專(zhuān)利名稱：快速響應(yīng)大流量電磁控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓供油系統(tǒng)。特別是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)增壓式柴油機(jī)高壓 燃油噴射壓力發(fā)生系統(tǒng)高速、大流量控制的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥。
背景技術(shù)：
眾所周知，電控高壓共軌技術(shù)是當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)技術(shù)之一，由于其共軌壓力與發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)、共軌壓力值和噴油器噴油定時(shí)、噴油量可以靈活調(diào)整以及較高的燃油噴射 壓力等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)引起柴油機(jī)行業(yè)的密切關(guān)注。國(guó)際上高壓共軌技術(shù)正朝著噴射壓力大 于2000bar的超高壓方向發(fā)展，目前國(guó)外高壓共軌系統(tǒng)的噴射壓力己經(jīng)能夠達(dá)到 1600bar，個(gè)別達(dá)到1850bar，但要實(shí)現(xiàn)超過(guò)2000bar的超高壓力，存在很大的難度。那 是因?yàn)椋邏汗曹壍膲毫Q定了從泵到軌、噴油器必須具有很好的材料力學(xué)性能和很高 的加工精度。要共軌壓力達(dá)到2000bar以上的超高壓力，就對(duì)柱塞泵的泵油能力提出了 更高的要求。因?yàn)橹弥械某鲇蛦蜗蜷y有一個(gè)開(kāi)啟壓力，只有高壓柱塞腔的壓力大于 該開(kāi)啟壓力時(shí)，高壓柱塞泵才能向共軌管供油。這意味著共軌管的壓力為2000bar時(shí)柱 塞腔的壓力要更高，這對(duì)柱塞及柱塞套偶件的加工精度及材料力學(xué)性能提出了更高要求。 由于國(guó)內(nèi)柱塞及柱塞套的材料及加工設(shè)備的限制，短期內(nèi)研發(fā)超高壓共軌技術(shù)不太現(xiàn)實(shí)， 因此我們考慮采用更加現(xiàn)實(shí)的方法實(shí)現(xiàn)高壓共軌技術(shù)。
基于以上問(wèn)題，專(zhuān)利號(hào)為ZL200620026385. X的專(zhuān)利公開(kāi)了.一種用于柴油機(jī)的可調(diào)整 的高壓燃油噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)由高壓燃油噴射回路和低壓壓力閉環(huán)控制回路構(gòu)成。高壓 燃油噴射回路主要包括電液兩級(jí)控制閥、增壓器及噴油器，低壓回路由中壓柱塞泵、蓄 壓器、溢流閥、壓力傳感器及電控單元構(gòu)成。該系統(tǒng)可以在中壓柱塞泵的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高 壓燃油噴射，對(duì)柱塞偶件的加工精度和材料沒(méi)有太高要求，易于在當(dāng)前的條件下實(shí)現(xiàn)產(chǎn) 業(yè)化。
增壓供油系統(tǒng)的控制閥是系統(tǒng)正常工作的決定性部分，必須具有高的開(kāi)關(guān)響應(yīng)同時(shí) 打開(kāi)時(shí)具有較大的流通面積。普通的球閥能夠滿足快速響應(yīng)的要求，但由于系統(tǒng)油壓較 大，則需要很大的開(kāi)啟電磁力，難以實(shí)現(xiàn)；普通的滑閥受工作油壓的影響較小但開(kāi)關(guān)響 應(yīng)難以滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可以在電磁力的作用下實(shí)現(xiàn)大流通量 閥門(mén)的快速開(kāi)關(guān)控制，能夠滿足增壓供油系統(tǒng)的特殊要求的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥。 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，包括形成有工作油口和進(jìn)油口的工作閥體，還設(shè)置有具有軸向貫通孔的節(jié)流塊以及具有回油口的回 油閥體，所述的節(jié)流塊、工作閥體和回油閥體依次連接整體沿軸向形成有與所述的工作 油口和進(jìn)油口、貫通孔及回油口相連通的回油通道，并通過(guò)設(shè)置于節(jié)流塊另一側(cè)的用于 控制貫通孔導(dǎo)通與關(guān)閉的電磁閥和設(shè)置于所述回油通道內(nèi)的球閥來(lái)控制整體油路的開(kāi) 關(guān)。
所述的球閥包括有設(shè)置在回油閥體的回油通道內(nèi)的回油球閥、設(shè)置在工作閥體的回 油通道內(nèi)的進(jìn)油球閥。
所述的電磁閥是通過(guò)設(shè)置在節(jié)流塊的貫通孔端口的幵關(guān)球閥來(lái)控制貫通孔的導(dǎo)通與 關(guān)閉。 .
