CN104373268A - 一种采用循环冷却的重型机械喷油器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种用循环冷却的重型机械喷油器装置，包括：喷油器体，顶杆，油嘴弹簧，拧紧螺钉，油嘴针阀体、针阀杆等部件，其在喷油器体和油嘴针阀体设置有冷却水道，冷却液通过喷油器体和油嘴针阀体内的冷却水道带走喷油器体、油嘴针阀体所散发的热量。本发明采用循环冷却方式对重型喷油器自身冷却，此结构可以有效提高喷油器的可靠性，保证喷油器每次喷油的稳定性。能实现多次定量喷射。

Description

一种采用循环冷却的重型机械喷油器装置

技术领域

本发明涉及一种应用于大功率中重型柴油机中的喷油器总成，特别涉及一种采用循环冷却的重型机械喷油器装置。

背景技术

本发明为大型船用发动机、机车发动机及大型发电机组提供的燃料喷射。我国重型发动机起步较晚，重型发动机在机型发展方面总体看相对稳定，主要集中在提高机型可靠性方面，这是因为增压技术的发展，发动机强化度提高很快，尤其是石油危机后，反映在降低燃油消耗率和燃用劣质燃料油为目标的经济性的强烈追求上。

但是目前重型发动机的喷油器自身冷却性能差，喷油器工作的可靠性差，无法实现多次定量喷射。

发明内容

本发明解决其技术问题在于针对现有重型机械喷油器装置所存在的问题而提供一种冷却自身冷却性能好、可靠性好的采用循环冷却的重型机械喷油器装置。

本发明解决其技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种用循环冷却的重型机械喷油器装置，包括：

一喷油器体，所述喷油器体内由上而下布置有轴向同轴的拧紧螺钉孔、油嘴弹簧安装孔、顶杆孔和定位套安装孔，其中所述顶杆孔的内径最小，定位套安装孔的内径次之，拧紧螺钉孔、油嘴弹簧安装孔内径最大且两者同径；另外在所述喷油器体内还设置有一注油通道并在所述喷油器体的中间位置设置有一出油螺纹沉孔，所述出油螺纹沉孔与发动机的油管连接，所述注油通道的上端与所述出油螺纹沉孔连通，注油通道的下端延伸至所述喷油器体的底面；

一安装在所述定位套安装孔内的定位套，所述定位套内具有轴向同轴的上、下定位孔；

一插入所述顶杆孔的顶杆，所述顶杆的下端插入到所述定位套的上定位孔中；

安装在所述油嘴弹簧安装孔内的弹簧下座和油嘴弹簧，所述弹簧下座与所述顶杆的上端固定连接；

采用螺纹方式安装在所述拧紧螺钉孔内的拧紧螺钉，所述拧紧螺钉的上端露出所述喷油器体的顶面并在拧紧螺钉露出所述喷油器体的顶面的部位安装有锁紧螺母；所述油嘴弹簧位于所述拧紧螺钉的底面与弹簧下座之间；

采用油嘴紧帽安装在所述喷油器体底端的油嘴针阀体，所述油嘴针阀体的顶面与所述喷油器体的底面密封接触，所述油嘴针阀体内由上而下设置有轴向同轴的针阀安装孔、压力室、针阀定位孔、针阀孔并还设置有斜孔，所述斜孔的下端与所述压力室导通，斜孔的上端延伸至所述油嘴针阀体的顶面并与所述喷油器体内的注油通道的下端连通；在所述油嘴针阀体的底面中心设有一突嘴体，所述针阀孔位于所述突嘴体中；

安装在所述油嘴针阀体的针阀安装孔内的针阀杆，所述针阀杆的上端露出所述油嘴针阀体的顶面并穿过所述下定位孔而与所述顶杆的底面接触，所述针阀杆的下端穿过压力室、针阀定位孔后与所述针阀孔的入口锥面密封接触；

其特征在于：

还包括一固定在所述油嘴针阀体的底面上的针阀体帽，所述针阀体帽的中心开设有一供所述突嘴体突出所述针阀体帽的突嘴体孔，所述突嘴体穿过所述突嘴体孔而凸出针阀体帽；在所述针阀体帽的内表面与所述油嘴针阀体的底外表面之间设置有一环状的冷却腔体；

在所述油嘴针阀体内配置有相互平行的两条轴向的冷却水道，两条轴向的冷却水道位于所述针阀安装孔、压力室、针阀定位孔的外围，两条轴向的冷却水道的下端与所述环状的冷却腔体的两个对称位置连通；两条轴向的冷却水道的上端延伸至所述油嘴针阀体的顶面；

