【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种船用双燃料发动机的甲醇燃料喷射器，特别涉及一种能使密封锥面磨损更加均匀的甲醇喷射器，属于船用发动机。
技术介绍
1、随着国际海事组织对全球船舶排放法规的不断加严，船用双燃料发动机使用储存容易、排放低和能效高的甲醇燃料不但可以降低柴油发动机对石油能源的依赖，还可以大大的降低污染物排放。
2、甲醇燃料不同于柴油、汽油燃料，其对金属材料具有一定腐蚀性，导致对针阀材料具有较高的要求，现阶段甲醇喷射器存在着针阀与针阀座寿命均较低和密封性差的问题，主要原因如下：
3、1)由于甲醇对金属具有较强的腐蚀性，且针阀与针阀座接触区域冲击较大，传统甲醇喷射器的针阀与针阀座接触面固定不变，长期使用后针阀和针阀座的细小轻微变形都更容易加剧甲醇对针阀和针阀座的腐蚀程度，从而明显缩短了甲醇喷射器的使用寿命。
4、2)由于甲醇燃料的杂质或针阀和针阀座之间的彼此表面磨损等原因，导致针阀和针阀座耦合件的密封性下降，细小杂质在高冲击作用下使得针阀头部发生表面材料脱落、剥离等现象，严重影响前述精密耦件的密封性，导致喷射器出现喷射不精准和滴油等问题，其带来的危害程度远高于传统柴油喷射器。
5、3)针阀高速运动冲击力较大，在高温高压的作用下，容易造成针阀和针阀体接触面发生接触应力疲劳现象，最终发生表面变形，导致甲醇喷射器无法正常工作。
6、4)针阀长期工作后，针阀与针阀座密封面出现磨损不均匀现象，导致针阀不同位置发生热量积聚而发生变形，加速针阀的粘接磨损，使得金属表面产生裂纹和接触点撕裂，从而导致针
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种针阀能转动的船用双燃料发动机甲醇喷射器，提高甲醇喷射器的工作可靠性，延长其使用寿命。
2、本技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种船用双燃料发动机甲醇喷射器，包括上端盖、调压杆、上阀体、针阀座、下螺套、上阀杆、下针阀、电磁线圈、调压弹簧、上弹簧座及上阀杆和下针阀旋转装置，所述上端盖呈倒置的筒形，上端盖下端通过数个紧固螺钉固定在上阀体顶端上；上弹簧座、电磁线圈和调压弹簧均位于上端盖内，调压弹簧套在调压杆下端和上阀杆上端上，上弹簧座位于调压弹簧顶端上，且与调压杆固定连接；调压螺母旋合在穿出上端盖的调压杆的上端螺纹上，调压弹簧位于电磁线圈内；上阀体下端与下螺套上端螺纹连接，并通过径向密封圈密封；针阀座嵌入固定在下螺套下部中，针阀座的下端阀套穿出针阀座底部中心；调压杆下端与上阀杆顶端相邻，上阀体下端端面与针阀座上端端面彼此抵靠，并通过一对圆柱销定位；上阀杆穿过上阀体中心孔后与针阀座阶梯中心孔内的下针阀顶端通过螺纹连接，下针阀下端锥尖穿过针阀座中部的甲醇储腔后抵靠在针阀座下端的锥形沉孔中，封堵住下端阀套底部的数根甲醇喷孔；甲醇进口接头一端拧入固定在上阀体上端一侧，通过输送孔道与甲醇储腔上侧相通，甲醇储腔下侧与针阀座阶梯中心孔上端相通；上阀杆和下针阀旋转装置设置在上端盖内，所述上阀杆和下针阀旋转装置包括离合机构和旋转机构，所述离合机构包括上端面棘轮、下端面棘轮和上端面棘轮复位弹簧，上端面棘轮与调压杆下端间隙配合，下端面棘轮固定在上阀杆顶端上，平面轴承支撑在上阀杆上端上，调压弹簧支撑在上弹簧座和平面轴承之间；套在调压杆下端上的上端面棘轮复位弹簧位于调压弹簧之内，且支撑在上弹簧座下侧面和上端面棘轮上侧面之间；旋转机构设置在调压杆外周面下端和上端面棘轮内孔之间。
