CN109958489A - 一种往复式调节中心阀结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种往复式调节中心阀结构，包括阀壳(4)、阀芯(6)、单向阀(7)和分隔套(8)，阀芯(6)与阀壳(4)之间形成滑动配合结构，阀芯(6)上形成第一通流孔(61)和第二通流孔(62)；分隔套(8)固定安装在阀芯(6)的中空内腔中、且分隔套(8)与阀芯(6)之间形成分隔套内腔(81)，分隔套内腔(81)与第一通流孔(61)、第二通流孔(62)相通，单向阀(7)设置在第二通流孔(62)与分隔套内腔(81)之间。本发明通过阀芯相对于阀壳轴向往复滑动来改变流体介质的流向路径，由此实现2种工作模式，具有减少流体介质消耗、应用于可变气门正时调节系统以提高相位调节速度等突出优点。
Description
技术领域
本发明涉及调节中心阀结构设计领域，尤其是涉及应用于可变气门正时调节系统的一种往复式调节中心阀结构。
背景技术
可变气门正时调节技术是指在特定的发动机工况下，通过控制内燃机进、排气门开启角度的时机，改变进、排气门重叠角的大小，从而实现增大进气充量和效率，更好地组织进气涡流，调节气缸爆发压力与残余废气量，最终获得发动机的功率、扭矩、排放、燃油经济性等综合性能改善。
目前市场上的可变气门正时调节系统主要采用油泵向调节中心阀输出油压为驱动力进行工作，其中的调节中心阀的结构比较复杂，对介质压力(油压)的依赖度高、耗油量大，从而对发动机油泵系统提出了更高的油压及泵油量需求，导致发动机系统结构更复杂，而且，还必须依靠高驱动油压比来补偿机油泄漏；尤其是在低温工况条件下，由于机油粘度高，导致可变气门正时调节系统的响应速度偏低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种往复式调节中心阀结构，减少对流体介质的消耗。
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种往复式调节中心阀结构，包括阀壳、阀芯、单向阀和分隔套，所述阀芯与阀壳之间形成滑动配合结构，其中，阀壳具有阀入口、第一工作连接口、第二工作连接口以及工作排出口，滤网安装于阀入口之前，阀芯外周具有第一通流孔、第二通流孔，其内部具有单向阀，其中，第一模式：阀入口与第一工作连接口连通时，第二工作连接口与工作排出口连通，且第二工作连接口通过单向阀选择性地连通到第一工作连接口的路径，第二模式：阀入口与第二工作连接口连通时，第一工作连接口与工作排出口不连通，且第一工作连接口通过单向阀选择性地连通到第二工作连接口的路径，其中，第一模式和第二模式可以互换使用，利用第一模式或第二模式工作接口与工作排出口不连通，减少排出损失。
优选地，所述的分隔套上开设限位槽，所述的单向阀通过限位槽与分隔套固定连接。
优选地，所述的分隔套上形成分隔套外腔，所述的阀芯上形成消气口，所述的消气口与分隔套外腔相通。
优选地，所述的分隔套与阀壳之间设置复位弹簧。
优选地，所述的分隔套与阀芯开口端之间形成定位孔，所述复位弹簧的一端位于定位孔内。
优选地，所述的分隔套与阀芯的中空内腔之间形成过盈配合结构。
优选地，所述的阀壳与滤网固定连接，所述的滤网覆盖阀壳上的阀入口。
优选地，所述的第一通流孔与阀入口之间设置入口单向阀。
优选地，所述阀壳的内腔中固定连接挡环，所述的挡环上开设供阀芯一端贯穿的通孔，由挡环与阀壳共同限定阀芯的滑动行程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置单向阀、分隔套，并通过阀芯相对于阀壳轴向往复滑动，可以使往复式调节中心阀改变流体介质的流向路径并进行流向控制，并以此实现2种工作模式，有效地减少了对流体介质的消耗；另外，本发明可应用于可变气门正时调节系统中，通过往复式调节中心阀的上述2种工作模式，可提高相位调节速度。
附图说明
图1为本发明一种往复式调节中心阀结构的剖面图(工作模式1)。
图2为本发明一种往复式调节中心阀结构的剖面图(工作模式2)。
图3为图1-图2中的分隔套的三维构造图。
图4为图1-图2中的分隔套的侧视图。
图5为图1-图2中的分隔套的剖视图。
