CN112524262A - 一种重油高压共轨电控调压阀 - Google Patents

一种重油高压共轨电控调压阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重油高压共轨电控调压阀，包括接头、阀座、下阀体、阀芯、下弹簧座、弹簧、控制活塞、上阀体、比例阀等。接头下端面为球面，安装在高压轨管上；阀座下端面为球面，上端面设有锥面；阀芯和上弹簧座周向开有密封环槽；弹簧放置在下弹簧座上，控制活塞放置在弹簧上；比例阀通过油管与上阀体连接。本发明能通过电控比例阀进行低压调节控制高轨压，避免了手动调节高轨压带来的安全隐患。

Description

一种重油高压共轨电控调压阀
技术领域
本发明属于高压共轨技术领域，具体涉及重油高压共轨电控调压阀。
背景技术
电控共轨燃油系统可以实现对喷油定时、循环喷油量精确控制，是大功率船用柴油机实现高燃油经济性和低有害物排放的有效手段之一。低速机燃油系统现有的机械式单体高压油泵+共轨管+ICU+机械式喷油器系统实现了低速机喷射定时和循环喷油量灵活控制，但在高压油泵循环供油量和供油频率灵活调节方面存在一定的限制，不利于共轨压力波动控制。现有的调压阀广泛采用电控式PCV调压阀或机械式调压阀，电控式PCV调压阀能通过电控调压，但是适应压力不够高，当轨压较高或轨压波动较大时容易被击穿；机械式调压阀适应压力足够高，且当轨压波动较大时不容易被击穿，但需要手动调节调压螺栓，不够方便，且当轨压较高时调节存在安全风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种重油高压共轨电控调压阀，通过比例阀电控调节较小压力而实现较大压力的控制，避免了轨压较高和轨压频繁波动使电控阀被击穿的问题，以及手动调节机械阀带来的安全隐患。
本发明的技术方案如下：
一种重油高压共轨电控调压阀，包括安装在高压共轨管上的接头下阀体，还包括上阀体、阀座、阀芯、下弹簧座、弹簧、控制柱塞和比例阀。
所述接头中心贯通形成油道，下端为球面，油道上端口开有凹槽和锥面，与阀座配合。接头通过螺纹连接到共轨管上，连通高压油。
所述阀座中心贯通形成油道，和接头油道对应，阀座和接头分为两个零件而非做成一个整体零件；阀座下端为球面，和接头上端面配合，上部为凸台结构，起定位作用，油道上端口设有锥面，和阀芯下端锥面配合。
所述阀芯下端设有密封锥面，与阀座的锥面配合，上端为凸台，作为下弹簧座支撑，所述下弹簧座下端面中心设有通孔，和阀芯上端凸台配合放置；阀芯和下弹簧座分为两个零件而非做成一个整体零件。
所述下阀体下端连接接头，上端连接上阀体，中心有上大下小两段通孔，下段通孔内装配阀芯，上段通孔内装下弹簧座和弹簧；下阀体下部设有出油孔，连通外部油箱与阀芯下端与下段通孔之间的油腔，下阀体上部设有混合油回油孔，连通废油箱与阀芯上端与上段通孔之间的油腔。
所述上阀体的下部有盲孔，安装控制柱塞，控制柱塞顶面与盲孔顶面孔之间形成油腔，油腔设有进油孔，通过油管连接比例阀，连通滑油，还设有回油孔，通过油管连接滑油箱。比例阀控制低压滑油压力，低压滑油进入上阀体后再通过油管回到滑油箱。
所述弹簧安装在下弹簧座与控制柱塞之间；控制柱塞和阀芯间用弹簧传递载荷。
所述控制柱塞和弹簧、下弹簧座、阀芯、阀座共同形成液压放大机构。当液压放大机构在高压燃油和低压滑油的压力的共同作用下达到平衡状态时，通过调节比例阀使得低压滑油压力产生变化，作用在上弹簧座上，再通过弹簧传递到下弹簧座和阀芯，使得液压放大机构在高压燃油和低压滑油的压力的共同作用下产生上下压力差，进而调节阀芯升程，从而调节高压燃油压力。
进一步，所述上阀体通过螺纹拧紧在下阀体上，并深入下阀体内，深入部分的下端面作为限制下弹簧座升程的限位面，进而限制阀芯升程。
进一步，所述控制柱塞的下端有安装弹簧的定位孔，起上弹簧座的作用。
进一步，所述阀芯和上弹簧座外圆柱面为导向面且均设有密封环槽。
本发明能通过电控比例阀进行低压调节控制高轨压，避免了手动调节高轨压带来的安全隐患，具体优点如下：
1、本发明当液压放大机构在高压燃油和低压滑油的压力的共同作用下达到平衡状态时，通过调节比例阀使得低压滑油压力产生变化，作用在上弹簧座上，再通过弹簧传递到下弹簧座和阀芯，使得液压放大机构在高压燃油和低压滑油的压力的共同作用下产生上下压力差，进而调节阀芯升程，从而调节高压燃油压力，实现通过低压滑油调节高压燃油的压力的目的，同时也减小了机械及电控部件的载荷。
