CN104455655A - 一种比例电磁阀阀芯及应用该阀芯的比例电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种比例电磁阀阀芯，阀芯安装在比例电磁阀的静铁阀座内孔中，通过推杆和调节弹簧之间的作用调节阀芯的轴向位置，所述阀芯一端部的外圆周壁上设有两个以上均匀分布的流量调节槽，所述流量调节槽为轴向过流槽，其槽口截面积以阀芯端部为最大，且沿阀芯外圆周壁逐渐缩小，直至为零。本发明还提供应用上述阀芯的比例电磁阀。采用轴向过流的流量调节槽，使液体直接通过流量调节槽流向高压泵油道，改善流场环境，减小液体脉动与阀芯微动之间的交互作用，且均匀分布的流量调节槽口具有很好的对中性，使液体流向更加优化，降低了阀芯长时间工作造成的偏磨。本发明阀芯的结构设计合理、加工简单且阀芯壁厚加大不易变形。

Description

一种比例电磁阀阀芯及应用该阀芯的比例电磁阀

技术领域

本发明涉及高压共轨零部件领域，特别是涉及一种比例电磁阀阀芯及应用该阀芯的比例电磁阀。

背景技术

传统的高压共轨泵比例电磁阀的阀芯采用在套管状阀芯上对开两个流量计量小孔的型式进行计量喷射量，参照附图1所示，首先，采用这种型式的阀芯8，阀芯8的壁厚很薄，在保证阀芯8外圆与静铁阀座7精密间隙的加工过程中，薄壁相对容易变形。其次，为了确保对液体流量的精确控制，在阀芯的特定位置上对称开两个异形流量孔，如具有梯形形状的阀口，并且在面积很小的情况下，需要保证小孔严格的尺寸公差，两个小孔要保证相同的轴向位置，其加工难度很大，传统的加工手段难以满足上述的加工要求，需要针对此项重新购置先进的加工设备来实现，费用很高。另外，传统比例电磁阀的阀芯采用径向过流，液体燃料通过阀芯上的阀口双向对流，液体在流经套管状阀芯的内腔后再转向高压泵方向流出，在这个过程中液流的波动对阀的冲击会对动态性能造成影响。

由此可见，上述现有的比例电磁阀的阀芯在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种设计合理、结构简单且加工方便的新的比例电磁阀阀芯及应用该阀芯的比例电磁阀，成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种设计合理、结构简单且加工方便的比例电磁阀阀芯，使其改善液流波动对阀的冲击造成的影响，从而克服现有的比例电磁阀阀芯的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种比例电磁阀阀芯，所述阀芯安装在比例电磁阀的静铁阀座内孔中，通过比例电磁阀推杆和调节弹簧之间的作用调节阀芯的轴向位置，所述阀芯一端部的外圆周壁上设有两个以上均匀分布的流量调节槽，所述流量调节槽为轴向过流槽，其槽口截面积以所述阀芯端部为最大，且沿所述阀芯外圆周壁逐渐缩小，直至为零。

所述流量调节槽开设于所述阀芯近调节弹簧端的外圆周壁上。

所述阀芯沿轴向方向开设有一个以上通油孔。

所述流量调节槽开设于所述阀芯近推杆端的外圆周壁上，且所述阀芯沿轴向方向开设有一个以上通油孔。

所述阀芯具有安装所述调节弹簧的内腔。

所述阀芯为不具有内腔的圆柱形，所述调节弹簧直接顶住阀芯端部。

所述阀芯一端部的外圆周壁上设有三个均匀分布的流量调节槽，所述流量调节槽的截面形状为扇形。

此外，本发明还提供了一种应用上述比例电磁阀阀芯的比例电磁阀。

采用上述的技术方案，本发明至少具有以下优点：

1.本发明采用轴向过流的流量调节槽计量液体，使液体的流经线路改变，直接通过阀芯上的流量调节槽流向高压泵油道，改善了流场环境，减小了液体脉动与阀芯微动之间的交互作用，并且均匀分布的流量调节槽口具有很好的对中性，使液体流向更加优化，阀芯在工作过程中的周向受力更加平衡，降低了阀芯在阀套内长时间工作造成的偏磨。

