一种柴油泵用调压阀的制作方法

1.本实用新型涉及调压阀领域，尤其涉及一种柴油泵用调压阀。


背景技术：

2.柴油机是靠压力点燃油液的，所以向柴油机的燃烧室内喷射的油需要具备足够的压力。一般是靠高压柴油泵经喷油器向燃烧室供油，而为了保证能够持续向燃烧室稳定供油，供油泵实际始终处于大油量的供油模式，整个循环过程中，大概90％的燃油会通过旁路返回低压回路，仅有10％左右的燃油会经喷油器供入燃烧室内。
3.随着高压油泵转速的提升，输油叶片泵的泵油流量增多，进入低压回路的燃油量持续加大，其压力也不断增大。此时，主要依靠调压阀调节低压回路压力处于要求范围内，然而调压阀只是缓和压力的升降幅度，却不能阻止压力的变化趋势，即，随着泵转速的加快，调压阀出口侧的压力也会跟着升高，只是会比没有调压阀时上升的缓慢。当调压阀设计的开启压力太小时，则会有过多的燃油经旁路溢流回到输油叶片泵的进油端；而若将调压阀的开启压力设置的较高，泵高转速段的低压回路压力往往又过高,这样对整个低压回路的密封要求变得更高，低压回路的相关部件容易损坏。
4.通常的避免低压回路压力过高的方式是：通过减小弹簧刚度的方法来降低泵高转速段低压回路压力，即，寄希望在同等压力下弹簧能被压缩的更厉害，进而使调压阀有一个更大的开启度，可以在较低的压力情况下流过更多的油量，进而降低低压回路段的油压。但是减小弹簧刚度时，在液压力及其他条件不变的情况下，弹簧的压力应力高，寿命短。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种受力面积可变的调压阀。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种柴油泵用调压阀，包括：阀体、阀芯、弹簧和固定帽，所述阀体内设有一端敞开的内腔，且所述阀体上还设有与内腔连通的通油孔，所述弹簧设于所述内腔内，所述阀芯上设有弹簧限位部，并基于弹簧限位部抵靠在弹簧的靠近所述内腔敞开的一端，所述弹簧限位部的直径小于所述内腔的内径，所述固定帽朝向所述内腔的一侧设有凸台，所述固定帽过盈压合在所述阀体内腔的敞开端，所述固定帽上设有通孔，所述阀芯与所述固定帽的凸台为面接触。
8.与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：
9.在经通孔作用到阀芯上的压力小于弹簧作用到阀芯上的弹力时，接触面密封贴合，在经通孔作用到阀芯上的压力大于弹簧作用到阀芯上的弹力时，阀芯挤压弹簧，使弹簧收缩，阀芯与固定帽凸台之间不再接触，外界阀芯内腔与外界连通。在阀芯与固定帽处于面接触时，外部压强作用到阀芯上的面积仅为通孔的面积，当阀芯与固定帽凸台之间不再接触时，原接触时的接触面暴露在了外部压强下，由此外界压强作用在阀芯上的面积由原来的与通孔面积扩大到通孔面积+接触面的面积，使得在外部压强没有增加的情况下，阀芯受
到的外部压力得到了增加，也就意味着维持阀芯保持开启的压力小于开启压力，即，一旦外部压力达到了开启压力，只有在外部压力降低到比开启压力还要小的时候，阀芯才会再次关闭，至于小多少，可以通过设置不同面积的接触面来实现。换句话说，当外部压力超过开启压力之后，阀芯即刻开启，随后阀芯进入了类似具有更低开启压力的普通调压阀的状态，在外界压力持续增大的过程中，低压回路的压力上升的幅度将低于等同于具有相同开启压力的普通调压阀的幅度。
10.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
11.优选地，所述接触面的面积为通孔面积的1/5-2倍。
12.优选地，所述接触面为圆环形。
13.优选地，所述通油孔的面积为阀体内腔横截面面积的1/3-2倍；
14.优选地，所述阀体外周还设有密封环，所述密封环内设有密封圈。
15.优选地，所述通油孔周向均布于所述阀体上。
16.优选地，至少1个通油孔贯穿所述阀芯与所述固定帽的接触面所在平面，采用上述进一步方案的有益效果是确保阀芯动作的瞬间，调压阀即刻开始泄压。
