CN203906154U - 共轨喷油器分体式控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的为提供一种提高喷油器关键零件控制阀的国产化，降低制造难度的共轨喷油器分体式控制阀。它包括衔铁、控制杆、阀体、阀座，阀体的下端面设有凹槽，所述的凹槽的中轴与阀体的中轴重合，凹槽的轮廓与阀座的外轮廓吻合使得当阀座插入凹槽后，阀座外轮廓与凹槽内壁紧密贴合且阀座下端面与阀体下端面齐平；在阀座与阀体构成的整体结构中，依次设有相互联通的导向孔、盛油槽、出油节流孔，导向孔的始端位于阀体上端面、出油节流孔末端位于阀座下端面；阀座的外侧壁设有与盛油槽联通的泄油孔；所述的控制杆插入导向孔以及盛油槽中。将阀座包嵌在阀体中，阀体和阀座分开，确保加工的可操作性，从而降低了生产成本和产品的废品率。

Description

共轨喷油器分体式控制阀

技术领域

本实用新型涉及柴油机共轨喷油系统共轨喷油器的控制球阀，属于电控燃油系统领域。

技术背景

图1为现有的共轨喷油器控制球阀结构简图，它由衔铁1，控制阀杆2，阀体3，球座4，钢球5及阀座6组成，阀座6上加工有进油系统孔7及出油节流孔8和高精度锥面9，定位销10，盛油糟3-4、泄油孔3-5。定位销10用来与喷油器体定位，使进油节流孔7与高压油道接通。

由于控制阀控制高达160-220MPa的高压燃油，所以阀体3、控制阀杆2、锥面9都属于高精度零件，并且阀座6上下端面要求密封，上端面属于高精度面，加工要求很高，需要保证阀座6上下端面的平行度为0.005mm，平面度0.0009mm，粗糙度为Ra0.05，按照这个工艺标准国内加工的零件，成本高且合格率低，并且喷油器每次拆卸后都必须对阀座6上端高精度面进行返修才可以进行装配。

所以从设计考虑，降低控制阀加工难度，提高加工精度，尽快国产化，以便推动共燃油系统投入生产，保护我国环境，有很大意义。

发明内容

本实用新型的目的为提供一种提高喷油器关键零件控制阀的国产化，降低制造难度的共轨喷油器分体式控制阀。

本实用新型的技术方案是这样的，它包括衔铁1、控制杆2、外侧壁设有螺纹的阀体3、阀座6，衔铁1位于控制杆2的上端，阀体3的下端面设有横截面为圆柱形的凹槽10，所述的凹槽10的中轴与阀体3的中轴重合，凹槽10的轮廓与阀座6的外轮廓吻合使得当阀座6插入凹槽10后，阀座6外轮廓与凹槽10内壁紧密贴合且阀座6下端面与阀体3下端面齐平；在阀座6与阀体3构成的整体结构中，依次设有相互联通的导向孔3-2、盛油槽3-4、出油节流孔8，导向孔3-2的始端位于阀体3上端面、出油节流孔8末端位于阀座6下端面；阀座6的外侧壁设有与盛油槽3-4联通的泄油孔3-5；所述的控制杆2插入导向孔3-2以及盛油槽3-4中。

本实用新型的优点在于：1、将阀座6包嵌在阀体3中，阀体3和阀座6分开，确保加工的可操作性，从而降低了生产成本和产品的废品率；取消球座和钢球，在控制杆端面加工锥面10，保证控制杆锥面10与阀座锥面9可靠的高压密封；并且一次装配后即使拆卸下来也无需对阀座6和阀体3进行返修。图1现有的阀体3和阀座6在装配过程或有很大的接触应力，这两个零件接触的部位是高硬度的高精度平面并且在装配过程中有相对运动，因此装配好的喷油器拆卸下来后，这两个零件的高精度平面会破坏，均需要再次返修才能使用，这样会大大提高售后维修站的难度，要求维修站配置高档机床来返修，提高了维修成本和维修难度。

2、分体式控制杆端部有2种结构，其一为取消球座和钢球，在控制杆端面加工锥面10，保证控制杆锥面10与阀座锥面9可靠的高压密封；其二取消球座，在控制杆上加工凹坑，凹坑内放置一带小平面的钢球，球上的平面用来与控制杆接触，钢球冠可以在凹坑内自由移动，保证钢球的球面与锥面可靠的高压密封。

