CN110748447A - 重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀 - Google Patents

重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及重油发动机气辅助燃油供给技术领域，具体公开了一种重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀。电磁阀由壳体、导磁盖、衔铁、定磁铁芯、阀座、阀芯、导磁套、线架、电磁线圈和阀芯连杆等部件组成。电磁线圈直接位于定磁铁芯、衔铁的外周，同时增加密封组件进行密封防止漏油漏气，该设计使得电磁线圈产生的磁力线完全作用于定磁铁芯、衔铁上，使得阀门能够获取更强电磁吸力，以至于采用较低的驱动功率即可控制计量阀关闭或打开，降低计量阀的驱动功率，有利于提高计量阀的可靠性及寿命，同时降低应用系统的总功耗，从而延长了航空无人机的飞行时间。

Description

重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀
技术领域
本发明属于重油发动机气辅助燃油供给技术领域，特别涉及一种重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀。
背景技术
目前航空无人机因搭载装备安全及燃油供给规范等要求，均采用重油活塞发动机作为飞行动力。因重油粘度大，雾化特性差，需要能将重油雾化得非常好的喷射计量阀，完成活塞发动机的燃油供给。目前气助计量阀具备好的雾化能力，但其驱动功率非常大，以至于增加了装备系统功耗，影响了装备的续航能力。现有的气助计量阀中，电磁线圈与定磁铁芯之间一般设有隔磁套，电磁线圈产生的磁力线会被隔磁套分流一部分，为了保证其控制特性，只能提其驱动功率，提高驱动功率，将降低喷射器的可靠性的同时，影响装备的功耗，就无人机而然，将影响其续航能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀，从而克服航空现有的重油喷射阀门中电磁力被导磁套分流，导致提高阀门的控制性能则需增大喷射阀门的驱动功率的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀，包括壳体、导磁盖、衔铁、定磁铁芯、阀座、阀芯、导磁套、线架、电磁线圈和阀芯连杆；
所述导磁盖和导磁套间隔设于所述保护壳体内；所述衔铁、定磁铁芯、阀座由上至下依次设置于由所述导磁盖和导磁套之间形成的安装通道内，所述衔铁和定磁铁芯之间间隙设置且两者之间配置有锁紧弹簧，所述线架设于所述定磁铁芯的外圆周表面，所述阀座前端的内部设有直线扩气段和连接直线扩气段的所述锥形喷射口，所述阀芯设于所述锥形喷射口内，呈管状的所述阀芯连杆设于由所述衔铁、定磁铁芯、阀座的内部组成的中心腔道内，且所述阀芯连杆的两端分别连接所述衔铁和所述阀芯，所述阀芯连杆前端的喷射孔对应所述直线扩气段，所述导磁盖与所述线架之间、所述线架与所述导磁套之间均设有密封组件。
优选的，上述技术方案中，所述密封组件为O型密封圈。
优选的，上述技术方案中，所述电磁线圈设有延伸出所述保护壳体的电极片。
优选的，上述技术方案中，所述衔铁和定磁铁芯之间的间隙位于所述电磁线圈的三分之二高度处。
优选的，上述技术方案中，所述导磁盖的上侧和所述阀座的下侧均设有O型密封圈。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明中的重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀，电磁线圈直接位于定磁铁芯、衔铁的外周，同时增加密封组件进行密封防止漏油漏气，该设计使得电磁线圈产生的磁力线完全作用于定磁铁芯、衔铁上，使得阀门能够获取更强电磁吸力，以至于采用较低的驱动功率即可控制计量阀关闭或打开，降低计量阀的驱动功率，有利于提高计量阀的可靠性及寿命，同时降低应用系统的总功耗，从而延长了航空无人机的飞行时间。
2.本发明采用拉瓦尔喷射流道，气、液两相混合流体经拉瓦尔喷射流道喷出，在拉瓦尔管结构效应作用下产生超高速流体，形成极小的雾化颗粒；此效果十分有利于提高重油的雾化燃烧效率，提高燃烧稳定性，实现节能降排放的效果。
附图说明
图1是本发明重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀的结构图。
图2是图1中局部Ⅰ的结构图。
图3是图1中局部Ⅱ的结构图。
主要附图标记说明：
