空气干燥器、气制动系统及工程车辆

摘要

本发明涉及车辆工程领域，公开了一种空气干燥器、气制动系统及工程车辆。该空气干燥器包括干燥器本体以及设置在所述干燥器本体内部的干燥筒和第一调压元件，所述第一调压元件上设有进气腔、活塞腔、活塞杆、弹性件以及调节机构，进气腔与所述干燥筒的出气口连通；活塞腔与所述进气腔连通；活塞杆可在所述第一调压元件的第一工作位与第二工作位之间移动，所述活塞杆具有相对的第一端和第二端，所述活塞杆的第一端设置在所述活塞腔内；弹性件与所述活塞杆的第二端连接，所述弹性件为所述活塞杆提供朝向所述活塞腔方向的作用力；调节机构用于调节所述弹性件的弹力。该气制动系统包括上述空气干燥器。该工程车辆包括上述气制动系统。

权利要求

1.一种空气干燥器，其特征在于，包括干燥器本体（10）以及设置在所述干燥器本体（10）内部的干燥筒（11）和第一调压元件（20），所述第一调压元件（20）上设有：进气腔（21），所述进气腔（21）与所述干燥筒（11）的出气口连通；

活塞腔（22），所述活塞腔（22）与所述进气腔（21）连通；

活塞杆（23），所述活塞杆（23）能够在所述第一调压元件（20）的第一工作位与第二工作位之间移动，所述活塞杆（23）具有相对的第一端和第二端，所述活塞杆（23）的第一端设置在所述活塞腔（22）内；

弹性件（70），所述弹性件（70）与所述活塞杆（23）的第二端连接，所述弹性件（70）为所述活塞杆（23）提供朝向所述活塞腔（22）方向的作用力；以及调节机构，所述调节机构用于调节所述弹性件（70）的弹力，并配置为：当进入到所述活塞腔（22）内的气体压力大于所述弹性件（70）的设定弹力时，所述活塞杆（23）移动到所述第一工作位，所述干燥器本体（10）停止供气；

当进入到所述活塞腔（22）内的气体压力小于所述弹性件（70）的设定弹力时，所述活塞杆（23）移动到所述第二工作位，所述干燥器本体（10）正常供气；

所述第一调压元件（20）并联在所述干燥筒（11）的出气口上，所述第一调压元件（20）上还设有第一出气腔（25），所述干燥器本体（10）上设有第一反馈装置，所述第一反馈装置与所述第一出气腔（25）连通，所述活塞杆（23）上贯穿设有第一通气孔（27）；

当所述活塞杆（23）移动到所述第一工作位时，所述第一通气孔（27）将所述第一出气腔（25）与所述进气腔（21）连通，气体流向所述第一反馈装置，所述第一反馈装置发出空气压缩机（90）停止工作信号；

当所述活塞杆（23）移动到所述第二工作位时，所述活塞杆（23）将所述第一出气腔（25）与所述进气腔（21）断开，所述第一反馈装置发出空气压缩机（90）开始工作信号。

2.根据权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于，所述进气腔（21）包括第一腔（28）和第一反馈腔（29），所述第一腔（28）的一端与所述干燥筒（11）的出气口连通，另一端与处于所述第一工作位的所述第一通气孔（27）连通，所述第一反馈腔（29）的一端与所述第一腔（28）连通，另一端与所述活塞腔（22）连通。

3.根据权利要求1或2所述的空气干燥器，其特征在于，所述弹性件（70）远离所述活塞杆（23）的一端设有支撑板（34），所述调节机构包括：凸轮（24），所述凸轮（24）的侧面支撑在所述支撑板（34）的远离所述弹性件（70）的一侧；和

驱动件，所述驱动件用于带动所述凸轮（24）转动并保持所述凸轮（24）的位置。

4.根据权利要求1或2所述的空气干燥器，其特征在于，所述干燥器本体（10）内还设有反吹装置（40），所述反吹装置（40）的进气口与所述干燥器本体（10）的供气口连通，所述反吹装置（40）的出气口与所述干燥筒（11）连通。

5.根据权利要求1或2所述的空气干燥器，其特征在于，所述干燥器本体（10）的内部还设有排气通道，所述排气通道上设有排气阀（50），当所述干燥器本体（10）的内部压力大于设定压力时，所述排气阀（50）打开。

6.一种空气干燥器，其特征在于，包括干燥器本体（10）以及设置在所述干燥器本体（10）内部的干燥筒（11）和第一调压元件（20），所述第一调压元件（20）上设有：进气腔（21），所述进气腔（21）与所述干燥筒（11）的出气口连通；

活塞腔（22），所述活塞腔（22）与所述进气腔（21）连通；

活塞杆（23），所述活塞杆（23）能够在所述第一调压元件（20）的第一工作位与第二工作位之间移动，所述活塞杆（23）具有相对的第一端和第二端，所述活塞杆（23）的第一端设置在所述活塞腔（22）内；

