CN205445855U - 一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，包括喷油器体，安装在喷油器体上的电磁阀、控制阀偶件和喷油嘴偶件。控制阀偶件包括安装在喷油器体内的控制阀体。控制阀体的上部制有回油节流孔。回油节流孔的外部制有锥形控制腔，锥形控制腔内设有控制回油节流孔开闭的钢球和球座。电磁阀内设有控制球座压紧钢球的衔铁组件。衔铁组件包括与电磁阀耦合的电枢轴、与电枢轴下部滑动配合的导向套、套设于电枢轴外并与喷油器体内壁相配合的压紧螺钉。压紧螺钉与电枢轴之间套设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的下端与导向套相配合，上端与固定在电枢轴上的衔铁相配合。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机燃油喷射系统，具体地说是一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器。
背景技术
随着全球人类对柴油机排放和经济性要求的日益提高，传统机械式柴油机燃油喷射系统已经无法满足现有需求。电控技术的发展推进柴油机燃油喷射系统三次飞跃发展，其中高压共轨燃油喷射系统实现了高压喷射、独立喷油正时、喷油速率等柔性控制，改善了经济性，提高了动力性和可靠性，将成为电控柴油机燃油喷射系统的发展趋势。目前，国内高压共轨电控喷油器生产厂家，其衔铁组件都采用以下结构：衔铁与电枢轴的配合为间隙配合；电枢轴上端制有一处槽，槽中放置一片开口挡圈，开口挡圈外放上防窜动套筒。装配时，先把导向套和电枢轴放入喷油器体中，然后旋入压紧螺钉，接着放入缓冲弹簧和衔铁，在电枢轴的槽中插入开口挡圈，最后放入防窜动套筒。此结构，存在以下缺点：1、零件多，制造成本高。2、装配复杂。3、衔铁端面与导向中孔的垂直度要求高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，通过优化喷油器结构，提高了经济性、动力性和可靠性。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，包括喷油器体，安装在喷油器体上的电磁阀、控制阀偶件和喷油嘴偶件。控制阀偶件包括安装在喷油器体内的控制阀体。控制阀体的上部制有回油节流孔。回油节流孔的外部制有锥形控制腔，锥形控制腔内设有控制回油节流孔开闭的钢球和球座。电磁阀内设有控制球座压紧钢球的衔铁组件。衔铁组件包括与电磁阀耦合的电枢轴、与电枢轴下部滑动配合的导向套、套设于电枢轴外并与喷油器体内壁相配合的压紧螺钉。压紧螺钉与电枢轴之间套设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的下端与导向套相配合，上端与固定在电枢轴上的衔铁相配合。
为优化上述技术方案，本实用新型还包括以下改进的技术方案。
上述的导向套具有一体制成的导向轴套和导向底座，导向轴套制有与电枢轴外圆间隙配合的导向孔。衔铁具有一体制成的衔铁轴套和衔铁座，衔铁轴套制有与电枢轴过盈配合的安装轴孔。衔铁的上端面与电枢轴激光焊接固定。电枢轴焊接处制有一圈焊接槽。
上述电枢轴的下部制有直径增大的阶梯轴，阶梯轴的下端与球座相配合。衔铁轴套与阶梯轴的间隔距离大于导向轴套的高度。
上述压紧螺钉的外壁制有外螺纹，压紧螺钉的底部与导向底座相配合。在压紧螺钉的轴心制有安装缓冲弹簧和电枢轴的安装腔。
上述压紧螺钉上端面制有3个拧紧孔。衔铁座在拧紧孔的上方制有扇形开口。扇形开口的根部制有半椭圆槽。
上述导向底座的底面与控制阀体的顶面之间设置有衔铁升程调整垫圈。
