用于噴油器的控制閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于噴油器的控制閥，包括電磁鐵、密封銷栓、電磁鐵彈簧、銜鐵、銜鐵導(dǎo)向桿、控制閥座、節(jié)流孔板和噴油器體；其特征在于：控制閥座內(nèi)孔中設(shè)有密封銷栓，密封銷栓外圓表面與控制閥座內(nèi)孔形成高壓密封面；密封銷栓、控制閥座和節(jié)流孔板包圍形成一閥室，閥室與控制室通過(guò)出油路連通；密封銷栓與銜鐵導(dǎo)向桿剛性連接，受到電磁鐵彈簧向下的彈力被壓在節(jié)流孔板上端支撐面上；密封銷栓下端面設(shè)有一關(guān)閉部分，該關(guān)閉部分下端支撐面與節(jié)流孔板上端支撐面形成高壓密封面；節(jié)流孔板中心設(shè)有盲孔，該盲孔與密封銷栓下端面之間構(gòu)成回油腔，回油腔與回油通道相連通，本發(fā)明只需很小的彈簧預(yù)緊力即可實(shí)現(xiàn)控制閥關(guān)閉。
【專利說(shuō)明】用于噴油器的控制閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于噴油器的控制閥，具體地說(shuō)是一種噴油器壓力平衡式的控制閥，屬于柴油機(jī)噴油系統(tǒng)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)柴油機(jī)噴油器常用的控制閥形式主要有Bosch公司的球閥(US7866575B2)和Denso公司的平面閥(US2012/0012680 A1)，二者屬于壓力不平衡式控制閥。高壓燃油作用于球閥或平面閥上，產(chǎn)生一定的燃油壓力，為關(guān)閉油路，需要一個(gè)大于此燃油壓力、方向相反的彈簧預(yù)緊力作用于控制閥上，而為了打開油路，又需要更大的電磁鐵吸力來(lái)克服此彈簧力。隨著系統(tǒng)壓力升高，作用在閥上的燃油壓力升高，彈簧預(yù)緊力相應(yīng)的增加，電磁鐵吸力也要相應(yīng)的增加，導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)電磁鐵性能要求大大提高。而且，電磁鐵對(duì)控制閥的控制難度增加，噴油開啟延遲增加，控制閥行程難以控制，噴油精度降低，多次噴射能力下降。
[0003]近年來(lái)，許多公司已采用壓力平衡式控制閥，如Delphi公司的滑閥式結(jié)構(gòu)，控制閥銜鐵導(dǎo)向桿與控制閥座之間實(shí)現(xiàn)液壓平衡，但此種結(jié)構(gòu)的銜鐵導(dǎo)向桿存在加工制造成本高，且伴隨著使用時(shí)間的積累，其由于磨損會(huì)帶來(lái)高成本的替換維修費(fèi)用；B0Sch公司的線密封式錐閥結(jié)構(gòu)(US 7870847 B2, CN 101535625A)，利用銜鐵與控制閥座密封，并與導(dǎo)向桿構(gòu)造成一個(gè)液壓平衡控制腔，同樣，由于錐閥結(jié)構(gòu)本身的局限性，其在可靠性、耐久性壽命方面存在很大的不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種用于噴油器的壓力平衡式控制閥，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，只需要很小的彈簧預(yù)緊力，即可實(shí)現(xiàn)控制閥的關(guān)閉，不僅減小了對(duì)控制閥銜鐵導(dǎo)向桿偶件的加工難度，降低了對(duì)電磁鐵的性能要求，更有效提高了噴油器整體的噴射性能。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案:用于噴油器的控制閥，包括電磁鐵、密封銷栓、電磁鐵彈簧、銜鐵、銜鐵導(dǎo)向桿、控制閥座、節(jié)流孔板和噴油器體；電磁鐵與噴油器體上端連接，電磁鐵內(nèi)的電磁鐵彈簧向下壓在銜鐵上；控制閥座裝設(shè)在噴油器體上部的凹腔內(nèi)，控制閥座中心設(shè)有控制閥座內(nèi)孔，銜鐵導(dǎo)向桿置于控制閥座內(nèi)孔內(nèi)并可軸向移動(dòng)；節(jié)流孔板設(shè)置在控制閥座下方，節(jié)流孔板上的進(jìn)油路與噴油器體上的燃油進(jìn)油通道連通；噴油器體中心設(shè)有通孔，控制活塞安裝在通孔內(nèi