CN201306218Y - 柴油机示功安全阀组件 - Google Patents

Abstract

柴油机示功安全阀组件，属于柴油机上使用的示功安全阀组件，目的是解决现有示功安全阀组件因结构限制存在的加工难度大、加工精度不高、密封性能不好、易发生泄露的问题，包括示功阀体、斜插入示功阀体内的示功阀芯，以及与示功阀体通过接头装配一体的安全阀体和穿入安全阀体内的安全阀芯，示功阀芯的下端为锥面，所述组件还包括具有内、外螺纹的螺母，示功阀芯通过螺母的内螺纹与螺母螺旋连接，螺母通过其外螺纹与示功阀体螺旋连接，示功阀芯的上端连接有手轮。本实用新型适用于柴油机上。

Description

柴油机示功安全阀组件

技术领域

本实用新型属于柴油机上使用的示功安全阀组件。

背景技术

示功安全阀组件应用于柴油机上，可在气缸压力异常时开启泄压(安全阀)，在需要时可外接仪表测量气缸爆发压力(示功阀)以计算其对应的功率。

现有的示功安全阀组件如图1所示，包括通过管接头4装配连接的示功阀体和安全阀体，示功阀部分中，示功阀芯6通过螺纹与示功阀体5螺旋连接，示功阀芯的螺纹端安装有盖帽7，并横穿安装有销8。通过销8可使示功阀芯6的阀面与示功阀体5的阀口面在图1中的I处贴合，此时示功阀处于关闭状态，也是示功阀的常态。同样，反向旋转销8可使图示I处的阀面开启，并使得盖帽7的锥面与阀体另一阀口面在图1中的II处贴合，此时示功阀处于开启状态，可外接仪表进行测量。

上述结构的示功安全阀组件，示功阀体在加工时，因其结构所限，并不能利用其中间的小螺孔为导向来压出阀口面，如果以螺塞10处的螺纹来导向压出阀口面，其相对于小螺孔的同心度并不好。因此加工时，钻小螺孔底孔后使用成形刀具加工阀口面，然后用丝锥加工小螺孔的螺纹，这样加工出来的阀口面必然存在局部高点和椭圆，并且与小螺孔的同心度不够高。再加上由于结构限制，阀芯锥面与阀体阀口面不能实现360°全周向互研。

而且，示功阀体的阀口面II在加工中需掉头，相对于中间的导向小螺孔同心度较差。同时，该处阀口的加工也同I处的阀口加工一样，不可避免的存在粗糙度和形状上的不足。因此，盖帽7的锥面与阀体的阀口面在II处形成的密封配合的可靠性差。同时，沿阀芯螺纹到销孔处也存在泄露通道。因此，可以看出示功阀在此工作位置的密封效果不好。

示功阀在开启时，其示功阀芯为向下移动，使图1中的I处阀口面分离，但此时示功阀芯位于示功阀体的纵向流道上，对流体通过有干扰，对测量精度有影响。

因而，现有的示功安全阀存在装配后的阀芯锥面与阀体阀口面贴合度差，示功阀在关闭状态时I处的密封性能不佳，易发生泄露。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有示功安全阀组件因结构限制存在的加工难度大、加工精度不高、密封性能不好、易发生泄露的问题，提供一种改进的示功安全阀组件，具有更简单的结构，加工精度更易保证，加工难度降低，密封性能得到改善。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

柴油机示功安全阀组件，包括示功阀体、斜插入示功阀体内的示功阀芯，以及与示功阀体通过接头装配一体的安全阀体和穿入安全阀体内的安全阀芯，示功阀芯的下端为锥面，所述组件还包括具有内、外螺纹的螺母，示功阀芯通过螺母的内螺纹与螺母螺旋连接，螺母通过其外螺纹与示功阀体螺旋连接，示功阀芯的上端连接有手轮。

所述示功阀芯的下端具有位于端头的前端锥面和位于前端部后面的后端锥面，后端锥面伸出螺母之外；示功阀闭合时，前端锥面与示功阀体的阀口面贴合密封以使示功阀体内的通孔处于关闭状态；示功阀开启时，后端锥面与螺母的下端面贴合，前端锥面与示功阀体的阀口面分离而使示功阀体内的通孔处于流通状态。

所述螺母为铜制的螺母。

所述示功阀体上，插入有示功阀芯的孔为盲孔。

本实用新型采用上述结构，示功阀体在加工时，密闭贴面处的阀口轻微去锐棱毛刺即可，不需加工较宽的阀口面，然后放入标准钢球，装上铜螺母和工艺螺杆(代替示功阀芯)，通过工艺螺杆对钢球施加轴向压力，从而在该处压出一定宽度的阀口面，由于标准钢球的精度极高，压出来的阀口面形状(圆度)好，而且粗糙度很高，而且又以铜螺母上的螺孔为施力基准，可保证所压出来的阀口面相对此螺孔有很好的同心度；在换上示功阀芯以后，仍然能够保证阀口面与阀芯锥面的贴合度，进而能够很好的保证该处的密封性能；开启状态时示功阀芯与螺母之间的阀口面加工在铜螺母上，阀芯后锥面与此阀口面贴合后可将螺纹端的通道全部堵死，不存在沿阀芯螺纹泄露的可能，同时，铜螺母的加工性较好，其阀口面加工的质量可以更高，同时由于其质地较软，阀芯后锥面容易迫使其发生变形以弥补形状上的误差，从而保证该处的密封效果。

