CN109899569A - 液压调节装置及单向阀 - Google Patents

Abstract

一种液压调节装置及单向阀，单向阀包括：阀帽，开设有阀帽腔；弹性件，设置于阀帽腔内，弹性件包括弹性承载部和环面支撑部，弹性承载部的外周固定于环面支撑部的轴向一端，环面支撑部的轴向另一端与阀帽的底部相接触，弹性承载部可沿阀帽腔的轴向方向上发生弹性变形，环面支撑部的直径小于阀帽的内径。本发明实施例所提供的单向阀，弹性件的环面支撑部为一体式结构，从而具有较高的抗弯曲能力和抗倾斜能力，同时，环面支撑部的一体式结构也可以避免阀芯嵌入弹性件。

Description

液压调节装置及单向阀

技术领域

本发明实施例涉及液压技术领域，尤其涉及一种液压调节装置及单向阀。

背景技术

用于内燃机的液压间隙调节器(有时也称作“挺柱”)已经使用了多年，以消除在变化的工作状况下发动机气门机构部件之间的空隙或间隙，从而保持效能并减小气门机构的噪音和磨损。

液压间隙调节器的单向阀包括阀球，弹簧以及阀帽，在阀帽的底部设置凹槽，使得所述弹簧能够套设在凹槽内，以起到引导弹簧，防止弹簧发生倾斜。单向阀设置在柱塞容纳孔的底部，用于开启或关闭油通道。液压油可经由单向阀流入到高压油腔中，但单向阀阻挡了液压油的逆向流动。

然而，在单向阀组装和工作过程中，弹簧存在倾斜的风险，弹簧倾斜将导致阀球无法堵住通道，引起密封性能下降。

发明内容

本发明实施例解决的技术问题是提供一种单向阀，以避免单向阀在组装和工作过程中出现倾斜的风险，从而提高单向阀的密封性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种单向阀，包括：

阀帽，开设有阀帽腔；

弹性件，设置于所述阀帽腔内，所述弹性件包括弹性承载部和环面支撑部，所述弹性承载部的外周固定于所述环面支撑部的轴向一端，所述环面支撑部的轴向另一端与所述阀帽的底部相接触，所述弹性承载部可沿所述阀帽腔的轴向方向上发生弹性变形，所述环面支撑部的直径小于所述阀帽的内径。

可选地，所述单向阀还包括：端部支撑部，所述端部支撑部固定于所述环面支撑部的轴向另一端，所述端部支撑部与所述阀帽的底部相接触。

可选地，所述端部支撑部向靠近所述阀帽的侧壁的方向水平延伸。

可选地，所述阀帽腔的圆周壁和底部相交处开设有倒角，所述端部支撑部向靠近所述侧壁的方向水平延伸至与所述倒角接触。

可选地，所述弹性承载部上开设有通孔和径向凹槽，所述通孔位于所述弹性承载部的中心位置，所述径向凹槽沿所述通孔的孔壁向远离通孔中心的方向延伸。

可选地，所述径向凹槽的侧壁与所述通孔的侧壁连接处为圆弧形过渡。

可选地，所述径向凹槽的形状为矩形。

可选地，所述弹性件的加工方法为冲压成型。

可选地，所述单向阀还包括：

阀芯，与所述弹性件接触；

所述阀帽腔的底部中心位置向阀帽腔内凸起形成凸台，当所述阀芯向所述底部移动至最大行程时与所述凸台相接触。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种液压调节装置，包括：

