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)O型密封圈容易掉落而发生气体泄漏；4)结构复杂，零部件数量多。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的问题是如何提高压缩气体旁通阀的密封性。

为解决前述问题，本实用新型的目的在于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；上定子，上定子被线轴包围；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；线轴与衔铁之间设置有套筒；压缩气体旁通阀还包括：仿形橡胶，仿形橡胶设置于上定子/套筒及线轴之间。

进一步地，通过过盈压装方式将仿形橡胶设置于上定子/套筒及线轴之间。

进一步地，壳体内腔底部还设置有第一凹槽，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，第一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法兰盘之间。

进一步地，本实用新型还提供一种涡轮增压发动机，该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和涡轮增压发动机具有如下优点：

本实用新型通过在上定子/套筒及线轴之间设置仿形橡胶，可以提高密封性。

进一步，通过在壳体内腔底部设置有第一凹槽，且在第一凹槽内设置有第一密封构件，可以提高密封性。

进一步，通过在壳体底部还设置有第二凹槽，第二凹槽内设置有第二密封构件，可以提高密封性。

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

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

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；

图3-图6示出了本实用新型实施例中的一种仿形橡胶的多个角度的示意图；

图7-图9示出了本实用新型实施例中的一种仿形橡胶的装配示意图；

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示出了一种第一凹槽、第一密封构件与其他配件的装配示意图；

图14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15-图17示出了一种第一凹槽、第一密封构件与其他配件的装配示意图；

图18-图20示出了一种第一凹槽、第一密封构件、第二密封构件、第二凹槽与其他配件的装配示意图；

图21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22是图21中所示出的压缩气体旁通阀的分解爆炸图。

附图标记：

阀头1；衔铁2；导向杆3；线轴4；线圈5；上定子6；壳体7；外封装件8；弹性部件9；套筒10；防护罩11；第二凹槽12；第二密封构件121；密封罩13；第一凹槽14；第一密封构件141；仿形橡胶15；外周法兰101；外封装件本体81；法兰盘82；连接头83。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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、外封装件8、弹性部件9、套筒10及防护罩11。所述导向杆3与所述衔铁2之间固定连接，且所述导向杆3的第一端部与所述阀头1之间固定连接。所述线圈5卷绕设置在所述线轴4上；所述上定子6被线轴4包围设置；所述壳体7包覆所述线轴4和线圈5。所述壳体7注塑容纳在所述外封装件8中，具体的，所述外封装件8包括：外封装件本体81、法兰盘82以及连接头83，其中，所述法兰盘82和所述连接头83分别与所述外封装件本体81之间连接；所述线轴4与所述衔铁2之间设置有套筒10。

本实施例提供的压缩气体旁通阀的基本工作原理是：当压缩气体旁通阀通电时，衔铁2在电磁力的作用下产生某一个方向的线性移动，进而带动导向杆3及阀头1一起同向移动，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。

并且，如图1和图2所示，所述压缩气体旁通阀还包括仿形橡胶15，仿形橡胶15设置于上定子6/套筒10及线轴4之间。通过在上定子6/套筒10及线轴4之间设置仿形橡胶15，填补了上定子6和套筒10之间的空隙，使线轴4和上定子6/套筒10的之间的结合更加紧密，提高了密封性和减震性能，极大的降低了气体泄漏，同时起到了保护压缩气体旁通阀的作用。

为了使得本领域技术人员更好地理解和实现本实用新型，图3-图6示出了本实用新型实施例中的一种仿形橡胶的多个角度的示意图，参考图3-图6可见，仿形橡胶15的形状与上定子6/套筒10及线轴4之间的空隙可以一致，且仿形橡胶15可以采用硫化定型生产。

在具体实施中，仿形橡胶15可以为圆环状，从圆环两端开口内部边缘到中部环壁逐渐加厚，圆环中间一端环壁厚度保持一致，从而仿形橡胶15的设置可以提升压缩气体旁通阀的密封性。

并且，仿形橡胶15优选材料为硫化橡胶，具有更好的密封效果。换言之，需要理解的是，仿形橡胶15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7-图9示出了本实用新型实施例中的一种仿形橡胶的装配示意图，参考图7-图9可见，在具体实施中，可以通过过盈压装方式将仿形橡胶15设置于上定子6/套筒10及线轴4之间，从而可以提高密封性。本领域技术人员根据实际需要，也可以选用其他的压装方式将仿形橡胶15设置于上定子6/套筒10及线轴4之间。

