CN109556670A - 一种高精度流量计量机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高精度流量计量机构，本发明属于燃油控制系统的燃油计量装置，包括阀芯、衬套、壳体和角位移测量组件；所述角位移测量组件包括第一扇形齿轮、第二扇形齿轮、弹簧、角位移传感器和转轴；本发明可最大程度改善计量活门组件轴向位置的尺寸，还可以高精度的传递阀芯的位置信号，同时可以使用角位移传感器作为感受和传递阀芯位置信号的敏感元件。

Description

一种高精度流量计量机构
技术领域
本发明属于燃油控制系统的燃油计量装置，具体涉及一种高精度流量计量机构。
背景技术
在燃油控制系统中，燃油计量机构包括阀芯、阀套、线位移传感器。线位移传感器一般装在阀芯一端，随阀芯轴向移动，感受阀芯的位置信号并将其反馈给电子控制器。
图1所示为现有成熟产品中的装有线位移传感器的燃油计量机构。工作原理为阀套固定在壳体中，阀芯在阀套内轴向移动，通过改变计量窗口的开度来控制通过窗口的燃油流量；线位移传感器固定在阀芯一端，当阀芯移动时，线位移传感器感受阀芯的位移并将其位置信号反馈给电子控制器。这种形式的计量活门组件只能采用线位移传感器将阀芯的位置信号传递给电子控制器，并且线位移传感器轴向尺寸较大，使得阀芯轴向所需空间尺寸较大，当阀芯往复运动时计量重复性精度一般。
现有的齿轮传动还存在啮合间隙问题，例如在US4747321A中给出了一种消除啮合间隙的技术方案，该方案中在第一齿轮与第二齿轮之间设置了弹簧以弥补间隙。
发明内容
本发明的目的：为了满足某发动机的燃油流量控制特点，设计一种燃油计量机构，通过角位移传感器感受阀芯的位置信号，并将其反馈给电子控制器，从而实现燃油的精确计量。既能满足发动机的实际需求，又能使产品结构简化、重量、体积减少。
本发明的技术方案：一种高精度流量计量机构，包括阀芯、衬套、壳体和角位移测量组件；所述角位移测量组件包括第一扇形齿轮、第二扇形齿轮、弹簧、角位移传感器和转轴；阀芯、衬套和角位移测量组件均设置在壳体内；
所述第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之一可转动的地安装在转轴上，所述第一扇形齿轮和第二扇形齿轮另一与转轴一体旋转；角位移传感器测量转轴的旋转角度；在第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之间设置弹簧；
衬套开有开口，阀芯对应所述开口的部分形成有齿条；第一扇形齿轮和第二扇形齿轮均与齿条啮合；弹簧作用在第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之间形成角向偏移，在啮合位置的齿条两个齿之间消除啮合间隙。
优选地，壳体上拱形罩，用于保护角位移测量组件。
优选地，所述转轴可转动地安装在壳体上。
优选地，所述第一扇形齿轮径向延伸形成钩部，所述弹簧一端固定在所述钩部，另一端固定在第二扇形齿轮上。
本发明的工作原理：当阀芯在衬套内轴向移动时，阀芯上的齿条与第一扇形齿和第二扇形齿无间隙啮合传动，从而使第一扇形齿和第二扇形齿产生角向转动，第一扇形齿与第二扇形齿之一带动转轴一体旋转，这样就将阀芯的轴向移动量转化为转轴的转动量，角位移传感器测量转轴转动的角度并将之输出。
本发明的有益效果：本发明中阀芯和阀套的相对移动可改变阀芯上计量窗口大小实现燃油的计量功能，并且阀芯上的齿条与扇形齿组合的无间隙啮合传动，可将阀芯的精确位置信号传递给角位移传感器，并反馈输出，由于齿轮齿条机构节奏紧凑，减小机构的体积，特别是轴向上缩短，而采用了齿轮件消隙机构，实现高精度的燃油计量功能。本发明可最大程度改善计量活门组件轴向位置的尺寸，还可以高精度的传递阀芯的位置信号，同时可以使用角位移传感器作为感受和传递阀芯位置信号的敏感元件。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为本发明的剖视图；
图3为阀芯的正视图；
图4为角位移测量组件的示意图；
其中:1-阀芯、2-衬套、3-角位移测量组件、4-转轴、5-弹簧、6-第一扇形齿轮、7-第二扇形齿轮。
具体实施方式
如图2-4，一种高精度流量计量机构，包括阀芯、衬套、壳体和角位移测量组件；所述角位移测量组件包括第一扇形齿轮、第二扇形齿轮、弹簧、角位移传感器和转轴；阀芯、衬套和角位移测量组件均设置在壳体内，
所述第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之一可转动的地安装在转轴上，所述第一扇形齿轮和第二扇形齿轮另一与转轴一体旋转；角位移传感器测量转轴的旋转角度；在第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之间设置弹簧；
衬套开有开口，阀芯对应所述开口的部分形成有齿条；第一扇形齿轮和第二扇形齿轮均与齿条啮合；弹簧作用在第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之间形成角向偏移，在啮合位置的齿条两个齿之间消除啮合间隙；壳体上拱形罩，用于保护角位移测量组件；所述转轴可转动地安装在壳体上。

Claims (4)

1.一种高精度流量计量机构，包括阀芯、衬套、壳体和角位移测量组件；所述角位移测量组件包括第一扇形齿轮、第二扇形齿轮、弹簧、角位移传感器和转轴；阀芯、衬套和角位移测量组件均设置在壳体内；
所述第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之一可转动的地安装在转轴上，所述第一扇形齿轮和第二扇形齿轮另一与转轴一体旋转；角位移传感器测量转轴的旋转角度；在第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之间设置弹簧；
衬套开有开口，阀芯对应所述开口的部分形成有齿条；第一扇形齿轮和第二扇形齿轮均与齿条啮合；弹簧作用在第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之间形成角向偏移，在啮合位置的齿条两个齿之间消除啮合间隙。
2.根据权利要求1所述的一种高精度流量计量机构，其特征为：壳体上拱形罩，用于保护角位移测量组件。
3.根据权利要求1所述的一种高精度流量计量机构，其特征为：所述转轴可转动地安装在壳体上。
4.根据权利要求1所述的一种高精度流量计量机构，其特征为：所述第一扇形齿轮径向延伸形成钩部，所述弹簧一端固定在所述钩部，另一端固定在第二扇形齿轮上。
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