壳体，开设有壳体腔；

柱塞，可移动地位于所述壳体腔内，所述柱塞开设有第一油腔和油通道，并与所述壳体围成位于壳体腔底部的第二油腔；

回位弹簧，设置于所述第二油腔内；

以及上述的单向阀，所述单向阀设置于所述回位弹簧和所述柱塞之间，用于单方向地使液压油自所述第一油腔经由油通道流向第二油腔。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的单向阀，包括：阀帽，开设有阀帽腔；弹性件，设置于所述阀帽腔内，所述弹性件包括弹性承载部和环面支撑部，所述弹性承载部的外周固定于所述环面支撑部的轴向一端，所述环面支撑部的轴向另一端与所述阀帽的底部相接触，所述弹性承载部可沿所述阀帽腔的轴向方向上发生弹性变形，所述环面支撑部的直径小于所述阀帽的内径。本发明实施例所提供的单向阀，弹性件包括弹性承载部和环面支撑部，环面支撑部的轴向另一端稳固支撑于所述阀帽的底部，为弹性承载部提供支撑力，弹性承载部与单向阀的阀芯接触，二者相互组合提供了弹性力，从而使得阀芯在液压油和弹性力的作用下可以关闭或开启油通道，实现单向阀的作用，同时，当弹性承载部产生形变时，所述阀芯对弹性承载部的作用力传递给环面支撑部，因弹性件的环面支撑部的轴向另一端与所述阀帽的底部相接触，因而阀帽的底部为环面支撑部提供支撑力。可见，本发明实施例所提供的弹性件，环面支撑部为一体式结构，从而具有较高的抗弯曲能力和抗倾斜能力，同时，环面支撑部的一体式结构也可以避免阀芯嵌入弹性件。

可选方案中，所述单向阀还包括：端部支撑部，所述端部支撑部固定于所述环面支撑部的轴向另一端，所述端部支撑部与所述阀帽的底部相接触。通过增加端部支撑部，增加了弹性件与阀帽底部的接触面积，弹性件具有较高的粗糙度适应性，即使阀帽底部的加工精度不高，也可以稳定地支撑于阀帽的底部，进一步增加了弹性件的稳定性。

可选方案中，所述弹性承载部上开设有通孔和径向凹槽，所述通孔位于所述弹性承载部的中心位置，所述径向凹槽沿所述通孔的孔壁向远离通孔中心的方向延伸。通过在弹性承载部上开设通孔和径向凹槽，增加了所述弹性承载部的弹性，也可以根据所需要的弹力的大小设定通孔和凹槽的尺寸，满足更广泛的应用要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是一种单向阀的剖视图；

图2是图1的单向阀的弹簧发生倾斜的示意图；

图3是本发明实施例所提供的单向阀的剖视图；

图4是本发明实施例所提供的单向阀的弹性件的示意图；

图5是本发明实施例所提供的液压间隙调节器的剖视图。

其中：1-阀球；2-阀帽；3-弹簧；10-阀帽；100-阀帽腔；110-壳体；20-阀芯；30-弹性件；310-弹性承载部；320-环面支撑部；330-端部支撑部；40-通孔；50-径向凹槽；60-柱塞；600-油通道；610-第一油腔；620-第二油腔；70-倒角；80-回位弹簧；90-凸台。

具体实施方式

由背景技术可知，在单向阀组装和工作过程中，弹簧存在倾斜的风险，弹簧倾斜将导致阀球无法实现密封功能。

下面分析弹簧产生倾斜的原因。

请参考图1和图2，图1是一种单向阀的剖视图；图2是图1的单向阀的弹簧发生倾斜的示意图。

如图1所示，单向阀包括阀球1，阀帽2以及弹簧3，在组装过程中，如图2所示，弹簧存在发生倾斜的风险。

导致弹簧发生倾斜的原因有以下几点：

1.由于设备性能有限，弹簧的内径、自由长度、两端闭合线圈等尺寸很难控制，再加上尺寸检查是一个随机检查的过程，因而不能保证所有的单向阀的弹簧均具有较好的尺寸和较好的形状，有时某个变形的弹簧也可能通过尺寸测试，变形的弹簧易于出现倾斜的风险。

2.单向阀的弹簧的重心很高，且质量又轻，待将弹簧安装到阀帽上后弹簧不会稳固支撑于阀帽底部，使得弹簧倾斜。

3.如果组装过程中单向阀的弹簧倾斜，那么在使用单向阀的过程中，弹簧的倾斜程度将更严重，阀球有可能嵌入弹簧，使得阀球失去密封的作用，液压间隙调节器发软，产生噪声，甚至会使得发动机停止运行。

