CN107084267A - 一种高度集成的油箱隔离阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高度集成的油箱隔离阀，壳体中设置腔体，腔体的侧壁设置第一通道，补气阀组件和泄气阀组件同轴一体设置安装在腔体中；补气阀组件的阀芯活动安装在腔体中，阀芯设置第二通道和第三通道，第二通道和第三通道分别连通第一通道和油箱，阀芯上安装开阀压缩弹簧，阀芯上安装第一密封件；泄气阀组件的滑块活动安装在阀芯上，滑块上安装泄气压缩弹簧，滑块上安装第二密封件；电磁阀组件安装在腔体中位于补气阀组件和泄气阀组件下方，与补气阀组件上下同轴设置，电磁阀组件的动铁芯活动安装在电磁铁上，动铁芯上安装复位压缩弹簧，动铁芯上安装第三密封件。本发明结构简单而制造方便，且整体布局较为紧凑。

Description

一种高度集成的油箱隔离阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，尤其是指一种高度集成的油箱隔离阀。
背景技术
现有技术中，在汽油蒸汽排放系统中，产生于油箱内的汽油蒸汽通过排气阀排放至碳罐，碳罐与大气接通。碳罐中含有活性碳，具有吸附燃油蒸汽的功能。发动机起动后，新鲜空气被吸入碳罐，将碳罐内被活性碳吸附的燃油蒸汽带入发动机内燃烧。但是在插电式混合动力车型中，存在长期使用电力驱动的模式，该模式下碳罐没有脱附功能。油箱内的燃油蒸汽持续排放到碳罐中会导致碳罐的吸附能力达到饱和，此时不能被吸附的燃油蒸汽会直接排放到大气中，导致环境污染及燃油浪费。因此需要将燃油蒸汽储存在油箱内。需要降低油箱压力时打开油箱隔离阀，以使高压的燃油蒸汽排放至碳罐内。该隔离阀需具备以下功能：
车辆加油时，油箱内存储的高压燃油蒸汽能够快速流入碳罐，以减少加油等待时间。油箱蒸汽流速太快可能导致蒸发排放系统内其它的通风阀堵塞，如FLVV 阀。因此，要求燃油蒸汽以受控的释放速度流入碳罐，一方面加快释放速度，减小加油等待时间，另一方面控制速度不能太大，以避免引起油箱FLVV阀的堵塞。
油箱在长期电力驱动的模式下，燃油不断挥发导致油箱内压力过高，从而对油箱造成损伤，此时需要该阀具有自动泄压功能。或者油箱内燃油使用较快，导致油箱内气压过小，从而受外界大气压挤压造成损伤，此时要求该阀具有自动增压功能。
为解决上述问题，公开号为CN 103328805 A公开用于高压燃料箱的快速减压的隔离阀，然而，该隔离阀结构较为复杂，使得制造较为不方便，布局不够紧凑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高度集成的油箱隔离阀，集成电磁阀组件、补气阀组件和泄气阀组件，使得结构简单而制造方便，且整体布局较为紧凑。
为达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种高度集成的油箱隔离阀，包括壳体、电磁阀组件、补气阀组件和泄气阀组件；壳体中设置腔体，腔体的侧壁设置第一通道，第一通道连通净化罐；补气阀组件和泄气阀组件同轴一体设置安装在腔体中；补气阀组件包括阀芯、开阀压缩弹簧和第一密封件，阀芯活动安装在腔体中，阀芯设置第二通道和第三通道，第二通道和第三通道分别连通第一通道和油箱，阀芯上安装开阀压缩弹簧为其提供复位动力，阀芯上安装与第一通道密封配合的第一密封件；泄气阀组件包括滑块、泄气压缩弹簧和第二密封件，滑块活动安装在阀芯上，滑块上安装泄气压缩弹簧为其提供复位动力，滑块上安装与第二通道密封配合的第二密封件；电磁阀组件安装在腔体中位于补气阀组件和泄气阀组件下方，与补气阀组件上下同轴设置，电磁阀组件包括电磁铁和动铁芯，动铁芯活动安装在电磁铁上，动铁芯上安装复位压缩弹簧为其提供复位动力，动铁芯上安装与第三通道密封配合的第三密封件，复位压缩弹簧的弹性压力大于开阀压缩弹簧的弹性压力。
