CN209195546U - 阀、涡轮增压发动机以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阀、涡轮增压发动机以及车辆。该阀包括壳体以及阀头组件，所述壳体包括壳体本体、连接到所述壳体本体的环形的法兰盘以及连接到所述法兰盘的防护罩，所述法兰盘包括主体部、从所述主体部径向向内延伸的第一凸缘以及从所述第一凸缘朝向所述阀座轴向地延伸的第二凸缘；所述防护罩围绕所述阀头组件的外周面设置；所述第二凸缘在径向上位于所述防护罩和所述阀头组件的外周面之间，在所述防护罩与所述第一凸缘之间和/或所述防护罩与所述第二凸缘之间设置有第一密封件。通过上述密封件的设置，避免了气体从防护罩和法兰盘之间的间隙中的泄漏，相对于现有的密封手段，显著地提高了阀的密封性能。

Description

阀、涡轮增压发动机以及车辆

技术领域

本实用新型涉及一种阀，特别地，涉及一种用于车辆的动力装置中的阀以及包括所述阀的涡轮增压发动机以及车辆。

背景技术

涡轮增压技术被日益广泛的用在车辆的发动机中，以提高能效。在涡轮增压发动机中，气体推动涡轮增压器中的涡轮机，与涡轮机连接的空气压缩机对进气压缩，经压缩的压缩空气经中冷器到达节气门，从而进入发动机的汽缸中进行燃烧。在实际应用中，会在压缩空气中冷器上游设置一个与空气压缩机并联的压缩气体回流管路，并在该压缩气体回流管路中设置有压缩气体旁通阀，当压缩气体旁通阀不被通电时，压缩气体旁通阀关闭，压缩气体回流管路为关闭状态。当压缩气体旁通阀通电时，压缩气体旁通阀打开并使压缩空气可以通过压缩气体旁通阀回流到空气压缩机的进气端，压缩气体的回流能够防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，同时压缩气体的回流还能够允许涡轮继续转动以减少加速时涡轮的滞后。

在压缩气体旁通阀通电时，例如为线圈、衔铁的致动组件开始作用，衔铁在电磁力的作用下进行远离阀座的移动，进而带动例如由导向杆连接的阀头组件一起远离阀座移动，从而打开阀门。

为了保证阀对于压缩气体的密封效果，避免气体从阀的部件之间(尤其是阀头组件与其外围的防护罩之间、防护罩与壳体之间)的间隙中泄漏至关重要，因此，对于密封手段的改进是本领域持续关注的需要解决的技术问题。

因此，本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题以及其它技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种阀以及包括阀的车辆，其能够大幅地提高阀的密封性能，并能够降低阀运行中的噪音。

本实用新型的上述目的通过具有如下技术特征的阀来实现，该阀包括壳体以及至少部分地容纳在所述壳体中并能够相对于所述壳体移动以与阀座相配合实现阀的开闭的阀头组件，所述壳体包括壳体本体、连接到所述壳体本体的环形的法兰盘以及连接到所述法兰盘的防护罩，所述法兰盘包括主体部、从所述主体部径向向内延伸的第一凸缘以及从所述第一凸缘朝向所述阀座轴向地延伸的第二凸缘；所述防护罩围绕所述阀头组件的外周面设置；所述第二凸缘在径向上位于所述防护罩和所述阀头组件的外周面之间，在所述防护罩与所述第一凸缘之间和/或所述防护罩与所述第二凸缘之间设置有第一密封件。该处的“和/或”表示可以在防护罩与所述第一凸缘之间设置第一密封件，或是在所述防护罩与所述第二凸缘之间设置有第一密封件，或是在防护罩与所述第一凸缘之间以及所述防护罩与所述第二凸缘之间均设置有第一密封件。第一密封件可设置在防护罩与第一凸缘以及防护罩与第二凸缘之间的任意位置，第一密封件的数量也可以根据需要而设置为两个或是更多个。通过上述密封件的设置，避免了气体从防护罩和法兰盘之间的间隙中的泄漏，相对于现有的密封手段，显著地提高了阀的密封性能。