在所述喷油器体中下部内配置有两条相互平行的轴向冷却过水道，两条相互平行的轴向冷却过水道位于所述顶杆孔的外围且两条轴向冷却过水道的下端延伸至所述喷油器体的底面并分别与所述油嘴针阀体内的两条轴向的冷却水道连通；在所述喷油器体外周面的中间位置开设有一条环形冷却水道，在所述环形冷却水道内对称固定有两个分隔销，两个分隔销将所述环形冷却水道分成两个弧长相等的半环形冷却水道，两个半环形冷却水道各自通过一条对称设置在所述喷油器体内中间位置处的径向冷却水道分别与两条轴向冷却过水道的上端连通；其中一条半环形冷却水道与发动机的冷却液箱通过管路连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述喷油器体的底面上开设有一上定位孔，在所述油嘴针阀体的顶面上开设有一下定位孔，所述上、下定位孔对接后在上、下定位孔内设置有一定位销。

在本发明的一个优选实施例中，在所述喷油器体中部的外周面上沿轴向间隔配置有三条O型密封圈，中间的一条O型密封圈配置在所述环形冷却水道与所述出油螺纹沉孔之间，最上面的一条O型密封圈配置在所述出油螺纹沉孔的上方，最下面的一条O型密封圈配置在所述环形冷却水道的下方。

在本发明的一个优选实施例中，所述油嘴紧帽与所述喷油器体的下部之间也配置有O型密封圈。

本发明采用循环冷却方式对重型喷油器自身冷却，此结构可以有效提高喷油器的可靠性，保证喷油器每次喷油的稳定性。能实现多次定量喷射。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围内。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1和图2，图中给出的一种用循环冷却的重型机械喷油器装置，安装在发动机中，其包括一个喷油器体100，喷油器体100内由上而下布置有轴向同轴的拧紧螺钉孔110、油嘴弹簧安装孔120、顶杆孔130和定位套安装孔140，其中顶杆孔130的内径最小，定位套安装孔140的内径次之，拧紧螺钉孔110、油嘴弹簧安装孔120内径最大且两者同径。另外在喷油器体100内还设置有一注油通道150并在喷油器体100的中间位置设置有一出油螺纹沉孔160，出油螺纹沉孔160与发动机油泵高压油管连接，注油通道150的上端与出油螺纹沉孔160连通，注油通道150的下端延伸至喷油器体100的底面。

在定位套安装孔140内安装有定位套200，定位套200内具有轴向同轴的上、下定位孔210、220。

在顶杆孔130安装有顶杆300，顶杆300的下端插入到定位套200的上定位孔210中；在油嘴弹簧安装孔140内安装有弹簧下座410和油嘴弹簧420，弹簧下座410与顶杆300的上端固定连接；采用螺纹方式安装在拧紧螺钉孔110内的拧紧螺钉430，拧紧螺钉430的上端露出喷油器体100的顶面并在拧紧螺钉430露出喷油器体100的顶面的部位安装有两个锁紧螺母440，通过两个锁紧螺母440将拧紧螺钉430并紧。油嘴弹簧420位于拧紧螺钉430的底面与弹簧下座410之间；松开两个锁紧螺母440即可旋动拧紧螺钉430来调节油嘴弹簧420的预紧力。为了密封，在拧紧螺钉430与拧紧螺钉孔110的内壁之间配置有O型密封圈431。

图中给出的一种用循环冷却的重型机械喷油器装置还包括采用油嘴紧帽510安装在喷油器体100底端的油嘴针阀体520，油嘴针阀体520的顶面与喷油器体100的底面密封接触，油嘴紧帽510与喷油器体100的下部之间配置有O型密封圈511a。

在油嘴针阀体520内由上而下设置有轴向同轴的针阀安装孔521、压力室522、针阀定位孔523、针阀孔524并还设置有斜孔525。

斜孔525的下端与压力室522导通，上端延伸至油嘴针阀体520的顶面并与喷油器体100内的注油通道150的下端连通；在油嘴针阀体520的底面中心设有一突嘴体526，针阀孔524位于突嘴体526中。

在油嘴针阀体520的针阀安装孔521内安装有针阀杆530，针阀杆530的上端露出油嘴针阀体520的顶面并穿过下定位孔220而与顶杆300的底面接触，针阀杆530的下端穿过压力室522、针阀定位孔523后与针阀孔524的入口锥面密封接触。

本发明的特点如下：

在油嘴针阀体520的底面上采用焊接方式固定有一针阀体帽540，针阀体帽540的中心开设有一供突嘴体526突出针阀体帽540的突嘴体孔541，突嘴体526穿过突嘴体孔541而凸出针阀体帽540；在针阀体帽540的内表面542与油嘴针阀体520的底外表面527之间设置有一环状的冷却腔体528。