弹性件（70），所述弹性件（70）与所述活塞杆（23）的第二端连接，所述弹性件（70）为所述活塞杆（23）提供朝向所述活塞腔（22）方向的作用力；以及调节机构，所述调节机构用于调节所述弹性件（70）的弹力，并配置为：当进入到所述活塞腔（22）内的气体压力大于所述弹性件（70）的设定弹力时，所述活塞杆（23）移动到所述第一工作位，所述干燥器本体（10）停止供气；

当进入到所述活塞腔（22）内的气体压力小于所述弹性件（70）的设定弹力时，所述活塞杆（23）移动到所述第二工作位，所述干燥器本体（10）正常供气；

所述第一调压元件（20）串联在所述干燥筒（11）的出气口上，所述活塞杆（23）上贯穿设有第二通气孔（30），所述第一调压元件（20）上还设有第二出气腔（31）和第二反馈腔（32），所述第二反馈腔（32）的一端与所述第二出气腔（31）连通，另一端与所述活塞腔（22）连通；

当所述活塞杆（23）移动到所述第二工作位时，所述第二通气孔（30）将所述进气腔（21）与所述第二出气腔（31）连通，部分气体依次通过所述第二出气腔（31）和所述第二反馈腔（32）进入到所述活塞腔（22）内；

当所述活塞杆（23）移动到所述第一工作位时，所述活塞杆（23）将所述进气腔（21）与所述第二出气腔（31）截断。

7.根据权利要求6所述的空气干燥器，其特征在于，所述干燥筒（11）的出气口还并联有第二调压元件（33），所述第二调压元件（33）的进气口与所述干燥筒（11）的出气口连通，所述第二调压元件（33）的出气口连接有第二反馈装置，当进入到所述第二调压元件（33）内部的气体压力大于设定压力时，所述第二反馈装置发出空气压缩机（90）停止工作信号。

8.根据权利要求6或7所述的空气干燥器，其特征在于，所述弹性件（70）远离所述活塞杆（23）的一端设有支撑板（34），所述调节机构包括：凸轮（24），所述凸轮（24）的侧面支撑在所述支撑板（34）的远离所述弹性件（70）的一侧；和

驱动件，所述驱动件用于带动所述凸轮（24）转动并保持所述凸轮（24）的位置。

9.根据权利要求6或7所述的空气干燥器，其特征在于，所述干燥器本体（10）内还设有反吹装置（40），所述反吹装置（40）的进气口与所述干燥器本体（10）的供气口连通，所述反吹装置（40）的出气口与所述干燥筒（11）连通。

10.根据权利要求6或7所述的空气干燥器，其特征在于，所述干燥器本体（10）的内部还设有排气通道，所述排气通道上设有排气阀（50），当所述干燥器本体（10）的内部压力大于设定压力时，所述排气阀（50）打开。

11.一种气制动系统，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的空气干燥器。

12.一种工程车辆，其特征在于，包括权利要求11所述的气制动系统。

说明书

空气干燥器、气制动系统及工程车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆工程领域，具体地涉及一种空气干燥器、气制动系统及工程车辆。

背景技术

[0002] 工程车辆在施工场地内作业的时候，通常处于重载状态。在非铺装路面行驶时，车辆速度较慢，通常低于10km/h，但总重量可达到200吨以上，车辆惯性大且路面状况比较差，
为保证行车安全，车辆通常拥有很强的制动能力。工程车辆作业完成转移到下一个施工场
地的过程，通常需要满足车辆法规要求，车辆重量小于55吨，单根车桥轴荷甚至不到6吨。此
时车辆惯性小且路面良好，由于车辆制动能力太强，驾驶员轻踩刹车就导致车辆急剧减速，
不利于驾驶员控制车辆行驶速度。可见，车辆的气制动系统对于行车安全起到至关重要的
作用。

[0003] 汽车的气制动系统中，空气压缩机输出含有水蒸气等杂质的空气，如不进行处理，这些水蒸气有可能再次转化为液态水，并和其它杂质结合引起腐蚀作用，甚至在极端温度
下冻结气管，造成阀体失效。过去压缩空气的处理主要采用湿式贮气筒的方法，即在气路中
安装带有放水阀的湿贮气简预排水装置。这种装置有一定的干燥过滤效果，但始终不能把
气路中的水分排除干净，而且需要定期对贮气筒中积存的水、油等污物进行排放处理，使用
很不方便，因此，空气干燥器应需而生。

[0004] 汽车空气干燥器用来去除压缩空气中的水分、油滴等杂质，它安装于空气压缩机之后，四回路保护阀之前，用于对压缩空气进行冷却、过滤和干燥处理，去除其中的水蒸气、
油、粉尘等杂质，为制动系统提供干燥洁净的空气。传统空气干燥器只有一种工作气压，一
般不能改变。空气干燥器上有一个调整螺钉，可以对工作气压进行微调。调整螺钉的作用是
弥补弹簧的性能差异，通过调整螺钉松紧来保证输出气压为一个定值。调整完成后一般会
将螺钉打胶固定，后期无法对空气干燥器输出气压进行调整，因此无法通过改变气压来改
变车辆的制动力。此外，每一件空气干燥器生产完成时都需要调整螺钉来校正工作气压，生
产繁琐。