所述的形成在回油閥體內(nèi)的回油通道內(nèi)設(shè)置有位于回油口一側(cè)的彈簧，以及與彈籌 銜接且位于工作閥體一側(cè)的通過(guò)第二擋塊支撐的回油球閥。
所述的形成在工作閥體上的回油通道內(nèi)在位于所述回油閥體一側(cè)設(shè)置有球閥座， 所述的球閥座的軸向形成有分別與回油閥體的回油通道、工作閥體的回油通道、以及所 述的工作油口連通的貫通孔，所述的貫通孔內(nèi)設(shè)置有推桿，所述的推桿的一端銜接回油 球閥，在球閥座的另一側(cè)設(shè)置有通過(guò)第一擋塊支撐的進(jìn)油球閥，所述推桿的另一端銜接 進(jìn)油球閥，所述的位于第一擋塊另一側(cè)的回油通道與進(jìn)油口連通；在工作閥體與節(jié)流塊 銜接的一端軸向形成有與所述的回油通道以及節(jié)流塊上的貫通孔相連通的壓力室，所述 的壓力室內(nèi)設(shè)置有柱塞，所述的柱塞上還連接有與進(jìn)油球閥銜接的柱塞推桿。
所述的工作閥體上還形成有使壓力室分別與進(jìn)油口連通的進(jìn)油通路和與回油口連通 的回油通路。
所述的球閥座兩端分別對(duì)應(yīng)回油球閥和進(jìn)油球閥形成有密封錐面，并通過(guò)推桿和兩 個(gè)密封錐面使油路的一端打開(kāi)而另一端關(guān)閉。
所述的電磁閥采用由開(kāi)關(guān)控制電路控制的電磁閥，或是由線圈和銜鐵構(gòu)成的閥裝置。 本實(shí)用新型的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決了現(xiàn)有技 術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的增壓式柴油機(jī)高壓燃油噴射壓力發(fā)生系統(tǒng)高速、大流量控制問(wèn)題。本設(shè)計(jì) 構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是一種電磁控制的電液兩級(jí)的兩位三通閥，能迅速抬起球閥，打 開(kāi)控制回路，控制回路又控制柱塞進(jìn)一步控制一個(gè)較大閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。既能滿足控 制速度響應(yīng)又能滿足流量要求。本實(shí)用新型可在較大壓力下工作而與電磁閥相連的球閥 受壓力的影響很小。電磁閥采用常用的線圈及銜鐵結(jié)構(gòu)，不僅使系統(tǒng)工作可靠而且節(jié)約 成本，易于產(chǎn)業(yè)化制造。


圖1是本實(shí)用新型的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中
1:回油口 2:彈簧
47:進(jìn)油口
3:回油球閥 5:推桿
4:工作油口 6:進(jìn)油球閥 8:柱塞
23、 24:密封錐面 26:電磁線圈
9:開(kāi)關(guān)球閥 11:節(jié)流塊 13:第一擋塊 15-第二擋塊 17:壓力室 19:電磁閥銜鐵 21:進(jìn)油通路
10:電磁閥 12:工作閥體 14:球閥座 16-回油閥體 18:貫通孔 20:柱塞推桿 22:回油通路 25:接線柱 27:彈簧
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥做出詳細(xì)說(shuō)明。 如圖1所示，本實(shí)用新型的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，包括形成有工作油口 4和 進(jìn)油口 7的工作閥體12，具有軸向貫通孔18的節(jié)流塊11以及具有回油口 1的回油閥體 16，所述的節(jié)流塊ll、工作閥體12和回油閥體16依次連接整體沿軸向形成有與所述的 工作油口4和進(jìn)油口7、貫通孔18及回油口 l相連通的回油通道，并通過(guò)設(shè)置于節(jié)流塊 11另一側(cè)的用于控制貫通孔18導(dǎo)通與關(guān)閉的電磁閥IO和設(shè)置于所述回油通道內(nèi)的球閥 來(lái)控制整體油路的開(kāi)關(guān)。