CN107091171B - 一种组合式电磁压电燃气喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供本一种组合式电磁压电燃气喷射阀，电磁驱动的阀芯组合体与压电驱动的阀芯组合体共用一个阀体和阀座，采用电磁、压电驱动的两种不同方式，分别独立地控制对应的阀芯组合体的运动，可以快速实现单阀芯或双阀芯抬起时燃气喷射的切换，利用压电晶体的特性保证了燃气喷射阀对燃油喷射量的控制精度，电磁驱动配合压电驱动一同作用保证了燃气喷射阀的燃气大喷射量的要求，满足了内燃机不同功率时对燃气喷射量的不同需求；采用带有稳压腔的阀座结构，其能够有效抑制了燃气喷射阀内部燃气压力的波动，保证了燃气喷射阀喷气压力的稳定性。

Description

一种组合式电磁压电燃气喷射阀

技术领域

本发明涉及的是一种燃气喷射阀，具体地说是气体机和双燃料内燃机上的燃气喷射阀。

背景技术

随着社会的发展，作为新清洁能源之一的天然气因其自身储量丰富、价格低廉、燃烧清洁等优点，成为最具发展前景的能源，受到了人们广泛关注。在内燃机行业，将天然气等清洁能源作为内燃机主燃料正在逐渐地被实际应用，以天然气等气体燃料作为主燃料的内燃机已然成为了行业中的研究热点。燃气喷射阀作为内燃机供气系统中的重要执行部件，其性能的优劣对内燃机工作特性影响显著。目前来看，在内燃机全工况工作过程中，单缸功率范围广，适用于大流量的燃气喷射阀对于小流量燃气喷射的控制精度不高，不满足内燃机在部分负荷时对燃气喷射的控制精度要求，适用于小流量的燃气喷射阀不满足内燃机在大功率工况下对燃气大流量喷射的要求，仅采用单一的燃气喷射阀匹配内燃机，无法满足内燃机在不同工况下的功率需求。依照内燃机转速的不同，燃气喷射阀的响应时间一般在几毫秒到几十毫秒之间，即燃气喷射阀需具备快速响应的特点以满足其迅速开关的要求，此外燃气喷射阀工作时燃气喷射压力的稳定性、出气横截面积的大小均会对内燃机工作特性造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供匹配内燃机全工况的功率范围、流量可变、燃气喷射压力稳定的一种组合式电磁压电燃气喷射阀。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种组合式电磁压电燃气喷射阀，其特征是：包括阀体、阀座、隔板、电磁阀部分、压电部分，阀座固定在阀体下方，阀体中部设置隔板，隔板上设置第一通孔和第二通孔；

所述电磁阀部分包括电磁铁、第一阀芯组合体，电磁铁位于隔板上方的阀体里并与阀体上端固定，电磁铁里缠绕线圈，第一阀芯组合体位于隔板下方的阀体里，第一阀芯组合体包括第一衔铁、第一弹簧座、第一底板、第一阀芯、第一导向销，第一衔铁、第一底板、第一阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，第一弹簧座位于第一衔铁外部并与第一衔铁之间形成环形槽，电磁铁内部设置环形槽，电磁铁主复位弹簧的两端分别布置在电磁铁的环形槽和第一弹簧座的环形槽内，第一衔铁中心处安装第一导向销，第一导向销穿过隔板的第一通孔伸入至电磁铁里，电磁铁里设置电磁铁辅复位弹簧，电磁铁辅复位弹簧的两端分别接触电磁铁和第一导向销，第一导向销里设置第一压力平衡孔，第一底板上设置第一压力平衡槽，第一阀芯为中空结构，第一阀芯下方的阀座上设置第一中心稳压腔，第一压力平衡孔、第一压力平衡槽、第一阀芯的中空部分以及第一中心稳压腔相通，第一阀芯上设置第一密封环带，第一密封环带形成第一环腔，第一阀芯上表面开设第一轴向主气槽，第一肋片上开有周向补气孔，并在第一补气孔处设置第一导流锥角；