附图说明

图1是现有的控制球阀结构图

图2是本实用新型的实施例1

图3是本实用新型的实施例2

图4是图3中带限位凹槽控制杆的结构示意图

图5是图3中冠球的结构示意图

图6是安装本实用新型控制阀的喷油器结构图。

图中

1衔铁、2控制杆、2-1平面A、2-22-6环形槽、3阀体、4阀座、3-2导向孔、3-4盛油槽、3-5泄油孔、4球座、4-1凹球面、5-1平面B、5-2冠球、6阀座、7进油节流孔、8出油节流孔、9锥面，10凹槽、11环形锥面101电磁铁螺套，102电磁铁，103控制阀，104内平面，105喷油器体，106密封球座，107控制阀芯，108控制阀套，109弹簧，110油嘴阀座6，111油嘴紧帽，112进油节流孔，113高压燃油入口，114控制油腔，115回油口，116垫圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行说明

如图2、3所示：它包括衔铁1、控制杆2、外侧壁设有螺纹的阀体3、阀座6，衔铁1位于控制杆2的上端，阀体3的下端面设有横截面为圆柱形的凹槽10，所述的凹槽10的中轴与阀体3的中轴重合，凹槽10的轮廓与阀座6的外轮廓吻合使得当阀座6插入凹槽10后，阀座6外轮廓与凹槽10内壁紧密贴合且阀座6下端面与阀体3下端面齐平；在阀座6与阀体3构成的整体结构中，依次设有相互联通的导向孔3-2、盛油槽3-4、出油节流孔8，导向孔3-2的始端位于阀体3上端面、出油节流孔8末端位于阀座6下端面；阀座6的外侧壁设有与盛油槽3-4联通的泄油孔3-5；所述的控制杆2插入导向孔3-2以及盛油槽3-4中。与原来的设计相比，阀体和阀座虽然依然采用分体设计，但是阀座本身已经融入阀体中，阀座可以通过阀体上设有的凹槽10进行限位，使得出油节流孔8、盛油糟3-4、泄油孔3-5，控制杆导向孔3-2的加工难度下降，在阀体中无需在设置进油节流孔7和定位销结构。

将阀座6包嵌在阀体3中，阀体3和阀座6分开，确保加工的可操作性，从而降低了生产成本和产品的废品率；取消球座和钢球，在控制杆端面加工锥面10，保证控制杆锥面10与阀座锥面9可靠的高压密封；并且一次装配后即使拆卸下来也无需对阀座6和阀体3进行返修。图1现有的阀体3和阀座6在装配过程或有很大的接触应力，这两个零件接触的部位是高硬度的高精度平面并且在装配过程中有相对运动，因此装配好的喷油器拆卸下来后，这两个零件的高精度平面会破坏，均需要再次返修才能使用，这样会大大提高售后维修站的难度，要求维修站配置高档机床来返修，提高了维修成本和维修难度。

实施例1

如图2所示：所述的导向孔3-2、盛油槽3-4的中轴与阀座6、阀体3构成的整体结构中轴重合，导向孔3-2和盛油槽3-4设置在阀体3中，导向孔3-2始端位于阀体3上端面，盛油槽3-4末端与凹槽10上端面齐平，导向孔3-2末端延伸至阀座6内，延伸至阀座6内的一段导向孔3-2的直径小于位于阀体3内的导向孔3-2直径，阀座6内的导向孔3-2与盛油槽3-4的下端面通过漏斗形锥面9过度，锥面9的上端面与阀座6的上端面齐平，在控制杆的外周设有与锥面9紧密贴合的环形锥面11在与漏斗形锥面外周围的盛油槽3-4下端面对应的阀座上端面上，设有出油节流孔8的始端，出油节流孔8的末端位于阀座6下端面的圆心处，泄油孔3-5的始端位于阀体3外侧壁上，泄油孔3-5的末端位于阀座6内的导向孔3-2侧壁上。

锥面9、控制杆导向孔3-2、以及阀体的上端面，可以在阀座6装配后在进行一次装夹状态下，同时加工，保证控制杆导向孔3-2与锥面9的同心度，确保端面3-1与导向孔3-2的垂直度；其次控制杆的内侧壁面也就是控制杆的导向面，控制杆的环形锥面11在进行一次装夹状态下，进行加工，保证控制杆的导向面和控制杆环形锥面11同心度，提高电控喷油器喷油量的一致性。

