CN203939610U - 高压共轨喷油器冠球控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压共轨喷油器冠球控制阀，它包括衔铁，控制杆，阀体，球座，阀座，所述衔铁设置在控制杆的上端，阀体设置在阀座上，控制杆穿过导向孔延伸至阀体内，它还包括冠球，冠球为带有平面B的冠球体，冠球设置在控制杆与阀座的出油节流孔之间且冠球紧贴阀座的高精度锥面，所述控制杆下端部设有开口朝下的凹槽结构，凹槽结构环形槽内的底面为平面A，冠球的平面B与平面A紧密贴合。本实用新型的目的在于提供一种可降低控制阀加工难度，并提高其加工精度的高压共轨喷油器冠球控制阀。本实用新型的优点在于：凹槽结构底面的环形槽设计，便于加工刀具的退刀；相比于内凹球面，凹槽结构环形槽内的平面A加工难度低，加工精度高。

Description

高压共轨喷油器冠球控制阀

技术领域

本实用新型属于电控燃油系统领域，特别是涉及一种柴油机燃油喷射系统中的高压共轨喷油器冠球控制阀。

背景技术

图1为现有的高压共轨喷油器球形控制阀结构(见CN200510086198.0)，它由衔铁1，控制杆2，阀体3，球座4，钢球5及阀座6组成，阀座6上加工有进油节流孔7，出油节流孔8，高精度锥面9，定位销10。阀体3中设有盛油糟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与喷油器体的高压油道接通。

由于控制阀控制高达160-220MPa的高压燃油，阀体3、控制杆2、锥面9都属于特别高精度的零件，加工要求很高,但是国内厂商由于采用进口的高精度内圆磨，加工精度已经得到保证。然而球座4的内凹球面的精度也很高，钢球5可在内凹球面内自由转动，球座4相对控制阀的端面可以自由移动，以便钢球5与锥面9对中。

国内加工的球座4，因内凹球面尺寸小，精度高，加工精度达不到要求，钢球5容易磨损，同时因为钢球5转动，与锥面9接触的密封面会变化，使密封不可靠，影响喷油器的供油性能。加工内凹球面的进口设备价格太高，国内一般工厂很难接受。目前球座4都用进口件。

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

本实用新型的目的在于提供一种可降低控制阀加工难度，并提高其加工精度的高压共轨喷油器冠球控制阀。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种高压共轨喷油器冠球控制阀，它包括衔铁，控制杆，阀体，球座，阀座，所述衔铁设置在控制杆的上端，阀体设置在阀座上，控制杆穿过导向孔延伸至阀体内，它还包括冠球，冠球为带有平面B的冠球体，冠球设置在控制杆与阀座的出油节流孔之间且冠球紧贴阀座的高精度锥面，所述控制杆下端部设有开口朝下的凹槽结构，所述凹槽结构横截面为圆形且凹槽结构中轴与控制杆中轴重合，在凹槽结构的底面设有与凹槽结构横截面圆心同轴的环形槽，所述环形槽的外边直径与凹槽结构横截面圆形直径相同，凹槽结构环形槽内的底面为平面A，冠球的平面B与平面A紧密贴合。

较之现有技术而言，本实用新型的优点在于：

1.凹槽结构底面的环形槽设计，便于加工刀具的退刀。

2.相比于内凹球面，凹槽结构环形槽内的平面A加工难度低，加工精度高，避免了放入凹槽结构内的冠球产生磨损。

3.凹槽结构内设有冠球，冠球上加工有平面B，平面B贴合在平面A上，冠球可以在凹槽结构内相对平面A移动，使冠球的球面与阀座上的锥面在各种工况下都能很好的对中密封。

4.相比于凹球面和钢球的配合方式，本实用新型冠球与阀座上锥面接触的球面是固定的，避免了因钢球转动，使钢球与锥面接触的密封面变化，使整个装置密封不可靠，同时冠球的球面与锥面接触面基本不变，冠球的球面与锥面接触面的磨损反而可以提高高压密封性。

