[發(fā)明專利]包含帶有階梯式電樞的電動(dòng)致動(dòng)器的閥組件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811407384.3
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN110005560A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·E·尼爾森;S·馬穆德;S·R·劉易斯
• 申請（專利權(quán)）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號(hào): F02M59/46
• 分類號(hào): F02M59/46
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟;尹景娟

一種用于泵的閥組件包括電動(dòng)致動(dòng)器，該電動(dòng)致動(dòng)器包含定子和電樞，其中電樞包括頂部電樞表面和下部形成間隙的表面，頂部電樞表面面向定子并且具有向內(nèi)升高的外形，該外形在徑向向內(nèi)的位置形成凸起的表面，下部形成間隙的表面處于徑向向外的位置，該徑向向外的位置在當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)制動(dòng)器時(shí)在電樞和定子之間形成間隙，以便于排出流體并且避免產(chǎn)生高速度，潛在地破壞流體流動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及電動(dòng)致動(dòng)器中的電樞設(shè)計(jì)和操作，并且更具體地 涉及一種包含成形為限制由閥組件中的電樞運(yùn)動(dòng)而排出的流體的高速 流動(dòng)的電動(dòng)致動(dòng)器電樞的閥組件。

背景技術(shù)

許多不同的泵設(shè)計(jì)用于傳輸和加壓流體。在諸如內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng) 方面，電子控制的高壓燃料泵是常見的并且用于加壓諸如柴油燃料的燃 料，以注入到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中。已經(jīng)證明，高壓燃料噴射策略對于減少排 放操作是有效的。在一種設(shè)計(jì)中，高壓燃料泵進(jìn)給所謂的共軌，該共軌 提供存儲(chǔ)一定量加壓燃料的流體貯存器，用于輸送到多個(gè)燃料噴射器。 在其他設(shè)計(jì)中，燃料泵單獨(dú)地與燃料噴射器相關(guān)聯(lián)，并且被稱為單元泵。

為了實(shí)現(xiàn)對這種泵內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部件的高水平控制，諸如螺線管致動(dòng)器 的電動(dòng)致動(dòng)器用于控制閥定位和流體連接件。當(dāng)施加電流時(shí)，螺線管產(chǎn) 生磁場，其可以產(chǎn)生具有足夠能量的局部力以致動(dòng)燃料系統(tǒng)硬件內(nèi)的部 件。多年來，工程師們已經(jīng)嘗試了各種不同的電動(dòng)制動(dòng)器和泵設(shè)計(jì)。隨 著壓力的不斷增加以及對燃油噴射量、燃油噴射率和其他性能的控制， 燃料泵內(nèi)的電動(dòng)致動(dòng)器和相關(guān)的閥部件傾向于相對快速地移動(dòng)并且能 夠以相對高的力沖擊閥座、止動(dòng)件或其他表面。通過Shorey等人的美國 專利第5,743,238號(hào)獲知一種示例燃料泵設(shè)計(jì)。在Shorey等人示出的配 置中，電動(dòng)致動(dòng)器用于控制明顯地改變位置以交替地允許或阻止燃料流 到泵送室的閥。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，閥組件包括閥構(gòu)件和電動(dòng)致動(dòng)器，電動(dòng)致動(dòng)器含有定 子和聯(lián)接到閥構(gòu)件的電樞。電樞包括電樞板，該電樞板限定電樞中心軸 線，并且可響應(yīng)于電動(dòng)致動(dòng)器的能量狀態(tài)的變化而在靜止位置和啟動(dòng)位 置之間移動(dòng)以改變閥構(gòu)件的位置。電樞板包括頂部電樞表面、底部電樞 表面以及外部周邊表面，頂部電樞表面面向定子，外部周邊表面圍繞電 樞中心軸線周向地延伸并且在頂部電樞表面和底部電樞表面之間軸向 地延伸。頂部電樞表面包含向內(nèi)地逐漸變細(xì)的外形和下部形成間隙的表 面，向內(nèi)地逐漸變細(xì)的外形在在鄰近啟動(dòng)位置處的定子的徑向向內(nèi)的位 置形成凸起表面，下部形成間隙的表面在啟動(dòng)位置處的電樞和定子之間 形成間隙的徑向地向外位置處。

在另一方面，一種操作閥組件的方法包括改變閥組件的電動(dòng)致動(dòng)器 的能量狀態(tài)，以及將與閥組件中的閥構(gòu)件聯(lián)接的電樞從靜止位置朝向電 動(dòng)致動(dòng)器中的定子移動(dòng)，以響應(yīng)于電動(dòng)致動(dòng)器的能量狀態(tài)的變化。該方 法還包括停止電樞在啟動(dòng)位置的移動(dòng)，在該啟動(dòng)位置，電樞的徑向向內(nèi) 位置處的凸起表面與定子的面相鄰。該方法還包括在位于電樞的徑向地 向外位置處的下部形成間隙的表面和定子面之間的啟動(dòng)位置處形成間 隙，并且借助于間隙從電樞和定子之間排出流體。

在又一方面，泵包括泵殼體和泵送元件，泵送元件可在形成于泵殼 體中的泵室內(nèi)的縮回位置和前進(jìn)位置之間移動(dòng)。泵還包括閥組件，用于 控制流體流入或流出泵室，并包括閥構(gòu)件和用于調(diào)節(jié)閥構(gòu)件位置的電動(dòng) 致動(dòng)器。電動(dòng)致動(dòng)器包括定子和電樞，電樞包含頂部電樞表面和底部電 樞表面以及下部形成間隙的表面，頂部電樞表面面向定子，并且頂部電 樞表面包含在徑向地向內(nèi)位置處形成凸起表面的向內(nèi)逐漸變細(xì)的外形， 下部形成間隙的表面處于徑向向外的位置。電樞處于靜止位置，在該靜 止位置，每個(gè)凸起表面和下部形成間隙的表面與定子間隔開，并且可移 動(dòng)到啟動(dòng)位置，在該啟動(dòng)位置處，凸起表面與定子相鄰并且下部形成間 隙的表面與定子間隔開并形成用于從電樞和定子之間排出流體的間隙。

附圖說明

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的泵的剖面?zhèn)纫晥D；

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的處于第一狀態(tài)的閥組件的部分的示意圖；

圖3是圖2的閥組件處于第二狀態(tài)的示意圖；