2.本发明比例电磁阀阀芯的结构设计合理且加工简单，降低了阀芯的整体加工难度，仅仅通过常规的切削工艺即可完成。并且加厚了阀芯的壁厚，在配磨过程中外圆不易变形，有利于保证阀芯的圆度、圆柱度等重要形位公差，因此在满足和改善共轨高压燃油喷射系统性能的基础上，节省了制造成本。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是传统比例电磁阀阀芯的结构示意图；

图2是本发明比例电磁阀阀芯实施例一应用于比例电磁阀的结构示意图；

图3是本发明比例电磁阀阀芯实施例二的结构示意图；

图4是本发明比例电磁阀阀芯实施例三应用于比例电磁阀的结构示意图；

图5是本发明比例电磁阀阀芯上开设的流量调节槽的截面示意图。

具体实施方式

本发明比例电磁阀阀芯取消了传统比例电磁阀中连接内腔与外部的异形阀口，采用在阀芯端部的外圆周方向上均匀设置多个流量调节槽的型式，改变了以往径向过流形式，在结构上使燃油液体采取轴向过流的形式，即液体直接通过阀芯外圆周上的流量调节槽流向高压泵油道，改善了流场环境，削弱了液体流束脉动与阀芯的相互作用对动态稳定性造成的不利影响。

下述结合附图对本发明的具体实施例进行介绍，本文在叙述中以比例电磁阀靠近阀芯端为头部并以此方向为前，远离阀芯端为尾部并以此方向为后，关于比例电磁阀头部尾部以及前后的描述只在于利于对本技术的理解，不应理解为对本发明技术方案的任何限制。

实施例一，参照附图2所示，本发明比例电磁阀包括壳体1、电磁线圈2、用于绕制电磁线圈2的骨架3、位于骨架3内部的导向套4、位于导向套4内的动铁芯5、过盈安装在动铁芯5上的推杆6、装配在电磁阀前端的静铁阀座7以及位于静铁阀座7内孔中的阀芯8和调节弹簧9。比例电磁阀壳体1的尾部被注塑封装，推杆6的头部顶住阀芯8的后端平面，可以推动阀芯8向前运动。调节弹簧9位于阀芯8的另一端，可以推动阀芯8向后运动。静铁阀座7的内壁上设有与进液口相通的内部环形槽。

该实施例中阀芯8为前端开口的具有内腔的圆柱形阀芯，调节弹簧9插入该圆柱形阀芯8的内腔，该阀芯8前端的外圆周壁上设有3个均匀分布的流量调节槽，具有该流量调节槽的阀芯8与静铁阀座7共同构成一个液体流向为轴向过流形式的滑阀结构。参照附图2所示，该流量调节槽的深度以阀芯8最前端为最深，逐渐变浅，直至为零，该流量调节槽的长度以该阀芯能完全堵塞液体流量为准。参照附图5所示，该流量调节槽的截面形状为特殊的扇形，以a实线为边界所构成的三个小的节流口区域即比例电磁阀处于小流量时的状态；若阀芯8向后轴向移动，则可以得到以b虚线为边界的较大节流口区域，液体流量相对增大；若阀芯8继续向后轴向移动，最终可以得到以c虚线为边界的最大节流口区域，比例电磁阀即到达最大流量位置。根据以上流量调节槽的结构特点，阀芯8的轴向位置的改变，可以实现流量调节槽的通流截面积的变化，通过阀芯8在轴向移动到不同位置，可以得到附图5中3个节流口区域以外的不同流通面积，从关断位置(节流口面积为0)到最大流量位置(c虚线构成的区域)，液体流通面积为一个渐变的过程。所以通过对阀芯8的位置调节，可以得到任意中间流量，以适应共轨喷油泵不同的进油流量需求。

而且上述该流量调节槽的结构还改变了以往径向过流形式，在结构上使燃油液体采取轴向过流的形式，即液体从静铁阀座的内部环形槽沿轴向流经流量调节槽最后流向高压泵油道，并且均匀分布的流量调节槽具有很好的对中性，使得流体经过阀芯时在圆周方向上受力均匀，减小了由此造成的长时间工作后阀芯的偏磨，总之，该流量调节槽的结构改善了流场环境，削弱了液体流束脉动与阀芯的相互作用对动态稳定性造成的不利影响。

