CN106285855B - 一种定容计量泵 - Google Patents

Abstract

一种定容计量泵，包括泵体以及位于泵体内的螺线管装置和柱塞泵，螺线管装置包括电枢，柱塞泵包括套筒，柱塞，输入阀，输出阀，套筒包括套筒内孔，套筒内孔与柱塞外表面密切配合且可自由滑动，柱塞泵将泵体内部划分为低压空间和压送空间，液体由输入阀从低压空间进入压送空间，再经过输出阀输出，其特征在于：所述套筒与电枢连接并保持同步往复运动，螺线管驱动装置驱动套筒与柱塞相对运动导致液体输出，套筒与柱塞相对运动形成的液体输出量由几何结构限定。

Description

一种定容计量泵

技术领域

本发明属于液体计量技术领域，尤其是与发动机排气后处理有关的液体喷射计量技术，具体涉及发动机尾气净化氧化氮选择性催化还原（SCR）系统，以及柴油发动机尾气颗粒物过滤收集（DPF）的燃油喷射再生系统。

背景技术

发动机尾气净化氧化氮选择性催化还原（SCR）系统和排放颗粒物过滤(DPF)系统，不仅对柴油发动机十分重要，而且对于缸内直喷汽油机也有应用价值，它们都涉及液体的喷射和计量。

氧化氮选择性催化还原（SCR）系统需要将32.5%的尿素水液体定量地喷入发动机排气系统，尿素水液体在高温下分解成氨气在SCR触媒的作用下，与废气中的氧化氮反应生成氮气和水，从而实现减排的目的。

排放颗粒物过滤(DPF)系统是用陶瓷或者金属载体将碳烟过滤以免排放到大气中，但随着碳烟坦言颗粒物在过滤载体中的积累，发动机的排气背压不断地上升，这时需要将燃油喷入排气系统，让排气温度升高，将积累的碳烟烧掉，从而完成颗粒物过滤器（DPF）的再生。

上述过程对液体喷射量的精度都有严格的要求。对于SCR系统而言，过少地喷射NOX还原剂（即尿素水液体）将会导致部分氧化氮得不到还原，过多地喷射还原剂，一方面导致浪费，另一方面导致二次污染。对于DPF再生系统而言，燃油喷射不足可能导致再生无法完成，燃油喷射过量可能导致温度过高从而烧毁DPF过滤载体。因此，对于上述应用而言，精确地喷射和计量是十分重要的。

在现有的技术中，有两种主要的喷射计量技术路线。一条技术路线是供液泵系统仅仅提供一个恒定的压力，喷射量依靠电磁喷嘴的开启时间长短进行计量，例如汽油和柴油的共轨系统，以及德国博世出售的DENOXTRONIC 2.2等尿素喷射装置；另一种是采用螺线管装置驱动的柱塞泵计量装置，这是依靠柱塞的位移量计量每个脉冲的喷射量。对于后者，美国专利（专利号：US20150082775A）公开了一种计量装置，即：一种螺线管驱动的柱塞泵，柱塞套与螺线管固定，柱塞固定在电枢上，在一个T型空间中作固定行程的往复运动，单次脉冲的喷射量则由柱塞的运动行程决定。所述计量装置的缺点在于：柱塞与电枢头尾相接，轴向尺寸较长，运动质量较大，如果完全依靠柱塞-套筒的配合提供摩擦付，则运动件的重心将在支撑摩擦付之外，运动惯性将会影响耐久性；若在弹簧相对套筒的另一端布置一个柱塞的滑动支撑（即所述磁力套筒，MAGNET SLEEVE 67），或者布置一个电枢的滑动支撑，则需要严格控制套筒与滑动支撑的同轴度，制造难度较大，尤其是在柱塞的滑动支撑与弹簧之间，需要额外布置一个弹簧座（snap ring 68），弹簧座的安装工艺也是比较复杂的。除此之外，由于运动部件质量和摩擦力相对较大，将会限制柱塞往复运动的频率。

发明内容

本发明针对上述问题，之目的在于提供一种结构合理，运动件质量小，摩擦力小的螺线管驱动的套筒-柱塞泵装置，以提高工作频率，重复精度和耐久性。

此外，本发明所提供泵装置从几何设计角度确保单脉冲输出量，进一步提高了泵的流量控制精度。

一种定容计量泵，包括泵体以及位于泵体内的螺线管装置和柱塞泵，螺线管装置包括电枢，柱塞泵包括套筒，柱塞，输入阀，输出阀，套筒包括套筒内孔，套筒内孔与柱塞外表面密切配合且可自由滑动，柱塞泵将泵体内部划分为低压空间和压送空间，液体由输入阀从低压空间进入压送空间，再经过输出阀输出，其特征在于：所述套筒与电枢连接并保持同步往复运动，螺线管驱动装置驱动套筒与柱塞相对运动导致液体输出，套筒与柱塞相对运动形成的液体输出量由几何结构限定，定容计量泵将以改变往复运动频率的方式改变单位时间内的液体输出量。

