一种压缩气体旁通阀和涡轮增压发动机的制作方法

本实用新型涉及机械领域，具体地说，特别涉及一种用于涡轮增压发动机的压缩气体旁通阀和涡轮增压发动机。

背景技术：

在现在的汽车中，涡轮增压技术被日益大量的使用在动力总成中，以提高能效。在涡轮增压发动机中，由排气推动涡轮增压器中的涡轮机，带动使与涡轮机连接的空气压缩机对进气压缩，经压缩的压缩空气经中冷器到达节气门，从而进入发动机汽缸中进行燃烧。在实际应用中，会在压缩空气中冷器上游设有一个与空气压缩机并联的压缩气体回流管路，并在所述压缩气体回流管路中设置有压缩气体旁通阀，当压缩气体旁通阀不被通电时，压缩气体回流管路为关闭状态，当压缩气体旁通阀通电时，压缩气体旁通阀打开并使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，从而防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，同时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保护节气门。

在现有的压缩气体旁通阀中，如授权公告号为CN203009035 U的中国专利中所保护的压缩气体旁通阀设计，具有如下缺点：1)一体化的外封装件不能灵活匹配不同客户端，对应不同的客户端需要新开整体注塑模具，开发周期长；2)旁通阀关闭时，塑料阀头直接与客户端相接触且由于内部压力的存在，会产生气体泄漏；3)结构复杂，零部件数量多。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是如何提高压缩气体旁通阀的密封性。

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种压缩气体旁通阀和涡轮增压发动机，压缩气体旁通阀包括：

阀头；

衔铁；

导向杆，导向杆与衔铁之间固定连接，且导向杆的第一端部与阀头之间固定连接；

线轴；

线圈，线圈卷绕设置在线轴上；

壳体，壳体包覆线轴和线圈；以及外封装件，壳体注塑容纳在外封装件中，外封装件包括：外封装件本体，法兰盘以及连接头，其中，法兰盘和连接头分别与外封装件本体之间连接；

上定子；上定子设置在线轴与外封装件本体之间；

线轴与衔铁之间设置有套筒；上定子的柱面上还设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封构件。

进一步地，第一凹槽为环形凹槽，第一密封构件为O型密封圈。

进一步地，O型密封圈通过过盈压装方式设置于上定子与线轴之间。

进一步地，第一凹槽设置于上定子的根部。

进一步地，壳体内腔底部还设置有第二凹槽，第二凹槽内设置有第二密封构件。

进一步地，第二凹槽为环形凹槽，第二密封构件为O型密封圈。

进一步地，第二密封构件通过过盈压合方式设置于壳体与线轴之间。

进一步地，壳体底部还设置有第三凹槽，第三凹槽内设置有第三密封构件。

进一步地，第三凹槽为环形凹槽，第三密封构件为O型密封圈。

进一步地，第三密封构件通过过盈压合方式设置于壳体与法兰盘之间。

本实用新型还提供一种涡轮增压发动机，包括前述的压缩气体旁通阀。

如上，本实用新型提供的压缩气体旁通阀具有如下优点：

通过在上定子的柱面上设置第一凹槽，第一凹槽内设置第一密封构件，可以提高该压缩气体旁通阀的密封性。

进一步，还可以在壳体内腔底部设置第二凹槽，且在第二凹槽内设置第二密封构件，可以进一步地提高压缩气体旁通阀的密封性。

进一步，还可以在壳体底部还设置第三凹槽，在第三凹槽内设置第三密封构件，进一步地提高压缩气体旁通阀的密封性。

本实用新型还提供了一种涡轮增压发动机，包含前述的压缩气体旁通阀，且由于其包含的前述压缩气体旁通阀的密封性更好，所以该涡轮增压发动机的使用寿命可以更久，其综合性能更佳。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种压缩气体旁通阀，与现有技术相比，该压缩气体旁通阀的上定子的柱面上设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封构件，从而有效地提高了压缩气体旁通阀的密封性，进一步地延长了涡轮增压发动机的使用寿命。