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和线轴4之间的密封性，所述压缩气体旁通阀还可以在壳体7内腔底部设置有第一凹槽14，同时第一凹槽14里设置有第一密封构件141，通过第一密封构件141与第一凹槽14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，第一凹槽14为环形凹槽，相对应地，第一密封构件141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。

需要说明的是，由于O形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形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，同时壳体7内腔底部还设置与O型密封圈配合使用的环形凹槽，从而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，下面皆以第一凹槽14为环形凹槽，第一密封构件141为O型密封圈作为示例加以说明。图11-图13示出了一种第一凹槽、第一密封构件与其他配件的装配示意图，参考图11-图13所示，为使得第一密封构件141设置在壳体7内底部保证壳体7和线轴4之间密封性良好以使得不会发生气体泄漏的情况，第一密封构件141可以通过过盈压合方式设置于壳体7与线轴4之间，第一密封构件141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。

图14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14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，所述压缩气体旁通阀可以在壳体7内腔底部还设置有第二凹槽12，同时第二凹槽12里设置有第二密封构件121，通过第二密封构件121与第二凹槽12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，第二凹槽为12环形凹槽，第二密封构件121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环形凹槽，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。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本实用新型，下面皆以第二凹槽为12环形凹槽，第二密封构件121为O型密封圈作为示例加以说明，图15-图17示出了一种第一凹槽、第一密封构件与其他配件的装配示意图，参考图15-图17所示，在具体实施中，为使得第二密封构件121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，第二密封构件121可以通过过盈压合方式设置于壳体7与法兰盘82之间，第二密封构件121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。

为了进一步的提高密封性，在具体实施中，在设置第一密封构件141和第一凹槽14以提高壳体7和线轴4之间的密封性，防止壳体7和线轴4之间发生气体泄漏的同时，还可以设置第二密封构件和第二凹槽以提升壳体7和法兰盘82之间的密封性，防止气体泄漏。具体可以参考图18-图20示出了一种第一凹槽、第一密封构件、第二密封构件、第二凹槽与其他配件的装配示意图，参考图18-图20所示，第一密封构件141通过过盈压合方式设置于所述壳体7与所述线轴4之间，第二密封构件121通过过盈压合方式设置于所述壳体7与所述法兰盘82之间。

图21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22是图21中所示出的压缩气体旁通阀的分解爆炸图。参考图1-图22可知，除了图1示出的部件外，所述压缩气体旁通阀还可以包括仿形橡胶15，仿形橡胶15设置于上定子6/套筒10及线轴4之间。所述压缩气体旁通阀还可以在壳体7内腔底部设置有第一凹槽14，同时第一凹槽14里设置有第一密封构件141，通过第一密封构件141与第一凹槽14之间的无隙卡合保证壳体7和线轴4之间的密封性，故可以防止壳体7和线轴4之间发生气体泄漏。

在具体实施中，所述压缩气体旁通阀可以在壳体7内腔底部还设置有第二凹槽12，同时第二凹槽12里设置有第二密封构件121，通过第二密封构件121与第二凹槽12之间的无隙卡合保证壳体7和法兰盘82之间的密封性，可以防止壳体7和法兰盘82之间发生气体泄漏。

在具体实施中，当压缩气体旁通阀断电时，在阀头1重力和弹性部件9的弹力作用下，阀头1向相反的方向移动并压在一阀座(客户端，图中未示出)上，从而使气体通道关闭，此时阀门处于关闭状态。弹性部件9套置在套筒10的外周上，且该弹性部件9的其中一个端部抵靠在阀头1上。阀头1的外周及底部可以包覆有密封罩13。

在具体实施中，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，也可以是导向杆3插入衔铁2的中孔中并与衔铁2过盈压装的连接方式，具体为具体视情况而定，本实施例对此不作具体限定。

并且导向杆3的第一端部31与阀头1之间固定连接，在本实施例中优选旋铆的装配方式，这种装配方式简单稳定，可以简化零部件数量。上定子6与壳体7之间的装配方式为过盈配合并铆接在一起，上定子6和壳体7优选由导磁材料制成，其功能是为了增强压缩气体旁通阀的磁力。防护罩11围绕设置在阀头1和外封装件8。

在具体实施中，如图1所示，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10，该套筒10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10和衔铁2之间可以为间隙配合，避免因套筒10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8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。

在具体实施中，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。

进一步地，本实施例还提供一种涡轮增压发动机(图中未示出)，该涡轮增压发动机包括前述的压缩气体旁通阀。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。

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。

综上，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。