上述方案中的螺线管装置具有满足产生电磁驱动力基本原理的结构，即，螺线管线圈周围布置有良好的导磁材料，即磁轭，布置在线圈内孔的磁轭为内磁轭，内磁轭被一个低导磁率隔磁环分隔成下内磁轭和上内磁轭，上内磁轭、下内磁轭和隔磁环形成一个供电枢往复运动的大致为圆柱形的空间，即电枢室，电枢的外轮廓大致为圆柱体，其前端面位于隔磁环附近，当线圈通电时，电枢在电磁场力的作用下向下磁轭方向运动，线圈断电时，在回位弹簧力作用下向上磁轭方向返回，从而形成电枢的往复运动。

上述方案中，套筒与电枢相互锁定并形成同步运动，电枢与套筒可通过并不限于以下结构实现同步运动。第一种结构是：套筒与电枢各为独立结构，同轴布置并首尾连接，电枢推动套筒向下磁轭方向运动，弹簧力推动套筒和电枢向上磁轭方向运动；第二种结构是：电枢与套筒各为独立结构，套筒镶嵌在电枢中心，可以采取紧密配合，也可以采取焊接或者螺纹固定，也可以依靠弹簧力相互靠紧；第三种结构是：电枢与套筒融为一体，其中，实现套筒功能的所有几何要素通过对电枢的机械加工形成。

上述方案中的柱塞大致为一个含中心孔的圆柱体，与磁轭和螺线管线圈等一同固定在泵体上。套筒包括套筒内孔，与柱塞密切配合并可自由滑动。

所述电枢布置在低压空间中，电枢布置有轴向通槽，以减小往复运动的阻力。

当套筒随电枢向前运动时或者一定行程内，输入阀随之关闭，压送空间液体压了开始上升，当其大于输出阀开启压力后，输出阀打开并输出液体。回位行程时，在回位弹簧力作用下，电枢连同套筒向后运动，输入阀随之或者一定行程后开始开启，低压空间中的液体进入压送空间，等待下一个喷射循环。

对于上述计量泵结构，如果依靠螺线管装置提供的电磁力预测每一个脉冲的液体输出量，则一定会受到材料，电源，介质粘性，电磁特性以及摩擦阻力的影响，因此无法保证高精密度的输出。为此，本案之高精度的输出依靠几何设计实现。

一种设计方案为，包括与泵体相对固定的一个前泵端和一个后泵端，电枢在前泵端与后泵端之间运动。其中前泵端可以布置在下内磁轭上，整体加工形成。

另一种设计方案为，套筒包括一个泄流孔，以限定液体的输出量。更为具体的设计包括一个与柱塞中心孔连接的环槽，当套筒泄流孔与所述环槽重叠时，压送室中的液体便会泄压，压送行程就此截至。同样环槽也可以布置在套筒内孔之中。

关于限定单脉冲输出量的几何设计方案不局限于以上述两种，任何通过电枢位移限定或者泄压限定的设计均属于本案保护范围。上述通过几何设计限定实现定容计量目标需要螺线管装置有能力提供可超越限定位移的推动力。

上述方案所涉及的输入阀可以通过多种设计实现。

所述输入阀包括输入阀件和输入阀座，输入阀座布置在套筒内孔与柱塞相对的另一端。输入阀件可以是一个平板，也可以是一个球体或者椎体；输入阀座可以是一个平面，也可以是一个锥面或者球面。输入阀座可以采用与套筒或者电枢不同的材料制作，然后通过焊接等机械手段固定于套筒或者电枢，也可以与套筒一体化设计。

进一步地，包括一个输入阀限位件，输入阀限位件布置在套筒内孔之中，输入阀件限定于输入阀座与输入阀限位件之间，并保持有可自由活动的空间。

其中一种设计是，输入阀限位件固定于套筒，包括一个输入阀簧，所述输入阀簧作用于输入阀件与套筒之间，这样输入阀在没有外力的作用下处于常开状态。所述输入阀簧可以被一个与泵体连接的弹性体取代，当电枢接近后泵端时，弹性体作用于输入阀件与泵体之间，从而导致在电枢开始运动的初期，输入阀处于开启状态。