)，控制活塞頂部與節(jié)流孔板底部之間的空間構(gòu)成控制室，節(jié)流孔板上的出油路與控制室連通；其特征在于:所述控制閥座內(nèi)孔中設(shè)置有密封銷栓，所述密封銷栓位于控制閥座內(nèi)孔內(nèi)，銜鐵導(dǎo)向桿下方，密封銷栓外圓表面與控制閥座內(nèi)孔形成高壓密封區(qū)域；所述密封銷栓、控制閥座和節(jié)流孔板包圍形成一閥室，該閥室與控制室通過(guò)出油路連通；控制閥座內(nèi)孔與控制閥座下端面垂直，密封銷栓被控制閥座內(nèi)孔定向，通過(guò)與銜鐵導(dǎo)向桿剛性連接，受到銜鐵上方電磁鐵彈簧向下的彈力，被壓在節(jié)流孔板上端支撐面上；密封銷栓下端面設(shè)有一關(guān)閉部分，該關(guān)閉部分下端支撐面與節(jié)流孔板上端支撐面相接觸，形成高壓密封接觸面，用來(lái)密封閥室內(nèi)的高壓燃油；所述節(jié)流孔板中心設(shè)有盲孔，該盲孔與密封銷栓下端面之間構(gòu)成回油腔，回油腔與回油通道相連通。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述節(jié)流孔板的盲孔內(nèi)裝有輔助彈簧，輔助彈簧上端頂壓密封銷栓。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述關(guān)閉部分下端支撐面為環(huán)形平面，該環(huán)形平面與密封銷栓外圓表面垂直；所述節(jié)流孔板上端支撐面為平面。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述節(jié)流孔板上端支撐面為錐形凹面，所述關(guān)閉部分下端支撐面為高精度平面或錐面，該高精度平面或錐面與密封銷栓的外圓表面交匯形成一條圓形相交線，該圓形相交線向下緊壓在節(jié)流孔板的錐形凹面上，形成高壓密封配合。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述關(guān)閉部分的外徑與控制閥座內(nèi)孔的內(nèi)徑一致。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述節(jié)流孔板上的錐形凹面中心線與密封銷栓下端的關(guān)閉部分中心線重合。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述節(jié)流孔板上端支撐面為球形凸面，所述關(guān)閉部分為密封銷栓下端向外延展構(gòu)成的環(huán)形臺(tái)，關(guān)閉部分的下端密封面為延續(xù)連接的平面和錐面，該平面與錐面交匯形成一條圓形相交線，該圓形相交線向下緊壓在節(jié)流孔板的球形凸面上，形成高壓密封配合。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述節(jié)流孔板上的球形凸面中心線與密封銷栓下端的關(guān)閉部分中心線重合。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述圓形相交線的直徑與控制閥座內(nèi)孔直徑一致。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述密封銷栓內(nèi)部設(shè)有空腔。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)、密封銷栓所受液壓力平衡，只需要較小的力即可快速打開和關(guān)閉控制閥，噴射過(guò)程可更好地與內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行相匹配。
[0016](2)、密封銷栓為中空結(jié)構(gòu)，這樣就可以盡可能地降低質(zhì)量，一方面減小了銜鐵導(dǎo)向桿關(guān)閉時(shí)的沖擊力，另一方面也降低下端輔助彈簧的初始預(yù)緊力，更加有助于減小銜鐵上部電磁鐵彈簧的預(yù)緊力。
