CN203098079U - 电磁式气体喷射阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁式气体喷射阀，具有在可动铁芯——磁性阀体连接件（31）下表面安装有蝶形减震弹簧（22），可降低阀座面（33）受阀体（32）瞬间高频撞击，防止阀杆（32）断裂，提高了气体喷射阀寿命和可靠性。同时采用球阀与V型面硬密封，提高阀体的开启响应速度，缩短响应时间。另外增加了与阀体部件运动配合的磁性导向环（4），从而减小阀体上下滑动时的摩擦接触面积和摩擦力，提高阀体的响应速度。

Description

电磁式气体喷射阀

技术领域

   本实用新型涉及到一种气体喷射阀（喷嘴），具体地说，涉及一种燃气汽车或其他燃气动力设备用的燃料喷射装置。 

背景技术

   燃气发动机气体喷射阀，依据不同的工况需求将燃气定量地喷射到歧管中，再与定量空气混合后供给气缸，从而点火后燃烧做功。相同时间内，气体燃料相对液体燃料来说要求气体喷射阀的量更大，对喷射阀的密封性要求也更高。这对气体喷射阀的计量精度、响应时间、密封性等提出了新的技术要求。 

   目前来说，为了达到气体喷射阀的密封和计量的两大功能，通用技术都是采用橡胶阀密封，但是由于橡胶必须要有适当的压缩变形才能保证密封，故而阀开启响应时间较慢，不能满足高转速发动机的需求。且由于燃气具有腐蚀性以及橡胶长期受到高频冲击，现有的喷射阀寿命较短。同时由于大流量带来阀的开启行程较大而引起的阀体本身长期受到高频冲击，从而导致阀杆容易断裂。 

   因此基于上述需求和问题，有必要提供一种稳定、可靠、响应快的气体喷射阀。 

实用新型内容

   本实用新型旨在能提供一种稳定、可靠、响应速度快的气体喷射阀。 

   为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现： 

   一种电磁式气体喷射阀，包括，阀体组件、磁性增强导向部件、减震弹簧部件。所述阀体组件主要由阀体、V型阀座、磁性阀体连接件组成，阀体是中间贯通且侧面有对称贯穿孔、下部是半球形的杆状零件，半球形面为密封面，而对称的贯穿孔为气体介质导流孔，对称分布可以防止阀体由于气压受力不均产生扭转；V型阀座的V面彼此成九十度垂直，依靠弹簧预紧力使阀体的球形面与V面接触密封。阀体上端与磁性阀体连接件通过焊接可靠地连接在一起，整体依靠磁性阀体连接件所受到磁力以及弹簧力而相对V型阀座做开闭动作。由于半球状阀体面与V型阀座的密封属于硬密封，开闭动作时没有延时，动作响应较快。

   此外，为了降低阀体高频率开闭所引起的摩擦力，以及缩短开闭的响应时间。本实用新型增设了一个与阀体组件中磁性阀体连接件较小面积配合的磁性增强导向部件，该部件的零件不同于喷气阀下部外壳件的材料，为高导磁性，硬度高。一方面增加了整个喷气阀磁路的导磁能力，减小了磁滞损耗，同时减小了磁性阀体连接件的摩擦接触面积，减小了摩擦力，其次对整个阀体组件起开闭导向作用，防止阀体组件由于受到气压等产生转向、卡死等问题。 

   本实用新型中上述磁性增强导向部件与磁性阀体连接件表面可喷涂上摩擦系数小的材料，如聚四氟乙烯，从而减小摩擦力，加快喷气阀的响应速度。 

   本实用新型为了降低上述提到的喷射阀由于长期高频率、大行程的开闭引起的阀体断裂等可靠性问题，提出了在磁性阀体连接件下表面与阀体周围增设一蝶形减震弹簧。该减震弹簧的向上预紧力远远小于阀体组件的向下预紧力，且弹性系数较小。降低阀体在开闭时对阀座面的瞬间高频撞击，防止阀体因高频次的冲量而断裂，亦能防止阀体由于自旋转而产生的破坏扭矩，同时加速阀体的开启速度，缩短开启时间。 

附图说明

图1.气体喷射阀整体的剖面结构图。 

图2.喷射阀开启工作示意图。

具体实施方式

   下面参照附图，说明本实用新型的优选实施例。 

   如图1所示，本实用新型的电磁式气体喷射阀，主要包括气体入口组件、气体出口组件、电磁线圈组件、阀组件。其中气体入口组件由进气管11、外壳13、阀体预紧弹簧21以及可调节弹簧顶管14及部分组成。气体出口组件由出口管件12以及些许密封胶圈组成。电磁线圈组件由塑料线圈骨架、电极插针以及缠绕在骨架上的耐高温漆包线组成。阀组件主要由磁性阀体连接件31、阀体32、V型阀座33组成，其中，V型阀33的V面彼此为90°垂直，磁性阀体连接件31与阀体32同轴连接，连接方式为紧配合外加激光焊接整个圆周，从而保证可靠的同轴连接。而进气管11、外壳13以及出口管件12必须为软磁性材料，磁性阀体连接件31为高硬度的铁氧体等软磁材料。 