4、本技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
5、进一步的，所述旋转机构包括成对设置的螺旋沟槽、导向销和铜套，所述螺旋沟槽对称设置在调压杆外周面下端上，导向销一端分别径向固定在上端面棘轮内孔中；铜套内孔分别嵌在导向销另一端上，铜套外圆嵌入螺旋沟槽中，铜套内孔与导向销另一端，铜套外圆与螺旋沟槽均为间隙配合。
6、进一步的，所述上端面棘轮的材质为铁镍合金。
7、进一步的，所述螺旋沟槽的螺旋升角α≥65°。
8、进一步的，上阀杆上端支撑在上阀体上中心孔中，且与上阀体上中心孔间隙配合；下针阀上端穿过针阀座阶梯中心孔，且与针阀座阶梯中心孔上部的大端孔间隙配合，下针阀下端直径d1与针阀座阶梯中心孔下部的小端孔直径d2之比：d1/d2＝0.77～0.83。
9、进一步的，上阀杆外周面和下针阀外周面均镀铬，上阀杆外周面的表面硬度和下针阀外周面的表面硬度均为hrc≥50。
10、本技术的离合机构和旋转机构使得甲醇喷射器具有直接喷射和转动喷射两种模式，直接喷射模式时，电磁线圈得电，在电磁场的作用下，上端面棘轮磁化后迅速上移，同时上端面棘轮复位弹簧被压缩，此时高压喷射泵输出的高压甲醇液依次通过甲醇进口接头、输送孔道、甲醇储腔和针阀座阶梯中心孔，甲醇储腔内的甲醇液压力大于调压弹簧预紧压力，下针阀带动上阀杆迅速向上移动，上端面棘轮与下端面棘轮之间距离加大，离合机构和旋转机构均不动作，实现甲醇喷射器直接喷射功能。
11、在甲醇喷射器运行时间较长，下针阀与针阀座磨损增大且锥形沉孔中杂质增多时，即可转为转动喷射模式，电磁线圈失电，磁场力迅速消失，上端面棘轮迅速退磁，在上端面棘轮复位弹簧的弹性力及一对导向销和调压杆的一对螺旋沟槽的耦合作用下，上端面棘轮边反转边下移，此时甲醇储腔内的甲醇液压力大于调压弹簧预紧压力，下针阀带动上阀杆迅速向上移动，而使下端面棘轮与上端面棘轮迅速啮合，啮合后的上端面棘轮和下端面棘轮克服上端面棘轮复位弹簧的弹性力继续边上移，边在上端面棘轮的一对导向销和调压杆的一对螺旋沟槽的耦合作用下，上、下端面棘轮绕调压杆中心正向转动，从而实现下针阀旋转。
12、当甲醇喷孔喷出甲醇燃料，致使甲醇储腔内的甲醇液压力低于调压弹簧预紧压力时，在调压弹簧弹性力的作用下，推动下端面棘轮带动上阀杆和下针阀直接下落而不发生旋转，在多次工作循环中，下针阀的下端锥尖与针阀座下端的锥形沉孔的相对接触位置不断改变，使得下针阀的下端锥尖与针阀座密封锥面磨损更加均匀，从而实现了下针阀与针阀座针阀精密耦件良好的密封，防止因个别点过早产生点接触疲劳，产生点蚀和麻坑。同时，通过下针阀的旋转运动可使下针阀和上阀杆各个位置受热均匀，避免两者因受热不匀而变形不同导致运动不灵敏。本技术操作简便，便于定期维护，显著延长了下针阀和针阀座耦合件的使用寿命，降低了使用成本，提高了本技术的可靠性。
13、本技术的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
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1.