上述的电磁阀体通过电磁阀紧帽与喷油器体相连接。在电磁阀体与喷油器体之间的配合面安装有空气隙调整垫圈。
上述控制阀体的内部制有与回油节流孔相连通的阀控制室，控制阀体的侧壁制有与阀控制室相连通的进油节流孔。阀控制室内滑动设置有控制活塞。
上述的喷油嘴偶件包括位于喷油器体端部的针阀体。针阀体制有与进油接头相连通的喷油嘴内腔，喷油嘴内腔滑动设置有针阀。针阀的上端与控制活塞相配合。喷油器体内腔设置有油嘴弹簧，油嘴弹簧与针阀上端的弹簧座相配合。
上述喷油器体的侧壁连接有进油接头，进油接头的内部制有与进油节流孔相连通的第一进油通道和与喷油嘴内腔相连通的第二进油通道。
与现有技术相比，本实用新型设计合理，调整方便，能根据ECU发出的电信号控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油时刻、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室内，实现了高压喷射、独立喷油正时、喷油速率等柔性控制，改善了经济性，提高了动力性和可靠性，并具有以下优点：
1.衔铁组件中的电枢轴和衔铁采用激光焊接技术，取消了常规结构设计中的挡圈和防窜动套筒，结构得到简化，并且装配方便；
2.衔铁组件中有缓冲弹簧，使得衔铁由电枢轴带着一起向下运动时，钢球的落座没有较大的向下冲击力；
3.衔铁组件中压紧螺钉上端面制有3个拧紧孔，便于拧紧衔铁组件；
4.控制阀偶件和衔铁组件之间加有衔铁升程调整垫圈，保证衔铁的升程，同时降低了控制阀偶件和衔铁组件的接合面加工精度，因此进一步降低了生产成本；
5.衔铁组件和电磁阀之间加有空气隙调整垫圈，保证衔铁上端面与电磁阀中的铁芯下端面之间的空气隙，同时降低了衔铁组件和电磁阀偶件的接合面加工精度，因此进一步降低了生产成本；
6.喷油器体和进油接头组件之间加有进油接头密封圈，降低了喷油器体和进油接头的接合面加工精度，因此进一步降低了生产成本；
7.喷油器体下端外圆处加有O型密封圈，防止垃圾进入柴油机气缸。
附图说明
图1是本实用新型实施例的剖视结构示意图。
图2是图1中衔铁组件的剖视结构示意图。
图3是图2的俯视结构示意图。
图4是图1中电磁阀体部分的剖视结构示意图。
图5是图1中控制阀偶件的剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
图1至图5所示为本实用新型的结构示意图。
其中的附图标记为：喷油器体1、O型密封圈11、空气隙调整垫圈12、支撑环13、油嘴弹簧调整垫圈14、油嘴弹簧15、弹簧座16、定位销17、电磁阀体2、电磁铁端盖21、电磁铁弹簧调整垫圈22、电磁铁弹簧23、电磁阀紧帽24、铁芯25、电磁阀安装座26、控制阀体3、回油节流孔3a、进油节流孔3b、控制活塞31、钢球32、球座33、衔铁升程调整垫圈34、阀体密封圈35、阀控制室36、锥形控制腔37、针阀体4、针阀41、喷油嘴内腔42、喷油嘴紧帽43、喷油嘴密封垫圈44、进油接头5、滤油芯子51、进油接头密封圈52、衔铁6、衔铁轴套6a、衔铁座6b、扇形开口6c、半椭圆槽6d、电枢轴61、焊接槽61a、阶梯轴61b、压紧螺钉62、外螺纹62a、拧紧孔62b、缓冲弹簧63、导向套64、导向轴套64a、导向底座64b。
本实用新型的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，包括喷油器体1，安装在喷油器体1上的电磁阀、控制阀偶件和喷油嘴偶件。
控制阀偶件包括安装在喷油器体1内的控制阀体3。控制阀体3的上部制有回油节流孔3a。回油节流孔3a的外部制有锥形控制腔37，锥形控制腔37内设有控制回油节流孔3a开闭的钢球32和球座33。