进一步，壳体上设置净化管道和油箱管道；第一通道通过净化管道连通净化罐，第二通道和第三通道通过油箱管道分别连通油箱。
进一步，第一通道的孔径大于第二通道和第三通道的孔径。
进一步，阀芯上形成环形定位槽，阀芯外侧壁上形成与环形定位槽连通的轴向斜导槽，开阀压缩弹簧安装在该环形定位槽中，开阀压缩弹簧一端抵靠在壳体上，开阀压缩弹簧另一端抵靠在环形定位槽中。
进一步，阀芯中形成导柱，滑块套接在导柱上，而泄气压缩弹簧套接在滑块上，泄气压缩弹簧一端抵靠在阀芯上，泄气压缩弹簧另一端抵靠在滑块上。
进一步，第三通道设置在导柱中。
进一步，阀芯中形成安装腔，安装腔中设置隔板，隔板分隔安装腔为上下部分，第二通道设置在隔板上。
进一步，安装腔上端安装固定座，固定座上设置泄气孔。
采用上述方案后，本发明壳体中设置腔体，补气阀组件和泄气阀组件同轴一体设置安装在腔体中，电磁阀组件安装在腔体中位于补气阀组件和泄气阀组件下方，与补气阀组件上下同轴设置，集成电磁阀组件、补气阀组件和泄气阀组件于腔体中，使得结构简单而制造方便，且整体布局较为紧凑。
附图说明
图1是本发明的外观图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明阀芯的结构示意图；
图4是本发明阀芯的固定座的结构示意图；
图5是本发明正常状态示意图；
图6是本发明油箱内的气压大于碳罐内的气压状态示意图；
图7是本发明油箱内的气压小于碳罐内的气压状态示意图；
图8是本发明油箱加油时状态示意图一；
图9是本发明油箱加油时状态示意图二。
标号说明
壳体1 腔体11
第一通道111 净化管道12
油箱管道13 补气阀组件2
阀芯21 第二通道211
第三通道212 定位槽213
斜导槽214 导柱215
安装腔216 隔板217
开阀压缩弹簧22 第一密封件23
固定座24 泄气孔241
泄气阀组件3 滑块31
泄气压缩弹簧32 第二密封件33
电磁阀组件4 电磁铁41
轭铁套筒411 静铁芯412
轭铁片413 线圈414
线圈架415 动铁芯42
复位压缩弹簧43 第三密封件44。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。
请参阅图1至图9所述，本发明揭示的一种高度集成的油箱隔离阀，包括壳体1、补气阀组件2、泄气阀组件3和电磁阀组件4。
壳体1中设置腔体11，腔体11的侧壁设置第一通道111，第一通道111连通净化罐（图中未示出），净化罐通常为碳罐，本实施例中，壳体1上设置净化管道12，第一通道111通过净化管道12连通净化罐。
补气阀组件2和泄气阀组件3同轴一体设置安装在腔体11中，如图2所示，补气阀组件2和泄气阀组件3同轴安装在腔体11上方。补气阀组件2包括阀芯21、开阀压缩弹簧22和第一密封件23，阀芯21活动安装在腔体11中，阀芯21套接在腔体11中，阀芯21设置第二通道211和第三通道212，第二通道211和第三通道212分别连通第一通道111和油箱（图中未示出），本实施例中，壳体1上设置油箱管道13，第二通道211和第三通道212通过油箱管道13分别连通油箱。阀芯21上安装开阀压缩弹簧22为其提供复位动力，阀芯21上安装与第一通道111密封配合的第一密封件23，第一密封件23通常通过二次注塑的形式设置在阀芯21上。优选为，第一通道111的孔径大于第二通道211和第三通道212的孔径。
