CN104011370A - 阀门 - Google Patents

Abstract

一种阀门，包括：带弹力（Ff）的弹簧（101）；促动器（200），其带有可与弹力（Ff）相反地作用的促动力（Fa）；销（102），其可借助促动器（200）来操纵；可与销（102）耦接的密封部件（103）；密封座（104），从而当密封部件（103）贴靠在密封座（104）上时阀门关闭，其中，销（102）可借助促动器（200）沿密封部件（103）的方向移动，销（102）可借助弹簧（101）沿离开密封部件（103）的方向移动，其中，密封部件（103）可独立于销（102）移动至打开位置，流体在该打开位置被允许流经阀门。

Description

阀门

本发明涉及一种阀门。这种阀门尤其用在高压泵中，该高压泵用于给汽车内燃机的存储式喷射系统输送流体。

这种阀门特别是当其例如在高压泵中受到持久负荷时经受严重的应力。由于高压泵受到例如2000巴或更大的压力，所以对这种泵中的阀门提出了高要求。

这种阀门中的促动器装置也有相同的情况。这些促动器装置必须特别是在汽车的长久的寿命中能够可靠地打开和/或关闭阀门，并在预定的误差范围内工作。

DE 10 2007 028 960 A1记载了高压泵中的一种阀门。该阀门具有带液压随动件的阀针，该随动件在燃油流入到阀针上时将沿打开方向起作用的力施加到阀针上。用于关闭阀门的阀体可独立于阀针移动至打开位置，流体在该打开位置被允许流经阀门。

JP 9 112 731 A公开了一种用于燃油泵的阀门。该阀门具有用于移动销的促动器。该销未牢固地与用于关闭阀门的阀部件连接。

希望提出一种能实现可靠工作的阀门。

根据本发明的一种实施方式，阀门包括带弹力的弹簧。该阀门包括促动器，促动器带有可与弹力相反地作用的促动力。该阀门还包括销，销可借助促动器来操纵。阀门包括可与销耦接的密封部件。阀门还包括密封座，从而当密封部件贴靠在密封座上时阀门关闭。销可借助促动器沿密封部件的方向移动。销可借助弹簧沿离开密封部件的方向移动。密封部件可独立于销移动至打开位置，流体在该打开位置被允许流经阀门。

促动器还包括电磁铁。电磁铁包括包围磁极铁心的线圈。促动器还包括磁性衔铁。磁性衔铁可借助电磁铁移动。销与磁性衔铁耦接，并经过布置，使得该销沿着电磁铁的穿过磁极铁心的纵轴伸展。磁性衔铁设置在磁极铁心的一侧，在磁极铁心的相对侧设置有单独的止挡部件，该止挡部件限制销沿磁极铁心方向的移动。

止挡部件特别是由比磁极铁心硬的材料构成。止挡部件用作销移动的止挡，同时保护着磁极铁心。由此即使在长久的寿命期间也能实现可靠的工作，因为止挡部件始终都是销移动的固定限制件。由于接触销的磨损所致的误差波动保持较小。

止挡部件和磁极铁心特别是由两种独立的构件制成。根据一些实施方式，止挡部件和磁极铁心由不同的材料构成。磁极铁心特别是由铁磁性材料构成。止挡部件特别是由尽可能硬的材料制成。由此可以实现较小的磨损。

当促动器将其促动力传递到销上且销相对于密封座移动时，阀门打开。销与密封部件接触，并压迫该密封部件离开密封座，从而密封座和密封部件相互间隔开，进而允许流体流经密封部件。阀门处于其打开位置。

销与密封部件并非牢固地相互连接，这样就可实现即使当销保持在其静止位置且促动器的促动力不起作用时也能使得密封部件提升离开密封座并允许流体流过。密封部件例如在泵的抽吸冲程期间提升离开密封座。为此不必对阀门特别是促动器进行电控制。销通过弹簧保持在其静止位置，销在该静止位置不与密封部件接触。