电磁阀内设有控制球座33压紧钢球32的衔铁组件。衔铁组件包括与电磁阀耦合的电枢轴61、与电枢轴61下部滑动配合的导向套64、套设于电枢轴61外并与喷油器体1内壁相配合的压紧螺钉62。压紧螺钉62与电枢轴61之间套设有缓冲弹簧63，缓冲弹簧63的下端与导向套64相配合，上端与固定在电枢轴61上的衔铁6相配合。
导向套64具有一体制成的导向轴套64a和导向底座64b，导向轴套64a制有与电枢轴61外圆间隙配合的导向孔。衔铁6具有一体制成的衔铁轴套6a和衔铁座6b，衔铁轴套6a制有与电枢轴61过盈配合的安装轴孔。衔铁6的上端面与电枢轴61激光焊接固定。电枢轴61焊接处制有一圈焊接槽61a。
电枢轴61的下部制有直径增大的阶梯轴61b，阶梯轴61b的下端与球座33相配合。衔铁轴套6a与阶梯轴61b的间隔距离大于导向轴套64a的高度。
压紧螺钉62的外壁制有外螺纹62a，压紧螺钉62的底部与导向底座64b相配合。在压紧螺钉62的轴心制有安装缓冲弹簧63和电枢轴61的安装腔。
压紧螺钉62上端面制有3个拧紧孔62b。衔铁座6b在拧紧孔62b的上方制有扇形开口6c。扇形开口6c的根部制有半椭圆槽6d。
导向底座64b的底面与控制阀体3的顶面之间设置有衔铁升程调整垫圈34。
电磁阀体2通过电磁阀紧帽24与喷油器体1相连接。在电磁阀体2与喷油器体1之间的配合面安装有空气隙调整垫圈12。
在电磁阀体2内固定有铁芯25。电枢轴61的上部滑动设置在铁芯25的内腔中。铁芯25的上部设置有电磁阀安装座26，电磁阀安装座26通过电磁铁端盖21固定在电磁阀体2上。电磁阀安装座26内设置有电磁铁弹簧23。电磁铁弹簧23的上端与电磁阀安装座26内的电磁铁弹簧调整垫圈22相配合，下端与电枢轴61相配合。
控制阀体3的内部制有与回油节流孔3a相连通的阀控制室36，控制阀体3的侧壁制有与阀控制室36相连通的进油节流孔3b。阀控制室36内滑动设置有控制活塞31。
喷油嘴偶件包括位于喷油器体1端部的针阀体4。针阀体4制有与进油接头5相连通的喷油嘴内腔42，喷油嘴内腔42滑动设置有针阀41。针阀41的上端与控制活塞31相配合。喷油器体1内腔设置有油嘴弹簧15，油嘴弹簧15与针阀41上端的弹簧座16相配合。
喷油器体1的内腔设置有与油嘴弹簧15上端相配合的油嘴弹簧调整垫圈14。
喷油器体1的内腔中制有支撑环13，支撑环13上设置有与控制阀体3相配合的阀体密封圈35。喷油器体1的外壁安装有O型密封圈11。
喷油器体1与针阀体4的连接面设置有定位销17。在针阀体4的外部安装有喷油嘴紧帽43。喷油嘴紧帽43的下端安装有喷油嘴密封垫圈44。
喷油器体1的侧壁连接有进油接头5，进油接头5的内部制有与进油节流孔3b相连通的第一进油通道和与喷油嘴内腔42相连通的第二进油通道。
进油接头5内安装有滤油芯子51。进油接头5与喷油器体1的连接面设置有进油接头密封圈52。
本实用新型的高压共轨电控喷油器在安装时，先在喷油器体1上端内腔中压入支撑环13和阀体密封圈35，然后压入控制阀偶件。控制阀偶件上端依次放入钢球32、球座33、衔铁升程调整垫圈34，旋入衔铁组件并拧紧。喷油器体1下端内腔中依次放入油嘴弹簧调整垫圈14、油嘴弹簧15和弹簧座16，喷油嘴偶件通过定位销17与喷油器体1定位，然后旋入喷油嘴紧帽43并拧紧。喷油器体1上端内腔中放入空气隙调整垫圈12，衔铁组件中的电枢轴61上端放入电磁铁弹簧23，电磁阀安装座26内腔中放入电磁铁弹簧调整垫圈22，电磁阀体2通过电磁阀紧帽24与喷油器体1螺纹连接。喷油器体1外侧内腔内放入进油接头密封圈52，旋入进油接头5并拧紧。
