CN115875488A - 一种流量调节阀、发动机燃气发生器 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种调节阀，为解决现有流量调节阀多为电控阀门，不易拆装且控制逻辑复杂的技术问题，提供一种流量调节阀、发动机燃气发生器，阀体侧壁开设有感压口、进口和出口。流量控制件上端与第一阀腔内壁之间密封滑动配合，且其上端将第一阀腔分为第一子阀腔和第二子阀腔，感压口与第一子阀腔连通，流量控制件上端与第一弹性件相连或相配合，下端外壁开设有斜槽，斜槽的断面尺寸由下至上逐渐减小。第二阀腔包括上下同轴设置的第三子阀腔和第四子阀腔，第三子阀腔内径小于第四子阀腔，阀芯上端与第三子阀腔内壁密封滑动配合或上端与第三子阀腔外部下端面相抵，阀芯外部设有第一弹性件，进口与进口腔连通，第二子阀腔与第三子阀腔连通。

Description

一种流量调节阀、发动机燃气发生器

技术领域

本发明属于一种调节阀，具体涉及一种流量调节阀、发动机燃气发生器。

背景技术

在机械领域中，大多涉及流体介质的应用场景中，都需要根据工况对流体介质的流量进行调节，使得流量调节阀被广泛应用。

如发动机燃气发生器中，燃油系统和滑油系统共用同一个泵，由一个电机同时带动两组齿轮转动工作。但是，发动机在不同工况下，滑油和燃油的供给量要求并不完全相同，因此，需要配置流量调节阀来保证燃油流量得到精准控制。现有的流量调节阀多为电控阀门，不易拆装且控制逻辑复杂。

发明内容

本发明为解决现有流量调节阀多为电控阀门，不易拆装且控制逻辑复杂的技术问题，提供一种流量调节阀、发动机燃气发生器。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种流量调节阀，其特殊之处在于，包括阀体、流量控制件和阀芯；所述阀体内开设有第一阀腔、第二阀腔和进液腔，阀体侧壁开设有感压口、进口和出口；

所述流量控制件上端与第一阀腔内壁之间密封滑动配合，形成活塞运动副，流量控制件上端将第一阀腔分为相互隔断的位于上方的第一子阀腔和位于下方的第二子阀腔，所述感压口用于和外部控制液路相连，并与第一子阀腔连通，第一子阀腔、第二子阀腔和进液腔同轴设置；所述第二子阀腔内设有第一弹性件，第一弹性件下端与第二子阀腔下端相连或相抵；所述流量控制件上端与第一弹性件上端相连或相配合；

所述进液腔内安装有封挡，封挡与进液腔下端面之间留有间隙，形成进口腔；流量控制件下端外壁与封挡内壁密封贴合，且外壁开设有斜槽，斜槽的断面尺寸由下至上逐渐减小；

所述第二阀腔包括上下同轴设置的第三子阀腔和第四子阀腔，第三子阀腔内径小于第四子阀腔；第四子阀腔下端安装有固定座，固定座沿轴向开设有第一导向孔，阀芯下端与第一导向孔内壁滑动配合，上端与第三子阀腔内壁密封滑动配合或上端与第三子阀腔外部下端面相抵，阀芯外部设有第二弹性件，第二弹性件上与阀芯相连或相抵，下端与固定座相连或相抵；出口位于第四子阀腔侧壁；

所述进口与进口腔连通，第二子阀腔与第三子阀腔连通。

进一步地，还包括阀套；

所述第一弹性件、阀套和流量控制件由外至内依次套设，流量控制件与阀套相连。

进一步地，所述阀套上端外壁设有环形限位台，第一弹性件上端与环形限位台下端面相连或相抵；

所述阀套外部下端面设有限位柱，流量控制件位于限位柱内；

所述流量控制件上端外壁设有柱状限位台，柱状限位台位于阀套内，柱状限位台外壁与第一阀腔内壁之间密封滑动配合，形成活塞运动副。

进一步地，所述封挡内壁设有环形的封挡凸台，流量控制件下端外壁与封挡凸台内壁密封贴合。

进一步地，所述第二阀腔位于进液腔外围。

进一步地，所述第二子阀腔下端面开设有连通孔，第二子阀腔与第三子阀腔通过连通孔连通。

进一步地，所述连通孔沿轴向开设。

进一步地，所述阀体包括阀本体和端盖，阀本体上端开口设置，阀体上端开口处可拆卸密封安装有端盖；

所述端盖下端面沿轴向向下延伸形成活塞导向段，所述活塞导向段位于阀套内，活塞导向段内沿轴向开设有第二导向孔，所述柱状限位台位于第二导向孔内，且柱状限位台外壁与第二导向孔内壁之间密封滑动配合，形成活塞运动副；