为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的压缩气体旁通阀的整体结构剖面装配图；

图2为本实用新型实施例提供的压缩气体旁通阀的整体结构分解爆炸图；

图3-图5示出了本实用新型实施例中的一种第一凹槽、第一密封构件与其他部件之间的装配示意图；

图6示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图；

图7-图9示出了一种第二凹槽、第二密封构件与其他配件的装配示意图；

图10示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图；

图11-图13示出了一种第三凹槽、第三密封构件与其他配件的装配示意图；

图14-图16示出了一种第二密封构件、第二凹槽、第三凹槽、第三密封构件与其他配件的装配示意图；

图17示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图；

图18是图17中所示出的压缩气体旁通阀的分解爆炸图。

附图标记：

1：阀头；2：衔铁；3：导向杆；301：第一端部；4：线轴；5：线圈；6：上定子；7：壳体；10：第一凹槽；11第一密封构件；20：第二凹槽；21：第二密封构件；30：第三凹槽；31：第三密封构件；8：外封装件；81：外封装件本体；82：法兰盘；83：连接头；100：套筒。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，则术语“设置”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如上所述，在现有的压缩气体旁通阀，具有如下问题：1)一体化的外封装件不能灵活匹配不同客户端，对应不同的客户端需要新开整体注塑模具，开发周期长；2)旁通阀关闭时，塑料阀头直接与客户端相接触且由于内部压力的存在，会产生气体泄漏；3)结构复杂，零部件数量多。

为解决上述问题。本实用新型提供一种压缩气体旁通阀，包括：阀头；衔铁；导向杆，导向杆与衔铁之间固定连接，且导向杆的第一端部与阀头之间固定连接；线轴；线圈，线圈卷绕设置在线轴上；壳体，壳体包覆线轴和线圈；以及外封装件，壳体注塑容纳在外封装件中，外封装件包括：外封装件本体，法兰盘以及连接头，其中，法兰盘和连接头分别与外封装件本体之间连接；上定子，上定子设置在线轴与外封装件本体之间；线轴与衔铁之间设置有套筒；上定子的柱面上还设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封构件。

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图，图2是图1中所示出的压缩气体旁通阀的分解爆炸图。参考图1和图2可知，所述压缩气体旁通阀可以包括：阀头1，衔铁2，导向杆3，线轴4，线圈5，上定子6，壳体7，以及外封装件8。其中：导向杆3与衔铁2之间固定连接，且导向杆3的第一端部301与阀头1之间固定连接；线圈5卷绕设置在线轴4上；壳体7包覆线轴4和线圈5；壳体7注塑容纳在外封装件8中，外封装件8包括：外封装件本体81，法兰盘82以及连接头83，其中，法兰盘82和连接头83分别与外封装件本体81之间连接；线轴4与衔铁2之间设置有套筒100。

本实施例提供的压缩气体旁通阀的基本工作原理是：连接头83用于连接电源设备，使得压缩气体旁通阀获得电力支撑，当压缩气体旁通阀通电时，衔铁2通电后产生电磁力并且在电磁力的作用下产生某一方向的轴向移动，进而导向杆3及阀头1在衔铁2通电后产生的电磁力的引力下一起沿着该方向同向移动，此时阀门处于打开状态，从而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，从而防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，同时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保护节气门；当压缩气体旁通阀断电时，在阀头1重力作用下，阀头1向相反的方向移动并压在阀座(图中未示出)上，从而使气体通道关闭，此时压缩气体旁通阀门处于关闭状态。

并且，如图1和图2所示，所述压缩气体旁通阀的上定子的柱面上还设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封构件。具体的，请参见图1-图2，为提升上定子6和线轴4之间的密封性，可以在上定子6的柱面上设置第一凹槽10，同时在第一凹槽10里设置第一密封构件11，通过第一密封构件11与第一凹槽10之间的无隙卡合保证上定子6和线轴4之间的密封性，防止上定子6和线轴4之间发生气体泄漏。

