CN114135533B - 一种流量敏感型自适应截止阀 - Google Patents

Abstract

一种流量敏感型自适应截止阀，属于汽车悬架技术领域。本发明包括阀体、设于阀体内的阀芯、两个分设于阀体两端开口处的油路接头，阀芯与阀体中部内壁间隙配合，阀体外中部设有连通至其与阀芯间隙配合处的补油接头；阀芯两端均设有弹簧座，弹簧座与油路接头之间设有弹性件；弹簧座上靠近其与阀芯处设有第一密封圈，弹簧座上靠近油路接头处设有第二密封圈，以使阀芯移动后，一侧的第一密封圈挤压并密封阀芯与阀体间隙配合处，另一侧的第二密封圈挤压并密封弹簧座与油路接头之间的间隙。本发明能够有效补偿车辆两侧悬架之间的油路压力差，同时确保车辆的抗侧倾性能。

Description

一种流量敏感型自适应截止阀

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种流量敏感型自适应截止阀。

背景技术

油气悬架在实际使用过程中，油液的热胀冷缩会引起油路中压力的波动；此外，各个油缸中密封件不同程度的磨损，会使油液产生不均匀的泄漏，以至于悬架两侧的油路产生压力差，导致车身倾斜。

针对上述问题，现有的油气悬架往往会在系统中设置一个容积较大的蓄能器来进行油压的补偿，以保证悬架两侧油路压力的均衡。但是，车辆在转弯时，处于弯道外侧的悬架会产生一个压缩的趋势，处于弯道内侧的悬架会产生一个拉伸的趋势，若将该蓄能器直接连在系统中，则交联式油气悬架将丧失其强大的抗侧倾性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种流量敏感型自适应截止阀，其能够有效补偿车辆两侧悬架之间的油路压力差，同时确保车辆的抗侧倾性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种流量敏感型自适应截止阀，包括阀体、设于阀体内的阀芯、两个分设于阀体两端开口处的油路接头，所述阀芯与阀体中部内壁间隙配合，所述阀体外中部设有连通至其与阀芯间隙配合处的补油接头；所述阀芯两端均设有弹簧座，所述弹簧座与油路接头之间设有弹性件；所述弹簧座上靠近其与阀芯处设有第一密封圈，所述弹簧座上靠近油路接头处设有第二密封圈，以使阀芯移动后，一侧的第一密封圈挤压并密封所述阀芯与阀体间隙配合处，另一侧的第二密封圈挤压并密封所述弹簧座与油路接头之间的间隙。

本发明用于车辆油气悬架上时，两个油路接头分别连通车辆两侧悬架的油路，补油接头连通蓄能器，其工作原理如下：

当车辆处于静止或水平直线行驶状态时，两侧悬架的压缩量相等，即两侧油路的油压相等，阀芯在两端弹簧的作用下，在阀体内轴向维持居中状态，此时第一密封圈和第二密封圈均不起作用，两侧悬架的油路及蓄能器中的油液可在阀芯与阀体配合处的间隙缓慢流通，一方面能够补偿由于温度变化引起的系统油液体积变化，稳定系统压力；另一方面能够平衡悬架两侧油路之间的压力差，从而使得两侧悬架的油路及蓄能器之间的油压保持相等，避免车身倾斜。

当车辆转弯时，具体以右转弯为例进行说明，此时左侧悬架受到压缩作用，而右侧悬架受到拉伸作用，以使得左侧油路的油压大于右侧油路的油压，并当两侧油路的压力差超过一定值时，压力差克服弹簧的弹性力，将整个阀芯向右推动，以使得阀芯上左侧的第一密封圈挤压并密封阀芯与阀体的间隙配合处，阻断左侧油路与右侧油路及蓄能器之间的油液流通，同时使得阀芯上右侧的第二密封圈挤压并密封阀芯与右侧油路口之间的间隙，阻断右侧油路与蓄能器之间的油液流通。此时，左侧油路压力>蓄能器压力>右侧油路压力，且三者之间相互断开，左侧悬架对车身产生向上的力，右侧悬架对车身产生向下的力，即产生一个抗侧倾力矩，从而确保车辆在转弯时的抗侧倾性能。

作为本发明优选，所述阀体内壁中部设有凸起的阀芯连接部，所述阀芯与所述阀芯连接部间隙配合，所述弹簧座与阀芯螺纹连接。整个阀芯的拆装结构更便于其安装至阀体内，其通过阀芯连接阀体，通过两端的弹簧座安装弹簧及密封圈。

