CN209705345U - 单向阀 - Google Patents

Abstract

一种单向阀，包括：阀座，其具有阀芯容腔(11)，阀芯容腔的外端形成圆锥环形的阀座面(12)；以及阀芯，其包括插入阀芯容腔中的阀芯本体(22)和与阀芯本体相连的凸缘(23)，所述凸缘的内侧端面形成有适于与阀座面配合的圆锥环形的密封面(24)，并且在阀芯本体的与凸缘邻接的部位形成有从阀芯本体外周径向凹入的一圈环形油槽(25)；所述凸缘的内侧端面还形成有一圈环形凹坑(10)，所述环形凹坑从凸缘的内侧表面沿轴向凹入，并且面向环形油槽开通。

Description

单向阀

技术领域

本申请涉及一种单向阀，尤其是用于共轨燃油泵中的单向阀。

背景技术

在共轨燃油泵的高压组件中，采用彼此相对的两个单向阀，即吸油阀和排油阀，来控制吸油和排油。图1中示意性示出了一种吸油阀的结构，其中，阀座1与阀芯2之间存在圆锥环形式的接合界面3。阀芯2相对于阀座1移动而打开和关闭该接合界面3，从而使得吸油阀打开和关闭。现已发现，在长时间使用后，接合界面3处的阀座1和阀芯2部位可能出现腐蚀。排油阀中也存在一定程度的这样的腐蚀。

因此，希望抑制吸油阀和排油阀中的这种腐蚀。

实用新型内容

本申请的目的是抑制单向阀中接合界面处的腐蚀。

为此，根据本申请的一个方面，提供了一种单向阀，其包括：阀座，其具有阀芯容腔，阀芯容腔的外端形成圆锥环形的阀座面；以及阀芯，其包括插入阀芯容腔中的阀芯本体和与阀芯本体相连的凸缘，所述凸缘的内侧端面形成有适于与阀座面配合的圆锥环形的密封面，并且在阀芯本体的与凸缘邻接的部位形成有从阀芯本体外周径向凹入的一圈环形油槽；其中，所述凸缘的内侧端面还形成有一圈环形凹坑，所述环形凹坑从凸缘的内侧表面沿轴向凹入，并且面向环形油槽开通。

根据一种可行实施方式，限定该环形凹坑的壁面是一曲线绕阀芯中心轴线旋转一周形成的环曲面。

根据一种可行实施方式，所述曲线为圆弧。

根据一种可行实施方式，所述曲线由至少两个具有不同曲率的部位组成。

根据一种可行实施方式，所述环形凹坑与所述环形油槽和/或所述密封面之间光滑过渡。

根据一种可行实施方式，所述环形凹坑与所述密封面之间形成沿轴向指向内侧的一圈凸角。

根据一种可行实施方式，所述凸角的外表面为光滑曲面。

根据一种可行实施方式，所述环形凹坑的形状、尺寸和位置设置成促使单向阀关闭动作中经密封面与阀座面之间的空间向阀内回流的流体在环形凹坑内产生旋流。

根据一种可行实施方式，所述环形凹坑的形状、尺寸和位置还设置成能够俘获回流的流体中形成的至少部分气泡。

根据一种可行实施方式，所述单向阀为共轨燃油泵的高压组件中的吸油阀和/或排油阀。

根据本申请，单向阀的阀芯的颈部中靠近密封面形成环形凹坑，使得阀关闭动作中回流的燃油的一部分在环形凹坑中形成旋流，该旋流有助于减小回流燃油的动量，从而减少回流燃油中产生的气穴。此外，旋流中还可俘获回流燃油中的至少一部分气穴，使之远离密封面。因此，本申请的单向阀的接合界面处的气蚀可以得到抑制，单向阀的使用寿命可以延长。

