CN116378862B - 气体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种气体喷射装置。气体喷射装置，包括喷射壳体、衔铁组件、弹性组件、针阀组件以及双电磁铁组件，喷射壳体上设置有进气通道和出气端；衔铁组件包括第一衔铁和第二衔铁；针阀组件设置于出气端，针阀组件包括针阀；双电磁铁组件包括相互隔离的第一电磁铁第二电磁铁，第一电磁铁通电时，驱动第一衔铁克服第一弹性力移动，带动第一密封部件与进气通道的密封解除；第二电磁铁通电时，驱动第二衔铁带动针阀克服第二弹性力移动，带动第二密封部件与出气端的密封解除。该气体喷射装置的开关响应迅速、气量控制精准的满足全流域覆盖。

Description

气体喷射装置

技术领域

本申请涉及气体喷射装置技术领域，特别是涉及气体喷射装置。

背景技术

随着车辆技术的发展，车辆能源由传统石化燃料向低碳或零碳气体等清洁燃料延伸。气体喷射器也称为气体燃料喷射器，是气体燃料系统中核心关键部件之一，可实现定时、定量的分阶段进气和喷气功能，其性能对整体气体燃料系统的动力性能有着非常重要的影响。

气体喷射器通常具有一个电磁阀组件以及可运动的运动组件，电磁阀组件通电后使得电磁阀组件和衔铁形成的电磁阀产生电磁力，电磁力克服弹簧力带动运动组件在开启位置和关闭位置之间轴向移动从而实现电磁式喷射阀的开启和关闭。对于气体燃料来说，需要气体喷射装器实现精准喷射和控制，既要能在一个预定的持续期内可以喷入定量气体，还要精确控制单次喷射持续期，传统技术中的气体喷射器的开关响应慢，气量控制不够精准，不能满足全流域覆盖的使用要求。

发明内容

基于此，提供一种气体喷射装置，能够缓解气体喷射器的开关响应慢，气量控制不够精准，不能满足全流域覆盖的使用要求的技术问题。

本申请的实施例提出了一种气体喷射装置，包括：

喷射壳体，所述喷射壳体上设置有进气通道和出气端；

衔铁组件，安装于所述喷射壳体内，所述衔铁组件包括第一衔铁和第二衔铁，所述第一衔铁设置有第一密封部件；

弹性组件，所述弹性组件包括第一衔铁弹簧，所述第一衔铁弹簧连接所述第一衔铁，所述第一衔铁弹簧为所述第一衔铁提供第一弹性力，使得所述第一衔铁带动所述第一密封部件将所述进气通道密封；

针阀组件，设置于所述出气端，所述针阀组件包括针阀体、针阀和针阀弹簧，所述针阀体设置有出气口，所述针阀设置有第二密封部件，所述针阀弹簧连接所述针阀，所述针阀与所述第二衔铁连接，所述针阀弹簧为所述针阀提供第二弹性力，使得所述针阀带动所述第二密封部件将所述出气口密封；

双电磁铁组件，安装于所述喷射壳体内，所述双电磁铁组件包括相互隔离的第一电磁铁第二电磁铁，所述第一弹性力使得所述第一衔铁与所述第一电磁铁之间设置有第一衔铁行程H1，所述第二弹性力使得所述第二衔铁与所述第二电磁铁之间设置有第二衔铁初始气隙H2；

所述第一电磁铁通电时，驱动所述第一衔铁克服所述第一弹性力移动，带动所述第一密封部件与所述进气通道的密封解除；

所述第二电磁铁通电时，驱动所述第二衔铁带动所述针阀克服所述第二弹性力移动，带动所述第二密封部件与所述出气端的密封解除。

在其中一个实施例中，所述双电磁铁组件设置于所述第一衔铁和所述第二衔铁之间，所述双电磁铁组件还包括限位阀座，所述限位阀座将所述第一电磁铁和所述第二电磁铁隔离，所述第一电磁铁位于所述第二电磁铁靠近所述第一衔铁的一侧。

在其中一个实施例中，所述喷射壳体内设置有电磁铁安装阶段孔，所述双电磁铁组件柔性安装于所述电磁铁安装阶段孔内；

所述电磁铁安装阶段孔的两端分别设置有第一衔铁升程垫片和弹性元件，所述第一衔铁升程垫片一端与所述电磁铁安装阶段孔的一端面抵接，所述第一衔铁升程垫片另一端与所述第一电磁铁抵接，所述弹性元件一端与所述电磁铁安装阶段孔的另一端面抵接，所述弹性元件另一端与所述第二电磁铁抵接。

