CN113062823A - 一种流量调节装置及共轨系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压技术领域，公开了一种流量调节装置及共轨系统。该流量调节装置包括限压阀和流量放大机构，流量放大机构包括：阀体，在阀体上设置有相互连通的进油道和出油道；限压阀密封穿设于阀体并抵接于阀套，在阀套上设置有进油节流孔和出油节流孔，进油节流孔连通于进油道，出油节流孔选择性连通于限压阀，进油节流孔的流量小于出油节流孔的流量；阀芯的一端穿设于阀套，另一端穿设于阀体，阀芯和阀套之间形成第一容积腔，第一容积腔分别连通于进油节流孔和出油节流孔，在阀芯和阀体之间形成第二容积腔，阀芯能够相对于阀体滑动，以将阀芯选择性封堵于出油道。该流量调节装置能够同时兼顾大流量且高压力的需求。

Description

一种流量调节装置及共轨系统

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种流量调节装置及共轨系统。

背景技术

限压阀为限制压力的装置，当压力达到工作压力时，限压阀通过排气口进行排气或排油工作，避免压力继续升高。

现有限压阀具有两种形式，第一种限压阀用于发动机主油道，适用于低压系统，该限压阀密封直径大，虽然泄流量大，但开启压力低；第二种限压阀用于燃料喷射系统，虽然开启压力高，但由于节流孔的限制，泄流量小，不适用于大流量的共轨系统。这两种限压阀不能兼顾大流量且高压力的使用要求，使用工作范围比较广，因此无法应用于大流量高压力共轨系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流量调节装置及共轨系统，能够同时兼顾大流量且高压力的需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种流量调节装置，包括限压阀，还包括流量放大机构，所述流量放大机构包括：

阀体，在所述阀体上设置有相互连通的进油道和出油道；

阀套，其设置于所述阀体内，所述限压阀密封穿设于所述阀体并抵接于所述阀套，在所述阀套上设置有进油节流孔和出油节流孔，所述进油节流孔连通于所述进油道，所述出油节流孔选择性连通于所述限压阀，所述进油节流孔的流量小于所述出油节流孔的流量；

阀芯，其设置于所述阀体内，所述阀芯的一端穿设于所述阀套，另一端穿设于所述阀体，所述阀芯和所述阀套之间形成第一容积腔，所述第一容积腔分别连通于所述进油节流孔和所述出油节流孔，在所述阀芯和所述阀体之间形成第二容积腔，通过调节所述第一容积腔的压力和所述第二容积腔的压力，使所述阀芯能够相对于所述阀体滑动，以将所述阀芯选择性封堵于所述出油道；

弹簧座和弹性件，均设置于所述阀体内，所述弹性件套设于所述阀芯上，所述弹性件的两端分别抵接于所述弹簧座和所述阀套。

作为优选，所述阀芯包括：

第一连接部，其穿设于所述阀套并与所述阀套滑动配合；

第二连接部，其穿设于所述阀体并与所述阀体滑动配合，所述第二连接部远离所述第一连接部的一端能够选择性封堵于所述出油道；

中间连接部，其两端分别连接于所述第一连接部和所述第二连接部，所述弹性件套设于所述中间连接部。

作为优选，在所述第二连接部和所述阀体之间设置有连通油道，所述连通油道的顶端连通于所述进油道，所述连通油道的底端连通于所述第二容积腔。

作为优选，所述第二连接部为扁轴结构。

作为优选，在所述第二容积腔和所述出油道之间形成密封锥面，所述第二连接部远离所述第一连接部的一端设置有封堵头，所述封堵头能够抵接于所述密封锥面并封堵于所述出油道。

作为优选，所述限压阀和所述阀体中其中一个设置有外螺纹，另一个设置有内螺纹，所述外螺纹螺纹连接于所述内螺纹。

作为优选，在所述阀套上设置有密封环带，所述密封环带抵接于所述阀体。

作为优选，还包括垫块，所述垫块设置于所述阀体内，所述垫块用于承载所述弹簧座。

作为优选，所述垫块的横截面为C形结构。

为达上述目的，本发明还提供了一种共轨系统，包括共轨管和上述的流量调节装置，所述共轨管连通于所述流量调节装置的所述进油道。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种流量调节装置，当限压阀关闭时，限压阀将出油节流孔进行封闭，进油道、高压腔、进油节流孔、第一容积腔及第二容积腔相互连通，第一容积腔的油压和第二容积腔的油压相同，阀芯处于平衡状态，阀芯封堵于出油道，使得整个流量放大机构处于关闭状态。

