[发明专利]具有不同开启压力的多级减压阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种减压阀，更具体地，涉及一种具有不同开启压力的多级减压阀。

背景技术

多种不同的燃料系统被利用以将燃料引入发动机的燃烧室中。已知燃料系统的一种类型是共轨系统。一种典型的共轨系统利用一个或多个泵送机构使燃料加压并将加压燃料引导至一公共集管(即，公共轨道)。各个喷射器从公共轨道抽取加压燃料并在每个循环中将一股或多股燃料喷射入燃烧室中。为优化发动机的运行，轨道内的燃料通过精确控制泵送机构被维持在所希望的压力范围内。但是，也存在此精确控制受到干扰和出现压力波动或尖峰的情况。如果不干涉，这些压力尖峰会损坏燃料系统部件。

保护燃料系统不受到不希望的压力尖峰的一种方法包括当公共轨道中的燃料压力超过预定最大阈值时将燃料从公共轨道排出。在2001年6月12日公布的授予Hacberer等人的美国专利6,244,253(’253专利)中公开了这种保护方法的一个例子。’253专利描述了将压力控制阀与燃料喷射系统结合使用。该压力控制阀包括带集成的密封球状体的第一活塞。集成的密封球状体可借由燃料压力克服弹簧偏压而在轴向方向上在远离锥形座朝一止挡部(移动的位置)之间移动。当密封球状体远离锥形座时，来自相关集管的高压燃料与阀的第一室相连通。第一活塞具有通孔，该通孔使第一室与第一活塞的锥形内部流体连接。压力控制阀还包括设置在第一活塞内的第二活塞，该第二活塞可借由相同的弹簧偏压在轴向方向上移动，以与第一活塞的锥形内部相接合并因此封闭通孔。当第二活塞移动远离第一活塞的锥形内部和通孔时，来自第一室的高压燃料通过第二活塞中的通孔与低压排放装置相连通。

最初，’253专利的第一活塞在短时间内通过高压被打开。随着第一活塞打开，在第一室内建立起来的压力促使第二活塞移动离开并不再阻断第一活塞的通孔，以降低集管内的燃料压力。通过调节第二活塞相对于第一活塞的位置，可将压力保持在比“跛行回家(limp-home)”操作状态下使用的高压小的预定值上。

虽然’253专利的压力控制阀能通过减小集管中的过大的压力而充分保护其它燃料系统部件，但是它很昂贵。特别是包含在’253专利的压力控制阀内的所有阀座都是锥形的。为了恰当地密封，锥形阀座必须制造成精密公差且通常需要研磨和抛光工艺。这些精密公差和复杂的制造工艺会大大增加采用多个锥形座的系统的成本。此外，在各个单独活塞内的多个通孔进一步增加了压力控制阀的制造成本和复杂性。

本发明的燃料系统的目的在于克服一个或多个上述问题。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种减压阀。该减压阀包括带有入口、出口和流体连接入口和出口的中心孔的壳体。该减压阀还包括单个阀座和可移动以选择性地阻断经过所述单个阀座的流体的流动的第一阀元件。所述减压阀还包括设置在壳体的所述中心孔内并可移动以选择性地阻断经过该中心孔的流体的流动的第二阀元件。

本发明的另一个方面涉及一种操作流体系统的方法。该方法包括使流体加压并将加压流体引导到公共轨道。该方法还包括使第一阀元件移动离开阀座以将流体从公共轨道传送到第二阀元件，以及使肩部移出中心孔以将流体从第一阀元件传送到低压排出装置。

附图说明

图1是一示例性公开的流体系统的示意图；

图2是一示例性公开的用于与图1的流体系统一起使用的减压阀的剖视图；

图3A是一示例性公开的用于与图2的减压阀一起使用的阀元件的示意图；以及

图3B是另一示例性公开的用于与图2的减压阀一起使用的阀元件的示意图。

具体实施方式

图1示出了一示例性的流体系统10。在此示例中，流体系统10可体现为一燃料喷射系统，该燃料喷射系统具有流体供给装置12以及使流体加压并经由公共轨道18将流体引导到多个燃料喷射器16的泵送机构14。所述流体可包括燃料、专用液压油、发动机油或燃料喷射器16使用的用于直接喷射或用于致动喷射事件的任何其它流体。或者也可设想流体系统10体现为与燃料不相关的液压系统，例如设计成用于使与作业机具相关联的汽缸运动的机器系统、传动/传输系统、发动机润滑系统或本领域已知的任何其它类型的液压系统。

供给装置12可构成设计用于保持流体供给的存储器。一个或多个与动力源相关联的液压系统可从供给装置12抽取流体和使流体返回供给装置12。可以设想，流体系统10可在希望时与多个单独的流体供给装置相连接。