2、本发明的接头下端面、阀座下端面均为球面，和配合面形成球锥密封，阀芯下端本发明的面和阀座上端面均为锥面，两者配合形成锥面密封，防止漏油；
3、上弹簧座和阀芯间用弹簧传递载荷，利用弹簧的弹性消耗载荷的冲击，可以提高压力调节的稳定性；
4、本发明的阀座和接头分为两个零件而非做成一个整体零件，可以减小阀座锥面的加工难度，进而可提高阀座的加工精度；同时阀座为易损件，损坏之后可直接更换，减小了维修成本；
5、本发明的阀芯和上弹簧座外圆柱面为导向面且均设有环槽密封，将低压滑油和高压燃油隔开，防止高压燃油和低压滑油混合导致窜油，也减小了比例阀电控部分的热负荷，使本阀可以用于重油等严苛的工作环境；同时燃油（或滑油）在环槽处形成油膜，在阀芯和上弹簧座运动时起到了一定的润滑作用，减少摩擦带来的调压影响，也减少了零件的磨损。
6、本发明的上阀体通过螺纹拧紧下阀体，并利用上阀体深入下阀体的部分限制下弹簧座升程，进而限制阀芯升程，结构简单。
7、本发明的阀芯和下弹簧座分为两个零件而非做成一个整体零件，减小了阀芯的尺寸，以减小阀芯昂贵材料的使用，进而减小成本；
8、本发明的下阀体上设有混合油回油孔，用于引走上弹簧座及阀芯的泄漏回油，防止污染环境。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为图2的B-B剖视图；
图5为阀芯和阀座的装配图
图6上弹簧座、弹簧和下弹簧座的装配图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1至图6所示的重油高压共轨电控调压阀，包括安装在高压共轨管上的接头1、下阀体2、上阀体3、阀座4、阀芯5、下弹簧座6、弹簧7、控制活塞8和比例阀9。
接头1下端面为密封球面10，上端面开有凹槽和锥面11，中心贯通形成油道。
阀座4下端设有密封球面12，上端面开有设有锥面13，中心贯通形成油道。
阀芯5下端设有密封锥面14，四周设有密封环槽15，上端面为凸台结构16。
下弹簧座6中心贯穿形成通孔17，和阀芯5上端凸台16配合放置。
下阀体2下部设有出油孔18，连通外部油箱与阀芯下端与下段通孔之间的油腔，上部设有混合油回油孔19。连通废油箱与阀芯上端与上段通孔之间的油腔。
上阀体3通过螺纹连接下阀体2，上阀体3的下部有盲孔，安装控制柱塞8，控制柱塞8顶面与盲孔之间形成油腔，油腔设有进油孔20，通过油管连接比例阀9，还设有回油孔21，通过油管连接滑油箱。
控制活塞8四周设有环槽22。
装配关系是：接头1通过螺纹固定到共轨管上，连通高压油，通过密封球面10形成球锥密封；阀座4放置在接头1上，通过密封球面12和接头1上端锥面11形成球锥密封；阀芯5放置在阀座4上，通过下端锥面14和阀座4上端锥面13形成锥面密封；下弹簧座6放置在阀芯5上端凸台16上，弹簧7放置在下弹簧座6上，上弹簧座8放置在弹簧7上；下阀体2下端通过螺纹和接头1上端连接，通过阀座4限位；上阀体3下端通过螺纹和下阀体2上端连接，通过密封垫片进行密封，并利用上阀体深入下阀体的部分限制下弹簧座升程。
接头1连通高压燃油，上阀体3连通低压滑油，比例阀9控制低压滑油压力。上弹簧座8可以视作控制柱塞，和弹簧7、下弹簧座6、阀芯5、阀座4共同形成液压放大机构。当液压放大机构在高压燃油和低压滑油的压力的共同作用下达到平衡状态时，通过调节比例阀9使得低压滑油压力产生变化，作用在上弹簧座8上，再通过弹簧7传递到下弹簧座6和阀芯5，使得液压放大机构在高压燃油和低压滑油的压力的共同作用下产生上下压力差，进而调节阀芯5升程，从而调节高压燃油压力，实现通过低压滑油调节高压燃油的压力的目的，同时也减小了机械及电控部件的载荷。
阀芯5和上弹簧座8外圆柱面为导向面且均设有环槽15、22密封，将低压滑油和高压燃油隔开，防止高压燃油和低压滑油混合导致窜油，也减小了比例阀9电控部分的热负荷，使本阀可以用于重油等严苛的工作环境；同时燃油（或滑油）在环槽15（或22）处形成油膜，在阀芯5和上弹簧座8运动时起到了一定的润滑作用，减少摩擦带来的调压影响，也减少了零件的磨损。
阀座4和接头1分为两个零件而非做成一个整体零件，可以减小阀座锥面13的加工难度，进而提高了阀座4的加工精度；同时阀座4为易损件，损坏之后可直接更换，减小了维修成本。阀芯5和下弹簧座6分为两个零件而非做成一个整体零件，减小了阀芯5的尺寸，以减小阀芯5昂贵材料的使用，进而减小成本；
上弹簧座8和阀芯5间用弹簧7传递载荷，利用弹簧7的弹性消耗载荷的冲击，可以提高压力调节的稳定性；下阀体2上设有混合油回油孔19，用于引走上弹簧座8及阀芯5的泄漏回油，防止污染环境。

