CN105888907A - Dme/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀 - Google Patents

Dme/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，该旁通单向阀包括上阀体、与上阀体一体成型的下阀体，所述上阀体和下阀体之间设有用于安装单向阀组件的阀腔；所述上阀体的顶部与出油阀通过螺纹连接，所述下阀体的底部与泵体通过螺纹连接；所述下阀体的底端、柱塞的顶端以及柱塞套筒的内壁之间围成用于储存燃油的泵腔。本发明的旁通单向阀可以有效解决供油过程中燃油泵腔内DME“相变”导致高压油路的压力剧烈波动和供油量严重不足的问题，克服高压泵腔内DME燃料气化而发生气阻现象。

Description

DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀
技术领域
本发明涉及单向阀，具体地指一种DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀。
背景技术
二甲醚(DME)是一种比较适合柴油机使用的新型、高效和超低污染的代用燃料，二甲醚在常温常压下为气态，其蒸汽饱和压力约为0.5MP，且随温度的升高而升高。
传统的柱塞式喷油泵在供应DME/柴油混合燃料时会出现以下问题：当供油过程结束后，柱塞向下运行到回油孔打开之前，高压燃油泵腔内会形成密封的空间，随着柱塞的继续下行燃油泵腔体积扩大，燃油泵腔内的压力会急速下降。此时，燃油泵腔内压力会低于燃油泵腔内二甲醚的气化压力，二甲醚会发生气化。当柱塞继续下行至回油孔开启，液态二甲醚进入燃油泵腔，燃油泵腔内压力迅速恢复至燃油泵前的供油压力。在柱塞下一次供油过程关闭回油孔之前，燃油泵前的供油压力有可能使得燃油泵腔内的部分气态二甲醚燃料被压缩成成为液态二甲醚燃料。但是，当柱塞关闭回油孔开始下一次供油时，燃油泵腔内仍然还有气态二甲醚燃料。随着供油过程中燃油泵腔内压力增加，即使燃油泵腔内的气态二甲醚燃料可以成为液态二甲醚，但是供油过程中燃油泵腔内的“相变”会导致高压油路的压力剧烈波动和供油量严重不足。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，采用该旁通单向阀可以有效解决供油过程中燃油泵腔内二甲醚“相变”导致高压油路的压力剧烈波动和供油量严重不足的问题，克服高压泵腔内二甲醚燃料气化而发生气阻现象。
为实现上述目的，本发明所设计的DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，安装在柱塞式喷油泵的泵体与出油阀之间，所述泵体内腔设有柱塞套筒，所述柱塞套筒内设置有与其滑动配合的柱塞，所述泵体的侧壁上设有贯穿其内壁的回油孔，所述回油孔通过第一外管路与燃油箱的第一出油口连接；它包括上阀体、与上阀体一体成型的下阀体，所述上阀体和下阀体之间设有用于安装单向阀组件的阀腔；所述上阀体的顶部与出油阀通过螺纹连接，所述下阀体的底部与泵体通过螺纹连接；所述下阀体的底端、柱塞的顶端以及柱塞套筒的内壁之间围成用于储存燃油的泵腔；所述下阀体内设有第一内油路，所述第一内油路的一端与泵腔连接，所述第一内油路的另一端与阀腔的底端连接；所述上阀体内设有第二内油路，所述第二内油路的一端与阀腔的顶端连接，所述第二内油路的另一端与出油阀连接；所述阀腔的进油口通过第二外管路与燃油箱的第二出油口连接。这样，当柱塞下行至关闭回油孔过程中燃油泵腔内压力下降，DME-柴油燃料可通过第二外管路进入泵腔，泵腔内压力不会下降到二甲醚的饱和蒸汽压力，从而避免出现二甲醚燃料气化而发生气阻现象。
进一步地，所述单向阀组件包括设置在阀腔一端的阀座、与阀座配合使用的阀芯、以及设置在阀腔另一端的限位座，所述阀芯与限位座之间设有弹簧，所述阀芯可通过压缩弹簧以打开阀腔的进油口；所述阀腔设有阀座的一端通过转换接头与第二外管路的一端连接，所述第二外管路的另一端与燃油箱的第二出油口连接。这样，避免了泵腔内的燃油倒流进入第二外管路，从而保证了泵腔内的密封性。
