高压燃油喷射控制阀制造技术

本实用新型专利技术公开的一种高压燃油喷射控制阀，旨在提供一种动态响应快，阀杆的运动不受液体压力影响，能够减少流量误差的控制阀结构。本实用新型专利技术通过下述技术方案予以实现：所述控制阀具有同心装配在本体(1)中心容腔腔体内的阀座(2)及其阀杆(3)，以及与阀杆同心装配的阻尼弹簧(6)，阀杆制有采用中空结构的盲孔，以减轻其质量，阀杆上制有落入阀座上端部锥形开口的锥角为B的截锥体，且所述阀座开口锥角A锥形开口的角度大于阀杆截锥体锥角B的角度，两者接触面间的密封线直径与阀杆的圆柱面的直径相等，阀杆)锥体下端的缩颈(302)与阀座上端部锥形开口之间设有对阀杆两端液体压力互相抵消的空槽，其中，一侧空槽连通阀座向下倾斜直通本体下部的进油孔。

【技术实现步骤摘要】

本技术公开的一种用于高压燃油喷射装置的控制阀，尤其是能够高压燃油喷射控制阀。
技术介绍
高压燃油喷射装置中，燃油喷射量的多少靠控制阀来实现控制。在现有技术高压燃油喷射装置中，所使用的控制阀在燃油压力的作用下在阀杆上会产生轴向力，其结果不仅增加控制功耗，而且还会导致阀杆的振颤，影响喷射量和喷射时间的精度。如图2所示的现有技术的控制阀，包括了阀座2、垫片4、导向套12、紧固螺套5依次同心装配在具有外圆形的本体1的中心容腔内，通过紧固螺套5将上述零件压紧在本体1的中心容腔内平面上。阀座2中心位置制有一个阀座通油孔201，在阀座通油孔201上部同心制有一个圆锥孔与所述阀座通油孔201相连。密封球10安装在圆锥孔的上部起密封作用，密封球座11同心安装在密封球10上面，阀杆3同心安装在密封球座11上面，阀杆3是一个阶梯旋转体，当阀杆向上运动时其下端圆盘的上部受到导向套12上的止挡凸台122的限位作用。开口垫片8同心安装在阀杆3上部的卡槽内，衔铁7同心安装在阀杆3上，其上端面与开口垫片8的下端面接触。阻尼弹簧6支撑在导向套12与衔铁7之间，阀杆弹簧9作用在阀杆3顶部台阶上。导向套12圆周对称分布数个通油孔121，该通油孔可以使通过球阀流出的燃油通过该孔流到低压区。阻尼弹簧力Ft1、阀杆弹簧力Ft2、电磁力Fm分别作用在衔铁7上。现有技术的控制阀工作时，衔铁7受4个力的作用，一个是衔铁7在磁场的作用下产生向上的电磁力Fm，一个是阻尼弹簧向上作用的力Ft1，一个是阀杆弹簧力向下作用的Ft2，一个是燃油对密封球的向上作用的液压力Fl。当Fm+Ft1+Fl大于Ft2时，密封球10向上运动，使密封球10离开阀座2的中心孔上的圆锥面，形成一个可使燃油流通的通道，高压燃油通过本体通油孔101、阀座通油孔201、密封球10与阀座2的圆锥面之间的间隙、导向套的通油孔121流向低压区。当断电后，磁场消失，作用在衔铁7上电磁力Fm也跟着消失，由于阀杆弹簧力Ft2大于阻尼弹簧力Ft1+Fl，在阀杆弹簧力Ft2的作用下使密封球10向下运动，直至关闭为止，来自本体通油孔101的高压燃油被切断。上述现有技术的不足在于，在密封球10关闭期间，所述密封球10始终受到高压液体的作用力Fl的作用，需要阀杆弹簧有很大的弹簧力才能压住密封球10使其坐落在阀座2的圆锥面上，由此必须使弹簧力Ft2增大，弹簧力Ft2是一个关闭力，弹簧力Ft2增大后要想开启就必须要求衔铁7上电磁力Fm也要跟着增大，由此使驱动功耗大大的增加。同时，现有技术还有个更为突出的问题是，密封球10开启前由于受到高压液体压力的作用，打开控制阀，需要的磁场力相对较小，一旦开启后高压液体对密封球10的作用力立刻突然减小很多，若要控制阀持续开启，则必需能使电磁力也要能够突然增加，但是电磁场的磁通密度的增加速度赶不上这个需要，因此电磁力的增加也就达不到这个要求，导致密封球10再次关闭，关闭后密封球10所受的液压力又恢复到最大，于是控制阀有重新开启，这样反复几次造成了密封球10的振颤，直至电磁力增加到有能力克服液体压力的变动，才能持续开启。