一種帶電磁閥的高壓油泵及柴油機的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種帶電磁閥的高壓油泵及柴油機，屬于油泵及柴油機領域，包括泵體，該泵體包括柱塞及柱塞套，所述柱塞套內部為中空結構并形成柱塞腔，所述柱塞設于該柱塞腔內，該泵體內位于所述柱塞腔的前側設有電磁閥，該電磁閥用于控制所述柱塞腔的進油量，該電磁閥的開度通過控制系統控制。這種高壓油泵及柴油機，使柱塞上省去了直槽及斜槽的加工，大幅降低了加工難度，提高了柱塞精度，在柱塞套上也省去了進油孔的開設，降低加工難度及加工成本，提高柱塞套強度，使柱塞及柱塞套的配合更加完美，運行更加順暢，壽命更高。
【專利說明】
一種帶電磁閥的高壓油泵及柴油機
技術領域
[0001]本發明涉及油栗及柴油機領域，具體而言，涉及一種帶電磁閥的高壓油栗及柴油機。
【背景技術】
[0002]單缸柴油機、兩缸柴油機廣泛的用于非道路機械上。目前的現狀是柴油機普遍裝備傳統機械式高壓油栗，而傳統高壓油栗采用的是輸油栗輸送低壓燃油，進入柱塞腔內，通過油量調節機構改變柱塞角度，柱塞角度變換引起柱塞上面的斜槽的高度變化，從而實現供油的油量變化(如附圖1)。
[0003]這樣，傳統柱塞均采用斜槽結構，生產過程需要嚴格控制斜槽角度。由于斜槽采用磨削加工，不可避免的產生飛邊毛刺，且該處需要銳邊控制，導致生產工藝復雜，柱塞失效率高。容易出現柱塞卡滯、柱塞早起磨損等故障。且柱塞斜槽控制油量也不精確，導致噴射油量不準，散差較大。使得單缸柴油機、兩缸柴油機工作噪音大，運行不平穩。
[0004]正如一篇刊登在《機械研究與應用》期刊第20卷第6期上一篇名為《柱塞斜槽磨夾具的設計》的論文所記載的柱塞的主要功能是和柱塞套形成精密耦合件，在油栗中起配油作用。油栗循環供油量的大小由處于柱塞頭部的斜槽尺寸和位置控制，因此斜槽的磨削加工是一道關鍵工序。”
[0005]再如，專利申請號為CN200920179290.5的中國專利申請公開了一種新型柱塞式油栗，包括油栗外殼體、柱塞總成、柱塞桿運行裝置，其中柱塞總成由柱塞桿和柱塞桿外殼組成，柱塞桿外殼的內壁開設有斜槽，斜槽設置在內壁進油孔處的半幅圓周面上;柱塞桿上開設有回油孔，回油孔通向桿心、并沿桿心軸向通向柱塞桿的前端。該柱塞式油栗通過將斜槽位移至柱塞桿外殼的內壁處以減少柱塞桿與柱塞桿外殼內壁之間的偏磨損，減小對油栗密封性的影響，提高油栗的工作效能。
[0006]可以看出，現有柱塞式油栗均是通過柱塞上開設的斜槽對油栗的供油量進行控制，其具有控制準確度低、加工難度高、密封效果差等問題。
【發明內容】
[0007]本發明提供了一種帶電磁閥的高壓油栗及柴油機，旨在解決現有技術中帶電磁閥的高壓油栗及柴油機存在的上述問題。
[0008]本發明是這樣實現的:
[0009]—種電磁閥的高壓油栗，包括栗體，該栗體包括柱塞及柱塞套，所述柱塞套內部為中空結構并形成柱塞腔，所述柱塞設于該柱塞腔內，該栗體內位于所述柱塞腔的前側設有電磁閥，該電磁閥用于控制所述柱塞腔的進油量，該電磁閥的開度通過控制系統控制。
[0010]進一步地，所述電磁閥為比例電磁閥或者兩位電磁閥。
[0011 ] 進一步地，所述柱塞上開設有泄壓槽，該泄壓槽為環形，所述泄壓槽有一個或者間隔設置的至少兩個。
[0012]進一步地，所述柱塞套的端部連接有單向閥。
[0013]進一步地，所述單向閥包括進油單向閥及出油單向閥。
[0014]進一步地，所述進油單向閥位于所述電磁閥及所述柱塞套之間。
[0015]進一步地，所述電磁閥包括閥體及連接部，電磁閥通過其連接部與栗體相連，所述連接部通過緊固件固定于所述栗體上。
[0016]進一步地，所述電磁閥的前端設有濾網。
[0017]—種柴油機，包括機體，該機體內設有上述的帶電磁閥的高壓油栗。
[0018]進一步地，該柴油機為單缸柴油機或兩缸柴油機。
[0019]本發明的有益效果是:本發明通過上述設計得到的帶電磁閥的高壓油栗及柴油機，使柱塞上省去了直槽及斜槽的加工，大幅降低了加工難度，提高了柱塞精度，在柱塞套上也省去了進油孔的開設，降低加工難度及加工成本，提高柱塞套強度，使柱塞及柱塞套的配合更加完美，運行更加順暢，壽命更高。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施方式的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0021 ]圖1是現有技術中高壓油栗中柱塞及柱塞套連接的結構示意圖；
[0022]圖2是本發明實施方式提供的帶電磁閥的高壓油栗中柱塞及柱塞套連接的結構示意圖；