所述的電磁閥10是通過(guò)設(shè)置在節(jié)流塊11的貫通孔18端口的丌 關(guān)球閥9來(lái)控制貫通孔18的導(dǎo)通與關(guān)閉。所述的電磁閥10采用由由任何一種開(kāi)關(guān)控制 電路進(jìn)行通、斷電控制的電磁閥，或其他類(lèi)似的線圈和銜鐵構(gòu)成的閥裝置。
所述的球閥包括有設(shè)置在回油閥體16的回油通道內(nèi)的回油球閥3、設(shè)置在工作閥體 12的回油通道內(nèi)的進(jìn)油球閥6。
所述的形成在回油閥體16內(nèi)的回油通道內(nèi)設(shè)置有位于回油口 1 一側(cè)的彈簧2，以及 與彈簧2銜接且位于工作閥體12 —側(cè)的通過(guò)第二擋塊15支撐的回油球閥3。
所述的形成在工作閥體12上的回油通道內(nèi)在位于所述回油閥體16 —側(cè)設(shè)置有球 閥座14，所述的球閥座14的軸向形成有分別與回油閥體16的回油通道、工作閥體12 的回油通道、以及所述的工作油口4連通的貫通孔，所述的球閥座14兩端分別對(duì)應(yīng)回油 球閥3和進(jìn)油球閥6形成有可嵌入部分回油球閥3和部分進(jìn)油球閥6的密封錐面23、24。 所述的貫通孔內(nèi)設(shè)置有推桿5，所述的推桿5的一端銜接回油球闊3，在球閥座14的另 一側(cè)設(shè)置有通過(guò)第一擋塊13支撐的進(jìn)油球閥6，所述推桿5的另一端銜接進(jìn)油球閥6， 所述的位于第一擋塊13另一側(cè)的回油通道與進(jìn)油口 7連通。通過(guò)推桿5和兩個(gè)密封錐面 23、 24使油路的一端打丌而另一端關(guān)閉。在工作閥體12與節(jié)流塊11銜接的一端軸向形成有與所述的回油通道以及節(jié)流塊11上的貫通孔18相連通的壓力室17，所述的壓力室 17內(nèi)設(shè)置有柱塞8，所述的柱塞8上還連接有與進(jìn)油球閥6銜接的柱塞推桿20。所述的 工作閥體12上還形成有使壓力室17分別與進(jìn)油口 7連通的進(jìn)油通路21和與回油口 l連 通的回油通路22。
本實(shí)用新型的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，通過(guò)對(duì)電磁閥通電和斷電，電磁閥處于 開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)，進(jìn)而控制球閥9的打開(kāi)和關(guān)閉，最終實(shí)現(xiàn)了進(jìn)油狀態(tài)和回油狀態(tài)的控 制。
電磁閥IO通電時(shí)，快速響應(yīng)大流量電磁控制閥處于供油模式。 具體工作過(guò)程為，電磁閥通電后將開(kāi)關(guān)球閥9在電磁力的作用下，克服彈簧27的作 用力抬起，節(jié)流塊11上的貫通孔18打開(kāi)，位于柱塞8右側(cè)的壓力控制室17與回油通哮 22接通，油壓下降，回油球閥3、推桿5、進(jìn)油球閥6以及柱塞8在彈簧2的作用下向右 運(yùn)動(dòng)。回油球閥3壓在球閥座14的密封錐面23上，關(guān)閉回油通路22。同時(shí)由于進(jìn)油球 閥6向右運(yùn)動(dòng)，使進(jìn)油口7和工作油口4接通，此時(shí)高壓供油系統(tǒng)處于供油模式。 電磁閥IO斷電時(shí)，快速響應(yīng)大流量電磁控制閥處于回油模式。 具體工作過(guò)程為，電磁閥斷電后將開(kāi)關(guān)球閥9在彈簧27的作用下落座，節(jié)流塊ll 上的貫通孔18關(guān)閉，位于柱塞8右端的壓力控制室17與進(jìn)油通路21接通，而與回油通 路22斷開(kāi)，油壓上升。回油球閥3、推桿5、進(jìn)油球閥6及柱塞8在壓力控制室17內(nèi)液 壓壓力的作用下，克服彈簧2的作用力向左運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，進(jìn)油球閥6壓在球閥座14的密 封錐面24上，將進(jìn)油通路21切斷。同時(shí)由于回油球閥3向左運(yùn)動(dòng)，使得回油口 1和工 作油口 4接通。此時(shí)高壓供油系統(tǒng)處于回油模式，系統(tǒng)在有油壓而未工作時(shí)將一直處于 這禾中模式。
本實(shí)用新型的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，主要是利用電磁鐵驅(qū)動(dòng)球閥9，從而改 變柱塞壓力控制室的壓力，通電時(shí)其壓強(qiáng)接近回油壓力，斷電時(shí)其壓強(qiáng)等于供油壓力， 使其快速克服彈簧2的作用力和球閥3、 6上的液壓力進(jìn)行回油。而在通電時(shí)球閥9打開(kāi)， 壓力控制室壓力下降，彈簧2的彈簧力則足夠強(qiáng)大，能夠快速將回油球閥關(guān)閉，同時(shí)打 開(kāi)進(jìn)油球閥。因此本實(shí)用新型的電磁闊可以實(shí)現(xiàn)大油量供油和回油的快速切換，是電磁 控制的液力伺服放大的二位三通電磁閥。采用兩級(jí)的設(shè)計(jì)思路，電磁閥帶動(dòng)的球閥控制 液力控制回路，液力控制回路又控制柱塞進(jìn)一步控制一個(gè)機(jī)械閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn) 了大流通量閥門(mén)的快速開(kāi)關(guān)控制，充分滿足增壓供油系統(tǒng)的要求。
權(quán)利要求1. 一種快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，包括形成有工作油口(4)和進(jìn)油口(7)的工作閥體(12)，其特征在于，還設(shè)置有具有軸向貫通孔(18)的節(jié)流塊(11)以及具有回油口(1)的回油閥體(16)，所述的節(jié)流塊(11)、工作閥體(12)和回油閥體(16)依次連接整體沿軸向形成有與所述的工作油口(4)和進(jìn)油口(7)、貫通孔(18)及回油口(1)相連通的回油通道，并通過(guò)設(shè)置于節(jié)流塊(11)另一側(cè)的用于控制貫通孔(18)導(dǎo)通與關(guān)閉的電磁閥(10)和設(shè)置于所述回油通道內(nèi)的球閥來(lái)控制整體油路的開(kāi)關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，其特征在于，所述的球閥包 括有設(shè)置在回油閥體(16)的回油通道內(nèi)的回油球閥(3)、設(shè)置在工作閥體(12)的回 油通道內(nèi)的迸油球閥(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，其特征在于，所述的電磁閥(10) 是通過(guò)設(shè)置在節(jié)流塊(11)的貫通孔(18)端口的開(kāi)關(guān)球閥(9)來(lái)控制貫通孔(18) 的導(dǎo)通與關(guān)閉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應(yīng)大流量電磁控制闊，其特征在于，所述的形成在 回油閥體(16)內(nèi)的回油通道內(nèi)設(shè)置有位于回油口 (1) 一側(cè)的彈簧(2)，以及與彈簧(2)銜接且位于工作閥體(12) —側(cè)的通過(guò)第二擋塊(15)支撐的回油球閥(3)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，其特征在于，所述的形成在 工作閥體(12)上的回油通道內(nèi)在位于所述回油閥體(16) —側(cè)設(shè)置有球閥座(14)， 所述的球閥座(14)的軸向形成有分別與回油閥體(16)的回油通道、工作閥體(12) 的回油通道、以及所述的工作油口 (4)連通的貫通 L，所述的貫通孔內(nèi)設(shè)置有推桿(5)， 所述的推桿(5)的一端銜接回油球閥(3)，在球閥座(14)的另一側(cè)設(shè)置有通過(guò)第一 擋塊(13)支撐的進(jìn)油球閥(6)，所述推桿(5)的另一端銜接進(jìn)油球閥(6)，所述的 位于第一擋塊(13)另一側(cè)的回油通道與進(jìn)油口 (7)連通；在工作閥體(12)與節(jié)流塊(11) 銜接的一端軸向形成有與所述的回油通道以及節(jié)流塊(11)上的貫通孔(18)相 連通的壓力室(17)，所述的壓力室(17)內(nèi)設(shè)置有柱塞(8)，所述的柱塞(8)上還 連接有與進(jìn)油球閥(6)銜接的柱塞推桿(20)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速響應(yīng)大流量電磁控制闊，其特征在于，所述的工作閥 體(12)上還形成有使壓力室(17)分別與進(jìn)油口 (7)連通的進(jìn)油通路(21)和與回油 口 (1)連通的回油通路(22)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，其特征在于，所述的球閥座 (14)兩端分別對(duì)應(yīng)回油球閥(3)和進(jìn)油球閥(6)形成有密封錐面(23、 24)，并通過(guò)推桿(5)和兩個(gè)密封錐面(23、 24)使油路的一端打開(kāi)而另一端關(guān)閉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，其特征在于，所述的電磁閥 (10)采用由丌關(guān)控制電路控制的電磁閥，或是由線圈和銜鐵構(gòu)成的闊裝置。
專(zhuān)利摘要一種快速響應(yīng)大流量電磁控制閥，包括形成有工作油口和進(jìn)油口的工作閥體，具有軸向貫通孔的節(jié)流塊，具有回油口的回油閥體，節(jié)流塊、工作閥體和回油閥體依次連接整體沿軸向形成與工作油口和進(jìn)油口、貫通孔及回油口相連通的回油通道，通過(guò)設(shè)置于節(jié)流塊另一側(cè)的用于控制貫通孔導(dǎo)通與關(guān)閉的電磁閥和設(shè)置于回油通道內(nèi)的球閥來(lái)控制整體油路的開(kāi)關(guān)。球閥有設(shè)置在回油閥體的回油通道內(nèi)的回油球閥、和工作閥體的回油通道內(nèi)的進(jìn)油球閥。電磁閥通過(guò)設(shè)置在節(jié)流塊端口的開(kāi)關(guān)球閥來(lái)控制貫通孔的導(dǎo)通與關(guān)閉。本實(shí)用新型能迅速抬起球閥，打開(kāi)控制回路，控制回路又控制柱塞進(jìn)一步控制一個(gè)較大閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。可在大壓力下工作，與電磁閥相連的球閥受壓力的影響很小。
文檔編號(hào)F02M47/00GK201314274SQ20082014470
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者劉學(xué)龍, 強(qiáng) 戰(zhàn), 蘇萬(wàn)華, 裴毅強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津大學(xué)