附图说明

图1是现有的球形控制阀结构图。

图2是本实用新型一种高压共轨喷油器冠球控制阀实施例的结构示意图。

图3是图2中平底凹槽的结构示意图。

图4是图2中冠球的结构示意图。

图5是本实用新型第二种高压共轨喷油器冠球控制阀实施例的控制杆结构示意图。

图6是图5中A处放大图。

图7是本实用新型第三种高压共轨喷油器冠球控制阀实施例的控制杆结构示意图。

图8是图7中B处放大图。

图9是安装有本实用新型所提供的高压共轨喷油器冠球控制阀的喷油器的结构示意图。

标号说明：

1 衔铁、

2 控制杆、2-1平面A、2-2凹槽、2-3凸台、2-4凸台平面、2-5内孔、2-6环形槽、

3 阀体、3-1阀体端面、3-2导向孔、3-3端平面、3-4盛油糟、3-5泄油孔、3-6内端面、3-7泄油糟、3-8定位内孔、

4 球座、4-1凹球面、

5 钢球、5-1平面B、5-2冠球、

6 阀座、6-1阀座上平面、6-2定位外圆、

7 进油节流孔、8出油节流孔、9锥面、10定位销、11环套、

12 销、12-1销端平面、

13 螺纹、

101 电磁铁螺套、102电磁铁、103控制阀，104喷油器体内密封平面、105喷油器体、106密封球座、107控制阀芯、108控制阀套、109弹簧、110喷油嘴阀座、111喷油嘴紧帽、112进油节流孔’、113高压进油螺孔、114控制油腔、115调整垫片、116阀座锥面、117阀芯锥面、118回油孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本实用新型内容进行详细说明：

实施例1：

如图2和图4所示为本实用新型提供的一种高压共轨喷油器冠球控制阀的实施例示意图，它包括衔铁1，控制杆2，阀体3，球座4，阀座6，所述衔铁1设置在控制杆2的上端，阀体3设置在阀座6上，控制杆2穿过导向孔3-2延伸至阀体3内，它还包括冠球5-2，冠球5-2为带有平面B5-1的冠球体，冠球5-2设置在控制杆2与阀座6的出油节流孔8之间且冠球5-2紧贴阀座6的高精度锥面9，所述控制杆2下端部设有开口朝下的凹槽结构，所述凹槽结构横截面为圆形且凹槽结构中轴与控制杆2中轴重合，在凹槽结构的底面设有与凹槽结构横截面圆心同轴的环形槽2-6，所述环形槽2-6的外边直径与凹槽结构横截面圆形直径相同，凹槽结构环形槽2-6内的底面为平面A2-1，冠球5-2的平面B5-1与平面A2-1紧密贴合。

凹槽结构底面的环形槽设计，便于加工刀具退刀。

所述凹槽结构为控制杆2下端面上设有的凹槽2-2。

传统凹球面4-1与钢球5的配合方式，为了达到钢球5和锥面9在各种工况下都能很好的对中密封，是采用在控制杆2端面设置可自由移动的球座4，凹球面4-1设于球座4上。本实用新型取消了球座4，在控制杆2上加工一个凹槽2-2，所述凹槽2-2内底面为平面A2-1，相比于内凹球面4-1，平面加工难度低，加工精度高；凹槽2-2内设有配合平面A2-1的冠球5-2，冠球5-2上加工有平面B5-1，平面B5-1贴合在平面A2-1上，冠球5-2可以在凹槽2-2内相对平面A2-1平移动，使冠球5-2的球面与阀座6上的锥面9在各种工况下都能很好的对中密封。

