CN106030093A - 电磁操作的阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁操作的阀(1)，该电磁操作的阀具有一个带有阀盘(2)的阀活塞(3)，其中，弹簧座(14)固定在阀活塞(3)上，使阀(1)向关闭位置中运动的阀弹簧(15)贴靠在该弹簧座上，该阀还具有带有线圈(18)和布置在衔铁销(20)上的衔铁(19)的电磁铁(16)，其中，该衔铁销(20)经接触部位与阀活塞(3)共同作用。根据本发明提供一种电磁操作的阀(1)，它的功能在小的制造成本下被改善。借此实现，所述接触部位与衔铁销(20)和阀活塞(3)的直径相比直径增大并且平面地构成。借此，在该区域中减小表面压力。借助另外导入接触部位的漏磁场(29)，通过在接触部位上的组件的相互吸附另外提高了阀(1)的关闭速度。

Description

电磁操作的阀
技术领域
本发明涉及一种电磁操作的阀，该阀具有一个带有阀盘的阀活塞，其中，弹簧座固定在阀活塞上，使阀移动到关闭位置中的阀弹簧贴靠在该弹簧座上，该阀还具有带有线圈的和布置在衔铁销上的衔铁的电磁铁，其中，该衔铁销通过接触部位与阀活塞共同作用。
背景技术
文献DE 10 2011 088 108 A1公开了这种电磁操作的阀。该电磁操作的阀被构成为燃料喷射系统的高压泵的入口阀。该电磁操作的阀在此确定输入高压泵工作室的燃料量。该电磁操作的阀具有带有在衔铁销上布置的衔铁的电磁铁，其中，该衔铁销通过接触部位与阀的阀活塞共同作用。该阀活塞在与接触部位相邻处具有环绕着的环形槽，在该环形槽中放入周向上超过环槽延伸的阀盘。阀弹簧支撑在阀盘上，该阀弹簧在静止状态下将阀移动到关闭位置中。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种电磁操作的阀，在较小的制造成本下改善它的功能。
该任务的解决方案是，接触部位与衔铁销和阀活塞的直径相比直径增大并且呈平面地构成。通过增大接触部位，减小作用在接触部位上的、阀活塞和衔铁销的表面压力，借此防止相互作用的构件的接合。
尤其通过增大接触部位有利于磁铁的漏磁的产生或导入，其中，该漏磁引起这些构件的力锁合的附着，即阀活塞和衔铁销在接触部位上的附着。借此明显改善并且尤其更快地实施阀的关闭运动。在此认为，电磁铁在未通电状态下由压力弹簧连同衔铁销压向阀活塞并且压力弹簧的弹簧力大于阀弹簧的弹簧力，使得在静止状态下，阀是打开的。因而在该静止状态下，由阀控制的流体连接是打开的并且流体流经该阀。当电磁铁被通电时，衔铁销才抵抗压力弹簧的力运动并且在传统的构型中向远离阀活塞方向运动。相应地在该运行状态中，较软的阀弹簧可使该阀向关闭位置中移动，其中，由阀控制的流体连接被关闭。衔铁销和阀活塞在线圈通电时借助漏磁或者借助产生的磁力而相互吸附，借此更快地实施阀的关闭运动。借此，在较小的制造成本下改善系统的功能。尤其可因此更精确地调节由阀控制的流体量。归纳下来有如下这些重要优点：
-实现阀的关闭时间的减少并且
-构成耐磨的接触部位。
在本发明的扩展方案中，弹簧座布置在阀活塞的端部并且构成接触部位的第一接触面。在此，弹簧座可例如在构成平面的和端侧的第一接触面的情况下被压到阀活塞上或者借助嵌入弹簧座的槽口中的、与阀活塞共同作用的保持楔被固定。通过该构型，无需附加构件地实现在阀上构成的接触部位处的第一接触面积的增大。
在本发明的另外构型中，布置在衔铁销端侧上的衔铁销底脚构成接触部位的第二接触面。该衔铁销底脚通过相应的衔铁销构型而与衔铁销构成一体。在另外构型中，衔铁销却构造为独立构件并压在衔铁销底脚上。该构型可简单地并且低成本地被生产。
