專利名稱：柴油機(jī)噴油泵齒桿位置執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及柴油機(jī)電子控制技術(shù)，即一種用于柴油機(jī)上的噴油泵齒桿位置執(zhí)行器。
目前采用電子控制技術(shù)來生產(chǎn)高性能、低能耗、低污染的內(nèi)燃機(jī)已成為該領(lǐng)域的必然趨勢。國際上汽油機(jī)電子控制技術(shù)起步較晚，這是由于柴油機(jī)工作條件惡劣、環(huán)境溫度高、振動(dòng)大、對噴油質(zhì)量要求高等原因。目前，國外已有部分公司的電控柴油機(jī)投入市場。如美國的GM，Caterpillar，Commins，德國的Bosch，日本的五十鈴和日本柴油機(jī)公司等。這些產(chǎn)品中有的采用柱塞式噴油泵，有的采用分配泵、泵噴嘴式或蓄壓式噴嘴結(jié)構(gòu)。對采用柱塞式噴油泵的電控系統(tǒng)來說，齒桿位置執(zhí)行器是關(guān)鍵部件?，F(xiàn)在國外生產(chǎn)的齒桿位置執(zhí)行器主要有以下幾種形式1、電磁鐵式，用電磁力推動(dòng)齒桿。2、電液式，用液力推動(dòng)齒桿，用電磁閥控制液壓油。3、直流電機(jī)式。4步進(jìn)電機(jī)式。以上幾種形式各有所長，但由于齒桿位置執(zhí)行器必須與噴油泵裝配成一體，并要與油泵性能及柴油機(jī)性能相匹配，所以現(xiàn)有的國外執(zhí)行器均無法和國產(chǎn)柴油機(jī)匹配，而國內(nèi)目前尚無成熟的同類產(chǎn)品。
本實(shí)用新型的目的正是為了避免上述已有技術(shù)的不足而提供的一種推力大、響應(yīng)速度快、工作可靠、控制方便、適用于我國中、大功率柴油機(jī)電控系統(tǒng)的噴油泵齒桿位置執(zhí)行器。
本實(shí)用新型的目的是由下述具體方案來實(shí)現(xiàn)裝于噴油泵上的執(zhí)行器取代了原位上的機(jī)械調(diào)速器。執(zhí)行器主要包括外殼、高速數(shù)字閥、油缸、活塞、電渦流式齒桿位移傳感器、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器，從噴油泵伸出的齒桿上依次連接推桿、活塞桿和活塞，電渦流式齒桿位移傳感器通過支架裝于噴油泵殼體上，霍爾式轉(zhuǎn)速感器裝于支架下部，高速數(shù)字閥裝在執(zhí)行器端蓋上。執(zhí)行器端蓋上還加工有油缸和控制油路。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)采用電子液壓式，推力大，響應(yīng)快、無滯環(huán)，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。由于采用高速數(shù)字閥作為電液轉(zhuǎn)換原件，控制方便，功耗小，可直接與微機(jī)、單片機(jī)接口，不需D／A轉(zhuǎn)換。電渦流式齒桿位置傳感器抗震、抗污染性能好，工作穩(wěn)定，非常適合柴油機(jī)的工作條件。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做詳細(xì)說明


圖1為執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)圖執(zhí)行器取代了機(jī)械調(diào)速器并與噴油泵19相連。它主要包括外殼14、端蓋1、高速數(shù)字閥9、油缸11、活塞12、電渦流式齒桿位移傳感器6、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器2。從噴油泵19伸出的齒桿上依次連接推桿16、活塞桿13。電渦流式齒桿位移傳感器通過支架17裝于噴油泵殼體上，霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器2裝于支架的下部，高速數(shù)字閥裝在執(zhí)行器端蓋1上。端蓋上加工有油缸11和控制油道，該油道分別與高速數(shù)字閥9和油缸相通。在推桿16與活塞桿13之間裝有渦流環(huán)5。渦流環(huán)下部有孔，電渦流式齒桿位移傳感器的鐵芯3從該孔中穿過。端蓋1上的油口7為進(jìn)油口，油口8為回油口。本執(zhí)行器的控制方式為脈寬調(diào)制式。高速數(shù)字閥為一個(gè)兩位三通高速數(shù)字開關(guān)閥。