本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)配件技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種尿素泵換向閥及其密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

尿素泵換向閥是發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)中必不可少的部件之一。換向閥包括閥座和閥芯，閥座和閥芯之間設(shè)有O型密封圈，閥芯插入O型密封圈內(nèi)，閥芯的外圓面和O型密封圈內(nèi)圓面之間，以及閥座內(nèi)圓面和O型密封圈的外圓面形成密封面，O型密封圈被壓緊在閥座和閥芯之間，其壓縮回彈力為徑向力。

目前，發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣處理系統(tǒng)的尿素溶液供給過程中，盡管為防止尿素泵中有過多的尿素溶液而設(shè)計(jì)有真空倒吸、倒抽裝置，但是仍然會(huì)有尿素溶液殘留在尿素泵換向閥中，在-20℃及更低溫度環(huán)境下，對(duì)于在換向閥閥座和換向閥閥芯之間，設(shè)計(jì)有O型密封圈方式來說，在徑向方向上，同時(shí)存在尿素溶液結(jié)冰膨脹力和O型密封圈壓縮回彈力，尿素溶液結(jié)冰膨脹力和O型密封圈壓縮回彈力容易導(dǎo)致容器或容器壁出現(xiàn)開裂故障。

因此，如何能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中因尿素溶液結(jié)冰膨脹力和密封圈壓縮回彈力容易導(dǎo)致容器或容器壁出現(xiàn)開裂故障的技術(shù)問題，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所要解決的重要技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種尿素泵換向閥的密封結(jié)構(gòu)，其能夠有效避免因尿素溶液結(jié)冰膨脹力和密封圈壓縮回彈力導(dǎo)致的容器或容器壁出現(xiàn)開裂的技術(shù)問題。本實(shí)用新型還提供了一種包括上述密封結(jié)構(gòu)的尿素泵換向閥。

本實(shí)用新型提供了一種尿素泵換向閥的密封結(jié)構(gòu)，包括閥芯和閥座，所述閥芯的端面設(shè)有第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述閥座的端面設(shè)有第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)和所述第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)均包括：上端面、下端面及連接所述上端面和所述下端面的豎向面，所述第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面與所述第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面相對(duì)應(yīng)、所述第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面與所述第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面相對(duì)應(yīng)、所述第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面與所述第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面相對(duì)應(yīng)；

所述密封結(jié)構(gòu)還包括彈性密封件，所述彈性密封件包括設(shè)置在所述第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面與所述第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面之間的第一密封部、設(shè)置在所述第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面與所述第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面之間的第二密封部、以及設(shè)置在所述第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面與所述第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面之間的第三密封部。

優(yōu)選地，所述彈性密封件的內(nèi)部分布有孔隙，且所述孔隙為閉孔結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述彈性密封件的孔隙率為10％-50％。

優(yōu)選地，所述彈性密封件的厚度為1.0mm～3.5mm。

優(yōu)選地，所述彈性密封件的材質(zhì)為氫化丁晴橡膠、三元乙丙橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述閥座和所述閥芯材料為含量為35％的玻璃纖維增強(qiáng)聚對(duì)苯二酰胺、含量為35％的玻璃纖維增強(qiáng)聚苯硫醚、含量為35％的玻璃纖維增強(qiáng)的聚酰胺或碳纖維增強(qiáng)工程塑料中的一種。

本實(shí)用新型還提供了一種尿素泵換向閥，包括如上任一項(xiàng)所述的密封結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案中，閥芯和閥座的端面對(duì)接在一起，閥芯的端面設(shè)有第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)，閥座的端面設(shè)有與第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)相配合的第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)。彈性密封件包括設(shè)置在第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面之間的第一密封部、設(shè)置在第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面之間的第二密封部、以及設(shè)置在第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面之間的第三密封部。需要說明的是，第一密封部和第三密封部，二者之一相對(duì)靠近于閥芯的中心部、另一個(gè)相對(duì)遠(yuǎn)離閥芯的中心部，比如，第一密封部靠近于閥芯的中心部，第三密封部遠(yuǎn)離閥芯的中心部，第一密封部形成軸向密封效果，第二密封部為徑向密封、第三密封部為卸載區(qū)。如此設(shè)置，閥座和閥芯由徑向密封改為軸向和徑向同時(shí)密封，可以消除徑向密封作用力對(duì)閥座的作用力。彈性密封件設(shè)計(jì)載荷卸載口，可以在尿素溶液結(jié)冰引起的膨脹力過大時(shí)，彈性密封件通過彈性變形，卸載載荷，從而降低閥座和閥芯受力。進(jìn)而，本實(shí)用新型提供的尿素泵換向閥的密封結(jié)構(gòu)，其能夠有效避免因尿素溶液結(jié)冰膨脹力和密封圈壓縮回彈力導(dǎo)致的容器或容器壁出現(xiàn)開裂的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中尿素泵換向閥的密封結(jié)構(gòu)示意圖。