另外，阀芯8的后端面上开设有多个通油小孔，可以使阀芯8两端的液压力得到平衡，减小运动过程中的阻滞。

实施例二，参照附图3所示，该实施例与实施例一不同之处在于：实施例一中所述的阀芯属于断电常开形式的比例电磁阀，而该实施例中的阀芯属于断电常闭形式的比例电磁阀阀芯，即电流为零时，电磁阀流量为0的流量特性。该实施例中的阀芯的具体结构为在阀芯8的后端部外圆周上均匀设置多个流量调节槽，如3个均匀分布的流量调节槽或2个对称分布的流量调节槽。该实施例的其余部分均与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例三，参照附图4所示，该实施例与实施例一不同之处在于：该阀芯8为无内腔的圆柱形阀芯，调节弹簧9顶住该阀芯8的前端面。该阀芯8沿轴向方向开设有一个以上通油孔，可以使阀芯8两端的液压力得到平衡，减小运动过程中的阻滞。该实施例的其余部分均与实施例一相同，在此不再赘述。

当然，本发明中流量调节槽的个数和形状不局限于上述实施例中所述，可以使用不同个数和不同类型的截面几何形状，以实现不同线性的流量特性曲线。

本发明比例电磁阀在工作时，通过电子控制单元(ECU)根据实际情况给予电磁线圈2适当的电流，则在动铁芯5与静铁阀座7的端面间产生电磁吸力，静铁阀座7通过推杆6将该电磁力传导到阀芯8上，使阀芯8具有沿轴向向前运动的趋势，而阀芯8另一端的调节弹簧9则根据相应的形变产生反馈给阀芯8反向的弹簧力，通过电磁力与弹簧力的共同作用，可以将阀芯8控制在静铁阀座7内孔中的适当轴向位置上。当阀芯8上的流量调节槽与静铁阀座7的内部环形槽相通时，液体从静铁阀座7的进液口流入静铁阀座7的内部环形槽中，再通过阀芯8上的流量调节槽最终流向高压泵油道。所以该比例电磁阀可以通过输入电流的大小改变阀芯8的轴向位置，并通过阀芯8上流量调节槽的形状开口大小，最终控制燃油液体通过比例电磁阀的流量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种比例电磁阀阀芯，所述阀芯安装在比例电磁阀的静铁阀座内孔中，通过比例电磁阀推杆和调节弹簧之间的作用调节阀芯的轴向位置，其特征在于，所述阀芯一端部的外圆周壁上设有两个以上均匀分布的流量调节槽，所述流量调节槽为轴向过流槽，其槽口截面积以所述阀芯端部为最大，且沿所述阀芯外圆周壁逐渐缩小，直至为零。

2.根据权利要求1所述的比例电磁阀阀芯，其特征在于，所述流量调节槽开设于所述阀芯近调节弹簧端的外圆周壁上。

3.根据权利要求2所述的比例电磁阀阀芯，其特征在于，所述阀芯沿轴向方向开设有一个以上通油孔。

4.根据权利要求1所述的比例电磁阀阀芯，其特征在于，所述流量调节槽开设于所述阀芯近推杆端的外圆周壁上，且所述阀芯沿轴向方向开设有一个以上通油孔。

5.根据权利要求3或4所述的比例电磁阀阀芯，其特征在于，所述阀芯具有安装所述调节弹簧的内腔。

6.根据权利要求3或4所述的比例电磁阀阀芯，其特征在于，所述阀芯为不具有内腔的圆柱形，所述调节弹簧直接顶住阀芯端部。

7.根据权利要求1所述的比例电磁阀阀芯，其特征在于，所述阀芯一端部的外圆周壁上设有三个均匀分布的流量调节槽，所述流量调节槽的截面形状为扇形。

8.一种应用权利要求1至7任一项所述比例电磁阀阀芯的比例电磁阀。