Claims (5)

1.一种重油高压共轨电控调压阀，包括安装在高压共轨管上的接头（1），其特征在于：还包括下阀体（2）、上阀体（3）、阀座（4）、阀芯（5）、下弹簧座（6）、弹簧（7）、控制柱塞（8）和比例阀（9）；
所述接头（1）中心贯通形成油道，下端为球面（10），油道上端口开有凹槽和锥面（11），与阀座配合；
所述阀座（4）中心贯通形成油道，和接头（1）油道对应，阀座（4）和接头（1）分为两个零件；阀座下端为球面（12），和接头凹槽和锥面（11）配合，上部为凸台结构，起定位作用，油道上端口设有锥面（13），和阀芯下端密封锥面（14）配合；
所述阀芯（5）下端设有密封锥面（14），与阀座的锥面（13）配合，上端为凸台（16），作为下弹簧座（6）支撑，所述下弹簧座（6）下端面中心设有通孔（17），和阀芯上端凸台（16）配合放置；阀芯（5）和下弹簧座（6）分为两个零件；
所述下阀体（2）下端连接接头，上端连接上阀体（3），中心有上大下小两段通孔，下段通孔内装配阀芯（5），上段通孔内装下弹簧座（6）和弹簧（7）；
所述上阀体（3）的下部有盲孔，安装控制柱塞（8），控制柱塞（8）顶面与盲孔上端形成油腔，油腔设有进油孔（20），通过油管连接比例阀（9），还设有回油孔（21），通过油管连接滑油箱；
所述弹簧安装在下弹簧座（6）与控制柱塞（8）之间；控制柱塞（8）和阀芯（5）间用弹簧（7）传递载荷；
所述控制柱塞（8）和弹簧（7）、下弹簧座（6）、阀芯（5）、阀座（4）共同形成液压放大机构，当液压放大机构在高压燃油和低压滑油的压力的共同作用下达到平衡状态时，通过调节比例阀使得低压滑油压力产生变化，作用在上弹簧座上，再通过弹簧传递到下弹簧座和阀芯，使得液压放大机构在高压燃油和低压滑油的压力的共同作用下产生上下压力差，进而调节阀芯升程，从而调节高压燃油压力。
2.根据权利要求1所述的重油高压共轨电控调压阀，其特征在于：所述下阀体的下部设有出油孔（18），连通外部油箱与阀芯下端与下段通孔之间的油腔，下阀体上部设有混合油回油孔（19），连通废油箱与阀芯上端与上段通孔之间的油腔。
3.根据权利要求1所述的重油高压共轨电控调压阀，其特征在于：所述上阀体（3）通过螺纹拧紧在下阀体（2）上，并深入下阀体（2）内，深入部分的下端面作为限制下弹簧座（6）升程的限位面，进而限制阀芯（5）升程。
4.根据权利要求1所述的重油高压共轨电控调压阀，其特征在于：所述控制柱塞（8）的下端有安装弹簧的定位孔，起上弹簧座的作用。
5.根据权利要求1所述的重油高压共轨电控调压阀，其特征在于：所述阀芯（5）和上弹簧座（8）外圆柱面为导向面且均设有密封环槽（15、22）。
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