CN114110220A - 发动机的活门及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机动力系统控制技术领域，具体涉及一种发动机的活门及发动机，活门包括：阀套，阀套上设有介质流入口及介质流出口；弹簧座，封堵在阀套的第一端处；阀芯，可移动地设置在阀套内，阀芯与阀套密封接触，阀芯的第一端与弹簧座之间形成弹簧腔，介质流出口设在弹簧腔的侧壁上，阀芯设有流通通道，流通通道的第一端与弹簧腔连通，流通通道的第二端设置在阀芯的侧壁上，阀芯的第二端设有压力腔；弹簧，一端设在弹簧座上，一端与阀芯相抵；入口通道，包括与压力腔相连通的第一支道以及与介质流入口相通的第二支道。该活门能够满足在低压力和高压力时不允许介质从活门流出外部，而在中间段压力时，要求介质从活门流出外部的需求。

Description

发动机的活门及发动机

技术领域

本发明涉及发动机动力系统控制技术领域，具体涉及一种发动机的活门及发动机。

背景技术

发动机分配器位于泵调节器和喷嘴之间，且在喷嘴前设置单向阀，单向阀设置的目的是一方面在停车时，避免分配器内部介质流向喷嘴，一方面避免燃烧室反压造成其它杂质进入分配器及泵调节器。发动机停车后，因环境温度等变化，会引起分配器内部压力升高，此时不允许介质经单向阀流向喷嘴，因此需在分配器内部设置活门等部件实现介质排放，但当发动机正常工作时，又不允许介质从活门流向外部。也就是需要一个或几个活门来实现在低压力和高压力时不允许介质从活门流出外部，而在中间段压力时，要求介质从活门流出外部。目前已有的方案是设计两个活门配合实现这个功能，实际使用时需两个活门配合使用，互相影响，调节过程也相对繁琐，需对两个活门反复调整。且两个活门零件数量多，占用空间大，以致产品尺寸大，重量大，不符合轻量化要求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中需要采用两个活门来实现对介质的流出进行控制，活门零件数量多，占用空间大的缺陷，从而提供一种仅需一个活门就能实现对介质的流出进行控制，可减少零件数量，减少占用空间的发动机的活门及发动机。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种发动机的活门，包括：

阀套，所述阀套上设有介质流入口及介质流出口；

弹簧座，封堵在所述阀套的第一端处；

阀芯，可移动地设置在所述阀套内，所述阀芯与所述阀套密封接触，所述阀芯的第一端与所述弹簧座之间形成弹簧腔，所述介质流出口设在所述弹簧腔的侧壁上，所述阀芯设有流通通道，所述流通通道的第一端与所述弹簧腔连通，所述流通通道的第二端设置在所述阀芯的侧壁上，所述阀芯的第二端设有压力腔；

弹簧，一端设在所述弹簧座上，一端与所述阀芯相抵；

入口通道，包括与所述压力腔相连通的第一支道以及与所述介质流入口相通的第二支道；

所述入口通道的压力小于第一预设压力时，所述流通通道的第二端位于所述介质流入口的远离所述弹簧腔的一侧；所述入口通道的压力大于等于第二预设压力时，所述流通通道的第二端位于所述介质流入口的靠近所述弹簧腔的一侧；所述入口通道的压力大于等于所述第一预设压力且小于所述第二预设压力时，所述流通通道的第二端与所述介质流入口相对。

可选地，沿与所述阀芯的轴线相平行的方向，所述流通通道的第二端的宽度大于所述介质流入口的宽度。

可选地，所述流通通道包括位于所述阀芯中部的轴向段以及与所述轴向段相垂直的径向段，所述径向段包括与所述轴向段相连的第一段以及与所述第一段相连的第二段，所述第二段的远离所述第一段的端部构成所述流通通道的第二端，沿与所述阀芯的轴线相平行的方向，所述第二段的宽度大于所述第一段的宽度。

可选地，所述阀芯与所述阀套间隙配合，由所述阀芯的第二端至所述阀芯的第一端，所述阀芯与所述阀套之间依次设有第一密封组件、第二密封组件、第三密封组件，所述第一密封组件和所述第二密封组件分布在所述流通通道的第二端的两侧，所述入口通道的压力小于第一预设压力时，所述第二密封组件和所述第三密封组件分布在所述介质流入口的两侧。

