CN110005557A - 一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，主要用于高压共轨燃油系统喷油器装置，包括高速电磁阀、衔铁半球、导向块、阀体、高精度锥面、出油节流孔等。本发明的有益效果是：本高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，与国内公开的适用于多种燃料的柴油机喷油器偶件相似，但避免了控制阀偶件锥面密封面接触面积小产生的冲击压力过大引起易磨损和材料疲劳而剥落的问题。采用柱面半球型的控制阀，使得控制阀封闭高压油路的接触形式从线接触提升为面接触，极大提升了密封的有效性；所述控制阀通过上部导向板中孔内孔孔壁与衔铁半球圆柱面的精密配合，实现精确导向的同时，使得该控制阀关键核心部位加工的难度大为降低。

Description

一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀
技术领域
本发明属于各种高压共轨燃油系统喷油器技术领域，具体为一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀。
背景技术
发展柴油车成各国汽车产业重要的战略。随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加，柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一，如何采取措施保护人类赖以生存的地球环境已是当务之急。我国从80年代起相应制订了有关的标准，将环境保护作为大事来抓。与此同时，世界各国也已开始寻找和探究其他方法和采取其他有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。共轨式电控燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制柴油机污染排放的新技术。目前，在节能型内燃机方面发展最好的是柴油机高压共轨技术，它相比于传统的柴油机不仅提高了燃油效率，而且使CO2及NOX排放效果有了极大的改善。
但是现有的用于本装置在使用时仍存在一定的缺陷，由于需要满足发动机高速运作的需求，所以衔铁半球需要不间断的与控制阀偶件锥面密封面高速且大压力的挤压，在工作时容易出现高速运动而摩擦生热，并且引起易磨损和材料疲劳而剥落，从而降低产品使用时间；
因此，针对上述问题提出一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀。
本发明采用的技术方案如下：
一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，包括控制阀和喷油器体，所述控制阀包括导向块、阀体、衔铁半球、高精度锥面和出油节流孔；
所述导向块的左侧设置有衔铁半球，所述衔铁半球的底部设置有出油节流孔，所述导向块的底部设置有阀体，所述阀体的内壁上设置有高精度锥面，所述衔铁半球的底部贯穿导向块，并延伸至阀体的内部，所述衔铁半球设置在所述阀体与所述出油节流孔之间，所述衔铁半球的外壁紧贴在所述高精度锥面的正面上；
所述喷油器体的内部安装有控制阀，所述控制阀的下方设置有端平面，所述端平面的下方设置有密封平面，所述密封平面的外壁上开设有节流孔，所述喷油器体的顶部安装有电磁铁螺套，所述电磁铁螺套的底部为凹槽状，并位于电磁铁螺套的凹槽底部左右两侧均安装有电磁铁，所述密封平面的底部设置有控制油腔，所述控制油腔内腔中设置有压力室和控制活塞，所述压力室位于所述控制活塞上方，所述控制油腔的底部设置有喷嘴针，所述喷油器体的内壁上设置有喷嘴，所述喷嘴针的下方设置有阀座锥面，所述阀座锥面的下方设置有阀芯锥面。
其中，所述喷油器体的内壁上设置有喷油器体内密封平面，所述喷油器体的内腔左侧设置有进油管，所述喷油器体的内腔右侧设置有出油管。
其中，所述导向块的顶部设置有衔铁，所述衔铁的底部安装有控制杆，所述控制杆的底部依次贯穿导向块的正面开孔部位与阀体的顶部正面开孔部位，并位于阀体的内腔中。
其中，所述衔铁半球的外壁上设置有盛油槽，所述盛油槽的左壁上安装有泄油孔，所述泄油孔的顶部贯穿阀体的左壁，并与所述盛油槽的左壁固定连接。
其中，所述盛油槽的下方设置有阀座，所述阀座的正面左右两侧分别开设有进油节流孔和出油节流孔，所述进油节流孔位于所述出油节流孔的左侧。