在本发明的扩展方案中，弹簧座的和衔铁销底脚的材料优选在特定程度上具有铁磁性质。该衔铁销和阀活塞传统上已经由铁磁性质的铁材料制成，使得总体上使用至少非常相似的性质的构件。例如，可由特别耐磨并且同时具有铁磁性质的铁材料制造该衔铁销底脚和弹簧座，借此进一步减少接触部位上可能的磨损。在此，通过昂贵的材料所产生的成本上的更大开销是可忽略的。
在本发明的扩展方案中将由电磁铁产生的漏磁有目的地导入接触部位。该导入通过电磁铁、阀以及壳体部件的构型来实现。
在本发明的扩展方案中，所述衔铁在径向上通过衬套并且在轴向上通过剩余气隙盘与包裹构件磁性隔离。借此避免磁性力夹紧并且能够实现无问题的衔铁运动。此外可利用该隔离有目的地用于将漏磁导入带有接触面的接触部位。
在本发明的另外构型中，该电磁操作的阀是用于安装在内燃机上的燃料高压泵的一部分。原则上，该电磁操作的阀可应用于任何系统上，其中，所描述的优点尤其在应用于燃料高压泵上的情况下有意义。借助该电磁操作的阀确定要输入给燃料高压泵的工作室的燃料量。通过关闭特性的改善可进一步提高流经该阀的燃料配量的精确度。通过减小相互作用的接触面的表面压力改善了燃料高压泵的使用寿命。
本发明的其它有利构型在附图描述中获知，在该附图描述中更详细说明图中示出的实施例。
附图说明
唯一的附图1示出了安装在燃料喷射系统的燃料高压泵上的电磁操作的阀的纵剖面图。
具体实施方式
图1中示出的电磁操作的阀1具有真正的阀1，该阀具有一个带有阀盘2的阀活塞3，其中，在同时构成用于阀盘2的阀座5的情况下，该阀活塞3在阀缸4中被导向。阀座5与阀室6相邻，该阀室通过钻孔7与阀壳体9中的环绕着的环形室8相连。该环形室8本身通过入口钻孔10与另外的燃料系统相连。该阀外壳9例如安装在燃料高压泵的泵缸头11中。燃料高压泵的泵工作室12进入泵缸头11中，在阀盘2处于打开地示出的位置时，该泵工作室经入口钻孔10、环形室8、钻孔7以及阀室6用燃料填充。
该填充在泵工作室12下方，在与泵缸头连接的泵缸的缸孔中可运动的泵活塞向下运动时实现。该泵活塞被燃料高压泵的凸轮轴或偏心轴周期性地上下移动，其中，在该泵活塞向上移动并且然后阀活塞3的阀盘2将泵工作室12与阀室隔离时，该泵活塞将泵工作室12中的燃料通过带有装入的单向阀的高压出口13输送到继续引导的高压管路中，该高压油管与燃料喷射系统的高压储存器相连。用于向相应的内燃机燃烧室喷射的燃料喷射器可将在高达3000bar压力下存储的燃料从高压储存器中取出。该燃料可从作为燃料喷射系统组成部分的燃料低压系统中，例如从燃料箱中，输送到所述入口钻孔10处。
在阀盘2对面，弹簧座14固定在阀活塞3上，在该弹簧座和阀壳体9之间夹紧阀弹簧15。该阀弹簧15具有小的弹簧刚度并将阀盘2压靠(忽略其它作用力)在阀座5中。在阀活塞3上方布置有作为电磁操作的阀1的部件的电磁铁16，该电磁铁具有在磁铁壳体17中布置的线圈18。该磁铁壳体17被装入阀壳体9中的缸槽口中。该电磁铁16还具有一个带有衔铁19的衔铁销20，该衔铁销在与阀壳体9或磁铁壳体17布置的导向装置中可纵向移动地被导向。所述衔铁销20也可无需自身的导向装置地被安装，并且衔铁19可通过环绕衔铁19的、由绝磁材料制成的衬套21在阀壳体9中和/或磁铁壳体17中被导向。另外，在接收衔铁19的衔铁腔22中安装轴向剩余气隙盘23a，23b，这些剩余气隙盘也同样由绝磁材料制成并且限界衔铁19的轴向运动并且因此也限界衔铁销20的轴向运动。
在衔铁销20上固定、例如压装衔铁销底脚24，其中，该衔铁销底脚24被布置在弹簧座14对面并且具有与阀活塞3和衔铁销20的直径相比明显增大的外径。理想情况下，衔铁销底脚具有与弹簧座14相同的外径。该弹簧座14和衔铁销底脚24具有第一接触面25a和第二接触面25b，它们共同构成阀活塞3和衔铁销20之间的接触部位。接触部位或者该接触面25a，25b相互呈平面地被构成并且尤其将由电磁铁16经衔铁销20施加的开启运动传递到阀活塞3上。在衔铁腔22和其上布置的压力弹簧腔26中布置有高刚度的压力弹簧27，该压力弹簧在线圈18不通电状态下将衔铁销20和衔铁销底脚24压到弹簧座14上并借此克服阀弹簧15的弹簧力将阀活塞3朝向泵工作室12的方向压，用于调节阀盘2的开启位置。
在线圈18通电状态下，在线圈18周围产生电磁场28，该电磁场向上移动衔铁19和衔铁销20，直至贴靠到上部的剩余气隙盘23a上。借此，阀弹簧15可将弹簧座14并从而将阀活塞3和阀盘2向上移动直至阀盘2贴靠在阀座5中。这种运动受到作用在衔铁销底脚24、衔铁销20以及阀盘14和阀活塞3上并引起这些组件相互间的力锁合附着的漏磁场29的支持。电磁铁16的高的关闭速度因此也被用于更快地关闭传统上仅由阀弹簧15在关闭方向上加载力的阀1。除阀1的更快关闭运动外，还通过大面积的接触面25a，25b减小接触面25a，25b中的表面压力。

Claims (9)

1.电磁操作的阀(1)，具有一个带有阀盘(2)的阀活塞(3)，其中，弹簧座(14)固定在阀活塞(3)上，使阀(1)向关闭位置中运动的阀弹簧(15)贴靠在该弹簧座上，该阀还具有带有线圈(18)和布置在衔铁销(20)上的衔铁(19)的电磁铁(16)，其中，该衔铁销(20)经接触部位(25a，25b)与阀活塞(3)共同作用，其特征为：所述接触部位(25a，25b)与衔铁销(20)和阀活塞(3)的直径相比直径增大并且平面地构成。
2.根据权利要求1所述的电磁操作的阀(1)，其特征为：所述弹簧座(14)布置在阀活塞(3)的端侧并且是所述接触部位(25a，25b)的第一接触面(25a)。
3.根据权利要求1或2所述的电磁操作的阀(1)，其特征为：所述接触部位(25a，25b)的第二接触面(25b)由在衔铁销(20)端侧上布置的衔铁销底脚(24)构成。
4.根据权利要求3所述的电磁操作的阀(1)，其特征为：所述衔铁销底脚(24)被压装到衔铁销(20)上。
5.根据权利要求3或4所述的电磁操作的阀(1)，其特征为：所述弹簧座(14)和衔铁销底脚(24)的材料是铁磁性的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操作的阀(1)，其特征为：由所述电磁铁(16)产生的漏磁场(29)被导入接触部位(25a，25b)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操作的阀(1)，其特征为：所述衔铁(19)在径向上通过衬套(21)并且在轴向上通过剩余气隙盘(23a，23b)与包裹构件磁性隔离。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电磁操作的阀(1)，其特征为：所述衔铁销(20)在电磁铁(16)处于不通电状态时受压力弹簧(27)加载而将阀(1)压入开启的位置。
9.电磁操作的阀(1)，其特征为：所述电磁操作的阀(1)是用于内燃机燃料高压泵的入口阀。
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