一種電磁泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于液體計量技術領域，尤其是與發動機有關的液體噴射計量技術，具體涉及發動機燃油噴射裝置，發動機尾氣凈化氧化氮選擇性催化還原(SCR)系統，以及柴油發動機尾氣顆粒物過濾收集(DPF)的燃油噴射再生系統。
【背景技術】
[0002]液體定量供應技術，或者稱之為液體計量技術是現代工業離不開的基礎性技術，被廣泛應用于化工、醫療、機械尤其是動力機械等領域。
[0003]發動機是一種典型的動力機械。動力機械涉及汽車、摩托車、航空器、通用發動機以及工程機械等非道路動力等領域。燃料的定量供應和排放污染物的處理是動力機械兩個重要的課題，它們皆與液體的計量噴射技術相關。
[0004]在發動機領域，與液體噴射計量相關的具體技術包括但不限于:發動機電子燃油噴射系統，包括缸內直噴(⑶I)和缸外噴射(MPI),發動機尾氣凈化氧化氮選擇性催化還原(SCR)尿素水溶液噴射系統，柴油機尾氣排放顆粒物過濾(DPF)再生噴射系統。
[0005]上述與發動機相關的噴射計量技術可分為三種不同的類型:嘴端控制，泵端控制和嘴-泵混合控制。其中，嘴端控制已經被廣泛應用于燃油進氣口噴射系統，嘴-泵混合控制已經被廣泛應用于燃油缸內直噴系統，泵端控制被應用于缸內燃油直噴、單缸汽油機燃油噴射和SCR系統等。嘴端控制的概念應用最為廣泛，汽車領域通常稱之為共軌系統(C0MM0N-RAIL)，包括汽油共軌和柴油高壓共軌等。
[0006]現有技術所采用的液體泵由于技術或者成本的限制難以做到結構統一。用量最大的汽油低壓燃油泵不能夠處理導電介質，如尿素水溶液等，因此不可以將燃油嘴端控制系統直接應用于SCR噴射系統。解決同時能夠計量導電和非導電液體的最佳技術方案是泵端或者泵-嘴混合控制技術，這兩者都需要具有定量供應能力的液體泵裝置。
[0007]在現有的技術中，采用螺線管裝置驅動的液體計量泵多數采用電樞-柱塞一體結構，即柱塞和電樞始終保持同步運動，而柱塞套固定靜止不變。這個結構的最大的問題在于電樞與柱塞的截面尺寸和形狀存在較大差異，摩擦副比較難以布置，往往是滑動接觸面積大導致機械效率低和故障率高等問題。另外，電樞和柱塞也不得不沿軸線前后布置，占據較大的空間，相關的閥也難以布置，在某些情況下應用困難。這些問題，不僅僅影響應用，更重要的是影響電磁泵的工作頻率，重復精度和耐久性等。
【發明內容】
[0008]本發明針對上述問題，之目的在于提供一種結構更為合理的結構，以優化泵體機構、提聞工作頻率，提聞重復精度和耐久性等。
[0009]本發明之目的通過以下技術方案實現:一種電磁泵，包括一個螺線管裝置，一個柱塞，一個在柱塞上滑動的套筒，套筒包括進液道，柱塞包括出液道，出液道包括出液單向閥，柱塞與套筒配合形成壓送容積，套筒在螺線管裝置和回位彈簧的驅動下往復運動，導致壓送容積大小的交替變化，并同時導致液體從進液道進入壓送容積從出液道輸出。
[0010]套筒一方面作為泵組件與柱塞配合壓送液體，另一方面作為電樞與螺線管裝置組合形成電磁力。套筒包括一個中孔，中孔的一部分與柱塞密切配合，剩余部分形成壓送容積。套筒包含軟磁材料，形成中孔的壁面可以由耐磨材料構成。
[0011]螺線管裝置包括線圈和磁軛，其中磁軛回路中包括磁隙，套筒的前端面位于磁隙附近，當線圈通電時，套筒在電磁力的作用下沿柱塞向前滑動，通電結束后，套筒在回位彈簧力的作用下開始回位，套筒的回位受泵端的限制，套筒遇到泵端時，則到達初始位置。
[0012]出液單向閥包括出液單向閥件，出液單向閥座和出液單向閥彈簧。出液單向閥件可以是一個球體，出液道之壁面包括出液單向閥座，可以是一個環形錐面。出液單向閥件在出液單向閥彈簧力的作用下貼靠出液單向閥座面，出液單向閥處于關閉狀態，出液單向閥件克服出液單向閥彈簧力尚開出液單向閥座面時，出液單向閥處于開啟狀態。