同样在控制阀的关闭过程中也会出现上述情况，这个过程对于流出控制阀的流量的准确性造成了影响。现有技术的不足还在于，所述控制阀的运动件包括阀杆、导向套、密封球座、密封球共4个零件，由于零件多、而且导向套螺纹与中孔的形位公差控制难度大等因素导致制造成本较高。现有技术的不足还在于，所采用的实心结构的阀杆3，增加了运动质量，影响控制阀的动态响应。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的阀杆受轴向力干扰、运动零件多、成本较高和实心结构的阀杆，运动质量大、动态响应慢的不足之处，提供一种动态响应快，阀杆的运动不受液体压力影响，能够减少流量误差的控制阀结构。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高压燃油喷射控制阀，具有与外圆柱面同心容腔腔体的本体1，同心装配在本体1中心容腔腔体内的阀座2，紧固阀座2所用的垫片4和紧固螺套5，同心嵌入阀座2中心腔体的阀杆3，以及与阀杆3同心装配的阻尼弹簧6，衔铁7，垫片8和阀杆弹簧9，其特征在于：阀杆3制有采用具有减轻质量的中空结构的盲孔，阀杆3上制有落入阀座上端部锥形开口的锥角为B的截锥体，且所述阀座2开口锥角A锥形开口的角度大于阀杆截锥体锥角B的角度，两者接触面间的密封线直径与阀杆3的圆柱面的直径相等，阀杆3锥体下端的缩颈302与阀座2上端部锥形开口之间设有对阀杆3两端液体压力互相抵消的空槽，其中，一侧空槽连通阀座2向下倾斜直通本体1下部的本体通油孔101。本技术相比于现有技术具有如下有益效果：消除阀杆3的轴向力实现喷射量的精准控制。阀座开口锥角A大于阀杆3上方截锥体的锥角B，使阀座2的锥形开口与阀杆3的截锥体接触所形成的密封线的直径与阀杆3的圆柱面的直径相等，使得阀杆3锥体下端的缩颈302与阀座2上端部锥形开口之间存有的高压油对阀杆3锥体下端的缩颈302两侧的作用力相等，从而保证高压油对阀杆不会产生轴向力，可以避免阀杆开关过程中发生震颤，从而对燃油喷射量可以实现更精准的控制。减少阀杆3与阀座2之间的摩擦力和液压夹紧力。阀杆3下部的圆柱面上设有的两道环形凹槽301使得可能产生的液压夹紧力减少75％左右，对防治阀杆3与阀座2抱死和减少两个零件之间的摩擦力极为有利。阀座2的中心孔直径为上大下小的具有0.0005到0.001微量差别，可以减少液压夹紧力，使阀杆运动流畅。动态响应快。本技术采用中空结构的阀杆3，质量很轻，有利于阀杆3的快速关闭，因此可以缩短阀杆3的动态响应时间。减少驱动控制阀的功耗。控制阀工作时，由于液体作用在阀杆3的缩颈302的两侧的直径相等，在阀杆3的两侧所受的液压力也相等，因此阀杆不存在现有技术对阀杆的液压力作用，衔铁7只受3个力的作用，一个是衔铁7在磁场的作用下产生向上的电磁力Fm，一个是阻尼弹簧向上作用的力Ft1，一个是阀杆弹簧力向下作用的Ft2。因为阀杆不受轴向力Fl的作用，不需要增加阀杆弹簧的弹簧力，因此也不需要提高电磁力，从而减小了驱动控制阀的电磁铁的功耗，提高了电磁铁工作的可靠性。零件少成本低。现有技术控制阀由阀杆3推动密封球座11，然后再推动密封球10实现密封功能，为了保证所述阀杆3的对中性还需要有一个导向套，本技术采用阀杆结构阀杆与阀座直接密封，不需密封球和密封球座，而且阀杆的下端圆柱面与阀座孔相配合，无需再增加导向套结构，因此避免了导向套螺纹与中孔的形位公差控制难度因素，同时也减少了零件数量，从而降低了制造成本。