所述第二导向孔内位于活塞运动副上方形成第一子阀腔。

本发明还提供了一种发动机燃气发生器，包括电机、燃油泵、喷油环和供油管路，其特殊之处在于，还包括上述的流量调节阀；

所述流量调节阀的进口与喷油环连通，出口与燃油泵入口连通，感压口与供油管路连通。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提出一种流量调节阀，其中，第一阀腔、第一弹性件、流量控制件、进液腔、封挡组成控制阀部分，能够根据感压口的压力大小，控制流量控制件的运动情况，进而调节流量控制件上斜槽与封挡之间间隙的尺寸，达到调节由进口进入介质流量的目的，同时，第二阀腔、第二弹性件、固定座、阀芯组成单向阀部分，能够防止介质的回流，进而也能够防止因介质回流造成的影响流量调节阀控制精度。本发明的流量调节阀，能够根据感压口的压力，实时调节介质流量，且根据斜槽的形状和断面尺寸设计，能够调整流量调节的连续性和调节范围，因此，能够实现精确、连续、可靠和安全的流量调节。

2.本发明的流量调节阀中还设置有阀套，阀套位于第一弹性件和流量控制件之间，能够使控制阀中的流量控制件运动更加平稳，另外，也能够使控制阀的结构更加紧凑，更容易实现小型化和轻量化。

3.本发明中，阀套外部下端面设置的限位柱、流量控制件上端外壁设置的柱状限位台，都能够提升流量控制件的直线运动稳定性。

4.本发明中到的封挡内壁设有环形的封挡凸台，能够有效减少封挡的重量，进而为本发明的流量调节阀减重。

5.本发明中阀体可以包括阀本体和端盖，表示阀体可以是分体式结构，阀本体上端开口处可拆卸密封安装端盖，使本发明的流量调节阀在需要维修或更换零部件时，方便拆装，在具体应用时，便于维护更换，不需要因某些部件的损坏而报废整个流量调节阀，有效节约了使用成本。

附图说明

图1为本发明一种流量调节阀实施例的轴向剖视图；

图2为与图1不同角度的轴向剖视图

图3为本发明实施例中流量控制件的结构示意图；

图4为本发明图1的T-T剖视图(仅用于显示第一子阀腔下表面)。

其中：1-阀体、2-第一阀腔、201-第一子阀腔、202-第二子阀腔、3-第二阀腔、301-第三子阀腔、302-第四子阀腔、4-感压口、5-进口、6-出口、7-流量控制件、8-固定座、9-进液腔、10-斜槽、11-封挡、12-阀芯、13-第一导向孔、14-进口腔、15-第一弹性件、16-阀套、17-环形限位台、18-限位柱、19-柱状限位台、20-封挡凸台、21-连通孔、22-端盖、23-第二导向孔、24-活塞导向段、25-通路、26-第二弹性件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

本发明提供了一种能够对流体介质流量进行调节的阀门结构，保证流量调节可靠性和准确性的同时，还能够方便拆卸。

如图1和图2所示，一种流量调节阀，包括阀体1、流量控制件7和阀芯12。其中，阀体1内开设有第一阀腔2、第二阀腔3和进液腔9，阀体侧壁开设有感压口4、进口5和出口6。

