电磁阀装置及采用该阀的燃料喷射系统制造方法及图纸

一种电磁阀装置，具有衔铁导向装置，这种导向装置位于电磁的极靴上部，与该阀的电磁铁的衔铁为滑动配合，并对其进行导向。该导向装置采用导向衬套结构，该衬套与衔铁的小直径端为滑动配合。导向衬套与电磁铁的衔铁位于同一支承管内，电磁铁的线圈缠绕在支承管周围。这种电磁阀装置与以前的电磁阀相比，其耐久性显著提高。循环与循环间、阀与阀之间喷射的一致性也得到提高。这种电磁阀装置尤其适用于气体燃料喷射系统。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁阀装置，更具体地说，涉及一种具有衔铁导向的电磁阀装置。另外，本专利技术还涉及采用具有导向衔铁的电磁阀装置作为气体燃料喷射器的燃料喷射系统。螺线铁管驱动装置，一般称为“电磁阀装置”，被广泛地用于包括燃料喷射系统等各个方面。这里关注的电磁阀包括一个壳体组件，壳体组件内有一个电磁铁和一个阀，相互间以轴向排列。电磁铁包括一个线圈，一个固定的极靴或定子和一个包括衔铁和驱动销的插棒式铁芯。插棒式铁芯以轴向方向穿过极靴孔，这样当线圈通电或断电时，铁芯轴向运动去打开或关闭电磁阀装置中的阀组件。为了满足各种特殊应用的需要，目前已经有许多种电磁阀结构。参见附图说明图1，标号10为能够用在气体燃料喷射系统中的电磁阀装置，电磁阀10包括一个壳体组件12，壳体组件12内有一个螺线管式电磁铁14和一个阀组件16，阀组件16有一个阀球18，该球在弹簧的作用下偏置于阀座20上，从而使电磁阀10的入口与阀组件16的出口通常处于断开状态。电磁铁14包括一个位于支撑管28外面的线圈26和位于支撑管28内的极靴32和插棒式铁芯30。插棒式铁芯30包括一个后衔铁34和一个前驱动销36，它们相互间牢固地固定在一起。线圈26的励磁使衔铁34向下或向前运动，如图1所示，驱动销36将阀球18推离其阀座，从而使流体流过阀组件16。当电磁阀装置10用于气体燃料系统中时，电磁铁14在每一个喷射过程中，励磁一次，每分钟可有几千次之多。为了降低阀座的磨损，改进阀与阀、循环与循环及长期通过阀体16的流体流量的稳定性，期望插棒式铁芯30与极靴32及阀球18保持同轴状态。同轴状态是通过前端衬套38和后端极靴32对驱动销的导向来实现的。特别应指出的是衬套38与在极靴32和阀球18间的驱动销36前端为滑动配合。极靴32的轴向孔为台阶状，呈现出后导向段40，导向段40与驱动销36的后端为滑动配合。如果施加在驱动销36或由驱动销36施加的力是轴向的，那么这种导向是非常有效的。但已发现，由于在制造过程中经常出现的极靴32和插棒式铁芯30的偏心，给插棒式铁芯30施加了附加的径向力，因而也对极靴32施加了径向力。施加在软金属极靴32上的径向力会引起导向孔40的孔径增加。结果使驱动销36与极靴32形成间隙，使驱动销36在轴向方向上与极靴32和球阀18发生偏斜，随着极靴和阀的不断磨损，相互循环喷射过程间的不均匀性将会增加。另外，极靴32的不断磨损造成极靴32损坏，进而形成不均匀磁场，使阀的工作状况恶化。而且，驱动销36一般是磨削过的，否则如果整体不光滑，它可以看作为微型锉刀，在径向力的作用下，使极靴32潜在的磨损问题恶化。所有这些问题会因这样的事实而加重即极靴导向孔40和阀的导向衬套38间的轴向间隔距离相对越小，作用于导向孔40的应力就越大。极靴磨损的问题在使用中非常明显，为了提供气体或几乎没有润滑性的其他液体，电磁阀装置必须以较高的频率重复工作。例如，在液化天然气(简称LNG)燃料喷射系统中，电磁阀装置作为燃料喷射器，每分钟运动几千次，将LNG喷入内燃机气缸内。与在压缩时从压缩机里带了一些润滑油的压缩天然气(简称CNG)不同，LNG基本上是纯气体，几乎没有润滑油。所以驱动销和极靴导向孔之间的滑动接触，其摩擦情况比较严重，从而导致极靴加速磨损，出现上述不利的结果。已提出的几种电磁阀装置都提供了在极靴上方引导插棒式铁芯的一些方法。这些电磁阀装置已在美国专利中公开，比如授予萨图的美国第3,791,408号专利、授予威尔的美国第4,250,922号专利、授予苏吉莫托的美国第4,233,585号专利、授予尼西米亚的美国第4,278,959号和授予里迪默的美国第49,193,901号专利。但没有一种电磁阀装置用在极靴磨损尤为突出的气体燃料喷射系统中，其中更重要的是，所有采用的更为复杂的导向结构，都不能简单地并入已有电磁阀装置的结构中。没有一个适用于装入现有电磁阀装置的支撑管内，除了衔铁要做稍微改动，没有一个不对该装置作进一步的改进。