发明内容

[0005] 为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种空气干燥器、气制动系统及工程车辆。

[0006] 本发明提供了一种空气干燥器，包括干燥器本体以及设置在所述干燥器本体内部的干燥筒和第一调压元件，所述第一调压元件上设有：

[0007] 进气腔，所述进气腔与所述干燥筒的出气口连通；

[0008] 活塞腔，所述活塞腔与所述进气腔连通；

[0009] 活塞杆，所述活塞杆能够在所述第一调压元件的第一工作位与第二工作位之间移动，所述活塞杆具有相对的第一端和第二端，所述活塞杆的第一端设置在所述活塞腔内；

[0010] 弹性件，所述弹性件与所述活塞杆的第二端连接，所述弹性件为所述活塞杆提供朝向所述活塞腔方向的作用力；以及

[0011] 调节机构，所述调节机构用于调节所述弹性件的弹力，并配置为：

[0012] 当进入到所述活塞腔内的气体压力大于所述弹性件的设定弹力时，所述活塞杆移动到所述第一工作位，所述干燥器本体停止供气；

[0013] 当进入到所述活塞腔内的气体压力小于所述弹性件的设定弹力时，所述活塞杆移动到所述第二工作位，所述干燥器本体正常供气。

[0014] 优选地，所述第一调压元件并联在所述干燥筒的出气口上，所述第一调压元件上还设有第一出气腔，所述干燥器本体上设有第一反馈装置，所述第一反馈装置与所述第一
出气腔连通，所述活塞杆上贯穿设有第一通气孔；

[0015] 当所述活塞杆移动到所述第一工作位时，所述第一通气孔将所述第一出气腔与所述进气腔连通，气体流向所述第一反馈装置，所述第一反馈装置发出空气压缩机停止工作
信号；

[0016] 当所述活塞杆移动到所述第二工作位时，所述活塞杆将所述第一出气腔与所述进气腔断开，所述第一反馈装置发出空气压缩机开始工作信号。

[0017] 优选地，所述进气腔包括第一腔和第一反馈腔，所述第一腔的一端与所述干燥筒的出气口连通，另一端与处于所述第一工作位的所述第一通气孔连通，所述第一反馈腔的
一端与所述第一腔连通，另一端与所述活塞腔连通。

[0018] 优选地，所述第一调压元件串联在所述干燥筒的出气口上，所述活塞杆上贯穿设有第二通气孔，所述第一调压元件上还设有第二出气腔和第二反馈腔，所述第二反馈腔的
一端与所述第二出气腔连通，另一端与所述活塞腔连通；

[0019] 当所述活塞杆移动到所述第二工作位时，所述第二通气孔将所述进气腔与所述第二出气腔连通，部分气体依次通过所述第二出气腔和所述第二反馈腔进入到所述活塞腔
内；

[0020] 当所述活塞杆移动到所述第一工作位时，所述活塞杆将所述进气腔与所述第二出气腔截断。

[0021] 优选地，所述干燥筒的出气口还并联有第二调压元件，所述第二调压元件的进气口与所述干燥筒的出气口连通，所述第二调压元件的出气口连接有第二反馈装置，当进入
到所述第二调压元件内部的气体压力大于设定压力时，所述第二反馈装置发出空气压缩机
停止工作信号。

[0022] 优选地，所述弹性件远离所述活塞杆的一端设有支撑板，所述调节机构包括：

[0023] 凸轮，所述凸轮的侧面支撑在所述支撑板的远离所述弹性件的一侧；和

[0024] 驱动件，所述驱动件用于带动所述凸轮转动并保持所述凸轮的位置。

[0025] 优选地，所述干燥器本体内还设有反吹装置，所述反吹装置的进气口与所述干燥器本体的供气口连通，所述反吹装置的出气口与所述干燥筒连通。

[0026] 优选地，所述干燥器本体的内部还设有排气通道，所述排气通道上设有排气阀，当所述干燥器本体的内部压力大于设定压力时，所述排气阀打开。

[0027] 本发明还提供了一种气制动系统，包括上述空气干燥器。

[0028] 本发明还提供了一种工程车辆，包括上述气制动系统。

[0029] 本发明实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

[0030] 本发明可通过调节机构调节弹性件的弹力，进而调节活塞杆移动到第一工作位时的设定压力，可以使得空气干燥器能够为气制动系统提供多种工作气压，进而使得气制动
系统能够满足工程车辆在不同工况下对制动压力的需求，调节便利，确保行车安全。

附图说明

[0031] 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方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

[0032] 为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人
员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0033] 图1为本发明实施方式所述第一调压元件并联设置在干燥筒的出气口时第一调压元件的示意图；