油嘴弹簧15的预紧力通过油嘴弹簧调整垫圈14来调整。电磁铁弹簧23的预紧力通过电磁铁弹簧调整垫圈22来调整。衔铁6的行程通过衔铁升程调整垫圈34来调整。衔铁组件中的衔铁6上端面与电磁阀中的铁芯25下端面之间的空气隙，通过空气隙调整垫圈12来调整。
试验合格后，在喷油器体1上套上O型密封圈11，喷油嘴偶件上套上喷油嘴密封垫圈44。
本实用新型的高压共轨电控喷油器，在柴油机和高压泵工作时，高压共轨电控喷油器的工作可分为4个状态：喷油器关闭、喷油器打开、喷油器完全打开、喷油器关闭。该工作状态是通过喷油器构件上力的分配产生的。柴油机不工作和高压油轨中没有压力时，高压共轨电控喷油器中的油嘴弹簧15将喷油嘴偶件关闭。
在喷油器关闭状态：电磁阀在静止状态不被控制，因此是关闭的；控制阀偶件中的回油节流孔3a关闭时，钢球32通过电磁铁弹簧23压在锥形控制腔37的座面上。阀控制室36内建立起共轨高压，同样的压力也存在于喷油器的内腔容积中。共轨压力在控制活塞31上施加的力和油嘴弹簧15的弹簧力使针阀41不能克服作用在其承压面上的开启压力而处于关闭状态。
喷油器打开喷油开始：一旦电磁阀的电磁线圈通入吸动电流，电磁线圈的吸力大于电磁铁弹簧23的弹簧力，衔铁6上升，回油节流孔3a打开，燃油从阀控制室36流入其上面的空腔，并经回油通道返回油箱，使阀控制室36内的压力下降，而进油节流孔3b可防止压力完全平衡，导致阀控制室36内的压力小于喷油嘴内腔42容积中的压力，从而针阀41被打开，开始喷油。
喷油器完全打开状态：针阀41的开启速度取决于进油节流孔3b、回油节流孔3a之间的流量差。控制活塞31达到其上期限位置，并在该处固定在回油节流孔3a、进油节流孔3b之间的燃油垫上。此时喷油器完全打开，燃油以近似共轨压力喷入燃烧室。喷油器上的力分布大致等于开启阶段中的力分布。
喷油器关闭状态：如果电磁阀控制电流结束，则衔铁6在电磁铁弹簧23的弹簧力作用下向下将钢球32压在回油节流孔3a上，关闭控制阀回油节流孔3a。虽然衔铁6由电枢轴61带着一起向下运动，但它是压着缓冲弹簧63一起向下运动的，因此，钢球32的落座没有较大的向下冲击力。由于回油节流孔3a的关闭，进油节流孔3b的进油又使阀控制室36中建立起与共轨中相同的压力，从而使作用在控制活塞31上的力增加，再加上油嘴弹簧15的弹簧力，超过了喷油嘴内腔42中的液压力，于是针阀41关闭，喷油结束。
本实用新型的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。
Claims (10)
1.一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，包括喷油器体(1)，安装在喷油器体(1)上的电磁阀、控制阀偶件和喷油嘴偶件，其特征是：所述的控制阀偶件包括安装在喷油器体(1)内的控制阀体(3)；所述控制阀体(3)的上部制有回油节流孔(3a)；所述回油节流孔(3a)的外部制有锥形控制腔(37)，所述的锥形控制腔(37)内设有控制回油节流孔(3a)开闭的钢球(32)和球座(33)；所述的电磁阀内设有控制球座(33)压紧所述钢球(32)的衔铁组件；所述的衔铁组件包括与电磁阀耦合的电枢轴(61)、与电枢轴(61)下部滑动配合的导向套(64)、套设于电枢轴(61)外并与喷油器体(1)内壁相配合的压紧螺钉(62)；所述的压紧螺钉(62)与电枢轴(61)之间套设有缓冲弹簧(63)，所述缓冲弹簧(63)的下端与导向套(64)相配合，上端与固定在电枢轴(61)上的衔铁(6)相配合。