与较宽衔铁不同，这些组件的大多数以与驱动销基本相同的直径进行导向，所以导向件和被导向件都施加有相当高的径向应力。因此，本专利技术的主要目的是提供一种电磁阀装置，该装置与以前相类似的电池阀装置相比，具有寿命长和流体流量一致性好的特点。本专利技术的另外一个目的是提供一种电磁阀装置，这种装置既可以满足本专利技术的第一目的的要求，又仅对现有电磁阀的结构做微小的修改。关于该专利技术的第一方面，这些目的通过提供一种电磁阀装置来实现，这种电磁阀装置具有前后相对应的两个轴端的阀壳体，一个位于阀壳体附近的阀元件，一个位于阀壳体内直径基本相同的从阀体后端方向伸向阀体前端的管子，线圈缠绕在管子周围，一个固定在管子内、并有一个轴向孔的极靴，一个插棒式铁芯，它包括(1)驱动销，驱动销从极靴孔中伸出，与极靴孔之间有轴向间隙，驱动销后端位于管子内，前端位于极靴和阀元件之间；(2)衔铁，该衔铁位于管子前端和驱动销间的管子内，并与驱动销连在一起。一个导向装置，它位于管子后端和极靴之间的管子内。该导向装置，环抱衔铁的一部分并至少与衔铁的一部分为滑动配合，当线圈励磁时引导衔铁在管子内轴向运动。为了使管子上不加工凹槽而使电磁阀安装导向装置，或不更改管子的结构，最好的方法是将衔铁设计成台阶状，后端为小直径，由导向装置环抱和引导，前端为大直径，置于导向装置与极靴之间。前端部分与管子之间形成一个径向间隙。导向装置最好为金属或合金衬套，可以是含油合金。第二个导向装置最好安装在极靴与驱动销前端轴向之间的阀体内。该导向装置(1)固定在阀体上，(2)由驱动销环抱并与驱动销形成滑动配合，(3)当线圈激磁时，引导驱动销在管子内轴向运动。该专利技术的其他目的是提供一种气体燃料喷射系统，这种系统把气体燃料喷射到内燃机的气缸里，采用具有衔铁导向的电子燃料喷射器，以提高其使用寿命和喷射的一致性。根据该专利技术的另一方面，该目的是通过提供一种具有一种气体燃料源和电磁阀装置的气体燃油喷射系统来完成的。电磁阀装置在发动机上，有一个与气源相连的气体燃料进口和一个与气缸以流体形式相通的气体燃料出口，该电磁阀装置结构与上述专利技术的第一方面所述相同。气路阀块最好安装在发动机上，用于安装此电磁阀装置及相同结构的另一个电磁阀装置。燃料源为装有液化天然气的储存箱。本专利技术的其他目的、特点及优点将在下述的详细描述及附图中得到表现。但是，需要说明的是，为了说明本专利技术而给出的详细描述及特例，仅仅是为了说明而不仅仅限于此。只要不偏离本专利技术的精神，在本专利技术的范围内可以有许多更改和改进，本专利技术包括所有这些改进。优先推荐的具体装置如附图所示。其中标号代表所指零件号。图1表示的是现有技术中的电磁阀装置的剖视图。图2表示的是优先推荐的电磁阀装置剖视图。图3表示的是使用气体燃料喷射系统的内燃机，该系统采用图2所示的电磁阀装置。依照本专利技术提供的电磁阀装置有一个导向装置，该装置位于极靴上面，与电磁铁的衔铁为滑动配合，对衔铁起导向作用。所采用的导向装置是导向衬套，该衬套与衔铁小径端为滑动配合，导向衬套是固定在一个管子内，电磁铁的衔铁也在同一管子内，管子的周围缠绕着线圈。该电磁阀装置与原来的衔铁由极靴支撑的电磁阀装置相比，使用寿命有了明显提高，循环与循环间和阀与阀间喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁阀装置，它包括： （Ａ）一具有两个前、后相对的轴端的阀体； （Ｂ）一安装在所述阀体内的所述阀体前端附近的阀组件； （Ｃ）一从位于所述阀体内并从所述阀壳体后端伸向前端的直径相同的支承管； （Ｄ）一缠绕在所述支承管周围的线圈； （Ｅ）一位于所述支承管内、其中心部位有一轴向通孔的固定极靴； （Ｆ）一插棒式铁芯，它包括： （１）一驱动销，所述驱动销穿过所述极靴的所述通孔，并与所述通孔的孔壁形成一个径向间隙，所述驱动销后端位于所述支承管内，所述驱动销前端位于所述极靴和所述阀组件之间； （２）一衔铁，其位于所述支承管后端与所述驱动销间的所述支承管内，并与所述驱动销相连接； （Ｇ）一导向衬套，所述导向衬套固定在所述支承管后端与所述极靴之间的支承管内；所述导向衬套（１）紧固在所述支承管内，（２）至少包含一部分所述衔铁并与之滑动配合，（３）当所述线圈通电时，引导所述衔铁在所述支承管内轴向运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R巴克海默，布雷恩巴克海默，
申请(专利权)人：贵州红林机械厂，伺服产品国际公司，
类型：发明
国别省市：52[中国|贵州]