專利名稱：快速響應大流量電磁控制閥的制作方法
技術(shù)領域：
本實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)對增壓式柴油機高壓 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)是當前發(fā)動機先進技術(shù)之一，由于其共軌壓力與發(fā)動 機轉(zhuǎn)速無關(guān)、共軌壓力值和噴油器噴油定時、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，已經(jīng)引起柴油機行業(yè)的密切關(guān)注。國際上高壓共軌技術(shù)正朝著噴射壓力大 于2000bar的超高壓方向發(fā)展，目前國外高壓共軌系統(tǒng)的噴射壓力己經(jīng)能夠達到 1600bar，個別達到1850bar，但要實現(xiàn)超過2000bar的超高壓力，存在很大的難度。那 是因為，高壓共軌的壓力決定了從泵到軌、噴油器必須具有很好的材料力學性能和很高 的加工精度。要共軌壓力達到2000bar以上的超高壓力，就對柱塞泵的泵油能力提出了 更高的要求。因為柱塞泵中的出油單向閥有一個開啟壓力，只有高壓柱塞腔的壓力大于 該開啟壓力時，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時柱 塞腔的壓力要更高，這對柱塞及柱塞套偶件的加工精度及材料力學性能提出了更高要求。 由于國內(nèi)柱塞及柱塞套的材料及加工設備的限制，短期內(nèi)研發(fā)超高壓共軌技術(shù)不太現(xiàn)實， 因此我們考慮采用更加現(xiàn)實的方法實現(xiàn)高壓共軌技術(shù)。
基于以上問題，專利號為ZL200620026385. X的專利公開了.一種用于柴油機的可調(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上實現(xiàn)高 壓燃油噴射，對柱塞偶件的加工精度和材料沒有太高要求，易于在當前的條件下實現(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，必須具有高的開關(guān)響應同時 打開時具有較大的流通面積。普通的球閥能夠滿足快速響應的要求，但由于系統(tǒng)油壓較 大，則需要很大的開啟電磁力，難以實現(xiàn)；普通的滑閥受工作油壓的影響較小但開關(guān)響 應難以滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以在電磁力的作用下實現(xiàn)大流通量 閥門的快速開關(guān)控制，能夠滿足增壓供油系統(tǒng)的特殊要求的快速響應大流量電磁控制閥。 本實用新型所采用的技術(shù)方案是 一種快速響應大流量電磁控制閥，包括形成有工作油口和進油口的工作閥體，還設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 油口和進油口、貫通孔及回油口相連通的回油通道，并通過設置于節(jié)流塊另一側(cè)的用于 控制貫通孔導通與關(guān)閉的電磁閥和設置于所述回油通道內(nèi)的球閥來控制整體油路的開 關(guān)。
所述的球閥包括有設置在回油閥體的回油通道內(nèi)的回油球閥、設置在工作閥體的回 油通道內(nèi)的進油球閥。
所述的電磁閥是通過設置在節(jié)流塊的貫通孔端口的幵關(guān)球閥來控制貫通孔的導通與 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)設置有通過第一擋塊支撐的進油球閥，所述推桿的另一端銜接 進油球閥，所述的位于第一擋塊另一側(cè)的回油通道與進油口連通；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)設置有柱塞，所述的柱塞上還連接有與進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油口連通的進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應回油球閥和進油球閥形成有密封錐面，并通過推桿和兩 個密封錐面使油路的一端打開而另一端關(guān)閉。
所述的電磁閥采用由開關(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。 本實用新型的快速響應大流量電磁控制閥，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決了現(xiàn)有技 術(shù)難以實現(xiàn)的增壓式柴油機高壓燃油噴射壓力發(fā)生系統(tǒng)高速、大流量控制問題。本設計 構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，是一種電磁控制的電液兩級的兩位三通閥，能迅速抬起球閥，打 開控制回路，控制回路又控制柱塞進一步控制一個較大閥門的開啟和關(guān)閉。既能滿足控 制速度響應又能滿足流量要求。本實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是本實用新型的快速響應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:進油口
3:回油球閥 5:推桿
4:工作油口 6:進油球閥 8:柱塞
23、 24:密封錐面 26:電磁線圈
9:開關(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
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的快速響應大流量電磁控制閥做出詳細說明。 如圖1所示，本實用新型的快速響應大流量電磁控制閥，包括形成有工作油口 4和 進油口 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和進油口7、貫通孔18及回油口 l相連通的回油通道，并通過設置于節(jié)流塊 11另一側(cè)的用于控制貫通孔18導通與關(guān)閉的電磁閥IO和設置于所述回油通道內(nèi)的球閥 來控制整體油路的開關(guān)。所述的電磁閥10是通過設置在節(jié)流塊11的貫通孔18端口的丌 關(guān)球閥9來控制貫通孔18的導通與關(guān)閉。所述的電磁閥10采用由由任何一種開關(guān)控制 電路進行通、斷電控制的電磁閥，或其他類似的線圈和銜鐵構(gòu)成的閥裝置。
