一种集成式油箱隔离阀的制作方法

本发明涉及汽车燃油管理系统技术领域，具体涉及一种集成式油箱隔离阀。

背景技术：

随着节能环保的提倡，以及油电混合动力技术的成熟发展，油电混合动力汽车已经在市场上得到很好的普及和使用。混合动力汽车的优点是燃油经济性好，更低的燃油蒸汽排放。混动汽车在运行过程中，切换使用燃油还是使用电能很重要的一个零部件就是油箱隔离阀。当使用燃油驱动时，油箱隔离阀为打开状态，保持油箱内外压力平衡，同时可以对碳罐进行脱附，此时车辆与正常的燃油车工作状况一致。当使用电能驱动时，油箱隔离阀关闭，阻止燃油蒸汽进入到碳罐中，实现“零”排放，也能有效提高碳罐的使用寿命。

现有技术中的油箱隔离阀的设计，只具备简单的关闭和打开功能。在实际的使用过程中，在使用电能时，因为燃油蒸汽的蒸发、冷凝，油箱内的压力会出现高压状况以及低压负压状况，油箱存在受高压破裂，受负压吸瘪的隐患存在，安全存在很大的风险。所以油箱隔离阀在不通电的状况，也要能实现高压下的排气，以及负压下的补气功能，以确保车辆的正常使用。并且，现有技术中的油箱隔离阀在工作过程中，存在着油箱隔离阀开启、关闭时流量、压力急剧变化的现象，从而导致系统压力出现一段时间不稳定或影响系统其它部件正常工作。

此外，现有技术中的电磁阀与油箱隔离阀固定方式为金属铆接、非金属焊接等需要特定设备、工艺的方式。这些方式的设备投入成本高、占用空间大，工艺复杂。因此，需要研发出一种集成式油箱隔离阀，弥补了现有技术中的油箱隔离阀的不足。

中国专利申请号为cn201510982917.0公开了一种油箱隔离阀，是通过将泄流阀和补气阀配合工作，提高了油箱在使用过程中的安全性和可靠性，没有解决油箱隔离阀开启、关闭时流量、压力急剧变化的现象以及电磁阀与油箱隔离阀固定方式占用空间大，工艺复杂等问题。

技术实现要素：

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种集成式油箱隔离阀，部件数量更少，结构更加紧凑，减少了安装步骤、工装数量、漏装或错装风险，缩短了10-20s的装配时间，提高了产品的生产效率；实现了二级开启功能，解决了现有技术中油箱隔离阀开启、关闭时流量、压力急剧变化的现象，确保压力平稳变化，应用前景广泛。

技术方案：一种集成式油箱隔离阀，包括壳体、集成电磁阀、负压阀组件、正压阀组件、堵头；所述壳体内部从上至下依次设置有第一腔体和第二腔体并且第一腔体和第二腔体之间设置有通气板；所述通气板中心处开设有中心通气孔，所述中心通气孔与正压阀组件相配合，所述正压阀组件开设有一级开启通气孔，所述通气隔板上还开设有若干个二级开启通气孔并且均匀布置于中心通气孔外周；位于壳体上方的所述集成电磁阀向下压入壳体中，所述集成电磁阀沿管路走势方向设置若干个卡扣并且与壳体通过卡扣进行连接，所述负压阀组件、正压阀组件分别置于第一腔体、第二腔体内，所述堵头通过超声波焊接到壳体底部；所述集成电磁阀包括电磁阀、开启压力阀，所述开启压力阀设置在电磁阀底部，所述电磁阀与开启压力阀为一体化结构。

本发明所述的集成式油箱隔离阀，结构设计更合理。首先，所述集成电磁阀是将开启压力阀与电磁阀集成，所述电磁阀也是一体化设计，即将电磁阀动铁、静铁、复位弹簧等集成化，避免了如电磁阀动铁、静铁、复位弹簧等部件独立安装。所述的集成式油箱隔离阀，相比现有技术中的油箱隔离阀，部件数量更少，结构更加紧凑，减少了安装步骤、工装数量、漏装或错装风险，缩短了10-20s的装配时间，提高了产品的生产效率。

此外，本发明所述的集成式油箱隔离阀的结构设计，能够有效减小瞬时压力冲击、确保系统压力平稳变化；能够有效降低瞬时最大流量、防止流量过大影响系统其他功能；能够实现开启、关闭的延迟功能；能够设置2种非通电负压开启压力，第一级的压力小、流量小，第二级的压力大、流量大。

