[实用新型]一种柱塞式限压阀有效

专利信息
申请号: 202022604343.2 申请日: 2020-11-12
公开(公告)号: CN213598032U 公开(公告)日: 2021-07-02
发明(设计)人: 唐业和;许仲秋;刘光明;佘笑梅 申请(专利权)人: 湖南机油泵股份有限公司
主分类号: F01M1/16 分类号: F01M1/16
代理公司: 衡阳雁城专利代理事务所(普通合伙) 43231 代理人: 李政科
地址: 421400 湖南省*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 柱塞 式限压阀
【说明书】:

实用新型提供了一种柱塞式限压阀,包括阀体、柱塞、弹簧、密封环、螺塞;阀体上设有阀孔,以及与阀孔相通的第一进油孔、泄油孔和第二进油孔;柱塞包括大径段和小径段,大径段与阀孔为间隙配合,小径段穿过弹簧后插入到密封环内,并与密封环的内孔间隙配合,密封环的外周面与阀孔之间为过渡配合;螺塞包括外侧段和内侧段,外侧段设有外螺纹,内侧段设有径向的通油孔,螺塞内侧端的端面设有一个轴向的盲孔,盲孔与通油孔相交;第一进油孔与阀孔的内侧端相通,泄油孔对应于柱塞大径段的周面,第二进油孔对应于螺塞的内侧段,内侧段与阀孔的内壁之间具有间隙;第一进油孔与第二进油孔均用于接入高压油。本实用新型能避免限压阀在高转速下提前开启。

技术领域

本实用新型涉及内燃机润滑系统,具体来说涉及一种用于机油泵的柱塞式限压阀。

背景技术

内燃机在工作时各摩擦副均需要机油及时提供润滑及冷却散热,目前发动机油泵广泛使用定量泵,定量泵随着发动机转速升高提供的流量也会升高,但是发动机在工作时超过一定的转速所需要的润滑冷却油不会有太大的变化,此时必须将定量泵提供的多余的机油及时泄出,否则过高的机油压力会损坏发动机密封件,且对发动机运行也会产生多余的不必要的阻力,降低发动机工作效率。

传统的发动机油泵会在油泵上布置限压阀对机油的泵出压力进行限制,但是油泵在工作时均存在压力波动,压力波动随着转速升高会逐渐增加,频率也会加快,对限压阀产生多余的冲击,造成限压阀在高转速时提前开启。所以传统的限压阀开启压力在标定时都会规定在某转速下开启,这样在低转速时开启压力会比标定值高,高转速时开启压力又比标定值低,非常不利于发动机机油压力的管理。为了更好的管理机油压力,当前有部分中高端发动机采用了变排量机油泵,变排量机油泵可以根据油道机油压力反馈通过ECU对油泵的排量进行改变,对油泵泵出流量及压力实现精确控制,以此来保证发动机润滑冷却需求,通过变排量还可以实现能耗降低,但是变排量机油泵结构复杂,成本高难以大批量普及推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种柱塞式限压阀,避免限压阀在高转速下提前开启。

为实现上述目的,本实用新型的技术方案是:一种柱塞式限压阀,包括阀体、柱塞、弹簧、密封环、螺塞;所述阀体上设有用于容纳柱塞、弹簧、密封环和螺塞的阀孔,并设有与阀孔相通的第一进油孔、泄油孔和第二进油孔;所述柱塞为阶梯轴,包括大径段和小径段,所述大径段与阀孔内壁之间为间隙配合,所述小径段穿过弹簧后插入到密封环内,所述密封环的内孔与小径段之间为间隙配合,密封环的外周面与阀孔之间为过渡配合;所述螺塞包括外侧段和内侧段,所述外侧段设有外螺纹,所述内侧段设有径向的通油孔,所述螺塞内侧端的端面设有一个轴向的盲孔,所述盲孔与所述通油孔相交;第一进油孔与所述阀孔的内侧端相通,所述泄油孔的开设位置对应于所述大径段的周面,第二进油孔的开设位置对应于所述螺塞的内侧段,所述内侧段与阀孔的内壁之间具有间隙;第一进油孔与第二进油孔均用于接入高压油。

上述技术方案的工作原理是:当机油泵工作达到限压阀标定开启压力时,来自机油泵高压腔的高压油能推动柱塞压缩弹簧并向弹簧侧移动,当大径段的端面移动到泄油孔的位置时,限压阀进入开启模式,油泵高压腔的部分高压油可经泄油孔泄至油底壳,使发动机主油道保持在限压阀标定的开启压力。由于柱塞包括大径段和小径段,这样就会形成一大一小两个柱塞端面,从第一进油孔与第二进油孔进来的高压油分别作用于两个柱塞端面,大柱塞端面受到的油压作用力必然大于小柱塞端面。根据压强计算公式:P=F/S,大柱塞端面受力为F大=P*S大,小柱塞端面受力为F小=P*S小,弹簧压缩力为F′,则F 大=F小+F′。而弹簧力F′会随着弹簧压力呈线性增加,两柱塞端面因为均受高压油的作用,所受的压力波动情况一致,所以随着转速增高,压力波动增加,F小+F′也是非线性增加。从而可以大大改善在高转速下限压阀提前开启的情况,使限压阀的开启压力随转速变化无限变小,让油泵出油口一直保持在恒定的压力供油,这样就可以实现对油泵泵出流量及压力实现精确控制,以此来保证发动机润滑冷却需求,也可以实现能耗降低。

在一个实施例中,所述阀孔从内至外依次装有柱塞、弹簧、密封环、螺塞,所述大径段的端面与第一进油孔相对应。

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