CN114233546A - 一种高压共轨泵用轨压控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压共轨泵用轨压控制阀，包括：电磁控制室、机械密封式。电磁控制室包括线圈部件、壳体、阀体、导向套、后轭套、盖板、衔铁和衔铁轴，通过给所述线圈部件通电在电磁控制室中形成闭合电磁路，衔铁在闭合电磁路中收到电磁力，并在导向套的限位引导下进行上下移动，带动连接在衔铁上的衔铁轴向控制阀轴向一侧移动；机械密封室包括密封球、密封座和滤网，所述密封球上球面受衔铁轴一端推动的影响，下球面与密封座紧密贴合，使得密封座与轨管连接端形成较高的压力，且该压力大小与线圈部件通电大小有关，并称比例关系。所述电磁控制室、机械密封室之间存在特殊设计的压力平衡槽。

Description

一种高压共轨泵用轨压控制阀
技术领域
本发明涉及柴油机高压共轨系统技术领域，特别涉及一种高压共轨泵用轨压控制阀。
背景技术
高压共轨燃油系统包括高压泵、燃油轨管、喷油器、ECU、传感器等部件，特别的，为满足未来更高排放要求，将采用更高喷射压力的燃油系统，并对喷射压力的稳定性提出了更高的要求，因而除以上部件外，需要新增加压力控制阀。燃油从油箱经燃油滤清器由低压输油泵输入高压泵，在柱塞腔内加压后送入到燃油轨管中，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。为应对更为严格的排放要求，高压共轨系统需要更加稳定的轨管压力。因此轨压控制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。
因性能要求严格、技术含量高、设计难度大，加上国产材料分散性大等原因，现阶段柴油发动机高压共轨供油系统用轨压控制阀主要依赖德国、美国的进口产品。采用国外进口的轨压控制阀，虽然能满足性能上的要求，但是成本非常高，价格、供货周期等受国外供货商的制约，随着我国柴油发动机高压共轨供油系统自主技术的发展与成熟，急需与之相配套的、立足于本国技术的各种型号的国产轨压控制阀，以满足我国柴油发动机高压共轨供油系统的技术进步与实现普及的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够匹配高压甚至超高压共轨燃油泵用的轨压控制阀，所采用的技术方案如下：
一种高压共轨泵用轨压控制阀，包括电磁控制室A、机械密封室B；
所述电磁控制室包括壳体、线圈部件、阀体、盖板、后轭套、波形弹簧、导向套、衔铁、衔铁轴、O形圈、密封弹簧，通过给所述线圈部件通电在电磁控制室形成闭合磁路；所述线圈部件、盖板、波形弹簧、后轭套和导向套设置在壳体内，壳体、线圈部件、盖板作为一个部件整体，通过后轭套采用过盈配合方式锁紧限制，并由卡簧锁紧固定在阀体上；所述波形弹簧设置在盖板下方，起到对线圈部件的缓冲吸振作用；所述衔铁设置在后轭套和导向套内，受密闭磁路影响沿轴向移动；衔铁轴一端与衔铁过盈配合，超出衔铁的另一端深入到阀体内，阀体内设置轴承，衔铁轴在阀体的导向槽和轴承的引导下随衔铁移动而移动。
所述密封弹簧设置在衔铁上方，使轨压控制阀具有发动机跛行后的保压能力，使共轨系统的轨压在轨压控制阀断电后仍能维持在一定水平，且可以通过调整该密封弹簧来设定轨压控制阀的初始轨压。
所述机械密封室由阀体、密封球、密封座和滤网组成，所述密封球的上球面受到衔铁轴的作用力，使得下球面与其下方的密封座的密封面紧密贴合，所述滤网设置在密封座下方。
进一步的，衔铁轴与密封球的接触面存在凹槽，该凹槽可用于限位密封球，便于装配时密封球的落位，并有效防止轨压控制阀工作过程中密封球的脱落。密封球上球面受到因电磁力影响的衔铁轴推力，下球面受轨管处的液压力。在本发明中，可以通过调整线圈部件的电流，来控制衔铁和衔铁轴的推力大小，起到控制轨管压力的作用。
进一步的密封座与阀体之间设置气隙调整垫片，通过调整气隙调整垫片厚度，来控制衔铁与阀体之间的最小间距，实现调整衔铁所受电磁力，达到在选定的压力范围下实现压力的连续比例控制的目的。
进一步的，所述阀体上还设置了压力平衡槽，起到连通机械密封室和衔下端面的作用。
进一步的，所述衔铁外侧面还设置了压力平衡槽，起到连通衔铁上下端面的作用。
工作原理：通过给所述线圈部件通电，在电磁控制室中形成闭合磁路，衔铁在闭合磁路中受到电磁力，受导向套引导进行移动，带动装配在衔铁上的衔铁轴向阀体方向移动，继而推动密封球向密封座紧密贴合，使得密封座与轨管连接端形成较高的压力，且该压力大小与线圈部件通电大小有关，并呈比例关系。
本发明的有意效果：(1)本发明中，所述机械密封室可以密封2500bar以上的压力；(2) 衔铁气隙调整结构和行程调整结构可以使密封座与轨管连接端密封的压力与线圈部件通电大小呈比例关系；(3)密封弹簧具有使轨压控制阀可以具有发动机跛行后的保压能力，使共轨系统的轨压在轨压控制阀断电后仍能维持在一定水平，且可以通过调整该密封弹簧来设定轨压控制阀的初始轨压；(4)阀体上的轴承设计，可以有效改善衔铁的运动流畅度，提高轨压控制阀的响应速度；(5)整个阀体通过闭环控制，高效准确的控制共轨系统中轨管内压力水平，有利于提高柴油机的性能和排放水平。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中A-电磁控制室、B-机械密封室、1-壳体，2-线圈部件，3-阀体，4-盖板，5-后轭套、6-导向套、7-衔铁、8-衔铁轴、9-O形圈、10-密封弹簧、11-密封球、12-密封座、13-滤网、14-卡簧、15-导向槽、16-轴承、17-压力平衡槽、18-气隙调整垫片、19-波形弹簧。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如附图1所示，一种高压共轨泵用轨压控制阀，包括电磁控制室A、机械密封室B。
所述电磁控制室A包括壳体1、线圈部件2、阀体3、盖板4、后轭套5、导向套6、衔铁7、衔铁轴8、O形圈9、密封弹簧10。
所述线圈部件2、盖板4、后轭套5、导向套6、密封弹簧10和卡簧14设置在壳体1内，壳体1、线圈部件2、盖板4作为一个部件整体，通过卡簧14与后轭套5通过具有特殊粗糙度的接触面过盈配合进行限位，并由卡簧14锁紧固定在阀体3上。所述波形弹簧19设置在盖板4下方，对线圈部件2起缓冲吸振作用。
所述衔铁7设置在后轭套6和导向套5内，受密闭磁路影响沿轴向移动；衔铁轴8一端与衔铁7过盈配合，超出衔铁7的另一端穿过阀体3内，阀体3内设置轴承16，衔铁轴8在阀体3的轴承16的引导下随衔铁7移动而移动。为了消除和减弱阀体内的液压脉冲，阀体3上还设置了上起贯通阀体3的轴向压力平衡槽，连通轴向压力平衡槽与轴承的水平平衡槽，衔铁外侧面也设置了连通衔铁上下端面的压力平衡槽。
所述机械密封室B由阀体、密封球11、密封座12、滤网13组成；所述密封球11受到衔铁轴 8作用与密封座12的密封面紧密贴合，衔铁轴8与密封球11的接触面存在凹槽，该凹槽可用于限位密封球11，便于装配时密封球11的落位，并有效防止轨压控制阀工作过程中密封球11的脱落。密封球11上球面受电磁力影响下的衔铁轴8推力，下球面受轨管处的液压力，通过调整线圈部件2的电流，来控制衔铁7和衔铁轴8的推力大小，起到控制轨管压力的作用。
密封座12上方还设置气隙调整垫片18，可以通过调整气隙调整垫片18厚度来控制衔铁7 与阀体3之间的最小间距，实现调整衔铁7所受电磁力，达到在选定的压力范围下实现压力的连续比例控制的目的。
密封弹簧10使轨压控制阀具有发动机跛行后的保压能力，使共轨系统的轨压在轨压控制阀断电后仍能维持在一定水平，且可以通过调整该密封弹簧10来设定轨压控制阀的初始轨压。
通过给所述线圈部件2通电，在电磁控制室A中形成闭合磁路，衔铁7在闭合磁路中受到电磁力，受导向套6引导进行移动，带动焊接在衔铁7上的衔铁轴8向阀体3轴向一侧移动。密封球11受衔铁轴8一端推动的影响，与密封座12紧密贴合，使得密封座12与轨管连接端形成较高的压力，且该压力大小与线圈部件2通电大小有关，并呈比例关系。