其中，所述衔铁半球的外壁为环形槽口状，所述控制阀控制阀安装在高压共轨电控喷油器的上体和下体之间。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，与国内公开的适用于多种燃料的柴油机喷油器偶件相似，但避免了控制阀偶件锥面密封面接触面积小产生的冲击压力过大引起易磨损和材料疲劳而剥落的问题。采用柱面半球型的控制阀，使得控制阀封闭高压油路的接触形式从线接触提升为面接触，极大提升了密封的有效性；
控制阀通过上部导向板中孔内孔孔壁与衔铁半球圆柱面的精密配合，实现精确导向的同时，使得该控制阀关键核心部位加工的难度大为降低，延长使用寿命。装置具有使用效率高，阀体不易磨损的特点。
附图说明
图1为本发明中控制阀正视图；
图2为本发明中控制阀的分解示意图；
图3为本发明中整体安装示意图；
图4为本发明中控制阀结构示意图；
图5为本发明中衔铁半球的结构示意图。
图中标记：1、导向块；2、阀体；3、衔铁半球；4、高精度锥面；5、出油节流孔；6、阀座；7、电磁铁；8、控制阀；9、端平面；10、节流孔；11、压力室；12、控制活塞；13、喷嘴针；14、喷嘴；15、阀座锥面；16、阀芯锥面；17、电磁铁螺套；18、密封平面；19、喷油器体内密封平面；20、喷油器体；21、控制油腔；22、衔铁；23、控制杆；24、盛油槽；25、泄油孔；26、进油节流孔；27、出油节流孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图3所示，一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，包括控制阀8和喷油器体20，控制阀8包括导向块1、阀体2、衔铁半球3、高精度锥面4、出油节流孔5，导向块1的左侧设置有衔铁半球3，衔铁半球3的底部设置有出油节流孔5，同时在控制阀8的底部加装一组端平面9，导向块1的底部设置有阀体2，阀体2的内壁上设置有高精度锥面4，衔铁半球3的底部贯穿导向块1，并延伸至阀体2的内部，衔铁半球3设置在阀体2与出油节流孔5之间，衔铁半球3的外壁紧贴在高精度锥面4的正面上，喷油器体20的内壁上设置有喷油器体内密封平面19，盛油槽24的下方设置有阀座6，阀座6的正面左右两侧分别开设有进油节流孔26和出油节流孔27，位于控制活塞12的底部安装一组盛油槽24，同时盛油槽24的下方设置有喷嘴针13，喷油器体20的内壁上设置有喷嘴14，喷嘴针13的下方设置有阀座锥面15，阀座锥面15的下方设置有阀芯锥面16，进油节流孔26位于出油节流孔27的左侧，控制阀8直接拧在喷油器体20中，端平面端平面9压在未淬火的喷油器体内密封平面密封平面18上，形成高压密封，并且密封平面18的外壁上开设节流孔10，电磁铁螺套电磁铁螺套17将电磁铁7、导向块1安装在喷油器体20上；
喷油器体20中装有衔铁半球3，且衔铁半球3上面有进油节流孔、控制活塞、控制阀套、回位弹簧，控制控制活塞12的阀座锥面15在回位弹簧作用下压在喷油嘴阀座的阀芯锥面16上；
当电磁铁7不通电时，高压燃油从高压进油螺孔进入喷油器体20内，经进油节流孔进入控制油腔21内，衔铁半球关闭，控制活塞12的阀座锥面15，在高压燃油和回位弹簧作用下压在喷油嘴阀座的阀芯锥面16上，喷油器不喷油；
当电磁铁7通电时，电磁铁7将衔铁吸上，衔铁半球3打开，控制油腔内的高压燃油流进低压盛油糟经过泄油孔，经回油孔回到油箱。控制油腔21内置有压力室11和控制活塞12，控制控制油腔21内燃油压力下降，作用在控制控制活塞12底部上的压力，克服回位弹簧的压力，使控制控制活塞12的阀座锥面15离开阀芯锥面16，喷油器喷油。
进一步的，如图1、图2、图4及图5所示为本发明提供的一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，它包括控制阀8，其中控制阀8还包括导向块1、阀体2、高精度锥面4、出油节流孔5和衔铁半球衔铁半球3，其中控制阀8外置有控制杆23、阀体2和阀座6，衔铁22设置在控制杆23的上端，阀体2设置在阀座6上，控制杆23穿过导向块1延伸至阀体阀体2内，它还包括衔铁半球3，衔铁半球3为柱面半球体，衔铁半球3设置在控制杆23与阀座6的出油节流孔5之间且衔铁半球3紧贴阀座6的高精度锥面4，衔铁半球3的平面与高精度锥面4紧密贴合。同时，衔铁半球3上与阀座锥面15接触的球面是固定的，使整个装置密封可靠，衔铁半球3的球面与高精度锥面4接触面基本不变，衔铁半球3的球面与高精度锥面4接触面的磨损反而可以提高高压密封性。
