CN103089603B - 一种横置式电磁控制阀结构及其调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种横置式电磁控制阀结构及其调整方法；其结构包括阀座（1）、用于调整控制阀芯行程的行程调整块（2）、电磁铁（3）、衔铁（4）、控制阀芯（5）、端面密封圈（6）、电磁铁接线柱（7）、压紧螺钉（8）、凹槽密封圈（9）、回位弹簧（10）、调整垫片（11）、弹簧座（12）；其调整方法包括控制阀芯（5）行程的调整方法、衔铁（4）与电磁铁（3）之间的间隙调整方法、回位弹簧（10）预紧力的调整方法。本发明应用到柴油机电控单体泵中，具有响应速度快、密封可靠性好、调整方便等特点。
Description
技术领域
本发明属于动力机械技术领域，用于柴油机电控单体泵，具体涉及一种横置式电磁控制阀结构及其调整方法。
背景技术
电磁控制阀通过控制阀门的关闭和打开，来控制电控单体泵的供油和断油，是柴油机电控单体泵的核心元件，如何实现电磁控制阀的快速响应、高压密封以及便捷调整，是电磁控制阀元件及结构设计的重点。
常规电控单体泵电磁控制阀包括电磁铁、衔铁、压紧螺钉（2种）、控制阀芯、阀座、弹簧、弹簧座（2种）、调整块、调整堵、压板等10项零件。这种常规结构在设计上有一定的不足：
第一，弹簧、弹簧座套装在控制阀芯上，不仅增加了控制阀的运动质量，成为提高控制阀响应速度的不利因素，而且弹簧预紧力调整不方便，影响电磁控制阀的调整便利性；
第二，控制阀芯的回位落座面与其高压密封部位距离较近，在控制阀芯闭合及打开的落座瞬间，造成控制阀芯的局部变形大，不利于电磁控制阀的高压密封及其零件的工作可靠性；
第三，调整堵装配在控制阀内部，造成控制阀芯行程调整不方便。
发明内容
本发明就是为了解决常规电控单体泵电磁控制阀存在的问题，从而提出一种电磁铁装配在阀座内的横置式电磁控制阀结构，以达到在柴油机电控单体泵应用中，响应速度快、密封可靠性好、调整方便的目的。
本发明的技术方案：
一种横置式电磁控制阀结构，包括阀座、用于调整控制阀芯行程的行程调整块、电磁铁、衔铁、控制阀芯、端面密封圈、电磁铁接线柱、压紧螺钉、凹槽密封圈、回位弹簧、调整垫片、弹簧座，其中，电磁铁为圆形或方形结构；衔铁为与电磁铁配套的圆形或方形结构，并设有减小阻力的孔；控制阀芯为使阀座两侧低压油腔连通的内部中空结构；外围涂有固持胶的电磁铁，与阀座左侧内部过盈压装连接；纵向装配穿过阀座孔的电磁铁接线柱，与电磁铁连接；中孔内壁涂有固持胶的衔铁，与控制阀芯左部过盈压装连接或激光焊接连接，组成二者组合体；先后穿过电磁铁内孔、阀座横孔的二者组合体，以横置插入的连接方式与阀座连接；端面密封圈位于阀座左侧槽内；行程调整块和阀座左侧外部，通过压紧螺钉固定连接；凹槽密封圈以套装连接方式位于弹簧座凹槽内，回位弹簧以套装连接方式位于弹簧座上，凹槽密封圈、回位弹簧、弹簧座三者组合体，通过压紧螺钉与阀座右侧固定连接；阀座内设有回油道、进油道、油道、储油环槽；阀座内设有柱塞；行程调整块内设有油道；控制阀芯内设有中孔、油孔；当电磁铁处于断电状态时，缝隙位于控制阀芯与阀座之间；控制阀芯锥面的高压密封直径与右侧导向圆柱直径的数值相同；控制阀芯的直径为5～10mm，行程为0.15～0.2mm；电磁铁与衔铁在最大距离时产生的电磁吸力≥180N；衔铁与控制阀芯的过盈量为0.005～0.01mm，固持胶为乐泰609胶；电磁铁与阀座的过盈量为0.005～0.01mm，固持胶为乐泰609胶；控制阀芯外圆与阀座的导向圆周之间的间隙为0.002～0.004mm；控制阀芯外圆与电磁铁内孔之间的间隙为0.02～0.04mm；衔铁材料为电磁纯铁DT4C，控制阀芯材料为高速工具钢W6Mo5Cr4V2，阀座材料为40CrMnMo，其他零件材料为常规材料；控制阀芯位于阀座内，二者圆锥状的高压密封部位位于两个圆柱导向部位中间，控制阀芯高压密封部位的锥面角度为138°±0.5°，阀座高压密封部位的锥面角度为140°±0.5°。