控制阀工作时，当Fm+Ft1大于Ft2，阀杆3向上运动，使阀杆3的圆锥面离开阀座2的中心孔与圆锥面的相贯线，形成一个可使燃油流通的通道，高压燃油通过本体通油孔101、阀座通油孔201、阀杆3的缩颈302阀杆3的圆锥面与阀座2中心孔与圆锥面的相贯线之间的间隙、紧固螺套通油孔501流向低压区。当磁场消失，作用在衔铁7上电磁力Fm也跟着消失，由于阀杆弹簧力Ft2大于阻尼弹簧力Ft1，在阀杆弹簧力Ft2的作用下使阀杆3向下运动，直至关闭为止，来自本体通油孔101的高压燃油被切断。在控制阀的开启和关闭过程中不再受液压力的干扰，对于精准控制通过控制阀的流量十分有利。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压燃油喷射控制阀，具有与外圆柱面同心容腔腔体的本体（1），同心装配在本体（1）中心容腔腔体内的阀座（2），紧固阀座（2）所用的垫片（4）和紧固螺套（5），同心嵌入阀座（2）中心腔体的阀杆（3），以及与阀杆（3）同心装配的阻尼弹簧（6），衔铁（7），开口垫片（8）和阀杆弹簧（9），其特征在于：阀杆（3）制有采用中空结构的盲孔，以减轻其质量，阀杆上制有落入阀座上端部锥形开口的锥角为B的截锥体，且所述阀座开口锥角A锥形开口的角度大于阀杆截锥体锥角B的角度，两者接触面间的密封直径与阀杆（3）的圆柱面的直径相等，阀杆（3）锥体下端的阀杆缩颈（302）与阀座（2）上端部锥形开口之间设有对阀杆（3）两端液体压力互相抵消的空槽，其中，一侧空槽连通阀座（2）向下倾斜直通本体（1）下部的进油孔（101）。

【技术特征摘要】
1.一种高压燃油喷射控制阀，具有与外圆柱面同心容腔腔体的本体（1），同心装配在本体（1）中心容腔腔体内的阀座（2），紧固阀座（2）所用的垫片（4）和紧固螺套（5），同心嵌入阀座（2）中心腔体的阀杆（3），以及与阀杆（3）同心装配的阻尼弹簧（6），衔铁（7），开口垫片（8）和阀杆弹簧（9），其特征在于：阀杆（3）制有采用中空结构的盲孔，以减轻其质量，阀杆上制有落入阀座上端部锥形开口的锥角为B的截锥体，且所述阀座开口锥角A锥形开口的角度大于阀杆截锥体锥角B的角度，两者接触面间的密封直径与阀杆（3）的圆柱面的直径相等，阀杆（3）锥体下端的阀杆缩颈（302）与阀座（2）上端部锥形开口之间设有对阀杆（3）两端液体压力互相抵消的空槽，其中，一侧空槽连通阀座（2）向下倾斜直通本体（1）下部的进油孔（101）。2.如权利要求1所述的一种高压燃油喷射控制阀，其特征在于：阀座锥角A大于阀杆（3）上方截锥体的锥角B，使阀座（2）的锥形开口与阀杆（3）的截锥体接触所形成的密封线的直径与阀杆（3）的圆柱面的直径相等，使得阀杆（3）锥体下端的阀杆缩颈（302）与阀座（2）上端部锥形开口之间存有的高压油对阀杆（3）锥体下端的阀杆缩颈（302）两侧的作用力相等，从而保证高压油对阀杆不会产生轴向力。3.如权利要求1所述的一种高压燃油喷射控制阀，其特征在于：阀座（2）被本体（1）端口内螺纹旋入的紧固螺套（5），通过紧固螺套（5）下端面的垫片（4）固定在本体（1）中心容腔腔体内，紧固螺套（5）的两侧设有与低压油路相通的油孔（501）。4.如权利要求1所述的一种高压燃油喷射控制阀，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋厚杭，姚守理，蔡林峰，薛莹莹，徐刚，
申请(专利权)人：成都威特电喷有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51