[0017](3)、密封銷栓與銜鐵為兩個(gè)獨(dú)立的部件，通過(guò)將密封銷栓和銜鐵分為兩部分加工，降低了銜鐵與控制閥座的配合要求，同時(shí)，縮短了控制閥座內(nèi)孔與密封銷栓的配合長(zhǎng)度，有利于保證二者的加工精度要求，降低了加工難度，減少了制造費(fèi)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-電磁鐵、2-控制活塞、3-控制閥座內(nèi)孔、4-密封銷栓、5-電磁鐵彈簧、6_銜鐵、7-銜鐵導(dǎo)向桿、8-控制閥座、9-關(guān)閉部分、10-節(jié)流孔板、11-輔助彈簧、
12-噴油器體、13-閥室、14-控制室、15-出油路、16-進(jìn)油路、17-燃油進(jìn)油通道、18-回油腔、19-回油通道。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例1
如圖1所示，實(shí)施例1的用于噴油器的控制閥主要由電磁鐵1、密封銷栓4、電磁鐵彈簧
5、銜鐵6、銜鐵導(dǎo)向桿7、控制閥座8、節(jié)流孔板10、輔助彈簧11和噴油器體12組成；電磁鐵1與噴油器體12上端連接，電磁鐵1內(nèi)的電磁鐵彈簧5向下壓在銜鐵6上；控制閥座8裝設(shè)在噴油器體12上部的凹腔內(nèi)，控制閥座8中心設(shè)有控制閥座內(nèi)孔3，銜鐵導(dǎo)向桿7置于控制閥座內(nèi)孔3內(nèi)并可軸向移動(dòng)；節(jié)流孔板10設(shè)置在控制閥座8下方，節(jié)流孔板10上的進(jìn)油路16與噴油器體12上的燃油進(jìn)油通道17連通；噴油器體12中心設(shè)有通孔，控制活塞2安裝在通孔內(nèi)，控制活塞2頂部與節(jié)流孔板10底部之間的空間構(gòu)成控制室14，節(jié)流孔板10上的出油路15與控制室14連通；所述密封銷栓4設(shè)置在控制閥座內(nèi)孔3中，密封銷栓4位于銜鐵導(dǎo)向桿7下方，密封銷栓4與控制閥座8是一對(duì)精密偶件，密封銷栓4外圓表面與控制閥座內(nèi)孔3形成高壓密封面；所述密封銷栓4、控制閥座8和節(jié)流孔板10包圍形成一閥室13，該閥室13與控制室14通過(guò)出油路15連通；控制閥座內(nèi)孔3與控制閥座8下端面嚴(yán)格垂直，密封銷栓4被控制閥座內(nèi)孔3定向，通過(guò)與銜鐵導(dǎo)向桿7剛性連接，受到銜鐵6上方電磁鐵彈簧5向下的彈力，被壓在節(jié)流孔板10上端支撐面上；密封銷栓4下端面設(shè)有一關(guān)閉部分9，該關(guān)閉部分9下端支撐面為高精度的環(huán)形平面，該環(huán)形平面與密封銷栓4外圓表面垂直；所述節(jié)流孔板10上端支撐面為高精度的平面，節(jié)流孔板10上端支撐平面與壓在其上面的關(guān)閉部分9下端支撐環(huán)形平面形成高壓密封接觸面，用來(lái)密封閥室13內(nèi)的高壓燃油；所述關(guān)閉部分9的外徑與控制閥座內(nèi)孔3的內(nèi)徑一致，使得作用在密封銷栓4上的液壓力平衡；所述節(jié)流孔板10中心設(shè)有盲孔，該盲孔與密封銷栓4下端面之間構(gòu)成回油腔18，回油腔18與回油通道19相連通。
[0024]由于作用在密封銷栓4上的液壓力平衡，因此不需要為關(guān)閉控制閥而施加額外的、反作用于閥室13中高壓燃油壓力的力，只需要較小的作用于銜鐵6上的彈簧力，即可將密封銷栓4壓緊于節(jié)流孔板10上端支撐面上。
[0025]如圖所示，所述節(jié)流孔板10的盲孔內(nèi)裝有輔助彈簧11，輔助彈簧11上端頂壓密封銷栓4。密封銷栓4在輔助彈簧11作用下，亦可快速上升，實(shí)現(xiàn)密封面的快速開啟。所述密封銷栓4為中空結(jié)構(gòu)，這樣就可以盡可能地降低質(zhì)量，一方面減小了銜鐵導(dǎo)向桿7關(guān)閉時(shí)的沖擊力，另一方面也降低下端輔助彈簧11的初始預(yù)緊力，更加有助于減小銜鐵6上部電磁鐵彈簧5的預(yù)緊力。
[0026]實(shí)施例2
如圖2所示，實(shí)施例2中的控制閥與實(shí)施例1中的控制閥區(qū)別在于節(jié)流孔板10上端支撐面和關(guān)閉部分9下端支撐面的構(gòu)造。
[0027]在圖1所示的實(shí)施例中，所述節(jié)流孔板10上端支撐面為錐形凹面，所述關(guān)閉部分9下端支撐面為高精度平面或錐面，該高精度平面或錐面與密封銷栓4的外圓表面交匯形成一條圓形相交線，該圓形相交線向下緊壓在節(jié)流孔板10的錐形凹面上，形成高壓密封配口 Ο