第二种设计是，输入阀限位件可在套筒内孔中自由运动，包括一个限位件簧，限位件簧作用于柱塞与输入阀限位件之间，这样，输入阀件一直保持自由状态。

第三种设计是，包括一个输入阀簧，输入阀簧作用于柱塞与输入阀件之间。

在第二与第三种方案的基础上，包括一个与泵体相对固定的支撑，当电枢接近后泵端时，支撑限定输入阀件朝后泵端方向位移。所述支撑可以与后泵端一体化设计。

另一类输入阀为一种由柱塞与套筒配合组成的滑阀，其中一种设计是，套筒包括一个连接套筒内孔与低压空间的进液通道，套筒与柱塞的相对运动导致的进液通道开关并形成滑阀；另一种设计是，柱塞包括一个连接柱塞中心孔与低压空间的进液通道，套筒与柱塞的相对运动导致的进液通道开关并形成滑阀。

包括上述定容计量泵设计任意一种方案，可以构成一个发动机后处理DPF再生喷射装置，包括一个连接输出阀的喷嘴，再生用燃料通过所述喷嘴喷入发动机排气管中。

进一步地，所述喷嘴为一种依靠压力开启的提升阀。再进一步地，包括一个连接所述定容计量泵和发动机进气管的气流通道，气流通道将发动机进气的一部分引入定容计量泵用于冷却泵体和喷嘴。

包括上述定容计量泵设计任意一种方案，可以构成一个发动机后处理SCR气助喷射装，包括一个气液混合腔，一个连接发动机排气管的混合喷嘴，所述气液混合腔连接定容计量泵之输出端，气液混合腔连接一个压缩空气源，SCR之还原剂由定容计量泵之输出阀喷入气液混合腔与其中的压缩空气相混合，再通过混合喷嘴喷入发动机排气管中。

包括上述定容计量泵设计任意一种方案，可以构成一个发动机后处理SCR非气助喷射装置，包括一个连接定容计量泵之输出端的液体喷嘴，包括一个低压输液泵，低压输液泵与所述定容计量泵串联，所述液体喷嘴为一种依靠压力开启的提升阀式喷嘴，液体喷嘴将SCR之还原剂喷入到发动机排气管中。

一种选择是，所述的低压输液泵为一个膜片泵；另一种选择是，所述的低压输液泵为一个柱塞泵，所述柱塞泵可以是柱塞运动的常规柱塞泵，也可以是本案提供的套筒运动的定容计量泵，后者可以通过改变控制策略，不按照定容模式工作。

当选择柱塞泵为低压输液泵时，所述柱塞泵可以布置在SCR还原剂储液箱内靠近底部的位置，液体还原剂可以依靠重力进入低压输液泵中。

在上述SCR非气助喷射装置设计方案中，为了避免喷射结束后液体还原剂滞留在定容计量泵以及管路之中导致结冰或者结晶，需要将其中全部或者部分液体还原剂抽回到SCR还原剂储液箱之中，为此，在低压泵与定容计量泵之间，串联一个射流真空装置，当后处理喷射过程结束后，射流真空装置启动，通过液体流动，使得射流真空装置至定容计量泵之间产生负压，以回抽清扫管路或者泵之中残余的还原剂液体。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明提供的定容计量泵之第一实施例结构示意图。

图2为本发明提供的定容计量泵之第二实施例结构示意图。

图3为本发明提供的定容计量泵之第三实施例结构示意图。

图4为本发明提供的定容计量泵之第四实施例结构示意图。

图5为本发明提供的定容计量泵之第五实施例结构示意图。

图6为本发明提供的定容计量泵之第六实施例结构示意图。

图7为本发明提供的定容计量泵之第七实施例结构示意图。

图8为本发明提供的发动机后处理SCR气助喷射装置之应用例示意图。

图9为本发明提供的发动机后处理SCR非气助喷射装置之应用例示意图之一。

图10为本发明提供的发动机后处理SCR非气助喷射装置之应用例示意图之二。

图11为本发明提供的发动机后处理DPF再生喷射装置之应用例示意图。

具体实施例

如图1所示，为本发明提供的定容计量泵之实施例结构示意图之一，所述定容计量泵1包括泵体1a以及位于泵体1a内的螺线管装置2，柱塞泵12，后泵端4，前泵端10和复位弹簧11。

所述螺线管装置2具有满足产生电磁驱动力基本原理的结构，包括螺线管线圈2a，磁轭2b，隔磁环2c以及受电磁力驱动的电枢3。所述磁轭2b布置于线圈2a周围，位于线圈内侧的磁轭2a为内磁轭2b1，内磁轭2b1被隔磁环2c分隔成上内磁轭2b11和下内磁轭2b12，上内磁轭2b11、下内磁轭2b12和隔磁环2c形成一个供电枢3往复运动的大致为圆柱形的空间，即电枢室3b，电枢3的外轮廓大致为圆柱体，其前端面位于隔磁环2c附近，当线圈2a通电时，电枢3在电磁场力的作用下向下磁轭2b12方向运动，线圈2a断电时，在复位弹簧11之弹簧力的作用下向上内磁轭2b11方向返回，从而形成电枢3的往复运动。所述电枢3包括周向布置允许液体流动的通槽3a，可以减小往复运动的阻力。所述磁轭2b和电枢3由导磁材料构成，隔磁环2c由低导磁率材料构成。

所述柱塞泵12包括一个套筒5，一个柱塞7，一个输入阀6和一个输出阀8。套筒5包括套筒内孔5a，套筒内孔5a与柱塞7外表面密切配合且可自由滑动，柱塞泵12将泵体内部划分为压送空间13和低压空间15。所述低压空间15与电枢室3b连通，所述压送空间13由套筒5，柱塞7，输入阀6和输出阀8形成。

上述，套筒5位于电枢3内侧，与电枢3融为一体。其中，实现套筒5功能的所有几何要素通过对电枢3的机械加工形成。所述柱塞7大致为一个含轴向贯穿的中心孔7a的圆柱体，与所述磁轭2b和螺线管线圈2a等一同固定在泵体1a上。套筒5之套筒内孔5a为一个通孔，柱塞7从套筒内孔5a的一端深入，与套筒内孔5a密切配合并可相对自由滑动。所述输入阀6通过套筒5与压送空间13连接，输出阀8通过柱塞7与压送空间13连接。所述输入阀6包括一个输入阀件6a，一个输入阀座6b和一个输入阀簧6c，所述输入阀座6b包括一个与套筒孔5a同轴布置的输入端锥面6b1。输入阀件6a为一个位于套筒内孔5a内的球体，所述球体之表面可以与输入端锥面6b1密封配合。输入阀簧6c位于柱塞7一端之阀簧座7b内，弹簧力作用于输入阀件6a之上，使输入阀件6a趋向于靠紧输入阀座6b。所述输出阀8包括输出阀座8c，输出阀件8a和输出阀簧8b，所述输出阀件8a为一个平板，所述输入阀座8c为一个位于柱塞7端部的平面，平面8c与输入阀件8a之平面8a1可密封配合。输出阀8受输出阀簧8b弹簧力作用处于关闭状态，当压送空间13内液体压力升高至输出阀8预设开启压力时，输出阀8开启。

所述后泵端4包括一个进液口4a。定容计量泵1通过进液口4a与外部连通。所述前泵端10可以布置在下内磁轭2b12上，通过整体加工形成。电枢3受电磁力和复位弹簧11之弹簧力的作用，在后泵端4和前泵端10之间做固定行程的往复运动，导致压送空间13的容积周期性地变化，流经进液口4a的液体因此由输入阀6从低压空间15进入压送空间13，再经过输出阀8输出。液体的输出量由电枢3在后泵端4和前泵端10之间的行程S决定，定容计量泵1将以改变往复运动频率的方式改变单位时间内的液体输出量。

本实施例所述定容计量泵之工作过程如下。

初始状态下，电枢3受复位弹簧11弹簧力作用贴紧后泵端4，当电枢3受螺线管电磁力作用，开始向前泵端10运动，压送空间13内部压力不断增大，当液体压力大于输出阀8之弹簧力时，输出阀8打开，工作液体从输出端1a1输出，当电枢3受前泵端10限位，压送行程终止。螺线管装置2断电后，电枢3受复位弹簧11之弹簧力的作用开始回位行程，压送空间13内部压力减小，输出阀8受阀簧力作用关闭，同时，输入阀6由于压差作用而开启，低压空间15内液体由于压差迅速流入压送空间13进行补充，直到电枢3的继续运动被后泵端4阻挡而终止，定容计量泵1回到初始状态，等待下一次循环。

图2为本发明提供的定容计量泵之第二实施例结构示意图，本实施例之示意图与第一实施例所示结构之区别之一在于：本结构之上泵端4包括一个带圆弧面4b1的支撑4b。当电枢3贴靠后泵端4时，所述支撑4b将输入阀件6a限定在离开输入阀座6b一定的距离H，使阀件6a不能落座至输入阀座6b，以保证液体可以顺利进入压送空间13，同时有利于气体成分从压送空间13中排出。本实施例之示意图与第一实施例所示结构之区别之二在于：所述输出阀8包括输出阀座8c，输出阀件8a和输出阀簧8b，所述输出阀件8a为一个位于柱塞中心孔7a内的球体，输出阀座8c包括一个可以与阀件8a之表面8a1相互密封的锥面或球面8c1，输出阀件8a受输出阀簧8b弹簧力作用贴紧输出阀座8c，输出阀8处于关闭状态。当压送空间13内液体压力升高至输出阀8预设开启压力时，阀件打开。本实施例之示意图与第一实施例所示结构之区别之三在于：所述前泵端10为一个包括中心孔10a的柱状体，前泵端10固定于泵体1a上，与柱塞7同轴布置。

本实施例之工作过程与第一实施例基本相同。初始状态时，输入阀件6a由于支撑4b作用不能落座，液体从低压空间15经过输入阀6进入压送空间13。当电枢3受电磁力驱动，开始压送行程，初期输入阀6处于开启状态，电枢3运动阻力小，电磁能部分转化为动能。输入阀6关闭，导致压送空间13压力迅速增大，电枢3动能转化为压送液体的能量。输出阀8打开，将压送空间13液体喷出，电枢3运动至前泵端10时，行程结束。复位行程时，由于压送空间13容积变大，内部压力减小，导致输出阀8关闭，输入阀件6a由于支撑4b作用离开输入阀座6b，液体更加迅速地进入压送空间13，当电枢3靠紧后泵端4，行程终止，本次循环结束。

图3为本发明提供的定容计量泵之第三实施例结构示意图，本实施例之示意图与第一实施例所示结构之区别之一在于：所述套筒5包括一个泄流孔18，所述柱塞7包括一个与中心孔7a连通的环槽19，当套筒5运动至所述泄流孔18与环槽19重叠时，压送空间13中的液体便会泄压，压送行程就此截止。所述定容计量泵1单脉冲输出量由泄流孔18与环槽19的相对位置限定。本实施例之示意图与第一实施例所示结构之区别之二在于：包括一个与低压空间15连通的回液通道16d，一个回液接嘴14，一个串联与回液通道14之上的单向阀16。所述单向阀16包括单向阀件16a，单向阀簧16b和一个单向阀座16c，所述阀件16a为一个平板，所述阀座16c为一个与阀件16a配合的平面16a1。在没有额外液体压力时所述单向阀16由于单向阀簧16b作用处于关闭状态，以保持低压空间15内部压力，使得液体可以更高效地进入压送空间13。

本实施例所述定容计量泵之工作过程如下。

初始状态，电枢3依靠于后泵端4。当电枢3受电磁力作用运动后，压送空间13内压力持续增加，输出阀8打开，将工作液体喷出，当电枢3运动至套筒5之泄流孔18与环槽19重叠时，压送空间13中的液体便会泄压，压送行程就此截止。在此过程中，低压空间15中压力也相应升高，单向阀16打开，部分液体通过回液通道16d及回液接嘴14排出，同时带走螺线管装置2工作时产生的部分热量。当螺线管断电时，电枢3由于复位弹簧11作用，开始复位运动，泄流孔18与环槽19错开，压送空间13内压力降低，继而输入阀6打开，低压空间15内液体进入压送空间13进行补充，当电枢3的继续运动受后泵端4限位，复位行程终止，同时，单向阀16关闭。

图4为本发明提供的定容计量泵之第四实施例结构示意图，本实施例之示意图与第一、二、三所述结构之区别在于：所述套筒5包括一个一端封闭的套筒内孔5a，所述柱塞7从套筒内孔5a开口端深入。所述输入阀6为一种由柱塞7与套筒5配合组成的滑阀。所述套筒5包括一个连接套筒内孔5a与低压空间15的进液通道6d，工作液体经过进液通道6d从低压空间15进入压送空间13，当螺线管装置2通电时，电枢3带动套筒5向柱塞7方向运动，当柱塞7之表面7c遮挡进液通道6d时，输入阀6关闭，液体开始输出。螺线管装置2断电，电枢3在复位弹簧11之弹簧力作用下，开始回位行程，当进液通道6d与套筒内孔5a再次连通，输入阀6打开，液体进入压送空间13，等待下一次循环。

图5为本发明提供的定容计量泵之第五实施例结构示意图，本实施例之示意图与之前所述结构之区别之一在于：输入阀6包括一个输入阀件6a，一个输入阀座6b和一个输入阀限位件6e，一个限位件簧6e1。所述输入阀座6b包括一个与套筒内孔5a同轴布置的输入端锥面6b1。输入阀件6a为一个位于套筒内孔5a内的球体，所述球体之表面可以与输入端锥面6b1密封配合。所述输入阀限位件6e与套筒内孔5a同轴布置，可在套筒内孔5a中自由运动。所述限位件6e包括一个允许液体流入的液体流道6e2，所述限位件簧6e1作用于柱塞7与输入阀限位件6e之间，使得电枢3离开初始位置一段距离后，输入阀限位件6e由于弹簧力作用靠向套筒5之限位面5b，输入阀件6a处于自由状态。本实施例之示意图与之前所述结构之区别之二在于：所述单向阀16为一个膜片泵，包括一个膜片式阀件16a，当液体压力升高时，膜片阀16打开。

本实施例所述定容计量泵之工作过程如下。

初始状态下，电枢3受复位弹簧11弹簧力作用贴紧后泵端4，输入阀件6由于支撑4c作用不能落座，低压空间15与压送空间保持连通。当电枢3受螺线管电磁力作用，开始向前泵端10运动，一段行程后输入阀6关闭，压送空间13内部压力不断增大，当液体压力大于输出阀8之弹簧力时，输出阀8打开，液体输出，当电枢3受前泵端10限位，压送行程终止。在此过程中，低压空间15内压力相对增加，膜片泵16打开，一部分液体通过回液道16d和液体接嘴14流出，并带走螺线管工作产生的部分热量。螺线管装置2断电后，电枢3受复位弹簧力作用开始回位行程，单向阀16受压差作用关闭，压送空间13内部压力减小，输出阀8受阀簧力作用关闭，由于限位面5b对输入阀限位件6e的阻挡，输入阀6在无阻力状态下开启，低压空间15内液体由于压差迅速流入压送空间13进行补充，当输入阀件6a遇到支撑4b时，输入阀6开启加大直至电枢3被后泵端4阻挡而终止，定容计量泵1回到初始状态，此前，输入阀限位件6e被输入阀件6a顶起并离开限位面5b，等待下一次循环。

在上述电枢3复位过程中，由于输入阀件6a处于自由状态，输入阀6在输入阀件6a落座支撑4b前便由于压差作用打开，使部分工作液体提前进入压送空间13，以缩短液体补给时间，提高喷射精度。

图6为本发明提供的定容计量泵之第六实施例结构示意图，本实施例之示意图与第五实施例所示结构之区别在于：所述输入阀限位件6c固定于套筒内孔5a，包括一个输入阀簧6c，所述输入阀簧6c作用于输入阀件6a与套筒5之间，这样输入阀6在没有外力的作用下处于常开状态。在电枢3回位行程，使得液体通过进液阀6进入压送空间13，在电枢3的压送行程，进液阀6关闭依靠压送空间13中的压力升高实现。

图7为本发明提供的定容计量泵之第七实施例结构示意图，本实施例之示意图与第五实施例所示结构之区别在于：包括一个弹性体6e3，所述弹性体6e3包括滑杆6e4，卡片6e6和支撑簧6e5，卡片6e6固定于滑杆6e4，所述支撑簧6e5作用于后泵端4和卡片6e6之间。所述后泵端4包括一个滑杆孔6e7，滑杆6e4可以沿滑杆孔6e7滑动。所述滑杆6e7包括一个作用于输入阀件6a上的圆弧面6e71，当电枢3接近后泵端4时，由于支撑簧6e5的作用，滑杆6e4顶开输入阀件6a，从而导致在电枢3开始运动的初期，输入阀6处于开启状态。

图8所示为本发明提供的发动机后处理SCR气助喷射装置之应用例示意图。包括一个尿素罐20，一个包括过滤器21和排气泡管14a的定容计量泵1，一个气液混合腔22，一个气压源23，一个喷嘴24。所述过滤器21安装于定容计量泵1之后泵端4入口处，液体经过过滤器21进入进液口4a，所述回液管道14a安装于定容计量泵1之回液通道14处，回液管道14a伸出至尿素罐20上部空间，其出口可连接另一个过滤装置（图中未示出）。所述定容计量泵1固定于尿素罐20内，靠近底部位置，所述气液混合腔22分别与定容计量泵1之输出阀8，气压源23以及喷嘴24连通。气液混合腔22可以直接布置于定容计量泵1之输出阀8处，在尿素罐20内，也可以连同输出阀8延伸至尿素罐之外。所述气压源23可以是一个空压机，例如车辆之刹车空气泵或者车辆进气增压器，也可以是排气管上游之废气。所述喷嘴24可以倾斜安装于发动机排气管道27上，使得喷雾26与排气25方向呈锐角。喷嘴24可以是一个简单的节流孔或者旋流喷嘴。

所述发动机后处理SCR气助喷射装置之工作过程如下。

尿素罐20内液体由于自重，经过过滤器21以及进液道4b进入定容计量泵1内，并充满其中。定容计量泵1受螺线管驱动力作用将尿素液体泵至输出阀8，经输出阀8喷入气液混合腔22。同时，从气压源23输出的高压空气通过输气管23a进入气液混合腔22。混合汽通过输送管24a到达喷嘴24，通过喷嘴24雾化喷入发动机排气管中，与排气25混合。过程中定容计量泵1产生的回液以及气体通过回液管到14a排入尿素罐20上部。

当后处理任务结束后空气源23可以延时关闭，以清扫管道中残余尿素液体，防止尿素液体结冰或者结晶析出。

图9所示，为本发明提供的发动机后处理SCR非气助喷射装置之应用例示意图之一，包括一个尿素罐20，一个低压输液泵28，一个包括回液管40的定容计量泵1，一个布置于定容计量泵1之输出端1a1的喷嘴35。所述低压输液泵28与定容计量泵1串联，低压输液泵28为一个膜片泵，膜片泵28通过高压管28a将持续压力液体提供给定容计量装置。所述定容计量泵1外置于尿素罐20，所述回液管40一端与定容计量泵1之回液口14连接，另一端通向尿素箱20之液面上部。喷嘴35布置在定容计量泵1之输出阀8之下游。所述喷嘴35为一种依靠压力开启的提升阀喷嘴，包括阀座35c，阀件35b，阀簧35a和阀体35d，所述阀件35b包括一个可以与阀座之表面35c1相互密封的配合面35b1，喷嘴35受阀簧35a弹簧力作用处于关闭状态。所述阀体35d包括一个允许压力液体进入的侧通孔35c2，当液体压力升高至喷嘴35预设开启压力时，阀件35b开启液体随之喷射。提升阀喷嘴35之环形喷口35d与发动机排气管27相连接，通过螺栓38固定，并由密封垫36密封，尿素喷射液通过喷嘴35喷入到发动机排气管27中与排气25混合，进行尾气处理。

进一步，喷嘴35端包括一个冷却装置37，所述冷却装置37是一个热交换器，如，散热片。通过对流换热和热辐射方式将喷射器的热量带到大气中，以防止输出阀8因高温损伤。

图10为本发明提供的发动机后处理SCR非气助喷射装置之应用例示意图之二，与SCR非气助喷射装置第一应用例之区别之一在于：所述低压输液泵28为一个柱塞泵，可置于尿素罐20内部，柱塞泵28包括一个安装于回液通道14上的回液道14a和一个布置于后泵端4处的过滤器21。液体经过过滤器过21滤后进入柱塞泵28，一部以高压输出，通过高压管28a输送至定容计量泵1，另一部分液体以及气体通过回液道14a排入尿素箱20。上述柱塞泵28可以用定容泵1代替，也可以是非定容的任何柱塞泵。前者可以通过改变控制策略实现供液需求；后者可以包括柱塞运动型泵或者套筒运动型泵。

图11为本发明提供的发动机后处理DPF再生喷射装置之应用例示意图，所述定容计量泵1包括一个布置于输出端的喷嘴35，一个连接回液通道14的回液道40，所述回液道40的另一端连回油箱（图中未示出）。所述喷嘴35为一个依靠压力开启的提升阀35，以有利于喷射液26与排气25混合的方式安装于排气管道27之上。再生燃料从定容计量泵1之进液口4a进入，通过压送空间13压送至提升阀喷嘴35，由喷嘴35雾化喷出，喷射液26与排气25混合，进行排气处理。在此过程中，定容计量泵1产生的回液以及气体通过回液道40排入储油箱（图中未示出）。由于DPF处于排气管较热的区段，因此可以引入发动机增压器之压缩空气41对喷嘴35进行冷却。

上述PDF再生系统之燃油供给可以直接来自于发动机高压喷射系统低压供油泵，或者使用DPF油箱从发动机主油箱取油。

应用实例8-9所列举之定容泵1之应用不区分结构细节的差异，凡满足本发明之基本特征之定容泵1均属于应用范围。

本发明提供的计量定容泵以及其它基于本发明精神实质的进一步的方案均属本发明公开和保护的范围之内。

Claims (19)

1.一种定容计量泵，包括泵体以及位于泵体内的螺线管装置和柱塞泵，螺线管装置包括电枢，柱塞泵包括套筒，柱塞，输入阀，输出阀，套筒包括套筒内孔，套筒内孔与柱塞外表面密切配合且可自由滑动，柱塞泵将泵体内部划分为低压空间和压送空间，液体由输入阀从低压空间进入压送空间，再经过输出阀输出，其特征在于：所述套筒与电枢连接并保持同步往复运动，螺线管驱动装置驱动套筒与柱塞相对运动导致液体输出，套筒与柱塞相对运动形成的液体输出量由几何结构限定；所述输入阀包括输入阀件和输入阀座，输入阀座布置在套筒内孔与柱塞相对的另一端；包括一个输入阀限位件，输入阀限位件布置在套筒内孔之中，输入阀件限定于输入阀座与输入阀限位件之间，并保持有可自由活动的空间。

2.如权利要求1 所述的定容计量泵，其特征在于，包括与泵体相对固定的一个前泵端和一个后泵端，电枢在前泵端与后泵端之间运动。

3.如权利要求1 所述的定容计量泵，其特征在于，套筒包括一个泄流孔，以限定液体的输出量。

4.如权利要求1 所述的定容计量泵，其特征在于，输入阀限位件固定于套筒，包括一个输入阀簧，所述输入阀簧作用于输入阀件与套筒之间。

5.如权利要求1 所述的定容计量泵，其特征在于，输入阀限位件可在套筒内孔中自由运动，包括一个限位件簧，限位件簧作用于柱塞与输入阀限位件之间。

6.如权利要求1 所述的定容计量泵，其特征在于，输入阀限位件固定于套筒，包括一个与泵体连接的弹性体，当电枢接近后泵端时，弹性体作用于输入阀件与泵体之间。

7.如权利要求1 所述的定容计量泵，其特征在于，包括一个输入阀簧，输入阀簧作用于柱塞与输入阀件之间。

8.如权利要求5 或者7 所述的定容计量泵，其特征在于，包括一个与泵体相对固定的支撑，当电枢接近后泵端时，支撑限定输入阀件朝后泵端方向位移。

9.如权利要求2 或者3 所述的定容计量泵，其特征在于，所述输入阀为一个由柱塞与套筒配合组成的滑阀，其中套筒包括一个连接套筒内孔与低压空间的进液通道，套筒与柱塞的相对运动导致的进液通道开关并形成滑阀。

10.如权利要求2 或者3 所述的定容计量泵，其特征在于，所述输入阀为一个由柱塞与套筒配合组成的滑阀，其中柱塞包括一个连接柱塞中心孔与低压空间的进液通道，套筒与柱塞的相对运动导致的进液通道开关并形成滑阀。

11.一种发动机后处理DPF 再生喷射装置，包括权利要求1 所述的定容计量泵，包括一个连接输出端的喷嘴，再生用燃料通过所述喷嘴喷入发动机排气管中。

12.如权利要求11 所述的发动机后处理DPF 再生喷射装置，所述喷嘴为一种依靠压力开启的提升阀。

13.如权利要求12 所述的发动机后处理DPF 再生喷射装置，其特征在于，包括一个连接所述定容计量泵和发动机进气管的气流通道，气流通道将发动机进气的一部分引入定容计量泵用于冷却泵体和喷嘴。

14.一种发动机后处理SCR 气助喷射装置，包括权利要求1 所述的定容计量泵，其特征在于，包括一个气液混合腔，一个连接发动机排气管的混合喷嘴，所述气液混合腔连接定容计量泵之输出端，气液混合腔连接一个压缩空气源，SCR 之还原剂由定容计量泵之输出阀喷入气液混合腔与其中的压缩空气相混合，再通过混合喷嘴喷入发动机排气管中。

15.一种发动机后处理SCR 非气助喷射装置，包括一个权利要求1 所述的定容计量泵，其特征在于，包括一个连接定容计量泵之输出端的液体喷嘴，包括一个低压输液泵，低压输液泵与所述定容计量泵串联，所述液体喷嘴为一种依靠压力开启的提升阀式喷嘴，液体喷嘴将SCR 之还原剂喷入到发动机排气管中。

16.如权利要求15 所述的发动机后处理SCR 非气助喷射装置，其特征在于，所述的低压输液泵为一个膜片泵。

17.如权利要求15 所述的发动机后处理SCR 非气助喷射装置，其特征在于，所述的低压输液泵为一个柱塞泵。

18.如权利要求17 所述的发动机后处理SCR 非气助喷射装置，其特征在于，所述柱塞泵布置在SCR 还原剂储液箱内靠近底部的位置。

19.如权利要求18 所述的发动机后处理SCR 非气助喷射装置，其特征在于，在低压泵与定容计量泵之间，串联一个射流真空装置。