一種恆壓控制閥的製作方法

2024-02-02 18:07:15

本實用新型涉及流體壓力控制閥技術領域，尤其是涉及能夠及時調節壓力平衡的一種恆壓控制閥。

背景技術：

在藉助於流體壓力工作的機械裝置中，通常需要對流體壓力進行及時調節，以保證機械裝置的正常、高效工作，並延長其使用壽命。例如，在發動機正時鏈條傳動系統中，需要使用到正時鏈條張緊器，這種正時鏈條張緊器是通過內部液壓力緩衝鏈條傳動過程中的振動衝擊，以降低傳動系統中各部件受到的衝擊，延長正時傳動系統的使用壽命，確保傳動的精確與可靠，並減少傳動噪音，提高駕乘的舒適性。

但是，在發動機正時鏈條傳動系統工作過程中，如果發動機工況突變時，正時鏈條張緊器中的柱塞將受到劇烈衝擊，使正時鏈條張緊器的高壓腔內產生持續高壓，該高壓壓力如果無法及時釋放，將對正時鏈條、導軌產生極大的反向載荷。由於現有技術中的導軌通常是採用塑料製成，其抗磨損性及耐高溫性都遠低於金屬製成的正時鏈條，因此，如果發動機正時鏈條傳動系統長期處於大的衝擊載荷這種工況下工作，將使導軌被摩擦出凹槽或者高低不平的表面，從而導致導軌的導向性變差，進而使正時鏈條在傳動時的振動加劇，導致發動機正時鏈條傳動系統的工況更加不穩定，並使正時鏈條、導軌的磨損加劇，導致發動機正時鏈條傳動系統的工作壽命減短。如果正時鏈條因磨損而拉長，可能會出現跳齒或者斷裂風險，使發動機停止工作或者損壞。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種恆壓控制閥，當其進、出口端的流體壓力之差超過設定值時，能夠及時進行自動洩壓或者增壓，以使其進、出口端的流體壓力之差處於恆定狀態。

本實用新型要解決的技術問題採用以下技術方案來實現：一種恆壓控制閥，包括均為中空腔體結構的閥座和閥蓋，在閥座上形成與其內腔相通的主通孔，在閥蓋上形成與其內腔相通的第一通孔，在閥蓋內腔中安裝閥球和活動座，所述活動座上形成貫通活動座的流體通道，在活動座側壁上形成與所述流體通道相通的第二通孔；所述閥蓋與閥座之間形成固定密封結構，在閥球與閥蓋之間安裝第二級彈簧，在活動座與閥座之間安裝第一級彈簧，且閥球與活動座之間、活動座與閥蓋之間分別形成接觸密封結構。

優選地，所述第二級彈簧的剛度小於第一級彈簧的剛度。

優選地，所述閥球與活動座之間的開啟間隙設置為0.2mm-0.6mm。

優選地，所述閥蓋底部形成折邊密封部，所述折邊密封部與閥座之間形成固定密封結構。

優選地，所述閥蓋內腔中形成第一定位凸起，所述第一定位凸起與第二級彈簧之間形成套接結構。

優選地，所述第一定位凸起的外表面形成為凸球面結構。

優選地，所述閥蓋內腔壁上形成第一接觸密封部，所述活動座外表面上形成第二接觸密封部，所述第一接觸密封部與第二接觸密封部之間形成面接觸密封結構。

優選地，所述閥蓋內腔壁上的第一接觸密封部為錐面結構，所述活動座外表面上的第二接觸密封部為錐面結構或者球面結構。

優選地，所述活動座頂部形成第三接觸密封部，所述第三接觸密封部與閥球之間形成面接觸密封結構。

優選地，所述活動座頂部的第三接觸密封部為錐面結構或者凹球面結構。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：當恆壓控制閥進、出口端的流體壓力之差超過設定值時，通過閥球、活動座與第一級彈簧、第二級彈簧的相互配合，既可以使閥球與活動座之間保持密封狀態且活動座與閥蓋之間解除密封狀態，以便恆壓控制閥及時進行自動洩壓；也可以使閥球與活動座之間解除密封狀態且活動座與閥蓋之間保持密封狀態，以便恆壓控制閥及時進行自動增壓，因此，可以方便地實現恆壓控制閥的進、出口端的流體壓力之差處於恆定狀態。

