一种阀组件及发动机的制作方法

1.本实用新型涉及动力设备技术领域，特别涉及一种阀组件及发动机。


背景技术：

2.发动机在持续运行过程中，需要对活塞进行冷却，以防止其温度过高，导致活塞损坏，工作性能下降。而在无需冷却时，停止向活塞供应冷却介质，此时会导致连杆小头及销座无法得到有效润滑。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种阀组件及发动机，用于缓解连杆小头及销座等部件无法得到有效润滑的问题。
4.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.第一方面，提供一种阀组件，该阀组件包括：阀座和阀芯，所述阀座内设有进油道和出油道，所述阀芯可在第一极限位置和第二极限位置之间移动；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯避让开所述进油道和所述出油道之间的油路，以使所述进油道和所述出油道以最大流量导通，利用所述出油道持续地向下游供应油类冷却介质，便于实现活塞等部件的充分冷却；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯部分封堵所述进油道和所述出油道之间的油路，并形成常通间隙，以使所述进油道和所述出油道以最小流量导通，通过微量持续供油，缓解连杆小头及销座等部件无法得到有效润滑的问题。
6.可选地，所述阀座具有阀道，所述阀芯沿所述阀道的轴向滑动配合于所述阀道内，以在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间移动；所述进油道与所述阀道的轴向上的一端连通，所述出油道通过位于所述阀道的内壁面的第一油口与所述阀道连通；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯避让开所述第一油口，当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯部分封堵所述第一油口，并与所述第一油口的内壁形成所述常通间隙。
7.可选地，所述出油道包括环绕所述阀道的第一环形段，以及连接所述第一环形段的第一延伸段，其中，所述第一环形段与所述第一油口连通。
8.可选地，当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯在轴向上位于所述第一油口远离所述进油道的一侧；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯的外周面部分遮蔽所述第一油口。
9.可选地，所述阀座还具有卸油道；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯完全封堵所述进油道和所述卸油道之间的油路；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯避让开所述进油道和所述卸油道之间的油路，以使所述进油道和所述卸油道导通。
10.可选地，所述卸油道通过位于所述阀道的内壁面的第二油口与所述阀道连通；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯完全封堵所述第二油口；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯避让开所述第二油口。
11.可选地，所述卸油道包括环绕所述阀道的第二环形段，以及连接所述第二环形段
的第二延伸段，其中，所述第二环形段与所述第二油口连通。
12.可选地，所述阀芯内具有空心结构，且所述空心结构在阀芯的轴向上靠近所述进油道的一端与所述阀道连通，所述阀芯具有贯穿所述阀芯的外周面和所述空心结构的过油孔；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯的外周面遮蔽所述第二油口；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯的过油孔与所述第二油口连通。
13.可选地，所述阀组件还包括控制器、驱动件和弹性复位件；所述控制器用于控制所述驱动件驱动所述阀芯由所述第一极限位置向所述第二极限位置移动；所述弹性复位件用于为所述阀芯提供由所述第二极限位置回复至所述第一极限位置的弹性复位力。
14.第二方面，提供一种发动机，该发动机包括：油底壳、活塞和上述任一技术方案所述的阀组件，所述进油道的进口与所述油底壳连通，所述出油道的出口与所述活塞的冷却油道连通；当所述阀组件包括所述卸油道时，所述卸油道的出口与所述油底壳连通。
15.与现有技术相比，所述的发动机与所述的阀组件具有相同的技术优势，在此不再赘述。
附图说明
16.图1为本技术实施例提供的阀组件当阀芯处于第一极限位置时的示意图；
17.图2为本技术实施例提供的阀组件当阀芯处于第二极限位置时的示意图；
18.图3表示出图1中阀芯的结构示意图；
19.图4表示出本技术实施例提供的阀组件的控制流程图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.结合图1和图2：
22.该阀组件包括：阀座1和阀芯2，阀座1内设有进油道a和出油道b，阀芯2可在第一极限位置和第二极限位置之间移动；当阀芯2处于第一极限位置时，阀芯2避让开进油道a和出油道b之间的油路，以使进油道a和出油道b以最大流量导通，利用出油道b持续地向下游供应油类冷却介质，便于实现活塞等部件的充分冷却；当阀芯2处于第二极限位置时，阀芯2部分封堵进油道a和出油道b之间的油路，并形成常通间隙g，以使进油道a和出油道b以最小流量导通，通过微量持续供油，缓解连杆小头及销座等部件无法得到有效润滑的问题。
23.在一个具体的实施例中，阀芯2在第一极限位置和第二极限位置之间移动的方式可以有多种，可以沿直线滑动，也可以是转动，下面以沿直线滑动为例。
24.结合图1至图3，阀座1具有阀道w，阀芯2沿阀道w的轴向l滑动配合于阀道w内，以在第一极限位置和第二极限位置之间移动，有利于阀芯2在阀道w内稳定地移动，并可以在任何位置停下来；进油道a与阀道w的轴向l上的一端连通，在图1和图2中，阀道w的左端与进油道a连通，出油道b通过位于阀道w的内壁面的第一油口k1与阀道w连通；当阀芯2处于第一极限位置时，阀芯2避让开第一油口k1，进油道a进入的油经第一油口k1进入出油道b，将油排
到活塞进行散热，当阀芯2处于第二极限位置时，阀芯2部分封堵第一油口k1，并与第一油口k1的内壁形成常通间隙g，通过微量持续供油，缓解连杆小头及销座等部件无法得到有效润滑的问题。该结构中，可以在滑动的阀芯的阀组件的基础上，将阀芯2在第一极限位置时与第一油口k1的位置关系进行上述调整，便于充分利用已有加工设备和工艺。
25.在一个具体的实施例中，出油道b的具体形式可以有多种，出油道b包括环绕阀道w的第一环形段b2，以及连接第一环形段b2的第一延伸段b1；在图1和图2中，阀座1包括座体11和内部固定座12，座体11内部设有安装镂空t，安装镂空t大致呈圆柱形，内部固定座12大致呈圆柱形，并与安装镂空t同轴地安装于安装镂空t内，内部固定座12的外周面与安装镂空t的内壁过盈配合，进油道a、出油道b以及后文的卸油道c均依次间隔排布于座体11内，并与安装镂空t连通，内部固定座12的外周面设有环绕阀道w的第一环形槽，第一环形槽与安装镂空t的内壁配合围成上述第一环形段b2，第一环形槽的槽底形成贯穿至阀道w的第一油口k1，从而，第一环形段b2与第一油口k1连通。通过在内部固定座12的外周面开设第一环形槽，再将其安装至安装镂空t内，制作工艺难度低，便于对各个零件分开加工并最后组装。
26.出油道b与第一环形槽对齐并连通，进油道a与安装镂空t的左侧端口连通，阀道1流出的油可以第一油口k1流出后沿第一环形槽环绕阀道1流动至出油道b，无需将第一油口k1与出油道b直接对准，安装难度较低。
27.在一个具体的实施例中，避让开第一油口k1的形式可以有多种，当阀芯2处于第一极限位置时，阀芯2在轴向l上位于第一油口k1远离进油道a的一侧，以避让开第一油口k1，使进油道a内的油经阀道1进入第一油口k1，并进入出油道b；也可以通过在阀芯2的侧壁设置通油孔，通过通油孔与第一油口k1的对齐实现连通；当阀芯2处于第二极限位置时，阀芯2的外周面部分遮蔽第一油口k1，以形成常通间隙g，保持微量流动的油进入出油道b。
28.在一个具体的实施例中，阀座1还具有卸油道c；当阀芯2处于第一极限位置时，阀芯2完全封堵进油道a和卸油道c之间的油路，使油不经卸油道c卸掉，而是进入出油道b；当阀芯2处于第二极限位置时，阀芯2避让开进油道a和卸油道c之间的油路，以使进油道a和卸油道c导通，实现泄流、降压力，机油泵送功耗随之降低，实现节能，活塞无需冷却时，可以缓解润滑系统压力高的问题。通过阀芯2和阀座1的协调设计，实现常通间隙g的小间隙和常通间隙g的大间隙同时存在，降低系统压力。
29.在一个具体的实施例中，卸油道c通过位于阀道w的内壁面的第二油口k2与阀道w连通；当阀芯2处于第一极限位置时，阀芯2完全封堵第二油口k2；当阀芯2处于第二极限位置时，阀芯2避让开第二油口k2。
30.当阀芯2处于第一极限位置时，阀芯2完全封堵第二油口k2，进油道a进入的油无法经第二油口k2进入卸油道c，而是流向出油道b，当阀芯2处于第二极限位置时，阀芯2避让开第二油口k2，以通过卸油道c泄压。该结构中，可以在滑动的阀芯3的阀组件的基础上，通过加工出第二油口k2，通过阀芯2处于不同的位置便可以实现连通或者封堵，便于充分利用已有加工设备和工艺。
31.在一个具体的实施例中，卸油道c包括环绕阀道w的第二环形段c2，以及连接第二环形段c2的第二延伸段c1，其中，第二环形段c2与第二油口k2连通。其效果和形成方式可以参考第一环形段b2和第一延伸段b1。
32.参考图3，在一个具体的实施例中，阀芯2内具有空心结构v，且空心结构v在阀芯2
的轴向l上靠近进油道a的一端与阀道w连通，阀芯2具有贯穿阀芯2的外周面和空心结构v的过油孔m；当阀芯2处于第一极限位置时，阀芯2的外周面遮蔽第二油口k2，以防止卸油降压；当阀芯2处于第二极限位置时，阀芯2的过油孔m与第二油口k2连通，进油道a的油经空心结构v、过油孔m、第二油口k2进入卸油道c，实现泄压。
33.结合图1至图4，在一个具体的实施例中，阀组件还包括控制器、驱动件和弹性复位件3；控制器用于控制驱动件(如电磁铁)驱动阀芯2由第一极限位置向第二极限位置移动，具体可以根据全map标定数据进行控制，控制器可以利用pwm信号控制驱动件驱动阀芯2停留在不同位置，控制弹性复位件3的压缩位移量，实现不同的开度大小，调整卸油和出油的比例；弹性复位件3(如弹簧)用于为阀芯2提供由第二极限位置回复至第一极限位置的弹性复位力，以便于自动回复至第一极限位置。控制器还可以通过液位计获得进油道a内的油位，根据液位计的液压信号确定是否驱动阀芯2以及阀芯2的移动量。以上便于实现对阀组件的出油量和卸油量进行自动控制。
34.参考图3，阀芯2由围壁2围成，左端镂空，来与阀道w连通，右端则设有堵盖，当阀芯2处于第一极限位置时，堵盖与阀道w的右端壁保持一定间隙，同时有结构限制阀芯2继续左移，当阀芯2处于第二极限位置时，堵盖与阀道w的右端壁接触，限制阀芯继续向右移动。
35.弹性复位件3为弹簧时，一端与内部固定座12连接，另一端位于空心结构v内，并与阀芯2的堵盖固定。阀组件具有断电保护功能，驱动件通电后阀芯2压缩，实现出油道b有效截流；驱动件断电后弹簧回位，出油道b具备最大流通能力。
36.基于相同的发明构思，本技术实施例还提供一种发动机。
37.该发动机包括：油底壳、活塞和上述实施例提供的阀组件，进油道a的进口与油底壳连通，出油道b的出口与活塞的冷却油道连通；当阀组件包括卸油道c时，卸油道c的出口与油底壳连通。其效果参考前文的阀组件。
38.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种阀组件，其特征在于，包括：阀座和阀芯，所述阀座内设有进油道和出油道，所述阀芯可在第一极限位置和第二极限位置之间移动；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯避让开所述进油道和所述出油道之间的油路，以使所述进油道和所述出油道以最大流量导通；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯部分封堵所述进油道和所述出油道之间的油路，并形成常通间隙，以使所述进油道和所述出油道以最小流量导通。2.