CN206816406U - 一种组合式双压电燃气喷射阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种组合式双压电燃气喷射阀，通过两个压电晶体独立控制各自的阀芯组合体的运动，可以快速实现单阀芯或双阀芯抬起时燃气喷射的切换，燃气喷射灵活性高，保证了燃气喷射阀对燃气喷射的控制精度的同时，满足内燃机不同功率时对燃气喷射量的不同需求，单压电晶体通电可实现小功率输出，双压电晶体同时通电可实现大功率输出；将压电晶体作为驱动元件，有效提高了燃气喷射阀的响应速度，通过压电晶体的不同电流驱动方式，实现了燃气喷射阀的升程可变；采用带有稳压腔的阀座结构，其能够有效抑制了燃气喷射阀内部燃气压力的波动，保证了燃气喷射阀喷气压力的稳定性。

Description

一种组合式双压电燃气喷射阀

技术领域

本实用新型涉及的是一种燃气喷射阀，具体地说是气体机和双燃料内燃机上的燃气喷射阀。

背景技术

随着化石能源的日益消耗、排放法规的日益严格，节能减排已然成为内燃机行业发展的必然趋势，寻找一种可供利用的替代能源是推进节能减排的一种有效方式，天然气因其自身的储量丰富、价格低廉、燃烧清洁等优点，成为最具发展前景的能源，将天然气等气体燃料作为主燃料的内燃机的发展成为了内燃机行业中的研究热点。燃气喷射阀作为内燃机供气系统中的重要执行部件，其性能的优劣对内燃机工作特性影响显著。目前来看，在内燃机全工况工作过程中，单缸功率范围广，适用于大流量的燃气喷射阀对于小流量燃气喷射的控制精度不高，不满足内燃机在部分负荷时对燃气喷射的控制精度要求，适用于小流量的燃气喷射阀不满足内燃机在大功率工况下对燃气大流量喷射的要求，仅采用单一的燃气喷射阀匹配内燃机，无法满足内燃机在不同工况下的功率需求。与此同时，燃气喷射阀需具备足够高的响应速度，以满足迅速开关的要求，还需具备尽量大的出气横截面积，以保证内燃机得到充足的燃气供给。此外，燃气喷射阀工作时自身燃气的供给、燃气喷射压力的稳定性及控制精度的大小等特性，均会影响内燃机的工作特性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供匹配内燃机全工况的功率范围、响应速度高、燃气喷射压力稳定的一种组合式双压电燃气喷射阀。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种组合式双压电燃气喷射阀，其特征是：包括阀体、阀座、固定块、第一压电晶体、第二压电晶体、第一控制阀杆、第二控制阀杆、第一液力放大器、第二液力放大器、隔板、第一阀芯组合体、第二阀芯组合体，阀座固定在阀体下方并与阀体之间形成阀空间，阀体的内部上方固定有固定块，固定块中部开有第一直槽和第二直槽，第一压电晶体安装第一直槽里，第二压电晶体安装在第二直槽里，阀体中部设置隔板，隔板上方设置第一液力放大器第二液力放大器，隔板下方设置第一阀芯组合体和第二阀芯组合体，隔板上分别设置第一通孔、第二通孔和通气孔；

所述第一液力放大器包括第一大活塞、第一小活塞、第一套筒，第一套筒设置在隔板上，第一套筒上端的端部设置第一粗出口，第一套筒上端端部内侧设置第一细出口，第一大活塞设置在第一粗出口里，第一小活塞设置在第一细出口里，第一大活塞的凸缘与第一套筒之间设置第一大活塞支撑弹簧，第一小活塞的凸缘与第一套筒之间设置第一小活塞支撑弹簧，第一大活塞、第一小活塞下方的第一套筒里充有液压油，第一导向销穿过隔板的第一通孔，第一导向销的上方设置第一控制阀杆，第一导向销与第一控制阀杆之间设置第一导向销复位弹簧，第一控制阀杆的上表面与第一压电晶体贴合在一起，第一控制阀杆的下表面与第一大活塞上表面贴合在一起，第一小活塞上表面与第一导向销贴合在一起；所述的第一阀芯组合体包括第一衔铁、第一弹簧座、第一底板、第一阀芯，第一衔铁、第一底板、第一阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，第一弹簧座位于第一衔铁外部并与第一衔铁之间形成环形槽，隔板下表面设置第一环形槽和第二环形槽，第一衔铁复位弹簧的两端分别布置在隔板的第一环形槽和第一弹簧座的环形槽内，第一导向销与第一衔铁相固定，第一导向销里设置第一压力平衡孔，第一底板上设置第一压力平衡槽，第一阀芯为中空结构，第一阀芯下方的阀座上设置第一中心稳压腔，第一压力平衡孔、第一压力平衡槽、第一阀芯的中空部分以及第一中心稳压腔相通并构成第一内部空间，第一阀芯上设置第一密封环带，第一密封环带形成第一进气环腔；