附圖說明

圖1為帶恆壓控制閥的正時鏈條張緊器的立體構造圖。

圖2為圖1所示的帶恆壓控制閥的正時鏈條張緊器的剖視圖。

圖3為本實用新型一種恆壓控制閥的立體構造圖。

圖4為本實用新型一種恆壓控制閥的結構爆炸圖。

圖5為本實用新型一種恆壓控制閥的剖視圖。

圖6為圖5所示的恆壓控制閥中的閥蓋的剖視圖。

圖7為帶恆壓控制閥的正時鏈條張緊器的工作原理圖(處於恆壓工作狀態)。

圖8為帶恆壓控制閥的正時鏈條張緊器的工作原理圖(處於洩壓工作狀態)。

圖9為帶恆壓控制閥的正時鏈條張緊器的工作原理圖(處於增壓工作狀態)。

圖中標記：1-殼體，2-柱塞，3-插銷，4-復位彈簧，5-張緊器高壓腔，6-恆壓控制閥，7-張緊器進油孔，61-閥球，62-閥座，63-閥蓋，64-第一級彈簧，65-活動座，66-第二級彈簧，621-主通孔，631-第一通孔，632-第一定位凸起，633-第一接觸密封部，634-折邊密封部，651-第二接觸密封部，652-第三接觸密封部，653-第二通孔，654-第二定位凸起。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

如圖3、圖4、圖5所示的恆壓控制閥，主要包括均為中空腔體結構的閥座62和閥蓋63，在閥座62上形成與其內腔相通的主通孔621，在閥蓋63上形成與其內腔相通的第一通孔631；優選地，所述的第一通孔631可以設置若干個，該若干個第一通孔631最好是環閥蓋63均勻分布。在閥蓋63內腔中安裝閥球61和活動座65，所述活動座65上形成貫通活動座65的流體通道，在活動座65側壁上形成與所述流體通道相通的第二通孔653；優選地，所述第二通孔653可以設置若干個，該若干個第二通孔653最好是環活動座65均勻分布。所述閥蓋63與閥座62之間通過過盈配合方式形成固定密封結構；優選地，如圖6所示，在閥蓋63底部通過折邊形成一體化結構的折邊密封部634，所述折邊密封部634與閥座62之間再通過過盈配合方式形成固定密封結構。在閥球61與閥蓋63之間安裝第二級彈簧66，在活動座65與閥座62之間安裝第一級彈簧64。所述的閥球61與活動座65之間、活動座65與閥蓋63之間分別形成接觸密封結構，也即，當閥球61與活動座65之間相互接觸時，閥球61覆蓋活動座65上的流體通道，此時，在閥球61與活動座65之間的相互接觸部位形成密封狀態，而當閥球61與活動座65相互分開時，閥球61與活動座65之間的密封狀態解除。同樣地，當活動座65與閥蓋63之間相互接觸時，在閥蓋63與活動座65之間的相互接觸部位形成密封狀態，而當閥蓋63與活動座65相互分開時，閥蓋63與活動座65之間的密封狀態解除。

下面以上述的恆壓控制閥在正時鏈條張緊器中的應用為例，來具體說明本實用新型的恆壓控制閥的壓力調節原理。

如圖1、圖2所示的正時鏈條張緊器，主要包括殼體1、柱塞2、復位彈簧4和恆壓控制閥6，所述的柱塞2與殼體1內腔配合併形成油壓阻尼間隙，通常，所述柱塞2外圓與殼體1內腔之間設置0.02mm-0.06mm的間隙；所述柱塞2與殼體1之間形成張緊器高壓腔5，在殼體1內腔底部固定安裝恆壓控制閥6，所述恆壓控制閥6中的閥座62與殼體1之間通過過盈配合方式形成固定密封結構，所述恆壓控制閥6上的主通孔621與殼體1上的張緊器進油孔7相通，所述恆壓控制閥6上的第一通孔631與張緊器高壓腔5相通。所述復位彈簧4安裝在恆壓控制閥6與柱塞2之間。

所述的正時鏈條張緊器應用於發動機正時鏈條傳動系統中，通常，在安裝張緊器之前，採用插銷3與殼體1配合來限制柱塞2彈出，如圖2所示，在張緊器安裝到位後，拔掉插銷3，柱塞2即在復位彈簧4的彈性力作用下相對於殼體1彈出，並頂緊發動機正時鏈條傳動系統中的導軌而達到工作狀態。在發動機正時鏈條傳動系統工作過程中，發動機機油從張緊器進油孔7進入張緊器，系統傳動所產生的振動作用在柱塞2上，所述柱塞2的運動為往復運動。

如圖9所示，先設定主通孔621所在端為恆壓控制閥6的進口端，設定第一通孔631所在端為恆壓控制閥6的出口端。在發動機正常工作過程中，所述閥球61與活動座65之間、活動座65與閥蓋63之間分別形成接觸密封狀態，此時，發動機機油不會從張緊器進油孔7進入張緊器高壓腔5，如圖7所示，也即，所述恆壓控制閥6的進、出口端的流體壓力之差沒有超過其設定值時，其進、出口端的流體壓力之差處於恆定狀態。