在其中一个实施例中，所述限位阀座设置有供所述第一衔铁弹簧安装的阀座第一台阶孔，所述第一衔铁弹簧一端与所述限位阀座固定连接，另一端延伸至所述阀座第一台阶孔外部后与所述第一衔铁固定连接。

在其中一个实施例中，所述衔铁组件还包括衔铁杆，所述衔铁杆与所述第二衔铁固定连接，所述衔铁杆与所述针阀抵接。

在其中一个实施例中，所述弹性组件还包括第二衔铁弹簧,所述第二衔铁弹簧与所述第二衔铁连接，所述第二衔铁弹簧为所述第二衔铁提供第三弹性力，使得所述第二衔铁带动所述衔铁杆保持与所述针阀抵接。

在其中一个实施例中，所述针阀组件还包括针阀体，所述针阀体设置有针阀体内凹孔；

所述针阀外壁固定有针阀弹簧座，所述针阀弹簧一端与所述针阀弹簧座固定连接，另一端抵接于所述针阀体上；

所述第二密封部件将所述出气口密封时，所述针阀弹簧座与所述针阀体内凹孔端面之间设置有针阀升程H3；

所述第二电磁铁通电时，所述针阀能够带动所述针阀弹簧座与所述针阀体内凹孔端面抵接。

在其中一个实施例中，所述针阀组件还包括压紧块和针阀升程垫片，所述针阀外壁设置有阶梯台阶，所述针阀升程垫片安装于所述阶梯台阶端面和所述针阀弹簧座之间，所述压紧块将所述针阀弹簧座、所述针阀升程垫片压紧固定于所述阶梯台阶端面上。

在其中一个实施例中，所述喷射壳体内设置有针阀安装阶段孔，所述针阀组件安装于所述针阀安装阶段孔内；

所述针阀安装阶段孔的一端设置有第二衔铁气隙垫片，所述第二衔铁气隙垫片一端与所述针阀安装阶段孔的一端面抵接，另一端与所述针阀座抵接。

在其中一个实施例中，所述第一密封部件包括固定于所述第一衔铁上的密封垫，所述密封垫用于将所述进气通道密封；和/或

所述第二密封部件包括固定于所述针阀端头的密封头，所密封头延伸至所述出气口外部，所述密封头用于从所述出气口外部将所述出气口密封。

根据本申请实施例的气体喷射装置，第一衔铁的第一密封部件将进气通道密封，以形成第一级密封；针阀的第二密封部件将出气端密封，以形成第二级密封。通过控制第一电磁铁的通电量，可以控制第一衔铁的运动，在第一级密封处控制进气通道的开启或关闭；通过控制第二电磁铁的通电量，可以控制第二衔铁的运动，以带动针阀运动，从而在第二级密封处控制出气端的开启或关闭。该气体喷射装置分别通过独立地控制两个电磁阀组件，实现第一衔铁和第二衔铁独立开启和关闭运动，使得气体喷射装置的开关相应迅速，可根据气体喷射装置实际气量需求，同时根据各工况要求，可以提前、同步或者滞后使第二电磁铁通电，实现气体流量匹配和精确控制；可在进气压力不变的情况下，仅通过调整第一电磁铁和第二电磁铁的通电情况，即可控制衔铁组件的运动，实现气体喷射装置大小气量控制，满足系统全域流量需求。

附图说明

图1为本申请一实施例的气体喷射装置的结构示意图。

图2为本申请一实施例的气体喷射装置中体现双电磁铁组件和衔铁组件的局部结构示意图。

图3为本申请一实施例的气体喷射装置中体现H1、H2、H3和H4的结构示意图。

图4为本申请一实施例的气体喷射装置中喷射壳体的上壳体结构示意图。

图5为本申请一实施例的气体喷射装置中喷射壳体的下壳体的结构示意图。

图6为本申请一实施例的气体喷射装置中由上壳体和下壳体组成喷射壳体的结构示意图。

图7为图2中A处的局部放大示意图。

图8为图2中B处的局部放大示意图。

图9为本申请一实施例的气体喷射装置中双电磁铁组件的结构示意图。

图10为本申请一实施例的气体喷射装置中体现针阀组件的结构示意图。

附图标记：

1、双电磁铁组件；11、第一电磁铁；111、线圈密封板；12、第二电磁铁；13、限位阀座；131、阀座贯穿中孔；132、阀座第一台阶孔；133、阀座第二台阶孔；

2、衔铁组件；21、第二衔铁；211、平衡通孔；212、第二凸台平面；213、开口槽；22、衔铁杆；221、限位凸台；23、第一衔铁；231、密封垫；232、衔铁横孔；233、衔铁轴向中孔；234、第一凸台平面；