一种船用双燃料发动机甲醇喷射器，包括上端盖、调压杆、上阀体、针阀座、下螺套、上阀杆、下针阀、电磁线圈、调压弹簧和上弹簧座，所述上端盖呈倒置的筒形，上端盖下端通过数个紧固螺钉固定在上阀体顶端上；上弹簧座、电磁线圈和调压弹簧均位于上端盖内，调压弹簧套在调压杆下端和上阀杆上端上；上弹簧座位于调压弹簧顶端上，且与调压杆固定连接；调压螺母旋合在穿出上端盖的调压杆的上端螺纹上，调压弹簧位于电磁线圈内；上阀体下端与下螺套上端螺纹连接，并通过径向密封圈密封；针阀座嵌入固定在下螺套下部中，针阀座的下端阀套穿出针阀座底部中心；调压杆下端与上阀杆顶端相邻，上阀体下端端面与针阀座上端端面彼此抵靠，并通过一对圆柱销定位；上阀杆穿过上阀体中心孔后与针阀座阶梯中心孔内的下针阀顶端通过螺纹连接，下针阀下端锥尖穿过针阀座中部的甲醇储腔后抵靠在针阀座下端的锥形沉孔中，封堵住下端阀套底部的数根甲醇喷孔；甲醇进口接头一端拧入固定在上阀体上端一侧，通过输送孔道与甲醇储腔上侧相通，甲醇储腔下侧与针阀座阶梯中心孔上端相通；其特征在于，还包括设置在上端盖内的上阀杆和下针阀旋转装置，所述上阀杆和下针阀旋转装置包括离合机构和旋
2.如权利要求1所述的船用双燃料发动机甲醇喷射器，其特征在于，所述旋转机构包括成对设置的螺旋沟槽、导向销和铜套，所述螺旋沟槽对称设置在调压杆外周面下端上，导向销一端分别径向固定在上端面棘轮内孔中；铜套内孔分别嵌在导向销另一端上，铜套外圆嵌入螺旋沟槽中，铜套内孔与导向销另一端，铜套外圆与螺旋沟槽均为间隙配合。
3.如权利要求1所述的船用双燃料发动机甲醇喷射器，其特征在于，所述上端面棘轮的材质为铁镍合金。
4.如权利要求2所述的船用双燃料发动机甲醇喷射器，其特征在于，所述螺旋沟槽的螺旋升角α≥65°。
5.如权利要求1所述的船用双燃料发动机甲醇喷射器，其特征在于，上阀杆上端支撑在上阀体上中心孔中，且与上阀体上中心孔间隙配合；下针阀上端穿过针阀座阶梯中心孔，且与针阀座阶梯中心孔上部的大端孔间隙配合，下针阀下端直径D1与针阀座阶梯中心孔下部的小端孔直径D2之比：D1/D2＝0.77～0.83。
6.如权利要求1所述的船用双燃料发动机甲醇喷射器，其特征在于，上阀杆外周面和下针阀外周面均镀铬，上阀杆外周面的表面硬度和下针阀外周面的表面硬度均为HRC≥50。
...【技术特征摘要】
1.一种船用双燃料发动机甲醇喷射器，包括上端盖、调压杆、上阀体、针阀座、下螺套、上阀杆、下针阀、电磁线圈、调压弹簧和上弹簧座，所述上端盖呈倒置的筒形，上端盖下端通过数个紧固螺钉固定在上阀体顶端上；上弹簧座、电磁线圈和调压弹簧均位于上端盖内，调压弹簧套在调压杆下端和上阀杆上端上；上弹簧座位于调压弹簧顶端上，且与调压杆固定连接；调压螺母旋合在穿出上端盖的调压杆的上端螺纹上，调压弹簧位于电磁线圈内；上阀体下端与下螺套上端螺纹连接，并通过径向密封圈密封；针阀座嵌入固定在下螺套下部中，针阀座的下端阀套穿出针阀座底部中心；调压杆下端与上阀杆顶端相邻，上阀体下端端面与针阀座上端端面彼此抵靠，并通过一对圆柱销定位；上阀杆穿过上阀体中心孔后与针阀座阶梯中心孔内的下针阀顶端通过螺纹连接，下针阀下端锥尖穿过针阀座中部的甲醇储腔后抵靠在针阀座下端的锥形沉孔中，封堵住下端阀套底部的数根甲醇喷孔；甲醇进口接头一端拧入固定在上阀体上端一侧，通过输送孔道与甲醇储腔上侧相通，甲醇储腔下侧与针阀座阶梯中心孔上端相通；其特征在于，还包括设置在上端盖内的上阀杆和下针阀旋转装置，所述上阀杆和下针阀旋转装置包括离合机构和旋转机构，所述离合机构包括上端面棘轮、下端面棘轮和上端面棘轮复位弹簧，上端面棘轮与调压杆下端间隙配合，下端面棘轮固定在上阀杆顶端上，平面轴承支撑在上阀杆上端上，调压弹簧支撑在上弹簧座和平面轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：李成越，张占虎，靖海国，纪常溪，
申请(专利权)人：中船动力镇江有限公司，
类型：新型
国别省市：
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