一种用于燃油压力控制的轴流柱塞自力式调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种自力式调节装置，特别是用于燃油压力控制的轴流柱塞自力式调节装置。


背景技术：

2.参见图1，在发动机的燃油管路里，可以采用波纹管自力式控制阀进行压力控制，当压力达到设定值时，阀口开启，使燃油进入回油管路；同样当压力降低到一定值时，阀口要可靠地关闭。
3.以往的波纹管自力式控制阀其阀芯的启闭不仅与介质的压力有关，而且与阀前阀后的压差也有关，从图1可以看出，阀口开启时，波纹管承受外压收缩，对阀芯产生开启阀口的轴向拉力，同时阀芯还受到阀口处由压差形成的盲端推力，方向与波纹管的作用放向相反，阀口的开启需要克服由此形成的反力，为此波纹管的有效截面积需要大一些，以产生足够的轴向力来克服这一阻力，相应地波纹管的外径也较大，由此增大了阀体和相关零件的体积和重量。另外在阀口开启的瞬间，由于压差突然减小，由压差产生的推力也随之突然减小，这种推力的突变会导致阀芯在小开度时的震荡。


技术实现要素：

4.针对上述情况，本实用新型的目的不在于：提供一种用于燃油压力控制的轴流柱塞自力式调节装置；其在调节机构方面采用了对称开口的套筒和轴向运动的柱塞式阀芯，从而使得阀口的启闭与压差的变化无关，流体以轴流对称的方式进入流道，流体的冲击互相抵消，可以使紊流得到有效的抑制。
5.为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：提供一种用于燃油压力控制的轴流柱塞自力式调节装置，结构由端盖、导流锥盖、金属波纹管组件、导流筒、阀体、套筒及o型密封圈组成；其中，端盖和套筒尾部有锥管螺纹的接口，端盖、导流锥盖、波纹管组件、导流筒和阀体与密封圈配合，形成密封流体腔，波纹管组件的内部通过导流锥盖顶部的毛细管与大气相同，形成压力参考腔。
6.端盖和套筒尾部有锥管螺纹的接口，端盖的外圆与阀体通过密封圈形成密封连接，端盖的中心内孔通过密封圈与导流锥盖形成密封连接，导流锥盖与波纹管组件通过焊接或胶接形成密封连接，导流筒通过焊接或胶接与波纹管组件对中连接，介质通过导流筒上的小孔和导流筒与柱塞之间的间隙进入导流筒与波纹管之间，波纹管组件的柱塞与密封圈、套筒、密封圈组成可以启闭的阀口，套筒通过密封圈与阀体形成密封连接，端盖和套筒尾部的锥管螺纹接口作为介质的进出口分别与燃油管路连接。
7.当流体腔内介质的压力小于设定值时，波纹管组件的弹性与介质压力形成的盲端推力相平衡，使波纹管组件前端的柱塞与套筒内的两个o型密封圈接触，使阀口处于关闭状态；当介质的压力逐渐升高，达到和超过设定值时，作用在波纹管组件上的盲端推力逐步增大，进而克服波纹管的弹力，使柱塞后退，脱离前端的密封圈，使阀口打开，介质对称地通过
套筒的窗口进入流道，使流体腔的介质的压力降低，由此形成了一种压力的负反馈调节机制，使流体腔的压力控制在一定范围。
8.本实用新型采用了柱塞式密封和轴流式流道设计，首先是在阀口关闭时，实现了比以往结构更可靠的密封，当柱塞与两个密封环同时接触时，可以实现零泄漏；其次由于柱塞在阀口的启闭过程中，始终处于压力平衡状态，所以阀口的启闭力与阀口前后的压差没有关系，波纹管的动力只需克服柱塞与密封圈之间的摩擦阻力，因此波纹管的直径可以减小，使装置整体的体积和重量减小；压力平衡的机制也使阀口开启时盲端推力的突跳消除，进而避免了小开度下的振荡问题；轴流式流道设计使流体对称地进入流道，使常规流道内由于不对称流体作用产生的的紊流现象得到抑制。
9.本实用新型的有益效果是：采用柱塞式密封和轴流式流道设计，实现零泄漏；压力平衡的机制，使得波纹管直径可以减小，使装置整体的体积和重量减小，且阀口开启时盲端推力的突跳消除，进而避免了小开度下的振荡问题；轴流式流道设计使流体对称地进入流道，使常规流道内由于不对称流体作用产生的的紊流现象得到抑制。
附图说明
10.图1是原波纹管自力式控制阀的结构示意图；
11.图2是本实用新型轴流柱塞自力式调节装置的结构示意图；
12.图3是波纹管组件结构示意图；
13.图中：1、端盖； 2、密封圈；3、密封圈；4、导流锥盖； 5、波纹管组件；5.1、柱塞；5.2、波纹管；5.3、底座；6、导流筒；7、阀体；8、密封圈； 9、密封圈；10、套筒；11、密封圈。
具体实施方式
14.以下通过实施例对本申请进行说明。
15.如图2所示，本实用新型提供一种用于燃油压力控制的轴流柱塞自力式调节装置；结构由端盖1、导流锥盖4、金属波纹管组件、导流筒6、阀体7、套筒10、o型密封圈组成；其中，端盖1和套筒10尾部有锥管螺纹的接口，端盖1的外圆与阀体7通过密封圈2形成密封连接，端盖1的中心内孔通过密封圈3与导流锥盖4形成密封连接，导流锥盖4与波纹管组件5通过焊接或胶接形成密封连接，导流筒6通过焊接或胶接与波纹管组件5对中连接，介质通过导流筒6上的小孔和导流筒与柱塞5.1之间的间隙进入导流筒6与波纹管5.2之间，波纹管组件5的柱塞5.1与密封圈9、套筒10、密封圈11组成可以启闭的阀口，套筒10通过密封圈8与阀体6形成密封连接，端盖和套筒尾部的锥管螺纹接口作为介质的进出口分别与燃油管路连接。
16.在设定的压力以下，柱塞5.1与密封圈9和11同时接触，阀口处于关闭状态，当压力达到设定值以上时，波纹管5.2在外压作用下缩短，拉动柱塞5.1后退，与密封圈11脱离，而与密封圈9保持接触，阀口打开，介质沿箭头方向，通过套筒的对称窗口进入流道；当压力降低到设定点以下时，波纹管5.2伸长，推动柱塞5.1前进，与密封圈11恢复接触，阀口关闭。这个过程形成了压力的自力式调节机制，使阀口前的压力控制在一定的范围。
17.本实用新型实施的时候，端盖1可使用铝合金、铜合金、锌合金等，阀体7可采用铝合金、铜合金、不锈钢等，套筒可采用铝合金，导流锥盖可以采用铜合金或不锈钢材料成形，阀体7与端盖1和套筒10之间可以用铆接的方式连接，在金属波纹管组件5中，波纹管可用铜
合金、不锈钢或精密弹性合金等材料，柱塞5.1可用铝合金、铜合金、不锈钢等材料，底座5.3可以用铜合金、铝合金、不锈钢等材质，波纹管5.2与底座5.3和柱塞5.1的连接可以用焊接、胶结等工艺，波纹管5.2的内径、外径、波数、壁厚等可以根据需要确定，波纹管5.2的有效面积a与刚度k的比值a/k应按照压力控制范围的要求确定，整个组件须保证严密性。波纹管组件5的预压紧力要根据压力控制点的要求确定，压力控制点可以利用标准压力测试仪进行标定。