3、针阀组件；31、针阀；311、阶梯台阶；312、密封头；32、针阀体；321、出气口；322、针阀体内凹孔；33、压紧块；34、针阀弹簧座；341、针阀通孔；35、针阀升程垫片；36、针阀弹簧；

4、紧帽；

5、上壳体；51、进气通道；52、上壳落座块；53、延伸通道；54、电磁铁安装阶段孔；55、衔铁第二安装阶段孔；56、下壳体安装阶段孔；

6、下壳体；61、出气端；62、连接孔；63、凹端面上环槽；64、内外双凸台环带；65、针阀安装阶段孔；66、衔铁第一安装阶段孔；67、连通孔；

7、弹性组件；71、第二衔铁弹簧；72、弹性元件；73、第一衔铁弹簧；74、第一衔铁升程垫片；75、第二衔铁气隙垫片；

8、接头；81、进气腔。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更佳明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1和图2，图1示出了本申请一实施例的气体喷射装置的结构示意图。图2示出了本申请一实施例的气体喷射装置中体现双电磁铁组件1和衔铁组件2的局部结构示意图。本申请的实施例提出了一种气体喷射装置，包括喷射壳体、衔铁组件2、弹性组件7、针阀组件3和双电磁铁组件1，喷射壳体上设置有进气通道51和出气端61，衔铁组件2安装于喷射壳体内，衔铁组件2包括第一衔铁23和第二衔铁21，第一衔铁23设置有第一密封部件，弹性组件7包括第一衔铁弹簧73，第一衔铁弹簧73连接第一衔铁23，第一衔铁弹簧73为第一衔铁23提供第一弹性力，使得第一衔铁23带动第一密封部件将进气通道51密封，针阀组件3设置于出气端61，针阀组件3包括针阀体32、针阀31和针阀弹簧36，针阀体32设置有出气口321，针阀31设置有第二密封部件，针阀弹簧36连接针阀31，针阀31与第二衔铁21连接，针阀弹簧36为针阀31提供第二弹性力，使得针阀31带动第二密封部件将出气口321密封。

结合图3，图3示出了本申请一实施例的气体喷射装置中体现H1、H2、H3和H4的结构示意图。双电磁铁组件1安装于喷射壳体内，双电磁铁组件1包括相互隔离的第一电磁铁11第二电磁铁12，第一弹性力使得第一衔铁23与第一电磁铁11之间设置有第一衔铁23行程H1，第二弹性力使得第二衔铁21与第二电磁铁12之间设置有第二衔铁21初始气隙H2。

第一电磁铁11通电时，驱动第一衔铁23克服第一弹性力移动，带动第一密封部件与进气通道51的密封解除，第二电磁铁12通电时，驱动第二衔铁21带动针阀31克服第三弹性力移动，带动第二密封部件与出气端61的密封解除。

在一些实施例中，第一衔铁23和第二衔铁21采用磁性材料，进行表面镀层或硬化处理。

根据本申请实施例的气体喷射装置，第一衔铁23的第一密封部件将进气通道51密封，以形成第一级密封，针阀31的第二密封部件将出气端61密封，以形成第二级密封。通过控制第一电磁铁11的通电量，可以控制第一衔铁23的运动，在第一级密封处控制进气通道51的开启或关闭，通过控制第二电磁铁12的通电量，可以控制第二衔铁21的运动，以带动针阀31运动，从而在第二级密封处控制出气端61的开启或关闭。该气体喷射装置分别通过独立地控制两个电磁阀组件，实现第一衔铁23和第二衔铁21独立开启和关闭运动，使得气体喷射装置的开关相应迅速，可根据气体喷射装置实际气量需求，同时根据各工况要求，可以提前、同步或者滞后使第二电磁铁12通电，实现气体流量匹配和精确控制，可在进气压力不变的情况下，仅通过调整第一电磁铁11和第二电磁铁12的通电情况，即可控制衔铁组件2的运动，实现气体喷射装置大小气量控制，满足系统全域流量需求。该气体喷射装置能够独立的控制进气和喷气，可以应用于较高气体介质压力的工作场景，具有较大的流量特性，同步实现快速喷射、大小气量控制，采用两级密封，提高气体喷射装置整体密封性。

参阅图1，在一些实施例中，喷射壳体由上壳体5和下壳体6组合而成，上壳体5和下壳体6内部设置有连通的空腔。进气通道51设置于上壳体5上，进气通道51的一端安装有接头8，接头8设置有进气腔81，进气腔81与进气通道51连通。如图2中所示，下壳体6的外壁设置有连接孔62，连接孔62延伸至下壳体6的内部。上壳体5内壁设置有与进气通道51另一端连通的延伸通道53，延伸通道53与连接孔62连通。即气体依次从接头8的进气腔81进入上壳体5的进气通道51，再经由延伸通道53和连接孔62，最终进入喷射壳体的内部，实现气体喷射装置的进气工作。

