本發(fā)明涉及的是一種燃?xì)鈬娚溟y,具體地說是氣體機(jī)和雙燃料內(nèi)燃機(jī)上的燃?xì)鈬娚溟y。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)的迅速發(fā)展,能源的需求日益增加,環(huán)境污染的問題也日益加劇,天然氣因其自身儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉且具有良好的經(jīng)濟(jì)性與排放性,成為最具發(fā)展前景的能源,在內(nèi)燃機(jī)行業(yè),將天然氣作為內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的主燃料,對于降低排放問題有著顯著的效果,因此,應(yīng)用天然氣作為燃料的內(nèi)燃機(jī)近年來已然成為了內(nèi)燃機(jī)行業(yè)中的研究熱點(diǎn)。燃?xì)鈬娚溟y作為氣體燃料內(nèi)燃機(jī)的供氣系統(tǒng)中的重要執(zhí)行元件,其性能的優(yōu)劣直接影響著內(nèi)燃機(jī)的特性。目前來看,在燃?xì)鈬娚溟y的實(shí)際工作過程中,依照內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的不同,燃?xì)鈬娚溟y的響應(yīng)時(shí)間一般在幾毫秒到幾十毫秒之間,即燃?xì)鈬娚溟y需具備快速響應(yīng)的特點(diǎn)以滿足迅速開關(guān)的實(shí)際需求,與此同時(shí),燃?xì)鈬娚溟y還需具備盡量大的出氣橫截面積,以保證內(nèi)燃機(jī)獲得充足的燃?xì)夤┙o,此外,燃?xì)鈬娚溟y工作時(shí)燃?xì)庾陨淼牧鲃?dòng)狀態(tài)、所噴燃?xì)鈮毫Φ姆€(wěn)定性及控制精度等特性均會(huì)對內(nèi)燃機(jī)性能造成影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供響應(yīng)速度高、控制精度高、噴氣壓力穩(wěn)定的一種旁通式軸向進(jìn)氣的內(nèi)導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y.
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明一種旁通式軸向進(jìn)氣的內(nèi)導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y,其特征是:包括閥體、閥座、電磁鐵、閥芯組合體,電磁鐵安裝在閥體上,閥體安裝在閥座上,電磁鐵、閥體以及閥座之間形成閥空間,電磁鐵里纏繞線圈,閥芯組合體位于閥空間里并設(shè)置在電磁鐵下方,所述的閥芯組合體包括銜鐵、彈簧座、底板、閥芯、導(dǎo)向銷,銜鐵、底板、閥芯自上而下布置同時(shí)通過緊固螺栓連接在一起,彈簧座位于銜鐵外部并與銜鐵之間形成環(huán)形槽,電磁鐵內(nèi)部設(shè)置環(huán)形槽,主復(fù)位彈簧的兩端分別布置在電磁鐵的環(huán)形槽和彈簧座的環(huán)形槽內(nèi),銜鐵中心處安裝導(dǎo)向銷,導(dǎo)向銷伸入至電磁鐵里,電磁鐵里設(shè)置輔復(fù)位彈簧,輔復(fù)位彈簧的兩端分別接觸電磁鐵和導(dǎo)向銷,導(dǎo)向銷里設(shè)置壓力平衡孔,底板上設(shè)置壓力平衡槽,閥芯為中空結(jié)構(gòu),閥芯下方的閥座上設(shè)置中心穩(wěn)壓腔,壓力平衡孔、壓力平衡槽、閥芯的中空部分以及中心穩(wěn)壓腔相通并構(gòu)成內(nèi)部空間,閥芯上設(shè)置密封環(huán)帶,密封環(huán)帶形成進(jìn)氣環(huán)腔,閥座上設(shè)置出氣環(huán)帶,出氣環(huán)帶位于進(jìn)氣環(huán)腔下方,出氣環(huán)帶下方設(shè)置出氣口。
