一种新型压力调节阀结构的制作方法

本实用新型属于柴油与天然气双燃料喷射系统技术领域，具体涉及一种新型压力调节阀结构。

背景技术：

当前市场上的中重型车辆主要采用柴油作为燃料，此种内燃机燃烧效率基本上低于39%，随着国六排放标准的发布，以柴油作为单一燃料的高压缸内直喷技术（即高压共轨系统）的匹配成本和技术难度逐渐增加，同时也带来成本上的增长。

随着国家能源结构的调整，以及对排放要求的提升，传统的以汽油和柴油为燃烧介质的内燃机将逐渐减少。天然气在我国资源丰富，逐渐作为柴油的替代燃料开始应用于汽车市场。但目前的天然气内燃机均为气道喷射，通过火花塞进行点燃，其燃烧效率低于39%,并且排放已难以满足逐渐提升的排放要求。

一种可实现双燃料喷射的缸内直喷技术，采用压燃的方式，可以有效的提高燃烧效率。该双燃料直喷技术，先在燃烧室内喷射少量的柴油，压燃后，提升内燃机燃烧室内的温度，引燃随后喷射的天然气，然后进行燃烧做功。该技术，既能将燃烧效率提升到42%以上，又可以大量减少pm值和nox的排放，为更清洁，更经济的内燃机燃料喷射系统。

在上述双燃料缸内直喷系统中，天然气与柴油的压力差要精确快速控制，所以系统中要有控制天然气压力的自平衡压力调节阀，目前市场上还没有成熟的压力调节阀产品，大部分产品尚处于样品阶段，且其结构复杂，加工困难，天然气压力对柴油压力的跟随性较差，压差不稳定，易磨损，现存产品性能与可靠性满足不了双燃料系统的要求。

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种以克服现有技术存在的缺陷的新型压力调节阀结构。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种新型压力调节阀结构，包括调节阀体、活塞、阀接头和阀座，所述调节阀体内设有活塞，活塞与调节阀体形成活塞气腔，调节阀体底部设有泄压气道，调节阀体内对应泄压气道设有阀座，所述活塞内设有阀杆，阀杆一端位于阀座内，另外一端的顶面通过通过活塞弹簧的弹簧力，压紧在活塞内面上；阀座通过阀杆弹簧的弹簧力，将钢球压紧在调节阀体的调节阀体密封锥面上，所述调节阀体上设有阀接头，阀接头上设有进油孔，所述阀接头与活塞之间形成油腔，调节阀体上分别对应油腔、活塞进气口和活塞开口设有回油孔、进气口和出气口。

进一步，所述调节阀体内壁对应进气口和出气口分别设有进气环槽和出气环槽，进气口与进气环槽连通，出气口与出气环槽连通。

进一步，所述活塞位于油腔一端套有支撑环和密封圈。

进一步，所述阀接头与调节阀体之间设有端面密封圈。

进一步，所述活塞进气口和活塞开口分别位于活塞上，活塞进气口和活塞开口分别与活塞气腔连通。

进一步，所述阀座上对应泄压气道设有钢球，阀座与钢球为过盈配合。

本实用新型的有益效果是：

（1）本发明结构简单，进行了轻量化设计，比目前存在于市场上的压力调节平衡阀更合理；

（2）本发明密封结构有效可靠，解决了目前压力调节阀产品泄漏严重的问题；

（3）本发明填补了国内在柴油天然气双燃料系统中，压力调节平衡阀的空白，采用天然气与柴油共同作用在活塞两侧，借助于弹簧力的压差，提高了天然气压力对柴油压力的跟随性，提升了天然气压力的控制精度，解决了市场上的天然气压力控制波动大的问题；

（4）简化了加工难度，减少了油道、气道布置的复杂性，提高了产品的可靠性和耐久性，极大的推动了柴油天然气双燃料喷射系统内燃机的技术进步和批量化进程。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图1为本实用新型的剖视图；

附图2为本实用新型工作时天然气和柴油的流向图；

附图3为柴油对天然气压差过大时活塞的下限位位置图；

附图4为本实用新型在发动机停机时天然气泄压位置图；

附图5为本实用新型活塞气腔与泄压气道之间的密封结构形式示意图；

附图6为本实用新型阀座与阀杆之间产生相对定量位移的结构形式示意图；

附图7为本实用新型进气口、进气环槽与活塞进气口相贯通的结构形式示意图。

图中，1调节阀体，2活塞，3阀杆，4阀座，5钢球，6活塞弹簧，7阀杆弹簧，8密封圈，9支撑环，10阀接头，11端面密封圈，12进气口，13进气环槽，14活塞进气口，15活塞气腔，16阀座开口，17活塞开口，18出气环槽，19出气口，20泄压气道，21活塞下限位面，22活塞上限位面，23油腔，24进油孔，25回油孔，26阀接头开口，27阀杆限位平面,28调节阀体密封锥面。

具体实施方式

附图1-7为本实用新型的一种具体实施例。该实用新型一种新型压力调节阀结构，包括调节阀体1、活塞2、阀接头10和阀座4，所述调节阀体1内设有活塞2，活塞2与调节阀体1形成活塞气腔15，调节阀体1底部设有泄压气道20，调节阀体1内对应泄压气道20设有阀座4，所述活塞2内设有阀杆3，阀杆3一端位于阀座4内，另外一端的顶面通过通过活塞弹簧6的弹簧力，压紧在活塞2内面上；阀座4通过阀杆弹簧7的弹簧力，将钢球5压紧在调节阀体1的调节阀体密封锥面28上，所述调节阀体1上设有阀接头10，阀接头10上设有进油孔24，所述阀接头10与活塞2之间形成油腔23，调节阀体1上分别对应油腔23、活塞进气口14和活塞开口17设有回油孔25、进气口12和出气口19。

进一步，所述调节阀体1内壁对应进气口12和出气口19分别设有进气环槽13和出气环槽18，进气口12与进气环槽13连通，出气口19与出气环槽18连通。

进一步，所述活塞2位于油腔23一端套有支撑环9和密封圈8。

进一步，所述阀接头10与调节阀体1之间设有端面密封圈11。

进一步，所述活塞进气口14和活塞开口17分别位于活塞2上，活塞进气口14和活塞开口17分别与活塞气腔15连通。

进一步，所述阀座4上对应泄压气道20设有钢球5，阀座4与钢球5为过盈配合。

该实用新型一种新型压力调节阀结构，通过活塞2与调节阀体1进行匹配，在活塞2上设有密封圈8和支撑环9，实现对柴油和天然气之间的密封，从而避免柴油和天然气两种介质的相互污染，在调节阀体1和阀接头10之间设有端面密封圈11，从而防止柴油的泄漏，阀杆3通过阀座开口16，安装于阀座4中；阀座4与钢球5为过盈配合，压装在一起为部件；阀杆3的上顶面，通过活塞弹簧6的弹簧力，压紧在活塞内面上；阀座4通过阀杆弹簧7的弹簧力，将钢球5压紧在调节阀体1的调节阀体密封锥面28上，活塞2与调节阀体1相配合，活塞2内设有阀杆3，阀座4，活塞弹簧6，阀杆弹簧7等，活塞2与调节阀体1形成活塞气腔15，阀接头10、调节阀体1与活塞2的上顶面形成油腔23，调节阀体1上设有活塞下限位面21，阀接头10上设有活塞上限位面22，活塞2在活塞弹簧6的作用下，可以上下运动，随着活塞2的上下运动，活塞进气口14与进气环槽13之间的流通面积可以相应的增加或减少，从而调节天然气的进气量，活塞2上设有活塞开口17，活塞气腔15内的天然气经过活塞开口17，出气环槽18，出气口19，与系统的天然气滤清器和气轨相连。

当高压柴油从阀接头10的进油孔24进入油腔23后，油腔23内柴油压力上升，从而推动活塞2向下运动，活塞2通过阀杆3上顶面的接触从而推动阀杆3向下运动，此时活塞进气口14与进气环槽13发生相对运动，随着活塞2的向下运动，活塞进气口14与进气环槽13逐渐相通，并且流通面积逐渐增加，高压天然气经过进气口12、进气环槽13与活塞进气口14，流入活塞气腔15，对活塞2产生反向的轴向力，最终，活塞气腔15内的天然气压力，油腔23内的柴油压力与弹簧力，三力产生平衡，从而使得压力稳定并限制在一定范围内，所述稳定压力的气体经过出气口19进入滤清器和气轨，从而实现气轨内的天然气压力与柴油压力同步变化，当柴油压力过大时，活塞2继续向下运动，极限状态下，活塞下底面与活塞下限位面21接触，活塞2停止运动。

反之，当进油孔24内的柴油压力下降时，油腔23内的柴油压力下降，活塞2向上运动，活塞进气口14与进气环槽13的流通面积逐渐减少，从而柴油压力、天然气压力与弹簧力达到新的平衡，最终实现气轨内的天然气压力也相应变化。

当活塞气腔15内的天然气压力波动过大时，会造成活塞2上下压差过大，活塞2持续向上运动，活塞进气口14与进气环槽13的流通面积逐渐减少，直至活塞进气口14与进气环槽13脱离，天然气进气切断，如活塞2继续向上运动，阀杆限位平面27与阀座部件4接触，阀杆3带动阀座部件4向上运动，钢球5与调节阀体密封锥面28脱离，活塞气腔15与泄压气道20相通，天然气流向低压通道，从而使活塞气腔15内的天然气压力降低，活塞气腔15部分泄压后，气腔内压力降低，活塞2向下运动，阀座部件4的钢球5与调节阀体密封锥面28接触，活塞气腔15重新封闭，活塞2继续向下运动，活塞进气口14与进气环槽13接通，流通面积逐渐增加，从而天然气压力、柴油压力与弹簧力达到新的平衡。

参照附图4所示，在发动机停机时，柴油进油孔24的压力急剧降低，活塞2持续向上运动，活塞进气口14与进气环槽13的流通面积逐渐减少，直至活塞进气口14与进气环槽13脱离，天然气进气切断，如活塞2继续向上运动，阀杆限位平面27与阀座部件4接触，阀杆3带动阀座部件4向上运动，钢球5与调节阀体密封锥面28脱离，活塞气腔15与泄压气道20相通，天然气流向低压通道，从而实现了活塞气腔15内天然气的泄压，与活塞气腔15相通的气道可一起进行泄压，最终，活塞2上顶面与活塞上限位面22相接触，活塞2停止运动。

参照附图5所示，活塞气腔15与泄压气道20之间的密封结构，包含了球面密封、锥面密封、平面形式的密封、密封件密封、工程塑料密封、间隙密封及其他可实现密封性能的密封结构形式。

参照附图6所示，阀座4与阀杆3之间产生相对定量位移的结构，包含了开口形式、圆柱销形式、定位销形式、插销、挡圈限位形式及其他可实现相对定量位移的结构形式。

参照附图7所示，进气口12、进气环槽13与活塞进气口14相贯通的结构形式包含了圆孔形式、椭圆孔形式、三角孔形式、方槽形式、环槽形式及其他可实现孔与孔贯通的结构形式。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。