液体阀及其阀芯的制作方法

本申请涉及一种液体阀及其阀芯，尤其涉及一种用于内燃机领域的进油阀及其阀芯。

背景技术：

在采用液体阀控制高压液体流动的领域，例如内燃机领域，需要在高压下将燃油供给到需要的空间，其中燃油的供给和截止一般通过进油阀的打开和关闭来控制。

用于内燃机领域的液体阀(例如，用于CPN2共轨泵的进油阀)大体上包括阀座和阀芯，阀座设有阀孔，阀芯可移动地容纳在阀孔内。在液体阀关闭时，阀座的密封面和阀芯的密封面形成密封，阻止燃油流过；在液体阀打开时，阀芯被提升而使阀芯的密封面与阀座的密封面彼此分开，燃油经两密封面之间的间隙流出。

随着工作时间的增加，阀芯和阀座的密封面会逐渐产生一些接触磨损以及穴蚀，进而有可能破坏液体阀的密封效果、缩短液体阀的使用寿命、增加设备故障率。

因此，需要一种改进的液体阀及其阀芯，以降低磨损和穴蚀问题带来的影响，提高密封效果和延长使用寿命。

技术实现要素：

本申请的目的在于提出一种改进的液体阀及其阀芯，以降低上述问题带来的影响。

本申请公开了一种用于液体阀的阀芯，其包括共轴设置的头部、颈部和主体部，所述颈部位于所述头部和主体部之间且其内径小于所述头部和主体部，所述主体部的外壁开设有复数个导槽，每个所述导槽的第一端通向所述主体部与颈部的交界处，第二端通向所述主体部的底面，每个所述导槽的第二端的内壁与所述主体部的底面交界处存在非垂直的夹角，并且，从垂直于所述主体部的底面方向观察时，所述复数个导槽呈旋转对称。

在可行的实施方式中，所述导槽被配置为适于引导液体在阀芯开启过程中产生周向力矩的形状。

在可行的实施方式中，所述导槽的横截面自所述主体部的底面向着所述主体部与颈部的交界处方向窄缩。

在可行的实施方式中，所述导槽的横截面自所述主体部的底面向着所述主体部与颈部的交界处方向窄缩的幅度均匀或不均匀。

在可行的实施方式中，从垂直于所述阀芯纵截面的方向观察时，一个完整的导槽具有一侧大致竖直而另一侧大致倾斜的外轮廓线。

在可行的实施方式中，从垂直于所述阀芯纵截面的方向观察时，一个完整的导槽具有两侧大致倾斜且二者相互平行的外轮廓线。

在可行的实施方式中，所述大致倾斜的外轮廓线与所述阀芯竖直方向的夹角在15～20度之间。

此外，本申请同时公开了一种液体阀，包括：如前所述的阀芯；以及设有阀孔的阀座，所述阀孔被配置成使得所述阀芯的至少一部分可移动地容纳在所述阀孔内。

在可行的实施方式中，所述阀芯的头部构造有第一密封面，所述阀孔的顶部边沿构造有第二密封面，所述第一密封面和所述第二密封面能够彼此配合形成密封或分开，当所述第一、第二密封面配合形成密封时，所述阀芯的颈部和主体部处于所述阀孔内。

在可行的实施方式中，所述阀座还设有至少一个液体入口，所述阀孔被配置成与所述液体入口连通。

为了能更进一步了解本申请的特征以及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本申请加以限制。

附图说明

本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，在附图中：

图1是本申请的实施例中用于液体阀的阀芯的示意图；

图2是图1中的阀芯从底面方向观察时的示意图。

图3是根据本申请的实施例的用于内燃机领域的液体阀及其阀芯的主要结构示意图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。

参见图1及图2所示，一种用于液体阀的阀芯100，其包括共轴设置的头部10、颈部20和主体部30，所述颈部20位于所述头部10和主体部30之间且其内径小于所述头部10和主体部30，所述主体部30的外壁开设有复数个导槽40，每个所述导槽40的第一端40a通向所述主体部30与颈部20的交界处，第二端40b通向所述主体部30的底面31，且所述导槽的横截面自所述主体部30的底面31向着所述主体部30与颈部20的交界处方向窄缩，从垂直于所述主体部30的底面31方向观察时，所述复数个导槽40呈旋转对称。