所述第二液力放大器包括第二大活塞、第二小活塞、第二套筒，第二套筒设置在隔板上，第二套筒上端的端部设置第二粗出口，第二套筒上端端部内侧设置第二细出口，第二大活塞设置在第二粗出口里，第二小活塞设置在第二细出口里，第二大活塞的凸缘与第二套筒之间设置第二大活塞支撑弹簧，第二小活塞的凸缘与第二套筒之间设置第二小活塞支撑弹簧，第二大活塞、第二小活塞下方的第二套筒里充有液压油，第二导向销穿过隔板的第二通孔，第二导向销的上方设置第二控制阀杆，第二导向销与第二控制阀杆之间设置第二导向销复位弹簧，第二控制阀杆的上表面与第二压电晶体贴合在一起，第二控制阀杆的下表面与第二大活塞上表面贴合在一起，第二小活塞上表面与第二导向销贴合在一起；所述的第二阀芯组合体包括第二衔铁、第二弹簧座、第二底板、第二阀芯，第二衔铁、第二底板、第二阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，第二弹簧座位于第二衔铁外部并与第二衔铁之间形成环形槽，第二衔铁复位弹簧的两端分别布置在隔板的第二环形槽和第二弹簧座的环形槽内，第二导向销与第二衔铁相固定，第二导向销里设置第二压力平衡孔，第二底板上设置第二压力平衡槽，第二阀芯为中空结构，第二阀芯下方的阀座上设置第二中心稳压腔，第二压力平衡孔、第二压力平衡槽、第二阀芯的中空部分以及第二中心稳压腔相通并构成第二内部空间，第二阀芯上设置第二密封环带，第二密封环带形成第二环腔；

第一液力放大器和第二液力放大器并排布置，第一阀芯组合体和第二阀芯组合体并排布置；阀座上设置出气环带，出气环带位于第一环腔和第二环腔下方，出气环带下方设置出气口。

本实用新型还可以包括：

1、阀座的外端设置端部稳压腔。

2、固定块的上部与阀体之间形成进气口，固定块的中下部以及第一液力放大器、第二液力放大器与与阀体之间形成进气腔，第一阀芯组合体、第二阀芯组合体与阀体之间形成导流腔，进气口、进气腔、通气孔、导流腔相通并构成外部空间，外部空间与第一内部空间、第二内部空间相通，第一阀芯上设置第一轴向进气孔，第二阀芯上设置第二轴向进气孔；

燃气经由进气口垂直流入阀体内，沿着进气腔垂直流动，直至流过通气孔，一部分燃气流入到第一阀芯组合体、第二阀芯组合体内部空间及第一中心稳压腔、第二中心稳压腔，其余燃气沿着导流腔继续流动，充满阀座外端的端部稳压腔以及第一阀芯、第二阀芯的周围空间；

当第一压电晶体单独工作时，第一压电晶体未通电时，第一阀芯上的第一密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满燃气喷射阀的阀体内部空间；第一压电晶体通电后，第一压电晶体受到电流激励从而伸长，推动第一大活塞向下运动，第一套筒中的液压油受到压缩，在液压油压力的作用下，第一小活塞向上运动，第一导向销亦向上运动，带动第一阀芯组合体向上运动，燃气喷射阀开启，气路开启，直到第一套筒内的液压油压力回到初始状态，第一大活塞和第一小活塞不再运动，第一阀芯组合体随之停止，燃气由第一阀芯上的第一轴向进气孔流入，通过第一进气环腔，经由第一阀芯与阀座之间的空隙，经由出气口导向后垂直流出；压电晶体断电后，压电晶体缩短，在第一大活塞支撑弹簧的作用下，第一大活塞回到初始位置，第一套筒内液压油压力下降，在第一导向销复位弹簧的作用下，第一导向销向下运动，第一小活塞、第一阀芯组合体随之向下运动，直至第一套筒内液压油压力回到初始状态，第一大活塞、第一小活塞回到初始位置，第一阀芯组合体回到初始位置，第一阀芯表面与阀座表面贴合，燃气喷射阀关闭，气路关闭；

当第二压电晶体单独工作时，第二压电晶体未通电时，第二阀芯上的第二密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满燃气喷射阀的阀体内部空间；第二压电晶体通电后，第二压电晶体受到电流激励从而伸长，推动第二大活塞向下运动，第二套筒中的液压油受到压缩，在液压油压力的作用下，第二小活塞向上运动，第二导向销亦向上运动，带动第二阀芯组合体向上运动，燃气喷射阀开启，气路开启，直到第二套筒内的液压油压力回到初始状态，第二大活塞和第二小活塞不再运动，第二阀芯组合体随之停止，燃气由第二阀芯上的第二轴向进气孔流入，通过第二进气环腔，经由第二阀芯与阀座之间的空隙，经由出气口导向后垂直流出；压电晶体断电后，压电晶体缩短，在第二大活塞支撑弹簧的作用下，第二大活塞回到初始位置，第二套筒内液压油压力下降，在第二导向销复位弹簧的作用下，第二导向销向下运动，第二小活塞、第二阀芯组合体随之向下运动，直至第二套筒内液压油压力回到初始状态，第二大活塞、第二小活塞回到初始位置，第二阀芯组合体回到初始位置，第二阀芯表面与阀座表面贴合，燃气喷射阀关闭，气路关闭；