本發(fā)明還可以包括:
1、閥座的外端設(shè)置端部穩(wěn)壓腔。
2、閥體設(shè)置伸出部分,伸出部分設(shè)置進(jìn)氣口,進(jìn)氣口下方的閥體里設(shè)置導(dǎo)流腔,進(jìn)氣口、導(dǎo)流腔相通并構(gòu)成外部空間,外部空間與內(nèi)部空間相通,閥芯上設(shè)置軸向進(jìn)氣孔;
燃?xì)饨?jīng)進(jìn)氣口垂直流入導(dǎo)流腔,一部分燃?xì)饬魅氲絻?nèi)部空間以及閥座的中心穩(wěn)壓腔,其余燃?xì)饬魅腴y芯上方,一部分燃?xì)饬鹘?jīng)軸向進(jìn)氣孔,充滿閥芯上的進(jìn)氣環(huán)腔,另一部分燃?xì)饬魅腴y座外端的端部穩(wěn)壓腔內(nèi);
燃?xì)鈬娚溟y工作過程中,在線圈未通電時(shí),在主復(fù)位彈簧和輔復(fù)位彈簧的預(yù)緊力作用下,閥芯上的密封環(huán)帶與閥座的上表面緊密配合,燃?xì)獬錆M燃?xì)鈬娚溟y的閥體內(nèi)部的外部空間和內(nèi)部空間;線圈通電后,銜鐵受到向上電磁力的作用,閥芯組合體在克服主復(fù)位彈簧、輔復(fù)位彈簧的預(yù)緊力后向上運(yùn)動(dòng),閥芯與閥座表面分離,燃?xì)鈬娚溟y開啟,氣路開啟,燃?xì)庥砷y芯上的軸向進(jìn)氣孔流入,通過進(jìn)氣環(huán)腔,經(jīng)由閥芯與閥座之間的空隙,最后經(jīng)由出氣口導(dǎo)向后垂直流出;線圈斷電后,在主復(fù)位彈簧和輔復(fù)位彈簧的預(yù)緊力作用下,銜鐵向下運(yùn)動(dòng),閥芯組合體整體向下運(yùn)動(dòng),直至閥芯表面與閥座表面貼合,重新回到初始位置,燃?xì)鈬娚溟y關(guān)閉,氣路關(guān)閉。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于:本發(fā)明的通過電磁鐵通電吸引銜鐵的方式,使得閥芯組合體在導(dǎo)向銷的內(nèi)導(dǎo)向作用下離開閥座運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)燃?xì)忾y噴氣的功能;本發(fā)明采用旁通的供氣方式,對燃?xì)庠陂y體內(nèi)的流動(dòng)進(jìn)行了導(dǎo)向;閥芯底端應(yīng)用密封環(huán)帶進(jìn)而形成進(jìn)氣環(huán)腔,燃?xì)庋剌S向進(jìn)入,一方面避免了燃?xì)飧缮?,保證了氣路平衡,另一方面減輕了閥座質(zhì)量,提高了響應(yīng)速度;本發(fā)明采用帶有穩(wěn)壓腔的閥座結(jié)構(gòu),其能夠有效抑制燃?xì)鈬娚溟y內(nèi)部燃?xì)鈮毫Φ牟▌?dòng),保證了燃?xì)鈬娚溟y噴氣壓力的穩(wěn)定性;本發(fā)明于導(dǎo)向銷處設(shè)置了壓力平衡孔,于底板處設(shè)置了壓力平衡槽,促使銜鐵內(nèi)外氣路達(dá)到平衡,保證了銜鐵上下無燃?xì)鈮毫Σ睿苊饬算曡F受到額外的軸向力,進(jìn)一步地提高了燃?xì)鈬娚溟y的響應(yīng)速度,降低了燃?xì)鈬娚溟y工作的控制難度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的閥芯組合體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的氣路走向圖;
圖4為閥芯三維結(jié)構(gòu)放大圖;