在油嘴针阀体520内配置有相互平行的两条轴向的冷却水道529、529a，两条轴向的冷却水道529、529a位于针阀安装孔521、压力室522、针阀定位孔523的外围，两条轴向的冷却水道529、529a的下端与环状的冷却腔体528的两个对称位置连通，上端延伸至油嘴针阀体520的顶面。

在喷油器体100中下部内配置有两条相互平行的轴向冷却过水道170、170a，两条相互平行的轴向冷却过水道170、170a位于顶杆孔130的外围且两条轴向冷却过水道170、170a的下端延伸至喷油器体100的底面并分别与油嘴针阀体520内的两条轴向的冷却水道170、170a连通。

在喷油器体100外周面的中间位置开设有一条环形冷却水道180，在环形冷却水道180内均布地开设有两个圆柱销孔181、181a，在两个圆柱销孔181、181a内分别固定有一个分隔销182、182a，两个分隔销182、182a将环形冷却水道180分成两个弧长相等的半环形冷却水道183、183a，两个半环形冷却水道183、183a各自通过一条对称设置在喷油器体100内中间位置处的径向冷却水道184、184a分别与两条轴向冷却过水道170、170a的上端连通；其中一条半环形冷却水道183或者183a与发动机的冷却液箱通过管路连接。两个分隔销182、182a的外端与发动机缸体贴合。

为了保证喷油器体100与油嘴针阀体520在周向上定位，在喷油器体100的底面上开设有一上定位孔190，在油嘴针阀体520的顶面上开设有一下定位孔520a，上、下定位孔190、520a对接后在上、下定位孔190、520a内设置有一定位销600。

在喷油器体100中部的外周面上沿轴向间隔配置有三条O型密封圈100a、100b、100c，中间的一条O型密封圈100b配置在环形冷却水道180与出油螺纹沉孔160之间，最上面的一条O型密封圈100a配置在出油螺纹沉孔160的上方，最下面的一条O型密封圈100c配置在环形冷却水道180的下方。

本发明的工作原理如下：正常工作情况下，发动机喷油泵提供燃油，流经高压油管进入到喷油器体100一侧的出油螺纹沉孔160内，出油螺纹沉孔160通过喷油器体100内的注油通道150和油嘴针阀体520内的斜孔525进入到压力室522内。由于针阀杆530受到顶杆300上端的油嘴弹簧420向下的弹簧力作用，使得针阀杆530的下端与针阀孔524的入口锥面密封接触，此时，压力室522与高压油管的油压相同，当压力室522油压作用在针阀杆530向上的液压力大于油嘴弹簧420向下的弹簧力时，针阀杆530克服油嘴弹簧420向下的弹簧力向上运动，与针阀孔524的入口脱离密封，针阀孔524开始喷油。当压力室522油压作用在针阀杆530向上的液压力小于油嘴弹簧420向下的弹簧力时，针阀杆530受到顶杆300上端的油嘴弹簧420向下的弹簧力作用向下运动，使得针阀杆530的下端与针阀孔524的入口重新锥面密封接触。

当发动机工作时，低温冷却液从发动机冷却液箱进入喷油器体100周向的半环形冷却水道183内，并通过喷油器体100内的径向冷却水道184、轴向冷却过水道170以及油嘴针阀体520内的冷却水道529和环状的冷却腔体528的一侧进入到环状的冷却腔体528内，带走喷油器体100、油嘴针阀体520所散发的热量后，由环状的冷却腔体528的另一侧、油嘴针阀体520内的冷却水道529a、喷油器体100内的轴向冷却过水道170a、径向冷却水道184a、半环形冷却水道183a流出再流回制冷设备制冷。

本发明可适用于轻、重型柴油。本发明给大型发动机提供高能热量值的燃料的同时，保证发动机的连续服役中的可靠性。

高压燃油自高压油管流经高压油管进入到喷油器体100一侧的出油螺纹沉孔160内，出油螺纹沉孔160通过喷油器体100内的注油通道150和油嘴针阀体520内的斜孔525进入到压力室522内后，针阀杆530克服油嘴弹簧420向下的弹簧力向上运动，与针阀孔524的入口脱离密封。当针阀杆530一离开针阀孔524的入口，其承压面突然增大,使针阀杆530快速升起,减小了节流损失,使燃油果断地经针阀孔524喷入气缸。喷油泵停止供油后,压力室522内的油压突然降低,针阀杆530在油嘴弹簧420向下的弹簧力的作用下迅速关闭,喷油便断然停止，此时针阀杆530把高压油空间与燃烧室隔开,喷油器结束。

本发明采用循环冷却方式对重型喷油器自身冷却，此结构可以有效提高喷油器的可靠性，保证喷油器每次喷油的稳定性。能实现多次定量喷射。

Claims (4)