有利地，所述阀头组件包括阀头主体和包覆件，所述阀头主体包括阀头底部以及从所述阀头底部远离所述阀座延伸的圆筒部；所述包覆件包括侧包覆部以及突出部，所述侧包覆部至少部分地包覆所述圆筒部的内表面，所述突出部从所述侧包覆部延伸并在远离所述阀座的一端延伸超出所述圆筒部，以在所述阀头组件远离阀座运动的行程终点处抵靠在所述第一凸缘上。由于设置了该突出部，在阀头组件向上运动的过程中，突出部与壳体内的结构例如法兰盘的第一凸缘相接触碰撞，由于突出部作为橡胶材料包覆件的一部分，能够对该碰撞起到缓冲作用，并且能够避免金属的阀头主体与法兰盘的碰撞，减少噪音并降低对阀部件造成的冲击。

有利地，所述阀头组件还包括导向杆，所述导向杆被构造成将所述阀头主体连接在所述阀中，所述包覆件还包括导向杆间隔部，形成在所述导向杆和所述阀头底部之间。阀头主体相对于导向杆需要有一定角度的浮动裕量，而两者之间的相对运动也容易产生噪音，因此，通过在两者之间设置属于包覆件的间隔部，将两者间隔开，进一步地消除了两者挤压碰撞产生的噪音和磨损。

有利地，所述包覆件还包括底包覆部，所述底包覆部包括位于所述阀头底部和所述圆筒部的结合处的外侧的外包覆部，其中所述导向杆间隔部连接到所述外包覆部。当压缩气体旁通阀关闭时，所述外包覆部压在客户端的阀座上，由于所述外包覆部的材料例如为硫化橡胶的弹性材料，所以具有更好的密封效果。

有利地，在所述第二凸缘和所述阀头主体的圆筒部之间设置有第二密封件。该密封圈的设置确保防护罩与阀头主体之间的密封，防止压缩气体经由两者之间的间隙的泄漏。

有利地，所述第二密封件被构造成朝向所述壳体的方向开口的大致V形的密封圈。

有利地，所述法兰盘和所述壳体本体形成为一体件。该一体件的设计使得通过单个注塑成型步骤即可形成壳体，简化形成工艺。

有利地，所述法兰盘和所述壳体本体可形成为单独的构件，并通过包覆注塑的方式相连接。采用该方式使得能够针对不同的客户要求(例如不同的阀安装口孔径的要求)设计，例如仅更换不同的法兰盘的模具，而无需新开整体注塑的模具，缩短研发周期。

根据本实用新型的另一方面，提供一种涡轮增压发动机以及车辆，其包括上述的阀。有利地，所述阀用于所述车辆的涡轮增压发动机的压缩气体旁通阀。

在根据本实用新型的上述各个实施例的阀头组件以及包括该阀头组件的阀以及车辆中，由于密封件的使用，改善了阀的密封效果，保证压缩空气不从阀头主体与防护罩、防护罩与法兰盘之间泄漏；并且由于突出部的使用，降低了阀头组件在运动的过程中造成的噪音，减少了对于阀部件的冲击，延长阀的使用寿命。

附图说明

参考下列的详细说明和附图，本实用新型的实施例的特点和优势将变得显而易见，其中：

图1示出根据本实用新型的第一实施例的阀的立体示意图；

图2示出根据本实用新型的第二实施例的阀的立体示意图；

图3示出根据本实用新型的第三实施例的阀的立体示意图；

图4示出图1-3所示的阀的阀头组件的剖视示意图；

图5示出图4所示的阀头组件的立体示意图，其中未示出导向杆；

图6示出图5所示的阀头组件的另一立体示意图；

图7示出图6所示的阀头组件的主视示意图；以及

图8示出图6所示的阀头组件的剖视示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置未以图示的方式体现以简化附图。