当进油道内的油压大于限压阀的开启压力时，限压阀打开，限压阀和出油节流孔相互连通，使得从进油道流动至高压腔的液压油分成两个支路，其中一条支路通过进油节流孔进入第一容积腔内并从出油节流孔流出至限压阀，另外一条支路进入第二容积腔内。由于进油节流孔的流量小于出油节流孔的流量，则第一容积腔的油压大于第二容积腔的油压，在两个容积腔的压力差作用下，推动阀芯向远离出油道的方向移动，使出油道泄油，此时该流量放大机构和限压阀同时泄油，以达到增加泄油量的目的。

当进油道内的油压小于限压阀的开启压力时，限压阀关闭，限压阀将出油节流孔进行封闭，出油节流孔停止出油，进油节流孔持续向第二容积腔内补充液压油，使得第二容积腔的油压升高，直至第一容积腔和第二容积腔处于平衡状态，阀芯处于平衡状态，阀芯封堵于出油道，使得整个流量放大机构处于关闭状态。

该流量调节装置，将流量放大机构和低泄流量高压力的限压阀进行联合使用，当限压阀关闭时，流量放大机构在液力作用下处于关闭状态；当进油道内的压力高于限压阀开启压力，限压阀开启，流量放大机构在液力作用下开启，与限压阀同步泄油，增加限压阀泄流量；当进油道内的压力低于限压阀关闭压力，限压阀关闭，流量放大机构在液力作用下关闭。

本发明还提供了一种共轨系统，包括共轨管和流量调节装置，共轨管连通于流量调节装置，解决了大流量共轨系统中限压阀泄流量不足的问题，提高小流量高压力限压阀的泄流量，使该限压阀可用于大流量的共轨系统，降低大流量共轨系统中限压阀的设计和加工难度。

附图说明

图1是本发明流量调节装置的结构示意图；

图2是本发明流量调节装置中阀套的结构示意图；

图3是本发明流量调节装置中阀芯一个视角的结构示意图；

图4是本发明流量调节装置中阀芯另一个视角的结构示意图。

图中：

1、限压阀；2、流量放大机构；

21、阀体；22、阀套；23、阀芯；24、弹簧座；25、弹性件；26、第一容积腔；27、第二容积腔；28、密封锥面；29、垫块；

211、进油道；212、出油道；

221、进油节流孔；222、出油节流孔；223、密封环带；

231、第一连接部；232、第二连接部；233、中间连接部；234、连通油道。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种共轨系统，包括共轨管和流量调节装置，共轨管连通于流量调节装置，共轨管用于向流量调节装置提供液压油。该共轨系统解决了大流量共轨系统中限压阀1泄流量不足的问题，提高小流量、高压力的限压阀1的泄流量，使该限压阀1可用于大流量的共轨系统，降低大流量共轨系统中限压阀1的设计和加工难度。

针对现有限压阀如果泄流量大，开启压力小；如果泄流量小，开启压力大，不能同时兼顾大流量且高压力的使用要求。为了解决这个问题，本实施例提供了一种流量调节装置，如图1所示，该流量调节装置包括限压阀1和流量放大机构2，限压阀1为小流量、高压力的限压阀，通过将该限压阀1和流量放大机构2组合使用，以改善限压阀1流量小的情况。

具体地，流量放大机构2包括阀体21、阀套22、阀芯23、弹簧座24和弹性件25，阀体21的横截面为T形结构，使得阀体21具有三个端口，第一端口位于阀体21的左侧，第一端口对应进油道211，进油道211连通于共轨管，共轨管为整个共轨系统的高压端。第二端口位于阀体21的下端，第二端口对应出油道212，出油道212与低压管路相连接，低压管路为整个共轨系统的低压端。第三端口位于阀体21的上端，限压阀1密封穿设于阀体21的第三端口并抵接于阀套22，阀体21用于安装限压阀1，以为阀套22提供初始的预紧力。第一端口、第二端口及第三端口之间具有高压腔，高压腔实现三个端口的连通，液压油从进油道211流动至高压腔，高压腔起到了缓存液压油的作用。

在阀体21内设置有阀套22，阀套22的上端伸入第三端口内，阀套22的下端伸入高压腔内，阀套22的横截面为T形结构，在阀套22上设置有进油节流孔221和出油节流孔222(如图2所示)，进油节流孔221连通于进油道211，从进油道211流出的液压油经高压腔流动至进油节流孔221，进油节流孔221起到了一次节流作用。进油节流孔221连通于出油节流孔222，出油节流孔222选择性连通于限压阀1，从进油节流孔221流出的液压油进入出油节流孔222，出油节流孔222起到了二次节流的作用，进油节流孔221的流量小于出油节流孔222的流量，以保证较大的泄油压力。

阀体21的高压腔内设置有阀芯23，阀芯23的一端穿设于阀套22，另一端穿设于阀体21，阀芯23和阀套22之间形成第一容积腔26，第一容积腔26分别连通于进油节流孔221和出油节流孔222，在阀芯23和阀体21之间形成第二容积腔27，通过调节第一容积腔26的压力和第二容积腔27的压力，使阀芯23能够相对于阀体21滑动，以将阀芯23选择性封堵于出油道212。