當(dāng)高速數(shù)字閥接收到高電平時(shí)，閥的壓力油口與油缸相通，回油口與油缸斷開，壓力油通過閥進(jìn)入油缸；當(dāng)高速數(shù)字閥接收到低電平時(shí)，高速數(shù)字閥的回油口與油缸相通，壓力油口與油缸斷開，油缸回油。即每個(gè)控制周期內(nèi)都有一部分時(shí)間進(jìn)油，一部分時(shí)間回油。當(dāng)控制脈沖寬度上升時(shí)，油缸進(jìn)油時(shí)間上升，由于控制周期不變，回油時(shí)間下降，缸內(nèi)油壓上升，活塞連同噴油泵齒桿18克服回位彈簧的力向下移動(dòng)，噴油泵供油量上升。反之，脈沖寬度下降時(shí)，油缸回油時(shí)間上升，缸內(nèi)壓力下降，活塞左移，噴油泵供油量下降。當(dāng)脈沖寬度一定時(shí)，活塞和噴油泵齒桿18停留在某一位置，供油量一定。
當(dāng)噴油泵齒桿18左右移動(dòng)時(shí)，渦流環(huán)5與之同步移動(dòng)。此時(shí)，渦流環(huán)與電渦流式齒桿位移傳感器6上線圈4的相對距離發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈電感變化，根據(jù)線圈電感變化的大小可測得噴油泵齒桿18的位移大小。這樣電渦流式位移傳感器和霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器不斷將噴油泵齒桿18位置信號和轉(zhuǎn)速信號反饋給控制單元，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
本實(shí)用新型由于采用電子液壓式，推力大，響應(yīng)快，無滯環(huán)，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。由于采用高速數(shù)字閥作為電液轉(zhuǎn)換原件，控制方便，功耗小，可直接與微機(jī)、單片機(jī)接口，不需A／D轉(zhuǎn)換。電渦流式齒桿位置傳感器抗震、抗污染性能好，工作穩(wěn)定，非常適合柴油機(jī)的工作條件，因此本控制器是我國中、大功率柴油機(jī)的理想控制器。
權(quán)利要求1.一種用于柴油機(jī)上的噴油泵齒桿位置執(zhí)行器，其特征在于由執(zhí)行器取代噴油泵上的機(jī)械調(diào)速器，執(zhí)行器包括外殼(14)、高速數(shù)字閥(9)、油缸(11)、活塞(12)、電渦流式齒桿位移傳感器(6)、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器(2)，從噴油泵(19)伸出的齒桿上依次連接推桿(16)、活塞桿(13)，電渦流式齒桿位移傳感器通過支架(17)裝于噴油泵殼體上，霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器裝于支架的下部，高速數(shù)字閥裝在執(zhí)行器端蓋(1)上。
2.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器，其特征在于端蓋(1)上加工有油缸(11)和控制油道，該油道分別與高速數(shù)字閥和油缸相通。
3.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器，其特征在于推桿(16)與活塞桿(13)之間裝有渦流環(huán)(5)，渦流環(huán)下部有孔，電渦流式齒桿位移傳感器的鐵芯(3)從孔中穿過。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于柴油機(jī)上的噴油泵齒桿位置執(zhí)行器。它取代了機(jī)械調(diào)速器，由殼體、高速數(shù)字閥、油缸、活塞、電渦流式齒桿位移傳感器和霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器組成。從噴油泵伸出的齒桿上連接推桿、活塞桿、活塞。電渦流式齒桿位移傳感器通過支架裝于噴油泵殼體上?；魻柺睫D(zhuǎn)速傳感器裝于支架的下部。高速數(shù)字閥裝于端蓋上。采用本方案推力大，響應(yīng)快，無滯環(huán)，工作可靠，控制方便，結(jié)構(gòu)緊湊，是我國中、大功率柴油機(jī)的理想控制器。
文檔編號F02B3/06GK2168958SQ93218319
公開日1994年6月15日 申請日期1993年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月14日
發(fā)明者程昌圻, 徐捷, 韓秀坤 申請人:北京理工大學(xué)