进一步地，第一凹槽10为环形凹槽，第一密封构件11为O型密封圈。由于O型密封圈是一种双向作用密封元件。安装时径向或轴向方面的初始压缩，赋予O型圈自身的初始密封能力。由压缩空气的压力而产生的密封力与初始密封力合成总的密封力，它可以随压缩气体的压力的提高而提高，因此本实施例选择O型密封圈作为压缩空气旁通阀的密封元件，以提升压缩气体旁通阀的密封性。另外，需要理解的是，O型密封圈的材质可以是耐油通用胶料也可以是耐油耐高温胶料还可以是耐酸碱胶料，具体材质根据需要选择，本实施例对此不作具体限定。

图3-图5示出了本实用新型实施例中的一种第一凹槽、第一密封构件与其他部件之间的装配示意图，参考图3-图5可见，在具体实施中，O型密封圈可以通过过盈压合方式设置于上定子与线轴之间。具体的，为使得第一密封构件11设置在上定子6的柱面上，保证上定子6和线轴4之间密封性良好不会发生气体泄漏的情况，第一密封构件11可以通过过盈压合方式设置于上定子6与线轴4之间，第一密封构件11与上定子6和线轴4之间采取过盈配合手段实现紧配连接，具体的过盈配合连接手段可以是采用热配原理实现，也可以采用冷配原理实现，也可以是采用特殊工具实现，具体视情况而定，本实施例对此不作具体限定。

本实用新型一实施例中，第一凹槽可以设置于上定子的根部。具体的，请再次参考图3-图5，上定子6的根部和线轴4的顶部相接触，所以第一凹槽10具体可以设置在上定子6的根部，且第一凹槽10为在上定子6的根部形成的内陷凹槽，将第一密封构件11设置在该第一凹槽10内可以有效地密封上定子6的根部和线轴4的顶部相接触的位置，从而提升上定子6和线轴4之间的密封性。当然，本实施例中，也可以将第一凹槽10设置在上定子6的中间位置或端部，本领域技术人员可以根据需要具体设置。

因此，本实施例中，通过在上定子6的柱面上设置第一凹槽10，并在第一凹槽10内设置有第一密封构件11，可以有效地增大上定子6与线轴4之间的密封性，从而有效地提高压缩气体旁通阀的密封性及使用寿命等性能。

在具体实施中，本实施例提供的压缩气体旁通阀，在上定子的柱面上设置第一凹槽，第一凹槽内设置第一密封构件的基础上，还可以在壳体内腔底部设置第二凹槽，第二凹槽内设置第二密封构件。

图6示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图，参考图1及图6所示，除了图1中示出的部件外，在具体实施中，为提升壳体7和线轴4之间的密封性，还可以在壳体7内腔底部设置第二凹槽20，同时第二凹槽20里设置有第二密封构件21，通过第二密封构件21与第二凹槽20之间的无隙卡合保证壳体7和线轴4之间的密封性，防止壳体7和线轴4之间发生气体泄漏。

为了提高密封性能，在本实用新型一实施例中，第二凹槽20为环形凹槽，第二密封构件21为O型密封圈，本领域技术人员根据实际需要，也可以选用其他可以彼此配合的凹槽和密封构件。

由于O型密封圈是一种双向作用密封元件。安装时径向或轴向方面的初始压缩，因此可以赋予O型圈自身的初始密封能力。并且，由压缩空气的压力而产生的密封力与初始密封力合成总的密封力，它可以随压缩气体的压力的提高而提高，因此本实施例选择O型密封圈作为压缩空气旁通阀的密封元件，同时壳体7内腔底部设置与O型密封圈配合使用的第二凹槽20，第二凹槽20与O型密封圈配合以提升压缩气体旁通阀的密封性。另外，需要理解的是，O型密封圈的材质可以是耐油通用胶料也可以是耐油耐高温胶料还可以是耐酸碱胶料，具体材质根据需要选择，本实施例对此不作具体限定。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本实用新型，下面皆以第二凹槽20为环形凹槽，第二密封构件21为O型密封圈作为示例加以说明，图7-图9示出了一种第二凹槽、第二密封构件与其他配件的装配示意图，参考图7-图9所示，第二密封构件21通过过盈压合方式设置于壳体7与线轴4之间。具体的，还可参考图1、图2和图4，为使得第二密封构件21设置在壳体7内底部，保证壳体7和线轴4之间密封性良好不会发生气体泄漏的情况，第二密封构件21可以通过过盈压合方式设置于壳体7与线轴4之间，第二密封构件21与壳体7和线轴4之间采取过盈配合手段实现紧配连接，具体的过盈配合连接手段可以是采用热配原理实现，也可以采用冷配原理实现，也可以是采用特殊工具实现，具体视情况而定，本实施例对此不作具体限定。

因此，本实施例中，通过在上定子6的柱面上设置第一凹槽10，并在第一凹槽10内设置第一密封构件11，在壳体7内腔底部设置第二凹槽20，第二凹槽20内设置第二密封构件21，可以有效地增大上定子6与线轴4之间的密封性及壳体7与线轴4之间的密封性，从而有效地提高压缩气体旁通阀的密封性及使用寿命等性能。

图10示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图，参考图1及图10所示，除了图1中示出的部件外，在具体实施中，为提升壳体7和法兰盘82之间的密封性，可以在壳体7内腔底部设置第三凹槽30，同时第三凹槽30里设置有第三密封构件31，通过第三密封构件31与第三凹槽30之间的无隙卡合保证壳体7和法兰盘82之间的密封性，防止壳体7和法兰盘82之间发生气体泄漏。

为了提高密封性能，在本实用新型一实施例中，第三凹槽30为环形凹槽，第三密封构件31为O型密封圈。由于O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等环境依然起到良好密封、减震作用，因此，本实施例选择O型密封圈作为密封构件，同时壳体7内腔底部还设置与O型密封圈配合使用的第三凹槽30，以此提升壳体7和法兰盘82之间的密封性，防止气体泄漏。本领域技术人员根据实际需要，也可以选用其他可以彼此配合的凹槽和密封构件。

在具体实施中，第三密封构件31通过过盈压合方式设置于壳体7与法兰盘82之间。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本实用新型，下面皆以第三凹槽30为环形凹槽，第三密封构件31为O型密封圈作为示例加以说明，图11-图13示出了一种第三凹槽、第三密封构件与其他配件的装配示意图，参考图11-图13所示，在具体实施中，为使得第三密封构件31设置在壳体7内底部，保证壳体7和法兰盘82之间密封性良好不会发生气体泄漏的情况，第三密封构件31可以通过过盈压合方式设置于壳体7与法兰盘82之间，第三密封构件31与壳体7和法兰盘82之间采取过盈配合手段实现紧配连接，具体的过盈配合连接手段可以是采用热配原理实现，也可以采用冷配原理实现，也可以是采用特殊工具实现，具体视情况而定，本实施例对此不作具体限定。

因此，在本实施例中，通过在上定子6的柱面上设置第一凹槽10，并在第一凹槽10内设置第一密封构件11，在壳体7底部设置第三凹槽30，第三凹槽30内设置第三密封构件31，可以有效地增大上定子6与线轴4之间的密封性及壳体7与法兰盘82之间的密封性，从而有效地提高压缩气体旁通阀的密封性、使用寿命等性能。

为了进一步的提高密封性，在具体实施中，可以在设置第二凹槽，第二凹槽内设置第二密封构件的基础上，还可以在壳体底部设置第三凹槽，第三凹槽内设置第三密封构件。具体可以参考图14-图16示出了一种第二密封构件、第二凹槽、第三凹槽、第三密封构件与其他配件的装配示意图，参考图14-图16所示，第二凹槽20与第二密封构件21配合以提升压缩气体旁通阀的密封性，第三密封构件31可以通过过盈压合方式设置于壳体7与法兰盘82之间。

在具体实施中，本实施例提供的压缩气体旁通阀，在上定子的柱面上设置第一凹槽，第一凹槽内设置第一密封构件，在壳体内腔底部设置第二凹槽，第二凹槽内设置第二密封构件的基础上，还可以在壳体底部设置第三凹槽，第三凹槽内设置第三密封构件。