閥芯—11、閥座—12、第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面—13、第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面—14、第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面—15、第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面—16、第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面—17、第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面—18、第一密封部—19、第二密封部—20、第三密封部—21、孔隙—22。

具體實(shí)施方式

本具體實(shí)施方式提供了一種尿素泵換向閥的密封結(jié)構(gòu)，其能夠有效避免因尿素溶液結(jié)冰膨脹力和密封圈壓縮回彈力導(dǎo)致的容器或容器壁出現(xiàn)開裂的技術(shù)問題。本具體實(shí)施方式還提供了一種包括上述密封結(jié)構(gòu)的尿素泵換向閥。

以下，參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說明。此外，下面所示的實(shí)施例不對(duì)權(quán)利要求所記載的實(shí)用新型內(nèi)容起任何限定作用。另外，下面實(shí)施例所表示的構(gòu)成的全部內(nèi)容不限于作為權(quán)利要求所記載的實(shí)用新型的解決方案所必需的。

請(qǐng)參考圖1，本具體實(shí)施方式提供的一種尿素泵換向閥的密封結(jié)構(gòu)，包括閥芯11和閥座12，閥芯11的端面設(shè)有第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)，閥座12的端面設(shè)有與第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)相配合的第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)。

其中，第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)和第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)都包括：上端面、下端面及連接上端面和下端面的豎向面。需要說明的是，上述“上”、“下”、“豎向”等方位詞均為換向閥為圖1中所處狀態(tài)時(shí)之所指。

第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面13與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面16相對(duì)應(yīng)、第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面14與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面17相對(duì)應(yīng)、第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面15與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面18相對(duì)應(yīng)。

本實(shí)施例提供的密封結(jié)構(gòu)還包括彈性密封件，彈性密封件包括設(shè)置在第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面13與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的上端面16之間的第一密封部19、設(shè)置在第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面15與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的豎向面18之間的第二密封部20、以及設(shè)置在第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面14與第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)的下端面17之間的第三密封部21。

需要說明的是，第一密封部19和第三密封部21，二者之一相對(duì)靠近于閥芯11的中心部、另一個(gè)相對(duì)遠(yuǎn)離閥芯11的中心部，比如，第一密封部19靠近于閥芯11的中心部，第三密封部21遠(yuǎn)離閥芯11的中心部，第一密封部19形成軸向密封效果，第二密封部20形成徑向密封效果、第三密封部21為卸載區(qū)。

如此設(shè)置，閥座12和閥芯11由徑向密封改為軸向和徑向同時(shí)密封，可以消除徑向密封作用力對(duì)閥座12的作用力。彈性密封件設(shè)計(jì)載荷卸載口，可以在尿素溶液結(jié)冰引起的膨脹力過大時(shí)，彈性密封件通過彈性變形，卸載載荷，從而降低閥座12和閥芯11受力。進(jìn)而，本實(shí)施例提供的尿素泵換向閥的密封結(jié)構(gòu)，其能夠有效避免因尿素溶液結(jié)冰膨脹力和密封圈壓縮回彈力導(dǎo)致的容器或容器壁出現(xiàn)開裂的技術(shù)問題。

本實(shí)施例的優(yōu)選方案中，彈性密封件的內(nèi)部分布有孔隙22，且孔隙22為閉孔結(jié)構(gòu)。如此設(shè)置，彈性密封件設(shè)有閉孔結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)密封，而且在尿素溶液結(jié)冰體積膨脹時(shí)，彈性密封件受到作用力，其體積收縮，起到吸能的作用，可以顯著降低由于尿素溶液結(jié)冰引起的徑向膨脹力直接作用到換向閥的閥座12，進(jìn)而避免換向閥的閥座12在低溫環(huán)境下由于尿素溶液結(jié)冰凍脹力開裂。

彈性密封件的孔隙率優(yōu)選為10％-50％，彈性密封件的厚度優(yōu)選為1.0mm～3.5mm。如此設(shè)置，一方面能夠保證彈性密封件具有較好的密封效果，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)較好的彈性形變。

需要說明的是，本實(shí)施例中彈性密封件的材質(zhì)可以為氫化丁晴橡膠、三元乙丙橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠中的一種或多種。

閥座12和閥芯11的材料可以為含量為35％的玻璃纖維增強(qiáng)聚對(duì)苯二酰胺、含量為35％的玻璃纖維增強(qiáng)聚苯硫醚、含量為35％的玻璃纖維增強(qiáng)的聚酰胺或碳纖維增強(qiáng)工程塑料中的一種或多種。

本實(shí)施例還提供了一種尿素泵換向閥，包括如上實(shí)施例中所述的密封結(jié)構(gòu)。如此設(shè)置，本實(shí)施例提供的尿素泵換向閥，其能夠有效避免因尿素溶液結(jié)冰膨脹力和密封圈壓縮回彈力導(dǎo)致的容器或容器壁出現(xiàn)開裂的技術(shù)問題。該有益效果的推導(dǎo)過程與上述密封結(jié)構(gòu)所帶來的有益效果的推導(dǎo)過程大體類似，故本文不再贅述。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。