可选地，所述第一密封组件包括第一密封圈和环绕在所述第一密封圈外的第一密封环；

和/或，所述第二密封组件包括第二密封圈和环绕在所述第二密封圈外的第二密封环；

和/或，所述第三密封组件包括第三密封圈和环绕在所述第三密封圈外的第三密封环。

可选地，由所述阀芯的第二端至所述阀芯的第一端，所述阀芯上依次设有第一环槽、第二环槽、第三环槽，所述第一密封组件设在所述第一环槽中，所述第二密封组件设在所述第二环槽中，所述第三密封组件设在所述第三环槽中。

可选地，所述阀套与所述弹簧座之间通过第四密封圈密封连接。

可选地，所述阀套外设有第五密封圈、第六密封圈，所述第五密封圈和所述第六密封圈分别位于所述介质流入口的两侧。

可选地，所述第二支道上设有节流嘴。

本发明还提供一种发动机，包括所述的发动机的活门。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的发动机的活门，在低压力时，也即入口通道的压力未达到第一预设压力P1时，弹簧的弹性力作用在阀芯上，抵消压力腔受到的压力，阀芯不移动或者移动的距离较小，使阀芯的流通通道的第二端位于介质流入口的远离弹簧腔的一侧，此时介质流入口被阀芯的侧壁封堵遮挡，介质不能够经介质流入口、流通通道流入弹簧腔并经介质流出口流出；在中间段压力时，也即当入口通道的压力进一步升高到第一预设压力P1时，阀芯向弹簧腔方向移动，使流通通道的第二端与所述介质流入口相对，此时介质经第二支道、介质流入口、流通通道流入弹簧腔并经介质流出口流出，当入口通道的压力未达到第二预设压力P2的过程中，介质流入口的介质均能流入流通通道中；在高压力时，也即当入口通道的压力进一步升高到第二预设压力P2时，阀芯继续向弹簧腔移动，介质流入口再次被阀芯的侧壁封堵遮挡，介质不能够经介质流入口、流通通道流入弹簧腔并经介质流出口流出，活门被关闭，介质停止流出；当压力继续升高时，最终由弹簧座止动；当入口通道处的压力卸掉，阀芯在弹簧的作用下迅速回弹，保持在最初关闭状态。因此，该活门能够满足在低压力和高压力时不允许介质从活门流出外部，而在中间段压力时，要求介质从活门流出外部的需求，零件数量少，占用空间小，重量小，符合轻量化要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1中提供的活门在低压力时的剖视图；

图2为本发明的实施例1中提供的活门在中间段压力时的剖视图；

图3为本发明的实施例1中提供的活门在高压力时的剖视图。

附图标记说明：

1、阀套；101、介质流入口；102、介质流出口；2、弹簧座；3、阀芯；301、压力腔；302、轴向段；303、第一段；304、第二段；4、弹簧腔；5、入口通道；501、第一支道；502、第二支道；6、弹簧；7、第一密封圈；8、第一密封环；9、第二密封圈；10、第二密封环；11、第三密封圈；12、第三密封环；13、第四密封圈；14、第五密封圈；15、第六密封圈；16、节流嘴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

发动机分配器位于泵调节器和喷嘴之间，且在喷嘴前设置单向阀，单向阀设置的目的是一方面在停车时，避免分配器内部介质流向喷嘴，一方面避免燃烧室反压造成其它杂质进入分配器及泵调节器。发动机停车后，因环境温度等变化，会引起分配器内部压力升高，此时不允许介质经单向阀流向喷嘴，因此需在分配器内部设置活门等部件实现介质排放，但当发动机正常工作时，又不允许介质从活门流向外部。也就是需要一个或几个活门来实现在低压力和高压力时不允许介质从活门流出外部，而在中间段压力时，要求介质从活门流出外部。目前已有的方案是设计两个活门配合实现这个功能，实际使用时需两个活门配合使用，互相影响，调节过程也相对繁琐，需对两个活门反复调整。且两个活门零件数量多，占用空间大，以致产品尺寸大，重量大，不符合轻量化要求。

