一種共軌泵計量閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種共軌泵計量閥，包括銜鐵桿、閥芯和閥體，閥體的內(nèi)徑大于閥芯的外徑，閥座的中心軸線上設(shè)置有進油孔，閥芯的底部與閥座的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有可密封的配合面，該配合面設(shè)置有能使閥芯的升程與進油孔進入的油量呈線性關(guān)系的多段圓弧配合機構(gòu)。閥芯頂部與銜鐵桿底部為卡緊配合，閥芯與銜鐵桿的接觸配合面設(shè)置有能使閥芯底部對中的對中機構(gòu)。采用上述結(jié)構(gòu)后，閥體與閥芯不接觸，不會導(dǎo)致閥體與閥芯的磨損，延長了使用壽命。上述多段圓弧配合機構(gòu)，能不斷受到燃油沖刷，燃油中細小顆粒無法累計，解決了閥芯易卡滯的問題，對燃油品質(zhì)的適應(yīng)性更好。另外，多段圓弧配合機構(gòu)能使閥芯的升程與供油量呈線性關(guān)系，容易對供油量進行精確控制。
【專利說明】一種共軌栗計量閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機噴油系統(tǒng)領(lǐng)域用的閥體，特別是一種共軌泵計量閥。

【背景技術(shù)】
[0002]燃油計量閥是柴油機電控高壓共軌泵中重要的執(zhí)行器，根據(jù)ECU指令，控制調(diào)節(jié)燃油計量閥的驅(qū)動電流，進而改變控制閥芯的位移，以此調(diào)節(jié)進入高壓油泵柱塞腔的進油量，從而對高壓共軌管道的壓力起穩(wěn)定和調(diào)節(jié)的作用，是柴油機高壓共軌泵中的關(guān)鍵部件之一 O
[0003]閥芯組件是燃油計量閥內(nèi)的關(guān)鍵零件，目前應(yīng)用常規(guī)燃油計量閥的閥芯為滑閥結(jié)構(gòu)，通過電磁鐵產(chǎn)生的電磁力吸引銜鐵并推閥芯動作，控制燃油進口截面積形成節(jié)流，從而調(diào)節(jié)油量，如專利200980132172.1,201080040549.3。由于閥芯都是在閥體中進行導(dǎo)向，并且通過在導(dǎo)向孔中往復(fù)運動控制油量的，往往燃油中的小顆粒會匯集在導(dǎo)向面處。當(dāng)燃油中有細小微粒及雜質(zhì)時，匯集在導(dǎo)向面處的小顆粒很容易造成閥芯卡滯，造成計量閥無法正常工作。另外，閥芯在閥體中不斷往復(fù)運動，還會造成閥芯、閥體的磨損，縮短計量閥使用壽命。更為重要的是，閥芯位置(也即閥芯的升程)和計量閥的供油量不是線性關(guān)系，故對供油量的控制更復(fù)雜，更難進行精確控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種閥芯與閥體不易磨損、閥芯升程與供油量呈線性關(guān)系且閥芯軸向?qū)χ袦?zhǔn)確的共軌泵計量閥。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種共軌泵計量閥，包括銜鐵桿、與銜鐵桿底端固定連接的閥芯、設(shè)置于閥芯外側(cè)的閥體和用于控制銜鐵桿軸向移動的控制機構(gòu)，所述閥體的內(nèi)徑大于閥芯的外徑，閥體的底部設(shè)置有與閥體過盈配合的閥座，閥體的圓周上設(shè)置有出油孔，閥座的中心軸線上設(shè)置有進油孔，所述閥芯的底部與閥座的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有可密封的配合面，該配合面設(shè)置有能使閥芯的升程與進油孔進入的油量呈線性關(guān)系的多段圓弧配合機構(gòu)。
[0006]所述多段圓弧配合機構(gòu)包括設(shè)置于閥芯底部的多段圓弧結(jié)構(gòu)以及同軸設(shè)置于閥座內(nèi)側(cè)面的錐形密封結(jié)構(gòu)，該錐形密封結(jié)構(gòu)的母線為直線，所述多段圓弧結(jié)構(gòu)與母線為直線的錐形密封結(jié)構(gòu)相互配合，能使閥芯的升程與進油孔進入的油量呈線性關(guān)系。