[0034] 图2为图1中所述第一调压元件的活塞杆处于第一工作位时的示意图；

[0035] 图3为图1中所述第一调压元件的凸轮转动到下一工作位时第一调压元件的示意图；

[0036] 图4为图3中所述第一调压元件的活塞杆处于第一工作位时的示意图；

[0037] 图5为本发明实施方式所述第一调压元件串联设置在干燥筒的出气口时第一调压元件的示意图；

[0038] 图6为图5中所述第一调压元件的活塞杆处于第一工作位时的示意图；

[0039] 图7为图5中所述第一调压元件的凸轮转动到下一工作位时第一调压元件的示意图；

[0040] 图8为图7中所述第一调压元件的活塞杆处于第一工作位时的示意图；

[0041] 图9为本发明实施方式所述第一调压元件并联设置在干燥筒的出气口时干燥器本体的示意图；

[0042] 图10为图9所述干燥器本体未设置取气口时的示意图；

[0043] 图11为图9所述干燥器本体未设置反馈口时的示意图；

[0044] 图12为图9所述干燥器本体未设置反馈口和取气口时的示意图；

[0045] 图13为图9所述干燥器本体未设置反吹装置时的示意图；

[0046] 图14为本发明实施方式所述干燥器本体采用两个干燥筒时的示意图；

[0047] 图15为本发明实施方式所述第一调压元件串联设置在干燥筒的出气口时干燥器本体的示意图；

[0048] 图16为本发明实施方式所述储气筒内的压力低于系统工作压力时的气体走向图；

[0049] 图17为本发明实施方式所述储气筒内的压力高于系统工作压力时的气体走向图；

[0050] 图18为本发明实施方式所述空气干燥器的输出端并联设置三条气体通道时的示意图；

[0051] 图19为本发明实施方式所述空气干燥器的输出端并联设置两条气体通道时的示意图。

[0052] 附图标记说明

[0053] 10、干燥器本体；11、干燥筒；12、干燥器本体的进气口；13、干燥器本体的供气口；20、第一调压元件；21、进气腔；22、活塞腔；23、活塞杆；24、凸轮；25、第一出气腔；26、反馈
口；27、第一通气孔；28、第一腔；29、第一反馈腔；30、第二通气孔；31、第二出气腔；32、第二
反馈腔；33、第二调压元件；34、支撑板；35、调节板；36、凹陷部；37、支撑部；40、反吹装置；
41、再生干燥筒接口；50、排气阀；60、密封圈；70、弹性件；80、取气口；90、空气压缩机；91、四
回路保护阀；92、Ⅰ回路储气筒；93、Ⅱ回路储气筒；94、手刹储气筒；95、辅助储气筒；96、空气
干燥器；97、第一限压阀；971、第一三通电磁阀；972、第一单向阀；98、第二限位阀；981、第二
三通电磁阀；982、双通单向阀。

具体实施方式

[0054] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施方式及实施方式中的特
征可以相互组合。

[0055] 下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施方式只是本发明的一部分实施
方式，而不是全部的实施方式。

[0056] 结合图1至图8所示，本发明实施方式提供的空气干燥器包括干燥器本体10以及设置在干燥器本体10内部的干燥筒11和第一调压元件20，其中，干燥筒11的进气口与空气压
缩机90的出气口连通，即压缩空气通过干燥器本体的进气口12进入到干燥筒11内，干燥筒
11用于对压缩空气进行冷却、过滤和干燥处理，去除其中的水蒸气、油、粉尘等杂质。第一调
压元件20上设有进气腔21、活塞腔22、活塞杆23、弹性件70以及调节机构。

[0057] 进气腔21与干燥筒11的出气口连通，该处连通是指进气腔21可与干燥筒11的出气口并联或者串联，即进气腔21与干燥筒11的出气口串联时，压缩气体通过第一调压元件20
的出气口流出后直接进入到后续的四回路保护阀91；进气腔21与干燥筒11的出气口并联
时，压缩气体通过第一调压元件20的出气口流出后进入到其他设备，此时，经干燥筒11的出
气口流出的压缩气体直接进入到后续的四回路保护阀91和储气筒。

[0058] 活塞腔22与进气腔21连通，具体地，经干燥筒11的出气口流出的压缩空气进入到进气腔21后可全部进入到活塞腔22，或者经干燥筒11的出气口流出的压缩空气进入到进气
腔21后部分流向活塞腔22，另一部分流入到其他位置。

[0059] 活塞杆23可在第一调压元件20的第一工作位与第二工作位之间移动，即活塞杆23可在外力作用下，改变活塞杆23在其长度方向上的相对位置。活塞杆23具有相对的第一端
和第二端，其中，按照图1至图8所示方向为例，活塞杆23的第一端是指活塞杆23的顶端，活
塞杆23的第二端是指活塞杆23的底端。活塞杆23的第一端设置在活塞腔22内，即活塞杆23
的外周与活塞腔22的内壁贴合，活塞杆23的第一端与活塞腔22的进气口的位置相对，使得
进入到活塞腔22内部的气体压向活塞杆23的第一端的端部，使得活塞杆23在气体压力作用
下朝向活塞杆23的第二端方向移动。