    进气管件11与外壳13为精密螺纹连接或者紧配合连接而成，装配过程中需要保证进气管件11下表面与磁性阀体连接件31上表面留有恰当的阀组件开启行程t。开启行程t的大小由喷射阀的喷射流量决定，主要依据是保证阀在开启时最大开度截面积要大于等于喷射阀的流量需求的流通面积，其主要依靠装配过程中调节进气管11的位置而定。同时装配时需要保证进气管11与磁性阀体连接件31的同轴，即进气管11、磁性阀体连接件31、阀体32、出气管件12要在同一轴线上，从而保证阀体预紧弹簧21的弹簧力以及阀组件在开启时沿着整体轴线垂直起落，防止阀组件运动时卡死等现象发生。 

   整体而言，进气管件11承担电磁铁芯作用，磁性阀体连接件31承担衔铁功能，当电磁线圈组件5通电时，产生磁场，经由进气管件11、磁性阀体连接件31、出气管件12、外壳13形成一个封闭磁路，由于阀开启行程t的存在，磁性阀体连接件31受到向上的电磁力，当电磁力和减震弹簧22的弹力合力克服阀体组件重力以及预紧弹簧21的预紧力时，阀体向上开启，且随着t的逐渐减小，电磁力几何倍数上升，阀体呈现加速上升态势。如图2所示。图中我们可见t=0时，阀体开启度达到最大，此时气体介质在压力作用下沿着图中箭头所示流经阀体内孔、侧向贯穿孔、阀开启间隙、V型阀座通孔，从而喷出。此时由于半球状阀体面与V型阀座的密封属于硬密封，阀体开度与开启行程直接成正比，开闭动作时几乎没有延时，动作响应较快。 

   当电磁线圈组件5断电时，磁性阀体连接件31所受的向上电磁力消失，其受到预紧弹簧21预紧力和阀体组件的自重力向下滑动，最后在预紧弹簧21的预紧力作用下再次与V型阀座封闭，一个喷气流程结束。而此过程中阀体组件亦受到蝶形减震弹簧22的向上推力，部分吸收了阀体组件的冲量，从而减轻了阀体组件与V型阀面的撞击力，防止阀体因高频次的冲量而断裂，亦能防止阀体由于自旋转而产生破坏扭矩，同时加速阀体的开启速度，缩短开启时间。虽然由于蝶形减震弹簧22的存在会些许延缓阀体关闭响应时间，但是开启响应时间较发动机控制和响应来说更为关键，且一般来说喷射阀的开启响应时间都要大于关闭时间，所以稍微延缓阀体关闭响应时间对发动机运转和性能不会有影响。 

   在阀体组件开闭过程中，阀体组件中磁性阀体连接件31与磁性导向环4接触形成滑动摩擦力，而磁性导向环高度较小，其与磁性阀体连接件31接触面积较小，同时磁性阀体连接件31与磁性导向环4表面喷涂有摩擦系数小的材料，从而使阀体组件上下滑动时摩擦力很小，提高阀体开闭速度，缩短开闭响应时间。 

   本实用新型并不仅限于上述实施例，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可以进行各种设计变更。 

Claims (5)

1.一种电磁式气体喷射阀，包括，阀体组件、磁性增强导向部件、减震弹簧部件,其特征在于，所述阀体组件由阀体、V型阀座、磁性阀体连接件组成，所述阀体是中间贯通且侧面有对称贯穿孔、下部是半球形的杆状零件；所述V型阀座的V面彼此为90°垂直；所述阀体上端与所述磁性阀体连接件通过焊接在一起；所述磁性阀体连接件下表面与所述阀体周围设置蝶形减震弹簧。

2.如权利要求1所述的电磁式气体喷射阀，其特征在于，所述磁性增强导向部件具有高导磁性，并且硬度高。

3.如权利要求2所述的电磁式气体喷射阀，其特征在于，所述磁性增强导向部件与所述磁性阀体连接件表面喷涂有摩擦系数小的材料。

4.如权利要求3所述的电磁式气体喷射阀，其特征在于，所述材料为聚四氟乙烯。

5.如权利要求1所述的电磁式气体喷射阀，其特征在于，所述减震弹簧的向上预紧力小于阀体组件的向下预紧力，且弹性系数较小。

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