为了提高单向阀的密封性能，本发明实施例提供了一种单向阀，本发明实施例所提供的单向阀，弹性件包括弹性承载部和环面支撑部，环面支撑部的轴向另一端稳固支撑于所述阀帽的底部，为弹性承载部提供支撑力，弹性承载部与单向阀的阀芯接触，二者相互组合提供了弹性力，从而使得阀芯在液压油和弹性力的作用下可以关闭或开启油通道，实现单向阀的作用，同时，当弹性承载部产生形变时，所述阀芯对弹性承载部的作用力传递给环面支撑部，因弹性件的环面支撑部的轴向另一端与所述阀帽的底部相接触，因而阀帽的底部为环面支撑部提供支撑力。可见，本发明实施例所提供的弹性件，环面支撑部为一体式结构，从而具有较高的抗弯曲能力和抗倾斜能力，同时，环面支撑部的一体式结构也可以避免阀芯嵌入弹性件。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”“上”、“下”、“水平”、“底”、“内”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。

请参考图3，图3是本发明实施例所提供的单向阀的剖视图。

如图3所示，本发明实施例所提供的单向阀，包括：

阀帽10，开设有阀帽腔100；

弹性件30，设置于所述阀帽腔100内，所述弹性件30包括弹性承载部310和环面支撑部320，所述弹性承载部310的外周固定于所述环面支撑部320的轴向一端，所述环面支撑部320的轴向另一端与所述阀帽10的底部相接触，所述弹性承载部310可沿所述阀帽腔100的轴向方向上发生弹性变形，所述环面支撑部320的直径小于所述阀帽10的内径。

在一种具体实施例中，本文所述环面支撑部320可以为圆锥形，所述圆锥的小端与所述弹性承载部310相固定。当然，所述环面支撑部320也可以垂直于所述弹性承载部310，即所述环面支撑部320为圆柱形。

所述环面支撑部320的直径小于所述阀帽10的内径，指的是所述环面支撑部320与所述阀帽10的侧壁不接触，以使得弹性件30在作用过程中可以径向变形。

所述弹性承载部310可沿所述阀帽腔100的轴向方向上发生弹性变形，以使得所述阀芯20可以实现开闭油通道600的功能。

可以理解的是，本发明实施例所提供的单向阀，弹性部30的尺寸和阀帽腔100的尺寸相互匹配，不会出现因为尺寸的不匹配而造成的弹性部倾斜的现象。

本发明实施例所提供的单向阀，弹性件包括弹性承载部和环面支撑部，环面支撑部的轴向另一端稳固支撑于所述阀帽的底部，为弹性承载部提供支撑力，弹性承载部与单向阀的阀芯接触，二者相互组合提供了弹性力，从而使得阀芯在液压油和弹性力的作用下可以关闭或开启油通道，实现单向阀的作用，同时，当弹性承载部产生形变时，所述阀芯对弹性承载部的作用力传递给环面支撑部，因弹性件的环面支撑部的轴向另一端与所述阀帽的底部相接触，因而阀帽的底部为环面支撑部提供支撑力。可见，本发明实施例所提供的弹性件，环面支撑部为一体式结构，从而具有较高的抗弯曲能力和抗倾斜能力，同时，环面支撑部的一体式结构也可以避免阀芯嵌入弹性件。

在一种具体实施例中，所述弹性件30还包括：端部支撑部330，所述端部支撑部330固定于所述环面支撑部320的轴向另一端，所述端部支撑部330与所述阀帽10的底部相接触。通过增加端部支撑部330，增加了弹性件30与阀帽10底部的接触面积，弹性件30具有较高的粗糙度适应性，即使阀帽10底部的加工精度不高，也可以稳定地支撑于阀帽10的底部，进一步增加了弹性件30的稳定性。

在一种具体实施例中，为了便于加工，所述端部支撑部330向靠近阀帽10侧壁的方向水平延伸。在其他实施例中，所述端部支撑部330沿所述环面支撑部320的轴向另一端向远离阀帽10侧壁的方向水平延伸。

具体的，所述阀帽腔100的圆周壁和底部相交处还可以开设有倒角70，所述端部支撑部330向靠近阀帽10侧壁的方向水平延伸后与所述倒角70接触，从而保证所述端部支撑部330与所述阀帽10的底部的水平接触面的面积，以提高弹性件30在所述阀帽腔100内放置的稳定性。而且，因端部支撑部330与倒角70接触，在将弹性件30放置于阀帽腔100内时，能够避免弹性件30发生倾斜。

在一种具体实施例中，参考图4，所述弹性承载部310上开设有通孔40和径向凹槽50，所述通孔40位于所述弹性承载部310的中心位置，所述径向凹槽50沿所述通孔40的孔壁向远离通孔40中心的方向延伸。