进一步地，所述阀芯为具有锥面的锥阀式阀芯，所述阀座设有与阀芯锥面接触配合的密封锥面。这样，阀座和阀芯组成的密封面通过其极高的加工配合精度保证泵腔内的燃油不会流出，泵腔内形成密封空间。
进一步地，所述阀座与阀腔之间设有用于防止燃油泄漏的密封圈。
再进一步地，所述阀座与转换接头的接触面处设有密封垫片，优选为聚四氟乙烯密封垫片，起到密封作用。
更进一步地，所述柱塞上设有用于控制燃油供给量的斜槽。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
其一，本发明的旁通单向阀内设有阀腔，阀腔的进油口通过第二外管路与燃油箱的第二出油口连接形成第二供油支路，当柱塞下行至关闭回油孔过程中燃油泵腔内压力下降，DME-柴油燃料可通过第二供油支路进入泵腔，泵腔内压力不会下降到二甲醚的饱和蒸汽压力，从而避免出现二甲醚燃料气化而发生气阻现象。
其二，本发明的旁通单向阀内通过第一内油路和第二内油路依次连接泵腔、阀腔和出油阀形成内部供油通道，使得内部供油通道压力稳定、供油顺畅。
其三，本发明的旁通单向阀内设有单向阀组件，避免了泵腔内的燃油倒流进入第二外管路，从而保证了泵腔内的密封性。
附图说明
图1为一种DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀的结构示意图；
图2为图1中单向阀组件的放大结构示意图；
其中：泵体1、出油阀2、柱塞套筒3、柱塞4、回油孔5、第一外管路6、燃油箱7、上阀体8、下阀体9、单向阀组件10、阀座10.1、阀芯10.2、限位座10.3、弹簧10.4、阀腔11、泵腔12、第一内油路13、第二内油路14、第二外管路15、转换接头16、密封圈17、密封垫片18、斜槽19。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图中所示的DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，安装在柱塞式喷油泵的泵体1与出油阀2之间，泵体1内腔设有柱塞套筒3，所述柱塞套筒3内设置有与其滑动配合的柱塞4，泵体1的侧壁上设有贯穿其内壁的回油孔5，回油孔5通过第一外管路6与燃油箱7的第一出油口连接，柱塞4上设有用于控制燃油供给量的斜槽19；它包括上阀体8、与上阀体8一体成型的下阀体9，上阀体8和下阀体9之间设有用于安装单向阀组件10的阀腔11；上阀体8的顶部与出油阀2通过螺纹连接，下阀体9的底部与泵体1通过螺纹连接；下阀体9的底端、柱塞4的顶端以及柱塞套筒3的内壁之间围成用于储存燃油的泵腔12；下阀体9内设有第一内油路13，第一内油路13的一端与泵腔12连接，第一内油路13的另一端与阀腔11的底端连接；上阀体8内设有第二内油路14，第二内油路14的一端与阀腔11的顶端连接，第二内油路14的另一端与出油阀2连接；阀腔11的进油口通过第二外管路15与燃油箱7的第二出油口连接。这样，当柱塞4下行至关闭回油孔5过程中泵腔12内压力下降，DME-柴油燃料可通过第二外管路15进入泵腔12，泵腔12内压力不会下降到DME的饱和蒸汽压力，从而避免出现DME燃料气化而发生气阻现象。
上述技术方案中，单向阀组件10包括设置在阀腔11一端的阀座10.1、与阀座10.1配合使用的阀芯10.2、以及设置在阀腔11另一端的限位座10.3，阀芯10.2与限位座10.3之间设有弹簧10.4，阀芯10.2可通过压缩弹簧10.4以打开阀腔11的进油口；阀腔11设有阀座10.1的一端通过转换接头16与第二外管路15的一端连接，第二外管路15的另一端与燃油箱7的第二出油口连接。具体地，阀芯10.2为具有锥面的锥阀式阀芯，阀座10.1设有与阀芯10.2锥面接触配合的密封锥面。这样，避免了泵腔12内的燃油倒流进入第二外管路15，从而保证了泵腔内的密封性。
上述技术方案中，阀座10.1与阀腔11之间设有用于防止燃油泄漏的密封圈17，阀座10.1与转换接头16的接触面处设有密封垫片18，优选为聚四氟乙烯密封垫片，起到密封作用。
本发明的工作原理如下：