圖5為閥座三維結(jié)構(gòu)放大圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
結(jié)合圖1-5,圖1為本發(fā)明一種旁通式軸向進(jìn)氣的內(nèi)導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y的整體結(jié)構(gòu)示意圖,包括1電磁鐵、2線圈、3主復(fù)位彈簧、4輔復(fù)位彈簧、5閥芯組合體、6密封膠圈、7閥體、8閥座、9定位螺栓、10密封膠圈和12密封膠圈。電磁鐵1利用定位螺栓9將自身與閥體7固定連接在一起,在電磁鐵1與閥體7的配合面上布置有密封膠圈10,進(jìn)而保證二者之間的密封性;閥體7為一長方體,在靠近其中心一端開有燃?xì)獾倪M(jìn)氣口25及導(dǎo)流腔26,在靠近閥體7中心的另一端沿軸向開有一通孔,該通孔與導(dǎo)流腔26相連通,線圈2纏繞在電磁鐵1內(nèi)部的環(huán)槽內(nèi),在閥體7的通孔空間內(nèi),電磁鐵1的下方自上而下依次布置有閥芯組合體5、閥座8,下方的閥座8開有螺栓孔30,下方的閥座8利用螺栓與其上方的閥體7固定連接在一起,閥座8的上表面與閥體7的下表面,即閥座8與閥體7之間的配合面布置有密封膠圈12以保證二者之間的密封性,閥座8在其中心位置以及靠近密封環(huán)帶19的兩端均開有穩(wěn)壓腔11,閥座8中心位置的穩(wěn)壓腔11與閥芯組合體5內(nèi)部的燃?xì)饪臻g相連通,而閥座8兩端的穩(wěn)壓腔11與閥體7內(nèi)的通孔空間相連通。
如圖2所示,一種旁通式軸向進(jìn)氣的內(nèi)導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y的閥芯組合體5由導(dǎo)向銷14、銜鐵15、彈簧座16、底板17、閥芯18、卡簧21、墊片22和緊固螺栓24組成,銜鐵15通過緊固螺栓24與底板17、閥芯18連接在一起,銜鐵15與底板17之間布置有一層墊片22,底板17上方開有四個(gè)壓力平衡槽23,彈簧座16安裝在底板17的上方,其內(nèi)部的側(cè)表面與銜鐵15的側(cè)表面相接觸,主復(fù)位彈簧3的兩端分別位于電磁鐵1與彈簧座16的環(huán)形槽內(nèi),電磁鐵1中心開有一定深度的直槽,電磁鐵1與銜鐵15之間的導(dǎo)向銷14布置在直槽內(nèi)部,導(dǎo)向銷14上方與電磁鐵1之間布置有輔復(fù)位彈簧4,導(dǎo)向銷14中心開有壓力平衡孔20,布置在銜鐵15的中心位置,利用卡簧21將其與銜鐵15固定起來,閥芯18由閥芯主體、密封環(huán)帶19組成,閥芯組合體5整體布置在電磁鐵1下方,初始時(shí)閥芯組合體5下表面即閥芯18下表面與閥座8上表面緊密貼合。
如圖3所示,燃?xì)庠谝环N旁通式軸向進(jìn)氣的內(nèi)導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y中,首先,燃?xì)庥砷y體7上進(jìn)氣口25垂直進(jìn)入,經(jīng)導(dǎo)流腔26導(dǎo)向后,燃?xì)饬鲃?dòng)方向由垂直方向改為水平方向,流入閥芯組合體5周圍空間,由于導(dǎo)向銷14上的壓力平衡孔20和底板17上的壓力平衡槽23的存在,閥芯組合體5內(nèi)部空間與閥體7內(nèi)通孔空間連通,一部分燃?xì)鈺?huì)流入到閥芯組合體5內(nèi)部空間,隨即充滿了閥芯組合體5中導(dǎo)向銷14與電磁鐵1之間的直槽空間、閥芯組合體5內(nèi)部空間以及閥座8中心處的穩(wěn)壓腔11;其余燃?xì)饬魅腴y芯18的上方,一部分燃?xì)庥砷y芯18上的軸向進(jìn)氣孔27流入,充滿多道密封環(huán)帶19周圍的具有一定深度的進(jìn)氣環(huán)腔28,另一部分燃?xì)獬錆M了閥座8兩端處的穩(wěn)壓腔11以及閥芯18的周圍空間。