根据一种优选的实施方式，阀门的销具有面向密封座的凸出的区域。销沿密封部件方向的移动受到该凸出的区域和密封座的限制。

根据一些实施方式，销具有另一凸出的区域，该区域限制销沿促动器方向的移动。因此，即使销没有与密封部件牢固地连接，销也能沿促动器方向移动。

根据一些实施方式，磁性衔铁和销彼此不可相对移动地耦接。销由此可借助磁性衔铁通过电磁铁移动。磁性衔铁可通过销的移动而移动。

根据一些实施方式，磁性衔铁具有至少一个磁性衔铁凹缺，用于在磁性衔铁的面向磁极铁心的一侧与磁性衔铁的背离磁极铁心的一侧之间进行液压的连通。

根据其它一些实施方式，止挡部件包括被销穿过的凹缺。止挡部件包括至少一个其它的凹缺，用于在止挡部件的背离磁极铁心的一侧与止挡部件的面向磁极铁心的一侧之间进行液压的连通。

通过磁性衔铁凹缺和/或止挡部件的至少一个其它的凹缺，可实现在促动器内腔中的压力平衡。

在一些实施方式中，促动器应用在一种阀门中，在该阀门中有个密封部件牢固地与销连接。密封部件在第一方向和相反的方向上跟随销的移动。

根据其它一些实施方式，促动器应用在一种阀门中，就该阀门而言，销和密封部件是可耦接的单独的构件。密封部件在第一方向上跟随销的移动。密封部件并不强制跟随销的在相反方向上的移动。

其它优点、特征和改进可由随后结合附图介绍的范例得到。

唯一的附图为根据一种实施方式的带有促动器装置的阀门的示意性的剖视图。

该图示出阀门100。该阀门100尤其是泵的入口阀。该泵尤其被设计成高压泵，优选被设计成径向活塞式泵。在该泵中可移动地安置有泵活塞。在泵活塞的一端有个压力腔。为了能够给该压力腔填充流体，该压力腔具有输入管路，在该输入管路上优选设置着被设计成入口阀的阀门100。阀门100优选被设计成数字切换的阀门。阀门100便于填充压力腔，且被设计用于在推出流体时如果阀门100关闭则防止流体回流到输入管路中。流体例如可以通过排出管路从压力腔被推出。

阀门100具有弹簧101、销102和密封部件103。弹簧101朝向离开密封部件103的方向将销102预压紧，其方式为，把弹簧101支撑在阀门100的促动器200的磁极铁心202上。弹簧101以其第二端支撑在衔铁部件209上。衔铁部件209与另一衔铁部件210一起形成磁性衔铁203的一部分。

销102纵长地延展，且沿着穿过磁极铁心202的纵轴L伸展。在磁极铁心202的一侧，销102与衔铁部件209耦接。衔铁部件209特别是通过焊接连接件111与销102耦接。在磁极铁心202的沿着纵轴相对的一侧，销102具有一个凸出区域105。销102具有面向阀门100的密封座104的另一凸出区域107。

促动器200包括电磁铁201。该电磁铁201包括线圈214，该线圈尤其是环形地围绕磁极铁心202布置。线圈214同轴地包围纵轴L。沿着该纵轴L设置着磁性衔铁203、随后的磁极铁心202和随后的密封座104。在密封座104的背离促动器200的一侧设置着密封部件103。密封座104包围至少一个通孔110。如果密封部件103未贴靠在密封座104上，则可以经由该通孔110流过流体。流体特别是可以从流体流进件108经由通孔110流入到流体流出件109中。

如果在电磁铁201上特别是在线圈214上施加电流或电压，该电磁铁就会朝向密封部件103对磁性衔铁203施加磁性力。该促动力Fa传递到销102上，因为不仅衔铁部件209和另一衔铁部件210通过焊接连接件112，而且磁性衔铁203通过焊接连接件111与销102彼此不可相对移动地耦接。由此利用促动力Fa使得销102朝向密封部件103移动。销102与密封部件103耦接，并在后续的移动过程中压迫该密封部件从密封座104离开。阀门由此打开。

