CN204163883U - 天然气喷射阀 - Google Patents

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杨剑
黄波
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邓闳
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Abstract

本实用新型公开了一种天然气喷射阀，包括阀芯、阀芯壳体、线圈组件、进气嘴、出气嘴、弹簧和限位芯棒，其中线圈组件包括线圈和线圈骨架，所述阀芯壳体一端与出气嘴连接，另一端与进气嘴连接且位于线圈组件内，所述阀芯安装在阀芯壳体内，所述限位芯棒安装在进气嘴内且与进气嘴过盈配合，所述弹簧一端抵在限位芯棒上，另一端抵在阀芯上，所述阀芯的外径为4-10mm，所述阀芯壳体与进气嘴的连接处设有阻磁环。本实用新型通过对喷射阀中阀芯结构和磁路进行改进，不但提高了喷射阀的工作压力和气体流量，而且保证了整个喷射阀的气密性和阀芯开启和关闭的响应特性。

Description

天然气喷射阀
技术领域
本实用新型涉及发动机燃料供给系统，具体属于一种针对重型柴油发动机改装的天然气喷射阀。
背景技术
天然气作为发动机的一种新能源，能够有效地降低车辆的排放，减少污染，节约成本。天然气喷射阀属于发动机燃料供给部分的关键部件，其主要的作用就是定时定量为发动机提供燃料补给。
目前，市场上的天然气喷射阀供应商主要包括KEIHIN和Bosch，其中KEIHIN的天然气喷射阀工作最大压力为4Bar，流量小，而Bosch的天然气喷射阀工作压力为7Bar，流量也较小，这些喷射阀由于自身特性的限制都只适合于中小排量的车型。在重型柴油发动机改装的大排量车型中，要求天然气喷射阀工作压力大、体积小、流量需求大、密封性好且响应快，前述喷射阀根本无法适用，而目前这种天然气喷射阀在国内也尚属空白。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于改装的重型柴油发动机的工作压力大、气体流量大、密封性好且响应快的天然气喷射阀。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的天然气喷射阀，包括阀芯、阀芯壳体、线圈组件、进气嘴、出气嘴、弹簧和限位芯棒，其中线圈组件包括线圈和线圈骨架，所述阀芯壳体一端与出气嘴连接，另一端与进气嘴连接且位于线圈组件内，所述阀芯安装在阀芯壳体内，所述限位芯棒安装在进气嘴内且与进气嘴过盈配合，所述弹簧一端抵在限位芯棒上，另一端抵在阀芯上，所述阀芯的外径为4-10mm，所述阀芯壳体与进气嘴的连接处设有阻磁环。
在上述结构中，阻磁环、阀芯壳体、进气嘴通过激光焊接在一起，且位于线圈骨架的内腔内，保证了气密性，同时阻磁环改变了磁路的路径方向，使磁路更多地经过阀芯，有效地提高阀芯的电磁力。
在上述结构中，阀芯的两个端面硫化有橡胶垫，线圈断电时阀芯一端的橡胶垫与出气嘴接触，线圈通电时阀芯另一端的橡胶垫与进气嘴接触。更佳的，所述阀芯靠近进气嘴的端面在轴线方向上位于线圈的中间位置。
在上述结构中，与阀芯壳体内腔接触的阀芯外表面具有耐磨涂层。
在上述结构中，所述阀芯壳体和出气嘴通过激光焊接，保证气密性。
其中，所述阻磁环由非导磁材料制成。
此外，线圈组件安装在线圈外壳内，该线圈外壳与阀芯壳体过盈装配在一起。
其中，阀芯靠近出气嘴的一侧设有四个侧向孔。
本实用新型通过对喷射阀中阀芯结构和磁路进行改进，不但提高了喷射阀的工作压力和气体流量，而且保证了整个喷射阀的气密性和阀芯开启的响应特性。
附图说明
图1是本实用新型的天然气喷射阀的剖视图；
图2是本实用新型中天然气喷射阀的阀芯的结构示意图；
图3是本实用新型中天然气喷射阀的出气嘴的结构示意图；
图4是本实用新型中天然气喷射阀的进气嘴、阀芯壳体和阻磁环的装配示意图。
其中附图标记说明如下：
1为出气嘴；2为阀芯壳体；3为阀芯；31为第一橡胶垫；32为第二橡胶垫；33为侧向孔；4为线圈组件；5为电气插头组件；6为线圈外壳、7为进气嘴；8为限位芯棒；9为弹簧；10为阻磁环。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型提供的天然气喷射阀，如图1所示，包括阀芯3、阀芯壳体2、线圈组件4、线圈外壳6、进气嘴7、出气嘴1、弹簧9和限位芯棒8，线圈组件4包括线圈和线圈骨架且安装在线圈外壳6内，该线圈外壳6与阀芯壳体2过盈装配在一起。进气嘴7和出气嘴1设有轴向通孔，保证气体流通。阀芯3具有轴向盲孔，其靠近出气嘴1的一端设有与轴向盲孔相连通的四个对称的侧向孔33。
阀芯壳体2一端与出气嘴1连接，另一端与进气嘴2连接且位于线圈组件4内。其中，阀芯壳体2与进气嘴7的连接处设有非导磁材料制成的阻磁环10，如图4所示，阻磁环10、阀芯壳体2、进气嘴7通过激光焊接为一体，同时阀芯壳体2与出气嘴1也通过激光焊接，这样保证了气密性，而且阻磁环改变了磁路的路径方向，使磁路更多地经过阀芯，从而有效地提高阀芯的电磁力。
阀芯3安装在阀芯壳体2内，与阀芯壳体2内腔接触的阀芯3外表面具有耐磨涂层，降低了阀芯3与阀芯壳体2的摩擦阻力，使得阀芯3运动更灵活，响应快速；同时，减小阀芯3的磨损，提高阀芯3的寿命。阀芯3的两个端面硫化有橡胶垫31、32，如图2所示，线圈断电时，阀芯3在弹簧力和背压力的作用下实现关闭，阀芯3靠近出气嘴1的第一橡胶垫31抵压在出气嘴1上，第一橡胶垫31保证了阀芯关闭的密封性，同时吸收振动，当线圈通电时，阀芯3在电磁力的作用下克服背压力、弹簧力等负载实现开启，阀芯3靠近进气嘴7的第二橡胶垫32抵在进气嘴7上，第二橡胶垫32对阀芯3的开启动作起到缓冲作用，避免振动噪音，有效地减小阀芯所受的冲击力，从而提高阀芯的耐久性。此外，阀芯3靠近进气嘴7的端面在轴线方向上位于线圈的中间位置附近，因为这样线圈通电时阀芯受到的电磁力最大。
限位芯棒8安装在进气嘴7内且与进气嘴7过盈配合，所述弹簧9一端抵在限位芯棒8上，另一端抵在阀芯3上。
在上述结构中，阀芯的外径尺寸为4-10mm，由于阀芯所受的电磁力与阀芯外径R成线性关系，但是阀芯的惯性质量也随着阀芯外径R的增加而增加，因此阀芯的外径尺寸存在相对优化的范围(阀芯加速度较大)，以保证阀芯开启过程中的响应特性。
此外，当线圈通电阀芯开启时，如图3所示，出气嘴1的轴向通孔为进气嘴7和出气嘴1之间的固定的最小流道，该最小通道不受其他零部件装配的影响，保证了流量与时间的线性关系问题。
该喷射阀的进气阀7、阀芯壳体2和线圈组件4通过塑封套连接，该塑封套内设有电气插头组件5。工作时，将电气插头组件5与外接电源连接，通过控制外接电源的通断控制线圈组件的线圈的电流通断，从而控制阀芯的开启关闭实现整个喷射阀的通断。
在本实用新型的天然气喷射阀中，阀芯的外径尺寸优化，可以保证阀芯开启的快速响应，同时改进喷射阀的磁路结构，通过增加线圈匝数、提高线圈的峰值电流可以提高阀芯的电磁力，使得该喷射阀的工作压力可以提高到8Bar、流量大于500L/min，满足改装的重型柴油发动机对喷射阀的工作要求。
以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，该实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，其并非对本实用新型进行限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下通过任何修改、等同替换、改进等方式所获得的所有其它实施例，均应视为在本实用新型所保护的技术范畴内。