图中部品标记名称：1-挡环，2-滤网，3-复位弹簧，4-阀壳，5-入口单向阀，6-阀芯，7-单向阀，8-分隔套，9-定位孔，41-阀入口，42-第一工作连接口，43-第二工作连接口，44-工作排出口，61-第一通流孔，62-第二通流孔，63-消气口，64-第三通流孔，81-分隔套内腔，82-限位槽，83-分隔套外腔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示的往复式调节中心阀结构，主要包括复位弹簧3、阀壳4、入口单向阀5、阀芯6、单向阀7和分隔套8，所述的阀壳4上分别形成阀入口41、第一工作连接口42、第二工作连接口43和工作排出口44，所述的阀芯6上分别形成第一通流孔61、第二通流孔62、消气口63和第三通流孔64，所述的分隔套8固定安装在阀芯6的中空内腔中，通过分隔套8将阀芯6的内腔分隔为两个相对独立的空间，在分隔套8与阀芯6之间形成分隔套内腔81，所述的分隔套内腔81与第一通流孔61、第二通流孔62相通。通常，所述分隔套8的具体结构为如图3、图4、图5所示的类圆筒形结构，以便分隔套8可以与阀芯6的中空内腔之间形成过盈配合结构。当然，所述的分隔套8也可以与阀芯6之间通过焊接方式形成固定连接结构。所述的单向阀7设置在第二通流孔62与分隔套内腔81之间，且单向阀7与分隔套8之间形成固定连接结构。
为保证单向阀7的定位可靠，并使往复式调节中心阀的整体结构更加紧凑，通常，在分隔套8上开设限位槽82，所述的限位槽82位于分隔套内腔81中，以便单向阀7可以通过限位槽82与分隔套8固定连接。当第二通流孔62中的介质压力大于分隔套内腔81中的介质压力、且两者之间的压力差超过单向阀7的设定打开压力范围时，所述的单向阀7打开；当第二通流孔62中的介质压力小于或者等于分隔套内腔81中的介质压力时，所述的单向阀7关闭。
所述的阀芯6活动安装在阀壳4的中空内腔中，且阀芯6与阀壳4之间形成滑动配合结构，在分隔套8与阀壳4之间设置复位弹簧3，在第一通流孔61与阀入口41之间设置入口单向阀5，并且，在流体介质从阀入口41流入时，如果阀入口41的介质压力大于第一通流孔61中的介质压力、且两者之间的压力差超过入口单向阀5的设定打开压力范围时，所述的入口单向阀5打开；当阀入口41的介质压力小于或者等于第一通流孔61中的介质压力时，所述的入口单向阀5关闭。通常，所述的分隔套8与阀芯6的开口端之间形成定位孔9，在阀壳4上形成定位凹槽，所述的定位凹槽与定位孔9相对而立、且共轴设置，所述复位弹簧3的一端位于定位孔9内、另一端位于与定位孔9相对的定位凹槽内，以保证阀芯6与阀壳4之间的相对滑动更加顺畅，有利于提高往复式调节中心阀的工作灵敏度。
本发明中的阀芯6相对于阀壳4作轴向往复滑动，并由复位弹簧3为阀芯6的轴向运动提供复位动力，在分隔套8上可以形成分隔套外腔83，如图3-5所示，所述的分隔套外腔83与消气口63相通，通过消气口63与阀芯6端面连通，以便在阀芯6运动时进行消气，以保证阀芯6的滑动顺畅性，从而可以使往复式调节中心阀改变流体介质的流向路径并进行流向控制，实现如下2种工作模式：
第一种工作模式：如图1所示，当阀入口41、第一通流孔61、第一工作连接口42连通时，第二工作连接口43与第二通流孔62、工作排出口44连通，所述第二工作连接口43通过单向阀7选择性地与第一工作连接口42连通。也即，当第二工作连接口43中的介质压力大于分隔套内腔81中的介质压力、且两者之间的压力差超过单向阀7的设定打开压力范围时，所述的单向阀7打开，使得第二工作连接口43、第二通流孔62、分隔套内腔81、第一通流孔61、第一工作连接口42之间连通；当第二工作连接口43中的介质压力小于或者等于分隔套内腔81中的介质压力时，所述的单向阀7关闭，第二通流孔62与分隔套内腔81不连通，从而使得第二工作连接口43与第一工作连接口42之间不能连通。
第二种工作模式：如图2所示，所述的阀入口41、第三通流孔64、分隔套内腔81、第二工作连接口43连通时，第一工作连接口42与工作排出口44不连通；所述的第一工作连接口42通过单向阀7选择性地与第二工作连接口43连通。也即，当第一工作连接口42中的介质压力大于分隔套内腔81中的介质压力、且两者之间的压力差超过单向阀7的设定打开压力范围时，所述的单向阀7打开，使得第一工作连接口42、第二通流孔62、分隔套内腔81、第三通流孔64、第二工作连接口43之间连通；当第一工作连接口42中的介质压力小于或者等于分隔套内腔81中的介质压力时，所述的单向阀7关闭，第二通流孔62与分隔套内腔81不连通，从而使得第一工作连接口42与第二工作连接口43之间不能连通。