当第一压电晶体、第二压电晶体联合工作时，其动作与其单独工作时相同。

本实用新型的优势在于：本实用新型通过两个压电晶体独立控制各自的阀芯组合体的运动，可以快速实现单阀芯或双阀芯抬起时燃气喷射的切换，燃气喷射灵活性高，保证了燃气喷射阀对燃气喷射的控制精度的同时，满足内燃机不同功率时对燃气喷射量的不同需求，单压电晶体通电可实现小功率输出，双压电晶体同时通电可实现大功率输出；本实用新型将压电晶体作为驱动元件，有效提高了燃气喷射阀的响应速度，通过压电晶体的不同电流驱动方式，实现了燃气喷射阀的升程可变；本实用新型采用带有稳压腔的阀座结构，其能够有效抑制了燃气喷射阀内部燃气压力的波动，保证了燃气喷射阀喷气压力的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型第一阀芯组合体的结构放大图；

图3为本实用新型第二阀芯组合体的结构放大图；

图4为气路走向图；

图5为第一阀芯、第二阀芯的三维结构放大图；

图6为阀座的三维结构放大图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

结合图1-6，图1为本实用新型一种组合式双压电燃气喷射阀的整体结构示意图，包括1阀体，2固定块，3第一压电晶体，4第一控制阀杆，5第一导向销复位弹簧，6第一阀芯组合体，7第一大活塞，8第一大活塞支撑弹簧，9 第一小活塞支撑弹簧，10第一小活塞，11第一密封环，12第一套筒，16密封胶圈，17阀座，18第二压电晶体，19第二阀芯组合体，20第二控制阀杆，21 第二导向销复位弹簧，22第二大活塞，23第二大活塞支撑弹簧，24第二小活塞支撑弹簧，25第二小活塞，26第二密封环和27第二套筒。布置在第一控制阀杆4下方的第一大活塞7、第一小活塞10、第一大活塞支撑弹簧8、第一小活塞支撑弹簧9、第一密封环11与第一套筒12一同构成了第一压电晶体3的液力放大器Ⅰ，布置在第二控制阀杆20下方的第二大活塞22、第二大活塞支撑弹簧23、第二小活塞25、第二小活塞支撑弹簧24、第二密封环26和第二套筒27一同构成第二压电晶体18的液力放大器Ⅱ，液力放大器Ⅱ的各个部件与液力放大器Ⅰ结构与布置方式均相同，共用一个阀体1且在阀体1内对称分布，液力放大器Ⅰ与液力放大器Ⅱ整体均布置在阀体1中的隔板14上方，在液力放大器Ⅰ与液力放大器Ⅱ对应位置的下方分别布置有第一阀芯组合体6、第二阀芯组合体19，第二阀芯组合体19的各个部件与第一阀芯组合体6的结构与布置方式均相同，液力放大器Ⅰ、第一阀芯组合体6与液力放大器Ⅱ、第二阀芯组合体19在燃气喷射阀内对称分布且共用阀体1、固定块2和阀座17。固定块 2通过螺纹将其与阀体1连接在一起，使其自身固定在阀体1的中心位置，固定块2在其内部对称开有两个具有一定深度的直槽，第一压电晶体3、第二压电晶体18分别布置在两个直槽内部，两个直槽上方均开有直径较小的通孔，用于布置压电晶体与阀体1外控制单元的接电线，第一压电晶体3下方布置有第一控制阀杆4，第一控制阀杆4的下表面与第一大活塞7上表面相接触，在第一导向销复位弹簧5、第一大活塞支撑弹簧8的预紧力作用下，第一压电晶体3 下表面与第一控制阀杆4上表面、第一控制阀杆4下表面与第一大活塞7上表面均紧密贴合在一起，第一套筒12上端为两出口，分别是一粗出口和一细出口，下端为一连通的封闭腔，第一大活塞7的下端布置在第一套筒12的粗出口内，第一大活塞支撑弹簧8位于第一大活塞7凸缘与第一套筒12之间，保证第一大活塞7不会整体进入套筒内，第一套筒12内充满了具有一定压力的第一液压油 13，第一套筒12的细出口上方布置有第一小活塞10，第一小活塞10下端布置在其中，在第一小活塞10凸缘与第一套筒12之间布置有第一小活塞支撑弹簧 9，以保证第一小活塞10不会整体进入第一套筒12内，第一大活塞7、第一小活塞10侧表面与第一套筒12内壁之间布置有第一密封环11，以防止第一套筒 12内第一液压油13的泄漏，第一控制阀杆4中心位置下方从上到下依次布置有第一阀芯组合体6、阀座17，在第一小活塞支撑弹簧9的预紧力作用下，第一小活塞10上表面与第一阀芯组合体6的上端紧密贴合，第二压电晶体18下方紧密布置有第二控制阀杆20，在第二小活塞支撑弹簧24的预紧力作用下，第二小活塞25上表面与第二阀芯组合体19的上端紧密贴合，阀座17上开有螺栓孔，阀座17上开有螺栓孔62，阀座17与阀体1之间通过螺栓固定连接在一起，二者之间的配合面通过密封胶圈16来实现密封，阀座17在第一阀芯33和第二阀芯44的中心位置下端以及靠近第一密封环带34和第二密封环带45处两端均开有稳压腔15，第一阀芯33和第二阀芯44中心位置下端的稳压腔15与第一阀芯组合体6和第二阀芯组合体19内部的燃气空间相连通，而阀座17两端的稳压腔15与阀体1内的导流腔54相连通，阀座17上的稳压腔15能够有效地抑制燃气喷射阀在工作过程中引起的燃气压力的波动，保证了燃气喷射阀喷气压力的稳定性。

