CN206130228U - 一种恒压控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种恒压控制阀，包括均为中空腔体结构的阀座和阀盖，在阀座上形成与其内腔相通的主通孔，在阀盖上形成与其内腔相通的第一通孔，在阀盖内腔中安装阀球和活动座，所述活动座上形成贯通活动座的流体通道，在活动座侧壁上形成与所述流体通道相通的第二通孔；所述阀盖与阀座之间形成固定密封结构，在阀球与阀盖之间安装第二级弹簧，在活动座与阀座之间安装第一级弹簧，且阀球与活动座之间、活动座与阀盖之间分别形成接触密封结构。本实用新型通过阀球、活动座与第一级弹簧、第二级弹簧相互配合，可以使恒压控制阀及时自动泄压或者增压，从而方便地实现恒压控制阀进、出口端的流体压力之差处于恒定状态。

Description

一种恒压控制阀

技术领域

本实用新型涉及流体压力控制阀技术领域，尤其是涉及能够及时调节压力平衡的一种恒压控制阀。

背景技术

在借助于流体压力工作的机械装置中，通常需要对流体压力进行及时调节，以保证机械装置的正常、高效工作，并延长其使用寿命。例如，在发动机正时链条传动系统中，需要使用到正时链条张紧器，这种正时链条张紧器是通过内部液压力缓冲链条传动过程中的振动冲击，以降低传动系统中各部件受到的冲击，延长正时传动系统的使用寿命，确保传动的精确与可靠，并减少传动噪音，提高驾乘的舒适性。

但是，在发动机正时链条传动系统工作过程中，如果发动机工况突变时，正时链条张紧器中的柱塞将受到剧烈冲击，使正时链条张紧器的高压腔内产生持续高压，该高压压力如果无法及时释放，将对正时链条、导轨产生极大的反向载荷。由于现有技术中的导轨通常是采用塑料制成，其抗磨损性及耐高温性都远低于金属制成的正时链条，因此，如果发动机正时链条传动系统长期处于大的冲击载荷这种工况下工作，将使导轨被摩擦出凹槽或者高低不平的表面，从而导致导轨的导向性变差，进而使正时链条在传动时的振动加剧，导致发动机正时链条传动系统的工况更加不稳定，并使正时链条、导轨的磨损加剧，导致发动机正时链条传动系统的工作寿命减短。如果正时链条因磨损而拉长，可能会出现跳齿或者断裂风险，使发动机停止工作或者损坏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种恒压控制阀，当其进、出口端的流体压力之差超过设定值时，能够及时进行自动泄压或者增压，以使其进、出口端的流体压力之差处于恒定状态。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种恒压控制阀，包括均为中空腔体结构的阀座和阀盖，在阀座上形成与其内腔相通的主通孔，在阀盖上形成与其内腔相通的第一通孔，在阀盖内腔中安装阀球和活动座，所述活动座上形成贯通活动座的流体通道，在活动座侧壁上形成与所述流体通道相通的第二通孔；所述阀盖与阀座之间形成固定密封结构，在阀球与阀盖之间安装第二级弹簧，在活动座与阀座之间安装第一级弹簧，且阀球与活动座之间、活动座与阀盖之间分别形成接触密封结构。

