应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀制造技术

本实用新型专利技术采用的技术方案是：一种应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀，其特征在于包括喷油器中间体，喷油器中间体上表面垂直向上设置有压电驱动器；喷油器下方设置有球阀座，球阀座上设置有用于控制喷油器控制腔开闭的球阀；压电驱动器的顶端上方设置有杠杆结构；所述杠杆结构的支点位于压电驱动器上方的一侧，杠杆结构的尾端位于压电驱动器上方的另一侧；杠杆结构的尾端设置有垂直向下延伸的拉杆；所述拉杆穿过喷油器中间体且其底端与球阀固定连接；压电驱动器通电时器上端向上伸长推动杠杆结构绕支点转动，杠杆结构带动拉杆向上运动。本实用新型专利技术可实现喷油器球阀快速、精确的开闭，改善喷射过程。

Lever type piezoelectric drive control valve for fuel injector

【技术实现步骤摘要】
应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀
本技术涉及船用发动机喷油器
，具体涉及一种应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀。
技术介绍
高压共轨燃油喷射技术是柴油机新一代燃油喷射技术，是目前降低柴油机油耗，减少柴油机排放最主要、应用最广泛的技术手段，已成为先进柴油机的标志性技术。随着排放法规的日益苛刻和人们对燃油经济性要求的日益提高，高压共轨喷射技术必须满足更高喷射压力和每循环更多次数喷射的新要求。基于压电材料逆压电效应的压电式喷射技术作为新兴的驱动控制技术，与电磁式喷油器相比，具有驱动力大、响应速度快、功耗低等优势，特别是其更快的动态响应，提高了喷射系统的稳定性和可靠性，更好地实现了灵活多变的高压力燃油喷射。然而，压电晶体在1MV/m的电场下能够产生0.1％的应变，通常采用压电片层叠技术，通过增加压电片层数来增加位移输出，但是输出位移一般只有几十微米，增加程度有限，而且大幅度增加压电片层数，会使得驱动器的制作成本和尺寸显著增大，因此对压电叠堆的输出位移进行放大，从而有效控制球阀的关闭是压电喷油器结构设计的重要内容。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀，可实现喷油器球阀快速、精确的开闭，改善喷射过程。本技术采用的技术方案是：一种应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀，其特征在于包括喷油器中间体，喷油器中间体上表面垂直向上设置有压电驱动器；喷油器下方设置有球阀座，球阀座上设置有用于控制喷油器控制腔开闭的球阀；压电驱动器的顶端上方设置有杠杆结构；所述杠杆结构的支点位于压电驱动器上方的一侧，杠杆结构的尾端位于压电驱动器上方的另一侧；杠杆结构的尾端设置有垂直向下延伸的拉杆；所述拉杆穿过喷油器中间体且其底端与球阀固定连接；压电驱动器通电时器上端向上伸长推动杠杆结构绕支点转动，杠杆结构带动拉杆向上运动。所述喷油器中间体内部设置有限位腔，拉杆上固定套接有限位块，所述限位块位于限位腔内；拉杆上还套接有弹簧，所述弹簧的上端与限位腔的上壁相接触，弹簧的下端与限位块的上表面相接触；限位块的下表面与限位腔的下壁相配合。所述喷油器本体上开设有固定槽，固定槽内固定设置有垂直向上延伸的驱动器保护壳；压电驱动器的底部固定设置于固定槽内，驱动器保护壳紧密套接于压电驱动器外侧并完全包覆压电驱动器的周向表面。所述压电驱动器顶端垂直固定有向上延伸的球型端头，所述球型端头的顶端与杠杆结构相接触。所述驱动器外壳顶部外侧固定设置有支撑结构，所述杠杆结构的支点设置于支撑结构上。所述拉杆穿过杠杆结构并与其活动连接；拉杆的顶部设置有与其螺纹配合固定螺母，所述固定螺母的底面与杠杆结构的上表面相接触。所述喷油器中间体下表面设置有垂直向下延伸的保护罩；所述球阀位于保护罩内，保护罩设置于球阀的四周外侧，球阀在保护罩内随拉杆向上或向下运动以控制喷油器控制腔的开闭。本技术相较于现有技术增设了杠杆解雇，压电驱动器通电时向上顶起杠杆，杠杆左端通过1：1.5位移放大抬起拉杆，拉杆克服拉杆弹簧向上抬起球阀，使得喷油器控制腔燃泄出，喷油器针阀抬起，开始喷油。本技术通过杠杆结构对压电驱动器位移输出进行放大，减少了常规液压腔液力传导过程，使得喷油器动作更迅速，压电驱动器易加工实现。同时本技术通过在喷油器中间体内设置限位块、限位腔和弹簧，保证压电驱动器断电时，球阀能迅速回位，保证装置的安全性。本技术通过在拉杆顶部设置螺母保证喷油器不工作时，通过杠杆结构、螺母和弹簧的配合保证球阀有效的关闭状态。