一種共軌噴油器及其密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)燃油噴射系統(tǒng)，特別是涉及一種共軌噴油器及其密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為滿足發(fā)動機(jī)節(jié)能環(huán)保的迫切需求，共軌燃油噴射系統(tǒng)的噴射壓力在急劇提高。在超高壓的驅(qū)動下，如何有效防止燃油向低壓的泄漏即實(shí)現(xiàn)可靠的密封已成為共軌噴油器開發(fā)所面臨的一大挑戰(zhàn)。
[0003]常見的共軌噴油器控制閥座區(qū)域的剖面圖如圖1、2所示。基于加工、裝配工藝的考慮，控制閥座3的外圓面3A與噴油器體5的內(nèi)圓面5A及內(nèi)柱面5C采用間隙配合，配合間隙常在100微米以內(nèi)。該配合面上部為高壓油腔6、下部為低壓回油腔4，為防高壓燃油向低壓腔的泄漏，在配合間隙中安裝密封單元。而為滿足共軌噴油器高溫、高壓的工作環(huán)境，密封單元必須同時具備如下基本條件:密封單元與配合密封面間具有足夠大的接觸壓力、密封單元本身必須具有足夠的抗壓強(qiáng)度、能夠耐高溫、防擠出、抗蠕變。
[0004]目前，針對共軌噴油器控制閥座裙部密封單元的工作成果與專利文獻(xiàn)很多。如專利文獻(xiàn)CN100412353C中提到采用聚四氟乙烯的楔形密封圈。聚四氟乙烯在密封領(lǐng)域很常見，但聚四氟乙烯抗高溫、抗蠕變能力差，聚四氟乙烯密封材料沿填充縫隙中擠出失效非常常見。為增強(qiáng)聚四氟乙烯的密封性能，常在聚四氟乙烯中填充一定比例的銅粉，因受聚四氟乙烯本體特性所限，填充銅粉很難顯著提高材料的耐高溫、抗蠕變性能;并且銅粉的添加使密封材料的脆性增加，抗拉性能下降，易于斷裂。根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料，受現(xiàn)有塑性材料的局限性，共軌噴油器裙部的超高壓密封中沒有塑性密封圈單獨(dú)使用的情況介紹。為解決密封單元在高溫、超高壓下的擠出失效，一般需要增加輔助結(jié)構(gòu)，如專利文獻(xiàn)CN201206522Y與CN103899462A分別提出了輔助密封單元支撐的支撐環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖1、2中所示，密封單元包括密封圈I和支撐環(huán)2，密封圈I的上、下、左、右端面分別為1A、1D、1B、1C，支撐環(huán)2安裝在噴油器體5的臺階面5B上，密封圈I的下端面ID與支撐環(huán)2的上端面接觸，該支撐環(huán)2與密封圈I配合使用，密封的可靠性有所提高。但支撐環(huán)2在設(shè)計時需要保證已滲入密封圈I的微量燃油的泄漏通道，需加工多個卸油槽。由于噴油器支撐環(huán)2尺寸本身很小，同時保證支撐與卸油的功能使得加工工藝復(fù)雜，如專利文獻(xiàn)US6845756B2所述因支撐環(huán)2在噴油器上的裝配工藝復(fù)雜，成品率低、可靠性差、給批量生產(chǎn)帶來困難。
[0005]由此可見，上述現(xiàn)有的密封結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種加工工藝簡單，易于裝配，密封效果可靠，使用壽命長久的新的共軌噴油器用密封裝置，成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種共軌噴油器的密封裝置，使其加工工藝簡單，易于裝配，密封效果可靠，使用壽命長久，從而克服上述現(xiàn)有密封裝置的不足。
[0007]本發(fā)明的又一個目的是提供一種應(yīng)用所述密封裝置的共軌噴油器，耐久性好，使用壽命長。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種共軌噴油器的密封裝置，包括用于安裝在噴油器體與控制閥座之間的環(huán)形腔內(nèi)的密封圈，所述密封圈采用聚醚醚酮材料制成，并用于過盈裝配在所述環(huán)形腔內(nèi)。