如图2所示，一种组合式双压电燃气喷射阀的第一阀芯组合体6由第一导向销29、第一衔铁30、第一弹簧座31、第一底板32、第一阀芯33、第一衔铁复位弹簧36、第一垫片37和第一紧固螺栓39组成，为保证第一导向销29平稳地运动，多个第一小活塞10对称布置在第一导向销29下方，对应的多个液力放大器Ⅰ布置在第一导向销29下方，对称个数为偶数数目，在第一小活塞支撑弹簧9的作用下，第一小活塞10上表面与第一阀芯组合体6中的第一导向销 29下表面紧密贴合，第一导向销29中心开有第一压力平衡孔35，布置在隔板 14中心的通孔内，第一导向销29下端通过螺纹连接与第一衔铁30固定在一起，第一衔铁30通过第一紧固螺栓39与第一底板32、第一阀芯33连接在一起，第一衔铁30与第一底板32之间布置有一层第一垫片37，第一底板32上方开有四个第一压力平衡槽38，第一弹簧座31安装在第一底板32的上方，其内部的侧表面与第一衔铁30的侧表面相接触，第一衔铁复位弹簧36的两端分别位于隔板14与第一弹簧座31的环形槽内，第一底板32下方的第一阀芯33由阀芯主体、第一密封环带34组成，第一阀芯组合体6整体布置在第一控制阀杆4 的下方；第二阀芯组合体19由第二导向销40、第二衔铁41、第二弹簧座42、第二底板43、第二阀芯44、第二衔铁复位弹簧47、第二垫片48和第二紧固螺栓50组成，第二阀芯组合体19的各个部件与第一阀芯组合体6布置相同，第二阀芯组合体19整体布置在第二控制阀杆20的下方。

如图3所示，燃气在一种组合式双压电燃气喷射阀中，首先，燃气经由进气口51垂直流入阀体1内，沿着进气腔52垂直流动，直至流过阀体1上隔板 14两端的通孔，由于第一阀芯组合体6中的第一底板32上的第一压力平衡槽 38以及第一导向销29上第一压力平衡孔35的存在，第一阀芯组合体6内部空间与外部空间连通，一部分燃气会流入到第一阀芯组合体6内部空间和第一阀芯组合体6上方空间，随即充满了第一阀芯组合体6内部空间、第一阀芯组合体6上方空间以及第一阀芯33和第二阀芯44中心下端处的稳压腔15；其余燃气沿着导流腔54流入充满阀体1内部，一部分由第一轴向进气孔55和第二轴向进气孔58流入，充满多道第一密封环带34和第二密封环带45周围的具有一定深度的第一进气环腔56和第二进气环腔59，另一部分充满了阀座17中心及两端处的稳压腔15以及第一阀芯33和第二阀芯44的周围空间。第一压电晶体 3未通电时，第一阀芯33表面与阀座17表面相贴合，第一阀芯33上的第一进气环腔56与阀座17上出气环带61附近的环腔不连通；第一压电晶体3通电后，第一压电晶体3伸长，经液力放大器Ⅰ放大后带动第一阀芯组合体6向上运动，第一阀芯33表面脱离阀座17表面，此时第一进气环腔56与出气环带61附近的环腔相连通，第一阀芯33的抬起与落座控制着第一进气环腔56与出气环带 61附近的环腔之间的通断，第二压电晶体18的控制方式与第一压电晶体3相同，第二阀芯44的抬起与落座控制着第二进气环腔59与出气环带61附近的环腔之间的通断。