附图说明
17.图1为本实用新型的柴油泵用调压阀的零件爆炸图；
18.图2为本实用新型的柴油泵用调压阀的剖视结构示意图；
19.图3为本实用新型的柴油泵用调压阀阀芯与固定帽接触面示意图；
20.图4为本实用新型的柴油泵用调压阀阀芯未动作时外部液压力作用在阀芯上的面积示意图；
21.图5为本实用新型的柴油泵用调压阀阀芯动作后外部液压力作用在阀芯上的面积示意图；
22.图6为本实用新型的柴油泵用调压阀与一般调压阀在同一柴油泵不同转速情况下调压曲线对比图；
23.图7为一般调压阀的结构示意图。
24.在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：
25.1、阀体；2、阀芯；3、弹簧；4、固定帽；5、通油孔；6、内腔；7、限位部；8、通孔；l、卸油行程。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
27.首先介绍下现有技术的方案，如图7所示，为传统调压阀的一般结构，阀体1内设有一端开口的内腔6，阀体1上设有与内腔6连通的通油孔5，弹簧3和阀芯2依次设置在内腔6内，阀芯2一端抵靠在弹簧3上，另一端抵靠在设于阀体1上的限位处，随着外部液压力持续增大，阀芯2受液压力的作用开始挤压弹簧3，并在完成一定的卸油行程l后，阀芯2端部到达通油孔5的位置，传导液压力的液压油得以从通油孔5处流过，实现泄压调压，这类方案中，阀芯2在泄压前后，液压力作用在阀芯2上的作用力是不变的，随后随着外部液压力的增加，
调压阀内外的压力也会随着上升，如图6中“一般调压阀”对应的曲线所示。
28.请参照图1、图2所示，其为本实用新型的柴油泵用调压阀的结构示意图。所述柴油泵用调压阀包括：阀体1、阀芯2、弹簧3和固定帽4，所述阀体1内设有一端敞开的内腔6，且所述阀体1上设有6个通油孔5，每个通油孔5的直径为2.6mm，截面积为5.3mm2，阀体1内腔6的直径为6.5mm，截面积为33.16mm2，6个通油孔5总的面积达到阀体1内腔6横截面面积的0.95倍，当然，通油孔5的面积并非必须这么大，只要确保进入阀体1内的油能及时排出即可。所述弹簧3设于所述内腔6内，所述阀芯2上设有锥形与圆台环状的弹簧3限位部7，锥形部分用于定位弹簧3，圆台环状部位用于限位弹簧3，所述阀体1基于弹簧3限位部7抵靠在弹簧3的靠近所述内腔6敞开的一端，所述弹簧3限位部7的直径要小于所述内腔6的内径，以确保弹簧3限位部7与阀体1内腔6的内壁之间留有供油液流通的通道。所述固定帽4朝向所述内腔6的一侧设有凸台，所述固定帽4过盈压合在所述阀体1内腔6的敞开端，所述固定帽4上设有通孔8，所述阀芯2与所述固定帽4的凸台为面接触，且本例中6个通油孔5中，4个通油孔5沿阀体1周向均匀布置，且贯穿所述阀芯2与所述固定帽4的接触面，以确保一旦阀芯2动作，阀芯2与固定帽4脱离接触，调压阀即刻实现泄压调压。
29.如图6所示，传统的调压阀，由于阀芯2作用面面积是固定的，故阀芯2的开启压力与闭合压力是相同的，随着柴油泵转速越来越高，泵出的压力越来越大，当压力增大到阀芯2开启压力之后，柴油泵转速继续提升，但是泵油压力会因为调压阀的调压能力出现一个拐点，即图6中所示泵转速达到约300转时，在此拐点之后，泵油压力相对于拐点之前趋于缓和的线性上升过程，但是整个过程中，更高的转速必然对应更高的压力，这一趋势在任何位置都是适用的。
30.但本方案：随着柴油泵转速的提升，泵油压力持续提升，在油液仅经通孔8作用时，作用面积如图4所示，当油液仅经通孔8作用到阀芯2上的压力小于弹簧3作用到阀芯2上的弹力时，接触面始终保持密封贴合，在油压经通孔8作用到阀芯2上的压力大于弹簧3作用到阀芯2上的弹力时，阀芯2挤压弹簧3，使弹簧3收缩，阀芯2与固定帽4凸台之间不再接触，此时液压力作用到阀芯2上的面积如图5所示，此时外界阀芯2内腔6与外界连通，。