1.一种用循环冷却的重型机械喷油器装置，包括：

一喷油器体，所述喷油器体内由上而下布置有轴向同轴的拧紧螺钉孔、油嘴弹簧安装孔、顶杆孔和定位套安装孔，其中所述顶杆孔的内径最小，定位套安装孔的内径次之，拧紧螺钉孔、油嘴弹簧安装孔内径最大且两者同径；另外在所述喷油器体内还设置有一注油通道并在所述喷油器体的中间位置设置有一出油螺纹沉孔，所述出油螺纹沉孔与发动机的油管连接，所述注油通道的上端与所述出油螺纹沉孔连通，注油通道的下端延伸至所述喷油器体的底面；

一安装在所述定位套安装孔内的定位套，所述定位套内具有轴向同轴的上、下定位孔；

一插入所述顶杆孔的顶杆，所述顶杆的下端插入到所述定位套的上定位孔中；

安装在所述油嘴弹簧安装孔内的弹簧下座和油嘴弹簧，所述弹簧下座与所述顶杆的上端固定连接；

采用螺纹方式安装在所述拧紧螺钉孔内的拧紧螺钉，所述拧紧螺钉的上端露出所述喷油器体的顶面并在拧紧螺钉露出所述喷油器体的顶面的部位安装有锁紧螺母；所述油嘴弹簧位于所述拧紧螺钉的底面与弹簧下座之间；

采用油嘴紧帽安装在所述喷油器体底端的油嘴针阀体，所述油嘴针阀体的顶面与所述喷油器体的底面密封接触，所述油嘴针阀体内由上而下设置有轴向同轴的针阀安装孔、压力室、针阀定位孔、针阀孔并还设置有斜孔，所述斜孔的下端与所述压力室导通，斜孔的上端延伸至所述油嘴针阀体的顶面并与所述喷油器体内的注油通道的下端连通；在所述油嘴针阀体的底面中心设有一突嘴体，所述针阀孔位于所述突嘴体中；

安装在所述油嘴针阀体的针阀安装孔内的针阀杆，所述针阀杆的上端露出所述油嘴针阀体的顶面并穿过所述下定位孔而与所述顶杆的底面接触，所述针阀杆的下端穿过压力室、针阀定位孔后与所述针阀孔的入口锥面密封接触；

其特征在于：

还包括一固定在所述油嘴针阀体的底面上的针阀体帽，所述针阀体帽的中心开设有一供所述突嘴体突出所述针阀体帽的突嘴体孔，所述突嘴体穿过所述突嘴体孔而凸出针阀体帽；在所述针阀体帽的内表面与所述油嘴针阀体的底外表面之间设置有一环状的冷却腔体；

在所述油嘴针阀体内配置有相互平行的两条轴向的冷却水道，两条轴向的冷却水道位于所述针阀安装孔、压力室、针阀定位孔的外围，两条轴向的冷却水道的下端与所述环状的冷却腔体的两个对称位置连通；两条轴向的冷却水道的上端延伸至所述油嘴针阀体的顶面；

在所述喷油器体中下部内配置有两条相互平行的轴向冷却过水道，两条相互平行的轴向冷却过水道位于所述顶杆孔的外围且两条轴向冷却过水道的下端延伸至所述喷油器体的底面并分别与所述油嘴针阀体内的两条轴向的冷却水道连通；在所述喷油器体外周面的中间位置开设有一条环形冷却水道，在所述环形冷却水道内对称固定有两个分隔销，两个分隔销将所述环形冷却水道分成两个弧长相等的半环形冷却水道，两个半环形冷却水道各自通过一条对称设置在所述喷油器体内中间位置处的径向冷却水道分别与两条轴向冷却过水道的上端连通；其中一条半环形冷却水道与发动机的冷却液箱通过管路连接。

2.如权利要求1所述的一种用循环冷却的重型机械喷油器装置，其特征在于，所述喷油器体的底面上开设有一上定位孔，在所述油嘴针阀体的顶面上开设有一下定位孔，所述上、下定位孔对接后在上、下定位孔内设置有一定位销。

3.如权利要求1所述的一种用循环冷却的重型机械喷油器装置，其特征在于，在所述喷油器体中部的外周面上沿轴向间隔配置有三条O型密封圈，中间的一条O型密封圈配置在所述环形冷却水道与所述出油螺纹沉孔之间，最上面的一条O型密封圈配置在所述出油螺纹沉孔的上方，最下面的一条O型密封圈配置在所述环形冷却水道的下方。

4.如权利要求1所述的一种用循环冷却的重型机械喷油器装置，其特征在于，所述油嘴紧帽与所述喷油器体的下部之间也配置有O型密封圈。