[0060] 弹性件70与活塞杆23的第二端连接，弹性件70为活塞杆23提供弹力，使得弹性件70为活塞杆23提供朝向活塞腔22方向的作用力。其中，弹性件70可为弹簧、弹性橡胶等弹性
装置，且其应具有根据自身不同的变形量能够提供不同程度的弹力的特性。调节机构用于
调节弹性件70的弹力，具体地，可通过调节机构调节弹性件70自身的变形量，进而改变弹性
件70自身的弹力。

[0061] 本发明的工作原理为：

[0062] 当进入到活塞腔22内的气体压力大于弹性件70的设定弹力时，活塞杆23移动到第一工作位，干燥器本体10停止供气。具体地，弹性件70的设定弹力可通过调节机构进行调
节，工作过程中，活塞腔22内持续进气使得活塞腔22内的压力逐渐增加，此时，活塞杆23克
服弹性件70的弹力朝向弹性件70的方向移动，当活塞腔22内的气体压力大于设定值时，活
塞杆23移动到第一工作位，此时，干燥器本体10停止供气。

[0063] 其中，干燥器本体10停止供气的方式有多种，比如，如图15所述，活塞杆23移动到第一工作位后，活塞杆23截断气路通道，使得气体无法流通，进而导致干燥器本体10无法供
气；再比如，结合图9、图10和图13所示，活塞杆23移动到第一工作位后，部分气体流向反馈
件，即反馈口26，反馈件发出空气压缩机90停止工作信号，此时，空气压缩机90停止供气，进
而使得干燥器本体10内不再进入气体，进而无气体排出。再比如，结合图11和图12所示，也
可不设置反馈口26，活塞杆23移动到第一工作位后，活塞杆23的第二端触碰到反馈件，反馈
件发出空气压缩机90停止工作信号，此时，空气压缩机90停止供气，进而使得干燥器本体10
内不再进入气体，进而无气体排出；可见，当活塞杆23移动到第一工作位后，使得干燥器本
体10停止供气的方式有多种，可见，任何当活塞杆23移动到第一工作位后，干燥器本体10停
止供气的方式均在本发明的保护范围之内。

[0064] 当进入到活塞腔22内的气体压力小于弹性件70的设定弹力时，活塞杆23移动到第二工作位，干燥器本体10正常供气。具体地，干燥器本体10停止供气后，用于元件工作过程
中使用部分气体，此时，活塞腔22内的气体压力逐渐减小，活塞杆23在弹性件70的作用下朝
向活塞腔22的方向移动，直至剩余气体压力小于设定压力值时，活塞杆23移动到第二工作
位，干燥器本体10正常供气。

[0065] 相应地，干燥器本体10正常供气的方式有多种，比如，活塞杆23移动到第二工作位后，供气气路连通，使得气体正常流动，进而使得干燥器本体10可正常供气；再比如，活塞杆
23移动到第二工作位后，活塞杆23的第二端脱离反馈件，反馈件发出空气压缩机90正常工
作信号，此时，空气压缩机90正常供气，进而使得干燥器本体10正常供气；再比如，活塞杆23
移动到第二工作位后，流向反馈件的气体中断，反馈件发出空气压缩机90正常工作信号，此
时，空气压缩机90正常供气，进而使得干燥器本体10正常供气。可见，当活塞杆23移动到第
二工作位后，使得干燥器本体10正常供气的方式有多种，可见，任何当活塞杆23移动到第二
工作位后，干燥器本体10正常供气的方式均在本发明的保护范围之内。

[0066] 本发明可通过调节机构调节弹性件70的弹力，进而调节活塞杆23移动到第一工作位时的设定压力，可以使得空气干燥器96能够为气制动系统提供多种工作气压，进而使得
气制动系统能够满足工程车辆在不同工况下对制动压力的需求，调节便利，确保行车安全。

[0067] 结合图1至图4所示，在一些实施方式中，第一调压元件20并联在干燥筒11的出气口上，第一调压元件20上还设有第一出气腔25，干燥器本体10上设有第一反馈装置，第一反
馈装置与第一出气腔25连通，活塞杆23上贯穿设有第一通气孔27，第一通气孔27优选沿着
活塞杆23的径向方向设置，其中，第一调压元件20处于常闭状态，即常态下，第一通气孔27
闭合。此外，也可在第一调压元件20上设置反馈口26，反馈口26与第一反馈装置连接。该种
设置方式时，压缩气体通过第一调压元件20的出气口流出后流向第一反馈装置，而经干燥
筒11的出气口流出的压缩气体直接进入到后续的四回路保护阀91和储气筒。具体地，进气
腔21包括第一腔28和第一反馈腔29，第一腔28的一端与干燥筒11的出气口连通，另一端与
处于第一工作位的第一通气孔27连通，第一反馈腔29的一端与第一腔28连通，另一端与活
塞腔22连通。

