CN106494224B - 一种双阀式无锁盖加油装置 - Google Patents

一种双阀式无锁盖加油装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双阀式无锁盖加油装置，包括套在加油管内的阀座和压在阀座上的阀盖；阀座内包括上下两个阀总成，上下两个阀总成的结构类似，阀总成能够绕支撑销旋转、且与阀座之间密封，阀总成具有自动调节气压的功能，主要由密封圈、阀环形架、阀体、弹簧、阀芯、弹簧支撑架、偏置弹簧和支撑销组成，上阀总成呈一定的倾斜角度被上偏置弹簧压靠在阀座上，下阀总成被下偏置弹簧水平压靠在阀座上。阀盖通过卡扣紧压在金属加油管上，并通过密封圈进行密封，阀座与金属加油管之间通过O形密封圈进行密封。此无锁盖加油装置能够防止油液和油蒸气的泄露，满足未来“国六”标准的蒸发排放要求，同时防止杂质和污染物进入燃油系统。

Description

一种双阀式无锁盖加油装置
技术领域
本发明涉及一种无锁盖加油装置，主要涉及加油时能防止油液和油蒸气的泄露，防止杂质和污染物进入燃油系统，满足未来“国六”标准的蒸发排放要求，同时能够调节油箱内部的气压。
背景技术
轿车燃油加注口一般有两个盖，分别称为油箱盖和车身加油口盖。前者紧固在油箱加油管颈上，有保证油箱的密封、调节油箱内气压的作用；后者固定在车身上可以翻转打开；用来遮盖油箱盖。但是由于在加油时要打开两个盖板，造成停车加油操作不方便，为此，福特发明了无锁盖加油技术，例如，在专利号为US2012/217240A1的专利中，发明了一种无锁盖装置的结构，但是，这个专利并没有介绍此装置能否实现调节油箱内部的气压，所以，本发明针对无锁盖加油装置进行了重新设计，使之能够调节油箱内部的气压。
一般情况下，无锁盖加油装置是紧密密封的，当油箱内部的压强大于或等于11.2KPa时，无锁盖加油装置能允许少量的气体排出，当油箱内部的负压达到10.5KPa时，无锁盖加油装置能允许大量的空气吸入油箱。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供了一种新型的无锁盖加油装置，可以防止油液和油蒸气的泄露，防止杂质和污染物进入油箱内部，能够有效保证油箱的密封和调节油箱内部的气压。
实现本发明的技术方案如下：
一种双阀式无锁盖加油装置，包括管状阀座和阀盖；所述阀座套在金属加油管内部；所述阀盖为中空环形，紧压在所述阀座的上端面；所述阀盖与所述金属加油管之间能够固定；
所述阀座内部有上阀总成和下阀总成；所述上阀总成中的上阀体的一端与阀座内壁之间通过上支撑销连接，所述上阀体能够绕着所述上支撑销旋转；所述上阀体的下面设有上偏置弹簧；所述上偏置弹簧的一端套在所述上支撑销上面，能够绕着所述上支撑销旋转，所述上偏置弹簧的另一端压靠在所述上阀体的下端面，使得所述上阀体能够堵塞所述阀座的管孔；所述下阀总成的下阀体的一端与阀座内壁之间通过下支撑销连接，所述下阀体能够绕组所述下支撑销旋转；所述下阀体的下面设有下偏置弹簧；所述下偏置弹簧的一端套在所述下支撑销上面，能够绕着所述下支撑销旋转，所述下偏置弹簧的另一端压靠在所述下阀体的下端面，使得所述下阀体能够堵塞所述阀座的管孔；
所述上阀体和所述下阀体均设有气压调节装置，所述气压调节装置能自动调节油箱内部和外部空气之间的气压平衡。
进一步地，所述气压调节装置位于上阀体和下阀体内部的圆柱孔内，所述气压调节装置包括阀门和阀芯；所述阀门套在所述阀芯上端，两者之间有缝隙、且能够相对上下运动；
所述阀门上端嵌在阀密封圈A环形槽内，所述阀门下端通过外弹簧与弹簧支撑架连接，所述弹簧支撑架通过与阀体一体化的卡环固定在阀体的圆柱孔内壁上；所述阀门在所述外弹簧的弹力作用下能够紧压靠在阀体内部圆柱孔的上边缘底面，形成密封；
所述阀芯的下端与所述阀门的底端面之间通过内弹簧连接；在所述内弹簧的弹力作用下，所述阀芯上端能够紧压靠在阀密封圈A的上端面，形成密封。
