CN108412651A - 大流量电磁阀式喷射器 - Google Patents
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Abstract
一种大流量电磁阀式喷射器，涉及一种喷射器，包括电磁回路组件、阀门组件、流量调整组件和油路组件，电磁回路组件包括主轴、导磁套、电磁线圈，阀门组件包括阀芯、密封体、阀座，流量调整组件包括限位管、回位弹簧；所述的密封体为密封柱塞，密封柱塞内设有同轴的阀芯安装孔和中心孔，阀芯安装孔与阀芯的底端端部连接，密封柱塞的底端端面为平面；阀座设有与密封柱塞的底端端面相配合的密封平面，该密封平面在与密封柱塞的中心孔相对应的位置上设有紊流腔，并在紊流腔周围设有喷射孔。本发明可获得大流量的计量量程，且密封性能可靠，可提高喷油器的动态流量稳定性，其结构简单，成本低，易于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷射器，特别是一种大流量电磁阀式喷射器。
背景技术
大流量电磁阀式喷射器如笔式喷射器，其阀门组件的密封结构一般采用钢球密封，但由于笔式喷射器结构尺寸的限制，电磁力十分有限，如果通过增加阀的间隙来增加阀的过流面积，达到提高流量的目的是不可行的；另一思路是通过增加钢球直径来增大过流面积，但同时也增加了阀的背压面积，因电磁力不够，增加不了阀的间隙，也就增加不了产品流量。
此外，在现有电磁阀式喷射器中，在主轴、阀芯孔的内一般都安装有回位弹簧，该回位弹簧在受到压缩时总会有轴向弯曲的，导致回位弹簧与主轴及阀芯之间产生摩擦，从而影响了喷油器的动态流量稳定性及重复性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种大流量电磁阀式喷射器，以解决现有技术存在的采用钢球密封时无法提高流量的不足之处。
解决上述技术问题的技术方案是：一种大流量电磁阀式喷射器，包括电磁回路组件、阀门组件、流量调整组件和油路组件，所述的电磁回路组件包括主轴、导磁套、电磁线圈，所述的阀门组件包括阀芯、密封体、阀座，流量调整组件包括限位管、回位弹簧，所述的密封体为密封柱塞，密封柱塞内设有同轴的阀芯安装孔和中心孔，所述的阀芯安装孔与阀芯的底端端部连接，密封柱塞的底端端面为平面；所述的阀座设有与密封柱塞的底端端面相配合的密封平面，该密封平面在与密封柱塞的中心孔相对应的位置上设有紊流腔，并在紊流腔周围设有喷射孔。
本发明的进一步技术方案是：所述的阀座包括阀座A和阀座B，阀座A的顶端端面为所述的密封平面，该阀座A与阀座B的下端连接，阀座B的上端与主轴连接。
本发明的再进一步技术方案是：密封柱塞的底端端面与阀座A的密封平面之间的间隙L为0.05～0.2mm。
本发明的再进一步技术方案是：密封柱塞的底端端面与阀座A的密封平面之间间隙的横截面积为1.5～2.5mm2。
本发明的进一步技术方案是：所述的主轴包括主轴本体、副轴、隔磁套，主轴本体的上端与进油嘴连接，主轴本体的下端与通过隔磁套连接，隔磁套内部安装有所述的阀芯，隔磁套外圆周与副轴连接，主轴本体、阀芯的孔内安装有所述的回位弹簧。
本发明的再进一步技术方案是：所述的主轴本体为管状体结构，该主轴本体采用低磁阻材料制成。
本发明的再进一步技术方案是：所述的副轴外圆周上设有用于安装密封圈的密封槽，该副轴采用低磁阻材料制成。
本发明的再进一步技术方案是：所述的隔磁套采用高磁阻材料制成。
本发明的再进一步技术方案是：主轴本体的内孔壁在对应安装回位弹簧的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅰ，阀芯的内孔壁在对应安装回位弹簧的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅱ。
本发明的更进一步技术方案是：所述的弹簧让位槽Ⅰ、弹簧让位槽Ⅱ的槽深相等，且槽深h=0.1～0.3mm。
由于采用上述结构，本发明之大流量电磁阀式喷射器与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.可获得大流量的计量量程
由于本发明的阀门组件包括阀芯、密封体、阀座，其中密封体为密封柱塞，密封柱塞内设有同轴的阀芯安装孔和中心孔，所述的阀芯安装孔与阀芯的底端端部连接，密封柱塞的底端端面为平面；所述的阀座设有与密封柱塞的底端端面相配合的密封平面，该密封平面在与密封柱塞的中心孔相对应的位置上设有紊流腔，并在紊流腔周围设有喷射孔。由于本发明的阀门组件将球密封结构更改为平面密封结构，在平面密封结构下设计相同背压密封面积结构和间隙下，可以获得2.5倍于球密封结构的通孔面积，从而可获得大流量的计量量程。
此外，本发明的主轴包括主轴本体、副轴、隔磁套，主轴本体的上端与进油嘴连接，主轴本体的下端与通过隔磁套连接，隔磁套内部安装有所述的阀芯，隔磁套外圆周与副轴连接，主轴本体、阀芯的孔内安装有回位弹簧。而且主轴本体、副轴均采用低磁阻材料制成，隔磁套采用高磁阻材料制成。即是本发明将一体主轴结构更改为分体主轴结构，增加了采用高阻材料设计的隔磁套，有效的增加隔磁结构的磁阻，从而增加了主轴与阀芯的耦合磁通，提升了作用在阀芯上的电磁力，也就可以增加阀芯与阀座的间隙，进一步有效提高了喷射器的流量。
2.加工效率高，密封性能可靠
由于本发明的阀门组件将球密封结构更改为平面密封结构，不仅可提高密封性能，而且密封件的加工工艺性得到较大改善，采用常规的车削、磨削等工艺即可加工，加工效率高，密封性能稳定可靠。
3. 可提高喷油器的动态流量稳定性
另外，本发明为了避免回位弹簧弯曲，防止回位弹簧与主轴及阀芯产生摩擦，在主轴本体的内孔壁在对应安装回位弹簧的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅰ，在阀芯的内孔壁在对应安装回位弹簧的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅱ，从而可提高了喷油器的动态流量稳定性及重复性。
4.结构简单
本发明的结构比较简单，成本低，易于推广使用。
下面，结合附图和实施例对本发明之大流量电磁阀式喷射器的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：实施例一所述本发明之大流量电磁阀式喷射器的结构示意图，
图2：实施例一所述阀门组件结构示意图（放大后），
图3：实施例一所述阀门组件的背压面积示意图（放大后），
图4：实施例二所述本发明之大流量电磁阀式喷射器的结构示意图，
图5：实施例二所述分体式主轴的结构示意图，
图6：实施例三所述本发明之大流量电磁阀式喷射器的结构示意图，
图7：实施例三所述分体式主轴、阀芯与回位弹簧之间的安装示意图，
图8：现有技术中电磁阀式喷射器的结构示意图，
图9：现有技术中电磁阀式喷射器阀门组件的背压面积示意图。
在上述附图中，各附图标记说明如下：
1-电磁回路组件，
11-主轴，111-主轴本体，1111-弹簧让位槽Ⅰ，112-隔磁套，113-副轴，
12-导磁套，13-电磁线圈，
2-阀门组件，
21-阀芯，211-弹簧让位槽Ⅱ，
22-密封柱塞，221-阀芯安装孔，222-中心孔，223-密封柱塞的底端端面，
23-阀座，230-阀座A，2301-密封平面，23011-紊流腔，23012-喷射孔，231-阀座B，
3-流量调整组件，31-限位管，32-回位弹簧，
4-油路组件。
具体实施方式
实施例一：
图1中公开的是一种大流量电磁阀式喷射器，包括电磁回路组件1、阀门组件2、流量调整组件3和油路组件4，所述的电磁回路组件1包括主轴11、导磁套12、电磁线圈13，所述的阀门组件2包括阀芯21、密封体、阀座23，流量调整组件3包括限位管31、回位弹簧32。其中：
在阀门组件2中，所述的密封体为密封柱塞22，密封柱塞22内设有同轴的阀芯安装孔221和中心孔222，所述的阀芯安装孔221与阀芯21的底端端部连接，密封柱塞的底端端面223为平面（参见图2）；
所述的阀座23包括阀座A230和阀座B231，阀座A230的顶端端面为与密封柱塞22的底端端面相配合的密封平面2301，该密封平面2301在与密封柱塞的中心孔222相对应的位置上设有紊流腔23011，并在紊流腔23011周围设有喷射孔23012。阀座A230与阀座B231的下端连接，阀座B231的上端与主轴11连接。
上述密封柱塞的底端端面223与阀座A230的密封平面2301之间的间隙L为0.1mm，背压面积S为10.02 mm2（参见图3），密封柱塞的底端端面223与阀座A230的密封平面2301之间间隙的横截面积为1.95mm2。
而在现有技术中，密封钢珠与阀座的密封面之间的间隙为0.1mm，背压面积S0为9.82 mm2，密封钢珠与阀座的密封面之间间隙的横截面积为0.78mm2（参见图8-图9）。
从上可见，在平面密封结构下设计相同背压密封面积结构和间隙下，可以获得2.5倍于球密封结构的通孔面积，从而可获得大流量的计量量程。
实施例二：
图4中公开的是另一种大流量电磁阀式喷射器，其基本结构同实施例一，均包括电磁回路组件1、阀门组件2、流量调整组件3和油路组件4，所述的电磁回路组件1包括主轴11、导磁套12、电磁线圈13，所述的阀门组件2包括阀芯21、密封体、阀座23，流量调整组件3包括限位管31、回位弹簧32。所不同之处在于：
在电磁回路组件1中，所述的主轴11采用分体式结构（参见图5），该主轴11包括主轴本体111、副轴113、隔磁套112，主轴本体111采用低磁阻材料制成，该主轴本体111为管状体结构，且主轴本体111的上端与进油嘴连接，主轴本体111的孔内安装有所述的回位弹簧32，主轴本体111的下端与通过隔磁套112连接；所述的隔磁套112采用高磁阻材料制成，隔磁套112内部安装有所述的阀芯21，隔磁套112外圆周与副轴113连接；所述的副轴113采用低磁阻材料制成，且副轴113外圆周上设有用于安装密封圈的密封槽。
本实施例二的具体结构如下：
一种大流量电磁阀式喷射器，包括电磁回路组件1、阀门组件2、流量调整组件3和油路组件4，所述的电磁回路组件1包括主轴11、导磁套12、电磁线圈13，所述的阀门组件2包括阀芯21、密封体、阀座23，流量调整组件3包括限位管31、回位弹簧32。其中：
在电磁回路组件1中，所述的主轴11包括主轴本体111、副轴113、隔磁套112，主轴本体111采用低磁阻材料制成，该主轴本体111为管状体结构，且主轴本体111的上端与进油嘴连接，主轴本体111的孔内安装有所述的回位弹簧32，主轴本体111的下端与通过隔磁套112连接；所述的隔磁套112采用高磁阻材料制成，隔磁套112内部安装有所述的阀芯21，隔磁套112外圆周与副轴113连接；所述的副轴113采用低磁阻材料制成，且副轴113外圆周上设有用于安装密封圈的密封槽。上述的高磁阻材料为噢氏体不锈钢系列材料；低磁阻材料为铁素体系列材料。
在阀门组件2中，阀芯21的孔内安装有所述的回位弹簧32；
所述的密封体为密封柱塞22，密封柱塞22内设有同轴的阀芯安装孔221和中心孔222，所述的阀芯安装孔221与阀芯21的底端端部连接，密封柱塞的底端端面223为平面；
所述的阀座23包括阀座A230和阀座B231，阀座A230的顶端端面为与密封柱塞22的底端端面相配合的密封平面2301，该密封平面2301在与密封柱塞的中心孔222相对应的位置上设有紊流腔23011，并在紊流腔23011周围设有喷射孔23012。阀座A230与阀座B231的下端连接，阀座B231的上端与主轴11连接。
上述密封柱塞的底端端面223与阀座A230的密封平面2301之间的间隙L为0.1mm，背压面积S为10.02 mm2，密封柱塞的底端端面223与阀座A230的密封平面2301之间间隙的横截面积为1.95mm2。
实施例三（最佳实施例）
图6中公开是又一种大流量电磁阀式喷射器，其基本结构同实施例二，所不同之处在于：主轴本体111的内孔壁在对应安装回位弹簧32的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅰ1111，阀芯21的内孔壁在对应安装回位弹簧32的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅱ211。
本实施例三的具体结构如下：
一种大流量电磁阀式喷射器，包括电磁回路组件1、阀门组件2、流量调整组件3和油路组件4，所述的电磁回路组件1包括主轴11、导磁套12、电磁线圈13，所述的阀门组件2包括阀芯21、密封体、阀座23，流量调整组件3包括限位管31、回位弹簧32。其中：
在电磁回路组件1中，所述的主轴11包括主轴本体111、副轴113、隔磁套112，主轴本体111采用低磁阻材料制成，该主轴本体111为管状体结构，且主轴本体111的上端与进油嘴连接，主轴本体111的孔内安装有所述的回位弹簧32，且主轴本体111的内孔壁在对应安装回位弹簧32的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅰ1111，该弹簧让位槽Ⅰ1111的槽深h=0.2mm，主轴本体111的下端与通过隔磁套112连接；所述的隔磁套112采用高磁阻材料制成，隔磁套112内部安装有所述的阀芯21，隔磁套112外圆周与副轴113连接；所述的副轴113采用低磁阻材料制成，且副轴113外圆周上设有用于安装密封圈的密封槽。上述的高磁阻材料为噢氏体不锈钢系列材料；低磁阻材料为铁素体系列材料。
在阀门组件2中，阀芯21的孔内安装有所述的回位弹簧32，阀芯21的内孔壁在对应安装回位弹簧32的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅱ211，该弹簧让位槽Ⅱ211的槽深与弹簧让位槽Ⅰ1111的槽深相等，均为h=0.2mm。
所述的密封体为密封柱塞22，密封柱塞22内设有同轴的阀芯安装孔221和中心孔222，所述的阀芯安装孔221与阀芯21的底端端部连接，密封柱塞的底端端面223为平面；
所述的阀座23包括阀座A230和阀座B231，阀座A230的顶端端面为与密封柱塞22的底端端面相配合的密封平面2301，该密封平面2301在与密封柱塞的中心孔222相对应的位置上设有紊流腔23011，并在紊流腔23011周围设有喷射孔23012。阀座A230与阀座B231的下端连接，阀座B231的上端与主轴11连接。
上述密封柱塞的底端端面223与阀座A230的密封平面2301之间的间隙L为0.1mm，背压面积S为10.02 mm2，密封柱塞的底端端面223与阀座A230的密封平面2301之间间隙的横截面积为1.95mm2。
而在现有技术中，密封钢珠与阀座的密封面之间的间隙为0.1mm，背压面积S0为9.82 mm2，密封钢珠与阀座的密封面之间间隙的横截面积为0.78mm2（参见图8-图9）。
从上可见，在平面密封结构下设计相同背压密封面积结构和间隙下，可以获得2.5倍于球密封结构的通孔面积，从而可获得大流量的计量量程。
作为本实施例三的一种变换，所述的弹簧让位槽Ⅰ1111、弹簧让位槽Ⅱ211的槽深h=0.1～0.3mm中的任一数值。
作为本实施例一至实施例三的一种变换，密封柱塞的底端端面223与阀座A230的密封平面2301之间的间隙L可为0.05～0.2mm中的任一数值，密封柱塞的底端端面223与阀座A230的密封平面2301之间间隙的横截面积为1.5～2.5mm2。
Claims (10)
1.一种大流量电磁阀式喷射器，包括电磁回路组件（1）、阀门组件（2）、流量调整组件（3）和油路组件（4），所述的电磁回路组件（1）包括主轴（11）、导磁套（12）、电磁线圈（13），所述的阀门组件（2）包括阀芯（21）、密封体、阀座（23），流量调整组件（3）包括限位管（31）、回位弹簧（32），其特征在于：所述的密封体为密封柱塞（22），密封柱塞（22）内设有同轴的阀芯安装孔（221）和中心孔（222），所述的阀芯安装孔（221）与阀芯（21）的底端端部连接，密封柱塞的底端端面（223）为平面；所述的阀座（23）设有与密封柱塞（22）的底端端面相配合的密封平面（2301），该密封平面（2301）在与密封柱塞的中心孔（222）相对应的位置上设有紊流腔（23011），并在紊流腔（23011）周围设有喷射孔（23012）。
2.根据权利要求1所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：所述的阀座（23）包括阀座A（230）和阀座B（231），阀座A（230）的顶端端面为所述的密封平面（2301），该阀座A（230）与阀座B（231）的下端连接，阀座B（231）的上端与主轴（11）连接。
3.根据权利要求2所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：密封柱塞的底端端面（223）与阀座A（230）的密封平面（2301）之间的间隙L为0.05～0.2mm。
4.根据权利要求3所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：密封柱塞的底端端面（223）与阀座A（230）的密封平面（2301）之间间隙的横截面积为1.5～2.5mm2。
5.根据权利要求1所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：所述的主轴（11）包括主轴本体（111）、副轴（113）、隔磁套（112），主轴本体（111）的上端与进油嘴连接，主轴本体（111）的下端与通过隔磁套（112）连接，隔磁套（112）内部安装有所述的阀芯（21），隔磁套（112）外圆周与副轴（113）连接，主轴本体（111）、阀芯（21）的孔内安装有所述的回位弹簧（32）。
6.根据权利要求5所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：所述的主轴本体（111）为管状体结构，该主轴本体（111）采用低磁阻材料制成。
7.根据权利要求5所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：所述的副轴（113）外圆周上设有用于安装密封圈的密封槽，该副轴（113）采用低磁阻材料制成。
8.根据权利要求5所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：所述的隔磁套（112）采用高磁阻材料制成。
9.根据权利要求5所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：主轴本体（111）的内孔壁在对应安装回位弹簧（32）的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅰ（1111），阀芯（21）的内孔壁在对应安装回位弹簧（32）的位置设有环形的弹簧让位槽Ⅱ（211）。
10.根据权利要求9所述的大流量电磁阀式喷射器，其特征在于：所述的弹簧让位槽Ⅰ（1111）、弹簧让位槽Ⅱ（211）的槽深相等，且槽深h=0.1～0.3mm。
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