作为本发明优选，所述阀芯的长度大于所述阀芯连接部的长度，以使阀芯具有一定的移动范围，而不至于缩入阀芯连接部，确保车辆在静止或水平直线行驶状态下，阀芯与阀体间隙配合处的畅通。

作为本发明优选，所述弹簧座上设有第一定位台和第二定位台，所述第一密封圈设于所述第一定位台与阀芯端部之间形成的凹槽内，所述第二密封圈设于所述第二定位台远离阀芯侧的凹槽内。所述结构通过凹槽来确保密封圈的位置及状态稳定性，并在阀芯移动时通过定位台对于密封圈的挤压来确保密封效果。

作为本发明优选，所述第一定位台及第二定位台上均设有连通至密封圈侧面的过油孔，所述第一密封圈和第二密封圈均为星型密封圈。所述结构使得油液可以通过过油孔作用于密封圈侧面，即通过油压来提高对于密封圈的挤压作用，从而进一步确保密封效果；而星型密封圈侧面具有槽道，可保证油液能够流经并作用于整个密封圈侧面。

作为本发明优选，所述阀体内壁上于所述阀芯连接部边侧设有用于限制所述第一定位台移动范围的限位台，所述第一定位台上设有过油孔或过油缺口，以在所述第一定位台与限位台抵触时，连通第一定位台两侧的腔体。所述限位台用于限制第一定位台对于第一密封圈的挤压限度，确保第一密封圈的使用寿命；同时由于一侧的第一密封圈被挤压时，另一侧的第二密封圈也被第二定位台挤压，所以限位台也限制了第二定位台对于第二密封圈的挤压限度。而由于第一定位台与限位台相抵触时，第一定位台会阻断其两侧的油液流通，通过设置过油孔或过油缺口，能够使油液保持流通，从而使得第一密封圈外侧面上也受到油压的作用，进一步提高密封效果。

作为本发明优选，所述阀芯外圆面上设有均压槽，以确保阀芯周向与阀体的阀芯连接部之间始终具有油液，并在油压的作用下令阀芯在阀体中径向居中，防止阀芯卡滞；均压槽一般可设置对称的两道，以确保可靠性。

作为本发明优选，所述阀芯连接部的内圆面上设有连通所述补油接头的过油槽，以便于油液可以更加通畅地流入或流出阀体。

作为本发明优选，所述油路接头处于阀体内的一端设有定位环，所述弹簧一端套设于所述定位环外，以确保弹簧位置的稳定性，另一端抵触于所述第一定位台上；所述弹簧座端部伸缩于所述定位环内，即第二密封圈作用于弹簧座与定位环之间的间隙。

作为本发明优选，所述油路接头及补油接头内均设有滤网，以避免杂质进入阀体内，确保装置工作稳定性。

本发明的优点是：

1、补偿由于温度变化引起的系统油液体积变化，从而稳定系统压力；

2、车辆静止或水平直线行驶状态下，平衡悬架两侧油路之间的压力差，从而使得两侧悬架的油路及蓄能器之间的油压保持相等，避免车身倾斜；

3、根据两侧悬架油路的压力差，自动关闭油液流通，确保油气悬架的抗侧倾性能；

4、均压槽的设置能够有效保证其在阀体内径向居中，防止阀芯卡滞；

5、过油孔的设置及过油缺口（过油孔）的设置能够保证油液的流通，以使油压作用于密封圈的侧面，提高密封效果；

6、过油槽的设置使得油液可以更加通畅地流入或流出阀体；

7、整个截止阀采用可拆装结构，使用更为方便。

附图说明

图1为本发明开启状态的结构示意图；

图2为本发明关闭状态的结构示意图；

图3为本发明用于油气悬架的连接示意图；

图4a为本发明中弹簧座的结构示意图；

图4b为本发明中弹簧座的侧视图；

图5为本发明中阀芯的主视图；

图6为本发明中阀体的剖视图；

图中：1-补油接头；2-阀体；3-阀芯；4/40-油路接头；41/401-定位环；5/50-组合垫；6/60/17-滤网；7/70-弹簧；8/80-第一密封圈；9/90-弹簧座；91-901-第一定位台；92/902-第二定位台；10/100-第二密封圈；11/12/21/22-过油孔；13-过油缺口；14-内六角凹槽；15/16-均压槽；18-阀芯连接部；19/190-限位台；20-过油槽。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种流量敏感型自适应截止阀，包括阀体2、设有阀体内的阀芯3、两个通过螺纹分设于阀体2两端开口处的油路接头4/40、焊接于阀体2外中部的补油接头1、两个分设于阀芯3两端的弹簧座9/90。其中，阀芯3呈圆柱形，其轴向设有贯通的螺纹孔，两个弹簧座9/90分别自螺纹孔两端螺纹连接于阀芯3。油路接头4/40与阀体2端部之间分别设有组合垫5/50，以确保密封性。所述油路接头4/40内设有油路口，所述阀体2及补油接头1内设有连通的补油口，同时三个接头内均设有滤网6/60/17，以避免杂质进入阀体内，确保工作稳定性。