所述径向凹槽50可以沿通孔40周向均匀分布。

通过在弹性承载部310上开设通孔40和径向凹槽50，增加了所述弹性承载部310的弹性。也可以根据所需要的弹力的大小设定通孔40和径向凹槽50的尺寸，满足更广泛的应用要求。

所述弹性承载部310可沿所述阀帽腔100的轴向方向上发生弹性变形，指的是除了弹性承载部310，弹性件30的环面支撑部320可以发生弹性变形，也可以不发生弹性变形。在一种具体实施例中，为了提高弹性件30的整体寿命，弹性件30的各个部位均采用同一种材料加工。

具体的，在一种实施例中，所述弹性件30的加工方法为冲压成型。通过采用冲压成型工艺，所有的尺寸均通过模具进行控制，尺寸稳定性提高，且成本较低。当然，在其他实施例中，所述弹性件30还可以通过车削或者铸造等工艺进行加工。

在一种具体实施例中，径向凹槽50的形状为矩形。在其他实施例中，所述径向凹槽50的形状还可以是三角形甚至其他不规则形状。所述径向凹槽50的侧壁可以是平面，也可以是曲面，只要能够保证通过开设凹槽提高弹性承载部310的弹性即可。

具体的，所述径向凹槽50的侧壁与所述通孔40的侧壁连接处为圆弧形过渡，避免单向阀的阀芯20在与所述支撑面接触时，所述径向凹槽50的侧壁对单向阀的阀芯20造成磨损。

所述径向凹槽50的数量与所述弹性件30的大小相关，具体与工况有关。所述径向凹槽50的数量不宜过多，也不宜过少。径向凹槽50数量过少，弹性承载部310的弹性不佳，随着经向凹槽数量的增多，弹性承载部310的变形能力增加，但径向凹槽50数量过多，也将导致弹性承载部310的弹性不佳。在一种具体实施例中，所述径向凹槽50的数量为6个。

在一种具体实施例中，参考图3和图5，所述单向阀还包括：

阀芯20，与所述弹性件30接触；

所述阀帽腔100的底部中心位置向阀帽腔100内凸起形成凸台90，当所述阀芯20向所述底部移动至最大行程时与所述凸台90相接触。通过将阀帽10底部设置成凸台90形状，当所述弹性件30向下运动时，当接触到凸台时便无法进一步继续向下运动，从而限定了阀芯20的最大行程。防止支撑面弹性过大变形过大导致的阀芯20的轴向行程过大，以避免需要单向阀需要关闭通孔40时，阀芯20由于轴向距离过大无法及时封闭油通道600，导致单向阀的密封性能下降。

在一种具体实施例中，所述阀芯20朝向油通道600的一端为圆球面或圆锥面。通过将阀芯20朝向油通道600的一端设计成圆球面或圆锥面，能够使阀芯20与油通道600更紧密的贴合，从而进一步提高单向阀的密封性能。当然，在其他实施例中，阀芯20还可以整体为球形。