線圈2未通電時(shí),閥芯18表面與閥座8表面相貼合,閥芯18上的進(jìn)氣環(huán)腔28與閥座8上出氣環(huán)帶13附近的環(huán)腔不連通;線圈2通電時(shí),閥芯18表面脫離閥座8表面,此時(shí)進(jìn)氣環(huán)腔28與出氣環(huán)帶13附近的環(huán)腔相連通,閥芯18的抬起與落座控制著進(jìn)氣環(huán)腔28與出氣環(huán)帶13附近的環(huán)腔之間的通斷。
燃?xì)鈬娚溟y工作過程中,在線圈2未通電時(shí),在主復(fù)位彈簧3和輔復(fù)位彈簧4的預(yù)緊力作用下,閥芯組合體5在初始位置維持不動(dòng),閥芯組合體5中的閥芯18上的密封環(huán)帶19與閥座8的上表面緊密配合,此時(shí)出氣環(huán)帶13與閥體7內(nèi)部空間尚未連通,燃?xì)獬錆M燃?xì)鈬娚溟y的閥體7內(nèi)部的整個(gè)空間。線圈2通電后,電磁鐵1、銜鐵15被磁化,在電磁鐵1與銜鐵15之間形成閉合的磁回路,銜鐵15受到向上電磁力的作用,由于緊固螺栓24將閥芯組合體5中包括銜鐵15在內(nèi)的各個(gè)組件固定在一起,閥芯組合體5整體受到向上的作用力,在克服主復(fù)位彈簧3、輔復(fù)位彈簧4的預(yù)緊力的作用后向上運(yùn)動(dòng),隨之一同向上運(yùn)動(dòng)的閥芯18與閥座8表面分離,此時(shí),燃?xì)鈬娚溟y開啟,氣路開啟,燃?xì)庥砷y芯18上的軸向進(jìn)氣孔27流入,通過多道密封環(huán)帶19周圍具有一定深度的進(jìn)氣環(huán)腔28,經(jīng)由閥芯18與閥座8之間的空隙,最后經(jīng)由出氣口29導(dǎo)向后垂直流出,閥芯18和閥座8間采用多道環(huán)帶,面密封,穩(wěn)壓平衡,并且較寬的環(huán)帶面積可減少?zèng)_擊,提高可靠性,閥座8在靠近進(jìn)氣環(huán)腔28兩端以及自身中心位置處設(shè)置的穩(wěn)壓腔11使得周圍的燃?xì)庠诹鲃?dòng)過程中通氣均勻,氣壓平衡;燃?xì)鈬姵鲆欢亢?,線圈2斷電,銜鐵15受到的電磁力消失,在電磁鐵1與彈簧座16、導(dǎo)向銷14之間的主復(fù)位彈簧3、輔復(fù)位彈簧4的預(yù)緊力作用下,銜鐵15向下運(yùn)動(dòng),閥芯組合體5向下運(yùn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)閥芯18向下運(yùn)動(dòng),直至閥芯18表面與閥座8表面貼合,重新回到初始位置,燃?xì)鈬娚溟y關(guān)閉,氣路關(guān)閉。
由上述的工作過程可知:本發(fā)明一種旁通式軸向進(jìn)氣的內(nèi)導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y通過電磁鐵1通電吸引銜鐵15的方式,使得閥芯組合體5在導(dǎo)向銷14的內(nèi)導(dǎo)向作用下離開閥座8運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)燃?xì)忾y噴氣的功能;本發(fā)明采用旁通的供氣方式,對燃?xì)庠陂y體7內(nèi)的流動(dòng)進(jìn)行了導(dǎo)向;閥芯18底端應(yīng)用密封環(huán)帶19進(jìn)而形成進(jìn)氣環(huán)腔28,燃?xì)庋剌S向進(jìn)入,一方面避免了燃?xì)飧缮?,保證了氣路平衡,另一方面減輕了閥座8質(zhì)量,提高了響應(yīng)速度;本發(fā)明采用帶有穩(wěn)壓腔11的閥座8結(jié)構(gòu),其能夠有效抑制燃?xì)鈬娚溟y內(nèi)部燃?xì)鈮毫Φ牟▌?dòng),保證了燃?xì)鈬娚溟y噴氣壓力的穩(wěn)定性;本發(fā)明于導(dǎo)向銷14處設(shè)置了壓力平衡孔20,于底板17處設(shè)置了壓力平衡槽23,促使銜鐵15內(nèi)外氣路達(dá)到平衡,保證了銜鐵15上下無燃?xì)鈮毫Σ?,避免了銜鐵15受到額外的軸向力,進(jìn)一步地提高了燃?xì)鈬娚溟y的響應(yīng)速度,降低了燃?xì)鈬娚溟y工作的控制難度。
本發(fā)明一種旁通式軸向進(jìn)氣的內(nèi)導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y,包括閥體、電磁鐵、定位螺栓、密封膠圈、線圈、主復(fù)位彈簧、輔復(fù)位彈簧、閥芯組合體、閥座,電磁鐵利用定位螺栓將自身與閥體固定連接在一起,在電磁鐵與閥體的配合面上布置有密封膠圈,進(jìn)而保證二者之間的密封性;閥體為一長方體,在靠近其中心一端開有燃?xì)獾倪M(jìn)氣口及導(dǎo)流腔,在靠近閥體中心的另一端沿軸向開有一通孔,該通孔與導(dǎo)流腔相連通,線圈纏繞在電磁鐵內(nèi)部的環(huán)槽內(nèi),在閥體的通孔空間內(nèi),電磁鐵的下方自上而下依次布置有閥芯組合體、閥座,下方的閥座利用螺栓與其上方的閥體固定連接在一起,閥座的上表面與閥體的下表面,即閥座與閥體之間的配合面布置有密封膠圈以保證二者之間的密封性,閥座在其中心位置以及靠近密封環(huán)帶的兩端均開有穩(wěn)壓腔,閥座中心位置的穩(wěn)壓腔與閥芯組合體內(nèi)部的燃?xì)饪臻g相連通,而閥座兩端的穩(wěn)壓腔與閥體內(nèi)的通孔空間相連通;前述的閥芯組合體由導(dǎo)向銷、銜鐵、彈簧座、墊片、底板、卡簧、緊固螺栓和閥芯組成,銜鐵通過緊固螺栓與底板、閥芯連接在一起,銜鐵與底板之間布置有一層墊片,底板上方開有四個(gè)壓力平衡槽,彈簧座安裝在底板的上方,其內(nèi)部的側(cè)表面與銜鐵的側(cè)表面相接觸,主復(fù)位彈簧的兩端分別位于電磁鐵與彈簧座的環(huán)形槽內(nèi),電磁鐵中心開有一定深度的直槽,電磁鐵與銜鐵之間的導(dǎo)向銷布置在直槽內(nèi)部,導(dǎo)向銷上方與電磁鐵之間布置有輔復(fù)位彈簧,導(dǎo)向銷中心開有壓力平衡孔,布置在銜鐵的中心位置,利用卡簧將其與銜鐵固定起來,閥芯由閥芯主體、密封環(huán)帶組成,閥芯組合體整體布置在電磁鐵下方,初始時(shí)閥芯組合體下表面即閥芯下表面與閥座上表面緊密貼合;燃?xì)庥砷y體上進(jìn)氣口垂直進(jìn)入,經(jīng)導(dǎo)流腔導(dǎo)向后,燃?xì)饬鲃?dòng)方向由垂直方向改為水平方向,流入閥芯組合體周圍空間,由于導(dǎo)向銷上的壓力平衡孔和底板上的壓力平衡槽的存在,閥芯組合體內(nèi)部空間與閥體內(nèi)通孔空間連通,一部分燃?xì)鈺?huì)流入到閥芯組合體內(nèi)部空間,隨即充滿了閥芯組合體中導(dǎo)向銷與電磁鐵之間的直槽空間、閥芯組合體內(nèi)部空間以及閥座中心處的穩(wěn)壓腔;其余燃?xì)饬魅腴y芯的上方,一部分燃?xì)庥砷y芯上的軸向進(jìn)氣孔流入,充滿多道密封環(huán)帶周圍的具有一定深度的進(jìn)氣環(huán)腔,另一部分燃?xì)獬錆M了閥座兩端處的穩(wěn)壓腔以及閥芯的周圍空間。線圈未通電時(shí),閥芯表面與閥座表面相貼合,閥芯上的進(jìn)氣環(huán)腔與閥座上出氣環(huán)帶附近的環(huán)腔不連通;線圈通電后,閥芯表面脫離閥座表面,此時(shí)進(jìn)氣環(huán)腔與出氣環(huán)帶附近的環(huán)腔相連通,閥芯的抬起與落座控制著進(jìn)氣環(huán)腔與出氣環(huán)帶附近的環(huán)腔之間的通斷。