[0028]為使閥室13中高壓燃油的泄漏較小，關(guān)閉部分9在節(jié)流孔板10的錐形凹面上的壓力應(yīng)集中在一條線上，為此，節(jié)流孔板10上的錐形凹面應(yīng)為高精度錐面，并且該錐形凹面中心線與密封銷栓4下端的關(guān)閉部分9中心線重合。
[0029]實(shí)施例3
如圖3所示，實(shí)施例3中的控制閥與實(shí)施例1中的控制閥區(qū)別在于節(jié)流孔板10上端支撐面和關(guān)閉部分9下端支撐面的構(gòu)造。
[0030]在圖3所示的實(shí)施例中，所述節(jié)流孔板10上端支撐面為高精度球形凸面，所述關(guān)閉部分9為密封銷栓4下端向外延展構(gòu)成的環(huán)形臺(tái)，關(guān)閉部分9的下端密封面為延續(xù)連接的平面和錐面，該平面與錐面交匯形成一條圓形相交線，該圓形相交線向下緊壓在節(jié)流孔板10的球形凸面上，形成高壓密封配合。
[0031]為使閥室13中高壓燃油的泄漏較小，關(guān)閉部分9在節(jié)流孔板10的球形凸面上的壓力應(yīng)集中在一條線上，為此，節(jié)流孔板10上的球形凸面應(yīng)為高精度球面，并且該錐形凹面中心線與密封銷栓4下端的關(guān)閉部分9中心線重合。為使密封銷栓4所受液壓力平衡，關(guān)閉部分9下端面的平面和錐面的圓形相交線的直徑應(yīng)與控制閥座內(nèi)孔3直徑一致。
[0032]本發(fā)明的工作原理如下:
高壓燃油經(jīng)噴油器體12的燃油進(jìn)油通道17和節(jié)流孔板10的進(jìn)油路16流入控制室14，并經(jīng)由出油路15通向閥室13。此時(shí)電磁鐵1不通電，密封銷栓4受到來(lái)自銜鐵6上方電磁鐵彈簧5向下的彈簧力，被壓緊在節(jié)流孔板10上，密封銷栓4下端關(guān)閉部分9的下端支撐面與節(jié)流孔板10的上端支撐面形成高壓密封面，阻止閥室13高壓燃油的泄漏。
[0033]當(dāng)電磁鐵1通電時(shí)，對(duì)銜鐵6產(chǎn)生向上的電磁吸力，克服電磁鐵彈簧5向下的彈力，使銜鐵6在銜鐵導(dǎo)向桿7的導(dǎo)向下，沿控制閥座內(nèi)孔3方向迅速向上升起。密封銷栓4在輔助彈簧11向上的預(yù)緊力作用下，亦可快速上升，實(shí)現(xiàn)密封面的快速開啟。此時(shí)，閥室13與回油腔18連通，燃油壓力降為回油環(huán)境壓力，控制室14中的燃油經(jīng)由出油路15和閥室13快速流向回油腔18，控制室14內(nèi)的壓力下降，從而使噴油器噴油嘴針閥開啟，實(shí)現(xiàn)噴油。
[0034]當(dāng)電磁鐵1斷電時(shí)，銜鐵6不再受到電磁吸力，在電磁鐵彈簧5彈力作用下向下運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)密封銷栓4克服輔助彈簧11的作用力，一起向下運(yùn)動(dòng)。最后，密封銷栓4被壓緊在節(jié)流孔板10的上端支撐面上，重新形成高壓密封面，阻斷閥室13中的燃油流向回油腔18，控制室14內(nèi)的燃油重新建立起高壓，從而使噴油器噴油嘴針閥落座關(guān)閉，噴油結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.用于噴油器的控制閥，包括電磁鐵(1)、密封銷栓(4)、電磁鐵彈簧(5)、銜鐵(6)、銜鐵導(dǎo)向桿(7)、控制閥座(8)、節(jié)流孔板(10)和噴油器體(12);電磁鐵(1)與噴油器體(12)上端連接，電磁鐵(1)內(nèi)的電磁鐵彈簧(5)向下壓在銜鐵(6)上；控制閥座(8)裝設(shè)在噴油器體(12)上部的凹腔內(nèi)，控制閥座(8)中心設(shè)有控制閥座內(nèi)孔(3)，銜鐵導(dǎo)向桿(7)置于控制閥座內(nèi)孔(3)內(nèi)并可軸向移動(dòng)；節(jié)流孔板(10)設(shè)置在控制閥座(8)下方，節(jié)流孔板(10)上的進(jìn)油路(16)與噴油器體(12)上的燃油進(jìn)油通道(17)連通；噴油器體(12)中心設(shè)有通孔，控制活塞(2)安裝在通孔內(nèi)，控制活塞(2)頂部與節(jié)流孔板(10)底部之間的空間構(gòu)成控制室(14)，節(jié)流孔板(10)上的出油路(15)與控制室(14)連通；其特征在于:所述控制閥座內(nèi)孔(3)中設(shè)置