[0007]所述多段圓弧配合機構(gòu)包括設(shè)置于閥芯底部的半球形結(jié)構(gòu)以及同軸設(shè)置于閥座內(nèi)側(cè)面的錐形密封結(jié)構(gòu)，該錐形密封結(jié)構(gòu)的母線為多段圓弧線，所述半球形結(jié)構(gòu)與母線為多段圓弧線的錐形密封結(jié)構(gòu)相互配合，能使閥芯的升程與進油孔進入的油量呈線性關(guān)系。
[0008]所述閥芯頂部與銜鐵桿底部為卡緊配合，閥芯與銜鐵桿的接觸配合面設(shè)置有能使閥芯底部對中的對中機構(gòu)，閥芯外側(cè)設(shè)置有彈簧和彈簧座。
[0009]所述對中機構(gòu)包括設(shè)置于銜鐵桿底部的半球形表面和設(shè)置于閥芯頂部的錐形表面。
[0010]所述對中機構(gòu)包括設(shè)置于銜鐵桿底部的錐形表面和設(shè)置于閥芯頂部的半球形表面。
[0011 ] 所述控制機構(gòu)包括設(shè)置于銜鐵桿外側(cè)的銜鐵和電磁鐵。
[0012]所述銜鐵桿外周設(shè)置有若干個導(dǎo)向環(huán)。
[0013]所述閥體與閥芯之間的徑向最小間距大于0.15mm。
[0014]本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后，上述閥體的內(nèi)徑大于閥芯的外徑，故閥體與閥芯不接觸，也不存在滑動摩擦，故不會導(dǎo)致閥體與閥芯的磨損，從而能延長閥芯與閥體的使用壽命。閥芯底部與閥座內(nèi)側(cè)面設(shè)置的多段圓弧配合機構(gòu)，能不斷受到燃油沖刷，燃油中細小顆粒無法累計，解決了閥芯易卡滯的問題，對燃油品質(zhì)的適應(yīng)性更好，提高計量閥工作的可靠性及穩(wěn)定性。另外，上述多段圓弧配合機構(gòu)，能使閥芯的升程與進油孔進入的油量(即供油量)呈線性關(guān)系，容易對供油量進行精確控制。進一步，閥芯與銜鐵桿卡緊配合以及設(shè)置于兩者接觸面間的對中機構(gòu)，能使閥芯底部保持良好的對中，使上述的線性計量更為準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例一中的共軌泵計量閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例一中的對中機構(gòu)的另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例二中的共軌泵計量閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明中閥芯的升程與進油孔進入的油量之間的線性關(guān)系圖。
[0016]其中有:1.進油孔；2.閥座；3.彈簧；4.閥芯；5.銜鐵；6.電磁鐵；7.出油孔；
8.彈簧座；9.導(dǎo)向環(huán)；10.銜鐵桿；11.閥體。
[0017]另外，圖4中:S-升程；L-油量。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體較佳實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0019]實施例一
如圖1所示，一種共軌泵計量閥，包括銜鐵桿10、與銜鐵桿10底端固定連接的閥芯4、設(shè)置于閥芯4外側(cè)的閥體11和用于控制銜鐵桿10軸向移動的控制機構(gòu)。該控制機構(gòu)為一項成熟的現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)選包括設(shè)置于銜鐵桿10外側(cè)的銜鐵5和電磁鐵6，當(dāng)然也可采用其它已知的現(xiàn)有技術(shù)。銜鐵桿10外周設(shè)置有若干個導(dǎo)向環(huán)9，優(yōu)選為2個，分別設(shè)置于銜鐵桿10外周的上下兩端，從而使銜鐵桿10導(dǎo)向準(zhǔn)確，不發(fā)生徑向的擺動或位移。
[0020]上述閥體11的內(nèi)徑大于閥芯4的外徑，這樣，閥體11與閥芯4不接觸，也不存在滑動摩擦，故不會導(dǎo)致閥體11與閥芯4的磨損，從而能延長閥芯與閥體的使用壽命。優(yōu)選，閥體11與閥芯4之間的徑向最小間距大于0.15mm。如果閥體11與閥芯4之間的徑向最小間隙太小，很容易造成閥芯4 (尤其是后續(xù)的閥芯4頂部的彈簧座8)和閥體11之間上下的間隙差異，當(dāng)閥芯4運動時，容易導(dǎo)致閥芯3兩側(cè)被擠出的燃油流動阻力不同，從而容易導(dǎo)致閥芯3偏轉(zhuǎn)。