该横置式电磁控制阀结构的调整方法，包括控制阀芯行程的调整方法、衔铁与电磁铁之间的间隙调整方法、回位弹簧预紧力的调整方法，具体方法如下，a.控制阀芯行程的调整方法：将控制阀芯靠紧在阀座上后，测量阀座左端面至控制阀芯左端面的距离L1，测量行程调整块的厚度尺寸L2，控制阀芯的行程等于L1-L2，通过对行程调整块的尺寸L2进行调整，将控制阀芯行程调整在设计范围内；b.衔铁与电磁铁之间的间隙调整方法：将控制阀芯靠紧在阀座上后，测量控制阀芯上定位台阶面至阀座内定位端面的距离L3，测量电磁铁的厚度尺寸L4，衔铁与电磁铁之间的间隙等于L3-L4，通过对电磁铁的厚度尺寸L4进行调整，将衔铁与电磁铁之间的间隙调整在设计范围内；c.回位弹簧预紧力的调整方法：由控制阀芯右侧的弹簧座及垫片调整，通过选择调整垫片的不同厚度来调整回位弹簧的预紧力。
本发明的有益效果：
本发明应用到柴油机电控单体泵中，具有响应速度快、密封可靠性好、调整方便等特点，具体包括以下有益效果：
1.控制阀采用高、低压液力平衡结构，减小液压阻力；弹簧及弹簧座位于控制阀芯外，减小运动件惯性质量，综合提高控制阀响应速度；具有较小的运动件惯性质量，在相同的动态响应时间要求下，降低对电磁铁的要求；
2.调整堵与弹簧座置于控制阀芯外部，使控制阀行程和弹簧预紧力的调整更加方便，利于电控单体泵供油量均匀性的调整；
3.阀芯落座面与高压密封部位距离较远，结构更加合理，能够减小控制阀在关闭和打开过程中的局部变形，提高可靠性；
4.阀芯结构简单，零件截面变化小，能够有效降低零件加工难度；
5.电磁铁内置于阀座内，通过流动柴油对电磁铁冷却降温，利于提高电磁铁的可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，为柴油机电控单体泵的横置式电磁控制阀结构示意图；
图2是控制阀芯行程、衔铁与电磁铁之间的间隙调整示意图；
图3是低压燃油的充油路线示意图；
图4是高压燃油的供油路线示意图；
图5是高压燃油的断油路线示意图；
附图各标记分别表示：
1-阀座
2-行程调整块
3-电磁铁
4-衔铁
5-控制阀芯
6-端面密封圈
7-电磁铁接线柱
8-压紧螺钉
9-凹槽密封圈
10-回位弹簧
11-调整垫片
12-弹簧座
13-柱塞（阀座油道内的）
14-回油道（阀座的）
15-进油道（阀座的）
16-油道（阀座的）
17-油道（行程调整块的）
18-中孔（控制阀芯的）
19-油孔（控制阀芯的）
20-缝隙（控制阀芯与阀座间的）
21-储油环槽（阀座的）
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的工作流程作进一步的说明。
一种横置式电磁控制阀结构，包括阀座、用于调整控制阀芯行程的行程调整块、电磁铁、衔铁、控制阀芯、端面密封圈、电磁铁接线柱、压紧螺钉、凹槽密封圈、回位弹簧、调整垫片、弹簧座，其中，电磁铁为圆形或方形结构；衔铁为与电磁铁配套的圆形或方形结构，并设有减小阻力的孔；控制阀芯为使阀座两侧低压油腔连通的内部中空结构；外围涂有固持胶的电磁铁，与阀座左侧内部过盈压装连接；纵向装配穿过阀座孔的电磁铁接线柱，与电磁铁连接；中孔内壁涂有固持胶的衔铁，与控制阀芯左部过盈压装连接或激光焊接连接，组成二者组合