[发明专利]卸压阀

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种卸压阀，更具体地涉及一种具有压力控制节流孔的卸压阀。

背景技术

在许多流体系统的应用中，可能希望对该流体系统进行卸压，例如，为防止对流体系统的部件造成损坏和/或为避免发生异常状况。例如，包括在内燃机中用于向燃烧室供给加压燃料以使燃烧组分充分雾化和混合的燃料系统。通常被称为共轨式燃料喷射系统的燃料系统即是此类燃料系统的一个示例。

在共轨式燃料喷射系统中，例如是变量活塞泵的泵在例如约为1,600bar的高压下将燃料供至管道，该管道将燃料供入与每个燃烧室相连的喷嘴中，所述管道有时也被称为共轨。在某些情况下，燃料系统中的压力可非常大以至损坏燃料系统的部件。

为避免此类事件发生，可在燃料系统中设置卸压阀，该卸压阀构造成用于当燃料系统中的压力高于最大期望值时(例如发生过高的压力状态时)对其进行卸压。例如，可选择高压卸压阀以在压力达到约2,000bar时即进行卸压。另外，在高压燃料系统中，可能希望进行相对稳定的卸压。尤其通常可能希望高压卸压阀在分别响应于压力的升高和降低而开启和关闭时的操作不会使燃料系统的压力显著波动。

为实现相对稳定的操作，有些常规的卸压阀具有复杂的阀座和阀关闭元件构造。但是，这种复杂的阀座和阀关闭元件构造比所期望的昂贵。

具有球形阀关闭单元的卸压阀是一种花费较少的替换的卸压阀。但是，这种不那么复杂且通常花费较少的阀关闭元件由于其卸压特性相对不稳定而可能不适合。特别地，具有球形阀关闭元件的卸压阀可包括用于对流体卸压的卸压孔，该卸压孔可通过联结有弹簧的阀关闭元件关闭，所述弹簧构造成用于抵抗流体压力并将该阀关闭元件保持在阻隔所述卸压孔的位置。当流体系统中的压力足够大以至克服弹簧的将阀关闭元件保持在卸压孔之上的力时，则将阀关闭元件移置(移开)以允许流体流过卸压孔，从而进行卸压。

但是，在这种装置中，使球形阀关闭元件被移去和移置以对流体系统进行卸压，卸压完成后，为使阀关闭元件复位和中断卸压操作，则需要将流体系统的压力降至极低，因为当降压孔开启时流过其中的流体阻止球形阀关闭元件复位，直至压力显著降低。但是，压力的显著降低可能阻止流体系统的正确运行。例如，在内燃机的燃料系统中，如果燃料系统的压力降低过多，则内燃机将接收不到足够的燃料以正确运行。特别地，因为流体系统的压力趋于在极高压和极低压之间上下波动，所以卸压将不稳定和/或不适合，从而干扰流体系统按预定运行和/或由于压力的迅速变化而对流体系统的部件造成不希望的应力。

2004年1月13日授予Frank等人的美国专利No.6,675,774(′774专利)描述了一种用于对流体系统进行卸压的卸压阀。’774专利所述的卸压阀结合有用于向多个喷嘴供应燃料的贮油箱。该卸压阀包括球形阀体。尽管’774专利所述的卸压阀可对比希望压力高的压力进行卸压，但是，由于其存在上述问题而不能对流体系统实现稳定的卸压。

根据本发明的卸压阀可克服一个或多个上述问题。

发明内容

本发明一方面涉及一种卸压阀，该卸压阀包括限定有入口的阀体，该入口构造成接纳来自流体系统的流体。该入口限定有一横断面积。所述阀体还包括压力控制节流孔，其终止于阀座。压力控制节流孔限定有一小于入口的横断面积的横断面积。所述阀体还可包括从阀座伸出的导槽。卸压阀还包括阀关闭元件，其构造成在关闭位置抵靠阀座，而在开启位置从该阀座移置，由此对流体系统进行卸压。卸压阀还包括具有柄和流动板的流动元件。该柄与阀关闭元件可操作地连接，并构造成在导槽中往复运动。卸压阀还包括与阀体可操作地连接的阀弹簧。该阀弹簧构造成经由阀板施加偏压力，以将阀关闭元件保持在关闭位置，并使阀关闭元件当其在开启位置时回到关闭位置。

本发明另一方面涉及一种流体系统，该流体系统包括构造成用于对流体加压的泵和构造成用于调节流体系统的压力的卸压阀。该卸压阀包括限定有入口的阀体，该入口构造成用于接纳来自流体系统的流体。该入口限定有一横断面积。所述阀体还包括压力控制节流孔，其终止于阀座。压力控制节流孔限定有一小于入口的横断面积的横断面积。所述阀体还可包括从阀座伸出的导槽。卸压阀还包括阀关闭元件，其构造成在关闭位置抵靠阀座，而在开启位置从该阀座移置而对流体系统进行卸压。卸压阀还包括具有柄和流动板的流动元件。该柄与阀关闭元件可操作地连接，并构造成在导槽中往复运动。卸压阀还包括与阀体可操作地连接的阀弹簧。该阀弹簧构造成经由阀板施加偏压力，以将阀关闭元件保持在关闭位置，并使阀关闭元件当其在开启位置时回到关闭位置。