一种无弹簧旁路活门结构的制作方法

1.本发明属于流体机械结构技术领域，涉及活门结构，特别涉及一种无弹簧旁路活门结构。


背景技术：

2.活门是机械润滑系统的重要部件，其功能是在一定的压力下打开，对润滑系统进行泄压和泄流，保证不会因为润滑系统压力过高而对整个润滑系统造成破坏。
3.常见的活门结构中均包含一件螺旋弹簧，用以调节活门开启压力。常见的常见的活门结构见图1，其中1为活门体、2为卡圈、3为导轨、4为阀芯、5为螺旋弹簧。当滑油从右侧往左侧流动时对阀芯4产生一个向左的液压力，当该压力大于螺旋弹簧5的预紧力时，阀芯4在导轨3的径向约束下向左移动，活门打开，滑油经活门从右侧流出，实现活门的泄压和泄流功能。
4.常见的活门结构存在的主要问题是，阀芯4和导轨3之间为滑动摩擦副，当滑油内部含有杂质时，阀芯4和导轨3之间容易发生卡滞故障，导致滑油系统压力波动。另外一个问题是结构相对复杂，零件数量较多，加工制造成本较高，产品工作可靠性相对较低。对于本领域而言，针对以上易出现的问题，按常规的设计思想，一方面是提高润滑系统零件和滑油的清洁度等级，增加更加细密的过滤结构，这样必然会造成制造和维护成本的大幅提高。另一方面是不断提高传统活门零件的加工精度，同时设计各种容屑结构，不仅效果不佳，在使用过程中难以杜绝卡滞故障，还额外增加了活门的制造成本。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题及目的：本发明提供了一种无弹簧旁路活门结构，取消了阀芯和导轨，同时也取消了滑动摩擦副，大大简化了活门结构，有效避免了滑动摩擦副极易出现的卡滞故障。
6.技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种无弹簧旁路活门结构，包括活门盖、活门体、碟形片；所述活门体为中空结构，一端封闭，在封闭端端部设置有向外的轴肩，在所述活门体的端部邻近轴肩位置沿周向开有若干滑油过孔，在所述轴肩根部沿周向开有止口，所述碟形片内缘安装在所述止口上；所述活门盖安装于所述活门体端部，所述活门盖朝向活门体封闭端还设置有锥形延长段，所述延长段端部设置有环状凸起，该环状凸起内侧顶住所述碟形片的外缘，所述碟形片、活门盖锥形延长段之间形成一三角形空腔，该空腔与活门体空腔之间通过滑油过孔导通。
8.进一步的，上述设计的活门结构中，所述碟形片内缘或外缘沿活门体轴向的预紧力相反，当滑油向活门体封闭端流动时，若压力大于碟形片外缘预紧力，实现活门正向泄压和泄流；当滑油向活门体开放端流动时，若压力大于碟形片内缘预紧力，实现活门反向泄压和泄流。
9.进一步的，活门盖与活门体之间通过螺纹连接，通过螺纹可以调节碟形片的预紧
力。
10.进一步的，活门盖与活门体之间的螺纹连接处，可以涂抹螺纹紧固胶，在提供防转功能的同时提供螺纹密封功能。
11.进一步的，所述活门盖端部开有方槽，配合力矩扳手便于活门盖的装配，同时还可以在一定程度上减轻结构重量。
12.进一步的，所述活门体的端部邻近轴肩位置沿周向开有若干腰形滑油过孔，采用腰形孔设计形式可有效降低流阻。
13.进一步的，所述活门盖与所述活门体之间还设置有密封槽，配合密封圈实现轴向密封。
14.进一步的，因为结构上可以实现正向和反向泄流，所以该结构特别适用于同时有正向和反向泄流需求的特殊场合。
15.采用本发明提出的活门结构工作时，当滑油从右侧往左侧流动时，滑油对碟形片产生一个向左的液压力，当该压力大于碟形片的预紧力时，碟形片内缘在压力作用下顶住活门体端部轴肩，碟形片的外缘则向左侧变形并与活门盖产生缝隙，活门打开，滑油经活门从左侧流出，实现活门的泄压和泄流功能；反之，当滑油从左侧往右侧流动时，滑油对碟形片产生一个向右的液压力，当该压力大于碟形片的预紧力时，碟形片的外缘在压力作用下顶住活门盖锥形延长段，碟形片的内缘则向右侧变形并与活门体之间产生缝隙，活门反向打开，滑油经活门从右侧流出。
16.在传统的航空润滑系统中，由于精油滤的流阻较大，为了降低其对滑油泵性能的影响，一般将其设置在滑油泵的后方，因而精油滤只能保护其下游齿轮、轴承的润滑油清洁度，而不能保证其上游滑油泵的润滑油清洁度。因而航空滑油泵的实际工作滑油中不可避免的会存在因齿轮、轴承等零件磨损产生的金属碎屑等杂质。因而，安装在滑油泵上的活门也不可避免的会受这些杂质的影响。当滑油中含有杂质时，传统活门的滑动摩擦配合面极易被这些杂质卡住，进而发生卡滞故障。
17.本发明提出的结构取消了阀芯和导轨，同时也取消了滑动摩擦副，因而即便工作滑油中含有部分杂质，也不会发生滑动摩擦副的卡滞故障。所以本发明可以适应清洁度较差的工作环境，在使用过程中可以大大延长其维护周期、降低其维护成本。
18.同时，本发明取消了传统的螺旋弹簧，增加了碟形片，碟形片兼具弹簧和阀芯的功能。该结构仅有3个零件，零件数量较少，不会发生卡滞故障，工作可靠性较高。另外，该结构对零件的加工精度要求相对较低，更有利于降低活门的生产成本。
19.有益技术效果：