即使销102不移动，或者即使销102和密封部件103未彼此接触，阀门100也会仅仅基于密封部件103前后的压差而打开。如果流进件108侧的压力大于流出件109侧，则密封部件103提升离开密封座104。

阀门因而能以两种方式打开。阀门可以通过促动器强制地打开，或者克服来自流体流出件109的压力保持打开。但如果泵处于抽吸阶段中并执行其抽吸冲程且把流体抽吸到压力腔中，则阀门100也可以被动地打开，而不必受到电控制。

在静止位置，如果促动器200未被通电，则弹簧101朝向离开密封部件103的方向压迫销102。弹簧101的弹力Ff把销102保持住，使得密封部件103能贴靠在密封座104上。弹力Ff和促动力Fa方向相反。弹力Ff和促动力Fa相对于纵轴L朝向相同。为了把阀门关闭，利用密封部件前后的压力状况把密封部件压向密封座104，由此防止流体从流出件109流入到流进件108中。

密封部件103相对于密封座104的移动因而在阀门的工作状态下独立于销102的移动。利用销102可以支持阀门100的打开，和/或即使在泵的压缩阶段在输送冲程期间也使得阀门100保持在其打开位置。由此可以实现泵的部分输送，据此，把预定量的抽吸流体从压力腔又输送回到流进件108中。为此利用销102使得密封部件103保持相对于密封座104间隔开。促动器200由此使得促动力Fa作用到销102上，从而销102能克服来自压力腔的压力将密封部件103保持住，流体由此可以经由通孔110回流到流进件108中。

泵的满额输送可独立于促动器200来实现。在泵的抽吸阶段，促动器200不必克服弹力而工作，该弹力把密封部件顶压到密封座上。在压缩阶段，密封部件103在关闭过程中支撑弹簧101，因为密封部件103使得销102移动。由此可实现阀门101的短暂的关闭时间。另一衔铁部件210与磁极铁心202之间的气隙213在静止状态下恒定。

磁性衔铁203连同耦接的销102在电磁铁201通电时朝向磁极铁心202被吸引。销102打开密封部件103。在电磁铁201未通电时，利用弹簧101把密封部件103连同销102压至初始位置。入口阀由此截止。

销102朝向离开密封部件103的方向的移动受到止挡部件204的限制。销102的凸出区域105特别是顶压到平面地延展的止挡部件204上。销102与弹性的密封部件103解耦。密封部件103经过适当设计，从而在切断电磁铁201时不存在通过销102而顶压密封部件103的压力。阀门100可以独立于电磁铁201和销102工作，特别是独立于电磁铁201在抽吸阶段打开。在压缩阶段，除了弹簧101外，还有密封部件的弹力起作用，以便关闭入口阀。

止挡部件204用作销102的移动限制件。当凸出区域105与止挡部件204接触时，销102无法再进一步移动离开密封部件103。由此也在静止位置规定了销102与密封部件103之间的间距106。销朝向密封部件103的移动受到另一凸出区域107和密封座104的限制。止挡部件204具有凹缺106，销102穿过该凹缺。止挡部件204设置在磁极铁心202的背离磁性衔铁203的一侧。止挡部件204特别是通过焊接连接件208与磁极铁心202耦接。止挡部件204尤其是对另一磁极铁心202予以保护的硬化的垫圈。

根据一些实施方式，止挡部件204具有至少一个其它的凹缺207。该凹缺液压地与磁极铁心202的凹缺耦接，销102在该凹缺中穿过磁极铁心202。此外，衔铁部件209具有液压地与磁极铁心202的凹缺耦接的磁性衔铁凹缺204。由此使得磁性衔铁203的背离密封部件103的一侧与止挡部件204的面向密封部件103的一侧液压地相互耦接。由此可以在流体流进件108处的引导流体的区域和磁性衔铁203的区域之间产生压力平衡。因而将避免因压力不平衡导致的销102移动。

