手动二位三通阀结构工作原理

手动二位三通阀结构工作原理

（2）、手动二位三通阀结构工作原理

手动二位三通阀是修井设备气压系统使用非常多的控制元件，熟悉其工作原理，对进行气路系统的分析和阅读非常重要。手动二位三通的结构如图5-5所示。根据结构图，分析手动二位三通阀是如何进行气路通断的。

图5-5 手动二位三通阀结构原理图

手动二位三通主要组成部件包括壳体、上盖、上阀座、上阀芯、下阀座、下阀芯、上阀芯压板、偏心轮、自锁轮、花键轴、限位轮、限位块、操作手柄等。为更为清楚的了解其通断气路的原理，将手动二位三通阀的阀芯，单独分离出来，放大后进行讲述。见图5-6、5-7。 123456789101112131415161718192021

1 壳体

2 卡簧

3 弹簧

4 下阀芯

5 下阀座

6 O型圈

7 弹簧

8 上阀座

9 上阀芯 10 O型圈

11 O型圈 12 卡簧 13 卡簧 14 花键轴 15 偏心轮 16 静自锁轮 17 动自锁轮 18 固定块

19 弹簧 20 紧定螺钉 21 限位轮 22 压板 23 上盖 24 支架 25 限位块 26、操作手柄

图5-6 手动二位三通阀工作原理图（初始位置）

图5-7 手动二位三通阀工作原理图（工作位置）

阀芯通断气压工作原理

手动二位三通阀的阀芯结构如图5-6和5-7所示，结合图5-5和5-6和5-7三张张图来分析其工作原理。壳体1上开有输入口A 、输出口B 和排气口C ，上阀芯9的移动是通过转动操作手柄，偏心轮15转动，下压压板22，压板22端部下压阀芯9来实现的。A B C a

b

c d e

f

a b c d e f g

g h h

A （B）a

b

c d e

f

g

C

i A

B

下阀芯9下移时，将下阀芯4下压移动。当操作手柄复位时，偏心轮15反转离开压板22，压板22对阀芯9的压力消失，上阀芯9在复位弹簧7的作用下复位，同时下阀芯4在弹簧3的作用下复位，上、下阀芯处于初始状态。

初始状态时，下阀芯4在弹簧3的作用下紧贴下阀座5，形成密封，输入口A的压缩空气被阻断在下阀座腔a。上阀芯9在弹簧7的作用下处于最上端位置，与下阀芯4之间形成间隙h。输出口B通过上阀座与壳体之间的环形间隙e、上阀座8的侧面孔d、上阀芯9与下阀座5之间的环形间隙c、上阀芯与下阀芯之间的间隙h、上阀芯的中心孔f、上阀芯的通气孔g与壳体上的排气口C接通，见图5-6。输出口B接执行元件的工作腔，一起与大气接通。

将操作手柄扳至工作位置时，上阀芯9下移，推动下阀芯4下移，上下阀芯之间的间隙h消失，形成密封。下阀芯4离开下阀座5，形成水平间隙i，见图5-7。此时压缩空气由输入口A进入下阀座腔a，经下阀芯4与下阀座5之间的环形缝隙b、水平缝隙i、上阀芯9和下阀座5之间的环形缝隙c、上阀座的侧面孔d、上阀座8与壳体1的环形腔e到达输出口B通，最终，自输入口A进入的压缩空气经上述通路从输出口B输出，将系统气压和执行元件的工作腔接通，执行元件工作。

操作手柄锁定工作原理

手动二位三通阀复位形式分为手动复位和自动复位。手动复位的二位三通阀，手柄扳到工作位置后，松开手柄，手柄不会自动回复到初始位置，始终保持在工作位置；自动复位的二位三通阀，手柄扳到工作位置后，松开手柄，手柄会自动回到初始位置。手动复位的二位三通阀，用于控制长时间工作的执行元件，如主液泵、发动机散热器的百叶窗、底盘车桥断气制动组合制动分泵、水刹车或辅助刹车等，挂合后执行元件持续工作，需要停止工作时，将手柄复位；自动复位的二位三通阀用于短时间工作或始终处于控制状态的执行元件，如气喇叭、下坡减速器、脚油门等。

手动复位二位三通阀手柄工作位置自锁机构原理

手动复位的二位三通阀的手柄自锁机构见图5-8，手柄26安装在限位轮21上，限位轮21旋转的角度受限位块25的限制，花键轴14固定在限位轮21上，随限位轮一起转动。动自锁轮18加工有自锁齿，通过花键内孔与花键轴一起转动，弹簧19将动自锁轮压紧，与静自锁轮16相啮合。静自锁轮16也加工有自锁齿，轮中心孔套在花键轴上，没有花键，不随花键转动，固定块17将静自锁轮16固定。偏心轮15通过花键内孔与

花键一起转动，下压压板使阀芯移动。

扳动操作手柄，花键轴带动动自锁轮18转动，由于动、静自锁轮的自锁齿加工的比较圆滑，动自锁轮18的自锁齿脱离静自锁轮16的自锁齿，转动到手柄的操作位置。手柄转到工作位置，动自锁轮18停止转动，在弹簧19的作用下，自锁轮18的自锁齿与静自锁轮16的自锁齿啮合，将花键轴及手柄锁住，固定在阀件的工作位置，除非用手扳动，否则不会脱开。

手柄的限位依靠限位轮21和限位块25，结构见图5-8初始位置和工作位置。

图5-8 手动二位三通阀手柄锁定机构图

自动复位二位三通阀手柄复位原理

自动复位的二位三通阀手柄操作机构较为简单，如图5-9所示。在花键轴上，少了静自锁

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13 卡簧 14 花键轴 15 偏心轮 16 静自锁轮 17 固定块 18动自锁轮 19 弹簧

20 紧定螺钉 21 限位轮 22 压板 23 上盖 24 支架 25 限位块 26、操作手柄

A 向

定位机构结构图初始位置工作位置

图5-9 自动复位的二位三通阀操作机构图

轮16、动自锁轮17和静自锁轮的固定块18。偏心轮15通过内孔花键套在花键轴上，随花键轴一起转动，扭力弹簧19一端固定在偏心轮15上，一端固定在二位三通阀的上盖上。操作手柄、限位轮和限位块与手动复位的机构相同。将手柄转动到工作位置后，松开手柄，偏心轮在扭力弹簧19的扭力作用下，使偏心轮回复初始位置，花键轴与操作手柄也回复在初始位置。

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