荷阀11的运动卸荷孔12打开/关闭。

进一步地，继续结合图1至图12所示，在一些实施例中，卸荷装置还包括：岐板20，盖设阀座板10，卸荷腔21和进气腔22均设置于岐板20的面向阀座板10的一面，活塞件30设置于岐板20的活塞腔24中，活塞腔24位于卸荷腔21和进气腔22的背面、且连通卸荷腔21。

通过岐板20，便于卸荷腔21、进气腔22、排气腔23、活塞腔24等腔体的设置。

图13示出岐板的面向阀座板的一面的结构；结合图1至图13所示，在一些实施例中，卸荷腔21与活塞腔24相邻接，卸荷腔21和活塞腔24的邻接壁240开设有滑槽25；拨叉40包括面向活塞件30的凸起部42，凸起部42穿过滑槽25、伸入活塞件30的凹槽300。

凸起部42与主体部41可一体加工成型，或者通过卯榫结构等连接。通过滑槽25，供凸起部42穿过以伸入活塞件30的凹槽300，使拨叉40与活塞件30连接，并随活塞件30的运动带动卸荷阀11转动，以打开/关闭卸荷孔12。

在一些实施例中，凸起部42形成为包括横部421和竖部422的T字形；横部421限位于滑槽25，竖部422伸入凹槽300。通过横部421限位于滑槽25、竖部422伸入凹槽300中的设计，使拨叉40能随活塞件30的运动而稳定地滑动，滑槽25不仅为拨叉40的滑动提供的良好的导向，而且能够有效地防止拨叉40卡滞。

进一步地，结合图1、图5、图6、图9和图10所示，活塞件30包括：导向销31，固定于活塞腔24的远端；活塞套32，通过弹簧33可活动地套设导向销31，拨叉40与活塞套32连接；当活塞腔24中通入卸荷控制气体，活塞套32压缩弹簧33、并沿导向销31朝向活塞腔24的远端运动。

当系统需要空气压缩机进入卸荷状态时，会向空气压缩机的卸荷控制接口输入压缩空气，即卸荷控制气体，作为卸荷的控制信号输入；卸荷控制气体通过卸荷气路进入活塞腔24中，具体是进入活塞套32所在的腔室中(活塞套32的两个端部分别通过O形圈320与活塞腔24密封配合)，以推动活塞套32压缩弹簧33，带动拨叉40运动，从而拨叉40带动卸荷阀11打开卸荷孔12，使空气压缩机进入卸荷状态。

继续结合图1、图5、图6、图9和图10所示，在一些实施例中，活塞腔24的远端和近端设置有一对弹性销26；导向销31的端部和活塞套32的端部分别限位于一对弹性销26。

继续结合图1、图5、图6、图9和图10所示，在一些实施例中，活塞腔24的近端的开口通过螺堵27密封。螺堵27可通过密封垫28密封连接活塞腔24的近端的开口，以实现对活塞腔24的密封。

在上述各实施例中，拨叉40及其配合部件(包括阀座板10的表面、邻接壁240、滑槽25、凹槽300等)的表面涂覆有润滑剂，以确保拨叉40与该些配合表面之间的润滑和耐压。所说的润滑剂包括但不限于：抗咬合剂、防卡滞剂等润滑剂。

本发明实施例还提供一种空气压缩机，该空气压缩机配置有如上述任意实施例描述的卸荷装置。上述任意实施例描述的卸荷装置的特征和原理均可应用至本实施例的空气压缩机中；对已经阐明的关于卸荷装置的特征和原理，不再重复说明。

综上，本发明的卸荷装置的空气压缩机，具有如下有益效果：

利用一个活塞件30，通过拨叉40带动多个卸荷阀11运动，实现对多个气缸的卸荷孔12的控制；当活塞件30通过拨叉40带动多个卸荷阀11运动至打开多个气缸的卸荷孔12，多个气缸中的气体能够通过卸荷腔21实现往复循环，使空气压缩机进入卸荷状态，并利用与卸荷腔21连通的进气腔22，使空气压缩机保持最佳的卸荷状态；通过一个活塞件30实现多个气缸的卸荷状态的同步控制，还使卸荷装置结构简洁，消耗最少的卸荷控制气体即可获得快速的卸荷控制响应，实现对空气压缩机的高效、低成本的卸荷控制。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。