[0023]圖3是本發明實施方式提供的帶電磁閥的高壓油栗中柱塞的結構示意圖；
[0024]圖4是本發明實施方式提供的帶電磁閥的高壓油栗的示意圖。
[0025]圖中標記分別為:
[0026]柱塞101;
[0027]柱塞套102;
[0028]柱塞腔103;
[0029]泄壓槽104;
[0030]流體壓力源111;
[0031]電磁閥112；
[0032]進油單向閥113;
[0033]出油單向閥114;
[0034]流體下游115。
【具體實施方式】
[0035]為使本發明實施方式的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發明保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施方式。基于本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發明保護的范圍。
[0036]在本發明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置關系的術語為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0037]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0038]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0039]實施例，請參閱圖2-圖4。
[0040]本實施例提供了一種帶電磁閥的高壓油栗，可以應用于柴油機，也可以應用于其他設備上。可以簡稱為高壓油栗。
[0041]這種高壓油栗主要包括栗體，栗體是該高壓油栗的主體結構件，用來實現其作為油栗的主要功能，該栗體包括了柱塞101及柱塞套102，柱塞101及柱塞套102是高壓油栗的主要結構件，在工作時柱塞101相對柱塞套102運動，使栗體工作。除這兩個部件外，栗體還可以包括其他部件或組件，例如驅動機構、柱塞偶件等，附圖中未示出該部分結構。
[0042]具體而言，在本實施例中，柱塞套102內部為中空結構并形成柱塞腔103，柱塞101設于該柱塞腔103內，該栗體內位于柱塞腔103的前側設有電磁閥112，該電磁閥112用于控制柱塞腔103的進油量，該電磁閥112的開度通過控制系統控制。
[0043]如圖1所示，在現有技術中，傳統高壓油栗中，在柱塞套側壁上設置了進油孔，在柱塞上設置了直槽及斜槽，油通過柱塞套側壁是進油孔進入柱塞腔內部，通過旋轉柱塞的角度，使柱塞斜槽的位置改變，進而改變進油孔的開合度，起到控制進油量的目的。這種設計的弊端在于，斜槽的加工要求十分高，使用環境較差，故障率較高，控制不夠精準。
[0044]在本實施例中，采用了上述結構來實現進油量的控制。在柱塞腔103的前端設置了電磁閥112，通過電磁閥112的開度來實現進油量的控制，油直接從柱塞腔103的端部進入柱塞腔103。電磁閥112的開度通過控制系統控制，具體地，電磁閥112的電控端與ECU相連，通過傳感器參數的變化，ECU控制電磁閥112開度。該控制多采用通過電磁閥112流量與電流曲線的對比關系進行反饋控制模式，可對供油的壓力進行即時控制。
[0045]具體是通過PWM脈寬控制電磁閥112的電流。PWM(英文全稱:Pulse WidthModulat1n)控制技術就是對脈沖的寬度進行調制的技術，即通過對一系列脈沖的寬度進行調制，來等效的獲得所需要的波形(含形狀和幅值)。脈沖寬度調制是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。
[0046]PffM的一個優點是從處理器到被控系統信號都是數字形式的，在進行數模轉換。可將噪聲影響降到最低(可以跟電腦一樣}。噪聲只有在強到足以將邏輯I改變為邏輯O或將邏輯O改變為邏輯I時，也才能對數字信號產生影響。對噪聲抵抗能力的增強是PffM相對于模擬控制的另外一個優點，而且這也是在某些時候將PWM用于通信的主要原因。從模擬信號轉向PffM可以極大地延長通信距離。在接收端，通過適當的RC或LC網絡可以濾除調制高頻方波并將信號還原為模擬形式。
[0047]通過PffM控制技術來實現電磁閥112的電流控制，使控制十分精準，準確度較高。這種設計使柱塞101上省去了直槽及斜槽的加工，大幅降低了加工難度，提高了柱塞101精度，在柱塞套102上也省去了進油孔的開設，降低加工難度及加工成本，提高柱塞套102強度，使柱塞101及柱塞套102的配合更加完美，運行更加順暢，壽命更高。