限定衔铁半球3在导向块导向孔之内的升程偏差为0.03±0.005mm；阀套安装在电控喷油器下体中，采用中部外圆定位，端面密封的结构。
同时上部导向板中孔内孔孔壁与衔铁半球圆柱面的精密配合，实现精确导向的同时，控制阀该控制阀关键核心部位加工的难度大为降低，采用柱面半球型的控制阀，使得控制阀封闭高压油路的接触形式从线接触提升为面接触；
控制阀采用了半球型设计，减小了冲击力，延长了使用寿命。
为了使控制阀满足产品设计性能要求，基于Flowmaster仿真确定控制阀座进、出油节流微孔油量散差和比例控制要求；基于模糊制造方法，采用先电火花加工及正向、反向挤压研磨抛光制作进、出油孔，确保尺寸精度能达到0.001mm，表面粗糙度能达到Ra0.05，角度偏差能保证在0.5度以下，满足产品设计性能要求，文献采用柱面半球型的控制阀，使得控制阀封闭高压油路的接触形式从线接触提升为面接触，极大提升了密封的有效性；控制阀通过上部导向板中孔内孔孔壁与衔铁半球圆柱面的精密配合，实现精确导向的同时，使得该控制阀关键核心部位加工的难度大为降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，包括控制阀(8)和喷油器体(20)，其特征在于：所述控制阀(8)包括导向块(1)、阀体(2)、衔铁半球(3)、高精度锥面(4)和出油节流孔(5)；
所述导向块(1)的左侧设置有衔铁半球(3)，所述衔铁半球(3)的底部设置有出油节流孔(5)，所述导向块(1)的底部设置有阀体(2)，所述阀体(2)的内壁上设置有高精度锥面(4)，所述衔铁半球(3)的底部贯穿导向块(1)，并延伸至阀体(2)的内部，所述衔铁半球(3)设置在所述阀体(2)与所述出油节流孔(5)之间，所述衔铁半球(3)的外壁紧贴在所述高精度锥面(4)的正面上；
所述喷油器体(20)的内部安装有控制阀(8)，所述控制阀(8)的下方设置有端平面(9)，所述端平面(9)的下方设置有密封平面(18)，所述密封平面(18)的外壁上开设有节流孔(10)，所述喷油器体(20)的顶部安装有电磁铁螺套(17)，所述电磁铁螺套(17)的底部为凹槽状，并位于所述电磁铁螺套(17)的凹槽底部左右两侧均安装有电磁铁(7)，所述密封平面(18)的底部设置有控制油腔(21)，所述控制油腔(21)内腔中设置有压力室(11)和控制活塞(12)，所述压力室(11)位于所述控制活塞(12)上方，所述控制油腔(21)的底部设置有喷嘴针(13)，所述喷油器体(20)的内壁上设置有喷嘴(14)，所述喷嘴针(13)的下方设置有阀座锥面(15)，所述阀座锥面(15)的下方设置有阀芯锥面(16)。
2.如权利要求1所述的一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，其特征在于：所述喷油器体(20)的内壁上设置有喷油器体内密封平面(19)，所述喷油器体(20)的内腔左侧设置有进油管，所述喷油器体(20)的内腔右侧设置有出油管。
3.如权利要求1所述的一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，其特征在于：所述导向块(1)的顶部设置有衔铁(22)，所述衔铁(22)的底部安装有控制杆(23)，所述控制杆(23)的底部依次贯穿导向块(1)的正面开孔部位与阀体(2)的顶部正面开孔部位，并位于阀体(2)的内腔中。
4.如权利要求1所述的一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，其特征在于：所述衔铁半球(3)的外壁上设置有盛油槽(24)，所述盛油槽(24)的左壁上安装有泄油孔(25)，所述泄油孔(25)的顶部贯穿阀体(2)的左壁，并与所述盛油槽(24)的左壁固定连接。
5.如权利要求4所述的一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，其特征在于：所述盛油槽(24)的下方设置有阀座(6)，所述阀座(6)的正面左右两侧分别开设有进油节流孔(26)和出油节流孔(27)，所述进油节流孔(26)位于所述出油节流孔(27)的左侧。
6.如权利要求1所述的一种高压共轨喷油器柱面半球型控制阀，其特征在于：所述衔铁半球(3)的外壁为环形槽口状，所述控制阀控制阀(8)安装在高压共轨电控喷油器的上体和下体之间。
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