具体工作过程如下：壳体内的通气板为双孔设计，即中心通气孔、二级开启通气孔，该设计使得所述的集成式油箱隔离阀达到了二级开启能力。当电磁阀通电后，开启压力阀先开启，实现一级开启，能够使油箱、碳罐之间流过较小流量的气体，同时使得油箱、碳罐之间压力变化更平稳，不会产生剧烈的压力波动；一级开启后，电磁阀的阀芯继续上移带动开启压力阀，开启压力阀带动负压阀组件，此时负压阀组件作为二级开启阀门，实现二级开启，实现了通过气体流量从小到大的一个过渡。

在同样的压力作用下，根据公式f=ps，一级开启通气孔更小，所需的电磁力更小，以便开始排气，随着压力逐渐下降，p减小，二级开启通气孔打开，以实现大流量通气，迅速泄压。更小的电磁力能够使电磁阀小型化、轻量化，从而达到节能减排的目的。

进一步的，上述的集成式油箱隔离阀，沿所述第一腔体向左水平外延出有第一通道，以实现与油箱内腔的连通；沿所述第二腔体向右水平外延出有第二通道，以实现与碳罐内腔的连通。

进一步的，上述的集成式油箱隔离阀，所述壳体上部右侧和下部左侧分别设置有安装孔，所述安装孔上安装有橡胶垫，所述橡胶垫内套装有金属衬套。

进一步的，上述的集成式油箱隔离阀，所述集成电磁阀与壳体之间设置有电磁阀用密封圈，所述集成电磁阀行程为6mm。

本发明所述集成电磁阀行程为6mm，当使用特定容积油箱，28kpa时，12v直流电，压力释放时间：5~6s，通气效率提高约100%。

进一步的，上述的集成式油箱隔离阀，所述负压阀组件包括负压阀、负压阀弹簧，所述负压阀、负压阀弹簧依次放入壳体的第一腔体内；所述正压阀组件包括正压阀、正压阀弹簧，所述正压阀、正压阀弹簧依次放入壳体的第二腔体内，所述正压阀中心处开设有一级开启通气孔。

进一步的，上述的集成式油箱隔离阀，所述正压阀组件还包括正压阀密封圈，所述正压阀密封圈套在所述堵头，带有正压阀密封圈的堵头通过超声波焊接到壳体底部。

进一步的，上述的集成式油箱隔离阀，所述一级开启通气孔的直径为3.5~4mm，所述二级开启通气孔的等效直径12-15mm。

所述一级开启通气孔和二级开启通气孔的直径可以根据客户的需求进行调整，灵活性高。

进一步的，上述的集成式油箱隔离阀，所述卡扣的数量为4个，所述卡扣的材质为塑料，所述集成电磁阀沿管路走势方向在前后方向对称设置有2个卡扣。

现有技术中的电磁阀与油箱隔离阀固定方式为金属铆接、非金属焊接等需要特定设备、工艺的方式。这些方式的设备投入成本高、占用空间大，工艺复杂本。所述集成电磁阀与壳体采用塑料卡扣连接，安装更简单方便，能够在保持密封性能不变的前提下，减少设备投入、简化工艺，提高生产效率，并且总成重量比金属铆接安装固定重量轻。并且，沿管路走势方向设置卡扣，能够避开周围的管路、钣金支架。此外，使用4个卡扣连接牢固，能够在1个卡扣损坏、失效的特殊情况下，保证整体的密封性。

进一步的，上述的集成式油箱隔离阀，所述负压阀组件置于所述第一腔体内并且负压阀组件内设置有始终与所述第一通道始终相连通的补气空腔；所述负压阀组件弹性地压靠所述通气板的上表面，以阻断流经所述二级开启通气孔的通气路径；所述正压阀组件内置于所述第二腔体内，始终弹性地顶靠于所述通气板的下表面，并且在正压阀组件内设置有始终与所述第二通道始终相连通的泄气空腔；所述堵头置于所述正压阀组件下方并且穿设正压阀组件，在所述集成电磁阀的驱动下沿其自身轴向进行运动以控制所述补气空腔与所述泄气空腔隔断/沟通状态的切换。

本发明的有益效果为：

（1）本发明所述的集成式油箱隔离阀，结构设计更合理，所述集成电磁阀是将开启压力阀与电磁阀集成，所述电磁阀也是一体化设计，即将电磁阀动铁、静铁、复位弹簧等集成化，避免了如电磁阀动铁、静铁、复位弹簧等部件独立安装。所述的集成式油箱隔离阀，相比现有技术中的油箱隔离阀，部件数量更少，结构更加紧凑，减少了安装步骤、工装数量、漏装或错装风险，缩短了10-20s的装配时间，提高了产品的生产效率；