当柱塞4位于下止点时，在燃油箱7中的DME-柴油燃料可以分别通过第一外管路6和第二外管路15进入泵腔12，当柱塞4上行至回油孔5被斜槽19下缘封闭时，阀座10.1和阀芯10.2组成的线性密封面通过其极高的加工配合精度保证泵腔12内的燃油不会流出，泵腔12内形成密封空间。随着柱塞4继续上行，泵腔12内压力迅速升高，当泵腔12内燃油压力大于出油阀2的开启压力和高压油管内的残余压力之和，出油阀2打开，供油过程开始，燃油通过高压油管进入喷油器喷出。当柱塞4下行至斜槽19下缘与回油孔5相通时，泵腔12与第一外管路6相连通。泵腔12内压力迅速降至泵前供油源压力，同时出油阀2关闭供油过程结束；
在柱塞4下行至斜槽19下缘与回油孔5相通的过程中，泵腔12一直处于密封状态，而此时柱塞4在下行，故泵腔12内的压力在不断降低，一旦泵腔12内压力下降到一定程度，弹簧10.4会因为阀芯10.2受到第二外管路15内燃油和泵腔12内的压差作用而继续压缩，阀芯10.2离开阀座10.1，燃油箱7内的燃料通过第二外管路15向泵腔12内供油，泵腔12内压力得到提高，不会下降到二甲醚的饱和蒸汽压力，因而不会出现二甲醚燃料气化现象。随着柱塞4继续下行至柱塞4上端面位于回油孔5下方，第一外管路6通过回油孔5开始向泵腔12内进油，一个供油循环结束。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，安装在柱塞式喷油泵的泵体(1)与出油阀(2)之间，所述泵体(1)内腔设有柱塞套筒(3)，所述柱塞套筒(3)内设置有与其滑动配合的柱塞(4)，所述泵体(1)的侧壁上设有贯穿其内壁的回油孔(5)，所述回油孔(5)通过第一外管路(6)与燃油箱(7)的第一出油口连接，其特征在于：
它包括上阀体(8)、与上阀体(8)一体成型的下阀体(9)，所述上阀体(8)和下阀体(9)之间设有用于安装单向阀组件(10)的阀腔(11)；所述上阀体(8)的顶部与出油阀(2)通过螺纹连接，所述下阀体(9)的底部与泵体(1)通过螺纹连接；所述下阀体(9)的底端、柱塞(4)的顶端以及柱塞套筒(3)的内壁之间围成用于储存燃油的泵腔(12)；所述下阀体(9)内设有第一内油路(13)，所述第一内油路(13)的一端与泵腔(12)连接，所述第一内油路(13)的另一端与阀腔(11)的底端连接；所述上阀体(8)内设有第二内油路(14)，所述第二内油路(14)的一端与阀腔(11)的顶端连接，所述第二内油路(14)的另一端与出油阀(2)连接；所述阀腔(11)的进油口通过第二外管路(15)与燃油箱(7)的第二出油口连接。
2.根据权利要求1所述的DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，其特征在于：所述单向阀组件(10)包括设置在阀腔(11)一端的阀座(10.1)、与阀座(10.1)配合使用的阀芯(10.2)、以及设置在阀腔(11)另一端的限位座(10.3)，所述阀芯(10.2)与限位座(10.3)之间设有弹簧(10.4)，所述阀芯(10.2)可通过压缩弹簧(10.4)以打开阀腔(11)的进油口；所述阀腔(11)设有阀座(10.1)的一端通过转换接头(16)与第二外管路(15)的一端连接，所述第二外管路(15)的另一端与燃油箱(7)的第二出油口连接。
3.根据权利要求2所述的DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，其特征在于：所述阀芯(10.2)为具有锥面的锥阀式阀芯，所述阀座(10.1)设有与阀芯(10.2)锥面接触配合的密封锥面。
4.根据权利要求2所述的DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，其特征在于：所述阀座(10.1)与阀腔(11)之间设有用于防止燃油泄漏的密封圈(17)。
5.根据权利要求2或3或4所述的DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，其特征在于：所述阀座(10.1)与转换接头(16)的接触面处设有密封垫片(18)。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的DME/柴油机双燃料供给系统旁通单向阀，其特征在于：所述柱塞(4)上设有用于控制燃油供给量的斜槽(19)。
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