一種用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，包括閥體、外殼體、線圈總成、動(dòng)銜鐵、頂桿、靜銜鐵、閥，所述線圈總成的電磁力驅(qū)動(dòng)動(dòng)銜鐵帶動(dòng)頂桿推動(dòng)閥向下移動(dòng)，關(guān)閉電磁閥，所述閥體上具有閥座，所述閥和閥座之間采用間隙配合密封；所述頂桿上方設(shè)置有上回位彈簧，所述頂桿下方設(shè)置有下回位彈簧，所述上回位彈簧和下回位彈簧的彈簧彈力方向相反。本發(fā)明閥和閥座之間采用間隙配合密封，密封可靠；通過分組墊片控制電磁閥的氣隙和工作行程，降低加工難度，提高裝配合格率；通過上下回位彈簧實(shí)現(xiàn)電磁閥的快速開關(guān)，能滿足系統(tǒng)高頻響、大流量的要求；通過多種變形頂桿形式，減輕頂桿質(zhì)量，減小運(yùn)動(dòng)慣性質(zhì)量，提高響應(yīng)性。
【專利說明】
一種用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明專利涉及電磁液力領(lǐng)域，尤其涉及用于可變配氣機(jī)構(gòu)控制的電磁閥。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)氣門配氣參數(shù)的柔性調(diào)節(jié)可改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的經(jīng)濟(jì)性，提高其啟動(dòng)性能，增強(qiáng)高功率輸出時(shí)的可靠性，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度和充氣效率，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程，提高扭矩特性;改善缸內(nèi)氣體的運(yùn)動(dòng)狀況，組織良好的燃燒;在實(shí)現(xiàn)內(nèi)部廢氣再循環(huán)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放等方面均有較大的潛力。研究表明配氣參數(shù)的柔性調(diào)節(jié)可以減少7%?10%的燃油消耗，最多可以達(dá)到20%。因此，為了在全部運(yùn)轉(zhuǎn)工況范圍內(nèi)都能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)的配氣參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，需要采用可變氣門技術(shù)。
[0003]從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可以看出，可變氣門技術(shù)的發(fā)展已有很長時(shí)間的歷史。電液可變氣門系統(tǒng)的研究雖起步較晚，也已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但系統(tǒng)所能滿足的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要求普遍很低，其主要原因在于電液可變氣門系統(tǒng)的核心控制單元一一電液控制閥無法滿足系統(tǒng)高頻響、大流量的要求。而從系統(tǒng)控制的角度來說，作為電液可變氣門系統(tǒng)的核心控制元件，高速開關(guān)閥的研制非常重要，可以說高速開關(guān)閥的響應(yīng)特性直接決定了整個(gè)電液可變氣門系統(tǒng)的響應(yīng)特性，這就對(duì)高速開關(guān)閥的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，高頻響和大流量之間的矛盾一直是高速開關(guān)閥研究中普遍存在的問題，越是啟閉頻率高的系統(tǒng)越要求其控制元件具有高頻響的特點(diǎn)。如果能夠有效解決高頻響和大流量之間的矛盾，則更是難能可蟲貝ο
[0004]目前的電液可變配氣機(jī)構(gòu)用電磁閥都采用了圓柱狀外形結(jié)構(gòu)，但上述公開的專利提到的電磁閥動(dòng)態(tài)密封均采用密封圈，在介質(zhì)中浸泡容易老化，壽命短。為了控制動(dòng)銜鐵與靜銜鐵之間的間隙及閥行程的一致性，對(duì)加工精度要求較高，因此成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種泄漏量小、成本低，密封可靠，能滿足系統(tǒng)高頻響、大流量的要求的用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:
一種用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，包括閥體、外殼體、線圈總成、動(dòng)銜鐵、頂桿、靜銜鐵、閥，所述線圈總成的電磁力驅(qū)動(dòng)動(dòng)銜鐵帶動(dòng)頂桿推動(dòng)閥向下移動(dòng)，關(guān)閉電磁閥，其特征在于:所述閥體上具有閥座，所述閥和閥座之間采用間隙配合密封;所述頂桿上方設(shè)置有上回位彈簧，所述頂桿下方設(shè)置有下回位彈簧，所述上回位彈簧和下回位彈簧的彈簧彈力方向相反。
[0007]其進(jìn)一步特征在于:所述動(dòng)銜鐵與頂桿過盈配合，所述頂桿固定在所述動(dòng)銜鐵上，所述頂桿與閥分尚。
[0008]進(jìn)一步的:所述頂桿限制在靜銜鐵中，所述頂桿和靜銜鐵之間具有連接通道，用于平衡頂桿上方腔體和頂桿上方腔體之間的壓差。
[0009]優(yōu)選的:所述頂桿為中空?qǐng)A管或多棱形桿或多棱形管或側(cè)面削扁的柱形。
[0010]優(yōu)選的:所述閥與閥座采用球凸面與錐面或球凹面與錐面密封。
[0011]所述靜銜鐵和閥體之間設(shè)置有調(diào)整墊片。