优选地，所述第二级弹簧的刚度小于第一级弹簧的刚度。

优选地，所述阀球与活动座之间的开启间隙设置为0.2mm-0.6mm。

优选地，所述阀盖底部形成折边密封部，所述折边密封部与阀座之间形成固定密封结构。

优选地，所述阀盖内腔中形成第一定位凸起，所述第一定位凸起与第二级弹簧之间形成套接结构。

优选地，所述第一定位凸起的外表面形成为凸球面结构。

优选地，所述阀盖内腔壁上形成第一接触密封部，所述活动座外表面上形成第二接触密封部，所述第一接触密封部与第二接触密封部之间形成面接触密封结构。

优选地，所述阀盖内腔壁上的第一接触密封部为锥面结构，所述活动座外表面上的第二接触密封部为锥面结构或者球面结构。

优选地，所述活动座顶部形成第三接触密封部，所述第三接触密封部与阀球之间形成面接触密封结构。

优选地，所述活动座顶部的第三接触密封部为锥面结构或者凹球面结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：当恒压控制阀进、出口端的流体压力之差超过设定值时，通过阀球、活动座与第一级弹簧、第二级弹簧的相互配合，既可以使阀球与活动座之间保持密封状态且活动座与阀盖之间解除密封状态，以便恒压控制阀及时进行自动泄压；也可以使阀球与活动座之间解除密封状态且活动座与阀盖之间保持密封状态，以便恒压控制阀及时进行自动增压，因此，可以方便地实现恒压控制阀的进、出口端的流体压力之差处于恒定状态。

附图说明

图1为带恒压控制阀的正时链条张紧器的立体构造图。

图2为图1所示的带恒压控制阀的正时链条张紧器的剖视图。

图3为本实用新型一种恒压控制阀的立体构造图。

图4为本实用新型一种恒压控制阀的结构爆炸图。

图5为本实用新型一种恒压控制阀的剖视图。

图6为图5所示的恒压控制阀中的阀盖的剖视图。

图7为带恒压控制阀的正时链条张紧器的工作原理图(处于恒压工作状态)。

图8为带恒压控制阀的正时链条张紧器的工作原理图(处于泄压工作状态)。

图9为带恒压控制阀的正时链条张紧器的工作原理图(处于增压工作状态)。

图中标记：1-壳体，2-柱塞，3-插销，4-复位弹簧，5-张紧器高压腔，6-恒压控制阀，7-张紧器进油孔，61-阀球，62-阀座，63-阀盖，64-第一级弹簧，65-活动座，66-第二级弹簧，621-主通孔，631-第一通孔，632-第一定位凸起，633-第一接触密封部，634-折边密封部，651-第二接触密封部，652-第三接触密封部，653-第二通孔，654-第二定位凸起。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图3、图4、图5所示的恒压控制阀，主要包括均为中空腔体结构的阀座62和阀盖63，在阀座62上形成与其内腔相通的主通孔621，在阀盖63上形成与其内腔相通的第一通孔631；优选地，所述的第一通孔631可以设置若干个，该若干个第一通孔631最好是环阀盖63均匀分布。在阀盖63内腔中安装阀球61和活动座65，所述活动座65上形成贯通活动座65的流体通道，在活动座65侧壁上形成与所述流体通道相通的第二通孔653；优选地，所述第二通孔653可以设置若干个，该若干个第二通孔653最好是环活动座65均匀分布。所述阀盖63与阀座62之间通过过盈配合方式形成固定密封结构；优选地，如图6所示，在阀盖63底部通过折边形成一体化结构的折边密封部634，所述折边密封部634与阀座62之间再通过过盈配合方式形成固定密封结构。在阀球61与阀盖63之间安装第二级弹簧66，在活动座65与阀座62之间安装第一级弹簧64。所述的阀球61与活动座65之间、活动座65与阀盖63之间分别形成接触密封结构，也即，当阀球61与活动座65之间相互接触时，阀球61覆盖活动座65上的流体通道，此时，在阀球61与活动座65之间的相互接触部位形成密封状态，而当阀球61与活动座65相互分开时，阀球61与活动座65之间的密封状态解除。同样地，当活动座65与阀盖63之间相互接触时，在阀盖63与活动座65之间的相互接触部位形成密封状态，而当阀盖63与活动座65相互分开时，阀盖63与活动座65之间的密封状态解除。

下面以上述的恒压控制阀在正时链条张紧器中的应用为例，来具体说明本实用新型的恒压控制阀的压力调节原理。

如图1、图2所示的正时链条张紧器，主要包括壳体1、柱塞2、复位弹簧4和恒压控制阀6，所述的柱塞2与壳体1内腔配合并形成油压阻尼间隙，通常，所述柱塞2外圆与壳体1内腔之间设置0.02mm-0.06mm的间隙；所述柱塞2与壳体1之间形成张紧器高压腔5，在壳体1内腔底部固定安装恒压控制阀6，所述恒压控制阀6中的阀座62与壳体1之间通过过盈配合方式形成固定密封结构，所述恒压控制阀6上的主通孔621与壳体1上的张紧器进油孔7相通，所述恒压控制阀6上的第一通孔631与张紧器高压腔5相通。所述复位弹簧4安装在恒压控制阀6与柱塞2之间。