所述的球閥包括有設置在回油閥體16的回油通道內(nèi)的回油球閥3、設置在工作閥體 12的回油通道內(nèi)的進油球閥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14兩端分別對應回油 球閥3和進油球閥6形成有可嵌入部分回油球閥3和部分進油球閥6的密封錐面23、24。 所述的貫通孔內(nèi)設置有推桿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)設置有通過第一擋塊13支撐的進油球閥6，所述推桿5的另一端銜接進油球閥6， 所述的位于第一擋塊13另一側(cè)的回油通道與進油口 7連通。通過推桿5和兩個密封錐面 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)設置有柱塞8，所述的柱塞8上還連接有與進油球閥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分別與進油口 7連通的進油通路21和與回油口 l連 通的回油通路22。
本實用新型的快速響應大流量電磁控制閥，通過對電磁閥通電和斷電，電磁閥處于 開和關(guān)兩種狀態(tài)，進而控制球閥9的打開和關(guān)閉，最終實現(xiàn)了進油狀態(tài)和回油狀態(tài)的控 制。
電磁閥IO通電時，快速響應大流量電磁控制閥處于供油模式。 具體工作過程為，電磁閥通電后將開關(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，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、進油球閥6以及柱塞8在彈簧2的作用下向右 運動?；赜颓蜷y3壓在球閥座14的密封錐面23上，關(guān)閉回油通路22。同時由于進油球 閥6向右運動，使進油口7和工作油口4接通，此時高壓供油系統(tǒng)處于供油模式。 電磁閥IO斷電時，快速響應大流量電磁控制閥處于回油模式。 具體工作過程為，電磁閥斷電后將開關(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與進油通路21接通，而與回油通 路22斷開，油壓上升?；赜颓蜷y3、推桿5、進油球閥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的作用力向左運動。此時，進油球閥6壓在球閥座14的密 封錐面24上，將進油通路21切斷。同時由于回油球閥3向左運動，使得回油口 1和工 作油口 4接通。此時高壓供油系統(tǒng)處于回油模式，系統(tǒng)在有油壓而未工作時將一直處于 這禾中模式。
本實用新型的快速響應大流量電磁控制閥，主要是利用電磁鐵驅(qū)動球閥9，從而改 變柱塞壓力控制室的壓力，通電時其壓強接近回油壓力，斷電時其壓強等于供油壓力， 使其快速克服彈簧2的作用力和球閥3、 6上的液壓力進行回油。而在通電時球閥9打開， 壓力控制室壓力下降，彈簧2的彈簧力則足夠強大，能夠快速將回油球閥關(guān)閉，同時打 開進油球閥。因此本實用新型的電磁闊可以實現(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。采用兩級的設計思路，電磁閥帶動的球閥控制 液力控制回路，液力控制回路又控制柱塞進一步控制一個機械閥門的開啟和關(guān)閉，實現(xiàn) 了大流通量閥門的快速開關(guān)控制，充分滿足增壓供油系統(tǒng)的要求。
權(quán)利要求1. 一種快速響應大流量電磁控制閥，包括形成有工作油口(4)和進油口(7)的工作閥體(12)，其特征在于，還設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)和進油口(7)、貫通孔(18)及回油口(1)相連通的回油通道，并通過設置于節(jié)流塊(11)另一側(cè)的用于控制貫通孔(18)導通與關(guān)閉的電磁閥(10)和設置于所述回油通道內(nèi)的球閥來控制整體油路的開關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應大流量電磁控制閥，其特征在于，所述的球閥包 括有設置在回油閥體(16)的回油通道內(nèi)的回油球閥(3)、設置在工作閥體(12)的回 油通道內(nèi)的迸油球閥(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應大流量電磁控制閥，其特征在于，所述的電磁閥(10) 是通過設置在節(jié)流塊(11)的貫通孔(18)端口的開關(guān)球閥(9)來控制貫通孔(18) 的導通與關(guān)閉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應大流量電磁控制闊，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)設置有通過第一 擋塊(13)支撐的進油球閥(6)，所述推桿(5)的另一端銜接進油球閥(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)設置有柱塞(8)，所述的柱塞(8)上還 連接有與進油球閥(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)分別與進油口 (7)連通的進油通路(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)兩端分別對應回油球閥(3)和進油球閥(6)形成有密封錐面(23、 24)，并通過推桿(5)和兩個密封錐面(23、 24)使油路的一端打開而另一端關(guān)閉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速響應大流量電磁控制閥，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。
專利摘要一種快速響應大流量電磁控制閥，包括形成有工作油口和進油口的工作閥體，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油口、貫通孔及回油口相連通的回油通道，通過設置于節(jié)流塊另一側(cè)的用于控制貫通孔導通與關(guān)閉的電磁閥和設置于回油通道內(nèi)的球閥來控制整體油路的開關(guān)。球閥有設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)的進油球閥。電磁閥通過設置在節(jié)流塊端口的開關(guān)球閥來控制貫通孔的導通與關(guān)閉。本實用新型能迅速抬起球閥，打開控制回路，控制回路又控制柱塞進一步控制一個較大閥門的開啟和關(guān)閉?？稍诖髩毫ο鹿ぷ?，與電磁閥相連的球閥受壓力的影響很小。
文檔編號F02M47/00GK201314274SQ20082014470
公開日2009年9月23日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者劉學龍, 強 戰(zhàn), 蘇萬華, 裴毅強 申請人:天津大學