参阅图4，图4示出了本申请一实施例的气体喷射装置中喷射壳体的上壳体5结构示意图。具体地，在一些实施例中，上壳体5内依次设置有相连的衔铁第二安装阶段孔55、电磁铁安装阶段孔54及下壳体安装阶段孔56。其中，衔铁第二阶段安装孔用于安装第二衔铁21，电磁铁安装阶段孔54用于安装双电磁铁组件1，下壳体安装阶段孔56用于安装下壳体6。衔铁第二安装阶段孔55、电磁铁安装阶段孔54及下壳体安装阶段孔56的孔径逐渐增大，使得上壳体5内壁形成阶梯孔状。

参阅图5，图5示出了本申请一实施例的气体喷射装置中喷射壳体的下壳体6的结构示意图。具体地，在一些实施例中，下壳体6内依次设置有相连的衔铁第一安装阶段孔66、连通孔67及针阀安装阶段孔65。其中，衔铁第一安装阶段孔66用于安装第一衔铁23，连通孔67将衔铁第一安装阶段孔66和针阀安装阶段孔65连通，针阀安装阶段孔65用于安装针阀组件3。下壳体6的内壁设置有连接孔62。连接孔62包括有相互连通的横孔和竖孔。连接孔62的一端与上壳体5的延伸通道53连接，另一端与下壳体6内部连通。即横孔的一端与延伸通道53连通，横孔的另一端与竖孔的一端连接，竖孔的另一端与下壳体6内部连通。通过连接孔62的设置，将上壳体5的进气通道51与下壳体6的内部连通。第一衔铁23的第一密封部件即对连接孔62的竖孔进行密封，即可实现第一密封部件对进气通道51的密封。当第一密封部件与连接孔62的竖孔的密封解除时，即可实现气体喷射装置的进气开启工作，气体可以顺利通过第一衔铁23行程H1这个间隙进入到喷射壳体内。

参阅图5和图6，图6示出了本申请一实施例的气体喷射装置中由上壳体5和下壳体6组成喷射壳体的结构示意图。上壳体5和下壳体6组合形成喷射壳体。具体地，下壳体6安装于上壳体5的下壳体安装阶段孔56内，下壳体6的外壁与下壳体安装阶段孔56的内壁抵接，下壳体6靠近进气通道51的端面与电磁铁安装阶段孔54形成双电磁铁组件1的安装空间。针阀安装阶段孔65内安装针阀组件3，气体喷射装置的喷气工作由针阀组件3内的针阀31与出气口321的配合完成，下壳体6的针阀安装阶段孔65的远离上壳体5的进气通道51的一端即为气体喷射装置的出气端61。

参阅图2，在其中一个实施例中，双电磁铁组件1设置于第一衔铁23和第二衔铁21之间，双电磁铁组件1还包括限位阀座13，限位阀座13将第一电磁铁11和第二电磁铁12隔离，第一电磁铁11位于第二电磁铁12靠近第一衔铁23的一侧。

具体地，第一电磁铁11和第二电磁铁12分置于限位阀座13的两端，通过在喷射壳体内部设置两只背对背对置安装的双电磁铁组件1，通过控制第一电磁铁11和第二电磁铁12是否通电以及通电量，以控制第一衔铁23和第二衔铁21的运动。第一电磁铁11和第二电磁铁12可以通过过盈、焊接或铆接等方式安装固定在限位阀座13上。限位阀座13为弱磁或非导磁材料，防止第一电磁铁11和第二电磁铁12间的磁场干扰，限位阀座13的上下端面分别用于与第二衔铁21和第一衔铁23撞击，对第二衔铁21和第一衔铁23的运动具有限位作用，所以限位阀座13的端面需具有耐撞击的硬度或强度。限位阀座13设有衔铁组件2导向和气体流动的阀座贯穿中孔131。

具体地，第一电磁铁11和第二电磁铁12通过弹性元件72压紧在上壳体5和下壳体6之间，采用双电路驱动，结合控制策略，分别控制气体喷射装置的进气和喷气。气体喷射装置接通电流控制信号后，第一电磁铁11和第二电磁铁12相继或同步接收电流，控制进气通道51的第一电磁铁11驱动进气通道51处的第一衔铁23沿喷射壳体的轴向运动，带动第一密封部件与进气通道51的密封解除，打开进气通道51，外部气体进入喷射壳体内部。相适应的，根据气体喷射装置实际工况要求，可以提前、同步或滞后的给第二电磁铁12提供另一路电流信号，控制第二电磁铁12和第二衔铁21在电流作用下产生电磁力，第二衔铁21带动针阀31沿喷射壳体的轴向运动，针阀31的第二密封部件与出气口321的密封解除，打开了气体喷射装置的出气口321，使得气体喷射装置能够喷气。气体喷射装置的电磁阀相继或同步断电后，在第一衔铁弹簧73和针阀弹簧36的作用下，第一衔铁23和第二衔铁21及针阀31分别落座回原有位置。

