单向超压锁止阀和副水箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压技术领域，具体地，涉及一种单向超压锁止阀及具有该单向超压锁止阀的副水箱。
【背景技术】
[0002]汽车冷却系统中广泛使用副水箱用以实现储液、提供膨胀空间、除汽、维持压力等功能。目前采用的副水箱，一般将副水箱的储液和除汽分为两个腔，使液汽在各自适宜的压力下运行。液腔和汽腔之间具有一定条件的压力联系，通常使用压力阀控制。而当液腔或汽腔的一侧突然压力骤增时，会对另一侧造成很大影响，大幅降低冷却系统性能，影响发动机的正常工作，甚至造成发动机损坏或寿命降低。因此，提供一种具有单向超压锁止功能的元件是当前冷却系统设计迫切需求的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种使流体单向流动且能超压截流的单向超压锁止阀。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种单向超压锁止阀，所述单向超压锁止阀包括阀体，所述阀体内依次形成连通的第一端口、压力腔和第二端口 ；
[0005]所述压力腔内设有能够相对于该压力腔滑动的阀塞以及设有预压缩的第二弹簧，所述第二弹簧一端与所述阀塞接触且另一端相对于所述压力腔固定；
[0006]所述阀体还设有旁通管路，所述旁通管路的入口和出口分别与所述压力腔连通；
[0007]当所述阀塞位于所述入口与出口之间时，所述第一端口与第二端口通过所述旁通管路连通；当所述阀塞移动至封闭所述入口或所述出口时，或者当所述入口与出口均位于所述阀塞的一侧时，所述第一端口与第二端口断开。
[0008]优选地，所述压力腔包括第一压力腔和第二压力腔，所述第一压力腔的内周壁横截面尺寸大于所述第二压力腔的内周壁横截面尺寸；所述阀塞设于所述第一压力腔内；所述旁通管路的入口和出口分别与所述第一压力腔连通；所述第二弹簧一端与所述阀塞接触且另一端相对于所述第二压力腔固定。
[0009]优选地，所述阀塞包括相对设置的第一阀塞和第二阀塞，所述第一阀塞靠近所述第一端口设置，所述第二弹簧与第二阀塞接触，所述第一阀塞和第二阀塞之间设有预压缩的第一弹簧；所述第二弹簧的预紧力大于所述第一弹簧的预紧力。
[0010]优选地，所述第二弹簧的弹力系数大于所述第一弹簧的弹力系数。
[0011]优选地，所述第一阀塞或第二阀塞上设有用于安装所述第一弹簧的阀塞顶柱。
[0012]优选地，所述旁通管路设于所述第一压力腔对应的阀体壁内。
[0013]本发明还提供一种副水箱，所述副水箱包括液腔、汽腔和所述单向超压锁止阀，所述液腔与单向超压锁止阀的第一端口连通，所述汽腔与单向超压锁止阀的第二端口连通；所述液腔与汽腔之间还设有单向阀，所述液腔与所述单向阀的输出口连通，所述汽腔与所述单向阀的输入口连通；所述汽腔上设有除汽口，所述液腔上设有出水口和溢流装置。
[0014]优选地，所述副水箱包括箱体，所述箱体限定所述液腔和汽腔，所述单向超压锁止阀和所述单向阀均设于所述箱体的壁上。
[0015]优选地，所述汽腔位于所述液腔上方，所述单向超压锁止阀的位置高于所述单向阀。
[0016]优选地，所述溢流装置包括溢流管道和设于所述溢流管道上的溢流阀。
[0017]通过上述技术方案中的弹簧、阀塞及巧妙的旁通管路，达到使流体单向流动和超压截流的目的。当单向超压锁止阀两个端口之间的压力在正常压力范围时流体通道按需单向连通，而当超出压力范围时流体通道自动断开，再通过设置其他压力元件来释放高压侧的多余压力，从而对使用本发明的系统进行超压保护，保证系统的运行安全，同时提高系统的使用寿命。
[0018]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0019]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0020]图1是本发明单向超压锁止阀的剖视图；
[0021]图2是具有单向超压锁止阀的副水箱的结构图；
[0022]图3为正常压力时单向超压锁止阀内部压力正向流动示意图；
[0023]图4为单向超压锁止阀内部压力反向流动截止示意图；
[0024]图5为超压时单向超压锁止阀内部压力正向流动截止示意图；
[0025]图6为冷却系统正常工作状态正压时，副水箱内部工作情况示意图；
[0026]图7为冷却系统停止工作状态负压时，副水箱内部工作情况示意图；
[0027]图8为冷却系统异常工作状态液腔超压时，副水箱内部工作情况示意图。
[0028]附图标记说明