附图说明

本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，其中：

图1是根据现有技术的一种单向阀的局部剖视图。

图2是根据本申请的一种可行实施方式的单向阀的剖视图。

图3、4分别是图2中的单向阀的阀座和阀芯的剖视图。

图5是该单向阀的阀芯的局部放大示意图。

图6是该单向阀在打开状态下燃油的流动示意图。

图7是该单向阀在阀关闭动作中燃油的流动示意图。

图8是作为对照例的现有技术中局部燃油流动的示意图。

图9是说明该单向阀的阀芯中的环形凹坑的作用的示意图。

具体实施方式

图2示出了根据本申请的一种实施方式的单向阀。该单向阀主要包括阀座1和阀芯2，二者之间形成接合界面3。阀芯2相对于阀座1移动而打开和关闭该接合界面3，从而使得单向阀打开和关闭。此外，弹簧4用于将阀芯2沿着趋向于关闭阀的方向推压。

如图3所示，阀座1中形成有轴向延伸的大致圆柱形阀芯容腔11，阀芯容腔11的外端(图3中的上端)形成圆锥环形的阀座面12，阀芯容腔11的内端(图3中的下端)与阀座1中形成的一或多个径向通道13(例如，十字交叉形式的四个径向通道13)相连。

如图4所示，阀芯2主要包括：阀芯柄21，其暴露于阀座1外侧，用于被弹簧4的一端围绕；轴向延伸的大致圆柱形阀芯本体22，其适于插入阀座1的阀芯容腔11中，并能在阀芯容腔11中滑动；凸缘23，其位于阀芯柄21与阀芯本体22之间，并从阀芯柄21和阀芯本体22径向向外突出，凸缘23的面向阀芯本体22的一侧端面(内端面)形成有圆锥环形的密封面24。密封面24与阀芯本体22具有公共的中心轴线，也即阀芯2的中心轴线。密封面24适于与阀座1的阀座面12配合，以构成所述接合界面3。此外，在阀芯本体22的与凸缘23邻接的部位形成一圈环形油槽25，该环形油槽25由阀芯本体22的外周面径向向内凹入。环形油槽25处的阀芯本体22的部位称作阀芯颈部。此外，在阀芯本体22的表面中形成有一或多个轴向通道26(例如在阀芯本体22的外周均布的四个轴向通道26)，所述轴向通道26从环形油槽25轴向延伸到阀芯本体22的末端(图4中的下端)，用于在环形油槽25与阀座1的径向通道13之间建立连通。

该单向阀的一种应用方式是在共轨燃油泵的高压组件中用作吸油阀，但该单向阀的应用并不局限于此。

关于共轨燃油泵的高压组件中的吸油阀，如前所述，在现有技术中，吸油阀接合界面处可能会发生腐蚀。本申请基于下面的发现，即这种吸油阀的接合界面处的腐蚀的主要原因在于，吸油阀关闭动作中瞬间高压燃油向吸油阀中回流，回流燃油中产生的气穴对造成接合界面气蚀。

为此，本申请在阀芯2的凸缘23的内侧端面中形成一圈环形凹坑10，该环形凹坑10面向环形油槽25开通，位于密封面24的小径内端与阀芯颈部之间，并且从凸缘23的内侧表面沿轴向凹入。

限定该环形凹坑10的壁面为环曲面，即曲线绕阀芯2的中心轴线旋转一周形成的曲面。图5中示出了环形凹坑10处的放大图，其中，限定该环形凹坑10的环曲面的曲线在横截面中展现，该曲线例如圆弧(例如半圆)或其他形式的二次曲线等等。该曲线各个部位的曲率可以相同。或者，该曲线由至少两个具有不同曲率的部位组成。

环形凹坑10的壁面与环形油槽25之间光滑过渡(无尖角或棱边)。此外，在径向上，环形凹坑10占据了凸缘23的内侧表面的大部分，从而在环形凹坑10的壁面与密封面24之间仅留下沿轴向指向内侧(即轴向上面向阀芯本体22)的一圈凸角27。该凸角27优选限定光滑曲面，例如圆弧形表面，使得环形凹坑10的壁面与密封面24之间也光滑过渡(无尖角或棱边)。

对于该单向阀在共轨燃油泵的高压组件中用作吸油阀的情形，在燃油泵的非工作状态，单向阀处在图2所示的关闭状态，其中阀芯2被弹簧4推压而使其密封面24推抵阀座1的阀座面12。

在燃油泵的工作状态，在高压组件中用作吸油阀的该单向阀被打开，同时高压组件中的排油阀关闭，以实现高压组件的吸油；然后，用作吸油阀的该单向阀被关闭，同时高压组件中的排油阀打开，以实现高压组件的排油。高压组件的吸油和排油反复进行，实现高压组件向共轨的供油。