需要说明的是，上述的第一种工作模式和第二种工作模式可以互换，也即，在第一种工作模式时，所述的第二工作连接口43与工作排出口44不连通；而在第二种工作模式时，所述的第一工作连接口42与工作排出口44连通。
本发明的往复式调节中心阀通过设置单向阀、分隔套，并通过阀芯6相对于阀壳4轴向往复滑动来使往复式调节中心阀改变流体介质的流向路径并进行流向控制，以此可以实现2种工作模式，有效地减少了对流体介质的消耗。当本发明的往复式调节中心阀应用于可变气门正时调节系统中时，其中的阀入口41与油泵连通，通过往复式调节中心阀的上述2种工作模式，可以使油泵只需泵入少量机油即可进行补偿，而压力油的循环利用不仅提高了充油效率，还提高了相位调节速度。同时，在第一模式或第二模式工作接口不与工作排出口44连通时，减少了流体的排出量损失，使更多的流体进行循环，也相应提高了相位调节速度。
为了保证往复式调节中心阀的可靠工作，提高往复式调节中心阀的工作灵敏度，如图1-图2所示，可以在阀壳4上固定连接滤网2，并使滤网2覆盖阀壳4上的阀入口41，以保证进入往复式调节中心阀的流体的洁净度；同时，还可以在阀壳4的内腔中固定连接挡环1，所述挡环1上开设供阀芯6一端贯穿的通孔，由挡环1与阀壳4共同限定阀芯6的滑动行程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种往复式调节中心阀结构，包括阀壳(4)和阀芯(6)，所述阀芯(6)与阀壳(4)之间形成滑动配合结构，其中，阀壳(4)具有阀入口(41)、第一工作连接口(42)、第二工作连接口(43)以及工作排出口(44)，滤网(2)安装于阀入口(41)之前，阀芯(6)外周具有第一通流孔(61)、第二通流孔(62)，其内部具有单向阀(7)，其工作模式为，第一模式：阀入口(41)与第一工作连接口(42)连通时，第二工作连接口(43)与工作排出口(44)连通，且第二工作连接口(43)通过单向阀(7)选择性地连通到第一工作连接口(42)，第二模式：阀入口(41)与第二工作连接口(43)连通时，第一工作连接口(42)与工作排出口(44)不连通，且第一工作连接口(42)通过单向阀(7)选择性地连通到第二工作连接口(43)，其中，第一模式和第二模式可以互换使用，其特征在于：利用第一模式或第二模式工作接口与工作排出口不连通，减少排出损失。
2.根据权利要求1所述的往复式调节中心阀结构，其特征在于：所述的分隔套(8)上开设限位槽(82)，所述的单向阀(7)通过限位槽(82)与分隔套(8)固定连接。
3.根据权利要求1所述的往复式调节中心阀结构，其特征在于：所述的分隔套(8)上形成分隔套外腔(83)，所述的阀芯(6)上形成消气口(63)，所述的消气口(63)与分隔套外腔(83)相通。
4.根据权利要求1所述的往复式调节中心阀结构，其特征在于：所述的分隔套(8)与阀壳(4)之间设置复位弹簧(3)。
5.根据权利要求4所述的往复式调节中心阀结构，其特征在于：所述的分隔套(8)与阀芯(6)开口端之间形成定位孔(9)，所述复位弹簧(3)的一端位于定位孔(9)内。
6.根据权利要求1所述的往复式调节中心阀结构，其特征在于：所述的分隔套(8)与阀芯(6)的中空内腔之间形成过盈配合结构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的往复式调节中心阀结构，其特征在于：所述的阀壳(4)与滤网(2)固定连接，所述的滤网(2)覆盖阀壳(4)上的阀入口(41)。
8.根据权利要求1-6任一项所述的往复式调节中心阀结构，其特征在于：所述的第一通流孔(61)与阀入口(41)之间设置入口单向阀(5)。
9.根据权利要求1-6任一项所述的往复式调节中心阀结构，其特征在于：所述阀壳(4)的内腔中固定连接挡环(1)，所述的挡环(1)上开设供阀芯(6)一端贯穿的通孔，由挡环(1)与阀壳(4)共同限定阀芯(6)的滑动行程。
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