燃气喷射阀工作过程中，第一压电晶体3和第二压电晶体18分别控制燃气喷射过程，以第一压电晶体3和第二压电晶体18同时工作为例，第一压电晶体 3和第二压电晶体18未通电时，在第一导向销复位弹簧5、第一衔铁复位弹簧 36、第二导向销复位弹簧21、第二衔铁复位弹簧47的预紧力作用下，第一阀芯组合体6、第二阀芯组合体19在初始位置维持不动，第一阀芯组合体6中的第一阀芯33上的密封环带34、第二阀芯组合体19中第二阀芯44与阀座17 的上表面紧密配合，第一阀芯33上的第一进气环腔56和第二阀芯44上的第一进气环腔59与阀座17上出气环带61附近的环腔不连通，燃气充满燃气喷射阀的阀体1内部的整个空间。第一压电晶体3通电后，第一压电晶体3受到电流激励从而伸长，使得第一控制阀杆4向下运动，第一大活塞7随之向下运动，第一套筒12内的第一液压油13压力升高，在第一液压油13压力的作用下，第一小活塞10向上运动，第一导向销29受到四个第一小活塞10向上的作用力后，平稳地向上运动，第一导向销29作为第一阀芯组合体6的一部分，第一阀芯组合体6整体随之向上运动，此时，燃气喷射阀开启，气路开启，直到第一套筒 12内的第一液压油13压力回到初始状态，第一大活塞7、第一小活塞10停止运动，第一阀芯组合体6随之停止运动，第一阀芯组合体6在该位置维持一段时间，此过程中，燃气由第一阀芯33上的第一轴向进气孔55流入，通过多道第一密封环带34周围具有一定深度的第一进气环腔56，经由第一阀芯33与阀座17之间的空隙，最后经由出气口60导向后垂直流出，第一阀芯33和阀座17间采用多道环带，面密封，稳压平衡，并且较宽的环带面积可减少冲击，提高可靠性，阀座17在靠近第一进气环腔56两端以及自身中心位置处设置的稳压腔57使得周围的燃气在流动过程中通气均匀，气压平衡；第一压电晶体3断电后，第一压电晶体3缩短，在第一大活塞支撑弹簧8的作用下，第一大活塞 7开始向上运动，第一套筒12内第一液压油13压力下降，在第一导向销复位弹簧5的作用下，第一导向销29开始向下运动，第一小活塞10、第一阀芯组合体6整体随之一同向下运动，直至第一套筒12内第一液压油13压力回到初始状态，第一大活塞7、第一小活塞10回到初始位置，此时第一阀芯组合体6 也对应的回到初始位置，第一阀芯33表面与阀座17表面贴合，重新回到初始位置，燃气喷射阀关闭，气路关闭。燃气喷射阀中第二压电晶体18的驱动方式和第一压电晶体3相同，其下方液力放大器Ⅱ中的Ⅱ23、第二小活塞25、第二小活塞支撑弹簧24、第二密封环26和第二套筒27，第二阀芯组合体19中的第二导向销40、第二衔铁41、第二弹簧座42、第二底板43、第二阀芯44、第二密封环带45、第二衔铁复位弹簧47、第二垫片48、第二紧固螺栓50与液力放大器Ⅰ、第一阀芯组合体6中的各个部件对应，第二压电晶体18通电后，带动第二阀芯组合体19向上运动，第二阀芯44表面脱离阀座17表面，第二进气环腔59与出气环带61附近的环腔连通，气路开启，第二压电晶体18断电后，第二阀芯组合体19重新回到初始位置，第二阀芯44表面与阀座17表面相贴合，气路关闭。燃气喷射阀工作时，依据内燃机工况所需的功率、燃气量等指标，决定第一压电晶体3和第二压电晶体18两个同时通电或其中一个通电，满足内燃机正常工作的要求。

由上述的工作过程可知：本实用新型一种组合式双压电燃气喷射阀，液力放大器Ⅰ、第一阀芯组合体6与液力放大器Ⅱ、第二阀芯组合体19共用阀体1、固定块2和阀座17，通过第一压电晶体3和第二压电晶体18独立控制各自的第一阀芯组合体6和第二阀芯组合体19的运动，可以快速实现单阀芯或双阀芯抬起时燃气喷射的切换，燃气喷射灵活性高，保证了燃气喷射阀对燃气喷射的控制精度的同时，满足内燃机不同功率时对燃气喷射量的不同需求，单压电晶体通电可实现小功率输出，第一压电晶体3和第二压电晶体18同时通电可实现大功率输出；本实用新型将压电晶体作为驱动元件，有效提高了燃气喷射阀的响应速度，通过压电晶体的不同电流驱动方式，实现了燃气喷射阀的升程可变；本实用新型采用带有稳压腔的阀座17结构，其能够有效抑制了燃气喷射阀内部燃气压力的波动，保证了燃气喷射阀喷气压力的稳定性。

压电晶体及对应的液力放大器、阀芯组合体个数可为2个、3个、4个等，阀体结构可为直通、旁通或者直通旁通混合式结构，阀芯可为轴向进气、轴向加周向混合进气方式，阀芯组合体导向结构可为双内导向、双外导向或者内导向外导向混合形式等。