图1示出根据本实用新型的第一实施例的阀的立体示意图，作为示例，该阀可以用作涡轮增压发动机的压缩气体回流管路中的压缩气体旁通阀。在下文的描述中，以压缩气体旁通电磁阀作为示例来描述该阀，然而本领域技术人员可以理解，所描述的阀头组件以及包括该阀头组件的阀可以用于任何合适的应用场合，不限于涡轮增压发动机中，也不限于车辆中。

如图1、4所示，电子阀100包括壳体2、至少部分地容纳在壳体2中的可动的阀头组件1和用于致动所述阀头组件1的致动组件。该可动的阀头组件1包括阀头主体11、包覆件12、导向杆13和衔铁3。在一个可选的实施方式中，衔铁3可以是圆筒形的，并过盈配合在导向杆13上。

如图1所示，作为一个示例，所述壳体2包括壳体本体21、连接到所述壳体本体21的环形的法兰盘22以及连接到所述法兰盘22的防护罩23，所述防护罩23围绕所述阀头组件1的外周面设置，其中所述阀头组件1能够相对于所述防护罩23移动。其中，所述法兰盘22和所述壳体本体21可以形成为一体件。当两者形成为一体件时，可以实现一次注塑成型，简化制造工艺。然而，本领域技术人员可以理解，所述法兰盘22和所述壳体本体21也可以形成为单独的构件，并通过包覆注塑的方式相连接。例如通过二次注塑成型的方式，在包覆注塑成型壳体本体21后，再通过二次注塑的方式将法兰盘形成到其上，在附图中示出了法兰盘和壳体本体21为分体件的结构。

图4示出图1所示的阀的阀头组件1的剖视示意图，该阀头组件1包括阀头主体11，该阀头组件通常为金属件，该阀头主体11形成为中空的大致U形件，其包括阀头底部111以及从所述阀头底部111远离所述阀座延伸的圆筒部112，并且包括包覆件12，该包覆件例如通过注塑包覆成型的方式部分地包覆所述阀头主体。该包覆件12的材料例如为橡胶，其通过包覆成型、例如硫化的方式包覆在阀头主体11的内外表面。作为一个示例，包覆件12包括侧包覆部121，该侧包覆部121至少部分地包覆所述圆筒部112的内表面，该包覆部12还包括突出部122，如图4、6、8所示，突出部122从所述侧包覆部121轴向地延伸并在远离所述阀座的一端延伸超出所述圆筒部112，作为示例，该突出部122还可以从所述侧包覆部121径向向内地延伸，以增加所述突出部122的厚度从而加强所述突出部122。在阀头组件远离阀座向上运动的行程终点处，突出部122与壳体内的结构(在图1-3所示出的实施例中为法兰盘22的第一凸缘222，将在下文中详细说明)相接触碰撞，由于突出部122作为包覆件12的一部分，其采用具有弹性的橡胶材料，因此对该碰撞起到缓冲作用，并且能够避免金属的阀头主体11与第一凸缘222的碰撞，减少噪音并减少对阀部件的振动。

作为示例，法兰盘22包括主体部221、从所述主体部221径向向内延伸的第一凸缘222以及从所述第一凸缘222朝向所述阀座轴向地延伸的第二凸缘223，所述第二凸缘223在径向上位于所述防护罩23和所述阀头主体11的圆筒部112之间。

继续如图1所示，该致动组件容纳在壳体2中并包括：用于增强阀100的磁力的多个定子，例如设置在衔铁3上方的上定子10以及围绕该衔铁设置的环状的下定子4，各定子可以由导磁材料制成；用于对导向杆13进行导向的上轴承7和下轴承9；至少部分地包围上定子10和衔铁3的线轴5；以及卷绕设置在线轴5上的线圈6。其中，导向杆13在上下两个轴承中滑动，通过轴承对导向杆13的运动进行导向。