一般来说阀座的锥面9需要装配后再磨锥面9和导向孔3-2，使控制杆端部锥面11与阀座锥面9在各种工况下都能很好的对中密封。

控制杆的外周设有的环形锥面11的角度大于与锥面9的角度。这样能达到更好的密封效果。

实施例2

如图3所示：导向孔3-2、盛油槽3-4、出油节流孔8的中轴与阀座6、阀体3构成的整体式结构的中轴重合，导向孔3-2和盛油槽3-4设置在阀体3上，导向孔3-2始端位于阀体3上端面，盛油槽3-4末端与凹槽10上端面齐平，出油节流孔8设置于阀座6内，且出油节流孔8与盛油槽3-4之间通过漏斗形锥面过度，所述的漏斗形锥面的上边沿与阀座6的上端面齐平；所述的泄油孔3-5的始端位于阀体3外侧壁上，泄油孔3-5的末端位于盛油槽3-4的侧壁上；

所述的控制杆2下端面设有开口朝下的限位凹槽2-2，所述限位凹槽2-2横截面为圆形且限位凹槽2-2中轴与控制杆2中轴重合，在限位凹槽2-2的底面设有以限位凹槽2-2横截面圆心同轴的环形槽2-6，所述环形槽2-6的外边直径与限位凹槽2-2横截面的直径相同，凹槽10结构环形槽2-6内的底面为平面A2-1，在限位凹槽2-2内设有冠球5-2，所述的冠球5-2为带有平面B5-1的冠球体，冠球5-2位于控制杆2和锥面之间并与锥面9紧贴，冠球5-2的平面B5-1与平面A2-1紧密贴合。

进一步的限位凹槽2-2的直径大于冠球5-2直径0.05-0.5mm，限位凹槽2-2开口处所处的端面至平面A2-1的垂直距离大于平面B5-1圆心至冠球5-2球心距离0.2-0.5mm。冠球体可以在限位凹槽内相对平面A移动，控制杆2的顶着冠球的平面B5-1，使冠球的球面与锥面9在各种工况下都能很好的对中密封。

含有出油节流孔8的阀块体上的孔在外加工后，阀座6外圆外壁留有0.015-0.02的余量和阀体3过盈配合后精加工到尺寸。即加工这个结构的加工顺序为：1.加工含有出油节流孔8的阀块体上孔；2.加工阀座6外圆并且留0.0015-0.002mm的余量；3.阀座6和阀体3进行过盈配合；4.精加工高精度锥面。

所述的阀体的横截面倒“凸”型，即阀体由两个直径大小不同的圆柱体同轴连接形成，且直径小的圆柱体位于直径大的圆柱体下方；所述的泄油孔3-5的始端位于阀体3中直径小的圆柱体外侧壁上。这样可以缩短泄油孔3-5的长度，方便泄油孔的加工。

图6为本实用新型的分体式控制阀安装在共轨喷油器中的结构和工作原理。控制阀部件103直接拧在喷油器体105中，控制阀的端面3-3，压在未淬火的平面104上，形成高压密封。电磁体铁螺套101将电磁铁102、调整垫片116安装在105上。

喷油器体105中装有半球座106，上面有进油节流孔112、控制阀芯107、控制套108、回位弹簧109。紧帽111将油嘴阀座110压在喷油器体105上。控制阀芯107的锥面116在回位弹簧109作用下压在油嘴阀座110的锥面117上。

电磁铁不通电时，高压燃油从进油孔113进入喷油器体105内，经进油节流孔112进入控制室114内，球阀关闭，控制阀芯107的锥面116，在高压燃油和回位弹簧109作用下压在油嘴阀座110的锥面117上。喷油器不喷油。

电磁铁通电时，电磁铁将衔铁吸上，球阀打开，控制室114内的高压燃油流进低压盛油糟3-4经过泄油孔3-5，回到油箱。控制室114内燃油压力下降，作用在控制阀芯107底部上的压力，克服回位弹簧109的压力，使控制阀芯107的锥面116，离开锥面117上。喷油器喷油。

Claims (6)