Claims (7)

1.一种高压共轨泵用轨压控制阀，包括电磁控制室A、机械密封室B，其特征在于：
所述电磁控制室由壳体、线圈部件、阀体、盖板、后轭套、波形弹簧、导向套、衔铁、衔铁轴组成；所述线圈部件、盖板、波形弹簧、后轭套和导向套设置在壳体内，壳体、线圈部件、盖板作为一个整体部件，通过卡簧和后轭套采用过盈配合锁紧固定在阀体上；所述衔铁设置在后轭套和导向套内，受密闭磁路作用沿轴向移动；所述衔铁轴安装在衔铁的孔内，超出衔铁的一端伸入阀体内；所述阀体内还设置了轴承，起到支撑和引导衔铁轴运动的作用；所述密封弹簧设置在衔铁上方，起到调控密封压力的作用。
所述机械密封室由阀体、密封球、阀座和滤网组成，所述密封球的上球面受到衔铁轴的作用力，使得下球面与下方的密封座的密封面紧密贴合，所述滤网设置在密封座下方。
2.根据权利要求1所述的一种高压共轨泵用轨压控制阀，其特征在于所述密封座上方设置了气隙调整垫片。
3.根据权利要求1所述的一种高压共轨泵用轨压控制阀，其特征在于所述衔铁轴与密封球接触的面上设置了凹槽，用于限位密封球。
4.根据权利要求1所述的一种高压共轨泵用轨压控制阀，其特征在于所述衔铁和衔铁轴采用过盈配合装配连接。
5.根据权利要求1所述的一种高压共轨泵用轨压控制阀，其特征在于所述阀体上还设置了压力平衡槽，起到连通机械密封室和衔铁下端面的作用。
6.根据权利要求1所述的一种高压共轨泵用轨压控制阀，其特征在于所述衔铁外侧面还设置了压力平衡槽，起到连通衔铁上下端面的作用。
7.根据权利要求1所述的一种高压共轨泵用轨压控制阀，其特征在于所述衔铁、阀体、后轭套使用的软磁材料中增添了适量的钴、镍元素以增强其电磁性能，从而能达到更高的密封压力。
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