所述压电部分包括固定块、压电晶体、控制阀杆、液力放大器、第二阀芯组合体，固定块固定在阀体的内部上端，固定块中部开有直槽，压电晶体安装在直槽里，液力放大器设置在隔板的上方，第二阀芯组合体设置在隔板的下方，液力放大器包括大活塞、小活塞、套筒，套筒设置在隔板上，套筒上端的端部设置粗出口，套筒上端端部内侧设置细出口，大活塞设置在粗出口里，小活塞设置在细出口里，大活塞的凸缘与套筒之间设置大活塞支撑弹簧，小活塞的凸缘与套筒之间设置小活塞支撑弹簧，大活塞、小活塞下方的套筒里充有液压油，第二导向销穿过隔板的第二通孔，第二导向销的上方设置控制阀杆，第二导向销与控制阀杆之间设置导向销复位弹簧，控制阀杆的上表面与压电晶体贴合在一起，控制阀杆的下表面与大活塞上表面贴合在一起，小活塞上表面与第二导向销贴合在一起，第二阀芯组合体包括第二衔铁、第二弹簧座、第二底板、第二阀芯，第二衔铁、第二底板、第二阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，第二弹簧座位于第二衔铁外部并与第二衔铁之间形成环形槽，隔板下表面设置环形槽，第二衔铁复位弹簧的两端分别布置在隔板的环形槽和弹簧座的环形槽内，第二导向销与第二衔铁相固定，第二导向销里设置第二压力平衡孔，第二底板上设置第二压力平衡槽，第二阀芯为中空结构，第二阀芯下方的阀座上设置第二中心稳压腔，第二压力平衡孔、第二压力平衡槽、第二阀芯的中空部分以及第二中心稳压腔相通，第二阀芯上设置第二密封环带和第二肋片，第二密封环带形成第二环腔，第二阀芯上表面开设第二轴向主气槽，第二肋片上开有第二周向补气孔，并在第二补气孔处设置第二导流锥角；

阀座上设置出气环带，出气环带位于第一环腔和第二环腔下方，出气环带下方设置出气口。

本发明还可以包括：

1、阀座的外端设置端部稳压腔。

2、隔板下方的阀体上设置旁通进气口，与旁通进气口连通的阀体部分为导流腔，燃气由旁通进气口进入，沿着导流腔流入阀体内部，其中一部分通过第一压力平衡槽、第二压力平衡槽流入第一阀芯组合体与第二阀芯组合体的内部空间，充满第一稳压腔、第二稳压腔、端部稳压腔，并流到第一阀芯组合体与第二阀芯组合体的上方空间，另一部分燃气由第一轴向主气槽、第二轴向主气槽和第一补气孔、第二补气孔的混合进气方式流入，充满第一环腔、第二环腔和阀座的端部稳压腔；

电磁阀部分单独工作时，在线圈未通电时，在电磁铁主复位弹簧和电磁铁辅复位弹簧的预紧力作用下，第一阀芯上的密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满阀体内部；线圈通电后，第一衔铁受到向上电磁力的作用，第一阀芯组合体在克服电磁铁主复位弹簧、电磁铁辅复位弹簧的预紧力后向上运动，第一阀芯与阀座表面分离，燃气喷射阀开启，气路开启，燃气由第一轴向主气槽和第一周向补气孔的混合进气方式流入，通过第一环腔，最后由出气口垂直流出；线圈断电后，在电磁铁主复位弹簧和电磁铁辅复位弹簧的预紧力作用下，第一衔铁向下运动，第一阀芯组合体整体向下运动，直至第一阀芯表面与阀座表面贴合，重新回到初始位置，燃气喷射阀关闭，气路关闭；

压电部分单独工作时，压电晶体未通电时，第二阀芯上的第二密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满燃气阀体内部；压电晶体通电后，压电晶体受到电流激励从而伸长，推动大活塞向下运动，套筒中的液压油受到压缩，在液压油压力的作用下，小活塞向上运动，第二导向销亦向上运动，带第二动阀芯组合体向上运动，燃气喷射阀开启，气路开启，直到套筒内的液压油压力回到初始状态，大活塞和小活塞不再运动，第二阀芯组合体随之停止，燃气由第二轴向主气槽和第二周向补气孔的混合进气方式流入，通过第二环腔，最后由出气口垂直流出；压电晶体断电后，压电晶体缩短，在大活塞支撑弹簧的作用下，大活塞回到初始位置，套筒内液压油压力下降，在导向销复位弹簧的作用下，第二导向销向下运动，小活塞、第二阀芯组合体随之向下运动，直至套筒内液压油压力回到初始状态，大活塞、小活塞回到初始位置，第二阀芯组合体回到初始位置，第二阀芯表面与阀座表面贴合，燃气喷射阀关闭，气路关闭；

