一种可靠高压密封的等压出油阀结构制造技术

本发明专利技术公开了一种可靠高压密封的等压出油阀结构，其包括：紧压空心螺栓(1)和设置在螺栓空心内的出油阀体，紧压空心螺栓(1)底部连接柱塞套(3)，紧压空心螺栓(1)底部抵压在柱塞套(3)的套内台阶上，紧压空心螺栓(1)底部端面为环形面，该环形面包括内圈面和外圈面，内圈面为锥形面，外圈面为平面，外圈面与柱塞套(3)的套内台阶接触，实现刚性密封。本发明专利技术采用小平面密封结构代替原大平面密封结构，同时对零部件材料及热处理方式进行改进，可以有效解决高压柴油机渗漏问题，同时而解决因柱塞套变形导致的柱塞偶件卡滞问题，同时此高压密封结构可提高柴油机工作的动力性、经济性、稳定性和可靠性。 1

【技术实现步骤摘要】
一种可靠高压密封的等压出油阀结构
本专利技术属于柴油机喷油结构
，涉及一种可靠高压密封的等压出油阀结构。
技术介绍
出油阀偶件是喷油泵的重要精密偶件之一，对控制高压系统的残余压力、喷油时刻、喷油规律、速度特性等影响很大，按其工作原理可分为等容出油阀、等压出油阀和阻尼出油阀三种型式。等容出油阀，其结构如图1所示，其特点是在密封座面下面有一圈减压带，并与密封带共同形成减压容积。泵油结束时，出油阀落座，给高压系统让出一个相当于减压容积的空间，使高压系统内压力速降，以防止压力波反射造成的二次喷射。随着柴油机喷油压力的不断提高，等容式出油阀逐渐不能适应，因此需要采用等压式出油阀，其结构如图2所示。等压出油阀的特点是在出油阀内装一个等压阀和弹簧等组成的单向阀部件。泵油结束后，出油阀关闭，如高压系统内压力高于单向阀的开启压力，等压阀开启，系统压力降低；反之，则等压阀关闭。即在各工况下，供油结束后系统残余压力可自动调节，以保持正值。它具有随转速的降低，循环供油量显著增大的速度特性，即扭矩校正特性。在等容出油阀上装一阻尼阀后构成了阻尼出油阀。供油时出油阀打开，阻尼阀克服阻尼弹簧力而升起，燃油进入高压油管；供油结束后，阻尼阀在出油阀落座前迅速关闭，只有阻尼阀中的节流孔通油。某型柴油机在使用过程中逐渐暴露出转速失控和喷油泵法兰盘与柱塞套结合处漏油等问题，具体分析如下：为保证出油阀紧压空心螺栓与柱塞套之间的可靠密封，需要对两个部位特别注意，即：1.出油阀紧压空心螺栓与柱塞套平台之间铜垫的密封；2.法兰盘与柱塞套顶面密封。如下图3所示：1、改进前出油阀紧压空心螺栓与柱塞套的密封结构存在的问题：①为了有较好的密封效果，紧压空心螺栓通常需要较大的拧紧力矩，在较大的拧紧力矩下，铜垫易压裂而导致密封结构失效。②法兰盘部位在大拧紧力矩下也会导致柱塞套变形，柱塞卡死。③紧压空心螺栓在拧入柱塞套后造成柱塞套头部发生塑性变形，使柱塞与柱塞套之间的间隙变小，柱塞在工作过程存在头部表面磨损、剥落的隐患，严重时就会发生柱塞卡滞现象。④柱塞套较高的加工精度也会造成加工成本增加，良品率降低。2、改进前出油阀紧压空心螺栓与柱塞套的密封结构对整机的影响：①喷油泵高压油泄露会造成喷油泵泵端压力降低，泵端压力降低将会使喷油器的雾化质量下降，燃烧过程恶化，影响柴油机整机动力性及经济性。②柱塞卡滞会严重降低柴油机运行的可靠性与稳定性。
技术实现思路
(一)专利技术目的本专利技术的目的是：提供一种可实现可靠高压密封结构的等压出油阀，通过改进出油阀紧压空心螺栓密封结构，改善柱塞套顶面承压部位液力分布，解决柱高压燃油泄漏、柱塞套变形问题，提高喷油泵出油阀组件使用可靠性。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种可靠高压密封的等压出油阀结构，其包括：紧压空心螺栓1和设置在螺栓空心内的出油阀体，紧压空心螺栓1底部连接柱塞套3，紧压空心螺栓1底部抵压在柱塞套3的套内台阶上，紧压空心螺栓1底部端面为环形面，该环形面包括内圈面和外圈面，内圈面为锥形面，外圈面为平面，外圈面与柱塞套3的套内台阶接触，实现刚性密封。其中，所述内圈面的锥角为6°～8°。其中，所述外圈面的宽度为0.9mm-1.2mm。其中，所述内圈面的锥角为8°。其中，所述外圈面的宽度为1mm。其中，所述紧压空心螺栓的材质为40Cr。其中，所述紧压空心螺栓通过调质处理，在淬火后进行500℃-600℃高温回火。其中，所述紧压空心螺栓1与柱塞套3之间通过螺纹连接。其中，所述柱塞套3安装在紧压空心螺栓1上时，拧紧力矩为150N.m-180N.m。其中，还包括：法兰盘2，安装在紧压空心螺栓1中部，与紧压空心螺栓1过盈配合。(三)有益效果上述技术方案所提供的可实现可靠高压密封结构的等压出油阀，采用小平面密封结构代替原大平面密封结构，同时对零部件材料及热处理方式进行改进，可以有效解决高压柴油机渗漏问题，同时而解决因柱塞套变形导致的柱塞偶件卡滞问题，同时此高压密封结构可提高柴油机工作的动力性、经济性、稳定性和可靠性。