另外，本实用新型的阀芯采用45#钢并热处理提高硬度，阀体采用铸钢件，铜螺母材质为黄铜，这样阀芯的锥面硬度高，而阀口面硬度低，在贴合时即使有少量局部高点，也可压平，即补偿性较好；示功阀体上的斜孔改成了盲孔结构，减少了现有技术中另一端的密封；示功阀与接头直接用螺纹联接，平垫密封，省去原结构中的管接头，这两处改进可减少联接、密封环节，有利于提高整个部件密封效能，减少组装难度；示功阀外接仪表进行测量时，现有技术的示功阀(如图1所示)，示功阀芯横贯在流道中间，对流体通过有干扰，对测量结果有一定影响，而本实用新型的阀芯后退是避开流道，对流体通过的干扰较小，相对而言对测量结果的影响也更小；改进后采用手轮驱动阀芯运动，比采用销驱动更方便，驱动力更大，更容易在阀面配合处形成较紧的配合压力，有利于提高密封性能。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图中标号：1是第一垫圈，2是接头，3是第二垫圈，4是管接头，5是示功阀体，6是示功阀芯，7是盖帽，8是销，9是第三垫圈，10是螺塞，11是第四垫圈，12是安全阀芯，13是安全阀体，14是弹簧，15是锁紧螺母，16是弹簧座，17是弹簧调节座，18是第五垫圈，19是螺母，20是手轮，21是第六垫圈，22是第二锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

为便于比较，先将现有技术的示功安全阀组件的结构进行说明。

如图1所示，现有技术的示功安全阀组件包括示功阀体5、通过管接头4与示功阀体5装配连接的接头2，管接头4与接头2之间设置有第二垫圈3，接头2的下端安装有第一垫圈1。安全阀部分包括通过第四垫圈11与接头2装配的安全阀体13，安全阀体13内安装有安全阀芯12，安全阀芯12的头部与安全阀体13之间设置有相互配合的阀口面，安全阀芯12的后部内凹并套装有弹簧14，其后部的安全阀体13内套装有弹簧调节座17，弹簧调节座17具有凹槽并将弹簧14的余部套入，弹簧调节座17的凹槽内、位于弹簧14的尾部设置有弹簧座16，安全阀体13的后端外侧、弹簧调节座17外螺装有锁紧螺母15。

如图1所示，现有技术的示功阀体5具有作为流道的纵向通孔和与之交叉的斜向穿孔，示功阀芯6通过螺纹与该斜向穿孔螺旋连接，示功阀芯6的上端螺纹端装有盖帽7，并横穿有销8，斜向穿孔的下端用螺塞10和第三垫圈9密封。示功阀芯6的下端具有下粗上细的锥面，以与斜向穿孔与纵向通孔交叉处的阀口面配合，在示功阀关闭时关断纵向通道。示功阀体5上有与盖帽7的下端配合的贴合面。

本实施例的示功安全阀组件的安全阀部分与现有技术相同，示功阀部分如图2所示。

如图2所示，本实施例的示功阀体5直接与接头2通过第二垫圈3密封连接，减少了管接头4，使结构更简单。

本实施例的示功阀体5上安装示功阀芯6的斜向孔为盲孔，也减少了图1中现有技术的螺塞10和第三垫圈9，进一步使结构简化。

本实施例的示功阀包括有铜制的螺母19，该螺母19具有内、外螺纹，示功阀芯6与螺母19通过螺母19的内螺纹螺旋连接，螺母19通过其外螺纹与示功示功阀体5的斜向孔螺旋连接，螺母19与示功阀体5通过第五垫圈18密封。示功阀芯6的上端安装有手轮7，手轮7外侧安装有第二锁紧螺母22以防止其松动，第二锁紧螺母22与手轮20之间设置有第六垫圈进行密封。

示功阀芯6的下端具有位于端头的前端锥面和位于前端部后面的后端锥面，后端锥面伸出螺母19之外；示功阀闭合时，前端锥面与示功阀体5的阀口面贴合密封以使示功阀体5内的通孔处于关闭状态；示功阀开启时，后端锥面与螺母19的下端面贴合，前端锥面与示功阀体5的阀口面分离而使示功阀体5内的通孔处于流通状态。

如图2所示，使用时，通过手轮可使阀芯前锥面压紧在阀体的阀口面上，在图示I处形成贴合密封，即示功阀处于关闭状态。反向旋转手轮，可使阀芯后锥面与铜螺母的倒角锥面贴合密封，即图示II处，此时示功阀处于开启状态，可外接仪表进行测量。