如图所示，在本具体实施方式中，从垂直于所述阀芯100纵截面的方向观察时，一个完整的导槽40具有一侧大致竖直而另一侧大致倾斜的外轮廓线41，42。作为较佳的实施方式，所述大致倾斜的外轮廓线42与所述阀芯竖直方向的夹角α在15～20度之间。

图3示出了根据本申请的实施例的用于内燃机领域的液体阀及其阀芯的主要结构。如图所示，液体阀大体上包括阀座200和阀芯100，阀座200设有阀孔210，阀芯100的至少一部分可移动地容纳在阀孔210内。一般而言，阀孔210的内表面为圆柱形。

阀芯100的第一密封面11是头部10外表面的一部分，且通常是斜面，而阀座200的第二密封面211相应地是阀孔210顶部边沿处的斜面。液体阀处于闭合状态时，阀芯100的头部10与阀座200的阀孔210相配合，而阀芯100的颈部20和主体部30位于阀孔210内。另外，阀座200还可设置至少一个液体入口300，该至少一个液体入口300与阀孔210的下部连通，以供燃油进入阀孔210中。此外，阀芯主体部30上开设的导槽40的数量和位置可与阀座200的液体入口300对应，以便于引导燃油。

由此，当液体阀关闭时，位于阀孔210顶部边沿的第二密封面211和位于阀芯100头部10的第一密封面11形成密封，阻止液体流过。当液体阀打开时，第一密封面11和第二密封面211彼此分开，使液体从两者之间流过。

可以理解的是，在本申请中，当燃油由液体入口300进入阀孔210中并沿导槽40向上运动以推动液体阀打开时，由于导槽40的横截面自所述主体部30的底面31向着所述主体部30与颈部20的交界处方向窄缩而并非如现有技术中的直上直下，向上方运动的燃油与导槽40倾斜内表面的接触会产生周向的力矩，由于导槽40的数量为多个且旋转对称，在它们的共同作用下，这些周向力矩会使得阀芯100在开启的过程中出现一定的旋转角度。由此带来的好处是，使阀芯100与阀座200之间的接触磨损以及第一、第二密封面11、211的穴蚀在360度上更加均匀。同时，也会降低由于颗粒等杂质卡在密封面等位置上从而造成阀芯100卡死的风险。

理论上，所述导槽40可以被配置为任何适于引导液体在阀芯100开启过程中产生周向力矩的形状。考虑到效果和加工便利性，导槽40的数量以3～4个为宜，且可以被加工成这样的形状：导槽40由所述主体部30的底面向着所述主体的顶面方向窄缩的幅度均匀或不均匀，导槽40的表面为圆滑过渡表面。从垂直于所述阀芯100纵截面的方向观察时，一个完整的导槽40具有一侧大致竖直而另一侧大致倾斜的外轮廓线41，42；所述大致倾斜的外轮廓线42与所述阀芯竖直方向的夹角α在15～20度之间。

可以理解的是，在其它实施方式中，导槽40还可以设计为其它形状，例如设计为从垂直于所述阀芯纵截面的方向观察时，一个完整的导槽具有两侧均大致倾斜且二者相互平行的外轮廓线这样的形状。由于所述导槽的第二端的内壁与所述主体部的底面交界处存在非垂直的夹角，向上方运动的燃油与倾斜表面的接触同样会产生周向的力矩，使得阀芯在开启的过程中出现一定的旋转角度。

根据本申请的实施例，通过改变导槽的形状，能够降低对阀座的密封面和阀孔的密封面的磨损和穴蚀破坏，进而延长阀的使用寿命，降低维护和保养成本。

虽然基于特定的实施方式显示和描述了本申请，但本申请并不限制于所示出的细节。相反地，在权利要求及其等同替换的范围内，本申请的各种细节可以被改造。