[0029]图中，1:第一端口 ；2:第一阀塞；3:阀体；4:第一弹簧；5:旁通管路；6:第一腔体；7:阀塞顶柱；8:第二阀塞；9:第二弹簧；10:第二腔体；11:第二端口 ；12:入口 ；13 ??出口 ；14:第一阶梯面；15:第二阶梯面；16:第三阶梯面；100:单向超压锁止阀；200:单向阀；300:汽腔；400:除汽口 ；500:出水口 ；600:液腔；700:溢流管道；800:溢流阀。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0031]如图1所示，本发明的单向超压锁止阀，包括阀体3，阀体3内依次形成连通的第一端口 1、压力腔和第二端口 11;压力腔内设有能够相对于该压力腔滑动的阀塞，以及设有预压缩的第二弹簧9，第二弹簧9 一端与阀塞接触且另一端相对于压力腔固定；阀体3还设有旁通管路5，旁通管路5的入口 12和出口 13分别与压力腔连通。当阀塞位于入口 12与出口 13之间时，第一端口 I与第二端口 11通过旁通管路5连通；当阀塞移动至封闭入口 12或出口 13时，或者当入口 12与出口 13均位于所述阀塞的一侧时，第一端口 I与第二端口11断开，从而达到使流体单向流动和超压截流的目的。
[0032]其中，压力腔包括第一压力腔6和第二压力腔10，阀体3内第一端口 1、第一压力腔6、第二压力腔10和第二端口 11依次连通。阀塞设于第一压力腔6内；第二弹簧9 一端与阀塞接触且另一端相对于第二压力腔10固定(具体地，该第二弹簧9 一端与阀塞接触且第二弹簧9的另一端与第二压力腔10和第二端口 11之间的第一阶梯面14接触);旁通管路5的入口 12与第一压力腔6连通且靠近第一端口 1，旁通管路5的出口 13与第一压力腔6连通且靠近第二压力腔10。其中，阀塞横截面的形状和尺寸与第一压力腔6内周壁横截面的形状和尺寸匹配，即阀塞可在第一压力腔6内沿内周壁滑动并起到密封截流的作用。第一压力腔6的内周壁横截面尺寸大于第二压力腔10的内周壁横截面尺寸，用于限定阀塞在第一压力腔6内滑动，具体地，当压力腔为圆筒状时，第一压力腔6的内径大于第二压力腔10的内径。
[0033]具体来说，当阀塞位于入口 12与出口 13之间时(即第一端口 I 一侧的压力适当大于第二端口 11 一侧的压力时)，第一端口 I与第二端口 11通过旁通管路5连通；当阀塞移动至封闭入口 12 (即第一端口 I 一侧的压力小于第二端口 11 一侧的压力时)或出口 13 (BP第一端口 I 一侧的压力过度大于第二端口 11 一侧的压力时)，第一端口 I与第二端口 11断开。通过上述的技术方案，当单向超压锁止阀第一端口 I与第二端口 11之间的压力在正常压力范围时流体通道按需单向(第一端口 I流至第二端口 11)连通，而当超出压力范围时流体通道自动断开，再通过设置其他压力元件来释放高压侧的多余压力，从而对使用本发明的系统进行超压保护，保证系统的运行安全，同时提高系统的使用寿命。
[0034]进一步地，阀塞包括相对设置的第一阀塞2和第二阀塞8,第一阀塞2靠近第一端口 I设置，第二弹簧9与第二阀塞8接触，第一阀塞2和第二阀塞8之间设有预压缩的第一弹簧4。其中，第二弹簧9的预紧力大于第一弹簧4的预紧力，如此设置的目的是为了保证在初始状态时(第一端口 I与第二端口 11均不受流体压力时)或者第一端口 I与第二端口11的压力相当时，第一阀塞2能移动至靠近或接触第三阶梯面16 (第一端口 I和第一压力腔6之间)而封闭旁通管路5的入口 12，同时第二阀塞8不会封闭旁通管路5的出口 13，达到截流的目的，而当第一端口 I的压力适当大于第二端口 11的压力时，第一阀塞2能向第二阀塞方向移动而打开旁通管路5的入口 12而同时第二阀塞8不会封闭旁通管路5的出口 13，达到使流体按需单向流动的目的。第一弹簧4与第二弹簧9的具体弹力数值根据第一阀塞2的开启压力与第二阀塞8的超压锁止压力而定。
[0035]另外，本发明的一个优选实施方式为，第二弹簧9的弹力系数大于第一弹簧4的弹力系数。当第一端口 I的压力适当大于第二端口 11的压力时，第一阀塞2会较第二阀塞8先移动，使第一阀塞2和第二阀塞8之间的距离缩小，从而当第一端口 I的压力适当大于第二端口 11的压力时，更容易保持第一阀塞2和第二阀塞8均位于入口 12与出口 13之间的状态。
[0036]如图3所示，为正常压力时单向超压锁止阀内部压力第一端口 I至第二端口 11正向流动图。正常压力时第一端口 I的压力达到第一阀塞2的开启值，第一阀塞2克服第一弹簧4的弹力，在第一压力腔6内开始向第二阀塞8方向移动。当第一阀塞2移动至开启旁通管路5的入口 12时，压力流体从第一端口 I进入，经过旁通管路5进入第二压力腔10，从第二端口 11流出，即压力流体由第一端口 I至第二端口 11正向流动