参阅图7和图8，图7示出了图2中A处的局部放大示意图。图8示出了图2中B处的局部放大示意图。在其中一个实施例中，喷射壳体内设置有电磁铁安装阶段孔54，双电磁铁组件1柔性安装于电磁铁安装阶段孔54内，电磁铁安装阶段孔54的两端分别设置有第一衔铁升程垫片74和弹性元件72，第一衔铁升程垫片74一端与电磁铁安装阶段孔54的一端面抵接，第一衔铁升程垫片74另一端与第一电磁铁11抵接，弹性元件72一端与电磁铁安装阶段孔54的另一端面抵接，弹性元件72另一端与第二电磁铁12抵接。

具体地，在一些实施例中，第一衔铁升程垫片74呈环状，其周向外壁与电磁铁安装阶段孔54的内壁抵接，第一衔铁升程垫片74的一端面与下壳体6的端面抵接，另一端面与第一电磁铁11的端面抵接。在一些实施例中，弹性元件72可由波形弹簧、碟簧或板簧等改成具备一定弹性预紧力的非金属件。弹性元件72的也呈环状，弹性元件72的周向外壁与电磁铁安装阶段孔54的内壁抵接，弹性元件72的一端面与第二电磁铁12远离第一电磁铁11的端面抵接，另一端面与电磁铁安装阶段孔54的端面抵接。双电磁铁组件1通过弹性元件72柔性压紧安装在电磁铁安装阶段孔54内。

参阅图7，在其中一个实施例中，第一密封部件包括固定于第一衔铁23上的密封垫231，密封垫231用于将进气通道51密封。具体地，密封垫231嵌入第一衔铁23内，在下壳体6上靠近连接孔62处的凹端面上环槽63设置有内外双凸台环带64，当第一密封部密封进气通道51时，密封垫231压紧于内外双凸台环带64上，实现对进气通道51的密封。为了保证气体喷射装置具有良好的密封性，密封垫231为非金属件。第一衔铁弹簧73一端置于第一衔铁23限位面上，在第一弹性力作用下，保证密封垫231与下壳体6端面完全密封接触。第一衔铁23上端吸合面设有第一凸台平面234，用于与限位阀座13下端面撞击接触，同时确保第一衔铁23完全吸合时，第一衔铁23与第一电磁铁11之间存在剩余气隙。可以理解的是，在一些实施例中，第一凸台平面234需提升整体硬度或强度以提高可靠性。

具体地，第一衔铁23上设置有衔铁横孔232以及与衔铁横孔232连通的衔铁轴向中孔233，用于气体流通。

参阅图1和图9，图9示出了本申请一实施例的气体喷射装置中双电磁铁组件1的结构示意图。在其中一个实施例中，限位阀座13设置有供第一衔铁弹簧73安装的阀座第一台阶孔132，第一衔铁弹簧73一端与限位阀座13固定连接，另一端延伸至阀座第一台阶孔132外部后与第一衔铁23固定连接。具体地，双电磁铁组件1上采用线圈密封板111将线圈密封，线圈密封板111一般采用弱磁性或逆磁性制作，并与非金属件配合，用于密封气体，防止气体进入用于放置线圈的线圈槽内部。

在其中一个实施例中，衔铁组件2还包括衔铁杆22，衔铁杆22与第二衔铁21固定连接，衔铁杆22与针阀31抵接。

在一些实施例中，衔铁杆22的外壁设置有限位凸台221，限位凸台221用于在第二衔铁21推动衔铁杆22移动时起到限位作用。限位阀座13设置有供限位凸台221移动的阀座第二台阶孔133。在衔铁杆22上没有对第一衔铁23的限位设计，第一衔铁23在衔铁杆22上下端外圆轴向滑动，第二衔铁21与衔铁杆22可为间隙滑动配合或过盈连接。衔铁杆22上设置有用于气体流通的开口流道。第一衔铁23和第二衔铁21独立运动，互不干涉，即本申请的实施例中无需考虑设置防止第一衔铁23、第二衔铁21、衔铁杆22与针阀组件3轴向安装尺寸干涉的空行程或间隙，提高装配可靠性。