磁极铁心202通过焊接连接件212与壳体211耦接，在该壳体中也设置着磁性衔铁203，且部分地设置着销102。壳体211流体密封地包围销102、磁性衔铁203和磁极铁心202。

通过止挡部件204限制销102朝向弹力Ff的方向移动，而在销102的移动被制动时的力则由止挡部件204来承受。此外，通过对销102的移动的限制，可以实现精确地调节气隙213。由此通过止挡部件204来限制销102的移动，尽管销102并不牢固地与密封部件103耦接。

Claims (10)

1. 一种阀门，包括：

- 带弹力（Ff）的弹簧（101）；

- 促动器（200），其带有可与弹力（Ff）相反地作用的促动力（Fa）；

- 销（102），其可借助促动器（200）来操纵；

- 可与销（102）耦接的密封部件（103）；

- 密封座（104），从而当密封部件（103）贴靠在密封座（104）上时阀门关闭，

- 其中，销（102）可借助促动器（200）沿密封部件（103）的方向移动，

- 销（102）可借助弹簧（101）沿离开密封部件（103）的方向移动，其中，密封部件（103）可独立于销（102）移动至打开位置，流体在该打开位置被允许流经阀门，其中，

- 促动器（200）包括：

- 电磁铁（201），其包括包围磁极铁心（202）的线圈（214）；

- 磁性衔铁（203），其可借助电磁铁（201）移动，其中，

- 销（102）与磁性衔铁（203）耦接，并经过布置，使得该销沿着电磁铁（201）的穿过磁极铁心（202）的纵轴（L）伸展，从而磁性衔铁（203）设置在磁极铁心（202）的一侧，在磁极铁心（202）的相对侧设置有单独的止挡部件（204），该止挡部件限制销（102）沿磁极铁心（202）方向的移动；

- 止挡部件（204）由比磁极铁心（202）硬的材料构成。

2. 如权利要求1所述的阀门，其中，

- 销（102）具有面向密封座（104）的凸出的区域（107）；

- 销（102）沿密封部件（103）方向的移动受到该凸出的区域（107）和密封座（104）的限制。

3. 如权利要求1或2所述的阀门，其中，销（102）具有另一凸出的区域（105），该区域限制销（102）沿促动器（200）方向的移动。

4. 如权利要求1~3中任一项所述的阀门，其中，当阀门关闭时，密封部件（103）相对于销（102）间隔开地布置。

5. 如权利要求1~4中任一项所述的阀门，其中，密封部件（103）可利用促动力（Fa）移动至打开位置。

6. 如权利要求1~5所述的阀门，其中，磁性衔铁（203）和销（102）彼此不可相对移动地耦接。

7. 如权利要求1~6中任一项所述的阀门，其中，磁性衔铁（203）具有至少一个磁性衔铁凹缺（205），用于在磁性衔铁（203）的面向磁极铁心（202）的一侧与磁性衔铁（203）的背离磁极铁心（202）的一侧之间进行液压的连通。

8. 如权利要求1~7中任一项所述的阀门，其中，止挡部件（204）具有被销（102）穿过的凹缺（206）和至少一个其它的凹缺（207），用于在止挡部件（204）的背离磁极铁心（202）的一侧与止挡部件（204）的面向磁极铁心（202）的一侧之间进行液压的连通。

9. 如权利要求1~8中任一项所述的阀门，包括使得止挡部件（204）与磁极铁心（202）耦接的焊接连接件（208）。

10. 如权利要求1~9中任一项所述的阀门，其中，弹簧（101）的一端与磁极铁心（202）耦接，相对的一端与磁性衔铁（203）耦接。