2.根据权利要求1所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述的导向套(64)具有一体制成的导向轴套(64a)和导向底座(64b)，所述的导向轴套(64a)制有与电枢轴(61)外圆间隙配合的导向孔；所述的衔铁(6)具有一体制成的衔铁轴套(6a)和衔铁座(6b)，所述的衔铁轴套(6a)制有与电枢轴(61)过盈配合的安装轴孔；所述衔铁(6)的上端面与电枢轴(61)激光焊接固定；所述的电枢轴(61)焊接处制有一圈焊接槽(61a)。
3.根据权利要求2所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述电枢轴(61)的下部制有直径增大的阶梯轴(61b)，阶梯轴(61b)的下端与所述的球座(33)相配合；所述衔铁轴套(6a)与阶梯轴(61b)的间隔距离大于导向轴套(64a)的高度。
4.根据权利要求3所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述的压紧螺钉(62)的外壁制有外螺纹(62a)，压紧螺钉(62)的底部与导向底座(64b)相配合；在压紧螺钉(62)的轴心制有安装缓冲弹簧(63)和电枢轴(61)的安装腔。
5.根据权利要求4所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述的压紧螺钉(62)上端面制有3个拧紧孔(62b)；所述的衔铁座(6b)在拧紧孔(62b)的上方制有扇形开口(6c)；所述的扇形开口(6c)的根部制有半椭圆槽(6d)。
6.根据权利要求5所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述导向底座(64b)的底面与控制阀体(3)的顶面之间设置有衔铁升程调整垫圈(34)。
7.根据权利要求6所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述的电磁阀体(2)通过电磁阀紧帽(24)与所述的喷油器体(1)相连接；在电磁阀体(2)与喷油器体(1)之间的配合面安装有空气隙调整垫圈(12)。
8.根据权利要求7所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述的控制阀体(3)的内部制有与所述的回油节流孔(3a)相连通的阀控制室(36)，控制阀体(3)的侧壁制有与所述阀控制室(36)相连通的进油节流孔(3b)；所述的阀控制室(36)内滑动设置有控制活塞(31)。
9.根据权利要求8所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述的喷油嘴偶件包括位于喷油器体(1)端部的针阀体(4)；所述的针阀体(4)制有与进油接头(5)相连通的喷油嘴内腔(42)，所述的喷油嘴内腔(42)滑动设置有针阀(41)；所述针阀(41)的上端与所述的控制活塞(31)相配合；所述的喷油器体(1)内腔设置有油嘴弹簧(15)，所述的油嘴弹簧(15)与针阀(41)上端的弹簧座(16)相配合。
10.根据权利要求9所述的一种具有新型衔铁组件的高压共轨电控喷油器，其特征是：所述喷油器体(1)的侧壁连接有进油接头(5)，所述进油接头(5)的内部制有与进油节流孔(3b)相连通的第一进油通道和与喷油嘴内腔(42)相连通的第二进油通道。
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| CN115234417A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-25 | 重庆红江机械有限责任公司 | 一种平面控制阀 |
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