[發(fā)明專利]高速大流量自復(fù)位電磁閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410111135.5
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103851226A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀玉海;楊建國;余永華;李孟;劉彩亞;范玉;高駿
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: F16K11/10
• 分類號: F16K11/10;F16K31/06;F16K31/12;F16K31/72
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高速大流量電磁閥，具體地說是一種高速大流量自復(fù)位電磁閥。

背景技術(shù)

目前，船用柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)對高速大流量電磁閥有非常高的要求：必須同時滿足大流量、高速響應(yīng)、控制精度高和一致性好等要求；同時，還要能在高壓、高溫、高濕和振動等惡劣條件下，按系統(tǒng)的控制要求以很高的頻率穩(wěn)定可靠地工作。然而，高速大流量電磁閥的高壓大流量和快速響應(yīng)往往是一對矛盾，大流量的要求需要通過提高電磁閥的閥口流通面積來實現(xiàn)，這就增大了電磁閥的閥芯質(zhì)量，從而增大了閥芯的運動慣性，降低了電磁閥快速響應(yīng)的特性；而且，電磁閥的閥腔內(nèi)的高壓油液也會增加閥芯開啟或關(guān)閉的阻力，延長了電磁閥的響應(yīng)時間。因此，開發(fā)高速大流量電磁閥，使其響應(yīng)速度和流通能力都能滿足電控噴油器燃油噴射控制要求，是船用柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)實用化所必須解決的關(guān)鍵技術(shù)。

中國專利00115916.X公開了雙自由內(nèi)錐閥芯二位三通式電磁閥，該電磁閥雖然具有高速動態(tài)響應(yīng)性能和大流量特性，但實際使用時存在以下問題：

由于該電磁閥的外閥芯依靠復(fù)位彈簧的彈力復(fù)位，而同型號的彈簧很難保證同一精準(zhǔn)的彈力，所以這種電磁閥在生產(chǎn)時，很難保證同型號的電磁閥具備相同的響應(yīng)速度，從而導(dǎo)致該電磁閥的控制精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提出一種控制精度高的高速大流量自復(fù)位電磁閥。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高速大流量自復(fù)位電磁閥，包括閥蓋、閥體、外閥芯、左內(nèi)閥芯、右內(nèi)閥芯、電磁鐵和銜鐵，所述銜鐵套裝在所述外閥芯上，所述外閥芯和銜鐵分別軸向安裝在所述閥蓋和閥體形成的腔體內(nèi)，所述外閥芯內(nèi)沿軸向依次設(shè)有第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述左內(nèi)閥芯和右內(nèi)閥芯分別滑動安裝在所述第一通孔和第三通孔內(nèi)，所述外閥芯上對應(yīng)所述第二通孔兩端的位置分別設(shè)有進(jìn)油孔和回油孔，所述第一通孔和第三通孔的直徑均大于所述第二通孔的直徑，所述左內(nèi)閥芯和所述第二通孔相對的端頭處分別對應(yīng)設(shè)有相互配合的左密封錐面和左配合密封錐面，所述左配合密封錐面的大頭端的直徑小于所述左密封錐面的大頭端的直徑；所述右內(nèi)閥芯和所述第二通孔相對的端頭處分別對應(yīng)設(shè)有相互配合的右密封錐面和右配合密封錐面。通過采用將左配合密封錐面的大頭端的直徑設(shè)計成小于左密封錐面的大頭端的直徑的技術(shù)方案，使得左密封錐面與左配合密封錐面貼合密封時，進(jìn)油孔的朝向第二通孔一側(cè)的面積大于進(jìn)油孔的背向第二通孔一側(cè)的面積，進(jìn)而使得進(jìn)油孔內(nèi)的高壓油對外閥芯產(chǎn)生（圖2中向右的）推力即復(fù)位力，這樣，當(dāng)電磁鐵失電時，便可通過該復(fù)位力實現(xiàn)外閥芯的自動復(fù)位；由于所述進(jìn)油孔內(nèi)的高壓油的壓力一定，所以所述復(fù)位力為定值，從而提高了本電磁閥的控制精度；同時，由于進(jìn)油孔內(nèi)的高壓油的壓力非常大，所以進(jìn)油孔內(nèi)的高壓油會對外閥芯產(chǎn)生很大的復(fù)位力，這樣，當(dāng)電磁鐵失電時，所述復(fù)位力能快速驅(qū)動外閥芯復(fù)位，提高了本電磁閥的響應(yīng)速度。

在上述方案中，所述第二通孔朝向所述右內(nèi)閥芯的一端內(nèi)壁上沿軸向設(shè)有第四通孔，所述第四通孔的直徑大于所述第二通孔的直徑，且所述第四通孔的直徑小于所述第三通孔的直徑。通過在第二通孔內(nèi)加設(shè)第四通孔，使得第二通孔和第四通孔的結(jié)合處形成臺階面，這樣，外閥芯內(nèi)的高壓油便會對所述臺階面即外閥芯產(chǎn)生（圖1中向左的）推力，該推力便會抵消一部分高壓油對外閥芯的復(fù)位力，從而減小了所述右配合密封錐面與右密封錐面之間的貼合力，提高了外閥芯和右內(nèi)閥芯的使用壽命，進(jìn)而提高了本電磁閥的使用壽命。

在上述方案中，所述右配合密封錐面的大頭端的直徑小于所述右密封錐面的大頭端的直徑。通過采用將右配合密封錐面的大頭端的直徑設(shè)計成小于所述右密封錐面的大頭端的直徑的技術(shù)方案，使得右配合密封錐面與右密封錐面貼合密封時，回油孔的朝向第二通孔一側(cè)的面積大于回油孔的背向第二通孔一側(cè)的面積，進(jìn)而使得回油孔內(nèi)的高壓油對外閥芯產(chǎn)生（圖2中向左的）推力，該推力能進(jìn)一步地抵消一部分高壓油對外閥芯的復(fù)位力，從而進(jìn)一步地提高了本電磁閥的使用壽命。

在上述方案中，所述閥體側(cè)壁上分別設(shè)有對應(yīng)與所述進(jìn)油孔和回油孔連通的進(jìn)油口和回油口，所述進(jìn)油口和回油口分別通過所述進(jìn)油孔和回油孔對應(yīng)與所述第一通孔和第三通孔連通，所述右內(nèi)閥芯內(nèi)沿軸向設(shè)有控制泄油通道，所述閥體上對應(yīng)所述控制泄油通道的位置設(shè)有與所述控制泄油通道連通的控制泄油口。通過在右內(nèi)閥芯內(nèi)開設(shè)控制泄油通道，并在閥體上開設(shè)與所述控制泄油通道連通的控制泄油口，這樣便將電磁閥的控制口與泄油口集成在了一起，從而簡化了本電磁閥的結(jié)構(gòu)，也簡化了本電磁閥在使用時的管路連接。