当限压阀1关闭时，限压阀1将出油节流孔222进行封闭，进油道211、高压腔、进油节流孔221、第一容积腔26及第二容积腔27相互连通，第一容积腔26的油压和第二容积腔27的油压相同，阀芯23处于平衡状态，阀芯23封堵于出油道212，使得整个流量放大机构2处于关闭状态。

当进油道211内的油压大于限压阀1的开启压力时，限压阀1打开，限压阀1和出油节流孔222相互连通，使得从进油道211流动至高压腔的液压油分成两个支路，其中一条支路通过进油节流孔221进入第一容积腔26内并从出油节流孔222流出至限压阀1，另外一条支路进入第二容积腔27内。由于进油节流孔221的流量小于出油节流孔222的流量，则第一容积腔26的油压大于第二容积腔27的油压，在两个容积腔的压力差作用下，推动阀芯23向远离出油道212的方向移动，使出油道212泄油，此时该流量放大机构2和限压阀1同时泄油，以达到增加泄油量的目的。

当进油道211内的油压小于限压阀1的开启压力时，限压阀1关闭，限压阀1将出油节流孔222进行封闭，出油节流孔222停止出油，进油节流孔221持续向第二容积腔27内补充液压油，使得第二容积腔27的油压升高，直至第一容积腔26和第二容积腔27处于平衡状态，阀芯23处于平衡状态，阀芯23封堵于出油道212，使得整个流量放大机构2处于关闭状态。

本实施例提供的流量调节装置，将流量放大机构2和低泄流量高压力的限压阀1进行联合使用，当限压阀1关闭时，流量放大机构2在液力作用下处于关闭状态；当进油道211内的压力高于限压阀1开启压力，限压阀1开启，流量放大机构2在液力作用下开启，与限压阀1同步泄油，增加限压阀1泄流量；当进油道211内的压力低于限压阀1关闭压力，限压阀1关闭，流量放大机构2在液力作用下关闭。

为了保证阀芯23能够及时复位，如图1所示，该流量放大机构2包括弹簧座24和弹性件25，弹簧座24和弹性件25均设置于阀体21内，弹性件25具体为柱形弹簧，弹性件25套设于阀芯23上，弹性件25的两端分别抵接于弹簧座24和阀套22，弹簧座24实现对弹性件25的有效支撑，以保证弹性件25的初始预紧效果。在弹性件25的预紧力作用下，阀芯23和出油道212紧密抵接，以将流量放大机构2在初始状态时关闭。当第一容积腔26和第二容积腔27两者出现压力差时，阀芯23克服弹性件25的弹性力开启出油道212，起到了缓冲作用。

为了能够对弹簧座24实现有效支撑，该流量调节装置还包括垫块29，在高压腔靠近第一容积腔26的一侧设置有承载部，承载部类似于圆锥形结构，在承载部内设置有T形孔，在T形孔的大端部设置有垫块29，阀芯23依次穿设于垫块29和T形孔的小端部，垫块29用于承载弹簧座24，以为弹簧座24提供了有效的安装位置，结构稳定性好。优选地，垫块29的横截面为C形结构，相比于圆环形结构，在满足承载弹簧座24的同时，还能节省原始材料，有效降低生产成本。

进一步地，如图1和3所示，阀芯23包括第一连接部231、第二连接部232及中间连接部233，第一连接部231穿设于阀套22并与阀套22滑动配合，第一连接部231和阀套22之间形成上述第一容积腔26，第一容积腔26起到了对阀芯23产生靠近出油道212方向的推动作用。第二连接部232穿设于阀体21并与阀体21滑动配合，第二连接部232和阀体21之间形成第二容积腔27，第二容积腔27起到了对阀芯23产生远离出油道212方向的推动作用，第二连接部232远离第一连接部231的一端能够选择性封堵于出油道212，中间连接部233两端分别连接于第一连接部231和第二连接部232，弹性件25套设于中间连接部233，中间连接部233起到了中间连接的作用。可选地，第一连接部231、第二连接部232及中间连接部233三者的外径可以全部相同、不同或部分相同。

如果高压腔内的液压油仅仅通过阀芯23和阀体21之间的间隙流动至第二容积腔27，容易出现因节流压力过大而造成堵塞的现象，为了解决这个问题，如图1和图4所示，在第二连接部232和阀体21之间设置有连通油道234，连通油道234的顶端通过高压腔连通于进油道211，连通油道234的底端连通于第二容积腔27，连通油道234实现了高压腔和第二容积腔27中间连通的作用，以使高压腔内的液压油快速顺利流动至第二容积腔27内。