Claims (9)

1.一种天然气喷射阀，其特征在于：包括阀芯、阀芯壳体、线圈组件、进气嘴、出气嘴、弹簧和限位芯棒，其中线圈组件包括线圈和线圈骨架，所述阀芯壳体一端与出气嘴连接，另一端与进气嘴连接且位于线圈组件内，所述阀芯安装在阀芯壳体内，所述限位芯棒安装在进气嘴内且与进气嘴过盈配合，所述弹簧一端抵在限位芯棒上，另一端抵在阀芯上，所述阀芯的外径为4-10mm，所述阀芯壳体与进气嘴的连接处设有阻磁环。
2.根据权利要求1所述的天然气喷射阀，其特征在于：所述阻磁环、阀芯壳体、进气嘴通过激光焊接在一起，且位于线圈骨架的内腔内。
3.根据权利要求1所述的天然气喷射阀，其特征在于：所述阀芯的两个端面硫化有橡胶垫，线圈断电时阀芯一端的橡胶垫与出气嘴接触，线圈通电时阀芯另一端的橡胶垫与进气嘴接触。
4.根据权利要求3所述的天然气喷射阀，其特征在于：所述阀芯靠近进气嘴的端面在轴线方向上位于线圈的中间位置。
5.根据权利要求1所述的天然气喷射阀，其特征在于：所述与阀芯壳体内腔接触的阀芯外表面具有耐磨涂层。
6.根据权利要求1所述的天然气喷射阀，其特征在于：所述阀芯壳体和出气嘴通过激光焊接。
7.根据权利要求1所述的天然气喷射阀，其特征在于：所述阻磁环由非导磁材料制成。
8.根据权利要求1所述的天然气喷射阀，其特征在于：所述线圈组件安装在线圈外壳内，该线圈外壳与阀芯壳体过盈装配在一起。
9.根据权利要求1所述的天然气喷射阀，其特征在于：所述阀芯靠近出气嘴的一侧设有四个侧向孔。
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