为此，本实施例提供一种发动机的活门，仅采用一个该活门就能够满足在低压力和高压力时不允许介质从活门流出外部，而在中间段压力时，要求介质从活门流出外部的需求，零件数量少，占用空间小，重量小，符合轻量化要求。

在一个实施方式中，如图1至图3所示，发动机的活门包括阀套1、弹簧座2、阀芯3、弹簧6、入口通道5。其中，阀套1上设有介质流入口101及介质流出口102；弹簧座2封堵在阀套1的第一端处；阀芯3可移动地设置在阀套1内，阀芯3与阀套1密封接触，阀芯3的第一端与弹簧座2之间形成弹簧腔4，介质流出口102设在弹簧腔4的侧壁上，阀芯3设有流通通道，流通通道的第一端与弹簧腔4连通，流通通道的第二端设置在阀芯3的侧壁上，阀芯3的第二端设有压力腔301；弹簧6的一端设在弹簧座2上，一端与阀芯3相抵；入口通道5包括与压力腔301相连通的第一支道501以及与介质流入口101相通的第二支道502。入口通道5的压力小于第一预设压力时，流通通道的第二端位于介质流入口101的远离弹簧腔4的一侧；入口通道5的压力大于等于第二预设压力时，流通通道的第二端位于介质流入口101的靠近弹簧腔4的一侧；入口通道5的压力大于等于第一预设压力且小于第二预设压力时，流通通道的第二端与介质流入口101相对。