采用凹球面4-1与钢球5的配合方式，钢球5可在凹球面4-1内随意转动，致使钢球5任意球面与凹球面4-1接触摩擦，如果凹球面4-1加工精度达不到要求，钢球5就容易磨损。此外，钢球5转动，与锥面9接触的密封面会变化，使密封不可靠，影响喷油器的供油性能。本实用新型采用内底面为平面的凹槽2-2与冠球5-2的配合方式，凹槽2-2内平面A2-1与冠球5-2上平面B5-1加工精度高，使上述两个平面接触磨损较少，同时，冠球5-2上与阀座锥面9接触的球面是固定的，使整个装置密封可靠。

冠球5-2的球面与锥面9接触面基本不变，冠球5-2的球面与锥面9接触面的磨损反而可以提高高压密封性。

凹槽结构横截面圆形直径大于冠球5-2直径0.05-0.5mm，凹槽结构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。

实施例2：

如图5和图6所示为本实用新型提供的一种高压共轨喷油器冠球控制阀的实施例示意图，它包括衔铁1，控制杆2，阀体3，球座4，阀座6，所述衔铁1设置在控制杆2的上端，阀体3设置在阀座6上，控制杆2穿过导向孔3-2延伸至阀体3内，它还包括冠球5-2，冠球5-2为带有平面B5-1的冠球体，冠球5-2设置在控制杆2与阀座6的出油节流孔8之间且冠球5-2紧贴阀座6的高精度锥面9，所述控制杆2下端部设有开口朝下的凹槽结构，所述凹槽结构横截面为圆形且凹槽结构中轴与控制杆2中轴重合，在凹槽结构的底面设有与凹槽结构横截面圆心同轴的环形槽2-6，所述环形槽2-6的外边直径与凹槽结构横截面圆形直径相同，凹槽结构环形槽2-6内的底面为平面A2-1，冠球5-2的平面B5-1与平面A2-1紧密贴合。

它还包括圆柱形凸台2-3和高度大于凸台2-3的环套11，所述的凸台2-3位于控制杆2下端面，凸台2-3的中轴与控制杆2的中轴重合，环套11的内部孔直径等于凸台2-3的直径且环套11套设于凸台2-3外围，所述凹槽结构为环套11超出凸台2-3部分的内部孔与凸台平面2-4形成的凹槽2-2。

将凹槽2-2分解成凸台2-3和环套11，凸台平面2-4即为凹槽2-2内平面A2-1，方便高精度平面的加工，相比于在凹槽2-2内直接加工平面，加工难度大大降低。

凹槽结构横截面圆形直径大于冠球5-2直径0.05-0.5mm，凹槽结构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。

实施例3：

如图7和图8所示为本实用新型提供的一种高压共轨喷油器冠球控制阀的实施例示意图，它包括衔铁1，控制杆2，阀体3，球座4，阀座6，所述衔铁1设置在控制杆2的上端，阀体3设置在阀座6上，控制杆2穿过导向孔3-2延伸至阀体3内，它还包括冠球5-2，冠球5-2为带有平面B5-1的冠球体，冠球5-2设置在控制杆2与阀座6的出油节流孔8之间且冠球5-2紧贴阀座6的高精度锥面9，所述控制杆2下端部设有开口朝下的凹槽结构，所述凹槽结构横截面为圆形且凹槽结构中轴与控制杆2中轴重合，在凹槽结构的底面设有与凹槽结构横截面圆心同轴的环形槽2-6，所述环形槽2-6的外边直径与凹槽结构横截面圆形直径相同，凹槽结构环形槽2-6内的底面为平面A2-1，冠球5-2的平面B5-1与平面A2-1紧密贴合。

它还包括内孔2-5和长度小于内孔2-5深度的销12，所述的销12插入内孔2-5最深处且销12的外轮廓与内孔2-5被销12填充处的内轮廓相吻合，所述的凹槽结构为内孔2-5未被销12填充的空间与销端平面12-1形成的凹槽2-2。