具体地，在限位阀座13上设置有供衔铁杆22穿过的阀座贯穿中孔131，阀座贯穿中孔131连通阀座第一台阶孔132和阀座第二台阶孔133。衔铁杆22能够随着第二电磁铁12对于第二衔铁21的吸合，下压针阀31，促使针阀31的移动。即第一电磁铁11驱动第一衔铁23向上运动，控制气体喷射装置进气，第二电磁铁12驱动第二衔铁21向下运动，带动针阀31轴向向下运动，使得出气端61开启，控制气体喷射装置喷射。

结合图2和图8在其中一个实施例中，弹性组件7还包括第二衔铁弹簧71,第二衔铁弹簧71与第二衔铁21连接，第二衔铁弹簧71为第二衔铁21提供第三弹性力，使得第二衔铁21带动衔铁杆22保持与针阀31抵接。

具体地，上壳体5内壁设置有向第二衔铁21延伸的上壳落座块52，第二衔铁弹簧71一端套设在上壳落座块52外，且与上壳体5的内壁固定连接。第二衔铁弹簧71另一端套设在第二衔铁21上，且与第二衔铁21的外壁固定连接。第二衔铁弹簧71将第二衔铁21压在衔铁杆22的限位凸台221端面上。第二衔铁21与上壳落座块52之间设置有不大于0.2mm的剩余间隙H4，用于保证第二衔铁21落座稳定性，保持每次第二电磁铁12吸合中第二衔铁21工作的稳定性，并防止第二衔铁弹簧71并圈失效，提高工作可靠性。

在一些实施例中，第二衔铁21上下端面设有至少两只周向均布的平衡通孔211，用于平衡上下气体力，第二衔铁弹簧71的第三弹性力作用第二衔铁21上，保证第二衔铁21与衔铁杆22完全接触，同步保证衔铁杆22与针阀31完成全接触。衔铁吸合面设有至少两处开口槽213的第二凸台平面212，第二凸台平面212用于与限位阀座13上端面撞击接触，同时确保第二衔铁21完全吸合时，第二衔铁21与第二电磁铁12之间存在剩余气隙和气体流道。可以理解的是，在一些实施例中，第二凸台平面212需提升整体硬度或强度以提高可靠性。

参阅图10，在其中一个实施例中，针阀组件3还包括针阀体32，针阀体32设置有针阀体内凹孔322，针阀31外壁固定有针阀弹簧座34，针阀弹簧36一端与针阀弹簧座34固定连接，另一端抵接于针阀体32上，第二密封部件将出气口321密封时，针阀弹簧座34与针阀体内凹孔322端面之间设置有针阀31升程H3，第二电磁铁12通电时，针阀31能够带动针阀弹簧座34与针阀体内凹孔322端面抵接。

具体地，紧帽4将针阀组件3压紧安装在下壳体6下端。针阀31置于针阀体32中，在针阀31上端处设有针阀弹簧座34，针阀弹簧36置于针阀弹簧座34与针阀31之间，通过针阀弹簧36作用力将针阀31压紧在针阀体32上，针阀31与针阀体32接触密封面处于针阀组件3下端。针阀弹簧座34包括至少两个沿气体喷射装置纵轴线轴对称布置的针阀通孔341。针阀组件3设有用于调整针阀31升程的针阀31垫片，针阀31升程H3为针阀弹簧座34下端面与针阀体内凹孔322端面的距离。针阀弹簧座34由压紧块33固定安装针阀31上，压紧块33与针阀31的安装连接方式可为过盈、螺纹或铆接等。

在其中一个实施例中，针阀组件3还包括压紧块33和针阀升程垫片35，针阀31外壁设置有阶梯台阶311，针阀升程垫片35安装于阶梯台阶311端面和针阀弹簧座34之间，压紧块33将针阀弹簧座34、针阀升程垫片35压紧固定于阶梯台阶311端面上。

参阅图5和图10，在其中一个实施例中，喷射壳体内设置有针阀安装阶段孔65，针阀组件3安装于针阀安装阶段孔65内，针阀安装阶段孔65的一端设置有第二衔铁气隙垫片75，第二衔铁气隙垫片75一端与针阀安装阶段孔65的一端面抵接，另一端与针阀31座抵接。

参阅图10，图10示出了本申请一实施例的气体喷射装置中体现针阀组件3的结构示意图。在其中一个实施例中，第二密封部件包括固定于针阀31端头的密封头312，所密封头312延伸至出气口321外部，密封头312用于从出气口321外部将出气口321密封。

在一些实施例中，第一衔铁23和第二衔铁21与各自电磁铁吸合撞击形式可多样，即将限位阀座13上段或下段与电磁铁铁芯合二为一，即限位阀座13由目前实施例中提供的十字型结构改成一字型结构或T型结构，吸合面局部表面强化，使衔铁直接撞击铁芯，或者铁芯吸合面内孔可用其他高强度的材料嵌入替代局部表面强化措施。

