CN1179197A - 压力阀 - Google Patents
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Abstract
安装于输送管道内、位于高压室和入喷位置之间的压力阀,拥有一个加工有圆柱形空腔(5)的高压套(3),其内部安装有一个可轴向滑动的压力阀顶杆(15),此顶杆(15)具有一个阀门密封面(29),通过它顶杆(15)与一个位置固定的阀门座(27)配合来共同控制穿流横截面,顶杆(15)受到沿液流方向(1)的传输压力的作用可克服阀门弹簧(23)的作用力从这个阀门座(27)上抬起来,这里,阀门顶杆(15)内加工有一条回流节流通道,当压力阀处于关闭位置时,通过它实现压力均衡。为了能准确设定压力阀中最大穿流横截面的开启,阀门顶杆的开启过程分为两个阶段,其中最大穿流横截面的开启发生于其先期移动经过一段确定行程之后,并以突跃方式完成。
Description
现有技术
本发明涉及一种压力阀，其种类如权利要求1。
这种压力阀已在DE4037465A1中被报道，它们被安置于位于带有高压室的高压源与入喷位置之间的输送管道内，优先选择的安装位置是在内燃机的入喷泵和喷嘴之间。这里压力阀的作用是：保证只有达到确定的入喷压力值的被输送的介质，如燃油，才能进入入喷位置，并且在入喷结束、压力下降至必要的入喷压力限以下时，截断朝向入喷位置的压力传递。为了绝对避免处于入喷位置和压力阀之间的封闭空间中的压力波的反射造成入喷位置上发生次入喷，同时将这段输送管中的压力降下来，已有的压力阀还额外装备有一个回流节阀。入喷位置和压力阀之间的输送管中的高压就是通过它在各个入喷之间的间歇时间被降低下来的。
已有的压力阀还拥有一个可在压力套或管套中沿轴向滑动的阀门顶杆，该顶杆受一个阀门弹簧的作用，以其阀门密封面压置在一个位置固定不动的阀门座上，并保持不动。阀门顶杆的开启乃是在高压室中形成的动力燃料的高压作用的结果。这里的高压室即是入喷泵的工作室。此高压克服阀门弹簧的回复作用力将阀门顶杆从阀门座上抬起，从而在压力阀中形成一个穿流横截面，通过它动力燃料到达入喷喷嘴。为了在入喷间歇时间里将输送管道入喷端的压力减低下来，在阀门顶杆中还加工有一个回流节流孔，它至少由一条纵向孔构成。
这里已有的压力阀暴露出以下不足：由于不断变化的液体压力状况，压力阀呈现最大穿流横截面的开启时刻不能被精确地、可重复地给定，因而入喷位置上的入喷时刻也不能足够准确地确定下来，这会严重地影响内燃机的燃烧室中混合过程及燃烧的质量。本发明的优点：
本发明的压力阀，具有权利要求1的特点，其相对优点在于；压力阀的阀门顶杆的开启移动、特别是压力阀达到最大穿流横截面的时刻，不受液体压力状况的影响。比如阀门顶杆的液体附着因素的影响，这样人们就可有意识地利用液体附着效应。由此可以精确地设定压力阀的入喷压力及开启压力，使它们恒定并具有可重复性优势之处在于：它是通过压力阀的阀顶杆的两阶段性开启过程来实现的，这使得阀门顶杆的开启移动过程具有跳跃性。
为此，当阀门顶杆先期移动过一定的距离之后，其中开启方向的通流截面突然增大，从而导致阀门顶杆的剩余滑动行程在很短时间内迅速完成，因而迅速地达到最大开启横截面。
这种阀门顶杆的两阶段性开启移动过程的控制是简单地通过阀门顶件内的控制缺口来实现的。优点是它们由控制孔构成。它们的轴向末端、即位于阀门顶杆的柱表面上的出口处，形成控制沿，后者与相对应的位置固定的控制缺口相配合。这里，这些固定位置的控制缺口优先安置于位于高压套内的控制套管内，该套管易于加工和装配。
阀门顶杆上沿开启方向的附加涌流横截面可简单地通过一个轴环来形成，它作为其边界限定了与控制套管中的控制缺口相连通的压力室。