附图说明图1是本技术结构示意图；其中，1-喷油器中间体、2-固定槽、3-压电驱动器、4-压保护壳、5-支撑结构、6-支点、7-杠杆结构、8-固定螺母、9-球型端头、10-拉杆、11-弹簧、12-限位块、13-球阀、14-球阀座、15-限位腔、16-保护罩。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本技术，但它们不对本技术构成限定。如图1所示，本技术提供了一种应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀，其包括喷油器中间体1，喷油器中间体上部设置有压电驱动器的固定槽2，压电驱动器3外部套接有驱动器保护壳4，压电驱动器和保护壳作为一个整体固定放置于固定槽内，压电驱动器与外部供电装置电连接，外部供电装置的电线穿过喷油器中间体1与压电驱动器3的底端连接。所述压电驱动器3上部设置有球型端头9，压电驱动器3通过作用端头作用在上部的杠杆7上。保护壳4的顶部外侧设置有支撑结构5，杠杆结构5的支点固定在支撑结构5上，杠杆结构尾端设置有拉杆通孔，拉杆10穿过拉杆通孔，拉杆与杠杆结构为非固定连接。拉杆顶部有与其螺纹配合的固定螺母8，固定螺母的底端与杠杆结构相接触。拉杆下端穿过中间体通孔，中部与限位块12机械刚性联结，限位块12上方设置有弹簧11，弹簧上端作用在喷油器中间体上，下端作用于限位块上，拉杆下端与球阀13刚性联结，球阀下端作用在球阀座14上。限位块的上下位移的范围在限位腔15内。当叠层式压电驱动器通电时，压电驱动器3下端固定，上端向上伸长，通过球型作用端头9顶起杠杆结构，杠杆结构支点通过1：1.5进行位移放大，通过固定螺母8抬起拉杆10，拉杆克服拉杆凸台12上的弹簧作用力带动下端的球阀13一起向上运动，使得喷油器控制腔燃泄出，喷油器针阀抬起，开始喷油。保护罩设置于球阀的外侧，保证球阀和喷油器中间体之间的相对稳定性，同时通过合理设置保护罩的长度，保证球阀有足够的位移空间。当压电驱动器3断电时，压电驱动器恢复原有长度，拉杆10在弹簧11的作用下向下运动，使得球阀13复位关闭，喷油器停止喷油。当喷油器不工作时，往下拧固定螺母8，固定螺母下压杠杆结构7，同时由于杠杆结构的支点6和球型端头9限制了杠杆结果向下的移动，固定螺母8给予拉杆10向上运动的趋势，使得弹簧产生反向作用力，从而进一步压紧球阀13。故可通过调整调节固定螺母8保证杠杆结构7、球型端头9、拉杆10、球阀13以及球阀座14的互相紧密贴合。在较大的压电驱动器输出位移基础上，可适当减小球阀13直径与球阀座14的半锥角，以此减小球阀下端所受的液压力，降低对拉杆弹簧的刚度要求，并可增加球阀复位速度。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀，其特征在于包括喷油器中间体，喷油器中间体上表面垂直向上设置有压电驱动器；喷油器下方设置有球阀座，球阀座上设置有用于控制喷油器控制腔开闭的球阀；压电驱动器的顶端上方设置有杠杆结构；所述杠杆结构的支点位于压电驱动器上方的一侧，杠杆结构的尾端位于压电驱动器上方的另一侧；杠杆结构的尾端设置有垂直向下延伸的拉杆；所述拉杆穿过喷油器中间体且其底端与球阀固定连接；压电驱动器通电时器上端向上伸长推动杠杆结构绕支点转动，杠杆结构带动拉杆向上运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀，其特征在于包括喷油器中间体，喷油器中间体上表面垂直向上设置有压电驱动器；喷油器下方设置有球阀座，球阀座上设置有用于控制喷油器控制腔开闭的球阀；压电驱动器的顶端上方设置有杠杆结构；所述杠杆结构的支点位于压电驱动器上方的一侧，杠杆结构的尾端位于压电驱动器上方的另一侧；杠杆结构的尾端设置有垂直向下延伸的拉杆；所述拉杆穿过喷油器中间体且其底端与球阀固定连接；压电驱动器通电时器上端向上伸长推动杠杆结构绕支点转动，杠杆结构带动拉杆向上运动。


2.根据权利要求1所述的应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀，其特征在于喷油器中间体内部设置有限位腔，拉杆上固定套接有限位块，所述限位块位于限位腔内；拉杆上还套接有弹簧，所述弹簧的上端与限位腔的上壁相接触，弹簧的下端与限位块的上表面相接触；限位块的下表面与限位腔的下壁相配合。


3.根据权利要求1所述的应用于喷油器的杠杆式压电驱动控制阀，其特征在于喷油器本体上开设有固定槽，固定槽内固定设置有相驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘楠，刘振明，安士杰，黄新源，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42