技术特征：
1.一种用于燃油压力控制的轴流柱塞自力式调节装置，结构由端盖、导流锥盖、金属波纹管组件、导流筒、阀体、套筒及o型密封圈组成；其特征在于：端盖和套筒尾部有锥管螺纹的接口，端盖、导流锥盖、波纹管组件、导流筒和阀体与密封圈配合，形成密封流体腔，波纹管组件的内部通过导流锥盖顶部的毛细管与大气相同，形成压力参考腔；所述端盖和套筒尾部有锥管螺纹的接口，端盖的外圆与阀体通过密封圈形成密封连接，端盖的中心内孔通过密封圈与导流锥盖形成密封连接，导流锥盖与波纹管组件通过焊接或胶接形成密封连接，导流筒通过焊接或胶接与波纹管组件对中连接，介质通过导流筒上的小孔和导流筒与柱塞之间的间隙进入导流筒与波纹管之间，波纹管组件的柱塞与密封圈、套筒、密封圈组成可以启闭的阀口，套筒通过密封圈与阀体形成密封连接，端盖和套筒尾部的锥管螺纹接口作为介质的进出口分别与燃油管路连接。

技术总结
本实用新型提供一种用于燃油压力控制的轴流柱塞自力式调节装置，结构由端盖、导流锥盖、金属波纹管组件、导流筒、阀体、套筒及O型密封圈组成；其中，端盖和套筒尾部有锥管螺纹的接口，端盖、导流锥盖、波纹管组件、导流筒和阀体与密封圈配合，形成密封流体腔，波纹管组件的内部通过导流锥盖顶部的毛细管与大气相同，形成压力参考腔。本实用新型采用柱塞式密封和轴流式流道设计，实现零泄漏；压力平衡的机制，使得波纹管直径可以减小，使装置整体的体积和重量减小，且阀口开启时盲端推力的突跳消除，进而避免了小开度下的振荡问题；轴流式流道设计使流体对称地进入流道，使常规流道内由于不对称流体作用产生的的紊流现象得到抑制。对称流体作用产生的的紊流现象得到抑制。对称流体作用产生的的紊流现象得到抑制。


技术研发人员：高永峰
受保护的技术使用者：太原太航德克森自控工程股份有限公司
技术研发日：2020.12.31
技术公布日：2021/10/8