[0048]電磁閥112用來控制油流量，可選地，電磁閥112為比例電磁閥或者兩位電磁閥。比例電磁閥工作原理:它基于電磁開關閥的原理，斷電時，彈簧將鐵心直接壓在閥座上，使閥門關閉。線圈通電時，所產生電磁力克服彈簧力將鐵心提起，從而打開閥門。比例電磁閥對電磁開關閥的結構作了一些改動:在任何線圈電流下，使彈簧力與電磁力之間產生平衡。線圈電流的大小或電磁力的大小將影響柱塞1I的行程和閥門開度，而閥門開度(流量)與線圈電流(控制信號)之間為理想的線性關系。兩位電磁閥即“二位閥”，“二位”是指換向閥的閥芯有兩個不同的工作位置。
[0049]通過上述結構的電磁閥112均可以實現油的控制。本領域技術人員需知通過其他結構的電磁閥也能夠實現該效果。
[0050]可選地，柱塞101上開設有泄壓槽104，該泄壓槽104為環形，泄壓槽104有一個或者間隔設置的至少兩個。
[0051]泄壓槽104也可以稱為卸壓槽，當柱塞套102內壓強過大時用來排泄其內部的壓強，防止出現故障或安全事故，使柱塞101在柱塞套102內能夠安全穩定地運行。
[0052]柱塞套102的端部連接有單向閥。如圖4所示，油從流體壓力源111處流入栗體，先經過電磁閥112進行流量控制，在經過單向閥進入柱塞腔103內，經過柱塞腔103內部的循環再經過單向閥流出柱塞腔103，流至流體下游115。
[0053]具體而言，單向閥包括進油單向閥113及出油單向閥114。進油單向閥113及出油單向閥114均能夠起到防止流體倒流的作用。
[0054]具體而言，進油單向閥113位于電磁閥112及柱塞套102之間，進油單向閥113設置在電磁閥112與柱塞套102之間用來使油流入柱塞腔103內。
[0055]電磁閥112設置在栗體上，其可以通過多種連接方式與栗體連接，可選地，電磁閥112包括閥體及連接部，電磁閥112通過其連接部與栗體相連，連接部通過緊固件固定于栗體上。
[0056]閥體為功能結構件，用來實現其控油的功能，連接部為連接件，用來連接閥體及栗體。通過緊固件連接后比較穩固。具體而言，緊固件可以是螺釘或者鉚釘等。
[0057]為提高進入柱塞腔103內的油的純度，在電磁閥112的前端設有濾網。濾網用來過濾流體壓力源111流入的油中包含的雜質，使進入柱塞腔103內部的油的純度較高，有利于提尚各部件的運彳丁壽命。
[0058]實施例2。
[0059]本實施例提供了一種柴油機，包括機體，該機體內設有實施例1所提供的帶電磁閥112的高壓油栗。
[0060]具體地，該柴油機為單缸柴油機或兩缸柴油機。包含了這種高壓油栗的柴油機，是單缸機柴油機、兩缸柴油機實現電控燃油噴射的基礎，具有很大的經濟效應，是單缸柴油機、兩缸柴油機技術升級電控的重要變化。
[0061]以上所述僅為本發明的優選實施方式而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種帶電磁閥的高壓油栗，其特征在于，包括栗體，該栗體包括柱塞及柱塞套，所述柱塞套內部為中空結構并形成柱塞腔，所述柱塞設于該柱塞腔內，該栗體內位于所述柱塞腔的前側設有電磁閥，該電磁閥用于控制所述柱塞腔的進油量，該電磁閥的開度通過控制系統控制。2.根據權利要求1所述的帶電磁閥的高壓油栗，其特征在于，所述電磁閥為比例電磁閥或者兩位電磁閥。3.根據權利要求1所述的帶電磁閥的高壓油栗，其特征在于，所述柱塞上開設有泄壓槽，該泄壓槽為環形，所述泄壓槽有一個或者間隔設置的至少兩個。4.根據權利要求3所述的帶電磁閥的高壓油栗，其特征在于，所述柱塞套的端部連接有單向閥。5.根據權利要求4所述的帶電磁閥的高壓油栗，其特征在于，所述單向閥包括進油單向閥及出油單向閥。6.根據權利要求5所述的帶電磁閥的高壓油栗，其特征在于，所述進油單向閥位于所述電磁閥及所述柱塞套之間。7.根據權利要求1所述的帶電磁閥的高壓油栗，其特征在于，所述電磁閥包括閥體及連接部，電磁閥通過其連接部與栗體相連，所述連接部通過緊固件固定于所述栗體上。8.根據權利要求1或7所述的帶電磁閥的高壓油栗，其特征在于，所述電磁閥的前端設有濾網。9.一種柴油機，其特征在于，包括機體，該機體內設有權利要求1-8任一項所述的帶電磁閥的高壓油栗。10.根據權利要求9所述的柴油機，其特征在于，該柴油機為單缸柴油機或兩缸柴油機。
【文檔編號】F02M59/36GK105863917SQ201610356925
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】王雷, 康凱, 臧廣輝, 解芳
【申請人】遼陽新風科技有限公司