CN110513497A - 一种无泄漏液力系统控制阀 - Google Patents
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Abstract
一种无泄漏液力系统控制阀，包括后轭套组件、压板、衔铁组件、导向套、控制阀线圈、前轭套组件、法兰、流量阀组件、阀外壳；所述前轭套组件压入法兰；所述衔铁组件装入前轭套组件的孔中；所述导向套通过激光焊接连接前轭套组件和后轭套组件，所述导向套外面套有控制阀线圈，所述控制阀线圈上部放置有压板，所述控制阀线圈和压板外部装有阀外壳；所述流量阀组件与前轭套组件通过铆压连接。本发明的优点就是阀体和阀芯采用锥面结构，密封性好，可实现无泄漏，同时，可应用于共轨泵实现燃油精确计量，可使液力平衡，过程平稳。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机高压共轨燃油泵技术领域，特别涉及一种适用于共轨泵的燃油计量阀无泄漏的液力系统控制阀。
背景技术
在柴油机上采用高压共轨燃油喷射系统已经成为当今世界柴油机技术的主要发展趋势之一，是柴油机减少污染物排放量的重要手段。高压共轨燃油喷射系统不仅可以实现稳定的高压喷射以及完善的燃烧过程，还可以对喷油特性进行独立控制，使柴油机动力性、经济性和排放都有极大的改善。
高压共轨燃油系统包括共轨泵、共轨管、喷油器、ECU、传感器等部件。燃油从油箱经燃油滤清器输入共轨泵，在柱塞腔内加压后送入到共轨管中，共轨管内的压力根据ECU发出的压力调节信号控制，燃油经高压油管输给喷油器，喷油器根据ECU发出的指令将燃油喷入柴油机的燃烧室。共轨泵是高压共轨燃油喷射系统的重要组成部件，共轨泵通过对燃油计量阀的开度进行精确控制从而控制进入高压油路的油量，并最终实现对共轨压力的精确控制，因此燃油计量阀对共轨泵的性能有重要的影响，是提升共轨泵性能的关键部件。
现有共轨泵燃油计量阀的液力系统阀在关闭后会产生一定的持续泄漏，泄漏的燃油进入高压油路会引起轨压的冲高，使得轨压不稳定，影响燃油喷射的稳定性，长期运行会造成发动机性能恶化。
发明内容
本发明提供了一种无泄漏液力系统控制阀，包括后轭套组件、压板、衔铁组件、导向套、控制阀线圈、前轭套组件、法兰、流量阀组件、阀外壳；所述前轭套组件压入法兰；所述衔铁组件装入前轭套组件的孔中；所述导向套通过激光焊接连接前轭套组件和后轭套组件，所述导向套外面套有控制阀线圈，所述控制阀线圈上部放置有压板，所述控制阀线圈和压板外部装有阀外壳；所述流量阀组件与前轭套组件通过铆压连接。
进一步的，所述衔铁组件包括衔铁和衔铁轴，所述衔铁轴通过衔铁上的孔压入衔铁中。
进一步的，所述前轭套组件包括前轭套和前轭套轴承，所述前轭套轴承通过前轭套孔压入前轭套。
进一步的，所述流量阀组件包括流量阀体、阀芯、阀芯连杆、阀芯弹簧、弹簧座、流量阀体进油口、出油控制通道、控制阀出口和流量阀体上孔；所述流量阀体和阀芯为锥面密封结构；所述阀芯连杆上部通过阀芯孔与阀芯连接，从流量阀体上孔装进流量阀体；所述阀芯连杆下部与阀芯弹簧连接；所述阀芯弹簧从流量阀体进油口装入；所述弹簧座通过流量阀体进油口压入，通过压入弹簧座深度控制初始弹簧力大小；所述出油控制通道连接流量阀体进油口和控制阀出口；当出油控制通道关闭时，密封面为锥面，可实现无泄漏。
进一步的，所述压入弹簧座深度范围在0.01mm-0.05mm，对应的初始弹簧力大小为6.87-7.23N。
进一步的，所述压入弹簧座深度优选为0.03mm，对应的初始弹簧力大小为7.09N。
本发明的液力控制阀最主要的优点就是采用锥面密封，密封性好，可以实现零泄漏，防止因为泄漏量太大而影响泵的性能进而对发动机性能造成负面影响，如轨压冲高，轨压波动不稳，喷油器喷射一致性差，泵、轨、喷油器等燃油系统部件的加速老化及故障率增加。同时，该控制阀应用于共轨泵实现燃油精确计量，可使液力平衡，过程平稳。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的衔铁组件的结构示意图。
图3是本发明的前轭套组件的结构示意图。
图4是本发明流量阀组件控制阀出口全开状态的结构示意图。
图5 是本发明流量阀组件控制阀出口闭合状态的结构示意图。
图6是本发明的流量特性曲线图。
具体实施方式
参考图1、2、3、4和图5，一种无泄漏液力系统控制阀，包括后轭套组件1、压板2、衔铁组件3、导向套4、控制阀线圈5、前轭套组件6、法兰7、流量阀组件8、阀外壳9；所述前轭套组件6压入法兰7；所述衔铁组件3装入前轭套组件6的孔中；所述导向套4通过激光焊接连接前轭套组件6和后轭套组件1，所述导向套4外面套有控制阀线圈5，所述控制阀线圈5上部放置有压板2，所述控制阀线圈5和压板2外部装有阀外壳9；所述流量阀组件8与前轭套组件6通过铆压连接。
所述衔铁组件3包括衔铁31和衔铁轴32，所述衔铁轴32通过衔铁31上的孔压入衔铁31中。
所述前轭套组件6包括前轭套61和前轭套轴承62，所述前轭套轴承62通过前轭套61孔压入前轭套61。