（2）本发明所述的集成式油箱隔离阀，能够有效减小瞬时压力冲击、确保系统压力平稳变化；能够有效降低瞬时最大流量、防止流量过大影响系统其他功能；能够实现开启、关闭的延迟功能；能够设置2种非通电负压开启压力，第一级的压力小、流量小，第二级的压力大、流量大；使用更小的电磁力、电磁线圈小型化、发热量少、轻量化，从而达到节能减排的目的；

（3）本发明所述的集成式油箱隔离阀，所述集成电磁阀行程为6mm，当使用特定容积油箱，28kpa时，12v直流电。压力释放时间：5~6s，通气效率提高约100%；

（4）本发明所述的集成式油箱隔离阀，所述集成电磁阀与壳体采用塑料卡扣连接，安装更简单方便，能够在保持密封性能不变的前提下，减少设备投入、简化工艺，提高生产效率，并且总成重量比金属铆接安装固定重量轻；使用4个卡扣连接牢固，能够在1个卡扣损坏、失效的特殊情况下，保证整体的密封性。

附图说明

图1为本发明所述集成式油箱隔离阀的整体装配图；

图2为本发明所述集成式油箱隔离阀的整体示意图；

图3为本发明所述集成式油箱隔离阀的左视图；

图4为本发明所述集成式油箱隔离阀的右视图；

图5为本发明所述集成式油箱隔离阀的a-a剖面图；

图6为本发明所述集成式油箱隔离阀的壳体示意图；

图7为本发明所述集成式油箱隔离阀的集成电磁阀外部示意图；

图8为本发明所述集成式油箱隔离阀的集成电磁阀内部示意图；

图9为本发明所述集成式油箱隔离阀的通气板示意图一；

图10为本发明所述集成式油箱隔离阀的通气板示意图二；

图11为本发明所述集成式油箱隔离阀的正压阀结构示意图；

图中：壳体1、第一腔体11、第二腔体12、通气板13、中心通气孔131、二级开启通气孔132、第一通道14、第二通道15、安装孔16、橡胶垫161、金属衬套162、集成电磁阀2、电磁阀21、开启压力阀22、电磁阀用密封圈23、负压阀组件3、负压阀31、负压阀弹簧32、正压阀组件4、正压阀41、一级开启通气孔411、正压阀弹簧42、正压阀密封圈43、堵头5、卡扣6。

具体实施方式

下面结合附图1-11和具体实施例，进一步阐明本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

如图1-11所示的上述结构的集成式油箱隔离阀，包括壳体1、集成电磁阀2、负压阀组件3、正压阀组件4、堵头5；所述壳体1内部从上至下依次设置有第一腔体11和第二腔体12并且第一腔体11和第二腔体12之间设置有通气板13；所述通气板13中心处开设有中心通气孔131，所述中心通气孔131与正压阀组件4相配合，所述正压阀组件4开设有一级开启通气孔411，所述通气隔板13上还开设有若干个二级开启通气孔132并且均匀布置于中心通气孔131外周；位于壳体1上方的所述集成电磁阀2向下压入壳体1中，所述集成电磁阀2沿管路走势方向设置若干个卡扣6并且与壳体1通过卡扣6进行连接，所述负压阀组件3、正压阀组件4分别置于第一腔体11、第二腔体12内，所述堵头5通过超声波焊接到壳体1底部；所述集成电磁阀2包括电磁阀21、开启压力阀22，所述开启压力阀22设置在电磁阀21底部，所述电磁阀21与开启压力阀22为一体化结构。

此外，沿所述第一腔体11向左水平外延出有第一通道14，以实现与油箱内腔的连通；沿所述第二腔体12向右水平外延出有第二通道15，以实现与碳罐内腔的连通。

此外，所述壳体1上部右侧和下部左侧分别设置有安装孔16，所述安装孔16上安装有橡胶垫161，所述橡胶垫161内套装有金属衬套162。

此外，所述集成电磁阀2与壳体1之间设置有电磁阀用密封圈23，所述集成电磁阀2行程为6mm。

进一步的，所述负压阀组件3包括负压阀31、负压阀弹簧32，所述负压阀31、负压阀弹簧32依次放入壳体1的第一腔体11内；所述正压阀组件4包括正压阀41、正压阀弹簧42，所述正压阀41、正压阀弹簧42依次放入壳体1的第二腔体12内，所述正压阀41中心处开设有一级开启通气孔411。