本实用新型一种组合式双压电燃气喷射阀，包括阀体、固定块、第一压电晶体、第一控制阀杆、第一导向销复位弹簧、第一阀芯组合体、第一大活塞、第一大活塞支撑弹簧、第一小活塞支撑弹簧、第一小活塞、第一密封环、第一套筒、密封胶圈、阀座、第二阀芯组合体、第二控制阀杆、第二导向销复位弹簧、第二大活塞、第二大活塞支撑弹簧、第二小活塞支撑弹簧、第二小活塞、第二密封环和第二套筒，布置在第一控制阀杆下方的第一大活塞、第一小活塞、第一大活塞支撑弹簧、第一小活塞支撑弹簧、第一密封环与第一套筒一同构成了第一压电晶体的液力放大器Ⅰ，布置在第二控制阀杆下方的第二大活塞、第二大活塞支撑弹簧、第二小活塞、第二小活塞支撑弹簧、第二密封环和第二套筒一同构成第二压电晶体的液力放大器Ⅱ，液力放大器Ⅱ的各个部件与液力放大器Ⅰ结构与布置方式均相同，共用一个阀体且在阀体内对称分布，液力放大器Ⅰ与液力放大器Ⅱ整体均布置在阀体中的隔板上方，在液力放大器Ⅰ与液力放大器Ⅱ对应位置的下方分别布置有第一阀芯组合体、第二阀芯组合体，第二阀芯组合体的各个部件与第一阀芯组合体的结构与布置方式均相同，液力放大器Ⅰ、第一阀芯组合体与液力放大器Ⅱ、第二阀芯组合体在燃气喷射阀内对称分布且共用阀体、固定块和阀座。固定块通过螺纹将其与阀体连接在一起，使其自身固定在阀体的中心位置，固定块在其内部对称开有两个具有一定深度的直槽，第一压电晶体、第二压电晶体分别布置在两个直槽内部，两个直槽上方均开有直径较小的通孔，用于布置压电晶体与阀体外控制单元的接电线，前述的第一压电晶体下方布置有第一控制阀杆，第一控制阀杆的下表面与第一大活塞上表面相接触，在第一导向销复位弹簧、第一大活塞支撑弹簧的预紧力作用下，第一压电晶体下表面与第一控制阀杆上表面、第一控制阀杆下表面与第一大活塞上表面均紧密贴合在一起，第一套筒上端为两出口，分别是一粗出口和一细出口，下端为一连通的封闭腔，第一大活塞的下端布置在第一套筒的粗出口内，第一大活塞支撑弹簧位于第一大活塞凸缘与第一套筒之间，保证第一大活塞不会整体进入套筒内，第一套筒内充满了具有一定压力的第一液压油，第一套筒的细出口上方布置有第一小活塞，第一小活塞下端布置在其中，在第一小活塞凸缘与第一套筒之间布置有第一小活塞支撑弹簧，以保证第一小活塞不会整体进入第一套筒内，第一大活塞、第一小活塞侧表面与第一套筒内壁之间布置有第一密封环，以防止第一套筒内第一液压油的泄漏，液力放大器Ⅰ作为一个整体布置在阀体中隔板的上方，第一控制阀杆中心位置下方从上到下依次布置有第一阀芯组合体、阀座，在第一小活塞支撑弹簧的预紧力作用下，第一小活塞上表面与第一阀芯组合体的上端紧密贴合，第二压电晶体下方紧密布置有第二控制阀杆，在第二小活塞支撑弹簧的预紧力作用下，第二小活塞上表面与第二阀芯组合体的上端紧密贴合，阀座与阀体之间通过螺栓固定连接在一起，二者之间的配合面通过密封胶圈来实现密封，阀座在阀芯的中心位置下端以及靠近密封环带处两端均开有稳压腔，阀芯中心位置下端的稳压腔与阀芯组合体内部的燃气空间相连通，而阀座两端的稳压腔与阀体内的导流腔相连通；前述的第一阀芯组合体由第一导向销、第一衔铁、第一弹簧座、第一底板、第一阀芯、第一衔铁复位弹簧、第一垫片和第一紧固螺栓组成，为保证第一导向销平稳地运动，多个第一小活塞对称布置在第一导向销下方，对应的多个液力放大器Ⅰ布置在第一导向销下方，对称个数为偶数数目，在第一小活塞支撑弹簧的作用下，第一小活塞上表面与第一阀芯组合体中的第一导向销下表面紧密贴合，第一导向销中心开有第一压力平衡孔，布置在隔板中心的通孔内，第一导向销下端通过螺纹连接与第一衔铁固定在一起，第一衔铁通过第一紧固螺栓与第一底板、第一阀芯连接在一起，第一衔铁与第一底板之间布置有一层第一垫片，第一底板上方开有四个压力平衡槽，第一弹簧座安装在第一底板的上方，其内部的侧表面与第一衔铁的侧表面相接触，第一衔铁复位弹簧的两端分别位于隔板与第一弹簧座的环形槽内，第一底板下方的第一阀芯由阀芯主体、第一密封环带组成，第一阀芯组合体整体布置在第一控制阀杆的下方；燃气经由进气口垂直流入阀体内，沿着进气腔垂直流动，直至流过阀体上隔板两端的通孔，由于第一阀芯组合体中的第一底板上的第一压力平衡槽以及第一导向销上第一压力平衡孔的存在，第一阀芯组合体内部空间与外部空间连通，一部分燃气会流入到第一阀芯组合体内部空间和第一阀芯组合体上方空间，随即充满了第一阀芯组合体内部空间、第一阀芯组合体上方空间以及第一阀芯和第二阀芯中心下端处的稳压腔；其余燃气沿着导流腔流入充满阀体内部，一部分由轴向进气孔流入，充满多道密封环带周围的具有一定深度的第一进气环腔和第二进气环腔，另一部分充满了阀座中心及两端处的稳压腔以及第一阀芯和第二阀芯的周围空间。第一压电晶体未通电时，第一阀芯表面与阀座表面相贴合，第一阀芯上的第一进气环腔与阀座上出气环带附近的环腔不连通；第一压电晶体通电后，第一压电晶体伸长，经液力放大器Ⅰ放大后带动第一阀芯组合体向上运动，第一阀芯表面脱离阀座表面，此时第一进气环腔与出气环带附近的环腔相连通，第一阀芯的抬起与落座控制着第一进气环腔与出气环带附近的环腔之间的通断，第二压电晶体的控制方式与第一压电晶体相同，第二阀芯的抬起与落座控制着第二进气环腔与出气环带附近的环腔之间的通断。

Claims (3)

1.一种组合式双压电燃气喷射阀，其特征是：包括阀体、阀座、固定块、第一压电晶体、第二压电晶体、第一控制阀杆、第二控制阀杆、第一液力放大器、第二液力放大器、隔板、第一阀芯组合体、第二阀芯组合体，阀座固定在阀体下方并与阀体之间形成阀空间，阀体的内部上方固定有固定块，固定块中部开有第一直槽和第二直槽，第一压电晶体安装第一直槽里，第二压电晶体安装在第二直槽里，阀体中部设置隔板，隔板上方设置第一液力放大器第二液力放大器，隔板下方设置第一阀芯组合体和第二阀芯组合体，隔板上分别设置第一通孔、第二通孔和通气孔；

所述第一液力放大器包括第一大活塞、第一小活塞、第一套筒，第一套筒设置在隔板上，第一套筒上端的端部设置第一粗出口，第一套筒上端端部内侧设置第一细出口，第一大活塞设置在第一粗出口里，第一小活塞设置在第一细出口里，第一大活塞的凸缘与第一套筒之间设置第一大活塞支撑弹簧，第一小活塞的凸缘与第一套筒之间设置第一小活塞支撑弹簧，第一大活塞、第一小活塞下方的第一套筒里充有液压油，第一导向销穿过隔板的第一通孔，第一导向销的上方设置第一控制阀杆，第一导向销与第一控制阀杆之间设置第一导向销复位弹簧，第一控制阀杆的上表面与第一压电晶体贴合在一起，第一控制阀杆的下表面与第一大活塞上表面贴合在一起，第一小活塞上表面与第一导向销贴合在一起；所述的第一阀芯组合体包括第一衔铁、第一弹簧座、第一底板、第一阀芯，第一衔铁、第一底板、第一阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，第一弹簧座位于第一衔铁外部并与第一衔铁之间形成环形槽，隔板下表面设置第一环形槽和第二环形槽，第一衔铁复位弹簧的两端分别布置在隔板的第一环形槽和第一弹簧座的环形槽内，第一导向销与第一衔铁相固定，第一导向销里设置第一压力平衡孔，第一底板上设置第一压力平衡槽，第一阀芯为中空结构，第一阀芯下方的阀座上设置第一中心稳压腔，第一压力平衡孔、第一压力平衡槽、第一阀芯的中空部分以及第一中心稳压腔相通并构成第一内部空间，第一阀芯上设置第一密封环带，第一密封环带形成第一进气环腔；

所述第二液力放大器包括第二大活塞、第二小活塞、第二套筒，第二套筒设置在隔板上，第二套筒上端的端部设置第二粗出口，第二套筒上端端部内侧设置第二细出口，第二大活塞设置在第二粗出口里，第二小活塞设置在第二细出口里，第二大活塞的凸缘与第二套筒之间设置第二大活塞支撑弹簧，第二小活塞的凸缘与第二套筒之间设置第二小活塞支撑弹簧，第二大活塞、第二小活塞下方的第二套筒里充有液压油，第二导向销穿过隔板的第二通孔，第二导向销的上方设置第二控制阀杆，第二导向销与第二控制阀杆之间设置第二导向销复位弹簧，第二控制阀杆的上表面与第二压电晶体贴合在一起，第二控制阀杆的下表面与第二大活塞上表面贴合在一起，第二小活塞上表面与第二导向销贴合在一起；所述的第二阀芯组合体包括第二衔铁、第二弹簧座、第二底板、第二阀芯，第二衔铁、第二底板、第二阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，第二弹簧座位于第二衔铁外部并与第二衔铁之间形成环形槽，第二衔铁复位弹簧的两端分别布置在隔板的第二环形槽和第二弹簧座的环形槽内，第二导向销与第二衔铁相固定，第二导向销里设置第二压力平衡孔，第二底板上设置第二压力平衡槽，第二阀芯为中空结构，第二阀芯下方的阀座上设置第二中心稳压腔，第二压力平衡孔、第二压力平衡槽、第二阀芯的中空部分以及第二中心稳压腔相通并构成第二内部空间，第二阀芯上设置第二密封环带，第二密封环带形成第二环腔；

第一液力放大器和第二液力放大器并排布置，第一阀芯组合体和第二阀芯组合体并排布置；阀座上设置出气环带，出气环带位于第一环腔和第二环腔下方，出气环带下方设置出气口。

2.根据权利要求1所述的一种组合式双压电燃气喷射阀，其特征是：阀座的外端设置端部稳压腔。

3.根据权利要求1或2所述的一种组合式双压电燃气喷射阀，其特征是：固定块的上部与阀体之间形成进气口，固定块的中下部以及第一液力放大器、第二液力放大器与阀体之间形成进气腔，第一阀芯组合体、第二阀芯组合体与阀体之间形成导流腔，进气口、进气腔、通气孔、导流腔相通并构成外部空间，外部空间与第一内部空间、第二内部空间相通，第一阀芯上设置第一轴向进气孔，第二阀芯上设置第二轴向进气孔；

燃气经由进气口垂直流入阀体内，沿着进气腔垂直流动，直至流过通气孔，一部分燃气流入到第一阀芯组合体、第二阀芯组合体内部空间及第一中心稳压腔、第二中心稳压腔，其余燃气沿着导流腔继续流动，充满阀座外端的端部稳压腔以及第一阀芯、第二阀芯的周围空间；

当第一压电晶体单独工作时，第一压电晶体未通电时，第一阀芯上的第一密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满燃气喷射阀的阀体内部空间；第一压电晶体通电后，第一压电晶体受到电流激励从而伸长，推动第一大活塞向下运动，第一套筒中的液压油受到压缩，在液压油压力的作用下，第一小活塞向上运动，第一导向销亦向上运动，带动第一阀芯组合体向上运动，燃气喷射阀开启，气路开启，直到第一套筒内的液压油压力回到初始状态，第一大活塞和第一小活塞不再运动，第一阀芯组合体随之停止，燃气由第一阀芯上的第一轴向进气孔流入，通过第一进气环腔，经由第一阀芯与阀座之间的空隙，经由出气口导向后垂直流出；压电晶体断电后，压电晶体缩短，在第一大活塞支撑弹簧的作用下，第一大活塞回到初始位置，第一套筒内液压油压力下降，在第一导向销复位弹簧的作用下，第一导向销向下运动，第一小活塞、第一阀芯组合体随之向下运动，直至第一套筒内液压油压力回到初始状态，第一大活塞、第一小活塞回到初始位置，第一阀芯组合体回到初始位置，第一阀芯表面与阀座表面贴合，燃气喷射阀关闭，气路关闭；

当第二压电晶体单独工作时，第二压电晶体未通电时，第二阀芯上的第二密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满燃气喷射阀的阀体内部空间；第二压电晶体通电后，第二压电晶体受到电流激励从而伸长，推动第二大活塞向下运动，第二套筒中的液压油受到压缩，在液压油压力的作用下，第二小活塞向上运动，第二导向销亦向上运动，带动第二阀芯组合体向上运动，燃气喷射阀开启，气路开启，直到第二套筒内的液压油压力回到初始状态，第二大活塞和第二小活塞不再运动，第二阀芯组合体随之停止，燃气由第二阀芯上的第二轴向进气孔流入，通过第二进气环腔，经由第二阀芯与阀座之间的空隙，经由出气口导向后垂直流出；压电晶体断电后，压电晶体缩短，在第二大活塞支撑弹簧的作用下，第二大活塞回到初始位置，第二套筒内液压油压力下降，在第二导向销复位弹簧的作用下，第二导向销向下运动，第二小活塞、第二阀芯组合体随之向下运动，直至第二套筒内液压油压力回到初始状态，第二大活塞、第二小活塞回到初始位置，第二阀芯组合体回到初始位置，第二阀芯表面与阀座表面贴合，燃气喷射阀关闭，气路关闭；

当第一压电晶体、第二压电晶体联合工作时，其动作与其单独工作时相同。