体；先后穿过电磁铁内孔、阀座横孔的二者组合体，以横置插入的连接方式与阀座连接；端面密封圈位于阀座左侧槽内；行程调整块和阀座左侧外部，通过压紧螺钉固定连接；凹槽密封圈以套装连接方式位于弹簧座凹槽内，回位弹簧以套装连接方式位于弹簧座上，凹槽密封圈、回位弹簧、弹簧座三者组合体，通过压紧螺钉与阀座右侧固定连接；阀座内设有回油道、进油道、油道、储油环槽；阀座内设有柱塞；行程调整块内设有油道；控制阀芯内设有中孔、油孔；当电磁铁处于断电状态时，缝隙位于控制阀芯与阀座之间；控制阀芯锥面的高压密封直径与右侧导向圆柱直径的数值相同；控制阀芯的直径为5～10mm，行程为0.15～0.2mm；电磁铁与衔铁在最大距离时产生的电磁吸力≥180N；衔铁与控制阀芯的过盈量为0.005～0.01mm，固持胶为乐泰609胶；电磁铁与阀座的过盈量为0.005～0.01mm，固持胶为乐泰609胶；控制阀芯外圆与阀座的导向圆周之间的间隙为0.002～0.004mm；控制阀芯外圆与电磁铁内孔之间的间隙为0.02～0.04mm；衔铁材料为电磁纯铁DT4C，控制阀芯材料为高速工具钢W6Mo5Cr4V2，阀座材料为40CrMnMo，其他零件材料为常规材料；控制阀芯位于阀座内，二者圆锥状的高压密封部位位于两个圆柱导向部位中间，控制阀芯高压密封部位的锥面角度为138°±0.5°，阀座高压密封部位的锥面角度为140°±0.5°。该横置式电磁控制阀结构的调整方法，包括控制阀芯行程的调整方法、衔铁与电磁铁之间的间隙调整方法、回位弹簧预紧力的调整方法，具体方法如下，a.控制阀芯行程的调整方法：将控制阀芯靠紧在阀座上后，测量阀座左端面至控制阀芯左端面的距离L1，测量行程调整块的厚度尺寸L2，控制阀芯的行程等于L1-L2，通过对行程调整块的尺寸L2进行调整，将控制阀芯行程调整在设计范围内；b.衔铁与电磁铁之间的间隙调整方法：将控制阀芯靠紧在阀座上后，测量控制阀芯上定位台阶面至阀座内定位端面的距离L3，测量电磁铁的厚度尺寸L4，衔铁与电磁铁之间的间隙等于L3-L4，通过对电磁铁的厚度尺寸L4进行调整，将衔铁与电磁铁之间的间隙调整在设计范围内；c.回位弹簧预紧力的调整方法：由控制阀芯右侧的弹簧座及垫片调整，通过选择调整垫片的不同厚度来调整回位弹簧的预紧力。
燃油进入阀座油腔的充油过程：当电磁铁处于断电状态时，控制阀芯在回位弹簧作用下靠紧在行程调整块上，控制阀芯与阀座形成缝隙，来自发动机具有一定压力的低压燃油经阀座的进油道、行程调整块的油道、控制阀芯的中孔、控制阀芯的油孔、阀座的储油环槽以及控制阀芯与阀座的缝隙进入阀座的油道，剩余燃油通过控制阀芯的中孔经阀座的回油道流回油箱，这时燃油完成进入阀座油腔的充油过程；
燃油的加压和供油过程：电磁铁被通入电流，处于通电状态，电磁铁与衔铁产生的电磁吸力，克服回位弹簧的弹簧力，将控制阀芯靠紧在阀座上，缝隙被消除，阀座的油道内的燃油与低压燃油被隔绝，阀座的油道内的燃油在柱塞压缩下被加压，加压后的燃油经阀座的油道的出口进入高压油管，完成燃油的加压和供油过程；
燃油的断油过程：当通入电磁铁的电流被切断，电磁铁再一次处于断电状态，电磁铁与衔铁之间电磁吸力消失，控制阀芯在回位弹簧的弹簧力作用下重新靠紧在行程调整块上，再一次形成控制阀芯与阀座之间的缝隙，高压燃油经阀座的油道、缝隙、储油环槽、控制阀芯的油孔和中孔、阀座回油道流回油箱，完成燃油的断油过程。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种横置式电磁控制阀结构，包括阀座（1）、用于调整控制阀芯行程的行程调整块（2）、电磁铁（3）、衔铁（4）、控制阀芯（5）、端面密封圈（6）、电磁铁接线柱（7）、压紧螺钉（8）、凹槽密封圈（9）、回位弹簧（10）、调整垫片（11）、弹簧座（12），其特征在于，电磁铁（3）为圆形或方形结构；衔铁（4）为与电磁铁（3）配套的圆形或方形结构，并设有减小阻力的孔；控制阀芯（5）为使阀座（1）两侧低压油腔连通的内部中空结构；