进一步地，所述阀体内部位于所述圆柱孔上面的位置设有横向的通气孔，所述通气孔与所述圆柱孔相连通。
进一步地，所述金属加油管上设有台阶斜边，所述阀座的对应位置上也设有有相对应的台阶斜边。
进一步地，所述阀座与所述金属加油管之间有约0.2mm的间隙；所述金属加油管与所述阀座之间设有一圈O形密封圈。
进一步地，所述阀盖上设有卡扣，所述卡扣能够卡到所述金属加油管管壁上的方孔内；所述阀盖的边缘紧压在所述金属加油管翻边上，两者之间用橡胶垫片密封。
进一步地，所述支撑销为一个圆柱销，嵌在阀座内壁吊耳的圆柱孔内。
进一步地，所述上阀体和阀座之间设有上密封圈B，所述下阀体和阀座之间设有下密封圈B。
进一步地，所述上偏置弹簧和所述下偏置弹簧均为弹簧片。
进一步地，所述阀芯为工字形。
本发明的有益效果：
本发明提出的双阀式无锁盖加油装置通过上、下两个阀总成的密封，能够有效的防止油液和蒸气的泄露，也能防止杂质和污染物的进入。在加油时，只需加油枪顶开上、下两个阀体，就能直接加油。在不加油时，通过上、下两个阀总成开闭的控制，能够实现对油箱内部的压力调节，防止油箱内部压力过小或过大，当油箱内部的压强大于或等于11.2KPa时，无锁盖加油装置中的上、下两个阀芯能开启，允许少量的气体排出；当油箱内部的负压达到10.5KPa时，无锁盖加油装置中的阀门开启，允许大量的空气吸入油箱，实现内外气压平衡。
附图说明
图1是本发明提出的无锁盖加油装置的结构示意图；
图2是上阀总成的结构示意图；
图3是下阀总成的结构示意图；
图4油箱有正压超过限值时，上阀总成打开示意图；
图5油箱有正压超过限值时，下阀总成打开示意图；
图6油箱有负压超过限值时，上阀总成打开示意图；
图7油箱有负压超过限值时，下阀总成打开示意图。
图中：10.阀盖；11.阀座；12.金属加油管；13.橡胶垫片；14.O形密封圈；20.上阀密封圈A；21.上阀门；22.上密封圈B；23.上阀体；24.上外弹簧；25.上内弹簧；26.上阀芯；27.上弹簧支撑架；28.上偏置弹簧；29.上支撑销；30.下阀密封圈A；31.下阀芯；32.下阀门；33.下密封圈B；34.下外弹簧；35.下内弹簧；36.下弹簧支撑架；37.下阀体；38.下偏置弹簧；39.下支撑销；a.上阀腔；b.下阀腔；c.金属加油管翻边；d.方孔；e.台阶斜边；f.上通气孔；g.下通气孔；h.上主通气间隙；m.上内通气间隙；k.上外通气间隙；p.下主通气间隙；r.下外通气间隙；t.下内通气间隙；i.上卡环；q.下卡环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如图1，本发明的一种双阀式无锁盖加油装置，金属加油管12内套有管状阀座11，金属加油管12上有台阶斜边e，阀座11的对应位置上也有相对应的台阶斜边，使阀座11相对于金属加油管12的位置固定，起到定位的作用，阀座11与金属加油管12之间有大约0.2mm的间隙，间隙内设有O形密封圈14，对加油管进行密封，以防止油箱内的油气沿着加油管和阀座之间的缝隙流出。
阀盖10紧压在阀座11上端面，阀盖10上有卡扣，通过按压的方式，将卡扣卡到金属加油管12管壁上的方孔d内，阀盖10边缘紧压在金属加油管翻边c上，两者之间用橡胶垫片13密封；阀盖10为中空。
阀座11内部设有上阀总成和下阀总成。上阀总成中的上阀体23一端与阀座11通过上支撑销29连接；上支撑销29是一个圆柱销，嵌在阀座11内壁上的吊耳的圆柱孔内，上阀体23一端通过圆柱孔套在上支撑销29上，上阀体23可以绕着上支撑销29旋转。上偏置弹簧28的一端套在上支撑销29上，可以绕着上支撑销29旋转，另一端压靠在上阀体23的下端面；不加油时，上阀体23在上偏置弹簧28的弹力作用下紧压在阀座11上，上阀体23和阀座11之间设有上密封圈B 22，起到密封和缓冲作用。下阀总成的构造与所述上阀总成相同，其与阀座11连接方式与上阀总成也相同。