如下，根据本发明的一个具体实施例，对本发明的结构进行具体说明：

流量控制件7上端与第一阀腔2内壁之间密封滑动配合，形成活塞运动副，流量控制件7上端将第一阀腔2分为相互隔断的位于上方的第一子阀腔201和位于下方的第二子阀腔202，感压口4用于和外部控制液路相连，并与第一子阀腔201连通，第一子阀腔201、第二子阀腔202和进液腔9同轴设置，第二子阀腔202位于第一子阀腔201和进液腔9之间。第二子阀腔202内设有第一弹性件，第一弹性件下端与第二子阀腔202下端相连或相抵，流量控制件7上端与第一弹性件上端相连或相配合。具体的，还设置有阀套，第一弹性件15、阀套16和流量控制件7由外至内依次套设，阀套16上端外壁设有环形限位台17，第一弹性件15上端与环形限位台17下端面相抵，第一弹性件15套设于阀套16外部，通过阀套16上端的环形限位台17，能够使流量控制件7的轴向运动更加平稳。感压口4和外部控制液路相连，同时，通过开设在阀体1内的通路25与第一子阀腔201连通。流量控制件7上端外壁设有柱状限位台19，柱状限位台19位于阀套16内，柱状限位台19外壁与第一阀腔2内壁之间密封滑动配合，就形成了活塞运动副，阀套16外部下端面设有限位柱18，流量控制件7位于限位柱18内，与阀套16相连。

进液腔9位于第二子阀腔202下方，第二子阀腔202与进液腔9同轴设置。进液腔9内安装有封挡11，封挡11与进液腔9下端面之间留有间隙，形成进口腔14，流量控制件7的下端外壁与封挡11内壁密封贴合，如图3所示，流量控制件7的下端外壁开设有斜槽10，斜槽10的断面尺寸由下至上逐渐减小，斜槽10可在流量控制件7侧壁沿周向均匀开设多个。封挡11的设置，使位于进液腔9上方的第二子阀腔202与进口腔14之间被阻隔，不相通。另外，为了减重，可在封挡11内壁上设有环形的封挡凸台20，使流量控制件7下端外壁与封挡凸台20内壁密封贴合，具体的，封挡凸台20轴向的一部分可加工成六方形，形成标准结构，在后续维修和调整时，更加便利。

第二阀腔3位于进液腔9外围，且位于第二子阀腔202下方，第二阀腔3包括上下同轴设置的第三子阀腔301和第四子阀腔302，第三子阀腔301内径小于第四子阀腔302，第四子阀腔302下端的阀体1开口设置，该开口处密封安装有固定座8，固定座8沿轴向开设有第一导向孔13，第一导向孔13可以是通孔，也可以是开设在固定座8上表面的盲孔，阀芯12下端与第一导向孔13内壁滑动配合，上端与第三子阀腔301外部下端面相抵，由于第三子阀腔301内径小于第四子阀腔302，所以当阀芯12的上端运动至第四子阀腔302时，阀芯12外壁与第四子阀腔302内壁之间会存在间隙，阀芯12外部设有第二弹性件26，第二弹性件26上端与阀芯12相连或相抵，下端与固定座8相连或相抵，出口6位于第四子阀腔302侧壁。进口5与进口腔14连通，第二子阀腔202下端面上沿轴向开设有与第三子阀腔301连通的连通孔21。

通过阀套16、第一弹性件15、第一阀腔2、通路25和感压口4形成控制部分，相当于一个控制阀。第二阀腔3、阀芯12、固定座8和第二弹性件26相当于形成了一个单向阀。

本发明上述流量调节阀的具体工作原理为：

控制液路由感压口4，经通路25进入第一子阀腔201。控制液路的压力较小时，压力小于第一弹性件15的弹簧力，第一弹性件15处于不压缩的自然状态，流量控制件7上端位于第一阀腔2上端，流量控制件7下端斜槽10与封挡11内封挡凸台20内壁之间的间隙尺寸为最大值，待控制流量的流体介质经进口5进入进口腔14，再经斜槽10与封挡凸台20内壁之间的间隙进入第二子阀腔202，再经连通孔21进入第三子阀腔301，对阀芯12上端面施加压力，阀芯12下端在与第一导向孔13滑动配合下向下运动，同时，第二弹性件26被压缩，待控制流量的流体介质从第三子阀腔301进入第四子阀腔302，再经出口留出。当控制液路的压力逐渐增大时，克服第一弹性件15的弹簧力，推动流量控制件7和阀套16向下运动，进而带动流量控制件7向下运动，同时，第一弹性件15被压缩，流量控制件7下端斜槽10与封挡11内封挡凸台20内壁之间的间隙尺寸，随着流量控制件7向下运动逐渐减小，待控制流量的流体介质经进口5进入进口腔14后，流经斜槽10与封挡凸台20内壁之间间隙的流量随着流量控制件7向下运动也逐渐减小，因此，依次经连通孔21、第三子阀腔301和第四子阀腔302，由出口6流出的待控制流量的流体介质流量逐渐减小。

因此，本发明的流量调节阀，能够根据控制液路的压力大小，来实时控制待控制流量的流体介质的流量，实现连续控制的同时，还能够根据控制液路的压力进行实时调节，可靠性和准确性高。

另外，在本发明的其他实施例中，阀体1既可以是一体式的，也可以是分体式的，作为分体式的一个实施例，阀体1包括阀本体和端盖22，阀本体上端可以开口设置，阀体1上端开口处可拆卸且密封安装端盖22，端盖22下端面沿轴向向下延伸形成活塞导向段24，活塞导向段24位于阀套16内，活塞导向段24内沿轴向开设有第二导向孔23，柱状限位台19位于第二导向孔23内，且柱状限位台19外壁与第二导向孔23内壁之间密封滑动配合，形成活塞运动副。第二导向孔23内位于活塞运动副上方形成第一子阀腔201。一方面，可拆卸安装的端盖22便于对本发明的流量调节阀进行检修和拆装；另一方面，通过设置活塞导向段24和柱状限位台19配合，能够有效限定流量控制件7的上下运动情况，进一步提高流量控制件7的轴向运动稳定性，进而提高了本发明的可靠性和安全性。

作为一种典型应用，本发明还提供了一种发动机燃气发生器，将本发明上述的流量调节阀应用在发动机燃气发生器中，对发动机中的燃油流量进行控制。本发明实施例中的发动机燃气发生器，包括电机、燃油泵、喷油环、供油管路和上述流量调节阀。流量调节阀的进口5与喷油环连通，出口与燃油泵入口连通，感压口4与供油管路连通。在发动机初始工作阶段，由于滑油的需求量大，将提高电机输出功率，以保证滑油的使用需求，但此时，对燃油需求量并不高，喷油环处多余的燃油将被送回流量调节阀的进口5处，此时，感压口4的压力较小，流量控制件7处于最上端，斜槽10与封挡凸台20之间间隙尺寸为最大值，燃油由进口5流入后，依次经进液腔9、连通孔21、第三子阀腔301和第四子阀腔302后，由出口6流出。点火工作时，将提升油泵供油能力，此时，感压口4的压力会随之增大，进口5压力提高，回油流量增大，当供油压力增大到最小临界值时，推动流量控制件7向下运动，随着流量控制件7持续向下移动，斜槽10与封挡凸台20之间间隙尺寸变小，回油流量增加速度减缓。随着供油压力的进一步提高，斜槽10与封挡凸台20之间间隙尺寸进一步减小，回油流量开始减少。当供油压力超过最大临界值时，斜槽10与封挡凸台20之间间隙尺寸为零，回油流量也减少至零，保证燃油使用需求。

本发明对各部件的材质也进行了优化，端盖22、固定座8、阀体1、封挡11均由金属材料制成，表面经过阳极化处理。阀体1作为装配各零部件的载体，能够配合形成构成流道和各阀腔，在各隔断处均可设置密封垫和密封圈，进一步增强密封性，密封垫可采用聚四氟乙烯材质。第二弹性件26和第一弹性件15均可采用圆柱压缩弹簧，由不锈钢丝制成。阀芯12采用金属材料制成，表面有防腐层。阀套16由金属材料制成，表面有防腐层。能够提高本发明流量调节阀的耐用性和可靠性。

本发明中的第一弹性件和第二弹性件均可以直接采用弹簧，也可以采用其他能够实现弹性功能的结构或组件。

另外，本发明中所述的“上”和“下”均是为了清楚描述的相对位置，是描述中定义的“上”和“下”，不表示本发明的流量调节阀只能沿某一方向使用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种流量调节阀，其特征在于：包括阀体(1)、流量控制件(7)和阀芯(12)；所述阀体(1)内开设有第一阀腔(2)、第二阀腔(3)和进液腔(9)，阀体侧壁开设有感压口(4)、进口(5)和出口(6)；

所述流量控制件(7)上端与第一阀腔(2)内壁之间密封滑动配合，形成活塞运动副，流量控制件(7)上端将第一阀腔(2)分为相互隔断的位于上方的第一子阀腔(201)和位于下方的第二子阀腔(202)，所述感压口(4)用于和外部控制液路相连，并与第一子阀腔(201)连通，第一子阀腔(201)、第二子阀腔(202)和进液腔(9)同轴设置；所述第二子阀腔(202)内设有第一弹性件，第一弹性件下端与第二子阀腔(202)下端相连或相抵；所述流量控制件(7)上端与第一弹性件上端相连或相配合；

所述进液腔(9)内安装有封挡(11)，封挡(11)与进液腔(9)下端面之间留有间隙，形成进口腔(14)；流量控制件(7)下端外壁与封挡(11)内壁密封贴合，且外壁开设有斜槽(10)，斜槽(10)的断面尺寸由下至上逐渐减小；

所述第二阀腔(3)包括上下同轴设置的第三子阀腔(301)和第四子阀腔(302)，第三子阀腔(301)内径小于第四子阀腔(302)；第四子阀腔(302)下端安装有固定座(8)，固定座(8)沿轴向开设有第一导向孔(13)，阀芯(12)下端与第一导向孔(13)内壁滑动配合，上端与第三子阀腔(301)内壁密封滑动配合或上端与第三子阀腔(301)外部下端面相抵，阀芯(12)外部设有第二弹性件(26)，第二弹性件(26)上端与阀芯(12)相连或相抵，下端与固定座(8)相连或相抵；出口(6)位于第四子阀腔(302)侧壁；

所述进口(5)与进口腔(14)连通，第二子阀腔(202)与第三子阀腔(301)连通。

2.根据权利要求1所述一种流量调节阀，其特征在于：还包括阀套(16)；

所述第一弹性件(15)、阀套(16)和流量控制件(7)由外至内依次套设，流量控制件(7)与阀套(16)相连。

3.根据权利要求2所述一种流量调节阀，其特征在于：

所述阀套(16)上端外壁设有环形限位台(17)，第一弹性件(15)上端与环形限位台(17)下端面相连或相抵；

所述阀套(16)外部下端面设有限位柱(18)，流量控制件(7)位于限位柱(18)内；

所述流量控制件(7)上端外壁设有柱状限位台(19)，柱状限位台(19)位于阀套(16)内，柱状限位台(19)外壁与第一阀腔(2)内壁之间密封滑动配合，形成活塞运动副。

4.根据权利要求1至3任一所述一种流量调节阀，其特征在于：所述封挡(11)内壁设有环形的封挡凸台(20)，流量控制件(7)下端外壁与封挡凸台(20)内壁密封贴合。

5.根据权利要求4所述一种流量调节阀，其特征在于：所述第二阀腔(3)位于进液腔(9)外围。

6.根据权利要求5所述一种流量调节阀，其特征在于：所述第二子阀腔(202)下端面开设有连通孔(21)，第二子阀腔(202)与第三子阀腔(301)通过连通孔(21)连通。

7.根据权利要求6所述一种流量调节阀，其特征在于：所述连通孔(21)沿轴向开设。

8.根据权利要求7所述一种流量调节阀，其特征在于：所述阀体(1)包括阀本体和端盖(22)，阀本体上端开口设置，阀体(1)上端开口处可拆卸密封安装有端盖(22)；

所述端盖(22)下端面沿轴向向下延伸形成活塞导向段(24)，所述活塞导向段(24)位于阀套(16)内，活塞导向段(24)内沿轴向开设有第二导向孔(23)，所述柱状限位台(19)位于第二导向孔(23)内，且柱状限位台(19)外壁与第二导向孔(23)内壁之间密封滑动配合，形成活塞运动副；

所述第二导向孔(23)内位于活塞运动副上方形成第一子阀腔(201)。

9.一种发动机燃气发生器，包括电机、燃油泵、喷油环和供油管路，其特征在于：还包括权利要求1至8任一所述的流量调节阀；

所述流量调节阀的进口(5)与喷油环连通，出口与燃油泵入口连通，感压口(4)与供油管路连通。

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