本实施例中，如图3所示，阀芯21上形成环形定位槽213，阀芯21外侧壁上形成与环形定位槽213连通的轴向斜导槽214，开阀压缩弹簧22安装在该环形定位槽213中，开阀压缩弹簧22一端抵靠在壳体1上，开阀压缩弹簧22另一端抵靠在环形定位槽213中。
泄气阀组件3包括滑块31、泄气压缩弹簧32和第二密封件33，滑块31活动安装在阀芯21上，滑块31上安装泄气压缩弹簧32为其提供复位动力，滑块31上安装与第二通道211密封配合的第二密封件33，第二密封件33通常通过二次注塑的方式设置在滑块31上。本实施例中，如图3所示，阀芯21中形成导柱215，滑块31套接在导柱215上，而泄气压缩弹簧32套接在滑块31上，泄气压缩弹簧32一端抵靠在阀芯21上，泄气压缩弹簧32另一端抵靠在滑块31上，第三通道212设置在导柱215中。
阀芯21中形成安装腔216，安装腔216中设置隔板217，隔板217分隔安装腔216为上下部分，第二通道211设置在隔板217上。安装腔216上端安装固定座24，固定座24上设置泄气孔241，如图4所示。固定座24通过设计倒刺或者超声波焊接等形式固定在阀芯21上。
电磁阀组件4安装在腔体11中位于补气阀组件2和泄气阀组件3下方，与补气阀组件2上下同轴设置，电磁阀组件4包括电磁铁41、动铁芯42、复位压缩弹簧43和第三密封件44，动铁芯42活动安装在电磁铁41上，动铁芯42上安装复位压缩弹簧43为其提供复位动力，动铁芯42上安装与第三通道212密封配合的第三密封件44，复位压缩弹簧43的弹性压力大于开阀压缩弹簧22的弹性压力。
图2所示，电磁铁41包括轭铁套筒411、静铁芯412、轭铁片413、线圈414和线圈架415，安装时，静铁芯412铆接后焊接在轭铁套筒411上，然后将线圈414缠绕在线圈架415上，而后在绕制好的线圈架组件中套入静铁芯412，最后将轭铁片413通过铆接或者焊接形式和轭铁套筒411连接，加上动铁心42形成一个完整的磁路。
其中，动铁芯42作为第三通道212的阀门，其顶部通过二次注塑的形式连接第三密封件44，出于阀门需要自动回复的需求，在静铁芯412和动铁芯42之间设置复位压缩弹簧43，初始状态有预压缩量。为达到装配简易及密封的要求，上述电磁线圈组件除可动部分动铁芯42及复位压缩弹簧43外，其余零件装配好后将整个组件通过二次注塑的形式和壳体1注塑成一体。
本发明壳体1中设置腔体11，补气阀组件2和泄气阀组件3同轴一体设置安装在腔体11中，电磁阀组件4安装在腔体11中位于补气阀组件2和泄气阀组件3下方，与补气阀组件2上下同轴设置，集成电磁阀组件4、补气阀组件2和泄气阀组件3于腔体11中，使得结构简单而制造方便，且整体布局较为紧凑。
本发明在正常状态下，如图5所示，复位压缩弹簧43 、开阀压缩弹簧22 以及泄气压缩弹簧32均处于预压缩状态，其中复位压缩弹簧43 的力大于开阀压缩弹簧22，保证动铁芯42上的第三密封件44可以将第三通道212 堵住，并带动电磁阀组件4克服开阀压缩弹簧22的弹性压力将第一通道111 堵住。泄气压缩弹簧32产生的弹性压力则将第二通道211堵住，使得正常状态下油箱管道13和净化管道12处于隔离状态。
如图6所示，当油箱内的气压大于碳罐内的气压，且超过限制值时，气压产生的压力克服泄气压缩阀弹簧32的弹性压力并，将泄气阀组件3的滑块31及第二密封件33顶开，打开第二通道211，将燃油蒸汽排放到碳罐内，当气压下降到限定值时，泄气压缩弹簧32产生的弹性压力自动将滑块31及第二密封件33再次压紧在阀芯21上，堵住第二通道211。