所述流量阀组件8包括流量阀体81、阀芯82、阀芯连杆83、阀芯弹簧84、弹簧座85、流量阀体进油口86、出油控制通道87、控制阀出口88和流量阀体上孔89；所述流量阀体81和阀芯82为锥面密封结构；所述阀芯连杆83上部通过阀芯孔与阀芯82连接，从流量阀体上孔89装进流量阀体81；所述阀芯连杆83下部与阀芯弹簧84连接；所述阀芯弹簧84从流量阀体进油口86装入；所述弹簧座85通过流量阀体进油口86压入，通过压入弹簧座85深度控制初始弹簧力大小；所述出油控制通道87连接流量阀体进油口86和控制阀出口88；当出油控制通道87关闭时，密封面为锥面，可实现无泄漏。
本发明进油阀底部设计了弹簧座85，通过调节弹簧座85的压入深度，可调节弹簧初始力的大小，对应到电磁力，进而可以调节电磁阀的流量特性，还可通过微调来确保不同阀间的一致性，从而保证整体性能的稳定。所述压入弹簧座深度范围在0.01mm-0.05mm时，对应的初始弹簧力大小为6.87-7.23N。
所述压入弹簧座深度优选为0.03mm，此时对应的初始弹簧力大小为7.09N。
图6是本发明的流量特性曲线，通过调整弹簧座深度可以调整该曲线，调整过程通过测试电流1500mA时候的流量值，使得该流量值在上限流量值50L/h与下限流量值20L/h之间。弹簧座压入则该点流量增大。该阀通过锥面密封泄漏量可降低到0.02L/h 远低与普通密封所要求的0.18L/h 指标，密封效果好。
该液力系统控制阀为常开阀，参考图4，当控制阀线圈5不通电时，阀芯82在阀芯弹簧84的作用下，与前轭套61的接触面贴合静止，此时控制阀出口88处于全开的状态，流量最大。参考图5，当控制阀线圈5通电后，在电磁力的作用下，衔铁31和衔铁轴32顶着阀芯82压着阀芯弹簧84往下运动，直到电磁力和弹簧力相等，运动的过程阀芯82的侧面与控制阀出口88实现贴合，随着电流增加，控制阀出口88的面积减小，直到完全闭合。上述使得控制阀出口88完全关闭的电流称为控制阀关闭电流，所述控制阀关闭电流控制在1.75A~2A之间，可精确控制控制阀出口88的面积，从而精确的控制阀出口88流量。
电磁阀工作时，参考图6，初始状态流量最大，控制阀线圈5通电后给衔铁组件3产生向下的作用力，衔铁轴32顶着阀芯82压着弹簧84向下运动，直到电磁力和弹簧力平衡，电流的大小决定了阀芯82向下的位移，决定了控制阀出口88面积，进而决定了流量的大小，可实现流量的精确控制。
Claims (6)
1.一种无泄漏液力系统控制阀，其特征在于：包括后轭套组件（1）、压板（2）、衔铁组件（3）、导向套（4）、控制阀线圈（5）、前轭套组件（6）、法兰（7）、流量阀组件（8）、阀外壳（9）；所述前轭套组件（6）压入法兰（7）；所述衔铁组件（3）装入前轭套组件（6）的孔中；所述导向套（4）通过激光焊接连接前轭套组件（6）和后轭套组件（1），所述导向套（4）外面套有控制阀线圈（5），所述控制阀线圈（5）上部放置有压板（2），所述控制阀线圈（5）和压板（2）外部装有阀外壳（9）；所述流量阀组件（8）与前轭套组件（6）通过铆压连接。
2.根据权利要求1所述的一种无泄漏液力系统控制阀，其特征在于：所述衔铁组件（3）包括衔铁（31）和衔铁轴（32），所述衔铁轴（32）通过衔铁（31）上的孔压入衔铁（31）中。
3.根据权利要求1所述的一种无泄漏液力系统控制阀，其特征在于：所述前轭套组件（6）包括前轭套（61）和前轭套轴承（62），所述前轭套轴承（62）通过前轭套（61）孔压入前轭套（61）。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种无泄漏液力系统控制阀，其特征在于：所述流量阀组件（8）包括流量阀体（81）、阀芯（82）、阀芯连杆（83）、阀芯弹簧（84）、弹簧座（85）、流量阀体进油口（86）、出油控制通道（87）、控制阀出口（88）和流量阀体上孔（89）；所述流量阀体（81）和阀芯（82）为锥面密封结构；所述阀芯连杆（83）上部通过阀芯孔与阀芯（82）连接，从流量阀体上孔（89）装进流量阀体（81）；所述阀芯连杆（83）下部与阀芯弹簧（84）连接；所述阀芯弹簧（84）从流量阀体进油口（86）装入；所述弹簧座（85）通过流量阀体进油口（86）压入，通过压入弹簧座（85）深度控制初始弹簧力大小；所述出油控制通道（87）连接流量阀体进油口（86）和控制阀出口（88）；当出油控制通道（87）关闭时，密封面为锥面，可实现无泄漏。
5.根据权利要求4所述的一种无泄漏液力系统控制阀，其特征在于：所述压入弹簧座（85）深度范围在0.01mm-0.05mm，对应的初始弹簧力大小为6.87-7.23N。
6.根据权利要求5所述的一种无泄漏液力系统控制阀，其特征在于：所述压入弹簧座（85）深度优选为0.03mm，对应的初始弹簧力大小为7.09N。
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