控制阀自锁紧的电控高压喷油器制造技术

一种控制阀自锁紧的电控高压喷油器，其包括控制阀体(79)和启闭元件(9)。控制阀体(79)通过自带外螺纹锁紧到喷油器体(6)的内螺纹，控制阀体(79)的被锁紧的触止密封面(4)在锁紧力方向上比控制阀体(79)的用于与启闭元件(9)接触密封的泄压端密封部(5)低。通过本发明专利技术的方案，可以加大控制阀的密封锁紧力，提高密封可靠性；在控制阀启闭元件密封部上端面叠加衔铁导向装置及行程调整垫片时只需采用极小的锁紧力，减小对控制阀的启闭元件密封部的变形影响；控制阀自带螺纹锁紧在喷油器体内的结构，可以避免因反复拆卸锁紧螺纹件、更换行程调整垫片造成密封检测失真，提高在线高压密封检测的相对真实性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制阀自锁紧的电控高压喷油器，应用于航空重油活塞发动机的电控高压燃油喷射系统。
技术介绍
航空重油活塞发动机是未来航空的重要动力，尤其是通用航空和无人机的主要动力，是当今世界先进的航空发动机技术，具有良好的动力性、经济性、排放性、安全可靠性和健康特性。电控高压燃油喷射系统是航空重油活塞发动机用于实现重油时间压力控制式喷射，优化燃烧与热力循环，获得良好动力性、经济性、舒适性和排放性指标的重要技术。电控高压喷油系统的燃油喷射压力通常大于20MPa，目前较先进的技术水平可达到180MPa～200MPa。其中，用于航空重油活塞发动机的高压燃油喷射系统的燃油喷射压力通常超过180MPa。燃油喷射压力越高，对电控高压燃油喷射系统的结构强度、部件精度、安装精度、密封性能、运动稳定性与精确性等的要求也越高。电控高压燃油喷射系统通常包括全权限发动机数字式电子控制器(FADEC)、电控高压油泵、蓄压器、电控高压喷油器这四个主要部分。电控高压喷油器的功能是接受FADEC的指令，将容纳高压燃料的蓄压器中的燃料，定时、定量以给定的喷油规律，喷射到航空重油活塞发动机的汽缸中。目前，理论与实践表明可靠的电磁控制式高压喷油器，接受FADEC信号并放大，产生的电磁力与弹簧力等耦合，控制高速电磁阀的运动行程，再经液力放大控制针阀行程，控制针阀的开闭时刻与时长，实现给定的喷油规律。电控高压喷油器主要由三部分构成，一是液力控制阀装置，主要包括设置有进油节流孔、泄压节流孔、带活动端的压力控制室的控制阀，一端构成压力控制室的活动端、另一端与喷射针阀刚性联动的、可灵活运动的控制活塞，控制泄压节流孔打开与关闭、并与衔铁轴联动的启闭元件，构成控制阀高压燃油区密封的密封面及装置；二是高速电磁阀装置，包括高速电磁铁、耦合弹簧和衔铁装置；三是喷油针阀偶件。当FADEC对电磁铁通电时，产生的电磁力克服耦合弹簧力吸合上行，衔铁迫使衔铁轴带动启闭元件打开压力控制室的泄压节流孔，泄压至作用在构成压力控制室的活动端的控制活塞头部的液压力小于喷射针阀上的燃料背压时，控制活塞联同喷射针阀上行打开喷射孔喷出燃料；反之，对电磁铁断电消磁后，耦合弹簧力推动衔铁轴，强迫启闭元件关闭压力控制室的泄压节流孔，压力控制室的进油节流孔不断充量至作用在控制活塞头部的液压力大于喷射针阀上的燃料背压时，控制活塞迫使喷射针阀下行关闭喷射孔，停止喷射。如上所述，控制阀所有高压燃油与低压燃油通道的密封可靠性直接关系喷射压力的稳定性及喷射的一致性，特别是压力控制室泄压端的密封尤其重要，如果有密封泄漏，将直接导致液压控制紊乱、无法实现有效喷射的致命性故障。因此，需要有足够大的密封锁紧力以满足高压液力的反冲力，还要防止过大的塑性变形造成密封部件使用寿命减少，同时，要尽可能减小应变造成密封面几何形状精度的改变。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：加大密封锁紧力的同时，减小密封部件的应力和变形，提高控制阀密封的可靠性。为此，本专利技术可以采用、但不限于下述方案。一种电控高压喷油器，其包括喷油器体和设置在所述喷油器体中的控制阀体和启闭元件，其中，所述控制阀体通过自带外螺纹锁紧到所述喷油器体的内螺纹，所述控制阀体的被锁紧的触止密封面在锁紧力方向上比所述控制阀体的用于与所述启闭元件接触密封的泄压端密封部低。优选地，所述控制阀体的所述触止密封面的接触压力大于所述控制阀体的所述泄压端密封部所在侧的端部的接触压力。优选地，所述控制阀体包括主体部和伸出部，所述触止密封面形成于所述主体部的轴向一端面，所述泄压端密封部形成于所述主体部的轴向另一端，所述伸出部从所述主体部的所述轴向另一端向所述主体部的所述轴向一端面所在侧的相反侧延伸，所述伸出部形成为围绕所述泄压端密封部并且与所述泄压端密封部在径向上间隔开。优选地，所述控制阀体的所述外螺纹仅形成于所述主体部，或者所述控制阀体的所述外螺纹形成于所述主体部和所述伸出部。优选地，所述电控高压喷油器还包括位于所述喷油器体内的控制活塞和围绕所述控制活塞设置的控制活塞套，所述控制阀体的所述触止密封面与所述控制活塞套压力密封。优选地，所述控制活塞套为台阶状，所述控制活塞套通过其台阶面压抵到所述喷油器体的肩胛面上。