外围涂有固持胶的电磁铁（3），与阀座（1）左侧内部过盈压装连接；纵向装配穿过阀座（1）孔的电磁铁接线柱（7），与电磁铁（3）连接；
中孔内壁涂有固持胶的衔铁（4），与控制阀芯（5）左部过盈压装连接或激光焊接连接，组成二者组合体；先后穿过电磁铁（3）内孔、阀座（1）横孔的二者组合体，以横置插入的连接方式与阀座（1）连接；
端面密封圈（6）位于阀座（1）左侧槽内；行程调整块（2）和阀座（1）左侧外部，通过压紧螺钉（8）固定连接；凹槽密封圈（9）以套装连接方式位于弹簧座（12）凹槽内，回位弹簧（10）以套装连接方式位于弹簧座（12）上，凹槽密封圈（9）、回位弹簧（10）、弹簧座（12）三者组合体，通过压紧螺钉（8）与阀座（1）右侧固定连接；
阀座（1）内设有回油道（14）、进油道（15）、油道（16）、储油环槽（21）；油道（16）内设有柱塞（13）；行程调整块（2）内设有油道（17）；控制阀芯（5）内设有中孔（18）、油孔（19）；当电磁铁（3）处于断电状态时，缝隙（20）位于控制阀芯（5）与阀座（1）之间；
控制阀芯（5）锥面的高压密封直径与右侧导向圆柱直径的数值相同；控制阀芯（5）的直径为5～10mm，行程为0.15～0.2mm；电磁铁（3）与衔铁（4）在最大距离时产生的电磁吸力≥180N；
衔铁（4）与控制阀芯（5）的过盈量为0.005～0.01mm，固持胶为乐泰609胶；电磁铁（3）与阀座（1）的过盈量为0.005～0.01mm，固持胶为乐泰609胶；控制阀芯（5）外圆与阀座（1）的导向圆周之间的间隙为0.002～0.004mm；控制阀芯（5）外圆与电磁铁（3）内孔之间的间隙为0.02～0.04mm；
衔铁（4）材料为电磁纯铁DT4C，控制阀芯（5）材料为高速工具钢W6Mo5Cr4V2，阀座（1）材料为40CrMnMo；
控制阀芯（5）位于阀座（1）内，二者圆锥状的高压密封部位位于两个圆柱导向部位中间，控制阀芯（5）高压密封部位的锥面角度为138°±0.5°，阀座（1）高压密封部位的锥面角度为140°±0.5°。
2.如权利要求1所述横置式电磁控制阀结构的调整方法，其特征在于，包括控制阀芯（5）行程的调整方法、衔铁（4）与电磁铁（3）之间的间隙调整方法、回位弹簧（10）预紧力的调整方法，具体方法如下，
a.控制阀芯（5）行程的调整方法：将控制阀芯（5）靠紧在阀座（1）上后，测量阀座（1）左端面至控制阀芯（5）左端面的距离L1，测量行程调整块（2）的厚度尺寸L2，控制阀芯的行程等于L1-L2，通过对行程调整块（2）的尺寸L2进行调整，将控制阀芯行程调整在设计范围内；
b.衔铁（4）与电磁铁（3）之间的间隙调整方法：将控制阀芯（5）靠紧在阀座（1）上后，测量控制阀芯（5）上定位台阶面至阀座（1）内定位端面的距离L3，测量电磁铁（3）的厚度尺寸L4，衔铁与电磁铁之间的间隙等于L3-L4，通过对电磁铁（3）的厚度尺寸L4进行调整，将衔铁与电磁铁之间的间隙调整在设计范围内；
c.回位弹簧（10）预紧力的调整方法：由控制阀芯（5）右侧的弹簧座（12）及垫片（11）调整，通过选择调整垫片（11）的不同厚度来调整回位弹簧（10）的预紧力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |