专利名称：压缩气体旁通阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械领域，特别涉及一种用于涡轮增压发动机的压缩气体旁通阀。
背景技术：
目前，已有大量的应用于汽车技术领域中的电子阀。其中，应用较多的是真空阀，这种真空阀的缺点是尺寸大，并且其由于需要真空管道、阀门等附件而结构复杂。真空阀的另一缺点在于，响应时间长。
实用新型内容本实用新型解决的问题是提供一种压缩气体旁通阀，其中该压缩气体旁通阀结构简单并且在具有较小尺寸的同时提高了性能。为了解决上述问题，本实用新型提供的压缩气体旁通阀包括:可动的阀芯，该可动的阀芯包括阀头和与该阀头浮动连接的衔铁；用于将所述阀头偏压到非致动位置的弹性部件；在所述衔铁的外周上套置有轴套，所述轴套用于对所述衔铁的运动进行引导；至少部分地包围所述轴套的线轴，线圈卷绕设置在线轴上。本实用新型的压缩气体旁通阀采用电磁阀产生电磁力作为驱动，并且具有更小尺寸、结构简单、性能更加优越。与现有技术相比，本实用新型的压缩气体旁通阀具有以下优点:基于现有技术中的成熟的电磁阀技术，采用电磁阀产生电磁力代替真空作为驱动，设计出具有更小尺寸、结构简单、性能更加优越的压缩气体旁通阀。
图1示出具有根据本实用新型的压缩气体旁通阀的压缩气体回流管路的布置结构。图2示意性地示出了根据本实用新型的压缩气体旁通阀的一实施例的剖视图。图3示意性地示出了压缩气体旁通阀的一实施例的各部件的分解图。图4示意性地示出具有导磁套筒的电磁阀与不具有导磁套筒的电磁阀的性能曲线对比图。图5示出了在该电磁阀的一实施方式中的线圈的示意性视图。图6示出了全封闭式线圈与非封闭式线圈的性能曲线对比图；图7示出了阀头和衔铁通过DGBB轴承浮动连接的示意图；图8和图9示出了阀头和衔铁以卡扣方式浮动连接的示意图；图10示出了图2的阀头和衔铁直接浮动连接的局部放大示意图。
具体实施方式
下面参照附图描述根据本实用新型的实施例的压缩气体旁通阀。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。在现代的机动车辆中日益大量地使用涡轮增压发动机，即具有涡轮增压器的发动机，以提高能效。在涡轮增压发动机中，由排气推动涡轮增压器的设置在排气管路中的涡轮机，同时使与涡轮机连接的空气压缩机对进气实施压缩。经压缩的空气(以下简称压缩空气)经压缩空气中冷器到达节气门，从而进入发动机汽缸中进行燃烧。图1示出具有根据本实用新型的压缩气体旁通阀的压缩气体回流管路的布置结构。根据本实用新型，在压缩空气中冷器上游设有一与空气压缩机并联的压缩气体回流管路，以使经压缩的气体能够从空气压缩机的出口回流到空气压缩机的入口。压缩气体的回流能够防止气流喘振，从而防止由喘振的抖动引起的对涡轮叶片的损伤。另外，压缩气体的回流还能够允许涡轮继续转动以减少加速时涡轮的滞后并且保护节气门。如图1所示，在压缩气体回流管路中设有压缩气体旁通阀。当压缩气体旁通阀不被通电时，压缩气体旁通阀使回流管路关闭。在这种情况下，压缩空气经压缩空气中冷器、节气门、进气歧管进入发动机气缸中。当压缩气体旁通阀被通电时，压缩气体旁通阀使回流管路打开，压缩空气可以通过压缩气体旁通阀回流到空气压缩机的进气端。图2和图3分别示意性地示出根据本实用新型的压缩气体旁通阀的一实施例的剖视图以及部件分解视图。如图2-3所示，压缩气体旁通阀I包括可动的阀芯和用于将可动的阀芯偏压到非致动位置的弹性部件4，该可动的阀芯包括阀头2和衔铁3。如图2和图10所示，阀头2和衔铁3可以直接浮动连接，在图10中可以清楚地看到便于阀头2和衔铁3浮动的圆球结构，该圆球结构应是阀头2相对衔铁3—侧的凸起。或者，如图7所示，阀头2和衔铁3可以通过支承装置、例如DGBB轴承15 (深沟球轴承)浮动连接，DGBB轴承与阀头2卡扣连接，DGBB轴承与衔铁3过盈压装连接，可以通过调整DGBB轴承的游隙来实现阀头2和衔铁3的相对浮动。或者，如图8和图9所示，阀头2和衔铁3以卡扣方式浮动连接，具体地，阀头2和衔铁3可以借助于碗形连接件25以卡扣方式浮动连接，碗形连接件25的外周连接至阀头2，碗形连接件25的中央具有通孔，衔铁3卡接在该通孔中。该弹性部件4例如是螺旋压缩弹簧。当压缩气体旁通阀I断电时，该阀头2在重力和弹性部件4的作用下向下压在一阀座(未示出)上，从而使气体通路关闭。在衔铁3的外周上套置有轴套7，利用该轴套7作为衔铁3运动的导向结构。压缩气体旁通阀I还包括至少部分地包围轴套7的线轴5。线圈6卷绕设置在线轴5上。另外，可以设有用于增强压缩气体旁通阀I磁力的多个定子，例如设置在衔铁3上方的第一定子10以及围绕该衔铁设置的环状的第二定子11。各定子由导磁材料制成。当压缩气体旁通阀I被通电时，由第一定子10、第二定子11、衔铁3形成磁路，在线圈6产生的电磁力作用下、衔铁3向上移动，同时带动阀头2上移，使压缩气体旁通阀I打开从而使气体通路开通。[0024]压缩气体旁通阀I还包括包围线圈6的外壳16、包围外壳16的外封装件17和围绕阀头2的护罩18。优选地，外壳16由导磁材料制成以增强磁力并且和线圈6共同构成全封闭式的线圈结构。在外封装件17与护罩18之间设有用于密封的密封件、例如O型圈19。在护罩18与阀头2之间设有密封件、例如V型环21。在一有利的实施方式中，压缩气体旁通阀I的衔铁3是圆柱形的。在一有利的实施方式中，在轴套7的内周壁上设有润滑层以便于对衔铁3进行导向、同时降低运动阻力。通过这种设计，衔铁3本身无需被另外地镀有润滑层，从而降低了成本。在一有利的变型方案中，轴套7由导磁材料制成，由此，增加了电磁阀的磁力，提升了性能。在一有利的变型方案中，在轴套7和线轴5之间套装有一套筒8，例如过盈配合方式压装该套筒8。这种结构有益于压缩气体旁通阀I磁力的提升，优化性能。在一有利的变型方案中，该套筒8由导磁材料制成。由此，不仅可以为定子结构提供更大的优化空间，而且本身采用导磁材料对性能的提升也起到了一定的作用。图4示意性地示出具有导磁套筒的电磁阀与不具有导磁套筒的电磁阀的性能曲线对比图，由图4可以看出，在相同的条件下，在不改变电磁阀尺寸的条件下，可使磁力整体提升约53.8%。相应地，在相同的磁力供应条件下，也能减小压缩气体旁通阀I的尺寸。在一有利的实施方式中，衔铁3是空心的并且具有通气孔20，以避免运动中产生真空、阻碍运动。优选地，通气孔20位于衔铁3的长度的中央处。优选地，通气孔20的数量越少越好,尺寸越小越好。图5示出了在该电磁阀的一有利实施方式中的线圈6的示意性视图。由图5可见，该线圈6具有全封闭式的结构。图6示出了全封闭式线圈与非封闭式线圈的性能曲线对比图，由图6可以看出，全封闭式结构的线圈不仅有利于磁力的提升，而且性能方面也较非封闭式线圈稳定。在一有利的实施方式中，如图2-3所示，压缩气体旁通阀I还包括用于吸收脉冲能量的电子元器件9。在这种实施方式中，吸收脉冲能量的电子元器件9的设置可以保护阀体不受外界电压突变、例如脉冲等而损坏。另外，吸收脉冲能量的电子元器件9可以吸收由阀体产生的能量，保护客户供电端不被损坏并且满足汽车行业EMC要求。此外，这种吸收脉冲能量的电子元器件可以是本领域技术人员已知的多种电子元器件、例如二极管，因此可以使压缩气体旁通阀I产品具有多样性，由此保证了适用于不同的客户要求。最后，在一有利的实施方式中，线轴5是通过注塑成型法制成的。在线轴5上设有多道、优选2道环行筋，从而防止塑料注塑时有塑料充进缝隙、填充、导致阀失效。虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求1.一种用于涡轮增压发动机的压缩气体旁通阀(1)，其特征在于，包括: 可动的阀芯，该可动的阀芯包括阀头(2)和与该阀头(2)浮动连接的衔铁(3)； 用于将所述阀头(2)偏压到非致动位置的弹性部件(4)； 在所述衔铁(3)的外周上套置有轴套(7)，所述轴套(7)用于对所述衔铁(3)的运动进行引导； 至少部分地包围所述轴套(7)的线轴(5)，线圈(6)卷绕设置在所述线轴(5)上。
2.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述衔铁(3)是圆柱形的。
3.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，在所述轴套(7)的内周壁上设有润滑层。
4.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述轴套(7)由导磁材料制成。
5.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，在所述轴套(7)和所述线轴(5)之间套设有套筒(8)。
6.根据权利要求5所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述轴套(7)与所述套筒(8)过盈配合。
7.根据权利要求5所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述套筒(8)由导磁材料制成。
8.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述衔铁(3)具有空心结构并且在所述衔铁(3)中设有通气孔(20)。
9.根据权利要求8所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述通气孔位于所述衔铁的长度的中央处。
10.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，还包括包围线圈的外壳(16),所述外壳(16)与所述线圈(6)构成全封闭式的结构。
11.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述压缩气体旁通阀(I)还包括用于吸收脉冲能量的电子元器件(9 )。
12.根据权利要求11所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述用于吸收脉冲能量的电子元器件(9)是二极管。
13.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述线轴(5)上设有至少2道环行筋。
14.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述阀头(2)借助于所述阀头(2)的相对所述衔铁(3) —侧的凸起和所述衔铁(3)浮动连接。
15.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述阀头(2)和所述衔铁(3)通过深沟球轴承(15)浮动连接，所述深沟球轴承(15)与所述阀头(2)卡扣连接，所述深沟球轴承(15)与所述衔铁(3 )过盈压装连接。
16.根据权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述阀头(2)和所述衔铁(3)借助于碗形连接件(25)浮动连接，所述碗形连接件(25)的外周连接至阀头(2)，所述碗形连接件(25)的中央具有通孔，所述衔铁(3)卡接在该通孔中。
专利摘要一种用于涡轮增压发动机的压缩气体旁通阀(1)，包括可动的阀芯，该可动的阀芯包括阀头(2)和与该阀头(2)浮动连接的衔铁(3)；用于将所述阀头(2)偏压到非致动位置的弹性部件(4)；在所述衔铁(3)的外周上套置有轴套(7)，所述轴套(7)用于对所述衔铁(3)的运动进行引导；至少部分地包围所述轴套(7)的线轴(5)，线圈(6)卷绕设置在线轴(5)上。本实用新型的压缩气体旁通阀采用电磁阀产生电磁力作为驱动，并且具有更小尺寸、结构简单、性能更加优越。
文档编号F16K1/00GK203009035SQ201220741540
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者曹向广, 孙广瑞, 陈家强, 赵龙生, 拉塞尔·莫丁 申请人:大陆汽车电子(芜湖)有限公司