将凹槽2-2分解成内孔2-5和销12，销端平面12-1即为凹槽2-2内平面A2-1，方便高精度平面的加工，相比于在凹槽2-2内直接加工平面，加工难度大大降低。

凹槽结构横截面圆形直径大于冠球5-2直径0.05-0.5mm，凹槽结构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。

图9为本实用新型的冠球控制阀安装在共轨喷油器中的结构和工作原理。控制阀103直接拧在喷油器体105中，端平面3-3压在未淬火的喷油器体105内密封平面104上，形成高压密封。电磁铁螺套101将电磁铁102、调整垫片115安装在喷油器体105上。

喷油器体105中装有密封球座106上面有进油节流孔’112、控制阀芯107、控制阀套108、回位弹簧109。喷油嘴紧帽111将喷油嘴阀座110压在喷油器体105上。控制阀芯107的阀座锥面116在回位弹簧109作用下压在喷油嘴阀座110的阀芯锥面117上。

电磁铁102不通电时，高压燃油从高压进油螺孔113进入喷油器体105内，经进油节流孔’112进入控制油腔114内，冠球5-2关闭，控制阀芯107的阀座锥面116，在高压燃油和回位弹簧109作用下压在喷油嘴阀座110的阀芯锥面117上，喷油器不喷油。

电磁铁102通电时，电磁铁102将衔铁1吸上，冠球5-2打开，控制油腔114内的高压燃油流进低压盛油糟3-4经过泄油孔3-5，经回油孔118回到油箱。控制油腔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的阀座锥面116离开阀芯锥面117，喷油器喷油。

Claims (5)

1.一种高压共轨喷油器冠球控制阀，它包括衔铁(1)，控制杆(2)，阀体(3)，球座(4)，阀座(6)，所述衔铁(1)设置在控制杆(2)的上端，阀体(3)设置在阀座(6)上，控制杆(2)穿过导向孔(3-2)延伸至阀体(3)内，其特征在于：它还包括冠球(5-2)，冠球(5-2)为带有平面B(5-1)的冠球体，冠球(5-2)设置在控制杆(2)与阀座(6)的出油节流孔(8)之间且冠球(5-2)紧贴阀座(6)的高精度锥面(9)，所述控制杆(2)下端部设有开口朝下的凹槽结构，所述凹槽结构横截面为圆形且凹槽结构中轴与控制杆(2)中轴重合，在凹槽结构的底面设有与凹槽结构横截面圆心同轴的环形槽(2-6)，所述环形槽(2-6)的外边直径与凹槽结构横截面圆形直径相同，凹槽结构环形槽(2-6)内的底面为平面A(2-1)，冠球(5-2)的平面B(5-1)与平面A(2-1)紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的高压共轨喷油器冠球控制阀，其特征在于：所述凹槽结构为控制杆(2)下端面上设有的凹槽(2-2)。

3.根据权利要求1所述的高压共轨喷油器冠球控制阀，其特征在于：它还包括圆柱形凸台(2-3)和高度大于凸台(2-3)的环套(11)，所述的凸台(2-3)位于控制杆(2)下端面，凸台(2-3)的中轴与控制杆(2)的中轴重合，环套(11)的内部孔直径等于凸台(2-3)的直径且环套(11)套设于凸台(2-3)外围，所述凹槽结构为环套(11)超出凸台(2-3)部分的内部孔与凸台平面(2-4)形成的凹槽(2-2)。

4.根据权利要求1所述的高压共轨喷油器冠球控制阀，其特征在于：它还包括内孔(2-5)和长度小于内孔(2-5)深度的销(12)，所述的销(12)插入内孔(2-5)最深处且销(12)的外轮廓与内孔(2-5)被销(12)填充处的内轮廓相吻合，所述的凹槽结构为内孔(2-5)未被销(12)填充的空间与销端平面(12-1)形成的凹槽(2-2)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的高压共轨喷油器冠球控制阀，其特征在于：凹槽结构横截面圆形直径大于冠球(5-2)直径0.05-0.5mm，凹槽结构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。