此外，所述正压阀组件4还包括正压阀密封圈43，所述正压阀密封圈43套在所述堵头5，带有正压阀密封圈43的堵头5通过超声波焊接到壳体1底部。

进一步的，所述一级开启通气孔411的直径为3.5~4mm，所述二级开启通气孔132的等效直径12-15mm。

进一步的，所述卡扣6的数量为4个，所述卡扣6的材质为塑料，所述集成电磁阀2沿管路走势方向在前后方向对称设置有2个卡扣6。

进一步的，所述负压阀组件3置于所述第一腔体11内并且负压阀组件3内设置有始终与所述第一通道14始终相连通的补气空腔；所述负压阀组件3弹性地压靠所述通气板13的上表面，以阻断流经所述二级开启通气孔132的通气路径；所述正压阀组件4内置于所述第二腔体12内，始终弹性地顶靠于所述通气板13的下表面，并且在正压阀组件4内设置有始终与所述第二通道15始终相连通的泄气空腔；所述堵头5置于所述正压阀组件4下方并且穿设正压阀组件4，在所述集成电磁阀2的驱动下沿其自身轴向进行运动以控制所述补气空腔与所述泄气空腔隔断/沟通状态的切换。

实施例

基于以上的结构基础，如图1~11所示。

本发明所述的集成式油箱隔离阀，结构设计更合理。首先，所述集成电磁阀2是将开启压力阀22与电磁阀21集成，所述电磁阀21也是一体化设计，即将电磁阀动铁、静铁、复位弹簧等集成化，避免了如电磁阀动铁、静铁、复位弹簧等部件独立安装。

进一步的，通过图1可得，本发明所述的集成式油箱隔离阀，包括集成电磁阀2、电磁阀密封圈23、负压阀弹簧23、负压阀31、壳体1、橡胶垫161、金属衬套162、正压阀41、正压阀弹簧42、正压阀密封圈43、堵头5，相比现有技术中的油箱隔离阀，部件数量更少，部件数量只有13件，集成电磁阀与壳体、正压阀、负压阀等均属于2级子部件，结构更加紧凑，减少了安装步骤、工装数量、漏装或错装风险，缩短了10-20s的装配时间，提高了产品的生产效率。

进一步的，油箱隔离阀工作过程如下：当使用燃油驱动时，油箱隔离阀为打开状态，保持油箱内外压力平衡，同时可以对碳罐进行脱附，此时车辆与正常的燃油车工作状况一致。当使用电能驱动时，油箱隔离阀关闭，阻止燃油蒸汽进入到碳罐中，实现”零”排放，也能有效提高碳罐的使用寿命。

本发明所述的集成式油箱隔离阀的结构设计，能够有效减小瞬时压力冲击、确保系统压力平稳变化；能够有效降低瞬时最大流量、防止流量过大影响系统其他功能；能够实现开启、关闭的延迟功能；能够设置2种非通电负压开启压力，第一级的压力小、流量小，第二级的压力大、流量大。

具体工作过程如下：壳体1内的通气板13为双孔设计，即中心通气孔131、二级开启通气孔132，该设计使得所述的集成式油箱隔离阀达到了二级开启能力。当电磁阀21通电后，开启压力阀22先开启，实现一级开启，能够使油箱、碳罐之间流过较小流量的气体，同时使得油箱、碳罐之间压力变化更平稳，不会产生剧烈的压力波动；一级开启后，电磁阀21的阀芯继续上移带动开启压力阀22，开启压力阀22带动负压阀组件3的负压阀31开启，此时负压阀31作为二级开启阀门，实现二级开启，实现了通过气体流量从小到大的一个过渡。

在同样的压力作用下，根据公式f=ps，一级开启通气孔411更小，所需的电磁力更小，以便开始排气，随着压力逐渐下降，p减小，二级开启通气孔132打开，以实现大流量通气，迅速泄压。更小的电磁力能够使电磁阀小型化、轻量化，从而达到节能减排的目的。

进一步的，本发明所述集成电磁阀2行程为6mm，当使用特定容积油箱，28kpa时，12v直流电。压力释放时间：5~6s，通气效率提高约100%。

进一步的，所述一级开启通气孔411的直径为3.5~4mm，所述二级开启通气孔132的等效直径12-15mm。所述一级开启通气孔411和二级开启通气孔132的直径可以根据客户的需求进行调整，灵活性高。

进一步的，现有技术中的电磁阀与油箱隔离阀固定方式为金属铆接、非金属焊接等需要特定设备、工艺的方式。这些方式的设备投入成本高、占用空间大，工艺复杂本。所述集成电磁阀2与壳体1采用塑料卡扣6连接，安装更简单方便，能够在保持密封性能不变的前提下，减少设备投入、简化工艺，提高生产效率，并且总成重量比金属铆接安装固定重量轻。并且，沿管路走势方向设置卡扣6，能够避开周围的管路、钣金支架。此外，使用4个卡扣6连接牢固，能够在1个卡扣6损坏、失效的特殊情况下，保证整体的密封性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。