有密封銷栓(4)，所述密封銷栓(4)位于控制閥座內(nèi)孔(3)內(nèi)，銜鐵導(dǎo)向桿(7)下方，密封銷栓(4)外圓表面與控制閥座內(nèi)孔(3)形成高壓密封區(qū)域；所述密封銷栓(4)、控制閥座(8)和節(jié)流孔板(10)包圍形成一閥室(13)，該閥室(13)與控制室(14)通過(guò)出油路(15)連通；控制閥座內(nèi)孔(3)與控制閥座(8)下端面垂直，密封銷栓(4)被控制閥座內(nèi)孔(3)定向，通過(guò)與銜鐵導(dǎo)向桿(7)剛性連接，受到銜鐵(6)上方電磁鐵彈簧(5)向下的彈力，被壓在節(jié)流孔板(10)上端支撐面上；密封銷栓(4)下端面設(shè)有一關(guān)閉部分(9)，該關(guān)閉部分(9)下端支撐面與節(jié)流孔板(10)上端支撐面相接觸，形成高壓密封接觸面，用來(lái)密封閥室(13)內(nèi)的高壓燃油；所述節(jié)流孔板(10)中心設(shè)有盲孔，該盲孔與密封銷栓(4)下端面之間構(gòu)成回油腔(18)，回油腔(18)與回油通道(19)相連通。
2.如權(quán)利要求1所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述節(jié)流孔板(10)的盲孔內(nèi)裝有輔助彈簧(11 )，輔助彈簧(11)上端頂壓密封銷栓(4 )。
3.如權(quán)利要求1所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述關(guān)閉部分(9)下端支撐面為環(huán)形平面，該環(huán)形平面與密封銷栓(4)外圓表面垂直；所述節(jié)流孔板(10)上端支撐面為平面。
4.如權(quán)利要求1所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述節(jié)流孔板(10)上端支撐面為錐形凹面，所述關(guān)閉部分(9)下端支撐面為高精度平面或錐面，該高精度平面或錐面與密封銷栓(4)的外圓表面交匯形成一條圓形相交線，該圓形相交線向下緊壓在節(jié)流孔板(10)的錐形凹面上，形成高壓密封配合。
5.如權(quán)利要求3或4所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述關(guān)閉部分(9)的外徑與控制閥座內(nèi)孔(3)的內(nèi)徑一致。
6.如權(quán)利要求4所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述節(jié)流孔板(10)上的錐形凹面中心線與密封銷栓(4)下端的關(guān)閉部分(9 )中心線重合。
7.如權(quán)利要求1所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述節(jié)流孔板(10)上端支撐面為球形凸面，所述關(guān)閉部分(9)為密封銷栓(4)下端向外延展構(gòu)成的環(huán)形臺(tái)，關(guān)閉部分(9)的下端密封面為延續(xù)連接的平面和錐面，該平面與錐面交匯形成一條圓形相交線，該圓形相交線向下緊壓在節(jié)流孔板(10)的球形凸面上，形成高壓密封配合。
8.如權(quán)利要求7所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述節(jié)流孔板(10)上的球形凸面中心線與密封銷栓(4)下端的關(guān)閉部分(9)中心線重合。
9.如權(quán)利要求7所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述圓形相交線的直徑與控制閥座內(nèi)孔(3)直徑一致。
10.如權(quán)利要求1所述的用于噴油器的控制閥，其特征在于:所述密封銷栓(4)內(nèi)部設(shè)有空腔。
【文檔編號(hào)】F02M61/10GK104265532SQ201410374677
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】張濤, 俞建達(dá), 張建剛, 蔡珍輝 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車股份有限公司無(wú)錫油泵油嘴研究所, 中國(guó)第一汽車股份有限公司