[0012]本發(fā)明閥和閥座之間采用間隙配合密封，密封可靠；通過分組墊片控制電磁閥的氣隙和工作行程，降低加工難度，提高裝配合格率，提高生產(chǎn)效率;通過上下回位彈簧實(shí)現(xiàn)電磁閥的快速開關(guān)，能滿足系統(tǒng)高頻響、大流量的要求;通過多種變形頂桿形式，減輕頂桿質(zhì)量，減小運(yùn)動(dòng)慣性質(zhì)量，提高響應(yīng)性。本發(fā)明能夠滿足電液可變氣門系統(tǒng)對(duì)電磁閥的要求，結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，在發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期內(nèi)維修方便。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明不意圖。
圖2a、2b為兩種閥與閥體密封方式示意圖。
圖3a、3b、3c為三種頂桿形式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示一種用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，包含一個(gè)閥體1、外殼體2、線圈總成3、套筒4、上回位彈簧6、上回位彈簧座5、動(dòng)銜鐵8、頂桿7、靜銜鐵9、調(diào)整墊片10、閥11、下回位彈簧12、下回位彈簧座13、0型密封圈32和33以及擋圈31和34。
[0015]所述線圈總成3具有一個(gè)空心圓柱體形線圈體，該線圈體攜帶至少一個(gè)線圈組繞在線圈骨架上并被外殼體2所包圍。
[0016]所述閥11與閥體I的密封有如圖2a、2b兩種變型實(shí)現(xiàn)方式，閥11與閥體I密封面采用球凸面與錐面或球凹面與錐面密封，簡單可靠。
[0017]所述動(dòng)銜鐵8與頂桿7過盈配合，頂桿7固定在所述動(dòng)銜鐵8上，與閥11分離，可以減小運(yùn)動(dòng)慣性質(zhì)量，提高響應(yīng)性。
[0018]所述頂桿7有如圖3a、3b、3c三種變型實(shí)現(xiàn)方式，其截面分別為中空?qǐng)A形、側(cè)面削扁的圓形和中空的三角形。頂桿7中空或側(cè)面削扁的目的是為了保持上下液體壓力平衡，同時(shí)可以盡量減輕頂桿質(zhì)量，減少慣性力。
[0019]所述下回位彈簧座13固定在所述閥體I上。
[0020]所述調(diào)整墊片10安裝在靜銜鐵9和閥體I之間，通過分組調(diào)整墊片的厚度可以對(duì)所述電磁閥的氣隙和工作行程進(jìn)行調(diào)整。
[0021]所述套筒4，為不導(dǎo)磁材料，激光焊接在所述靜銜鐵9上，所述上回位彈簧座5設(shè)置在套筒4內(nèi)部上方。
[0022]所述電磁閥采用O型密封圈和擋圈組合，實(shí)現(xiàn)電磁閥與執(zhí)行器的高壓密封。
[0023]所述電磁閥具有高壓油腔21，高壓油經(jīng)過通道進(jìn)入電磁閥高壓油腔21，閥11開啟時(shí)，高壓油進(jìn)入低壓油腔22。
[0024]電磁閥初始狀態(tài)為常開型電磁閥，在不上電時(shí)，閥11在下回位彈簧12的作用下，保持與頂桿7接觸，閥11的密封球面與閥體I密封錐面脫離，高壓腔與低壓腔接通。通過外部加載的電流，動(dòng)銜鐵8與靜銜鐵9之間產(chǎn)生與電流相對(duì)應(yīng)的電磁力，動(dòng)銜鐵8帶動(dòng)頂桿7推動(dòng)閥11向下運(yùn)動(dòng)，在電磁力的作用下，使閥11的密封球面與閥體I密封錐面接觸，隔斷高壓腔與低壓腔，同時(shí)保持密封。切斷線圈總成3電流，在下回位彈簧12的作用下，閥11推動(dòng)頂桿并帶動(dòng)動(dòng)銜鐵8向上運(yùn)動(dòng)，在閥11與墊片10接觸靜止后，在慣性力的作用下頂桿7與動(dòng)銜鐵8繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，在上回位彈簧6的作用下在快速下行，使頂桿7與閥11接觸，回到初始狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，包括閥體、外殼體、線圈總成、動(dòng)銜鐵、頂桿、靜銜鐵、閥，所述線圈總成的電磁力驅(qū)動(dòng)動(dòng)銜鐵帶動(dòng)頂桿推動(dòng)閥向下移動(dòng)，關(guān)閉電磁閥，其特征在于:所述閥體上具有閥座，所述閥和閥座之間采用間隙配合密封;所述頂桿上方設(shè)置有上回位彈簧，所述頂桿下方設(shè)置有下回位彈簧，所述上回位彈簧和下回位彈簧的彈簧彈力方向相反。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，其特征在于:所述動(dòng)銜鐵與頂桿過盈配合，所述頂桿固定在所述動(dòng)銜鐵上，所述頂桿與閥分離。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，其特征在于:所述頂桿限制在靜銜鐵中，所述頂桿和靜銜鐵之間具有連接通道，用于平衡頂桿上方腔體和頂桿上方腔體之間的壓差。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，其特征在于:所述頂桿為中空?qǐng)A管或多棱形桿或多棱形管或側(cè)面削扁的柱形。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，其特征在于:所述閥與閥座采用球凸面與錐面或球凹面與錐面密封。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用于電液可變氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的開關(guān)電磁閥，其特征在于:所述靜銜鐵和閥體之間設(shè)置有調(diào)整墊片。
【文檔編號(hào)】F16K31/06GK106015593SQ201610333879
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】袁寶良, 李曉娟, 趙會(huì)軍, 李彥飛, 熊淦
【申請(qǐng)人】中國第汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所, 中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所, 中國第汽車股份有限公司, 中國第一汽車股份有限公司