具体的，所述阀体2内壁中部沿其周向设有凸起的阀芯连接部18，用于间隙配合所述阀芯3。所述弹簧座9/90上靠近阀芯3处设有第一定位台91/901，弹簧座处于第一定位台与阀芯3端部之间的部分直径小于阀芯3的外径，以在第一定位台与阀芯3端部之间形成凹槽，用于设置第一密封圈8/80，并使得第一密封圈8/80在挤压阀芯连接部18时能够有效堵住阀芯3与阀芯连接部18的间隙配合处一端的开口，确保密封效果。所述弹簧座9/90上靠近油路接头4/40处设有第二定位台92/902，弹簧座端部与第二定位台之间设有凹槽，用于设置第二密封圈10/100；同时油路接头4/40处于阀体内的一端设有定位环41/401，弹簧座端部的直径小于定位环的内径，以使得弹簧座端部能够伸入定位环41/401内，同时第二密封圈10/100能够挤压在定位环与弹簧座之间的缝隙侧面，实现C口与B口之间的阻断。所述定位环41/401外侧套设有弹簧7和70，弹簧的另一端抵触于第一定位台91/901上，以使得在两侧弹簧的共同作用下，阀芯在两侧油压相当的情况下，能够在阀体内部于轴向上维持居中状态，由于阀芯3的长度大于阀芯连接部18的长度，即在阀芯3轴向居中时，两侧的第一密封圈8/80均不起作用，油液可以自阀芯3与阀芯连接部18之间配合处的间隙缓慢流通，即油液可在两个油路口及补油口三者之间相互流通。同时在阀芯居中时，第一密封圈8/80与阀芯连接部18之间的距离与第二密封圈10/100与油路接头4/40之间的距离相等，以使得阀芯移动后，一侧的第一密封圈与另一侧的第二密封圈同时起到密封作用。

进一步的，如图4a和4b所示，为了提高密封圈的密封效果，所述第一定位台91/901及第二定位台92/902上均设有连通至密封圈侧面的过油孔11/12/21/22，而密封圈优选为星型密封圈，以便于油液通过星型密封圈侧面的槽道流经而作用于整个密封圈侧面上，所以过油孔可以仅设置一个，而本实施例为了确保油液能够稳定且快速地流入整个密封圈侧面槽道内，在定位台上的对称位置分别设置了一个过油孔。为了保障密封圈的使用寿命，需要对其受到的最大挤压力进行限制，所以，所述阀芯连接部18边侧设有限位台19/190，用于限制第一定位台91/901的移动范围，从而来限制第一定位台91/901对于第一密封圈8/80的挤压范围，同时也限制了第二定位台92/902对于第二密封圈10/100的挤压范围。而在第一定位台与限位台之间抵触时，油液无法在第一定位台两侧流通，于是我们在第一定位台抵触限位台的部分设置一个过油缺口13，在不影响第一定位台结构强度的情况下，使得油液能够从第一定位台与阀体内壁之间通过缺口流入第一密封圈8/80所在处，从而令第一密封圈8/80的外圆面上也受到油压的作用，进一步提高密封效果。

如图5和6所示，为了提高截止阀工作的稳定性和流畅性，所述阀芯3外圆面上设有两道对称的均压槽15/16，以确保阀芯3周向与阀体的阀芯连接部18之间始终具有油液，并在油压的作用下令阀芯在阀体中径向居中，防止阀芯卡滞。另外，在所述阀芯连接部18的内圆面上设置有连通所述补油口的过油槽20，以便于油液可以更加通畅地流入或流出阀体。