所述的正时链条张紧器应用于发动机正时链条传动系统中，通常，在安装张紧器之前，采用插销3与壳体1配合来限制柱塞2弹出，如图2所示，在张紧器安装到位后，拔掉插销3，柱塞2即在复位弹簧4的弹性力作用下相对于壳体1弹出，并顶紧发动机正时链条传动系统中的导轨而达到工作状态。在发动机正时链条传动系统工作过程中，发动机机油从张紧器进油孔7进入张紧器，系统传动所产生的振动作用在柱塞2上，所述柱塞2的运动为往复运动。

如图9所示，先设定主通孔621所在端为恒压控制阀6的进口端，设定第一通孔631所在端为恒压控制阀6的出口端。在发动机正常工作过程中，所述阀球61与活动座65之间、活动座65与阀盖63之间分别形成接触密封状态，此时，发动机机油不会从张紧器进油孔7进入张紧器高压腔5，如图7所示，也即，所述恒压控制阀6的进、出口端的流体压力之差没有超过其设定值时，其进、出口端的流体压力之差处于恒定状态。

但是，当发动机工况突变，柱塞2相对于壳体1向后运动时，张紧器高压腔5的容积变小，并产生正压，使张紧器高压腔5内的压力陡增，恒压控制阀6出口端的流体压力大于进口端的流体压力，当恒压控制阀6的进、出口端的流体压力之差超过其设定值时，张紧器高压腔5内的液压油将通过第一通孔631并推动阀球61相对于壳体1向下移动，再由阀球61推动活动座65并压缩第一级弹簧64，活动座65相对于壳体1向下移动并脱离阀盖63，此时，阀球61与活动座65之间的密封状态仍然保持，而活动座65与阀盖63之间的密封状态则解除，因此，在张紧器高压腔5、第一通孔631、主通孔621之间形成了一条泄压通道，张紧器高压腔5中的机油得以依次流经第一通孔631、活动座65与阀盖63之间的间隙、第二通孔653而进入活动座65上的流体通道，再通过主通孔621泄出，如图8所示，从而使张紧器高压腔5内的油压下降，直至恢复到设定值，以保证张紧器高压腔5内的压力处于恒压状态，此时，恒压控制阀6的进、出口端的流体压力之差也处于恒定状态。

当发动机工况突变，柱塞2相对于壳体1向前运动时，张紧器高压腔5的容积变大，压力下降，当张紧器高压腔5内的压力低于设定值时，恒压控制阀6出口端的流体压力小于进口端的流体压力，当恒压控制阀6的进、出口端的流体压力之差超过其设定值时，发动机机油从张紧器进油孔7进入张紧器，并通过主通孔621进入阀盖63，推动活动座65相对于壳体1向上移动，直至活动座65与阀盖63之间恢复密封状态，发动机机油在顶开阀球61后，阀球61压缩第二级弹簧66而相对于壳体1向上移动，使阀球61与活动座65之间的密封状态解除，因此，发动机机油得以经过活动座65上的流体通道并从阀球61与活动座65之间的间隙流入到张紧器高压腔5中，如图9所示，从而使张紧器高压腔5内的油压持续升高，直至恢复到设定值，以保证张紧器高压腔5内的压力处于恒压状态，此时，恒压控制阀6的进、出口端的流体压力之差也处于恒定状态。