但是，當發動機工況突變，柱塞2相對於殼體1向後運動時，張緊器高壓腔5的容積變小，並產生正壓，使張緊器高壓腔5內的壓力陡增，恆壓控制閥6出口端的流體壓力大於進口端的流體壓力，當恆壓控制閥6的進、出口端的流體壓力之差超過其設定值時，張緊器高壓腔5內的液壓油將通過第一通孔631並推動閥球61相對於殼體1向下移動，再由閥球61推動活動座65並壓縮第一級彈簧64，活動座65相對於殼體1向下移動並脫離閥蓋63，此時，閥球61與活動座65之間的密封狀態仍然保持，而活動座65與閥蓋63之間的密封狀態則解除，因此，在張緊器高壓腔5、第一通孔631、主通孔621之間形成了一條洩壓通道，張緊器高壓腔5中的機油得以依次流經第一通孔631、活動座65與閥蓋63之間的間隙、第二通孔653而進入活動座65上的流體通道，再通過主通孔621洩出，如圖8所示，從而使張緊器高壓腔5內的油壓下降，直至恢復到設定值，以保證張緊器高壓腔5內的壓力處於恆壓狀態，此時，恆壓控制閥6的進、出口端的流體壓力之差也處於恆定狀態。

當發動機工況突變，柱塞2相對於殼體1向前運動時，張緊器高壓腔5的容積變大，壓力下降，當張緊器高壓腔5內的壓力低於設定值時，恆壓控制閥6出口端的流體壓力小於進口端的流體壓力，當恆壓控制閥6的進、出口端的流體壓力之差超過其設定值時，發動機機油從張緊器進油孔7進入張緊器，並通過主通孔621進入閥蓋63，推動活動座65相對於殼體1向上移動，直至活動座65與閥蓋63之間恢復密封狀態，發動機機油在頂開閥球61後，閥球61壓縮第二級彈簧66而相對於殼體1向上移動，使閥球61與活動座65之間的密封狀態解除，因此，發動機機油得以經過活動座65上的流體通道並從閥球61與活動座65之間的間隙流入到張緊器高壓腔5中，如圖9所示，從而使張緊器高壓腔5內的油壓持續升高，直至恢復到設定值，以保證張緊器高壓腔5內的壓力處於恆壓狀態，此時，恆壓控制閥6的進、出口端的流體壓力之差也處於恆定狀態。

在恆壓控制閥6工作過程中，為了增強閥球61的運動穩定性，並使第二級彈簧66、第一級彈簧64的力值變化更加平穩，可以在閥蓋63內腔中形成第一定位凸起632，優選地，所述的第一定位凸起632的外表面形成為凸球面結構，如圖6所示，所述第一定位凸起632與第二級彈簧66之間形成套接結構，從而可以對第二級彈簧66進行有效地定位、限位。另外，可以在活動座65底部形成第二定位凸起654，優選地，所述第二定位凸起654採用中空圓柱體結構，所述第二定位凸起654與第一級彈簧64之間形成套接結構，如圖4、圖5所示，以更好地對第一級彈簧64進行有效地定位、限位。

為了增強恆壓控制閥6的密封性能，提高恆壓控制閥6的控制精度，可以在閥蓋63內腔壁上形成第一接觸密封部633，如圖6所示，在活動座65外表面上形成第二接觸密封部651，且第一接觸密封部633與第二接觸密封部651之間形成面接觸密封結構，如圖5所示。優選地，所述第一接觸密封部633設計為錐面結構，所述第二接觸密封部651設計為錐面結構或者球面結構。同樣地，在活動座65頂部形成第三接觸密封部652，所述第三接觸密封部652與閥球61之間形成面接觸密封結構。優選地，所述第三接觸密封部652設計為錐面結構或者凹球面結構。為了進一步地提高恆壓控制閥6的控制精度，所述閥球61與活動座65之間的開啟間隙最好設置為0.2mm-0.6mm，所述的第二級彈簧66的剛度最好是小於第一級彈簧64的剛度；另外，採用這樣的結構設計後，還可以很好地防止該帶恆壓控制閥的正時鏈條張緊器在工作過程中提前洩壓，從而確保張緊器高壓腔5內的壓力處於恆壓狀態。

需要說明的是，本實用新型的恆壓控制閥並不限於應用在正時鏈條張緊器中，其還能適用於其他需要對流體壓力進行及時調節的工作場合，例如，在流體管道中，通過設置本實用新型的恆壓控制閥，可以使該恆壓控制閥的進、出口端的流體壓力之差保持在恆定狀態，從而有利於保證流體管道中的流體流動的勻速流動性和流量穩定性。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，應當指出的是，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。