如图7所示，当油箱内的气压小于碳罐内的气压，且超过限定值时，气压产生的压力克服复位压缩弹簧43和开阀压缩弹簧22的合力，将动铁芯42向下推动，打开第一通道111，使得碳罐内的空气可以进入到油箱，平衡油箱内部压力。当气压上升到限定值时，复位压缩弹簧43和开阀压缩弹簧22的合力自动将电磁阀组件4压紧在壳体1上，堵住第一通道111和第三通道212。
如图8所示，油箱加油时，需要将油箱内的燃油蒸汽排放到碳罐内。此时给线圈414激励，线圈414产生的磁场会通过磁路驱使动铁芯42及第三密封件44克服复位压缩弹簧43的弹力向下吸动，将第三通道212打开，燃油蒸汽通过第三通道212排放到碳罐内。在油箱内气压大过一定值的情况下，电磁阀组件4在第三通道212打开状态下依然被气压产生的压力压紧在壳体1上，第一通道111仍然处于封闭状态。在排放一段时间后，气压下降到一定值时，第一通道111打开，如图9所示，此时开阀压缩弹簧22产生的压力克服气压产生的压力将电磁阀组件4下推动，打开开阀压缩弹簧22，使得燃油蒸汽的排放流量在整个排放过程都处于一个比较大的流量，达到快速将燃油蒸汽排放出去的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (8)

1.一种高度集成的油箱隔离阀，其特征在于：包括壳体、电磁阀组件、补气阀组件和泄气阀组件；壳体中设置腔体，腔体的侧壁设置第一通道，第一通道连通净化罐；补气阀组件和泄气阀组件同轴一体设置安装在腔体中；补气阀组件包括阀芯、开阀压缩弹簧和第一密封件，阀芯活动安装在腔体中，阀芯设置第二通道和第三通道，第二通道和第三通道分别连通第一通道和油箱，阀芯上安装开阀压缩弹簧为其提供复位动力，阀芯上安装与第一通道密封配合的第一密封件；泄气阀组件包括滑块、泄气压缩弹簧和第二密封件，滑块活动安装在阀芯上，滑块上安装泄气压缩弹簧为其提供复位动力，滑块上安装与第二通道密封配合的第二密封件；电磁阀组件安装在腔体中位于补气阀组件和泄气阀组件下方，与补气阀组件上下同轴设置，电磁阀组件包括电磁铁和动铁芯，动铁芯活动安装在电磁铁上，动铁芯上安装复位压缩弹簧为其提供复位动力，动铁芯上安装与第三通道密封配合的第三密封件，复位压缩弹簧的弹性压力大于开阀压缩弹簧的弹性压力。
2.如权利要求1所述的一种高度集成的油箱隔离阀，其特征在于：壳体上设置净化管道和油箱管道；第一通道通过净化管道连通净化罐，第二通道和第三通道通过油箱管道分别连通油箱。
3.如权利要求1所述的一种高度集成的油箱隔离阀，其特征在于：第一通道的孔径大于第二通道和第三通道的孔径。
4.如权利要求1所述的一种高度集成的油箱隔离阀，其特征在于：阀芯上形成环形定位槽，阀芯外侧壁上形成与环形定位槽连通的轴向斜导槽，开阀压缩弹簧安装在该环形定位槽中，开阀压缩弹簧一端抵靠在壳体上，开阀压缩弹簧另一端抵靠在环形定位槽中。
5.如权利要求1所述的一种高度集成的油箱隔离阀，其特征在于：阀芯中形成导柱，滑块套接在导柱上，而泄气压缩弹簧套接在滑块上，泄气压缩弹簧一端抵靠在阀芯上，泄气压缩弹簧另一端抵靠在滑块上。
6.如权利要求5所述的一种高度集成的油箱隔离阀，其特征在于：第三通道设置在导柱中。
7.如权利要求1所述的一种高度集成的油箱隔离阀，其特征在于：阀芯中形成安装腔，安装腔中设置隔板，隔板分隔安装腔为上下部分，第二通道设置在隔板上。
8.如权利要求7所述的一种高度集成的油箱隔离阀，其特征在于：安装腔上端安装固定座，固定座上设置泄气孔。
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