下面比较本实施例与现有技术的图1所示结构的不同及优点。

现有技术的不足之处：

(1)示功阀的常态为闭合状态，即图1、图2所示I处为主要密封面，柴油机工作时，不能从此处发生泄露，根据产品使用要求，其密封压力应达到21Mpa。要保证I处阀面的密封性能，关键有两点：一是阀芯锥面和阀体阀口面的形状、粗糙度都足够高；二是阀体阀口面相对阀芯轴向运动的轴线同心度好，实际上就是阀体上阀口面对螺孔的同轴度要好。

(2)现有技术中示功阀体的阀口面II在加工中需掉头，相对于中间的导向小螺孔同心度较差。同时，该处阀口的加工也同I处的阀口加工一样，不可避免的存在粗糙度和形状上的不足。因此，盖帽的锥面与阀体的阀口面在II处形成的密封配合的可靠性很差。同时，沿阀芯螺纹到销孔处也存在泄露通道。因此，可以看出原结构的示功阀在此工作位置的密封效果非常不理想。

(3)现有技术的示功阀中，阀体、阀芯、盖帽均采用45#钢，材质相同、硬度相近，不利于阀面配合的贴合。

本实施例的结构带来的有益效果：

(1)本实施例的示功阀体在加工时，I处的阀口轻微去锐棱毛刺即可，不需加工较宽的阀口面，然后放入标准钢球，装上铜螺母和工艺螺杆(代替示功阀芯)，通过工艺螺杆对钢球施加轴向压力，从而在图示I处压出一定宽度的阀口面。由于标准钢球的精度极高，压出来的阀口面形状(圆度)极好，而且粗糙度很高，而且又以铜螺母上的螺孔为施力基准，可保证所压出来的阀口面相对此螺孔有很好的同心度。在换上示功阀芯以后，仍然能够保证阀口面与阀芯锥面的贴合度，进而能够很好的保证图示I处的密封性能。

(2)本实施例的示功阀，其II处的阀口面加工在铜螺母上，阀芯后锥面与此阀口面贴合后可将螺纹端的通道全部堵死，不存在沿阀芯螺纹泄露的可能。同时，铜螺母的加工性较好，其阀口面加工的质量可以更高，同时由于其质地较软，阀芯后锥面容易迫使其发生变形以弥补形状上的误差，从而保证II处的密封效果。

(3)现有技术的示功阀中，阀体、阀芯、盖帽均采用45#钢，材质相同、硬度相近，不利于阀面配合的贴合。本实施例的示功阀，其阀芯采用45#钢并热处理提高硬度，阀体采用铸钢件，铜螺母材质为黄铜，这样阀芯的锥面硬度高，而阀口面硬度低，在贴合时即使有少量局部高点，也可压平，即补偿性较好。

(4)本实施例的示功阀体改进后，其斜孔改成了盲孔结构，减少了另一端螺塞及垫圈的密封；示功阀与接头直接用螺纹联接，平垫密封，省去现有技术中的管接头。这两处改进可减少联接、密封环节，有利于提高整个部件密封效能，减少组装难度。

(5)在示功阀外接仪表进行测量时，现有技术的示功阀(如图1所示)，其示功阀芯横贯在流道中间，对流体通过有干扰，对测量结果有一定影响。本实施例的示功阀(如图2)，其阀芯后退是避开流道，对流体通过的干扰较小，相对而言对测量结果的影响也更小。

(6)本实施例采用手轮驱动阀芯运动，比采用销驱动更方便，驱动力更大，更容易在阀面配合处形成较紧的配合压力，有利于提高密封性能。

Claims (4)

1、柴油机示功安全阀组件，包括示功阀体(5)、斜插入示功阀体(5)内的示功阀芯(6)，以及与示功阀体(5)通过接头(2)装配一体的安全阀体(13)和穿入安全阀体(13)内的安全阀芯(12)，示功阀芯(6)的下端为锥面，其特征在于，所述组件还包括具有内、外螺纹的螺母(19)，示功阀芯(6)通过螺母(19)的内螺纹与螺母(19)螺旋连接，螺母(19)通过其外螺纹与示功阀体(5)螺旋连接，示功阀芯(6)的上端连接有手轮(20)。

2、如权利要求1所述柴油机示功安全阀组件，其特征在于，所述示功阀芯(5)的下端具有位于端头的前端锥面和位于前端部后面的后端锥面，后端锥面伸出螺母(19)之外；示功阀闭合时，前端锥面与示功阀体(5)的阀口面贴合密封以使示功阀体(5)内的通孔处于关闭状态；示功阀开启时，后端锥面与螺母(19)的下端面贴合，前端锥面与示功阀体(5)的阀口面分离而使示功阀体(5)内的通孔处于流通状态。

3、如权利要求1所述柴油机示功安全阀组件，其特征在于，所述螺母(19)为铜制的螺母。

4、如权利要求1或2或3所述柴油机示功安全阀组件，其特征在于，所述示功阀体(5)上，插入有示功阀芯(6)的孔为盲孔。

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