在一些实施例中，第二衔铁21与衔铁杆22合二为一，作为整体运动件。

在一些实施例中，上壳体5和下壳体6的周向布置的气体流道可为多种形式，可以为直孔、渐扩孔、渐缩孔等。

在一些实施例中，下壳体6、上壳体5、接头8、针阀组件3及紧帽4，通过过盈、螺纹或铆接等方式连接。

本申请中的气体喷射装置在未通电状态下，第一衔铁弹簧73的第一弹性力作用在第一衔铁23上，保证密封垫231与下壳体6端面完全密封接触，将气体隔绝在下壳体6、上壳体5和接头8的气道中，实现气体喷射装置体第一级密封，同时，第二衔铁21在第二衔铁弹簧71作用力下，衔铁杆22与针阀31贴合；针阀弹簧36的第二弹性力作用在针阀31与针阀体32上，保证外开式结构长针阀31下端密封头312与针阀体32下端面密封面紧密贴合，将出气口321密封，实现气体喷射装置第二级密封。针阀弹簧36的第二弹性力需大于第二衔铁弹簧71的第三弹性力，其参数大小与更佳气体喷射装置性能决定。

在此装配状态下，参阅图7，第一衔铁23上端的第一凸台平面234凸台与限位阀座13下端面距离为H1，即为第一衔铁23行程；

参阅图8，第二衔铁21的第二凸台平面212与限位阀座13上端面的距离为H2，即为第二衔铁21初始气隙；第二衔铁21上端面与上壳体5落座块距离为H4，即为第二衔铁21剩余间隙；

参阅图10，针阀弹簧座34下端面与针阀体内凹孔322台阶面的距离为H3，即为针阀31升程；

H1、H2、H3、H4参数调节控制均依靠垫片进行调整，分别为：H1主要由第一衔铁升程垫片74的厚度进行调整，H2和H4主要由第二衔铁气隙垫片75的厚度进行调整，H3主要由针阀升程垫片3533的厚度进行调整。

气体喷射装置在通电后，双电磁铁与双衔铁产生吸力，第一衔铁23驱动向上运动，打开第一级密封，气体从第一衔铁23和密封垫231与下壳体6之间的间隙进入气体喷射装置内部后，从第一衔铁23上端衔铁横孔232和衔铁轴向中孔233，流入针阀组件3后，再经针阀弹簧36周向布置流道进入针阀31与针阀体32之间空隙流道，最后到达出气端61，从气体喷射装置出气端61喷出。

气体喷射装置在通电状态下，根据控制单元的驱动信号，第一电磁铁11与第一衔铁23之间产生电磁力，电磁力和作用在密封垫231上的气压力克服第一衔铁弹簧73的第一弹性力后，使第一衔铁23向上运动至限位阀体下端面，打开第一级密封，气体进入气体喷射装置内部，衔铁此时运动的距离为间隙H1；相适应的，第二电磁铁12根据控制单元的驱动信号和各工况要求，可以提前、同步或者滞后使第二电磁铁12与第二衔铁21之间产生足够大电磁力，电磁力和第二衔铁弹簧71的第三弹性力克服针阀弹簧36的第二弹簧力后，推动衔铁杆22和针阀31向下运动，针阀弹簧座34下端面运动至与针阀31上端面接触，针阀31完全开启，进行或等待喷射。

气体喷射装置断电后，在第一衔铁弹簧73和针阀弹簧36作用下，第一衔铁23、第二衔铁21和针阀31向上运动，第一衔铁23组件2和针阀31分别落座，结束喷射。

本申请提供的方案，可在进气压力不变的情况下分别通过控制两个电磁阀组件，实现两处衔铁独立开启和关闭运动，可根据气体喷射装置实际气量需求，通过控制驱动信号，实现气体流量匹配和精确控制。可在进气压力不变的情况下，仅通过调整驱动控制信号，控制衔铁组件2的运动，实现大小气量控制，满足系统全域流量需求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种气体喷射装置，其特征在于，包括：

喷射壳体，所述喷射壳体上设置有进气通道和出气端；

衔铁组件，安装于所述喷射壳体内，所述衔铁组件包括第一衔铁和第二衔铁，所述第一衔铁设置有第一密封部件；

弹性组件，所述弹性组件包括第一衔铁弹簧，所述第一衔铁弹簧连接所述第一衔铁，所述第一衔铁弹簧为所述第一衔铁提供第一弹性力，使得所述第一衔铁带动所述第一密封部件将所述进气通道密封；