当阀100通电时，所述衔铁3在线圈6所产生的电磁力的作用下产生远离阀座(未示出)的移动(在图1中为向上的方向)，进而带动所述阀头组件一起同向移动，从而打开阀门。当压缩气体旁通阀断电时，在所述阀头组件1的重力和所述弹性偏压部件26的弹力作用下，所述阀头组件1向相反的方向(在图1中为向下的方向)移动并压在阀座上，从而使气体通道关闭，此时阀门处于关闭状态。

图1示出根据本实用新型的第一实施例的阀的立体示意图。其中在所述防护罩23和所述第二凸缘223之间设置有第一密封件24，该第一密封件24例如为环形的密封圈，并例如可以设置在第二凸缘223的外表面上所形成的凹槽中，以避免压缩气体从所述法兰盘22和所述防护罩23之间泄漏。

图2示出根据本实用新型的第二实施例的阀的立体示意图，其与第一实施例的区别之处仅在于第一密封件24的位置不同，该第一密封件24设置在所述防护罩23和所述第一凸缘222之间。

虽然图1和图2分别示出了第一密封件24的两个设置位置，然而本领域技术人员可以理解，第一密封件24也可以设置在防护罩23与第一凸缘222或所述第二凸缘223之间的任意位置，并且可以根据需要设置一个或者更多个第一密封件24。

图3示出了本实用新型的第三实施例的阀的立体示意图，其中为了实现防护罩23与阀头主体11之间的密封，防止压缩气体经由阀部件的泄漏，在法兰盘22的第二凸缘223和所述阀头主体11的圆筒部112之间设置有第二密封件25，作为优选的示例，该第二密封件25被构造成朝向所述壳体2的方向开口的大致V形的密封圈。

对于包覆件12，作为示例，在附图中示出了侧包覆部121包覆圆筒部112的整个内表面。然而，本领域技术人员可以理解，侧包覆部121也可以只包覆圆筒部112的内表面的一部分。

本领域技术人员可以理解，该包覆件12的突出部1221可以为环形的连续件，也可以为至少两个并在圆周方向上间隔开，只要其在远离所述阀座的一端延伸超出所述圆筒部112以实现在阀头组件1运动到上端点时缓冲对于壳体内的部件的碰撞冲击即可。

进一步地，作为示例，如图1、4所示，所述导向杆13被构造成将所述阀头主体11连接在所述阀中。所述包覆件12还包括导向杆间隔部123，形成在所述导向杆和所述阀头底部111之间。作为示例，阀头主体11的阀头底部111中形成有孔，导向杆13穿过该孔并且通过固定件14连接到阀头主体11上。为了提高阀头主体的位置适应性，常需要阀头主体能够浮动地连接在导向杆上，即该连接可以为浮动连接。作为示例，在导向杆间隔部123和固定件14之间在导向杆13的轴向方向上留有一定的间隙量(图4中的区域C)，在导向杆间隔部123和导向杆13之间在导向杆13的径向方向上留有一定的间隙量(图4中的区域D)，从而实现阀头主体11的浮动要求，即使得阀头主体11可以左右浮动一定的角度。为了进一步地减少噪音，设置了导向杆间隔部123，使得在阀头主体11相对于导向杆13运动即左右浮动时，消除了阀头主体11和导向杆13之间的挤压碰撞所产生的噪音，并降低了两者的摩擦，延长阀的使用寿命。

作为示例，如图4、5、6、8所示，所述包覆件12还包括底包覆部124，所述底包覆部124包括位于所述阀头底部111和所述圆筒部112的结合处(即阀头主体11的拐角处)的外侧的外包覆部1241，其中所述导向杆间隔部123连接到所述外包覆部1241。当压缩气体旁通阀关闭时，所述外包覆部1241压在客户端的阀座上，由于所述外包覆部1241的材料为硫化橡胶，所以具有更好的密封效果并降低噪音。作为一个示例，如图5所示，导向杆间隔部123通过连接部1243连接到所述外包覆部1241。对于外包覆部1241，虽然在附图中示出了为了节省材料并保证密封而设置在阀头主体11的拐角处的方案，然而本领域技术人员可以理解，该外包覆部1241还可以包覆圆筒部112的外周面的大部分或者全部。