在高压组件吸油时，如图6所示，用作吸油阀的单向阀被打开。具体而言，通过高压组件的柱塞(未示出)的运动在阀芯2的外侧A产生低于内侧B的燃油压力，阀芯2两侧的燃油压力差迫使阀芯2抵抗着弹簧4的压力打开，从而密封面24离开阀座面12。在这种状态下，燃油经径向通道13、轴向通道26、环形油槽25以及密封面24与阀座面12之间的空间吸入，如图6中的箭头所示。

接下来，高压组件排油，此时，如图7所示，通过高压组件的柱塞的运动在阀芯2的外侧A产生高于内侧B的压力，使阀芯2在燃油压力以及弹簧4的压力作用下朝向关闭阀的方向移动，从而密封面24接近并最终接触阀座面12，以便关闭用作吸油阀的单向阀。在阀芯2朝向关闭阀的方向移动过程中，阀芯2的外侧A的高压燃油会瞬间朝向阀内回流，如图7中的箭头所示。

如作为对照例(现有技术)的图8所示，该回流的燃油进入阀中时，具有较高的动量，趋向于产生气穴，这种气穴会冲蚀阀密封面和阀座面。

另一方面，图9中示意性显示了采用根据本申请的阀芯2时回流的燃油的流动，其中，经过密封面24与阀座面12之间的空间回流的燃油的一部分进入环形凹坑10中并且形成旋流，该旋流反过来又影响回流燃油的其他部分的流动，从而减小了回流燃油总体的动量，使得回流燃油中的气穴量减少。同时，有一部分气穴会被俘获在旋流中，从而保持远离密封面24和阀座面12。其结果是，回流燃油对密封面24和阀座面12造成的气蚀可以减小。

环形凹坑10的形状、尺寸和位置应设置成促进所述旋流的形成。优选地，环形凹坑10的形状、尺寸和位置应设置成适于俘获回流中的气泡。

可以理解，对于共轨燃油泵的高压组件中的排油阀，同样可以采用具有上述结构的单向阀。另外，本申请的单向阀也可以用在其他场合，以产生抑制气穴冲蚀的效果。

本申请的单向阀的具体结构不限于这里显示和描述的，而是可以根据单向阀的具体应用而设计。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (10)

1.一种单向阀，包括：

阀座，其具有阀芯容腔(11)，阀芯容腔的外端形成圆锥环形的阀座面(12)；以及

阀芯，其包括插入阀芯容腔中的阀芯本体(22)和与阀芯本体相连的凸缘(23)，所述凸缘的内侧端面形成有适于与阀座面配合的圆锥环形的密封面(24)，并且在阀芯本体的与凸缘邻接的部位形成有从阀芯本体外周径向凹入的一圈环形油槽(25)；

其特征在于，所述凸缘的内侧端面还形成有一圈环形凹坑(10)，所述环形凹坑从凸缘的内侧表面沿轴向凹入，并且面向环形油槽开通。

2.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，限定该环形凹坑的壁面是一曲线绕阀芯中心轴线旋转一周形成的环曲面。

3.如权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述曲线为圆弧。

4.如权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述曲线由至少两个具有不同曲率的部位组成。

5.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述环形凹坑与所述环形油槽和/或所述密封面之间光滑过渡。

6.如权利要求5所述的单向阀，其特征在于，所述环形凹坑与所述密封面之间形成沿轴向指向内侧的一圈凸角(27)。

7.如权利要求6所述的单向阀，其特征在于，所述凸角的外表面为光滑曲面。

8.如权利要求1-7中任一项所述的单向阀，其特征在于，所述环形凹坑的形状、尺寸和位置设置成促使单向阀关闭动作中经密封面与阀座面之间的空间向阀内回流的流体在环形凹坑内产生旋流。

9.如权利要求8所述的单向阀，其特征在于，所述环形凹坑的形状、尺寸和位置还设置成能够俘获回流的流体中形成的至少部分气泡。

10.如权利要求1-7中任一项所述的单向阀，其特征在于，所述单向阀为共轨燃油泵的高压组件中的吸油阀和/或排油阀。