图17示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图，图18是图17中所示出的压缩气体旁通阀的分解爆炸图。参考图1-图18可知，除了图1示出的部件外，所述压缩气体旁通阀可以同时在上定子6的柱面上设置第一凹槽10，第一凹槽10内设置第一密封构件11，在壳体7内腔底部设置第二凹槽20，第二凹槽20内设置第二密封构件21的基础上，在壳体7底部设置第三凹槽30，第三凹槽30内设置第三密封构件31。这种设计可以使得压缩气体旁通阀的密封性更好、使用寿命更长。

需要理解的是，为使得当压缩气体旁通阀开启和关闭时，阀头1和导向杆3可以随着衔铁2一起移动，导向杆3与衔铁2之间可以设置为固定连接，具体固定连接方式可以是焊接方式、铆接方式，也可以是过盈配合连接的方式，具体为导向杆3插入衔铁2的中孔中并与衔铁2过盈压装，具体视情况而定，本实施例对此不作具体限定。导向杆3还应设置为与阀头1固定连接，具体为导向杆3靠近阀头1的一端31与阀头1采取固定连接的方式，比如导向杆3与阀头1可以通过铆接的方式连接，也可以通过焊接的方式连接，还可以通过旋铆的装配方式，这种装配方式简单稳定，可以简化零部件数量，具体的连接方式可以不仅限于本实施例提出的方式，也可以是其他类似方式以满足阀头1和导向杆3可以随着衔铁2一起轴向移动，从而实现压缩气体旁通阀处于打开或关闭状态，使得涡轮增压发动机的能效提高，本实施例对此不作具体限定。

在具体实施中，可以继续参考图1，法兰盘82和连接头83与外封装件本体81的连接方式可以设置为固定连接，使得法兰盘82和外封装件本体81之间、连接头83与外封装件本体81之间可以具有不同的安装位置。具体的，法兰盘82和连接头83或与外封装件本体81的固定连接方式可以为二次注塑或者激光焊接等，本实施例对此不作具体限定。

在具体实施中，为了避免通电情况下衔铁2产生的电磁力不足以使得衔铁2带动导向杆3和阀头1沿着导向杆3的轴线方向移动，可以在线轴4与衔铁2之间设置有套筒100，该套筒100由导磁材料制成且可以部分被线轴4所包围并套置在衔铁2的外周上，从而确保压缩气体旁通阀处于通电状态时能获取足够的电磁力从而使得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，进而防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，另外，需要理解的是，套筒100和衔铁2之间可以为间隙配合，避免因套筒100和衔铁2之间产生过大的摩擦阻力影响衔铁2在电磁力的带动下顺利地在套筒100内沿着导向杆3的轴线方向移动，从而控制压缩气体旁通阀处于打开或关闭状态。

需要理解的是，本实施例对压缩气体旁通阀中相比于现有技术作出改进的部件及其相关部件做了详细描述，对于其他部件，其皆可以是本领域常见的技术方案，故不在本实施例做过多描述。

本实施例提供一种涡轮增压发动机，该涡轮增压发动机包括上述任一实施例中的压缩气体旁通阀。具体的，压缩气体旁通阀配合在涡轮增压发动机内进行使用，可以防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，同时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保护节气门，从而对涡轮增压发动机起到保护作用，延长了涡轮增压发动机的使用寿命。该设置有上述任一实施例中提供的压缩气体旁通阀的涡轮增压发动机，由于压缩气体旁通阀的密封性更好，所以该涡轮增压发动机的使用寿命可以更久，其综合性能更佳。

需要理解的是，由于该涡轮增压发动机除压缩气体旁通阀之外的部件皆可以是本领域常用的部件，其具体结构和型号可以根据需要具体选择，故本实施例对此涡轮增压发动机中除压缩气体旁通阀之外的其他部件的具体结构未做详细说明，但是基于本领域的技术常识和实施例一中提供的压缩气体旁通阀，该涡轮增压发动机的具体结构是可以实施得到的。

综上所述，本实用新型提供的上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。