在该实施方式中，在低压力时，也即入口通道5的压力未达到第一预设压力P1时，弹簧6的弹性力作用在阀芯3上，抵消压力腔301受到的压力，阀芯3不移动或者移动的距离较小，使阀芯3的流通通道的第二端位于介质流入口101的远离弹簧腔4的一侧，此时介质流入口101被阀芯3的侧壁封堵遮挡，介质不能够经介质流入口101、流通通道流入弹簧腔4并经介质流出口102流出；在中间段压力时，也即当入口通道5的压力进一步升高到第一预设压力P1时，阀芯3向弹簧腔4方向移动，使流通通道的第二端与介质流入口101相对，此时介质经第二支道502、介质流入口101、流通通道流入弹簧腔4并经介质流出口102流出，当入口通道5的压力未达到第二预设压力P2的过程中，介质流入口101的介质均能流入流通通道中；在高压力时，也即当入口通道5的压力进一步升高到第二预设压力P2时，阀芯3继续向弹簧腔4移动，介质流入口101再次被阀芯3的侧壁封堵遮挡，介质不能够经介质流入口101、流通通道流入弹簧腔4并经介质流出口102流出，活门被关闭，介质停止流出；当压力继续升高时，最终由弹簧座2止动；当入口通道5处的压力卸掉，阀芯3在弹簧6的作用下迅速回弹，保持在最初关闭状态。因此，该活门能够满足在低压力和高压力时不允许介质从活门流出外部，而在中间段压力时，要求介质从活门流出外部的需求，零件数量少，占用空间小，重量小，符合轻量化要求。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，沿与阀芯3的轴线相平行的方向，流通通道的第二端的宽度大于介质流入口101的宽度。在该实施方式中，由于流通通道的第二端的宽度大于介质流入口101的宽度，能够满足阀芯3在移动一段距离的过程中流通通道能够与介质流入口101连通，也即能够满足在一定压力范围内保证介质经介质流入口101、流通通道流入弹簧腔4并经介质流出口102流出，活门处于打开的状态，且由于介质流入口101的宽度较小，在从低压力到中间段压力的过程中，阀芯3所需的移动距离较长，从而可使该活门满足较宽的压力范围，且无需增加阀芯3的尺寸，满足轻量化的需求。需要说明的是，流通通道的第二端的宽度指流通通道的第二端在与阀芯3的轴线相平行的方向上的尺寸，介质流入口101的宽度指介质流入口101在与阀芯3的轴线相平行的方向上的尺寸。在一个可替换的实施方式中，可以使流通通道的第二端的宽度小于或等于介质流入口101的宽度。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，进一步参考图1，流通通道包括位于阀芯3中部的轴向段302以及与轴向段302相垂直的径向段，径向段包括与轴向段302相连的第一段303以及与第一段303相连的第二段304，第二段304的远离第一段303的端部构成流通通道的第二端，沿与阀芯3的轴线相平行的方向，第二段304的宽度大于第一段303的宽度。在该实施方式中，由于第二段304的宽度大于第一段303的宽度，能够确保进入径向段的介质具有一定的压力，从而确保介质可以从介质流出口102流出。当然，在其他可替换的实施方式中，可以使第二段304的宽度等于第一段303的宽度。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，阀芯3与阀套1间隙配合，由阀芯3的第二端至阀芯3的第一端，阀芯3与阀套1之间依次设有第一密封组件、第二密封组件、第三密封组件，第一密封组件和第二密封组件分布在流通通道的第二端的两侧，入口通道5的压力小于第一预设压力时，第二密封组件和第三密封组件分布在介质流入口101的两侧。在该实施方式中，在低压力时，也即入口通道5的压力未达到第一预设压力P1时，弹簧6的弹性力作用在阀芯3上，抵消压力腔301受到的压力，阀芯3不移动或者移动的距离较小，使阀芯3的流通通道的第二端位于介质流入口101的远离弹簧腔4的一侧，此时介质流入口101的两侧被第二密封组件和第三密封组件阻挡，介质不能够经介质流入口101、流通通道流入弹簧腔4并经介质流出口102流出；在中间段压力时，也即当入口通道5的压力进一步升高到第一预设压力P1时，阀芯3向弹簧腔4方向移动，使流通通道的第二端与介质流入口101相对，此时介质经第二支道502、介质流入口101、流通通道流入弹簧腔4并经介质流出口102流出，当入口通道5的压力未达到第二预设压力P2的过程中，介质流入口101的介质均能流入流通通道中；在高压力时，也即当入口通道5的压力进一步升高到第二预设压力P2时，阀芯3继续向弹簧腔4移动，介质流入口101受第一密封组件的阻挡，介质不能够经介质流入口101、流通通道流入弹簧腔4并经介质流出口102流出，活门被关闭，介质停止流出。在其他可替换的实施方式中，可在阀芯3上除流通通道的第二端之外的地方整体设置密封材料，当然，这样会导致阀芯3移动时受到的阻力较大。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一密封组件包括第一密封圈7和环绕在第一密封圈7外的第一密封环8；和/或，第二密封组件包括第二密封圈9和环绕在第二密封圈9外的第二密封环10；和/或，第三密封组件包括第三密封圈11和环绕在第三密封圈11外的第三密封环12。优选地，第一密封组件包括第一密封圈7和环绕在第一密封圈7外的第一密封环8，第二密封组件包括第二密封圈9和环绕在第二密封圈9外的第二密封环10，第三密封组件包括第三密封圈11和环绕在第三密封圈11外的第三密封环12，可以确保密封效果，确保介质不会泄露。在其他可替换的实施方式中，第一密封组件可以仅为密封圈或密封环，第二密封组件可以仅为密封圈或密封环，第三密封组件可以仅为密封圈或密封环。

其中，第一密封圈7、第二密封圈9、第三密封圈11均为橡胶材料，第一密封环8、第二密封环10、第三密封环12为聚四氟乙烯材料。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，由阀芯3的第二端至阀芯3的第一端，阀芯3上依次设有第一环槽、第二环槽、第三环槽，第一密封组件设在第一环槽中，第二密封组件设在第二环槽中，第三密封组件设在第三环槽中。在该实施方式中，第一环槽、第二环槽、第三环槽的设置便于安装第一密封组件、第二密封组件、第三密封组件。当然，在其他可替换的实施方式中，可不设置第一环槽、第二环槽、第三环槽，直接将第一密封圈7、第二密封圈9、第三密封圈11套在阀芯3外。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，阀套1与弹簧座2之间通过第四密封圈13密封连接。在该实施方式中，第四密封圈13的设置可避免介质经阀套1与弹簧座2之间的间隙泄露。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，阀套1外设有第五密封圈14、第六密封圈15，第五密封圈14和第六密封圈15分别位于介质流入口101的两侧。在该实施方式中，第五密封圈14和第六密封圈15的设置能够使该活门与其他结构件密封连接。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第二支道502上设有节流嘴16。在该实施方式中，节流嘴16能够保证中间段压力开启状态时，弹簧腔4压力比入口通道5压力低。