最后，为了便于弹簧座的拆装同时不影响其与油路接头之间的缝隙大小，弹簧座端部设有内六角凹槽14，用于配合内六角扳手进行拆装。

如图3所示，本发明用于车辆油气悬架上时，两个油路接头4/40分别连接车辆两侧悬架的油路，补油接头1连接蓄能器，其工作原理如下：

如图1所示，当车辆处于静止或水平直线行驶状态时，两侧悬架的压缩量相等，即两侧油路的油压相等，阀芯在两端弹簧的作用下，在阀体内轴向维持居中状态，此时四个密封圈均不起作用，ABC三处的油液可以通过阀芯与阀体的配合间隙进行缓慢流通，一方面能够补偿由于温度变化引起的系统油液体积变化，稳定系统压力；另一方面能够平衡悬架两侧油路之间的压力差，从而使得两侧悬架的油路及蓄能器之间的油压保持相等，即图中A、B、C三个油口的油压均相等，避免车身倾斜。

当车辆转弯时，具体以右转弯为例进行说明，如图2所示，此时左侧悬架受到压缩作用，而右侧悬架受到拉伸作用，以使得A口的油压大于B口的油压，并当两侧油路的压力差超过一定值时，压力差克服弹簧的弹性力，将阀芯3及两个弹簧座9/90向右推动，直至左侧弹簧座9上的第一定位台91与限位台19相抵触。此时，左侧弹簧座9上的第一密封圈8被第一定位台91挤压在阀芯3与阀体2的间隙配合处左侧端的开口上，阻断A口与B、C两个口之间的油液流通；同时右侧弹簧座90上的第二密封圈100被第二定位台902挤压在弹簧座90与油路接头40之间的间隙侧面，以阻断B口与A、C两个口之间的油液流通；而由于第一定位台91和第二定位台902上均设有过油口，使得第一密封圈8和第二密封圈100紧贴定位台的侧面上也能够受到油压的作用，并且第一定位台91上所设的过油缺口使得第一密封圈8的外圆面上也能够受到与侧面相同的油压，从而确保对于两处通道的密封效果。此时，A、B、C三个口之间均相互断开，且三个油口的油压大小为A>C>B，左侧悬架对车身产生向上的力，右侧悬架对车身产生向下的力，即产生一个抗侧倾力矩，从而确保车辆在转弯时的抗侧倾性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，该具体实施方式是基于本发明整体构思下的一种实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种流量敏感型自适应截止阀，包括阀体、设于阀体内的阀芯、两个分设于阀体两端开口处的油路接头，其特征在于，所述阀芯与阀体中部内壁间隙配合，所述阀体外中部设有连通至其与阀芯间隙配合处的补油接头；所述阀芯两端均设有弹簧座，所述弹簧座与油路接头之间设有弹簧；所述弹簧座上靠近其与阀芯处设有第一密封圈，所述弹簧座上靠近油路接头处设有第二密封圈，以使阀芯移动后，一侧的第一密封圈挤压并密封所述阀芯与阀体间隙配合处，另一侧的第二密封圈挤压并密封所述弹簧座与油路接头之间的间隙；

所述弹簧座上设有第一定位台和第二定位台，所述第一密封圈设于所述第一定位台与阀芯端部之间形成的凹槽内，所述第二密封圈设于所述第二定位台远离阀芯侧的凹槽内；所述第一定位台及第二定位台上均设有连通至密封圈侧面槽道的油压孔，所述第一密封圈和第二密封圈均为星型密封圈；所述阀体内壁上于所述阀芯连接部边侧设有用于限制所述第一定位台移动范围的限位台，所述第一定位台上设有过油孔或过油缺口，以在所述第一定位台与限位台抵触时，连通第一定位台两侧的腔体；

所述油路接头处于阀体内的一端设有定位环，所述弹簧一端套设于所述定位环外，另一端抵触于所述第一定位台上；所述弹簧座端部伸缩于所述定位环内，所述第二密封圈能够挤压在定位环与弹簧座之间的缝隙侧面。

2.根据权利要求1所述的一种流量敏感型自适应截止阀，其特征在于，所述阀体内壁中部设有凸起的阀芯连接部，所述阀芯与所述阀芯连接部间隙配合，所述弹簧座与阀芯螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种流量敏感型自适应截止阀，其特征在于，所述阀芯的长度大于所述阀芯连接部的长度。

4.根据权利要求1所述的一种流量敏感型自适应截止阀，其特征在于，所述阀芯外圆面上设有均压槽。

5.根据权利要求2所述的一种流量敏感型自适应截止阀，其特征在于，所述阀芯连接部的内圆面上设有连通补油口的过油槽。

6.根据权利要求1所述的一种流量敏感型自适应截止阀，其特征在于，所述油路接头及补油接头内均设有滤网。