31.如图4所示，在阀芯2与固定帽4处于面接触时，外部压强作用到阀芯2上的面积仅为通孔8的面积，本例中通孔8直径为4.7mm，通孔8截面积为17.34mm2，而当阀芯2与固定帽4凸台之间不再接触时，原接触时的接触面暴露在了外部压强下，外部压强作用到阀芯2上的面积为通孔8的面积+接触面的面积，如图5所示，本例中，接触面的面积为10.36mm2，是通孔8截面积的0.6倍，也就意味着开启瞬间，外部压强作用到阀芯2上的面积达到了初始状态的1.6倍，由此，使得在外部压强没有增加的情况下，阀芯2受到的外部压力得到了增加，也就意味着维持阀芯2保持开启的压力小于开启压力，即，一旦外部压力达到了开启压力，只有在外部压力降低到比开启压力还要小的时候，阀芯2才会再次关闭，至于小多少，可以通过设置不同面积的接触面来实现。换句话说，当外部压力超过开启压力之后，阀芯2即刻开启，随后阀芯2进入了类似具有更低开启压力的普通调压阀的状态，在外界压力持续增大的过程中，低压回路的压力上升的幅度将低于等同于具有相同开启压力的普通调压阀的幅度。图6中可见，“改进调压阀”对应的曲线即为本方案的调压阀，在拐点(转速约300转)之后，阀芯2开启，随后供油油压随着泵转速的提升，在400-1000转期间，随着转速的提升，供油油压实际出现了持平甚至轻微下降的现象，因此，本方案在后续更高转速的情况下，油压会比一
般调压阀(也就是图7所示传统调压阀)控制的油压更低些，比如在4000转时，传统调压阀控制的油压达到8bar，而本方案调压阀控制的油压在7.2bar左右，相当于在同等转速情况下，降低了低压回路中的油压，降低了对低压回路中各零部件的要求。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种柴油泵用调压阀，包括：阀体、阀芯、弹簧和固定帽，所述阀体内设有一端敞开的内腔，且所述阀体上还设有与内腔连通的通油孔，所述弹簧设于所述内腔内，所述阀芯上设有弹簧限位部，并基于弹簧限位部抵靠在弹簧的靠近所述内腔敞开的一端，所述弹簧限位部的直径小于所述内腔的内径，其特征在于，所述固定帽朝向所述内腔的一侧设有凸台，所述固定帽过盈压合在所述阀体内腔的敞开端，所述固定帽上设有通孔，所述阀芯与所述固定帽的凸台为面接触。2.根据权利要求1所述的柴油泵用调压阀，其特征在于，所述阀芯与所述固定帽的接触面的面积为通孔面积的1/5-2倍。3.根据权利要求1所述的柴油泵用调压阀，其特征在于，所述阀芯与所述固定帽的接触面为圆环形。4.根据权利要求1所述的柴油泵用调压阀，其特征在于，所述通油孔的面积为阀体内腔横截面面积的1/3-2倍。5.根据权利要求1所述的柴油泵用调压阀，其特征在于，所述阀体外周还设有密封环，所述密封环内设有密封圈。6.根据权利要求1所述的柴油泵用调压阀，其特征在于，所述通油孔周向均布于所述阀体上。7.根据权利要求1所述的柴油泵用调压阀，其特征在于，至少1个通油孔贯穿所述阀芯与所述固定帽的接触面所在平面。

技术总结
本实用新型公开了一种柴油泵用调压阀，包括：阀体、阀芯、弹簧和固定帽，所述阀体内设有一端敞开的内腔，且所述阀体上还设有与内腔连通的通油孔，所述弹簧设于所述内腔内，所述阀芯上设有弹簧限位部，并基于弹簧限位部抵靠在弹簧的靠近所述内腔敞开的一端，所述弹簧限位部的直径小于所述内腔的内径，其特征在于，所述固定帽朝向所述内腔的一侧设有凸台，所述固定帽过盈压合在所述阀体内腔的敞开端，所述固定帽上设有通孔，所述阀芯与所述固定帽的凸台为面接触。由此，本实用新型的柴油泵用调压阀相对于传统调压阀在同等开启压力、泵体同等转速的情况下调控的压力较低。速的情况下调控的压力较低。速的情况下调控的压力较低。


技术研发人员：傅爱杰 马君 孙超 燕朋博
受保护的技术使用者：博格华纳燃油系统（烟台）有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/23