[0068] 工作原理如下：

[0069] 结合图1和图3所示，经空气压缩机90的出气口排出的压缩空气进入到第一腔28内，并被活塞杆23截断，压缩空气通过第一反馈腔29进入到活塞腔22，活塞腔22内持续进气
使得活塞腔22内的压力逐渐增加，此时，活塞杆23克服弹性件70的弹力朝向弹性件70的方
向移动。结合图2和图4所示，当进入到活塞腔22内的气体压力大于弹性件70的设定弹力时，
活塞杆23移动到第一工作位，第一通气孔27将第一出气腔25与进气腔21连通，气体依次通
过第一腔28、第一通气孔27和第一出气腔25流向第一反馈装置，并通过气体压力触发第一
反馈装置，第一反馈装置发出空气压缩机90停止工作信号。其中，第一反馈装置在现有技术
中较为常见，只要能够根据压力变化提供反馈信号即可，因此，在此未做过多的描述。

[0070] 干燥器本体10停止供气后，用气元件工作过程中使用部分气体，此时，活塞腔22内的气体压力逐渐减小，活塞杆23在弹性件70的作用下朝向活塞腔22的方向移动，直至剩余
气体压力小于设定压力值时，活塞杆23移动到第二工作位，第一通气孔27不再连通第一腔
28和第一出气腔25，并通过活塞杆23将第一出气腔25与第一腔28断开，此时，气体不再流向
第一反馈装置，进而无法触发第一反馈装置，第一反馈装置不工作或者发出空气压缩机90
开始工作信号，空气压缩机90继续工作，干燥器本体10正常供气。

[0071] 结合图1和图2所示，当执行部件所需工作压力较小时，需要进入到四回路保护阀91和储气筒内的气体压力较小，因此，可通过调节机构改变弹性件70的弹力，使其自身弹力
减小，进而经空气压缩机90排出的气体压力较小时，即可触发活塞杆23移动到第一工作位，
空气压缩机90停止供气，避免进入到四回路保护阀91和储气筒内的气体压力继续增加。

[0072] 结合图3和图4所示，当执行部件所需工作压力较大时，需要进入到四回路保护阀91和储气筒内的气体压力较大，因此，可通过调节机构改变弹性件70的弹力，使其自身弹力
增加，进而经空气压缩机90排出的气体压力需要达到较大值时，才可触发活塞杆23移动到
第一工作位，空气压缩机90停止供气，确保满足工作需求，此外，有效降低油耗。

[0073] 结合图5至图8，在另一些实施方式中，第一调压元件20串联在干燥筒11的出气口上，活塞杆23上贯穿设有第二通气孔30，第一调压元件20上还设有第二出气腔31和第二反
馈腔32，第二反馈腔32的一端与第二出气腔31连通，另一端与活塞腔22连通，即活塞腔22与
进气腔21通过第二通气孔30、第二出气腔31和第二反馈腔32连通。该种设置方式时，第一调
压元件20为敞开状态，压缩气体依次通过进气腔21、第二通气孔30和第二出气腔31流向第
一调压元件20的出气口，经第一调压元件20的出气口流出后的压缩气体直接进入到后续的
四回路保护阀91和储气筒内。

[0074] 工作原理如下：

[0075] 结合图5和图7所示，常态下，活塞杆23在弹性件70的作用下始终处于第二工作位时，第二通气孔30将进气腔21与第二出气腔31连通，压缩气体依次流向进气腔21、第二通气
孔30和第二出气腔31，进入到第二出气腔31的部分气体依次通过第二反馈腔32进入到活塞
腔22内，使得活塞腔22内的压力逐渐增加。结合图6和图8所示，当活塞腔22内的气体压力大
于设定压力时，活塞杆23移动到第一工作位，此时，第二通气孔30不再连通进气腔21与第二
出气腔31，并通过活塞杆23将进气腔21与第二出气腔31截断，气干燥器本体10停止供气。当
用气元件工作过程中使用部分气体，此时，活塞腔22内的气体压力逐渐减小，活塞杆23在弹
性件70的作用下朝向活塞腔22的方向移动，直至剩余气体压力小于设定压力值时，活塞杆
23移动到第二工作位，气体正常流通，进而使得干燥器本体10正常供气。

[0076] 结合图5和图6所示，当执行部件所需工作压力较小时，需要进入到四回路保护阀91和储气筒内的气体压力较小，因此，可通过调节机构改变弹性件70的弹力，使其自身弹力
减小，进而经空气压缩机90排出的气体压力较小时，即可触发活塞杆23移动到第一工作位，
气体被截断，干燥器本体10无法继续排气，避免进入到四回路保护阀91和储气筒内的气体
压力继续增加。

[0077] 结合图7和图8所示，当执行部件所需工作压力较大时，需要进入到四回路保护阀91和储气筒内的气体压力较大，因此，可通过调节机构改变弹性件70的弹力，使其自身弹力
增加，进而经空气压缩机90排出的气体压力需要达到较大值时，才可触发活塞杆23移动到
第一工作位，气体被截断，干燥器本体10无法继续排气，确保满足工作需求，此外，有效降低
油耗。