如图1、4、6所示，所述底包覆部124还包括形成在所述侧包覆部121的径向内侧的限位部1242，用于对弹性偏压部件26进行限位，其中所述弹性偏压部件对所述阀头组件进行偏压以实现所述阀头组件1朝向所述阀座的回位。

本实用新型还涉及一种涡轮增压发动机以及车辆，其包括如上所述的阀，该涡轮增压发动机和车辆由此具有了上述阀所具有的优点。如上所述，该阀可以用作所述车辆的涡轮增压发动机的压缩气体旁通阀，然而也可用于车辆中的其余阀的应用场合以及车辆之外的阀的应用场合，其同样能够起到减小噪音和冲击并改进密封效果的作用。

虽然本实用新型总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本实用新型总体构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (10)

1.一种阀，其特征在于，所述阀包括壳体(2)以及与阀座相配合实现阀的开闭的阀头组件(1)，所述壳体(2)包括：

壳体本体(21)；

连接到所述壳体本体(21)的法兰盘(22)，所述法兰盘(22)包括：

主体部(221)；

从所述主体部(221)径向向内延伸的第一凸缘(222)；以及

从所述第一凸缘(222)朝向所述阀座轴向地延伸的第二凸缘(223)；以及

连接到所述法兰盘(22)的防护罩(23)，所述防护罩(23)围绕所述阀头组件(1)的外周面设置，其中所述阀头组件(1)能够相对于所述防护罩(23)移动；

其中，所述第二凸缘(223)在径向上位于所述防护罩(23)和所述阀头组件(1)的外周面之间，在所述防护罩(23)与所述第一凸缘(222)之间和/或所述防护罩(23)与所述第二凸缘(223)之间设置有第一密封件(24)。

2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀头组件(1)包括：

阀头主体(11)，所述阀头主体(11)包括：

阀头底部(111)；以及

从所述阀头底部(111)远离所述阀座延伸的圆筒部(112)；以及

包覆件(12)，所述包覆件(12)包括：

侧包覆部(121)，至少部分地包覆所述圆筒部(112)的内表面；以及

突出部(122)，所述突出部(122)从所述侧包覆部(121)延伸并在远离所述阀座的一端延伸超出所述圆筒部(112)，以在所述阀头组件(1)远离阀座运动的行程终点处抵靠在所述第一凸缘(222)上。

3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，

所述阀头组件(1)还包括：

导向杆(13)，所述导向杆(13)连接到所述阀头底部(111)，其中，

所述包覆件(12)还包括：

导向杆间隔部(123)，设置在所述导向杆(13)和所述阀头底部(111)之间，以避免所述导向杆(13)和所述阀头底部(111)的接触。

4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，

所述包覆件(12)还包括底包覆部(124)，所述底包覆部(124)包括位于所述阀头底部(111)和所述圆筒部(112)的结合处的外侧的外包覆部(1241)。

5.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，

在所述第二凸缘(223)和所述阀头主体(11)的圆筒部(112)之间设置有第二密封件(25)。

6.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，

所述第二密封件(25)被构造成朝向所述壳体(2)的方向开口的大致V形的密封圈。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的阀，其特征在于，

所述法兰盘(22)和所述壳体本体(21)形成为一体件。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的阀，其特征在于，

所述法兰盘(22)和所述壳体本体(21)形成为单独的构件，并通过包覆注塑的方式相连接。

9.一种涡轮增压发动机，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的阀，其中所述阀用作所述涡轮增压发动机的压缩气体旁通阀。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的涡轮增压发动机。