对于连通油道234的加工，优选地，第二连接部232为扁轴结构。由于阀体21与阀芯23为偶件，在阀芯23上设置有扁位结构，第二连接部232剩余圆柱面与阀体21滑动配合。采用这种方式，在保证阀芯23和阀体21之间具有良好的顺畅性的同时，还能实现液压油流动的通道。

如图1所示，第二连接部232远离第一连接部231的一端设置有封堵头，在第二容积腔27和出油道212之间形成密封锥面28，封堵头能够抵接于密封锥面28并封堵于出油道212。该密封锥面28与阀芯23配合，形成高压密封，密封和封堵效果好。第二容积腔27在阀体21与阀芯23的偶件配合段的下方，第二容积腔27在密封锥面28的上方，为阀芯23开启提供足够的液压力。

进一步地，限压阀1和阀体21中其中一个设置有外螺纹，另一个设置有内螺纹，外螺纹螺纹连接于内螺纹。小流量、高压力的限压阀1通过螺纹连接在阀体21上并与阀套22上平面接触，通过螺纹提供足够的轴力将阀套22压紧在阀体21上，形成高压密封。

进一步地，在阀套22上设置有密封环带223，密封环带223抵接于阀体21。阀套22通过密封环带223与阀体21密封，减小密封所需轴力。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等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操作，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。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种流量调节装置，包括限压阀(1)，其特征在于，还包括流量放大机构(2)，所述流量放大机构(2)包括：

阀体(21)，在所述阀体(21)上设置有相互连通的进油道(211)和出油道(212)；

阀套(22)，其设置于所述阀体(21)内，所述限压阀(1)密封穿设于所述阀体(21)并抵接于所述阀套(22)，在所述阀套(22)上设置有进油节流孔(221)和出油节流孔(222)，所述进油节流孔(221)连通于所述进油道(211)，所述出油节流孔(222)选择性连通于所述限压阀(1)，所述进油节流孔(221)的流量小于所述出油节流孔(222)的流量；

阀芯(23)，其设置于所述阀体(21)内，所述阀芯(23)的一端穿设于所述阀套(22)，另一端穿设于所述阀体(21)，所述阀芯(23)和所述阀套(22)之间形成第一容积腔(26)，所述第一容积腔(26)分别连通于所述进油节流孔(221)和所述出油节流孔(222)，在所述阀芯(23)和所述阀体(21)之间形成第二容积腔(27)，通过调节所述第一容积腔(26)的压力和所述第二容积腔(27)的压力，使所述阀芯(23)能够相对于所述阀体(21)滑动，以将所述阀芯(23)选择性封堵于所述出油道(212)；

弹簧座(24)和弹性件(25)，均设置于所述阀体(21)内，所述弹性件(25)套设于所述阀芯(23)上，所述弹性件(25)的两端分别抵接于所述弹簧座(24)和所述阀套(22)。

2.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，所述阀芯(23)包括：

第一连接部(231)，其穿设于所述阀套(22)并与所述阀套(22)滑动配合；

第二连接部(232)，其穿设于所述阀体(21)并与所述阀体(21)滑动配合，所述第二连接部(232)远离所述第一连接部(231)的一端能够选择性封堵于所述出油道(212)；

中间连接部(233)，其两端分别连接于所述第一连接部(231)和所述第二连接部(232)，所述弹性件(25)套设于所述中间连接部(233)。

3.根据权利要求2所述的流量调节装置，其特征在于，在所述第二连接部(232)和所述阀体(21)之间设置有连通油道(234)，所述连通油道(234)的顶端连通于所述进油道(211)，所述连通油道(234)的底端连通于所述第二容积腔(27)。

4.根据权利要求3所述的流量调节装置，其特征在于，所述第二连接部(232)为扁轴结构。

5.根据权利要求2所述的流量调节装置，其特征在于，在所述第二容积腔(27)和所述出油道(212)之间形成密封锥面(28)，所述第二连接部(232)远离所述第一连接部(231)的一端设置有封堵头，所述封堵头能够抵接于所述密封锥面(28)并封堵于所述出油道(212)。

6.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，所述限压阀(1)和所述阀体(21)中其中一个设置有外螺纹，另一个设置有内螺纹，所述外螺纹螺纹连接于所述内螺纹。

7.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，在所述阀套(22)上设置有密封环带(223)，所述密封环带(223)抵接于所述阀体(21)。

8.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，还包括垫块(29)，所述垫块(29)设置于所述阀体(21)内，所述垫块(29)用于承载所述弹簧座(24)。

9.根据权利要求8所述的流量调节装置，其特征在于，所述垫块(29)的横截面为C形结构。

10.一种共轨系统，其特征在于，包括共轨管和权利要求1-9任一项所述的流量调节装置，所述共轨管连通于所述流量调节装置的所述进油道(211)。

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