为了表现借助于液压控制下的两阶段性开启移动过程实现的、具有发明的压力阀的跳跃功能，可以使用其它的控制形体，来替代下面说明中所用实施例的形式。此外，本发明的压力阀除了被优先用于入喷管道中位于入喷泵和入喷喷嘴之间以外，也可以用于其它的输送管道内，介于一个高压源和一个出口之间。
本发明的其它优点及呈优势性的扩充请见说明书、图例和权利要求。图例：
本发明的压力阀的实施例在图例中示出，并在下面的说明中予以详细描述。
图1是本发明的压力阀处于其封闭的位置上的纵向剖面。实施例的说明：
图1示出了回流节阀结构的压力阀的纵向剖面。压力阀被安置于图中未示出的、位于高压室和入喷管道之间的输送管道中，其中压力阀打开时穿流方向是从高压室到入喷位置，如箭头1所标示。
压力阀拥有一个管形高压套3，其通孔展宽成圆柱形内腔5，它在其朝向高压室的较粗端通过一个圆柱联接块与通孔9相接。内腔5中安装有控制套管11，后者的内径在一个环台13的两边有所区别。在控制套管11内有一个柱塞状阀门顶杆15，它可以沿轴向滑动，在其朝向入喷位置的上端有一个轴环17。这里，阀门顶杆上较细的杆部的滑动区间是朝向联接块7并且被控制套管11在直径方向上缩小了的下部区域，而轴环17则以其圆柱侧面在控制套管11较粗的内孔区域滑动。其中，控制套管11的环台13与轴环17的环下端面19配合，限定了阀门顶杆15在控制套管11中的落下深度。
这里形成于环下端面19和环台13之间的环状空间构成压力室22。
阀门弹簧23压靠到轴环17的环上端面21上，其另一端则支撑于高压套3内的孔台阶25上。它将阀门顶杆15以其环下端面19压靠到控制套管中位置固定不动的环台13上并保持不动。
这里控制套管11上直径较大的区域构成了阀门座27，与之配合的是位于阀门顶杆15上由轴环17的柱侧面构成的阀门密封面29，二者共同控制压力阀中的穿流横截面。
处于关闭状态的压力阀，输送管道与压力阀相邻接的管段中需实现压力均衡。为此在阀门顶杆15内加工有回流节流通道，它由轴向透穿阀门顶杆15的节流孔31构成。
阀门顶杆15中的节流孔31与一个控制孔33相交割。该控制孔33由阀门顶杆15内部的控制缺口构成，在本实施例中为一个横向孔。它朝向阀门顶杆15轴的边沿，分别处于两个流出口处，构成了控制沿。它与控制套管11上的控制缺口配合共同控制阀门顶杆15的升降移动。控制套管11上的控制缺口由其上直径较小区段内内壁上的第一条环槽35构成。在本实施例中，它与两条纵向孔37交截。后者始自控制套管11的下部环端面39，通入到压力室22所在区域的环台13中，它的下端被球41封闭。
控制套管11朝向联接块7的下端区域，其内壁上还开有另一条环槽43。它与阀门顶杆15的下端面47处的边沿45配合。控制套管11中的环槽35及43的位置的较优选择原则是：在阀门顶杆15的打开移动过程中，它的控制孔33和边沿45能同时经过这两个环槽35和43。
为了简化装配及减小液压的影响，在环下端面19到阀门密封面29以及下部端面47到阀门顶杆柱的过渡处均加工成斜面状。
本发明的压力阀工作原理如下：
当没有高压传送给压力阀(入喷间歇)时，阀门弹簧23将阀门顶杆15以其轴环17保持在控制套管11的环台13上。在这个位置上，阀门顶杆15以其阀门密封面29贴靠在阀门座27上，从而关闭掉穿流横截面。在这种状态下，输送管道各部分中的压力均衡过程仅限于有限的范围，并通过阀门顶杆15内的节流孔31来实现。
高压传输过程开始后，穿过联接块7，在压力阀中形成高压。它冲击作用于阀门顶杆15的下端面47，使之克服阀门弹簧23的复位作用力，向开启方向移动。同时，一部分高压态的介质(特别是动力燃料)通过节流孔31进入到圆柱状内腔5内与联接块7相对的空间中，并在那里冲击作用于阀门顶杆15的整个上端面，并包括环上端面21在内。因而阀门顶杆15开启移动在其起初阶段很缓慢。
阀门顶杆15初期移动到某一特定距离S之后，其控制孔33和边沿45到达了与环槽35和43相重合的位置，于是高压可以极其迅速地通过纵孔37进入到压力室22中，在那里沿开启方向冲击阀门顶杆15上的环下端面19。其中控制孔33和边沿45可以同时打开，如实施例中所示那样，也可以交替或先后打开。