上阀总成和下阀总成之间形成上阀腔a，下阀总成和油箱之间形成下阀腔b。上阀体呈一定的倾斜角度(角度可根据实际需求设置)被上偏置弹簧压靠在阀座上，下阀体被下偏置弹簧水平的压靠在阀座上。
在阀体的内部结构方面，上阀体和下阀体的结构相同，如图2、图3。以上阀体为例，上阀体内部为圆柱孔，圆柱孔内设有上阀门21和上阀芯26，上阀门21套在上阀芯26上端，两者之间有缝隙、且能够相对上下运动，上阀体23内部位于圆柱孔的上面设有横向的上通气孔f，上通气孔f与圆柱孔连通。上阀门21上端嵌在上阀密封圈A 20环形槽内，防止径向窜动，上阀门21下端通过卡环固定上外弹簧24的一端，防止上外弹簧24径向窜动，上外弹簧24的另一端压在上弹簧支撑架27上，上弹簧支撑架27通过与上阀体23一体化的上卡环i固定在圆柱孔内壁上。上阀门21在上外弹簧24的弹力作用下紧顶靠在上阀体23内部圆柱孔的上边缘底面。上阀芯26为工字型，其上套有上内弹簧25，上内弹簧25一端压在上阀门21的底端面上，另一端卡在上阀芯26底端的卡环上，在上内弹簧25的弹力作用下，上阀芯26上端紧压靠在上阀密封圈A 20的上端面，形成密封。
上阀芯顶端与上阀体圆柱孔壁之间形成上主通气间隙h，上阀门与上阀体圆柱孔壁之间形成上外通气间隙k，上阀门与上阀芯之间的间隙为上内通气间隙m；下阀芯顶端与下阀体圆柱孔壁之间形成下主通气间隙p，下阀门与下阀体圆柱孔壁之间形成下外通气间隙r，下阀门与下阀芯之间的间隙为下内通气间隙t。
进一步，上阀体23中横向的上通气孔f的直径约为5mm，上主通气间隙h和上外通气间隙k为3mm，上内通气间隙m为0.5mm。下阀体37中横向的上通气孔g的直径约为5mm，下外通气间隙r和下主通气间隙p为3mm，下内通气间隙t为0.5mm。
下面结合附图，对油箱内部的压力调节的控制方法进行阐述：
具体工作原理为：当不加油且内部压力正常时，上阀体23和下阀体37紧闭，上阀芯26和上阀门21紧闭，下阀芯31和下阀门32紧闭。当油箱内部的气压大于或等于一定的阈值时(例如11.2KPa)，高压气体首先顶开下阀芯31，下阀芯31向上移动至下阀体37内表面最顶端，此时，下阀芯31与下密封圈A 30产生一个通气间隙，下阀腔b内的油气可以流入上阀腔a内，高压气体沿如图5所示的流线流入上阀腔a。当阀腔a的气压也大于或等于一定的阈值时(例如11.2KPa)，此时，高压气体顶开上阀芯26，上阀芯26向上移动至上阀体23内表面最顶端，此时，上阀芯26与上密封圈A 20产生一个通气间隙，上阀腔a内的油气可以排出，高压气体沿如图4所示的流线流出。通过控制上内通气间隙m和下内通气间隙t的宽度来达到控制流出气体的流量，上内通气间隙m和下内通气间隙t约为0.5mm，上内通气间隙m和下内通气间隙t较小，目的是要尽量减少油箱内排出油气量。当油箱内部气压低于阈值时，上阀芯26、下阀芯31在重力及弹簧弹力的作用下关闭，气体不能流出。
当油箱内部的气体负压达到一定阈值(例如10.5KPa)时，在内外压差作用下，下阀芯31、下阀密封圈A 30和下阀门32被向下顶开，此时，下阀密封圈A 30远离下阀体37，从而产生通气间隙，如图7所示，此时上阀腔a的气体负压如果也达到10.5KPa，上阀芯26、上密封圈A 20和上阀门21也被向下顶开，这时上密封圈A 20与上阀体23产生通气间隙，参见附图6，此时，外部空气与油箱内部会产生一个通气通道，外部空气就会流入油箱内部，气体流线如图6、图7所示，通过控制上主通气间隙h、上外通气间隙k、下主通气间隙p和下外通气间隙r的宽度来达到控制流出气体的流量，上主通气间隙h、上外通气间隙k、下主通气间隙p和下外通气间隙r约为3mm，上主通气间隙h、上外通气间隙k、下主通气间隙p和下外通气间隙r的宽度较大，目的是快速消除油箱内部的负压。
在不加油且内外气压平衡时，本发明的无锁盖加油装置内部紧密，无油液和蒸气流出，外部杂质也无法进入加油管内部。
当要加油时，加油枪顶开上阀体23，进入上阀腔a，然后顶开下阀体37，进入下阀腔b，开始加油，加油完毕后，上阀体23和下阀体37分别在上偏置弹簧28和下偏置弹簧38的弹力作用下自动回位，并密封。
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种双阀式无锁盖加油装置，其特征在于，包括管状阀座(11)和阀盖(10)；所述阀座(11)套在金属加油管(12)内部；所述阀盖(10)为中空环形，紧压在所述阀座(11)的上端面；所述阀盖(10)与所述金属加油管(12)之间能够固定；
所述阀座(11)内部有上阀总成和下阀总成；所述上阀总成中的上阀体(23)的一端与阀座(11)内壁之间通过上支撑销(29)连接，所述上阀体(23)能够绕着所述上支撑销(29)旋转；所述上阀体(23)的下面设有上偏置弹簧(28)；所述上偏置弹簧(28)的一端套在所述上支撑销(29)上面，能够绕着所述上支撑销(29)旋转，所述上偏置弹簧(28)的另一端压靠在所述上阀体(23)的下端面，使得所述上阀体(23)能够堵塞所述阀座(11)的管孔；所述下阀总成的下阀体(37)的一端与阀座(11)内壁之间通过下支撑销(39)连接，所述下阀体(37)能够绕组所述下支撑销(39)旋转；所述下阀体(37)的下面设有下偏置弹簧(38)；所述下偏置弹簧(38)的一端套在所述下支撑销(39)上面，能够绕着所述下支撑销(39)旋转，所述下偏置弹簧(38)的另一端压靠在所述下阀体(37)的下端面，使得所述下阀体(37)能够堵塞所述阀座(11)的管孔；
所述上阀体(23)和所述下阀体(37)均设有气压调节装置，所述气压调节装置能自动调节油箱内部和外部空气之间的气压平衡；
所述气压调节装置位于上阀体(23)和下阀体(37)内部的圆柱孔内，所述气压调节装置包括阀门和阀芯；所述阀门套在所述阀芯上端，两者之间有缝隙、且能够相对上下运动；
所述阀门上端嵌在阀密封圈A环形槽内，所述阀门下端通过外弹簧与弹簧支撑架连接，所述弹簧支撑架通过与阀体一体化的卡环固定在阀体的圆柱孔内壁上；所述阀门在所述外弹簧的弹力作用下能够紧顶靠在阀体内部圆柱孔的上边缘底面，形成密封；
所述阀芯的下端与所述阀门的底端面之间通过内弹簧连接；在所述内弹簧的弹力作用下，所述阀芯上端能够紧压靠在阀密封圈A的上端面，形成密封；
所述阀芯顶端与所述阀体圆柱孔壁之间形成主通气间隙，所述阀门与所述阀体圆柱孔壁之间形成外通气间隙，所述阀门与所述阀芯之间的间隙形成内通气间隙；
所述阀体内部位于所述圆柱孔上面的位置设有横向的通气孔，所述通气孔与所述圆柱孔相连通；
所述金属加油管(12)上设有台阶斜边(e)，所述阀座(11)的对应位置上也设有有相对应的台阶斜边(e)；
所述阀座(11)与所述金属加油管(12)之间有约0.2mm的间隙；所述金属加油管(12)与所述阀座(11)之间设有一圈O形密封圈(14)；
所述阀盖(10)上设有卡扣，所述卡扣能够卡到所述金属加油管(12)管壁上的方孔(d)内；所述阀盖(10)的边缘紧压在所述金属加油管翻边(c)上，两者之间用橡胶垫片(13)密封；
所述上支撑销(29)和所述下支撑销(39)均为圆柱销，嵌在阀座(11)内壁吊耳的圆柱孔内；
所述上阀体(23)和阀座(11)之间设有上密封圈B(22)，所述下阀体(37)和阀座(11)之间设有下密封圈B(33)；
所述上偏置弹簧(28)和所述下偏置弹簧(38)均为弹簧片；
所述阀芯为工字形；所述通气孔的直径为约5mm，所述主通气间隙和所述外通气间隙为3mm，所述内通气间隙为0.5mm。
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