[0021]上述閥體11的底部設(shè)置有與閥體11過盈配合的閥座2，閥體11的圓周上設(shè)置有出油孔7，該出油孔7和共軌油泵泵體上的安裝位置連接，從而連接進油道。出油孔7的形狀和數(shù)量可以根據(jù)實際需要設(shè)置，閥座2的中心軸線上設(shè)置有進油孔I。圖1中箭頭方向為燃油的流動方向。
[0022]上述閥芯4頂部與銜鐵桿10底部優(yōu)選為卡緊配合，閥芯4與銜鐵桿10的接觸配合面設(shè)置有能使閥芯4底部對中的對中機構(gòu)，閥芯4外側(cè)設(shè)置有彈簧3和彈簧座8。作用在彈簧座8上的彈簧預(yù)緊力能保證閥芯4和銜鐵桿10保持同步運動，且閥芯4能圍繞銜鐵桿10旋轉(zhuǎn)。但這里需要注意的是，作用在彈簧座8上的彈簧預(yù)緊力不能過大，在保證閥芯4和銜鐵桿10保持同步運動的同時，不能影響閥芯4自適應(yīng)地圍繞銜鐵桿10旋轉(zhuǎn)，也即不能影響后續(xù)對中機構(gòu)的對中調(diào)節(jié)。作為替換，閥芯4頂部與銜鐵桿10底部也可為過盈配合或螺紋配合。
如圖1所示，上述對中機構(gòu)為包括設(shè)置于銜鐵桿10底部的半球形表面和設(shè)置于閥芯4頂部的錐形表面。
[0023]如圖2所示，上述對中機構(gòu)為包括設(shè)置于銜鐵桿10底部的錐形表面和設(shè)置于閥芯4頂部外凸的半球形表面。
[0024]上述閥芯4的底部與閥座2的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有可密封的配合面，該配合面設(shè)置有能使閥芯4的升程S與進油孔I進入的油量L呈線性關(guān)系的多段圓弧配合機構(gòu)。該多段圓弧配合機構(gòu)能形成節(jié)流環(huán)帶，控制機構(gòu)控制銜鐵桿10的軸向移動，該銜鐵桿10的軸向移動將帶動閥芯4同步軸向移動，從而打開或切斷燃油。由于本計量閥為常開式，正常使用時，閥芯4的底部并不與閥座2的內(nèi)側(cè)面直接接觸密封，而是通過多段圓弧配合機構(gòu)之間的間隙，也即通過調(diào)節(jié)閥芯4的位置，來調(diào)節(jié)供油量。故也能減小閥座2的磨損，同時也可防止燃油中細小顆粒在多段圓弧配合機構(gòu)上匯集、卡滯，使本計量閥對燃油的適用性增強。
[0025]上述多段圓弧配合機構(gòu)包括設(shè)置于閥芯4底部的多段圓弧結(jié)構(gòu)以及設(shè)置于閥座2內(nèi)側(cè)面的錐形密封結(jié)構(gòu)，該錐形密封結(jié)構(gòu)的母線為直線，錐形密封機構(gòu)與閥座2同軸設(shè)置。多段圓弧結(jié)構(gòu)與母線為直線的錐形密封結(jié)構(gòu)相互配合，能使閥芯4的升程S(也即閥芯4的位置)與進油孔I進入的油量L (即供油量)呈如圖4所示的線性關(guān)系，從而容易對供油量進行精確控制。
[0026]當(dāng)閥芯4的軸線和閥座2中錐形密封結(jié)構(gòu)的軸線有偏差時，該軸線偏差將導(dǎo)致閥芯4底部流動間隙不同，從而將使閥芯4受到不同燃油沖擊力，這時銜鐵桿10和閥芯4之間的對中機構(gòu)將發(fā)揮作用，上述燃油沖擊力將驅(qū)動閥芯4圍繞銜鐵桿10進行自適應(yīng)地旋轉(zhuǎn)，從而保證閥芯4底部的多段圓弧結(jié)構(gòu)和閥座2的錐形密封結(jié)構(gòu)之間間隙的均勻性，確保閥芯4相對閥座2的錐形密封結(jié)構(gòu)對中落座，進而上述閥芯4的升程S與進油孔I進入的油量L之間一直能保持穩(wěn)定的線性關(guān)系。
[0027]實施例二
實施例二與實施例一基本相同，不同點在于，上述多段圓弧配合機構(gòu)為包括設(shè)置于閥芯4底部的半球形結(jié)構(gòu)以及同軸設(shè)置于閥座2內(nèi)側(cè)面的錐形密封結(jié)構(gòu)，該錐形密封結(jié)構(gòu)的母線為多段圓弧線，上述半球形結(jié)構(gòu)與母線為多段圓弧線的錐形密封結(jié)構(gòu)相互配合，能使閥芯4的升程S與進油孔I進入的油量L呈線性關(guān)系。