1.一种共轨喷油器分体式控制阀，其特征在于，它包括衔铁(1)、控制杆(2)、外侧壁设有螺纹的阀体(3)、阀座(6)，衔铁(1)位于控制杆(2)的上端，阀体(3)的下端面设有横截面为圆柱形的凹槽(10)，所述的凹槽(10)的中轴与阀体(3)的中轴重合，凹槽(10)的轮廓与阀座(6)的外轮廓吻合使得当阀座(6)插入凹槽(10)后，阀座(6)外轮廓与凹槽(10)内壁紧密贴合且阀座(6)下端面与阀体(3)下端面齐平；在阀座(6)与阀体(3)构成的整体结构中，依次设有相互联通的导向孔(3-2)、盛油槽(3-4)、出油节流孔(8)，导向孔(3-2)的始端位于阀体(3)上端面、出油节流孔(8)末端位于阀座(6)下端面；阀座(6)的外侧壁设有与盛油槽(3-4)联通的泄油孔(3-5)；所述的控制杆(2)插入导向孔(3-2)以及盛油槽(3-4)中。

2.根据权利要求1所述的共轨喷油器分体式控制阀，其特征在于：所述的导向孔(3-2)、盛油槽(3-4)的中轴与阀座(6)、阀体(3)构成的整体结构中轴重合，导向孔(3-2)和盛油槽(3-4)设置在阀体(3)中，导向孔(3-2)始端位于阀体(3)上端面，盛油槽(3-4)末端与凹槽(10)上端面齐平，导向孔(3-2)末端延伸至阀座(6)内，延伸至阀座(6)内的一段导向孔(3-2)的直径小于位于阀体(3)内的导向孔(3-2)直径，阀座(6)内的导向孔(3-2)与盛油槽(3-4)的下端面通过漏斗形锥面(9)过渡，锥面(9)的上端面与阀座(6)的上端面齐平，在控制杆的外周设有与锥面(9)紧密贴合的环形锥面(11)，在与漏斗形锥面外周围的盛油槽(3-4)下端面对应的阀座上端面上，设有出油节流孔(8)的始端，出油节流孔(8)的末端位于阀座(6)下端面的圆心处，泄油孔(3-5)的始端位于阀体(3)外侧壁上，泄油孔(3-5)的末端位于阀座(6)内的导向孔(3-2)侧壁上。

3.根据权利要求1所述的共轨喷油器分体式控制阀，其特征在于：导向孔(3-2)、盛油槽(3-4)、出油节流孔(8)的中轴与阀座(6)、阀体(3)构成的整体式结构的中轴重合，导向孔(3-2)和盛油槽(3-4)设置在阀体(3)上，导向孔(3-2)始端位于阀体(3)上端面，盛油槽(3-4)末端与凹槽(10)上端面齐平，出油节流孔(8)设置于阀座(6)内，且出油节流孔(8)与盛油槽(3-4)之间通过漏斗形锥面过度，所述的漏斗形锥面的上边沿与阀座(6)的上端面齐平；所述的泄油孔(3-5)的始端位于阀体(3)外侧壁上，泄油孔(3-5)的末端位于盛油槽(3-4)的侧壁上；

所述的控制杆(2)下端面设有开口朝下的限位凹槽(2-2)，所述限位凹槽(2-2)横截面为圆形且限位凹槽(2-2)中轴与控制杆(2)中轴重合，在限位凹槽(2-2)的底面设有以限位凹槽(2-2)横截面圆心同轴的环形槽(2-6)，所述环形槽(2-6)的外边直径与限位凹槽(2-2)横截面的直径相同，凹槽(10)结构环形槽(2-6)内的底面为平面A(2-1)，在限位凹槽(2-2)内设有冠球(5-2)，所述的冠球(5-2)为带有平面B(5-1)的冠球体，冠球(5-2)位于控制杆(2)和锥面之间并与锥面(9)紧贴，冠球(5-2)的平面B(5-1)与平面A(2-1)紧密贴合。

4.根据权利要求3所述的共轨喷油器分体式控制阀，其特征在于：限位凹槽(2-2)的直径大于冠球(5-2)直径0.05-0.5mm，限位凹槽(2-2)开口处所处的端面至平面A(2-1)的垂直距离大于平面B(5-1)圆心至冠球(5-2)球心距离0.2-0.5mm。

5.根据权利要求1或2或3所述的共轨喷油器分体式控制阀，其特征在于：所述的阀体的横截面倒“凸”型，即阀体由两个直径大小不同的圆柱体同轴连接形成，且直径小的圆柱体位于直径大的圆柱体下方；所述的泄油孔(3-5)的始端位于阀体(3)中直径小的圆柱体外侧壁上。

6.根据权利要求2所述的轨喷油器分体式控制阀，其特征在于：控制杆的外周设有的环形锥面(11)的角度大于与锥面(9)的角度。