[0010]作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述密封圈的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面均為圓柱面，所述密封圈的上、下端面為環(huán)形平面、V型面或斜面。
[0011 ]所述密封圈裝配的過盈量為50微米至300微米。
[0012]所述密封圈的高度為2mm。
[0013]所述密封圈通過注塑成型工藝加工而成。
[0014]所述密封圈的下端面為平面且直接與所述噴油器體臺階面接觸。
[0015]所述密封圈底部還設(shè)有支撐環(huán)，所述支撐環(huán)設(shè)于所述環(huán)形腔體底部、噴油器體臺階面上。
[0016]一種共軌噴油器，具有所述的密封裝置。
[0017]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)密封圈用于共軌噴油器控制閥座裙部徑向密封，材料優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡單，其所采用的聚醚醚酮非常適合于噴油器中的高溫、高壓的密封環(huán)境，如具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，適用于燃油環(huán)境，具有很好的彈性，適用于過盈配合。
[0019](2)結(jié)構(gòu)上密封圈同被密封件配合的內(nèi)側(cè)面1B、外側(cè)面IC為圓柱面可保障密封效果，簡化加工工藝和裝配操作;密封圈的頂面IA與底面ID可做成平面、V型面或斜面。
[0020](3)密封圈可采用注塑成型，工藝簡單，產(chǎn)品公差可控制在0.05%以內(nèi)。
[0021](4)密封圈尺寸小，密封用料少，且工藝簡單，綜合成本低。
[0022](5)密封圈本身具有自支撐能力，可以獨(dú)立使用，也可以與各種支撐環(huán)配合使用，加強(qiáng)密封效果。
【附圖說明】
[0023]上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]圖1是共軌噴油器控制閥套局部區(qū)域剖面圖。
[0025]圖2是共軌噴油器控制閥套裙部密封區(qū)域剖面圖。
[0026]圖3是應(yīng)用本發(fā)明密封裝置的共軌噴油器控制閥套局部區(qū)域剖面圖。
[0027]圖4是應(yīng)用本發(fā)明密封裝置的共軌噴油器控制閥套裙部密封區(qū)域剖面圖。
[0028]圖5是本發(fā)明中密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]請參閱圖3所示，為解決共軌噴油器控制閥座3裙部與噴油器體5間的高壓密封問題，本發(fā)明提出一種性能可靠、工藝性好的密封裝置。該裝置包括用于安裝在噴油器體5與控制閥座3之間的環(huán)形腔內(nèi)的密封圈I，所述密封圈I采用聚醚醚酮材料制成，并用于過盈裝配在所述環(huán)形腔內(nèi)，從而有效防止上部高壓油腔6中的高壓燃油向下部低壓回油腔4泄漏。
[0030]請配合參閱圖4、5所示，上述應(yīng)用于共軌噴油器控制閥座3裙部密封的聚醚醚酮密封圈1，其內(nèi)側(cè)面IB和外側(cè)面IC均設(shè)為圓柱面，分別與被密封的控制閥座3外圓3A、噴油器體5內(nèi)柱面5C通過過盈裝配，所述密封圈I的上端面1A、下端面ID則可設(shè)為環(huán)形平面、V型面或斜面等，優(yōu)選地，所述密封圈I的上端面1A、下端面ID均為環(huán)形平面，易于加工及裝配。
[0031]上述結(jié)構(gòu)主要利用聚醚醚酮密封圈I的塑性變形與裝配的過盈量實(shí)現(xiàn)密封配合面間裝配壓緊。應(yīng)用上述密封圈I的噴油器工作過程中，作用于密封圈I上端面IA的燃油壓力向密封配合面?zhèn)鬟f，密封面接觸壓力隨被密封的燃油壓力的增加而增加，由此實(shí)現(xiàn)噴油器裙部的高壓密封。利用聚醚醚酮材料優(yōu)異的材料特性與耐高溫性能，密封圈I下端面ID可以直接與噴油器體5臺階面5B直接接觸，實(shí)現(xiàn)不帶支撐環(huán)的自支撐，即單獨(dú)使用。若出現(xiàn)被密封件間隙較大的情況，也可在密封圈I下端面ID下方設(shè)置各種支撐環(huán)以互相配合使用。
[0032]應(yīng)用于共軌噴油器控制閥座裙部密封時，本發(fā)明的上述密封裝置實(shí)施簡單。具體地，請參閱圖2、3所示，按照如下步驟實(shí)施:
[0033](I)根據(jù)控制閥座3的外圓3A、噴油器體5的內(nèi)柱面5C的結(jié)構(gòu)尺寸確定密封圈I的基準(zhǔn)尺寸。
[0034](2)基于I中所得基準(zhǔn)尺寸，考慮密封圈內(nèi)、外圈過盈量，該直徑過盈量常為50微米至300微米，求得密封圈I配合面的自由尺寸。密封圈I的高度方向通常2_。
[0035](3)基于上步中所得的結(jié)構(gòu)尺寸，采用聚醚醚酮材料，以注塑成型工藝加工成密封圈I。
[0036](4)在噴油器中裝配所述密封圈I，利用聚醚醚酮密封圈I的塑性變形與裝配的過盈量實(shí)現(xiàn)密封配合面間裝配壓緊。其中，密封圈I的內(nèi)側(cè)面1B，外側(cè)面IC均為圓柱面，分別與被密封的控制閥座3外圓3A、噴油器體5內(nèi)柱面5C通過過盈裝配。
[0037](5)利用聚醚醚酮材料優(yōu)異的材料特性與耐高溫性能，密封圈I下端面ID可以直接與噴油器體5臺階面5B直接接觸，實(shí)現(xiàn)不帶支撐環(huán)的自支撐。密封圈I下端面ID與噴油器體5臺階面5B直接接觸時，優(yōu)選平面接觸，即密封圈I下端面ID為環(huán)形平面，但也可以做成斜面結(jié)構(gòu)。若出現(xiàn)被密封件間隙較大的情況，密封圈I下端面ID可與各種支撐環(huán)配合使用。
[0038]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種共軌噴油器的密封裝置，包括用于安裝在噴油器體與控制閥座之間的環(huán)形腔內(nèi)的密封圈，其特征在于，所述密封圈采用聚醚醚酮材料制成，并用于過盈裝配在所述環(huán)形腔內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面均為圓柱面，所述密封圈的上、下端面為環(huán)形平面、V型面或斜面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈裝配的過盈量為50微米至300微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈的高度為 2mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈通過注塑成型工藝加工而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈的下端面為平面且直接與所述噴油器體臺階面接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈底部還設(shè)有支撐環(huán)，所述支撐環(huán)設(shè)于所述環(huán)形腔體底部、噴油器體臺階面上。8.—種共軌噴油器，其特征在于，具有權(quán)利要求1-7中任一項所述的密封裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種共軌噴油器及其密封裝置，所述密封裝置包括用于安裝在噴油器體與控制閥座之間的環(huán)形腔內(nèi)的密封圈，所述密封圈采用聚醚醚酮材料制成，并用于過盈裝配在所述環(huán)形腔內(nèi)。所述密封圈還可進(jìn)一步地與支撐環(huán)配合使用。本發(fā)明的密封裝置加工工藝簡單，易于裝配，密封效果可靠，應(yīng)用所述密封裝置的共軌噴油器，耐久性好，使用壽命長。
【IPC分類】F02M61/16
【公開號】CN105508110
【申請?zhí)枴緾N201610045039
【發(fā)明人】張建明, 丁鐵新, 尚偉, 秦淑英
【申請人】北京亞新科天緯油泵油嘴股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月22日