[0028]當(dāng)然，上述對中機構(gòu)也可以有實施例一中的兩種實施方式。凡對本發(fā)明的簡單替換或組合，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種共軌泵計量閥，包括銜鐵桿(10)、與銜鐵桿(10)底端固定連接的閥芯(4)、設(shè)置于閥芯(4)外側(cè)的閥體(11)和用于控制銜鐵桿(10)軸向移動的控制機構(gòu)，其特征在于:所述閥體(11)的內(nèi)徑大于閥芯(4)的外徑，閥體(11)的底部設(shè)置有與閥體(11)過盈配合的閥座(2 )，閥體(11)的圓周上設(shè)置有出油孔(7 )，閥座(2 )的中心軸線上設(shè)置有進油孔(I)，所述閥芯(4)的底部與閥座(2)的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有可密封的配合面，該配合面設(shè)置有能使閥芯(4)的升程(S)與進油孔(I)進入的油量(L)呈線性關(guān)系的多段圓弧配合機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌泵計量閥，其特征在于:所述多段圓弧配合機構(gòu)包括設(shè)置于閥芯(4)底部的多段圓弧結(jié)構(gòu)以及同軸設(shè)置于閥座(2)內(nèi)側(cè)面的錐形密封結(jié)構(gòu)，該錐形密封結(jié)構(gòu)的母線為直線，所述多段圓弧結(jié)構(gòu)與母線為直線的錐形密封結(jié)構(gòu)相互配合，能使閥芯(4)的升程(S)與進油孔(I)進入的油量(L)呈線性關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌泵計量閥，其特征在于:所述多段圓弧配合機構(gòu)包括設(shè)置于閥芯(4)底部的半球形結(jié)構(gòu)以及同軸設(shè)置于閥座(2)內(nèi)側(cè)面的錐形密封結(jié)構(gòu)，該錐形密封結(jié)構(gòu)的母線為多段圓弧線，所述半球形結(jié)構(gòu)與母線為多段圓弧線的錐形密封結(jié)構(gòu)相互配合，能使閥芯(4)的升程(S)與進油孔(I)進入的油量(L)呈線性關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌泵計量閥，其特征在于:所述閥芯(4)頂部與銜鐵桿(10)底部為卡緊配合，閥芯(4)與銜鐵桿(10)的接觸配合面設(shè)置有能使閥芯(4)底部對中的對中機構(gòu)，閥芯(4)外側(cè)設(shè)置有彈簧(3)和彈簧座(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共軌泵計量閥，其特征在于:所述對中機構(gòu)包括設(shè)置于銜鐵桿(10)底部的半球形表面和設(shè)置于閥芯(4)頂部的錐形表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共軌泵計量閥，其特征在于:所述對中機構(gòu)包括設(shè)置于銜鐵桿(10)底部的錐形表面和設(shè)置于閥芯(4)頂部的半球形表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌泵計量閥，其特征在于:所述控制機構(gòu)包括設(shè)置于銜鐵桿(10 )外側(cè)的銜鐵(5 )和電磁鐵(6 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌泵計量閥，其特征在于:所述銜鐵桿(10)外周設(shè)置有若干個導(dǎo)向環(huán)(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌泵計量閥，其特征在于:所述閥體(11)與閥芯(4)之間的徑向最小間距大于0.15mm。
【文檔編號】F02M59/46GK104214031SQ201410380882
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】繆雪龍, 郭立新, 傅立運, 楊鹿, 李康寧, 居鈺生 申請人:中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所, 中國第一汽車股份有限公司