在恒压控制阀6工作过程中，为了增强阀球61的运动稳定性，并使第二级弹簧66、第一级弹簧64的力值变化更加平稳，可以在阀盖63内腔中形成第一定位凸起632，优选地，所述的第一定位凸起632的外表面形成为凸球面结构，如图6所示，所述第一定位凸起632与第二级弹簧66之间形成套接结构，从而可以对第二级弹簧66进行有效地定位、限位。另外，可以在活动座65底部形成第二定位凸起654，优选地，所述第二定位凸起654采用中空圆柱体结构，所述第二定位凸起654与第一级弹簧64之间形成套接结构，如图4、图5所示，以更好地对第一级弹簧64进行有效地定位、限位。

为了增强恒压控制阀6的密封性能，提高恒压控制阀6的控制精度，可以在阀盖63内腔壁上形成第一接触密封部633，如图6所示，在活动座65外表面上形成第二接触密封部651，且第一接触密封部633与第二接触密封部651之间形成面接触密封结构，如图5所示。优选地，所述第一接触密封部633设计为锥面结构，所述第二接触密封部651设计为锥面结构或者球面结构。同样地，在活动座65顶部形成第三接触密封部652，所述第三接触密封部652与阀球61之间形成面接触密封结构。优选地，所述第三接触密封部652设计为锥面结构或者凹球面结构。为了进一步地提高恒压控制阀6的控制精度，所述阀球61与活动座65之间的开启间隙最好设置为0.2mm-0.6mm，所述的第二级弹簧66的刚度最好是小于第一级弹簧64的刚度；另外，采用这样的结构设计后，还可以很好地防止该带恒压控制阀的正时链条张紧器在工作过程中提前泄压，从而确保张紧器高压腔5内的压力处于恒压状态。

需要说明的是，本实用新型的恒压控制阀并不限于应用在正时链条张紧器中，其还能适用于其他需要对流体压力进行及时调节的工作场合，例如，在流体管道中，通过设置本实用新型的恒压控制阀，可以使该恒压控制阀的进、出口端的流体压力之差保持在恒定状态，从而有利于保证流体管道中的流体流动的匀速流动性和流量稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种恒压控制阀，其特征在于：包括均为中空腔体结构的阀座(62)和阀盖(63)，在阀座(62)上形成与其内腔相通的主通孔(621)，在阀盖(63)上形成与其内腔相通的第一通孔(631)，在阀盖(63)内腔中安装阀球(61)和活动座(65)，所述活动座(65)上形成贯通活动座(65)的流体通道，在活动座(65)侧壁上形成与所述流体通道相通的第二通孔(653)；所述阀盖(63)与阀座(62)之间形成固定密封结构，在阀球(61)与阀盖(63)之间安装第二级弹簧(66)，在活动座(65)与阀座(62)之间安装第一级弹簧(64)，且阀球(61)与活动座(65)之间、活动座(65)与阀盖(63)之间分别形成接触密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述第二级弹簧(66)的刚度小于第一级弹簧(64)的刚度。

3.根据权利要求1或者2所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述阀球(61)与活动座(65)之间的开启间隙设置为0.2mm-0.6mm。

4.根据权利要求1或者2所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述阀盖(63)底部形成折边密封部(634)，所述折边密封部(634)与阀座(62)之间形成固定密封结构。

5.根据权利要求1或者2所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述阀盖(63)内腔中形成第一定位凸起(632)，所述第一定位凸起(632)与第二级弹簧(66)之间形成套接结构。

6.根据权利要求5所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述第一定位凸起(632)的外表面形成为凸球面结构。

7.根据权利要求1或者2所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述阀盖(63)内腔壁上形成第一接触密封部(633)，所述活动座(65)外表面上形成第二接触密封部(651)，所述第一接触密封部(633)与第二接触密封部(651)之间形成面接触密封结构。

8.根据权利要求7所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述阀盖(63)内腔壁上的第一接触密封部(633)为锥面结构，所述活动座(65)外表面上的第二接触密封部(651)为锥面结构或者球面结构。

9.根据权利要求1或者2所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述活动座(65)顶部形成第三接触密封部(652)，所述第三接触密封部(652)与阀球(61)之间形成面接触密封结构。

10.根据权利要求9所述的一种恒压控制阀，其特征在于：所述活动座(65)顶部的第三接触密封部(652)为锥面结构或者凹球面结构。