优选地，所述控制活塞套的轴向一端面与所述控制阀体的所述触止密封面接触，所述控制活塞套的另一轴向端面压抵到所述喷油器体的肩胛面上。优选地，所述控制阀体的所述触止密封面直接压抵到所述喷油器体的肩胛面上并形成压力密封。优选地，所述电控高压喷油器还包括衔铁行程导向装置，通过锁紧螺纹件将所述衔铁行程导向装置压抵到所述控制阀体的位于所述触止密封面所在侧的相反侧的面。优选地，所述电控高压喷油器还包括衔铁行程导向装置和行程调整垫片，通过锁紧螺纹件将所述衔铁行程导向装置和所述行程调整垫片压抵到所述控制阀体的位于所述触止密封面所在侧的相反侧的面。通过本专利技术提出的方案，可实现根据轨压的提高而加大密封锁紧力的手段，提高密封可靠性；在控制阀启闭元件密封部上端面叠加衔铁导向装置及行程调整垫片时只需采用极小的锁紧力，减小对控制阀启闭元件密封部的变形影响；控制阀自带螺纹锁紧在喷油器体内的结构，可以避免因反复拆卸锁紧螺纹件、更换行程调整垫片造成密封检测失真，提高在线高压密封检测的相对真实性。附图说明图1是本专利技术的第一实施例的电控高压喷油器的局部剖视示意图。图2是本专利技术的第二实施例的电控高压喷油器的局部剖视示意图。具体实施方式下面参照附图对本专利技术的优选实施例进行进一步的说明。然而，应当理解，这些说明仅是示例性的，不用于限制本专利技术的范围。在下面的说明中，将电控高压喷油器的电磁铁8侧(图1和图2的上侧)称为上侧，将控制活塞71侧(图1和图2的下侧)称为下侧，然而，这仅是出于便于说明的目的，不表示本申请的电控高压喷油器的实际安装方向或姿势。图1是本专利技术的第一实施例的电控高压喷油器的局部剖视示意图，其主要用于说明根据本专利技术的用于强化控制阀密封的自锁紧装置。如图1所示，在电控高压喷油器的喷油器体6内装有液力控制阀7的控制阀体79及受液力控制阀7的压力控制室70控制的控制活塞71。通过电磁铁8及其运动传递装置81控制启闭元件9，来实现启闭元件9在压力控制室70的泄压端密封部5的开启与密封。压力控制室70内变化的压力迫使控制活塞71做直线往复运动，打开或关闭电控高压喷油器的喷射孔向压燃式航空重油活塞发动机燃烧室喷油或断油。为了便于理解本专利技术，进一步简单说明本专利技术的电控高压喷油器的油路及运动过程。来自未示出的蓄压器的高压油通过进油通道721和进油节流孔73流入压力控制室70，使压力控制室70中的压力升高。压缩的耦合弹簧82通过衔铁轴83使启密元件9压抵在控制阀体79的泄压端密封部5上，从而保持压力控制室70密封。在电磁铁8通电对运动传递装置81(衔铁)产生吸力时，带动衔铁轴83和启闭元件9上升，使泄压端密封部5开启。压力控制室70中的高压油通过控制阀体79中的泄油节流孔74泄出。当压力控制室70中的燃料压力下降至作用在控制活塞71上的液压力小于喷射针阀上燃料背压时，控制活塞71联同喷射针阀上行打开喷射孔，向压燃式航空重油活塞发动机燃烧室喷油。在电磁铁8断电消磁时，耦合弹簧82通过运动传递装置81和衔铁轴83使启闭元件9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电控高压喷油器，其包括喷油器体和设置在所述喷油器体中的控制阀体和启闭元件，其特征在于，所述控制阀体通过自带外螺纹锁紧到所述喷油器体的内螺纹，所述控制阀体的被锁紧的触止密封面在锁紧力方向上比所述控制阀体的用于与所述启闭元件接触密封的泄压端密封部低。

【技术特征摘要】
1.一种电控高压喷油器，其包括喷油器体和设置在所述喷油器体中的控制阀体和启闭元件，其特征在于，所述控制阀体通过自带外螺纹锁紧到所述喷油器体的内螺纹，所述控制阀体的被锁紧的触止密封面在锁紧力方向上比所述控制阀体的用于与所述启闭元件接触密封的泄压端密封部低。2.根据权利要求1所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述控制阀体的所述触止密封面的接触压力大于所述控制阀体的所述泄压端密封部所在侧的端部的接触压力。3.根据权利要求1或2所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述控制阀体包括主体部和伸出部，所述触止密封面形成于所述主体部的轴向一端面，所述泄压端密封部形成于所述主体部的轴向另一端，所述伸出部从所述主体部的所述轴向另一端向所述主体部的所述轴向一端面所在侧的相反侧延伸，所述伸出部形成为围绕所述泄压端密封部并且与所述泄压端密封部在径向上间隔开。4.根据权利要求3所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述控制阀体的所述外螺纹仅形成于所述主体部，或者所述控制阀体的所述外螺纹形成于所述主体部和所述伸出部。5.根据权利要求1或2所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述电控高压喷油器还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可，周明，牟学利，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11