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述阀座具有阀道，所述阀芯沿所述阀道的轴向滑动配合于所述阀道内，以在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间移动；所述进油道与所述阀道的轴向上的一端连通，所述出油道通过位于所述阀道的内壁面的第一油口与所述阀道连通；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯避让开所述第一油口，当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯部分封堵所述第一油口，并与所述第一油口的内壁形成所述常通间隙。3.根据权利要求2所述的阀组件，其特征在于，所述出油道包括环绕所述阀道的第一环形段，以及连接所述第一环形段的第一延伸段，其中，所述第一环形段与所述第一油口连通。4.根据权利要求2所述的阀组件，其特征在于，当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯在轴向上位于所述第一油口远离所述进油道的一侧；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯的外周面部分遮蔽所述第一油口。5.根据权利要求2所述的阀组件，其特征在于，所述阀座还具有卸油道；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯完全封堵所述进油道和所述卸油道之间的油路；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯避让开所述进油道和所述卸油道之间的油路，以使所述进油道和所述卸油道导通。6.根据权利要求5所述的阀组件，其特征在于，所述卸油道通过位于所述阀道的内壁面的第二油口与所述阀道连通；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯完全封堵所述第二油口；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯避让开所述第二油口。7.根据权利要求6所述的阀组件，其特征在于，所述卸油道包括环绕所述阀道的第二环形段，以及连接所述第二环形段的第二延伸段，其中，所述第二环形段与所述第二油口连通。8.根据权利要求6所述的阀组件，其特征在于，所述阀芯内具有空心结构，且所述空心结构在阀芯的轴向上靠近所述进油道的一端与所述阀道连通，所述阀芯具有贯穿所述阀芯的外周面和所述空心结构的过油孔；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯的外周面遮蔽所述第二油口；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯的过油孔与所述第二油口连通。9.根据权利要求6所述的阀组件，其特征在于，所述阀组件还包括控制器、驱动件和弹性复位件；所述控制器用于控制所述驱动件驱动所述阀芯由所述第一极限位置向所述第二极限
位置移动；所述弹性复位件用于为所述阀芯提供由所述第二极限位置回复至所述第一极限位置的弹性复位力。10.一种发动机，其特征在于，包括：油底壳、活塞和权利要求1至9任一项所述阀组件，所述进油道的进口与所述油底壳连通，所述出油道的出口与所述活塞的冷却油道连通；当所述阀组件包括所述卸油道时，所述卸油道的出口与所述油底壳连通。

技术总结
本实用新型涉及动力设备技术领域，公开一种阀组件及发动机，阀组件包括：阀座和阀芯，所述阀座内设有阀道、进油道和出油道，所述阀芯可在第一极限位置和第二极限位置之间移动；当所述阀芯处于所述第一极限位置时，所述阀芯避让开所述进油道和所述出油道之间的油路，以使所述进油道和所述出油道以最大流量导通，利用所述出油道持续地向下游供应油类冷却介质，便于实现活塞等部件的充分冷却；当所述阀芯处于所述第二极限位置时，所述阀芯部分封堵所述进油道和所述出油道之间的油路，并形成常通间隙，以使所述进油道和所述出油道以最小流量导通，通过微量持续供油，缓解连杆小头及销座等部件无法得到有效润滑的问题。部件无法得到有效润滑的问题。部件无法得到有效润滑的问题。


技术研发人员：崔永 王超 宗红霞 张林川
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/10/20