电磁阀部分和压电部分联合工作时，其各自的动作与各自单独工作时相同。

本发明的优势在于：本发明电磁驱动的阀芯组合体与压电驱动的阀芯组合体共用一个阀体和阀座，采用电磁、压电驱动的两种不同方式，分别独立地控制对应的阀芯组合体的运动，可以快速实现单阀芯或双阀芯抬起时燃气喷射的切换，利用压电晶体的特性保证了燃气喷射阀对燃油喷射量的控制精度，电磁驱动配合压电驱动一同作用保证了燃气喷射阀的燃气大喷射量的要求，满足了内燃机不同功率时对燃气喷射量的不同需求；本发明采用带有稳压腔的阀座结构，其能够有效抑制了燃气喷射阀内部燃气压力的波动，保证了燃气喷射阀喷气压力的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2a为电磁阀部分侧视图，图2b为压电部分侧视图；

图3为第一阀芯组合体的结构放大图；

图4为第二阀芯组合体的结构放大图；

图5a为电磁阀部分气路走向侧视图，图5b为压电部分气路走向侧视图，图5c为阀体内部整体气路走向图；

图6为阀芯的三维结构放大图；

图7为阀座的三维结构放大图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-7，图1为本发明一种组合式电磁压电燃气喷射阀的整体结构示意图，图2为一种组合式电磁压电燃气喷射阀的侧视图，包括1阀体，2电磁铁，3线圈，4电磁铁辅复位弹簧，5电磁铁主复位弹簧，7第一阀芯组合体，8密封胶圈，10固定块，11压电晶体，12控制阀杆，13导向销复位弹簧，14大活塞，15大活塞支撑弹簧，16小活塞支撑弹簧，17小活塞，18密封环，19套筒，21第二阀芯组合体和23阀座。电磁铁2、固定块10均通过螺纹与阀体1连接在一起，使得电磁铁2固定在阀体1左半部分中心位置、固定块10固定在阀体1右半部分中心位置，在阀体1的左半部分中，线圈3缠绕在电磁铁2内部的环槽内，电磁铁2下方布置有第一阀芯组合体7，在电磁铁2与第一阀芯组合体7之间布置有电磁铁主复位弹簧5和电磁铁辅复位弹簧4，初始时第一阀芯组合体7下表面与阀座23左半部分的上表面紧密贴合，下方的阀座23开有螺栓孔58，利用螺栓与其上方的阀体1固定连接在一起，阀座23的上表面与阀体1的下表面，即阀座23与阀体1之间的配合面布置有密封胶圈8以保证二者之间的密封性，阀座23在第一阀芯组合体7的中心位置下端以及靠近第一阀芯28的第一密封环带30处两端均开有稳压腔9，第一阀芯组合体7的中心位置下端的稳压腔9与第一阀芯组合体7内部的燃气空间相连通，而靠近第一阀芯28的第一密封环带30处两端的稳压腔9与阀体1内部空间相连通；在阀体1的右半部分中，固定块10在中心位置开有一定深度的直槽，压电晶体11布置在其中，在直槽上方开有一直径较小的通孔，用于布置压电晶体11与阀体1外控制单元的接电线，压电晶体11下方紧密布置有控制阀杆12，控制阀杆12的下表面与大活塞14上表面相接触，在导向销复位弹簧13、大活塞支撑弹簧15的预紧力作用下，压电晶体11下表面与控制阀杆12上表面、控制阀杆12下表面与大活塞14上表面均紧密贴合在一起，套筒19上端为两出口，分别是一粗出口和一细出口，下端为一连通的封闭腔，大活塞14的下端布置在套筒19的粗出口内，大活塞支撑弹簧15位于大活塞14凸缘与套筒19之间，保证大活塞14不会整体进入套筒19内，套筒19内充满了具有一定压力的液压油20，套筒19的细出口上方布置有小活塞17，小活塞17下端布置在其中，在小活塞17凸缘与套筒19之间布置有小活塞支撑弹簧16，以保证小活塞17不会整体进入套筒19内，大活塞14、小活塞17侧表面与套筒19内壁之间布置有密封环18，以防止套筒19内液压油20的泄漏，大活塞14、小活塞17、大活塞支撑弹簧15、小活塞支撑弹簧16与套筒19一同构成了压电晶体11的液力放大器，液力放大器作为一个整体布置在阀体1中隔板6的上方，控制阀杆12中心位置下方从上到下依次布置有第二阀芯组合体21、阀座23，在小活塞支撑弹簧16的预紧力作用下，小活塞17上表面与第二阀芯组合体21的上端紧密贴合，初始时第二阀芯组合体21下表面与阀座23右半部分上表面紧密贴合，阀座23在第二阀芯组合体21的中心位置下方以及靠近第二阀芯41的第二密封环带43两端处均开有稳压腔9，第二阀芯组合体21的中心位置下方的稳压腔9与第二阀芯组合体21内部的燃气空间相连通，而第二密封环带43两端处的稳压腔9与阀体1内部空间相连通。