在一种具体实施例中，所述单向阀还包括：

柱塞60，设置于所述阀芯20的上方，所述柱塞60开设有油通道600，所述阀芯20与所述弹性件30相接触，所述阀芯20用于开启或关闭所述油通道600。

继续参考图5，为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种液压调节装置，包括：

壳体110，开设有壳体腔；

柱塞60，可移动地位于所述壳体腔内，所述柱塞60开设有第一油腔610和油通道600，并与所述壳体110围成位于壳体腔底部的第二油腔620；

回位弹簧80，设置于所述第二油腔620内；

以及上述的单向阀，所述单向阀设置于所述回位弹簧80和所述柱塞60之间，用于单方向地使液压油自所述第一油腔610经由油通道600流向第二油腔620。

具体地，复位弹簧80套设于单向阀的阀帽10上，在轴向上位于所述柱塞60和所述壳体110的底部之间，用于提供柱塞60轴向移动的弹性力。

由于所述液压调节装置包括上述的单向阀，因而具备上述单向阀的作用和效果，本发明实施例所提供的单向阀，弹性件包括弹性承载部和环面支撑部，环面支撑部的轴向另一端稳固支撑于所述阀座阀帽的底部，为弹性承载部提供支撑力，弹性承载部与单向阀的阀芯接触，二者相互组合提供了弹性力，从而使得阀芯在液压油和弹性力的作用下可以关闭或开启油通道，实现单向阀的作用，同时，当弹性承载部产生形变时，所述阀芯对弹性承载部的作用力传递给环面支撑部，因弹性件的环面支撑部的轴向另一端与所述阀座阀帽的底部相接触，因而阀座阀帽的底部为环面支撑部提供支撑力。相较于螺旋状弹簧，本发明实施例所提供的弹性件，环面支撑部为一体式结构，不存在像螺旋状弹簧的相互排列的线圈之间产生错位的风险，即环面支撑部的刚度大于螺旋状弹簧，因而弹性件沿阀座阀帽腔100的轴向方向上不易产生倾斜，也避免了阀芯陷入弹性件的风险。

需要说明的是，本发明实施例所提供的单向阀，适于设置于液压调节装置中，所述液压调节装置可以是液压间隙调节器，也可以是液压张紧器，如无特殊说明，以下均以液压间隙调节器为例，对本发明实施例中的单向阀的工作过程进行说明。

如图5所示，单向阀上方的腔体为第一油腔610，单向阀下方的腔体为第二油腔620，当第一油腔610内的压强高于第二油腔620内的压强时，单向阀的阀芯20受到液压油向下的压力，所述阀芯20带动弹性件30的弹性承载部向下运动，弹性件30的端部承载部支撑于阀帽10底部，弹性件30发生弹性形变，并随阀芯沿轴向向下运动。油通道600打开，液压油沿第一油腔610经由油通道600向第二油腔620流动，随着液压油沿第一油腔610经由油通道600向第二油腔620流动，待第二油腔620内的压强与第一油腔610内的压强相等时，单向阀在弹性件30的弹力作用下沿轴向向上运动，直至关闭油通道600。虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种单向阀，其特征在于，包括：

阀帽，开设有阀帽腔；

弹性件，设置于所述阀帽腔内，所述弹性件包括弹性承载部和环面支撑部，所述弹性承载部的外周固定于所述环面支撑部的轴向一端，所述环面支撑部的轴向另一端与所述阀帽的底部相接触，所述弹性承载部可沿所述阀帽腔的轴向方向上发生弹性变形，所述环面支撑部的直径小于所述阀帽的内径。

2.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，还包括：端部支撑部，所述端部支撑部固定于所述环面支撑部的轴向另一端，所述端部支撑部与所述阀帽的底部相接触。

3.如权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述端部支撑部向靠近所述阀帽的侧壁的方向水平延伸。

4.如权利要求3所述的一种单向阀，其特征在于，

所述阀帽腔的圆周壁和底部相交处开设有倒角，所述端部支撑部向靠近所述侧壁的方向水平延伸至与所述倒角接触。

5.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，

所述弹性承载部上开设有通孔和径向凹槽，所述通孔位于所述弹性承载部的中心位置，所述径向凹槽沿所述通孔的孔壁向远离通孔中心的方向延伸。

6.如权利要求5所述的单向阀，其特征在于，所述径向凹槽的侧壁与所述通孔的侧壁连接处为圆弧形过渡。

7.如权利要求5或6所述的单向阀，其特征在于，所述径向凹槽的形状为矩形。

8.如权利要求1-6任一项所述的单向阀，其特征在于，所述弹性件的加工方法为冲压成型。

9.如权利要求1-6任一项所述的一种单向阀，其特征在于，还包括：

阀芯，与所述弹性件接触；

所述阀帽腔的底部中心位置向阀帽腔内凸起形成凸台，当所述阀芯向所述底部移动至最大行程时与所述凸台相接触。

10.一种液压调节装置，其特征在于，包括：

壳体，开设有壳体腔；

柱塞，可移动地位于所述壳体腔内，所述柱塞开设有第一油腔和油通道，并与所述壳体围成位于壳体腔底部的第二油腔；

回位弹簧，设置于所述第二油腔内；

如权利要求1-9任一项所述的单向阀，所述单向阀设置于所述回位弹簧和所述柱塞之间，用于单方向地使液压油自所述第一油腔经由油通道流向第二油腔。