[0078] 进一步优化地，如图15所示，干燥筒11的出气口还并联有第二调压元件33，第二调压元件33的进气口与干燥筒11的出气口连通，第二调压元件33的出气口连接有第二反馈装
置，当进入到第二调压元件33内部的气体压力大于设定压力时，第二反馈装置发出空气压
缩机90停止工作信号，该种设计方式可避免供气压缩机一直工作，有效降低油耗。其中，第
二调压元件33触发第二反馈装置时的压力，应大于第一调压元件20中活塞杆23移动到第一
工作位时的压力，即当活塞杆23移动到第一工作位后，压缩气体继续流向第二调压元件33，
第二调压元件33的压力逐渐增高，直至达到触发条件。其中，第二调压元件33的设置方式可
为本申请上述实施例的设置方式，因此，再次未做过多的描述。

[0079] 结合图1至图8所示，弹性件70远离活塞杆23的一端设有支撑板34，支撑板34作为弹性件70的支撑平面，确保弹性件70受力均匀，且支撑板34沿着弹簧的伸缩方向滑动设置
在第一调压元件20的内部，便于调节支撑板34的位置，进而便于调节弹性件70的弹力。本发
明的弹性件70优选为弹簧。且当弹性件70为弹簧时，弹簧与活塞杆23的第二端连接的一端
设有调节板35，调节板35远离弹簧的一侧与活塞杆23的第二端连接，确保活塞杆23将作用
力均匀传递至弹簧。进一步优化地，调节板35包括凹陷部36以及支撑部37，活塞杆23的第二
端伸向弹簧所在的腔体，并与凹陷部36连接，支撑部37支撑在进气腔21与出气腔的外壁上，
使得非工作状态下，弹簧的弹力通过支撑部37施加给进气腔21与出气腔的外壁，避免活塞
杆23持续受力，确保活塞杆23的使用寿命。为了避免气体的泄露，可在活塞杆23与第一调压
元件20的内壁之间设置密封圈60。

[0080] 在一些实施方式中，调节机构包括凸轮24和驱动件，凸轮24的侧面支撑在支撑板34的远离弹性件70的一侧，驱动件用于带动凸轮24转动并保持凸轮24的位置。具体地，驱动
件可为驱动电机，驱动电机固定设置在第一调压元件20的内部或者设置在干燥器本体10的
内壁上，通过驱动电机的输出轴以及凸轮24为支撑板34提供反作用力。为了调节驱动电机
的输出轴的转动速度，可在驱动电机的输出端连接减速器，凸轮24与减速器的输出端连接。
由于凸轮24的外周各位置距离凸轮24中心位置的距离不同，因此，通过驱动电机带动凸轮
24转动，使得凸轮24的不同位置支撑在支撑板34的底部，改变支撑板34相对于凸轮24中心
的位置，进而改变弹簧的伸缩长度，实现弹簧自身弹性的调节。可通过驱动电机的转动，实
现多个档位的转换，调节方便。

[0081] 在另一些实施例中，调节机构包括伸缩件，其中，伸缩件可为气缸、液压缸或驱动电机。伸缩件沿着弹簧的伸缩方向设置，当需要调整弹簧的自身弹性时，可改变伸缩件的伸
缩长度。

[0082] 可见，本发明的调节机构的设置方式不受限制，只要满足能够调节弹簧的伸缩长度，并能保持弹簧远离活塞杆23一端的位置即可。

[0083] 在另一些实施方式中，也可在空气干燥器96的输出端设置阀体，以此改变空气干燥器96输出气体的压力大小，比如，通过使用第一限压阀97、第一两位三通电磁阀、第一单
向阀972来实现不同压力的气体进入四回路保护阀91。其中可采用两个第一限压阀97、三个
第一两位三通电磁阀和三个第一单向阀972实现压力的调节。具体地，如图18所示，在空气
干燥器96的输出端并联设置三条气体通道，其中两条气体通道上均串联设有一个第一限压
阀97、一个第一三通电磁阀971和一个第一单向阀972，另一条气体通道上串联设有一个第
一三通电磁阀971和一个第一单向阀972。再比如，可采用一个第二限位阀98、两个第二三通
电磁阀981和一个双通单向阀982来实现两个档位间的工作压力的改变。具体地，如图19所
示，在空气干燥器96的输出端并联设置两条气体通道，其中一条气体通道上串联设有一个
第二限位阀98和一个第二三通电磁阀981，另一条气体通道上设有一个第二三通电磁阀
981，两条气体通道分别与双通单向阀982的两个接口连接。该种设计方式可单独使用，也可
配合上述实施例使用，但彼此之间不应相互影响。