如图3所示，前述的第一阀芯组合体7由第一导向销24、第一衔铁25、第一弹簧座26、第一底板27、第一阀芯28、卡簧32、第一垫片33、第一紧固螺栓35组成，第一衔铁25通过第一紧固螺栓35与第一底板27、第一阀芯28连接在一起，第一衔铁25与第一底板27之间布置有一层第一垫片33，第一底板27上方开有四个压力平衡槽34，第一弹簧座26安装在第一底板27的上方，其内部的侧表面与第一衔铁25的侧表面相接触，电磁铁主复位弹簧5的两端分别位于电磁铁2与第一弹簧座26的环形槽内，电磁铁2中心开有一定深度的直槽，电磁铁2与第一衔铁25之间的第一导向销24布置在直槽内部，第一导向销24上方与电磁铁2之间布置有电磁铁辅复位弹簧4，第一导向销24中心开有第一压力平衡孔31，布置在第一衔铁25的中心位置，利用卡簧32将其与第一衔铁25固定起来，第一阀芯28的第一肋片29上开周向第一补气孔54并在第一补气孔54处设置第一导流锥角36，第一阀芯28上设置有第一密封环带30，第一阀芯组合体7整体布置在电磁铁2下方，初始时第一阀芯组合体7下表面即第一阀芯28下表面与阀座23上表面紧密贴合。

如图4所示，前述的第二阀芯组合体21由第二导向销37、第二衔铁38、第二弹簧座39、第二底板40、第二阀芯41、第二衔铁复位弹簧45、第二垫片46和第二紧固螺栓48组成，为保证第二导向销37平稳地运动，多个小活塞17对称布置在第二导向销37下方，对应的多个液力放大器布置在第二导向销37下方，对称个数为偶数数目，在小活塞支撑弹簧16的作用下，小活塞17上表面与第二阀芯组合体21中的第二导向销37下表面紧密贴合，第二导向销37中心开有第二压力平衡孔44，布置在隔板6中心的通孔内，第二导向销37下端通过螺纹连接与第二衔铁38固定在一起，第二衔铁38通过第二紧固螺栓48与第二底板40、第二阀芯41连接在一起，第二衔铁38与第二底板40之间布置有一层第二垫片46，第二底板40上方开有四个第二压力平衡槽47，第二弹簧座39安装在第二底板40的上方，其内部的侧表面与第二衔铁38的侧表面相接触，第二衔铁复位弹簧45的两端分别位于隔板6与第二弹簧座39的环形槽内，第二底板40下方的第二阀芯41的第二肋片42上开周向第二补气孔56并在第二补气孔56处设置第二导流锥角49，第二阀芯41上设置有第二密封环带43，第二阀芯组合体21整体布置在控制阀杆12的下方。

如图5所示，燃气在一种组合式电磁压电燃气喷射阀中，首先，由阀体1上旁通进气口50进入，沿着导流腔51流入阀体1内部，其中一部分通过第一压力平衡槽34、第二压力平衡槽47流入第一阀芯组合体7与第二阀芯组合体21的内部空间，充满第一阀芯组合体7、第二阀芯组合体21中心位置下端的稳压腔9，由于第一压力平衡孔31和第二压力平衡孔44的存在，这部分燃气还会流到第一阀芯组合体7与第二阀芯组合体21的上方空间，第一阀芯组合体7、第二阀芯组合体21内部空间与外部连通，避免其受到额外的轴向力。另一部分燃气迅速由轴向主气槽57和第一补气孔54、第二补气孔56的混合进气方式流入，充满多道第一环腔53、第二环腔55和阀座23靠近第一密封环带30和第二密封环带43两端处的稳压腔9，初始时第一阀芯28、第二阀芯41与阀座23紧密配合，第一环腔53、第二环腔55与出气环带22附近环腔不连通，第一阀芯28、第二阀芯41的抬起与落座控制着第一环腔53、第二环腔55与出气环带22附近环腔之间的通断。

电磁铁2驱动的第一阀芯组合体7、压电晶体11驱动的第二阀芯组合体21分别控制燃气喷射过程，以电磁铁2、压电晶体11同时工作为例，燃气喷射阀工作过程中，电磁铁2上的线圈3、压电晶体11均未通电时，在电磁铁主复位弹簧5、电磁铁辅复位弹簧4、导向销复位弹簧13、第二衔铁复位弹簧45的预紧力作用下，第一阀芯组合体7和第二阀芯组合体21在初始位置维持不动，第一阀芯组合体7中的第一阀芯28上的第一密封环带30及第二阀芯组合体21中的第二阀芯41的第二密封环带43的下表面与阀座23的出气环带22的上表面紧密贴合，此时第一环腔53、第二环腔55与出气环带22附近环腔尚未连通，燃气充满燃气喷射阀的阀体1内部的整个空间。电磁铁2中的线圈3、压电晶体11通电后，电磁铁2与第一衔铁25之间形成磁回路，电磁铁2、第一衔铁25被磁化，第一衔铁25受到电磁力克服电磁铁主复位弹簧5、电磁铁辅复位弹簧4的预紧力作用向上运动，压电晶体11受到电流激励伸长，推动控制阀杆12，经过液力放大器放大位移后，第二导向销37受到对称布置的多个小活塞17的向上推力，克服导向销复位弹簧13、第二衔铁复位弹簧45的预紧力的作用下，平稳地向上运动，第一衔铁25、第二导向销37的向上运动分别带动第一阀芯组合体7、第二阀芯组合体21向上运动，第一阀芯28、第二阀芯41向上运动与阀座23表面分离，直至第一弹簧座26上表面与隔板接触、压电晶体不再伸长为止，整个运动过程中，第一衔铁25的轴向运动与周向定位均由第一导向销24与电磁铁2之间的配合面来实现，第二导向销37的轴向运动与周向定位均由第二导向销37与隔板6之间的配合面来实现，此时气路开启，燃气喷射阀开启，燃气迅速由轴向主气槽57和第一补气孔54、第二补气孔56的混合进气方式流入，通过多道第一环腔53、第二环腔55，阀座23上的稳压腔9抑制了燃气压力在流动过程中的波动，最后燃气由出气口52垂直流出；燃气喷出一定量后，电磁铁2中的线圈3、压电晶体11开始断电，第一衔铁25受到电磁力消失，在电磁铁主复位弹簧5、电磁铁辅复位弹簧4的预紧力作用下，第一衔铁25向下运动，带动第一阀芯组合体7向下运动，压电晶体11失去电流激励开始缩短，第二导向销37在导向销复位弹簧13、第二衔铁复位弹簧45的预紧力的作用下开始向下运动，带动第二阀芯组合体21向下运动，直至第一阀芯组合体7中的第一阀芯28、第二阀芯组合体21中的第二阀芯41下表面与阀座23上表面相互贴合，燃气喷射阀中的各个部件回到初始位置，气路关闭，燃气喷射阀关闭。

由上述工作过程可知，本发明一种组合式电磁压电燃气喷射阀，电磁铁2驱动的第一阀芯组合体7与压电晶体11驱动的第二阀芯组合体21共用一个阀体1和阀座23，采用电磁、压电驱动的两种不同方式，分别独立地控制对应的阀芯组合体的运动，可以快速实现单阀芯或双阀芯抬起时燃气喷射的切换，利用压电晶体11的特性保证了燃气喷射阀对燃油喷射量的控制精度，电磁驱动配合压电驱动一同作用保证了燃气喷射阀的燃气大喷射量的要求，满足了内燃机不同功率时对燃气喷射量的不同需求；本发明采用带有稳压腔9的阀座23结构，其能够有效抑制了燃气喷射阀内部燃气压力的波动，保证了燃气喷射阀喷气压力的稳定性。

本发明一种组合式电磁压电燃气喷射阀，包括阀体、电磁铁、线圈、电磁铁主复位弹簧、电磁铁辅复位弹簧、第一阀芯组合体、密封胶圈、固定块、压电晶体、控制阀杆、导向销复位弹簧、大活塞、大活塞支撑弹簧、小活塞支撑弹簧、小活塞、密封环、套筒、第二阀芯组合体和阀座，电磁铁、固定块均通过螺纹与阀体连接在一起，使得电磁铁固定在阀体左半部分中心位置、固定块固定在阀体右半部分中心位置，在阀体的左半部分中，线圈缠绕在电磁铁内部的环槽内，电磁铁下方布置有第一阀芯组合体，在电磁铁与第一阀芯组合体之间布置有电磁铁主复位弹簧和电磁铁辅复位弹簧，初始时第一阀芯组合体下表面与阀座左半部分的上表面紧密贴合，下方的阀座开有螺栓孔，利用螺栓与其上方的阀体固定连接在一起，阀座的上表面与阀体的下表面，即阀座与阀体之间的配合面布置有密封胶圈以保证二者之间的密封性，阀座在第一阀芯组合体的中心位置下端以及靠近第一阀芯的第一密封环带处两端均开有稳压腔，第一阀芯组合体的中心位置下端的稳压腔与第一阀芯组合体内部的燃气空间相连通，而靠近第一阀芯的密封环带处两端的稳压腔与阀体内部空间相连通；在阀体的右半部分中，固定块在中心位置开有一定深度的直槽，压电晶体布置在其中，在直槽上方开有一直径较小的通孔，用于布置压电晶体与阀体外控制单元的接电线，压电晶体下方紧密布置有控制阀杆，控制阀杆的下表面与大活塞上表面相接触，在导向销复位弹簧、大活塞支撑弹簧的预紧力作用下，压电晶体下表面与控制阀杆上表面、控制阀杆下表面与大活塞上表面均紧密贴合在一起，套筒上端为两出口，分别是一粗出口和一细出口，下端为一连通的封闭腔，大活塞的下端布置在套筒的粗出口内，大活塞支撑弹簧位于大活塞凸缘与套筒之间，保证大活塞不会整体进入套筒内，套筒内充满了具有一定压力的液压油，套筒的细出口上方布置有小活塞，小活塞下端布置在其中，在小活塞凸缘与套筒之间布置有小活塞支撑弹簧，以保证小活塞不会整体进入套筒内，大活塞、小活塞侧表面与套筒内壁之间布置有密封环，以防止套筒内液压油的泄漏，大活塞、小活塞、大活塞支撑弹簧、小活塞支撑弹簧与套筒一同构成了压电晶体的液力放大器，液力放大器作为一个整体布置在阀体中隔板的上方，控制阀杆中心位置下方从上到下依次布置有第二阀芯组合体、阀座，在小活塞支撑弹簧的预紧力作用下，小活塞上表面与第二阀芯组合体的上端紧密贴合，初始时第二阀芯组合体下表面与阀座右半部分上表面紧密贴合，阀座在第二阀芯组合体的中心位置下方以及靠近第二阀芯的第二密封环带两端处均开有稳压腔，第二阀芯组合体的中心位置下方的稳压腔与第二阀芯组合体内部的燃气空间相连通，而第二密封环带两端处的稳压腔与阀体内部空间相连通；前述的第一阀芯组合体由第一导向销、第一衔铁、第一弹簧座、第一底板、第一阀芯、卡簧、第一垫片、第一紧固螺栓组成，第一衔铁通过第一紧固螺栓与第一底板、第一阀芯连接在一起，第一衔铁与第一底板之间布置有一层第一垫片，第一底板上方开有四个压力平衡槽，第一弹簧座安装在第一底板的上方，其内部的侧表面与第一衔铁的侧表面相接触，电磁铁主复位弹簧的两端分别位于电磁铁与第一弹簧座的环形槽内，电磁铁中心开有一定深度的直槽，电磁铁与第一衔铁之间的第一导向销布置在直槽内部，第一导向销上方与电磁铁之间布置有电磁铁辅复位弹簧，第一导向销中心开有第一压力平衡孔，布置在第一衔铁的中心位置，利用卡簧将其与第一衔铁固定起来，第一阀芯的第一肋片上开周向第一补气孔并在第一补气孔处设置第一导流锥角，第一阀芯上设置有第一密封环带，第一阀芯组合体整体布置在电磁铁下方，初始时第一阀芯组合体下表面即第一阀芯下表面与阀座上表面紧密贴合；前述的第二阀芯组合体由第二导向销、第二衔铁、第二弹簧座、第二底板、第二阀芯、第二衔铁复位弹簧、第二垫片和第二紧固螺栓组成，为保证第二导向销平稳地运动，多个小活塞对称布置在第二导向销下方，对应的多个液力放大器布置在第二导向销下方，对称个数为偶数数目，在小活塞支撑弹簧的作用下，小活塞上表面与第二阀芯组合体中的第二导向销下表面紧密贴合，第二导向销中心开有第二压力平衡孔，布置在隔板中心的通孔内，第二导向销下端通过螺纹连接与第二衔铁固定在一起，第二衔铁通过第二紧固螺栓与第二底板、第二阀芯连接在一起，第二衔铁与第二底板之间布置有一层第二垫片，第二底板上方开有四个第二压力平衡槽，第二弹簧座安装在第二底板的上方，其内部的侧表面与第二衔铁的侧表面相接触，第二衔铁复位弹簧的两端分别位于隔板与第二弹簧座的环形槽内，第二底板下方的第二阀芯的第二肋片上开周向第二补气孔并在第二补气孔处设置第二导流锥角，第二阀芯上设置有第二密封环带，第二阀芯组合体整体布置在控制阀杆的下方；燃气由阀体上旁通进气口进入，沿着导流腔流入阀体内部，其中一部分通过第一压力平衡槽、第二压力平衡槽流入第一阀芯组合体与第二阀芯组合体的内部空间，充满第一、第二阀芯组合体中心位置下端的稳压腔，由于第一压力平衡孔和第二压力平衡孔的存在，这部分燃气还会流到第一阀芯组合体与第二阀芯组合体的上方空间，第一阀芯组合体、第二阀芯组合体内部空间与外部连通，避免其受到额外的轴向力。另一部分燃气迅速由轴向主气槽和第一补气孔、第二补气孔的混合进气方式流入，充满多道第一环腔、第二环腔和阀座靠近第一密封环带和第二密封环带两端处的稳压腔，初始时第一阀芯、第二阀芯与阀座紧密配合，第一环腔、第二环腔与出气环带附近环腔不连通，第一阀芯、第二阀芯的抬起与落座控制着第一环腔、第二环腔与出气环带附近环腔之间的通断。

Claims (3)

1.一种组合式电磁压电燃气喷射阀，其特征是：包括阀体、阀座、隔板、电磁阀部分、压电部分，阀座固定在阀体下方，阀体中部设置隔板，隔板上设置第一通孔和第二通孔；

所述电磁阀部分包括电磁铁、第一阀芯组合体，电磁铁位于隔板上方的阀体里并与阀体上端固定，电磁铁里缠绕线圈，第一阀芯组合体位于隔板下方的阀体里，第一阀芯组合体包括第一衔铁、第一弹簧座、第一底板、第一阀芯、第一导向销，第一衔铁、第一底板、第一阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，第一弹簧座位于第一衔铁外部并与第一衔铁之间形成环形槽，电磁铁内部设置环形槽，电磁铁主复位弹簧的两端分别布置在电磁铁的环形槽和第一弹簧座的环形槽内，第一衔铁中心处安装第一导向销，第一导向销穿过隔板的第一通孔伸入至电磁铁里，电磁铁里设置电磁铁辅复位弹簧，电磁铁辅复位弹簧的两端分别接触电磁铁和第一导向销，第一导向销里设置第一压力平衡孔，第一底板上设置第一压力平衡槽，第一阀芯为中空结构，第一阀芯下方的阀座上设置第一中心稳压腔，第一压力平衡孔、第一压力平衡槽、第一阀芯的中空部分以及第一中心稳压腔相通，第一阀芯上设置第一密封环带，第一密封环带形成第一环腔，第一阀芯上表面开设第一轴向主气槽，第一肋片上开有周向补气孔，并在第一补气孔处设置第一导流锥角；

所述压电部分包括固定块、压电晶体、控制阀杆、液力放大器、第二阀芯组合体，固定块固定在阀体的内部上端，固定块中部开有直槽，压电晶体安装在直槽里，液力放大器设置在隔板的上方，第二阀芯组合体设置在隔板的下方，液力放大器包括大活塞、小活塞、套筒，套筒设置在隔板上，套筒上端的端部设置粗出口，套筒上端端部内侧设置细出口，大活塞设置在粗出口里，小活塞设置在细出口里，大活塞的凸缘与套筒之间设置大活塞支撑弹簧，小活塞的凸缘与套筒之间设置小活塞支撑弹簧，大活塞、小活塞下方的套筒里充有液压油，第二导向销穿过隔板的第二通孔，第二导向销的上方设置控制阀杆，第二导向销与控制阀杆之间设置导向销复位弹簧，控制阀杆的上表面与压电晶体贴合在一起，控制阀杆的下表面与大活塞上表面贴合在一起，小活塞上表面与第二导向销贴合在一起，第二阀芯组合体包括第二衔铁、第二弹簧座、第二底板、第二阀芯，第二衔铁、第二底板、第二阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，第二弹簧座位于第二衔铁外部并与第二衔铁之间形成环形槽，隔板下表面设置环形槽，第二衔铁复位弹簧的两端分别布置在隔板的环形槽和弹簧座的环形槽内，第二导向销与第二衔铁相固定，第二导向销里设置第二压力平衡孔，第二底板上设置第二压力平衡槽，第二阀芯为中空结构，第二阀芯下方的阀座上设置第二中心稳压腔，第二压力平衡孔、第二压力平衡槽、第二阀芯的中空部分以及第二中心稳压腔相通，第二阀芯上设置第二密封环带和第二肋片，第二密封环带形成第二环腔，第二阀芯上表面开设第二轴向主气槽，第二肋片上开有第二周向补气孔，并在第二补气孔处设置第二导流锥角；

阀座上设置出气环带，出气环带位于第一环腔和第二环腔下方，出气环带下方设置出气口。

2.根据权利要求1所述的一种组合式电磁压电燃气喷射阀，其特征是：阀座的外端设置端部稳压腔。

3.根据权利要求1或2所述的一种组合式电磁压电燃气喷射阀，其特征是：隔板下方的阀体上设置旁通进气口，与旁通进气口连通的阀体部分为导流腔，燃气由旁通进气口进入，沿着导流腔流入阀体内部，其中一部分通过第一压力平衡槽、第二压力平衡槽流入第一阀芯组合体与第二阀芯组合体的内部空间，充满第一稳压腔、第二稳压腔、端部稳压腔，并流到第一阀芯组合体与第二阀芯组合体的上方空间，另一部分燃气由第一轴向主气槽、第二轴向主气槽和第一补气孔、第二补气孔的混合进气方式流入，充满第一环腔、第二环腔和阀座的端部稳压腔；

电磁阀部分单独工作时，在线圈未通电时，在电磁铁主复位弹簧和电磁铁辅复位弹簧的预紧力作用下，第一阀芯上的密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满阀体内部；线圈通电后，第一衔铁受到向上电磁力的作用，第一阀芯组合体在克服电磁铁主复位弹簧、电磁铁辅复位弹簧的预紧力后向上运动，第一阀芯与阀座表面分离，燃气喷射阀开启，气路开启，燃气由第一轴向主气槽和第一周向补气孔的混合进气方式流入，通过第一环腔，最后由出气口垂直流出；线圈断电后，在电磁铁主复位弹簧和电磁铁辅复位弹簧的预紧力作用下，第一衔铁向下运动，第一阀芯组合体整体向下运动，直至第一阀芯表面与阀座表面贴合，重新回到初始位置，燃气喷射阀关闭，气路关闭；

压电部分单独工作时，压电晶体未通电时，第二阀芯上的第二密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满燃气阀体内部；压电晶体通电后，压电晶体受到电流激励从而伸长，推动大活塞向下运动，套筒中的液压油受到压缩，在液压油压力的作用下，小活塞向上运动，第二导向销亦向上运动，带第二动阀芯组合体向上运动，燃气喷射阀开启，气路开启，直到套筒内的液压油压力回到初始状态，大活塞和小活塞不再运动，第二阀芯组合体随之停止，燃气由第二轴向主气槽和第二周向补气孔的混合进气方式流入，通过第二环腔，最后由出气口垂直流出；压电晶体断电后，压电晶体缩短，在大活塞支撑弹簧的作用下，大活塞回到初始位置，套筒内液压油压力下降，在导向销复位弹簧的作用下，第二导向销向下运动，小活塞、第二阀芯组合体随之向下运动，直至套筒内液压油压力回到初始状态，大活塞、小活塞回到初始位置，第二阀芯组合体回到初始位置，第二阀芯表面与阀座表面贴合，燃气喷射阀关闭，气路关闭；

电磁阀部分和压电部分联合工作时，其各自的动作与各自单独工作时相同。

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