1-导磁盖，2-O型密封圈，3-O型密封圈，4-线架，5-电磁线圈，6-导磁套，7-O型密封圈，8-O型密封圈，9-阀芯，10-阀座，11-定磁铁芯，12-衔铁，13-电极片，14-保护壳体，15-锁紧弹簧，16-阀芯连杆，17-气液混合流道，18-气液混合腔，19-拉法尔喷射嘴。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1、图2、图3所示，该实施例中的重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀包括壳体14、电极片13、导磁盖1、衔铁12、定磁铁芯11、阀座10、阀芯9、导磁套6、线架4、电磁线圈5和阀芯连杆16，导磁盖1和导磁套6间隔设于保护壳体14内，衔铁12、定磁铁芯11、阀座10由上至下依次设置于由导磁盖1和导磁套6之间形成的安装通道内，衔铁12和定磁铁芯11之间间隙设置且两者之间配置有锁紧弹簧15，线架4设于定磁铁芯11的外圆周表面，电磁线圈405设有延伸出保护壳体14的电极片13，导磁盖1与线架4之间、线架4与导磁套6之间均设有密封组件，密封组件优选为O型密封圈3、7，其中，衔铁和定磁铁芯之间的间隙位于所述电磁线圈的三分之二高度处，此处产生吸衔铁的磁力最大。阀座10前端的内部设有直线扩气段和连接直线扩气段的锥形喷射口，阀芯9设于锥形喷射口内，呈管状的阀芯连杆16设于由衔铁12、定磁铁芯11、阀座10的内部组成的中心腔道内，阀芯连杆16的内部为气液混合流道17，且阀芯连杆16的两端分别连接衔铁12和阀芯09，阀芯连杆16前端的喷射孔对应阀座10前端的直线扩气段以形成气液混合腔18，使得阀座的喷射口与阀芯连杆的喷射孔相互配合形成拉法尔喷嘴19。
具体的，由导磁盖1，导磁套6，定磁铁芯11，衔铁12组成磁回路；取消传统的以隔磁套管实现密封，在线架4上利用O型密封圈3，O型密封圈7起到密封作用。定磁铁芯11，衔铁12作为磁回路的唯一通道，有利提高经由定磁铁芯11，衔铁12的磁通密度，增大电磁力。该结构将有效提高电磁线圈的效率，降低能耗；提高电磁阀开闭的响应速度；有利于降低结构复杂度，减小体积，降低成本。由气液混合流道17，气液混合腔18，拉法尔喷射嘴19组成喷射流道，气体和液体经由气液混合流道17进入，在气液混合腔18内混合，在气体的紊流作用下，气、液两相流体充分混合。当在电磁信号导通时，拉法尔喷射嘴19打开，气、液两相混合流体经拉法尔喷射嘴19喷出，在拉瓦尔管结构效应作用下产生超高速流体，形成极小的雾化颗粒；此效果十分有利于提高重油的雾化燃烧效率，提高燃烧稳定性，实现节能降排放的效果。
该辅助气计量喷射阀的工作原理为：电极片13、电磁线圈5、线圈架4组成电驱动回路；导磁盖1、衔铁12、导磁套6、定磁铁芯11等组成磁回路；当电驱动回路加上控制信号时，衔铁12克服锁紧弹簧15弹力吸合，电磁阀打开；控制信号消失后，在锁紧弹簧15的弹力作用下，电磁阀关闭，完成整个电磁阀控制过程；衔铁12、锁紧弹簧15、阀芯9、阀座10等组成阀体结构，配合电磁回路完成流体控制；阀芯9、阀座10组成密封耦合件，雾化结构、精密计量结构，实现动态密封、不同流体计量输出及雾化；导磁盖1引导气流输入，实现液体、气体初始混合；O型密封圈3、O型密封圈7、O型密封圈2、O型密封圈8、定磁铁芯11、衔铁12等组成流道结构，实现产品流体输入、输出及外部密封。
综上，该实施例中的气体计量阀，电磁线圈直接位于定磁铁芯、衔铁的外周，同时增加密封组件进行密封防止漏油漏气，该设计使得电磁线圈产生的磁力线完全作用于定磁铁芯、衔铁上，使得阀门能够获取更强电磁吸力，以至于采用较低的驱动功率即可控制计量阀关闭或打开，降低计量阀的驱动功率，有利于提高计量阀的可靠性及寿命，同时降低应用系统的总功耗，从而延长了航空无人机的飞行时间。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀，其特征在于，包括壳体(14)、导磁盖(1)、衔铁(12)、定磁铁芯(11)、阀座(10)、阀芯(9)、导磁套(6)、线架(4)、电磁线圈(5)和阀芯连杆(16)；
所述导磁盖(1)和导磁套(6)间隔设于所述保护壳体(14)内；所述衔铁(12)、定磁铁芯(11)、阀座(10)由上至下依次设置于由所述导磁盖(1)和导磁套(6)之间形成的安装通道内，所述衔铁(12)和定磁铁芯(11)之间间隙设置且两者之间配置有锁紧弹簧(15)，所述线架(4)设于所述定磁铁芯(11)的外圆周表面，所述阀座(10)前端的内部设有直线扩气段和连接直线扩气段的所述锥形喷射口，所述阀芯(11)设于所述锥形喷射口内，呈管状的所述阀芯连杆(16)设于由所述衔铁(12)、定磁铁芯(11)、阀座(10)的内部组成的中心腔道内，且所述阀芯连杆(16)的两端分别连接所述衔铁(12)和所述阀芯(11)，所述阀芯连杆(16)前端的喷射孔对应所述直线扩气段，所述导磁盖(1)与所述线架(4)之间、所述线架(4)与所述导磁套(6)之间均设有密封组件。
2.根据权利要求1所述的重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀，其特征在于，所述密封组件为O型密封圈。
3.根据权利要求1所述的重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀，其特征在于，所述电磁线圈(5)设有延伸出所述保护壳体(14)的电极片(13)。
4.根据权利要求1所述的重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀，其特征在于，所述衔铁(12)和定磁铁芯(11)之间的间隙位于所述电磁线圈(5)的三分之二高度处。
5.根据权利要求1所述的重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀，其特征在于，所述导磁盖的上侧和所述阀座的下侧均设有O型密封圈。
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