附图说明图1为现有技术中一种等容出油阀结构图示。图2为现有技术中一种等压出油阀结构图示。图3为现有技术中改进前出油阀紧压空心螺栓与柱塞套的密封结构图示。图4为本专利技术实施例等压出油阀结构图示，其中B图为A图中的局部放大图。图5为本专利技术实施例等压出油阀结构使用状态图示。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。参照图4和图5所示，本实施例等压出油阀结构包括紧压空心螺栓1和设置在螺栓空心内的出油阀体，紧压空心螺栓1底部连接柱塞套3，紧压空心螺栓1底部抵压在柱塞套3的套内台阶上，紧压空心螺栓1底部端面为环形面，该环形面包括内圈面和外圈面，内圈面为锥形面，外圈面为平面，外圈面与柱塞套3的套内台阶接触，实现刚性密封。其中，内圈面的锥角为6°～8°，即内圈面与水平面的夹角为6°～8°。外圈面的宽度为0.9mm-1.2mm。优选地，内圈面的锥角为8°，外圈面的宽度为1mm。紧压空心螺栓底部端面的结构设计，用小平面形成密封带代替原结构大平面密封面，由于承压面积的减小，使柱塞套单位面积上所受到的正压力增大并使密封面远离柱塞中心，分散应力，降低柱塞套的变形程度。紧压空心螺栓的材质为40Cr，紧压空心螺栓通过调质处理，增加零件的强度、硬度、耐磨性及冲击韧性等综合机械性能。调质处理是将紧压空心螺栓淬火后进行500℃-600℃高温回火，其目的是细化晶粒，获得均匀的有一定弥散度和具有优良综合机械性能的回火索氏体。40Cr材料本身具有较好的综合力学性能，调质处理后，作为紧固件，在硬度、本体强度及抗变形方面有较好的表现，适用于紧压空心螺栓。同时从该材料成本考虑，较适合批量生产应用。紧压空心螺栓1与柱塞套3之间通过螺纹连接，柱塞套3安装在紧压空心螺栓1上时，拧紧力矩为150N.m-180N.m，拧紧力矩小，密封带不能有效形成，就会漏油，拧紧力矩过大就会造成柱塞套开裂和变形。本实施例方案采用刚性密封结构，取消原空心螺栓与柱塞套之间的铜密封垫，直接使用紧压空心螺栓进行密封。本实施例等压出油阀结构还包括：法兰盘2，安装在紧压空心螺栓1中部，与紧压空心螺栓1过盈配合。本实施例出油阀结构的卸压作用是通过出油阀阀芯内的卸压阀来实现的，当柱塞将柱塞套回油孔打开后，出油阀阀芯落座，切断高低压油腔，此时高、低压油腔的压差大于卸压阀的开启压力，卸压阀打开，高压腔的油迅速通过卸压阀流回低压腔，使高压腔的油压迅速下降，达到卸压的作用当高低压油腔压差降到小于卸压阀开启压力后，卸压阀内钢球落座，切断高低压油腔，从而使高压腔油的压力基本恒定断油后，当高压系统的压力波传到泵端，使压差高于开启压力时，卸压阀可再次打开卸压，减弱了压力波的反射。等压出油阀无减压环带，有利于先缓升后急升的供油规律，而且使出油阀阀芯的运动行程较小，阀芯的寿命增加。由上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下显著特点：1、锥角环形密封带的确定。带锥度密封带结构在力矩的作用下，可以实现可靠的密封。较窄的密封环带可将较小的力矩转化为较大的压应力，实现线密封；锥角又可以保证在力矩作用下，螺栓本体实现较高的可靠性，同时减少螺栓变形带来的不良影响。2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可靠高压密封的等压出油阀结构，其特征在于，包括：紧压空心螺栓(1)和设置

【技术特征摘要】
1.一种可靠高压密封的等压出油阀结构，其特征在于，包括：紧压空心螺栓(1)和设置在螺栓空心内的出油阀体，紧压空心螺栓(1)底部连接柱塞套(3)，紧压空心螺栓(1)底部抵压在柱塞套(3)的套内台阶上，紧压空心螺栓(1)底部端面为环形面，该环形面包括内圈面和外圈面，内圈面为锥形面，外圈面为平面，外圈面与柱塞套(3)的套内台阶接触，实现刚性密封。2.如权利要求1所述的可靠高压密封的等压出油阀结构，其特征在于，所述内圈面的锥角为6°～8°。3.如权利要求2所述的可靠高压密封的等压出油阀结构，其特征在于，所述外圈面的宽度为0.9mm-1.2mm。4.如权利要求2所述的可靠高压密封的等压出油阀结构，其特征在于，所述内圈面的锥角为8°。5.如权利要求3所述的可靠高压密封的等压出油阀结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，张建宇，苗秋露，
申请(专利权)人：国营第六一六厂，
类型：发明
国别省市：山西,14