[0013]關于液體吸入與壓送機制，一種簡潔的方案是將進液道布置在套筒的側壁上，進液道可以是一個或者多個穿過套筒側壁的圓孔，由套筒的位置控制進液道與壓送容積的連通與關閉。套筒回位運動到接近泵端的一定距離后，進液道與壓送容積連通，液體在壓差的作用下進入壓送容積，當套筒在電磁力的作用下離開泵端前行一定距離后，進液道被柱塞表面遮擋，液體壓送過程開始。
[0014]另一種液體吸入與壓送機制是:進液道包括進液單向閥，進液單向閥包括進液單向閥件，進液單向閥彈簧和進液單向閥座，進液單向閥件可以是一個球體，進液單向閥座位于進液道壁面上，可以是一個環形錐面，當進液單向閥件在進液單向閥彈簧力的作用下貼靠進液單向閥座面時，進液單向閥處于關閉狀態，否則處于開啟狀態。在套筒的回位行程中，壓送容積的壓力低于外界一定值時，進液單向閥開啟，液體可以通過進液單向閥進入壓送容積，當套筒在電磁力的作用下向前運動時，壓送容積縮小導致其中的壓力上升，進液單向閥關閉，液體的壓送過程開始。
[0015]進一步的改進方案，包括一個固定在泵端的支撐桿，在套筒離開泵端的一定距離內，支撐桿可以穿過進液道接觸進液單向閥件并阻止其落座，這樣一方面可以在套筒回位到初始位置時，讓進液單向閥保持開啟狀態，液體有更充足的時間進入壓送容積，另一方面，在套筒離開泵端前行運動的一段距離內，壓送容積內若存在氣體，則可以通過進液單向閥排出，從而保證了液體單次壓送的計量精度。
[0016]在上述含進液單向閥方案的基礎上，再增加一個或者多個溢流道，溢流道布置在套筒的側壁上，可以是圓形孔，由套筒的位置控制溢流道與壓送容積的連通與關閉。套筒回位接近泵端時，溢流道打開，液體可以通過溢流道進入壓送容積，當套筒在電磁力的作用下前行一定距離后，溢流道被柱塞遮擋。在沒有支撐桿的情況下，溢流道一旦被柱塞表面遮擋，則液體的壓送過程開始。在設有支撐桿的情況下，若進液單向閥的關閉遲于溢流道被遮擋的時刻，則液體壓送起點取決于進液單向閥的關閉時刻。
[0017]所述套筒大致為一個柱狀體，在套筒的周邊布置有至少一個軸向貫通的直槽，以減少套筒往復運動的阻力，一種典型的布置是3個直槽。
[0018]在出液單向閥的下游布置有一個標準量孔，這樣提高產品流量的一致性。
[0019]在上述方案中，在壓送容積與出液道之間需要一個出液單向閥連接，當出液道內的壓力高于壓送容積內的壓力時，出液單向閥關閉，反之開啟。
[0020]在上述方案中:液體只有通過過濾器才能夠進入電磁泵體內；在低壓液體能夠到達的所有空間中，在最高處可以設立一個排氣管，以排出電磁泵體內的氣體成分(包括蒸汽)。
[0021]所述電磁泵的輸出可以通過一個壓力開啟式噴嘴噴射，形成泵端控制計量系統，也可以通過一個電磁閥式的噴嘴噴射，形成泵-嘴混合控制計量系統。
[0022]基于本發明提出的電磁泵，一種電磁泵的應用方案是將電磁泵布置在靠近儲液箱底面的位置，其中，一種方法是穿過儲液箱的底面置入，這樣至少一部分相關的管線通過底面從儲液箱引出；另一種方案是通過儲液箱的頂面置入，這樣可以將所述電磁泵固定在一個支架上，支架再固定的儲液箱的頂面上，支架可以懸空固定在頂面，也可以通過彈性支撐與底面連接。進一步的，電磁泵的控制器也可以固定在支架上，從而形成一個計量模塊；再一種方法是將所述電磁泵安裝在儲液箱底面的下方，液體穿過底面到達電磁泵，電磁泵或者直接固定在底面或者通過管路與儲液箱連接。
[0023]在上述方案中，如果涉及排氣管，貝排氣管通常通向儲液箱內空間的最高點。
[0024]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明提供的電磁泵之第一實施例之結構示意圖。
[0026]圖la為本發明提供的球閥式噴嘴之立體結構示意圖。
圖2為本發明提供的電磁泵之第二實施例之結構示意圖。
圖2a為本發明提供的提升閥式噴嘴之立體結構示