20.1)本发明提出的无弹簧旁路活门结构简单，取消了传统活门结构的螺旋弹簧、阀芯和导轨，大幅减少了活门结构的零件数量。因其对滑油清洁度不敏感，所以不需要较高的加工精度，更有利于降低活门的生产成本。
21.2)取消了传统活门结构的滑动摩擦副，不存在滑动配合面，因而也不回发生配合面卡住的问题，可以有效避免传统活门的卡滞故障。
22.3)本发明结构简单，不存在对配合精度要求较高的滑动配合面，因而不需要较高的加工精度，降低了活门产品的制造成本。传统活门结构中，主要通过高精度配合的滑动摩擦副的正常工作来实现泄压功能，而其工作滑油内不可避免的存在有杂质，所以极易造成
卡滞问题。本发明结构简单，不存在对滑油清洁度敏感的滑动配合面，因而即便滑油中有较多杂质，仍不会出现卡滞问题，大幅提升了活门结构的工作可靠性。
23.4)本发明结构中无滑动配合面，因而也不存在滑动摩擦磨损，进而可以延长活门工作寿命，同时降低零件修理时的报废率。
24.5)本发明可以适应清洁度较差的工作环境，在使用过程中不易发生故障，可以大大延长其维护周期、降低其维护成本。
附图说明
25.图1为常规活门结构结构示意图；
26.图2为本发明实施例的结构示意图；
27.其中，1为活门体、2为卡圈、3为导轨、4为阀芯、5为螺旋弹簧，6为活门盖，7为碟形片。
具体实施方式
28.以下结合说明书附图及具体实施方式对本发明进行详细说明，本发明设计了一种无弹簧旁路活门结构，取消了阀芯和导轨，同时也取消了滑动摩擦副，有效避免了滑动摩擦副的卡滞故障。另外，取消了传统的螺旋弹簧，增加了碟形片，碟形片兼具弹簧和阀芯的功能。其结构见图2，其中1为活门体、6为活门盖、7为碟形片。该结构仅有3个零件，零件数量较少，工作可靠性较高。
29.工作时，当滑油从右侧往左侧流动时对碟形片7产生一个向左的液压力，当该压力大于碟形片7的预紧力时，碟形片7的外缘向左侧变形并与活门盖6产生缝隙，活门打开，滑油经活门从右侧流出，实现活门的泄压和泄流功能。
30.另外，该结构正反向均能起到活门作用，可以满足特定的泄压要求；通过调整螺纹旋进量可以方便的调整碟形片的预紧力，避免了磨削调增垫片增加的加工工作量。
31.下面通过附图说明本发明的另一个实施例。
32.一种无弹簧旁路活门结构，其结构见图2，其中6为活门盖、1为活门体、7为碟形片。该结构仅有3个零件，零件数量较少，工作可靠性较高。
33.工作时，当滑油从右侧往左侧流动时对碟形片7产生一个向左的液压力，当该压力大于碟形片7的预紧力时，碟形片7的外缘向左侧变形并与活门盖6产生缝隙，活门打开，滑油经活门从右侧流出，实现活门的泄压和泄流功能。
34.由于取消了传统活门结构的螺旋弹簧、阀芯和导轨，大幅减少了活门结构的零件数量。因为取消了传统活门结构的滑动摩擦副，从而有效避免了活门卡滞故障。同时降低了活门产品的制造成本并大幅提升了活门结构的工作可靠性。
35.在具体实施方式或实施案例中，请结合应用场景详细说明以下技术设计点：
36.在传统的航空润滑系统中，由于精油滤的流阻较大，为了降低其对滑油泵性能的影响，一般将其设置在滑油泵的后方，因而精油滤只能保护其下游齿轮、轴承的润滑油清洁度，而不能保证其上游滑油泵的润滑油清洁度。因而航空滑油泵的实际工作滑油中不可避免的会存在因齿轮、轴承等零件磨损产生的金属碎屑等杂质。
37.在传统活门结构中，主要通过高精度配合的滑动摩擦副的正常工作来实现泄压泄
流功能。因其工作滑油内不可避免的存在有杂质，所以极易造成卡滞问题，或者说必然会产生卡滞问题。本发明结构简单，不存在对滑油清洁度敏感的滑动配合面，因而即便滑油中有较多杂质，仍不会出现卡滞问题。
38.本发明不存在对滑油清洁度敏感的滑动摩擦副，因而即便滑油中有较多杂质，仍不会出现卡滞问题，大幅提升了活门结构的工作可靠性。
39.本发明不存在对滑油清洁度敏感的高精度配合滑动摩擦副，因而不需较高的零件加工精度，降低了活门产品的制造成本；本发明结构简单，零件数量较少，可以进一步降低活门产品的制造成本；本发明可以胜任清洁度较差的工作环境，在使用过程中不易发生故障，一方面可以降低对系统清洁度要求，降低系统运营成本，另一方面可以大大延长活门的维护周期，降低其维护成本；本发明中无滑动配合面，因而也不存在滑动摩擦磨损，进而可以延长活门的工作寿命，同时降低零件修理时的报废率，进而降低修理成本。
40.另外，在传统活门结构中，主要通过压缩圆柱弹簧的单向压缩实现单向泄压泄流功能，对有双向泄压需求的特殊场合无法胜任。而本发明中起到弹簧作用的碟形片可以双向压缩，配合本发明的特定结构，可以实现双向泄压工作。因而可以胜任有双向泄压需求的特殊场合。
41.以上具体实施方式或案例仅用于解释说明本发明的技术方案，并非对本技术进行限制，未详细说明部分均视为本领域常规技术手段或公知常识；本领域的普通技术人员应当理解：基于本技术的设计思想，应当可以对前述实施方式所记载的技术方案进行适应性修改，或对其中部分或全部技术特征进行等同替换，这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。