[0084] 干燥器本体10内还设有反吹装置40，反吹装置40的进气口与干燥器本体的供气口13连通，反吹装置40的出气口与干燥筒11连通。当车辆状态变动，导致所需系统压力低于当
前系统压力时，系统的空气可通过空气干燥器96的供气口流向干燥器本体10，并通过反吹
装置40后吹向干燥筒11，直到系统压力降低到系统所需压力为止，通过气体的反吹实现干
燥筒11的再生，延长干燥筒11的使用寿命，同时有效利用气体，节省设备自身能源。再者，干
燥器本体10上也可通过设置再生干燥筒接口41与外部再生干燥筒连接，即干燥器本体10本
身无反吹功能，可通过外界连接的再生干燥筒提供反吹的气体。

[0085] 当车辆重载，车辆启动时，行车电脑判定此时气制动系统所需工作气压。如图16所示，当储气筒内的压力不高于此时所需工作气压时，空气压缩机90工作，压缩空气通过空气
干燥器96的干燥后，通过四回路保护阀91进入Ⅰ回路储气筒92、Ⅱ回路储气筒93、手刹储气
筒94和辅助储气筒95。随着储气筒压力提高到此时系统所需压力时，第一调压元件20工作，
干燥器本体10停止供气，气制动系统压力保持在系统所需压力。

[0086] 如图17所示，当车辆重载过后，储气筒内压力较高。此时如果车辆进入轻载状态，行车电脑判定储气筒内压力高于系统所需工作压力。此时行车电脑发出空气干燥器96再生
指令。Ⅰ回路储气筒92、Ⅱ回路储气筒93、手刹储气筒94和辅助储气筒95内的空气通过四回
路保护阀91进入空气干燥器96，反吹干燥筒11对干燥筒11进行再生后通过空气干燥器96的
排气口排出。当储气筒压力降低到系统所需工作压力时，行车电脑发出空气干燥器96停止
再生指令，气制动系统压力保持在系统所需压力。此后，如果用气元件使用部分压缩空气，
导致储气筒压力降低，空气压缩机90开始工作，压缩空气通过空气干燥器96的干燥后，通过
四回路保护阀91对储气筒进行充气，直到储气筒压力达到系统所需工作压力为止。

[0087] 结合图9至图15所示，干燥器本体10的内部还设有排气通道，排气通道上设有排气阀50，当干燥器本体10的内部压力大于设定压力时，排气阀50打开。具体地，按照本发明提
供的实施方式，排气通道可与设置在第一反馈装置的管路连通，当第一反馈装置受到气体
压力，发出到工作信号后，避免造成第一反馈装置损坏，可将排气阀50打开，部分气体通过
排气通道排出。此外，排气通道也可与干燥筒11的进气口连通，当干燥筒11再生时，反冲的
气体可通过排气通道排出。

[0088] 结合图9、图11、图13和图15所示，干燥器本体10上还可连接有取气口80，取气口80的一端与干燥筒11的出气口连通，另一端与整车需要气体的部件连接，比如可用于轮胎的
充气，也可连接气压表，用于检测干燥器本体10输出的压力。

[0089] 如图14所示，本发明的空气干燥器96可为双干燥筒的空气干燥器96，即空气干燥器96的内部设有两个干燥筒11，两个干燥筒11交替工作，且当其中一个干燥筒11工作时，另
一个干燥筒11再生，该种设计方式可应用在拥有七根或七根以上车桥的车辆，储气筒容积
比较大，充气时间长，单干燥筒11的空气干燥器96干燥效果略差，双干燥筒11的空气干燥器
96拥有更好的干燥效果。

[0090] 其中，图9为本发明实施方式中，第一调压元件20并联设置在干燥筒11的出气口时干燥器本体10的示意图；图10为图9中干燥器本体10未设置取气口80时的示意图；图11为图
9中干燥器本体10未设置反馈口26时的示意图；图12为图9中干燥器本体10未设置反馈口26
和取气口80时的示意图；图13为图9中干燥器本体10未设置反吹装置40时的示意图；图14为
干燥器本体10采用两个干燥筒11时的示意图。可见，干燥器本体10上是否设置取气口80、反
馈口26、反吹装置40对于干燥器本体10均不造成影响，可见，干燥器本体10包括但不限于上
述具体构成方式，只要是带有上述第一调压元件20的干燥器本体10均在本发明的保护范围
之内。

[0091] 本发明还提供了一种气制动系统，包括上述空气干燥器96，该空气干燥器96包括上述空气干燥器96的全部技术特征，因此，在此未做过多的描述，此外，气制动系统还应包
括空气压缩机90等为了提供气体的必备设备，由于气制动系统为现有技术，因此，在此未做
过多的描述。

[0092] 本发明还提供了一种工程车辆，包括上述气制动系统，该工程车辆包括上述气制动系统的全部技术特征，进而包括上述空气干燥器96的全部技术特征，因此，在此未做过多
的描述。其中，工程车辆包括但不限于工程起重机、重型运输车辆和工程抢险车。

[0093] 需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之
间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在
涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些
要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设
备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除
在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0094] 以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施方式的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义
的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本
发明将不会被限制于本文所述的这些实施方式，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特
点相一致的最宽的范围。