针阀组件，设置于所述出气端，所述针阀组件包括针阀体、针阀和针阀弹簧，所述针阀体设置有出气口，所述针阀设置有第二密封部件，所述针阀弹簧连接所述针阀，所述针阀与所述第二衔铁连接，所述针阀弹簧为所述针阀提供第二弹性力，使得所述针阀带动所述第二密封部件将所述出气口密封；

双电磁铁组件，安装于所述喷射壳体内，所述双电磁铁组件包括相互隔离的第一电磁铁第二电磁铁，所述第一弹性力使得所述第一衔铁与所述第一电磁铁之间设置有第一衔铁行程H1，所述第二弹性力使得所述第二衔铁与所述第二电磁铁之间设置有第二衔铁初始气隙H2；

所述第一电磁铁通电时，驱动所述第一衔铁克服所述第一弹性力移动，带动所述第一密封部件与所述进气通道的密封解除；

所述第二电磁铁通电时，驱动所述第二衔铁带动所述针阀克服所述第二弹性力移动，带动所述第二密封部件与所述出气端的密封解除。

2.根据权利要求1所述的气体喷射装置，其特征在于，所述双电磁铁组件设置于所述第一衔铁和所述第二衔铁之间，所述双电磁铁组件还包括限位阀座，所述限位阀座将所述第一电磁铁和所述第二电磁铁隔离，所述第一电磁铁位于所述第二电磁铁靠近所述第一衔铁的一侧。

3.根据权利要求2所述的气体喷射装置，其特征在于，所述喷射壳体内设置有电磁铁安装阶段孔，所述双电磁铁组件柔性安装于所述电磁铁安装阶段孔内；

所述电磁铁安装阶段孔的两端分别设置有第一衔铁升程垫片和弹性元件，所述第一衔铁升程垫片一端与所述电磁铁安装阶段孔的一端面抵接，所述第一衔铁升程垫片另一端与所述第一电磁铁抵接，所述弹性元件一端与所述电磁铁安装阶段孔的另一端面抵接，所述弹性元件另一端与所述第二电磁铁抵接。

4.根据权利要求2所述的气体喷射装置，其特征在于，所述限位阀座设置有供所述第一衔铁弹簧安装的阀座第一台阶孔，所述第一衔铁弹簧一端与所述限位阀座固定连接，另一端延伸至所述阀座第一台阶孔外部后与所述第一衔铁固定连接。

5.根据权利要求1所述的气体喷射装置，其特征在于，所述衔铁组件还包括衔铁杆，所述衔铁杆与所述第二衔铁固定连接，所述衔铁杆与所述针阀抵接。

6.根据权利要求5所述的气体喷射装置，其特征在于，所述弹性组件还包括第二衔铁弹簧,所述第二衔铁弹簧与所述第二衔铁连接，所述第二衔铁弹簧为所述第二衔铁提供第三弹性力，使得所述第二衔铁带动所述衔铁杆保持与所述针阀抵接。

7.根据权利要求1所述的气体喷射装置，其特征在于，所述针阀组件还包括针阀体，所述针阀体设置有针阀体内凹孔；

所述针阀外壁固定有针阀弹簧座，所述针阀弹簧一端与所述针阀弹簧座固定连接，另一端抵接于所述针阀体上；

所述第二密封部件将所述出气口密封时，所述针阀弹簧座与所述针阀体内凹孔端面之间设置有针阀升程H3；

所述第二电磁铁通电时，所述针阀能够带动所述针阀弹簧座与所述针阀体内凹孔端面抵接。

8.根据权利要求7所述的气体喷射装置，其特征在于，所述针阀组件还包括压紧块和针阀升程垫片，所述针阀外壁设置有阶梯台阶，所述针阀升程垫片安装于所述阶梯台阶端面和所述针阀弹簧座之间，所述压紧块将所述针阀弹簧座、所述针阀升程垫片压紧固定于所述阶梯台阶端面上。

9.根据权利要求7所述的气体喷射装置，其特征在于，所述喷射壳体内设置有针阀安装阶段孔，所述针阀组件安装于所述针阀安装阶段孔内；

所述针阀安装阶段孔的一端设置有第二衔铁气隙垫片，所述第二衔铁气隙垫片一端与所述针阀安装阶段孔的一端面抵接，另一端与所述针阀座抵接。

10.根据权利要求1所述的气体喷射装置，其特征在于，所述第一密封部件包括固定于所述第一衔铁上的密封垫，所述密封垫用于将所述进气通道密封；和/或

所述第二密封部件包括固定于所述针阀端头的密封头，所密封头延伸至所述出气口外部，所述密封头用于从所述出气口外部将所述出气口密封。