阀门顶杆15中在开启方向上涌流横截面的截面积突增导致开启作用力的突增，使得阀门顶杆15的剩余行程在非常短时间内完成，因而阀门顶杆15与其阀门密封面29迅速地消除对阀门座27的遮盖，于是形成从压力室22至空腔5的穿流横截面的最大状态。
随着向压力阀的高压传输的终止，如众所周知，压力阀关闭，其结果是阀门顶杆15被阀门弹簧23重新压回到它在位置固定不动的环台13上去，因此阀门密封面29也重新盖住阀门座面27。压力阀中的压力均衡仅通过节流孔31实现。
Claims (10)
1、安装于输送管道内、位于高压室和入口位置之间的压力阀，拥有一个加工有圆柱形空腔(5)的高压套(3)，其内部安装着一个可轴向滑动的压力阀顶杆(15)，此顶杆(15)具有一个阀门密封面(29)，通过它顶杆(15)与一个位置固定不动的阀门座(27)配合来共同控制穿流横截面，顶杆(15)受到沿液流方向(1)的传输压力的作用时可克服阀门弹簧(23)的作用力从这个阀门座(27)上抬起来，这里阀门顶件(15)内加工有一条回流节流通道，当压力阀处于关闭位置时，通过它完成压力均衡，其特征是：阀门顶杆(15)上设计有控制缺口，当阀门顶杆(15)沿开启方向先期移动一定距离之后，它们将在阀门顶杆(15)上开放出使开启方向上横截面积增大的涌流横截面。
2、权利要求1的压力阀，其特征是：柱塞式的阀门顶杆(15)拥有一个轴环(17)，其圆柱侧面构成阀门密封面(29)，这里阀门顶杆(15)被安置于一个控制套管(11)中，后者则位于高压套(3)的圆柱形空腔(5)中，并以其内壁在轴向上的一段区域构成阀门座(27)。
3、如权利要求2的压力阀，其特征是：阀门顶杆(15)拥有至少一个控制孔(33)，它切截回流节流通道(31)并从阀门顶杆(150的柱面上穿出，在阀门顶杆滑行移动过一定距离后，它到达与控制套管(11)上的一个控制通道相重合的位置上，这个控制通道通入到以轴环(17)为界的压力室(22)中。
4、如权利要求3的压力阀，其特征是：控制套管(11)的内孔呈阶梯状，其中横截面改变的过渡处为一个环台(13)，它是阀门顶杆(15)上的轴环(17)的环下端面(19)的安置面，当阀门打开时，此环下端面(19)朝向穿流方向的反向。
5、如权利要求4的压力阀，其特征是：控制套管(11)的控制通道由至少一条纵孔(37)构成，它始于控制套管(11)的环下端面(39)-该面在压力阀打开时朝向穿流方向(1)的反向，并通入环台(13)上方的压力室(22)，它还与控制套管(11)的内孔面中的至少一条环槽(35)相交截，而阀门顶杆(15)中的控制孔(33)可从后者上方经过。
6、如权利要求5的压力阀，其特征是：纵孔(37)的下部朝向端面(39)的末端被封闭。
7、如权利要求6的压力阀，其特征是：纵孔(37)被置入的球(41)所封闭。
8、如权利要求5的压力阀，其特征是：在靠近下端面(39)的尾部，控制套管(11)的内孔面中开有另一条环槽(43)，它截过纵孔(37)，与阀门顶杆(15)的一个下部边沿(45)相配合，当此下部边沿(45)进入第二条环槽(43)所处区域上方时，通往压力室(22)的又一个涌流横断面敞开。
9、如权利要求2的压力阀，其特征是：当压力阀打开时，阀门顶杆(15)上的轴环(17)之环上端面(21)朝向穿流方向(1)，它上面压靠着阀门弹簧(23)，后者的另一端则支撑于高压套(3)内位置固定的挡头(25)上。
10、如权利要求2的压力阀，其特征是：阀门顶杆(15)的下端面(47)到阀门顶杆柱以及由环下端面(19)到轴环(17)的过渡处均加工有斜面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |