CN109236432A - 喷嘴 - Google Patents

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CN109236432A
CN109236432A CN201810377485.4A CN201810377485A CN109236432A CN 109236432 A CN109236432 A CN 109236432A CN 201810377485 A CN201810377485 A CN 201810377485A CN 109236432 A CN109236432 A CN 109236432A
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杨振球
陈川
彭威波
宋红卫
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Abstract

一种喷嘴，其包括入口插头、喷嘴总成以及套管，其中所述喷嘴总成包括壳体部、磁性部、喷嘴线圈、阀针部以及弹簧。所述阀针部包括基部、阀杆以及密封件。所述阀针部与所述壳体部之间形成了第一空间，所述阀杆设有连通所述第一空间的开孔。所述壳体部还设有与所述密封件相配合的阀座以及与所述阀座分开制作并贴靠在所述阀座上的旋流片。所述套管与所述喷嘴总成之间形成腔体，所述第一空间与所述腔体相连通，所述喷嘴包括与所述腔体相连通的回流插头。所述壳体部包括向上延伸超过所述喷嘴线圈的套筒部。如此设置，避免了尿素溶液渗入到喷嘴线圈中，提高了喷嘴的可靠性。

Description

喷嘴
本申请要求了申请日为2017年7月11日、申请号为201710562337.5、发明名称为“喷嘴”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种喷嘴，属于发动机尾气后处理的技术领域。
背景技术
内燃机尤其是柴油机排气中，含有大量的氮氧化物和颗粒物，对大气造成严重污染，危害人类的身体健康。降低氮氧化物和颗粒物的排放，已刻不容缓，各国都有具体的环保法规来对此进行规范。随着人类对大气保护意识的增强，国内外颁布的相关法律法规逐渐严格，对此，需要采用尾气后处理技术来净化处理内燃机尾气。
在发动机排气后处理技术领域，尿素喷嘴主要用于向排气中喷射雾化的尿素液滴，尿素转化为NH3与NOx反应后转化为N2，降低氮氧化物排放。
然而，由于喷嘴往往处于高温的使用环境下，一方面喷嘴容易被高温的排气烧坏；另一方面，析出的尿素容易形成尿素结晶，从而堵塞喷嘴。因此，对于喷嘴的冷却装置以及喷嘴的喷射精度的研究成为技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性较高的喷嘴。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种喷嘴，其包括入口插头、与所述入口插头相配合的喷嘴总成以及固定在所述喷嘴总成外部的套管，其中所述喷嘴总成包括壳体部、位于所述壳体部内的磁性部、至少部分位于所述磁性部外围的喷嘴线圈、位于所述磁性部下方的阀针部以及作用在所述磁性部与所述阀针部之间的弹簧，所述磁性部设有与所述入口插头相连通的第一槽道，所述阀针部包括基部、自所述基部向下延伸的阀杆以及位于所述阀杆末端的密封件，所述阀针部设有与所述第一槽道相连通的第二槽道，其中所述弹簧的一端至少部分定位在所述第一槽道中，所述弹簧的另一端至少部分定位在所述第二槽道中；所述阀针部与所述壳体部之间形成了第一空间，所述阀杆设有连通所述第二槽道与所述第一空间的开孔；所述壳体部还设有与所述密封件相配合的阀座以及与所述阀座分开制作并贴靠在所述阀座上的旋流片，所述旋流片设有连通所述第一空间的若干旋流槽，所述阀座设有喷射孔，当给所述喷嘴线圈通电时，所述阀针部克服所述弹簧向上移动，所述密封件离开所述喷射孔以实现喷射；所述套管与所述喷嘴总成之间形成腔体，所述喷嘴包括与所述腔体相连通的回流插头；所述壳体部包括第三壳体部，所述第三壳体部包括底端部以及向上凸出所述底端部的套筒部，其中所述磁性部、所述弹簧以及至少部分所述阀针部均收容在所述套筒部中，所述套筒部向上延伸超过所述喷嘴线圈，所述第一空间与所述腔体相连通
作为本发明进一步改进的技术方案，所述入口插头中设有过滤网。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴包括至少部分位于所述入口插头及/或所述壳体部中的膨胀元件，所述膨胀元件设有连通所述入口插头与所述第一槽道的穿孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体部包括第一壳体部以及第二壳体部，其中所述套筒部插入所述第一壳体与所述第二壳体中；所述底端部设有连通所述第一空间与所述腔体的连通孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述入口插头设有位于底部的扩大部，所述扩大部设有第一收容腔；所述套筒部设有向上穿过所述第一壳体部的凸起部，所述凸起部设有第二收容腔；所述膨胀元件具有呈梯形的横截面，其包括收容于所述第一收容腔内的顶部以及至少部分插入所述第二收容腔内的本体部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴总成包括套接在所述凸起部外围的第一密封圈，所述凸起部连同所述第一密封圈被收容在所述第一收容腔中，所述第一密封圈径向卡持在所述扩大部与所述凸起部之间。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴总成包括向上限位所述第一密封圈的限位元件。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述磁性部以过盈配合的方式卡持在所述套筒部中，所述喷嘴还设有用以定位所述磁性部的挡圈。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二壳体部设有容纳所述喷嘴线圈的容纳腔，所述套筒部穿过所述喷嘴线圈。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三壳体部设有套接在所述套筒部上且径向卡持在所述套筒部与所述第二壳体部之间的第二密封圈。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二壳体部与所述第三壳体部焊接在一起。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述阀针部的基部位于所述套筒部中，所述阀杆向下延伸超过所述第二壳体部并进一步延伸入所述第三壳体部中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述密封件为密封球。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三壳体部的底端部设有收容所述阀座与所述旋流片的凹槽。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述套管是由金属片体冲压形成的，所述套管设有焊接在所述壳体部上的第一筒状部、位于所述第一筒状部下方的第二筒状部以及连接所述第一筒状部与所述第二筒状部的台阶部，其中所述第一筒状部的直径大于所述第二筒状部的直径。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴还包括抵压在所述台阶部上的安装座，所述安装座设有供所述第二筒状部穿过的装配孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴还包括固定在所述第一筒状部外围的隔热罩，所述隔热罩设有位于所述回流插头旁侧的倾斜板。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述安装座设有若干延伸的安装爪，每一个安装爪均设有用以供螺钉穿过的安装孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述隔热罩设有定位孔，所述安装座设有定位在所述定位孔中的定位凸起。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴包括套接在所述入口插头上且与所述壳体部固定在一起的罩壳，所述罩壳设有一个缺口；所述喷嘴包括与所述喷嘴线圈相连的接插件，所述接插件穿过所述缺口。
相较于现有技术，本发明通过将所述磁性部、所述弹簧以及至少部分所述阀针部均收容在所述套筒部中，并使所述套筒部向上延伸超过所述喷嘴线圈，从而避免了尿素溶液渗入到喷嘴线圈中，提高了喷嘴的可靠性。另外，通过将所述第一空间与所述腔体相连通，可以让尿素溶液及时回流到尿素箱中，从而带走热量，起到冷却喷嘴的效果。
附图说明
图1是本发明喷嘴的立体示意图。
图2是图1另一角度的立体示意图。
图3是图1的俯视图。
图4是图1的主视图。
图5是图1的仰视图。
图6是图1的部分立体分解图，其中安装座被分离出来。
图7是图6进一步的部分立体分解图，其中安装座与隔热罩被分离出来。
图8是去除图7中安装座与隔热罩后的立体分解图，其中回流插头被分离出来。
图9是去除图8中回流插头后的立体分解图，其中套管被分离出来。
图10是去除图9中套管后的立体分解图。
图11是图10中喷嘴总成的部分立体分解图。
图12是去除图11中第三壳体部后的立体分解图。
图13是图11中第三壳体部的立体分解图。
图14是沿图3中A-A线的剖视图。
图15是沿图3中B-B线的剖视图。
图16是本发明喷嘴于另一实施方式中的立体示意图。
图17是图14的部分立体分解图。
具体实施方式
请参图1至图15所示，本发明揭示了一种喷嘴100，用以安装在发动机后处理系统中以向尾气中喷射雾化的尿素液滴。所述喷嘴100包括入口插头1、与所述入口插头1相配合的喷嘴总成2、固定在所述喷嘴总成2外部的套管3、套接在所述入口插头1上的罩壳4、用以将所述喷嘴100进行安装的安装座5以及隔热罩6。
所述入口插头1用以连接尿素管，其包括位于其中以对尿素溶液进行过滤的过滤网11以及位于底部的扩大部12，所述扩大部12设有第一收容腔121(参图15所示)。
请参图13及图14所示，所述喷嘴总成2包括壳体部21、位于所述壳体部21内的磁性部22、至少部分位于所述磁性部22外围的喷嘴线圈23、位于所述磁性部22下方的阀针部24以及作用在所述磁性部22与所述阀针部24之间的弹簧25。当给所述喷嘴线圈23通电时，所述阀针部24能够克服所述弹簧25向上移动。
在本发明图示的实施方式中，所述壳体部21包括第一壳体部7、第二壳体部8以及第三壳体部9。所述第一壳体部7至少部分插入所述第一收容腔121内。所述第二壳体部8设有容纳所述喷嘴线圈23的容纳腔81以及用以与所述套管3相焊接的台阶部82。
所述第三壳体部9包括底端部91以及向上凸出所述底端部91的套筒部92，其中所述套筒部92插入所述第一壳体7与所述第二壳体8中。所述磁性部22、所述弹簧25以及至少部分所述阀针部24均收容在所述套筒部92中。所述套筒部92穿过所述喷嘴线圈23。请参图14所示，如此设置，能够避免尿素溶液通过缝隙渗透到喷嘴线圈23中，从而提高了产品的可靠性。组装时，首先将阀针部24装入套筒部92，然后将磁性部22以过盈配合的方式压入所述套筒部92中。在本发明图示的实施方式中，由于磁性部22在竖直方向上是可移动调节的，因此能够准确的调整阀针部24与磁性部22之间的间隙。这个间隙用以供阀针部24移动，以打开喷嘴100。在当所述磁性部22压装到位时，再将弹簧25装入，并通过挡圈251对其进行限位。
所述套筒部92设有向上穿过所述第一壳体部7的凸起部93，所述凸起部93设有第二收容腔931。所述喷嘴100包括至少部分位于所述入口插头1及/或所述壳体部21中的膨胀元件13。所述磁性部22设有与所述入口插头1相连通的第一槽道221。所述膨胀元件13设有连通所述入口插头1与所述第一槽道221的穿孔131。在本发明图示的实施方式中，所述膨胀元件13具有呈梯形的横截面，其包括收容于所述第一收容腔121内的顶部132以及至少部分插入所述第二收容腔931内的本体部133。所述膨胀元件13用以在尿素结冰时，吸收膨胀的体积，从而保护喷嘴100不被冻坏。
所述喷嘴总成2包括套接在所述凸起部93外围的第一密封圈26，所述凸起部93连同所述第一密封圈26被收容在所述第一收容腔121中，所述第一密封圈26径向卡持在所述扩大部12与所述凸起部93之间，以实现密封。所述喷嘴总成2包括向上限位所述第一密封圈26的限位元件27。在本发明图示的实施方式中，所述限位元件27是金属限位盘，其套接在所述凸起部93上。
所述第三壳体部9设有套接在所述套筒部92上且径向卡持在所述套筒部92与所述第二壳体部8之间的第二密封圈94，以实现密封。在本发明图示的实施方式中，所述第二壳体部8与所述第三壳体部9焊接在一起。
所述阀针部24包括基部241、自所述基部241向下延伸的阀杆242以及位于所述阀杆242末端的密封件243。所述阀针部24设有与所述第一槽道221相连通的第二槽道244，其中所述弹簧25的一端至少部分定位在所述第一槽道221中，所述弹簧25的另一端至少部分定位在所述第二槽道244中。所述阀针部24的基部241位于所述套筒部92中，所述阀杆242向下延伸超过所述第二壳体部8并进一步延伸入所述第三壳体部9中。所述阀针部24与所述壳体部21之间形成了第一空间245。所述阀杆242设有连通所述第二槽道244与所述第一空间245的开孔246。所述壳体部21还设有与所述密封件243相配合的阀座247以及与所述阀座247分开制作并贴靠在所述阀座247上的旋流片248。在本发明图示的实施方式中，所述密封件243为密封球。所述旋流片248设有连通所述第一空间245的若干旋流槽2481。所述阀座247设有喷射孔2471。当给所述喷嘴线圈23通电时，所述阀针部24克服所述弹簧25向上移动，所述密封件243离开所述喷射孔2471以实现喷射。在本发明图示的实施方式中，所述第三壳体部9的底端部91设有收容所述阀座247与所述旋流片248的凹槽911。
所述套管3与所述喷嘴总成2之间形成腔体30。所述第一空间245与所述腔体30相连通。在本发明图示的实施方式中，所述底端部91设有连通所述第一空间245与所述腔体30的连通孔912。如此设置，可以让尿素溶液及时回流到尿素箱中，从而带走热量，起到冷却喷嘴100的效果。所述喷嘴100还包括位于所述腔体30中的膨胀垫32。所述膨胀垫32用以在尿素结冰时，吸收膨胀的体积，从而保护喷嘴100不被冻坏。
所述套管3是由金属片体冲压形成的，所述套管3设有焊接在所述壳体部上的第一筒状部33、位于所述第一筒状部33下方的第二筒状部34以及连接所述第一筒状部33与所述第二筒状部34的台阶部35，其中所述第一筒状部33的直径大于所述第二筒状部34的直径。所述安装座5抵压在所述台阶部35上，所述安装座5设有供所述第二筒状部34穿过的装配孔51。所述隔热罩6固定在所述第一筒状部33的外围，所述隔热罩6设有位于所述回流插头31旁侧的倾斜板61。
请参图7所示，在本发明的一种实施方式中，所述安装座5设有若干延伸的安装爪52，每一个安装爪52均设有用以供螺钉穿过的安装孔521。所述隔热罩6设有定位孔62，所述安装座5设有定位在所述定位孔62中的定位凸起53。
所述罩壳4与所述壳体部21固定在一起，所述罩壳4设有一个缺口41；所述喷嘴100包括与所述喷嘴线圈23相连的接插件231，所述接插件231穿过所述缺口41。
另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种喷嘴，其包括入口插头、与所述入口插头相配合的喷嘴总成以及固定在所述喷嘴总成外部的套管，其中所述喷嘴总成包括壳体部、位于所述壳体部内的磁性部、至少部分位于所述磁性部外围的喷嘴线圈、位于所述磁性部下方的阀针部以及作用在所述磁性部与所述阀针部之间的弹簧，其特征在于：所述磁性部设有与所述入口插头相连通的第一槽道，所述阀针部包括基部、自所述基部向下延伸的阀杆以及位于所述阀杆末端的密封件，所述阀针部设有与所述第一槽道相连通的第二槽道，其中所述弹簧的一端至少部分定位在所述第一槽道中，所述弹簧的另一端至少部分定位在所述第二槽道中；所述阀针部与所述壳体部之间形成了第一空间，所述阀杆设有连通所述第二槽道与所述第一空间的开孔；所述壳体部还设有与所述密封件相配合的阀座以及与所述阀座分开制作并贴靠在所述阀座上的旋流片，所述旋流片设有连通所述第一空间的若干旋流槽，所述阀座设有喷射孔，当给所述喷嘴线圈通电时，所述阀针部克服所述弹簧向上移动，所述密封件离开所述喷射孔以实现喷射；所述套管与所述喷嘴总成之间形成腔体，所述喷嘴包括与所述腔体相连通的回流插头；所述壳体部包括第三壳体部，所述第三壳体部包括底端部以及向上凸出所述底端部的套筒部，其中所述磁性部、所述弹簧以及至少部分所述阀针部均收容在所述套筒部中，所述套筒部向上延伸超过所述喷嘴线圈，所述第一空间与所述腔体相连通。
2.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于：所述入口插头中设有过滤网。
3.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于：所述喷嘴包括至少部分位于所述入口插头及/或所述壳体部中的膨胀元件，所述膨胀元件设有连通所述入口插头与所述第一槽道的穿孔。
4.如权利要求3所述的喷嘴，其特征在于：所述壳体部包括第一壳体部以及第二壳体部，其中所述套筒部插入所述第一壳体与所述第二壳体中；所述底端部设有连通所述第一空间与所述腔体的连通孔。
5.如权利要求4所述的喷嘴，其特征在于：所述入口插头设有位于底部的扩大部，所述扩大部设有第一收容腔；所述套筒部设有向上穿过所述第一壳体部的凸起部，所述凸起部设有第二收容腔；所述膨胀元件具有呈梯形的横截面，其包括收容于所述第一收容腔内的顶部以及至少部分插入所述第二收容腔内的本体部。
6.如权利要求5所述的喷嘴，其特征在于：所述喷嘴总成包括套接在所述凸起部外围的第一密封圈，所述凸起部连同所述第一密封圈被收容在所述第一收容腔中，所述第一密封圈径向卡持在所述扩大部与所述凸起部之间。
7.如权利要求6所述的喷嘴，其特征在于：所述喷嘴总成包括向上限位所述第一密封圈的限位元件。
8.如权利要求4所述的喷嘴，其特征在于：所述磁性部以过盈配合的方式卡持在所述套筒部中，所述喷嘴还设有用以定位所述磁性部的挡圈。
9.如权利要求4所述的喷嘴，其特征在于：所述第二壳体部设有容纳所述喷嘴线圈的容纳腔，所述套筒部穿过所述喷嘴线圈。
10.如权利要求4所述的喷嘴，其特征在于：所述第三壳体部设有套接在所述套筒部上且径向卡持在所述套筒部与所述第二壳体部之间的第二密封圈。
11.如权利要求10所述的喷嘴，其特征在于：所述第二壳体部与所述第三壳体部焊接在一起。
12.如权利要求4所述的喷嘴，其特征在于：所述阀针部的基部位于所述套筒部中，所述阀杆向下延伸超过所述第二壳体部并进一步延伸入所述第三壳体部中。
13.如权利要求12所述的喷嘴，其特征在于：所述密封件为密封球。
14.如权利要求4所述的喷嘴，其特征在于：所述第三壳体部的底端部设有收容所述阀座与所述旋流片的凹槽。
15.如权利要求1至14项中任意一项所述的喷嘴，其特征在于：所述套管是由金属片体冲压形成的，所述套管设有焊接在所述壳体部上的第一筒状部、位于所述第一筒状部下方的第二筒状部以及连接所述第一筒状部与所述第二筒状部的台阶部，其中所述第一筒状部的直径大于所述第二筒状部的直径。
16.如权利要求15所述的喷嘴，其特征在于：所述喷嘴还包括抵压在所述台阶部上的安装座，所述安装座设有供所述第二筒状部穿过的装配孔。
17.如权利要求16所述的喷嘴，其特征在于：所述喷嘴还包括固定在所述第一筒状部外围的隔热罩，所述隔热罩设有位于所述回流插头旁侧的倾斜板。
18.如权利要求17所述的喷嘴，其特征在于：所述安装座设有若干延伸的安装爪，每一个安装爪均设有用以供螺钉穿过的安装孔。
19.如权利要求17所述的喷嘴，其特征在于：所述隔热罩设有定位孔，所述安装座设有定位在所述定位孔中的定位凸起。
20.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于：所述喷嘴包括套接在所述入口插头上且与所述壳体部固定在一起的罩壳，所述罩壳设有一个缺口；所述喷嘴包括与所述喷嘴线圈相连的接插件，所述接插件穿过所述缺口。
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