实施例2

本实施例提供一种发动机，包括上述实施例中提供的发动机的活门。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种发动机的活门，其特征在于，包括：

阀套(1)，所述阀套(1)上设有介质流入口(101)及介质流出口(102)；

弹簧座(2)，封堵在所述阀套(1)的第一端处；

阀芯(3)，可移动地设置在所述阀套(1)内，所述阀芯(3)与所述阀套(1)密封接触，所述阀芯(3)的第一端与所述弹簧座(2)之间形成弹簧腔(4)，所述介质流出口(102)设在所述弹簧腔(4)的侧壁上，所述阀芯(3)设有流通通道，所述流通通道的第一端与所述弹簧腔(4)连通，所述流通通道的第二端设置在所述阀芯(3)的侧壁上，所述阀芯(3)的第二端设有压力腔(301)；

弹簧(6)，一端设在所述弹簧座(2)上，一端与所述阀芯(3)相抵；

入口通道(5)，包括与所述压力腔(301)相连通的第一支道(501)以及与所述介质流入口(101)相通的第二支道(502)；

所述入口通道(5)的压力小于第一预设压力时，所述流通通道的第二端位于所述介质流入口(101)的远离所述弹簧腔(4)的一侧；所述入口通道(5)的压力大于等于第二预设压力时，所述流通通道的第二端位于所述介质流入口(101)的靠近所述弹簧腔(4)的一侧；所述入口通道(5)的压力大于等于所述第一预设压力且小于所述第二预设压力时，所述流通通道的第二端与所述介质流入口(101)相对。

2.根据权利要求1所述的发动机的活门，其特征在于，沿与所述阀芯(3)的轴线相平行的方向，所述流通通道的第二端的宽度大于所述介质流入口(101)的宽度。

3.根据权利要求2所述的发动机的活门，其特征在于，所述流通通道包括位于所述阀芯(3)中部的轴向段(302)以及与所述轴向段(302)相垂直的径向段，所述径向段包括与所述轴向段(302)相连的第一段(303)以及与所述第一段(303)相连的第二段(304)，所述第二段(304)的远离所述第一段(303)的端部构成所述流通通道的第二端，沿与所述阀芯(3)的轴线相平行的方向，所述第二段(304)的宽度大于所述第一段(303)的宽度。

4.根据权利要求1所述的发动机的活门，其特征在于，所述阀芯(3)与所述阀套(1)间隙配合，由所述阀芯(3)的第二端至所述阀芯(3)的第一端，所述阀芯(3)与所述阀套(1)之间依次设有第一密封组件、第二密封组件、第三密封组件，所述第一密封组件和所述第二密封组件分布在所述流通通道的第二端的两侧，所述入口通道(5)的压力小于第一预设压力时，所述第二密封组件和所述第三密封组件分布在所述介质流入口(101)的两侧。

5.根据权利要求4所述的发动机的活门，其特征在于，所述第一密封组件包括第一密封圈(7)和环绕在所述第一密封圈(7)外的第一密封环(8)；

和/或，所述第二密封组件包括第二密封圈(9)和环绕在所述第二密封圈(9)外的第二密封环(10)；

和/或，所述第三密封组件包括第三密封圈(11)和环绕在所述第三密封圈(11)外的第三密封环(12)。

6.根据权利要求4所述的发动机的活门，其特征在于，由所述阀芯(3)的第二端至所述阀芯(3)的第一端，所述阀芯(3)上依次设有第一环槽、第二环槽、第三环槽，所述第一密封组件设在所述第一环槽中，所述第二密封组件设在所述第二环槽中，所述第三密封组件设在所述第三环槽中。

7.根据权利要求1所述的发动机的活门，其特征在于，所述阀套(1)与所述弹簧座(2)之间通过第四密封圈(13)密封连接。

8.根据权利要求1所述的发动机的活门，其特征在于，所述阀套(1)外设有第五密封圈(14)、第六密封圈(15)，所述第五密封圈(14)和所述第六密封圈(15)分别位于所述介质流入口(101)的两侧。

9.根据权利要求1－8中任一项所述的发动机的活门，其特征在于，所述第二支道(502)上设有节流嘴(16)。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1－9中任一项所述的发动机的活门。

Images