一种带电磁阀的高压油泵及柴油机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种带电磁阀的高压油泵及柴油机，属于油泵及柴油机领域，包括泵体，该泵体包括柱塞及柱塞套，所述柱塞套内部为中空结构并形成柱塞腔，所述柱塞设于该柱塞腔内，该泵体内位于所述柱塞腔的前侧设有电磁阀，该电磁阀用于控制所述柱塞腔的进油量，该电磁阀的开度通过控制系统控制。这种高压油泵及柴油机，使柱塞上省去了直槽及斜槽的加工，大幅降低了加工难度，提高了柱塞精度，在柱塞套上也省去了进油孔的开设，降低加工难度及加工成本，提高柱塞套强度，使柱塞及柱塞套的配合更加完美，运行更加顺畅，寿命更高。
【专利说明】
一种带电磁阀的高压油泵及柴油机
技术领域
[0001]本实用新型涉及油栗及柴油机领域，具体而言，涉及一种带电磁阀的高压油栗及柴油机。
【背景技术】
[0002]单缸柴油机、两缸柴油机广泛的用于非道路机械上。目前的现状是柴油机普遍装备传统机械式高压油栗，而传统高压油栗采用的是输油栗输送低压燃油，通过油孔I进入柱塞腔内，通过油量调节机构改变柱塞角度，柱塞角度变换引起柱塞上面的斜槽2的高度变化，从而实现供油的油量变化(如附图1)。
[0003]这样，传统柱塞均采用斜槽2结构，生产过程需要严格控制斜槽2角度。由于斜槽2采用磨削加工，不可避免的产生飞边毛刺，且该处需要锐边控制，导致生产工艺复杂，柱塞失效率高。容易出现柱塞卡滞、柱塞早起磨损等故障。且柱塞斜槽2控制油量也不精确，导致喷射油量不准，散差较大。使得单缸柴油机、两缸柴油机工作噪音大，运行不平稳。
[0004]正如一篇刊登在《机械研究与应用》期刊第20卷第6期上一篇名为《柱塞斜槽磨夹具的设计》的论文所记载的:“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。油栗循环供油量的大小由处于柱塞头部的斜槽尺寸和位置控制，因此斜槽的磨削加工是一道关键工序。”
[0005]再如，专利申请号为CN200920179290.5的中国专利申请公开了一种新型柱塞式油栗，包括油栗外壳体、柱塞总成、柱塞杆运行装置，其中柱塞总成由柱塞杆和柱塞杆外壳组成，柱塞杆外壳的内壁开设有斜槽，斜槽设置在内壁进油孔处的半幅圆周面上;柱塞杆上开设有回油孔，回油孔通向杆心、并沿杆心轴向通向柱塞杆的前端。该柱塞式油栗通过将斜槽位移至柱塞杆外壳的内壁处以减少柱塞杆与柱塞杆外壳内壁之间的偏磨损，减小对油栗密封性的影响，提高油栗的工作效能。
[0006]可以看出，现有柱塞式油栗均是通过柱塞上开设的斜槽对油栗的供油量进行控制，其具有控制准确度低、加工难度高、密封效果差等问题。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型提供了一种带电磁阀的高压油栗及柴油机，旨在解决现有技术中带电磁阀的高压油栗及柴油机存在的上述问题。
[0008]本实用新型是这样实现的:
[0009]—种电磁阀的高压油栗，包括栗体，该栗体包括柱塞及柱塞套，所述柱塞套内部为中空结构并形成柱塞腔，所述柱塞设于该柱塞腔内，该栗体内位于所述柱塞腔的前侧设有电磁阀，该电磁阀用于控制所述柱塞腔的进油量，该电磁阀的开度通过控制系统控制。
[0010]进一步地，所述电磁阀为比例电磁阀或者两位电磁阀。
[0011 ] 进一步地，所述柱塞上开设有泄压槽，该泄压槽为环形，所述泄压槽有一个或者间隔设置的至少两个。
[0012]进一步地，所述柱塞套的端部连接有单向阀。
[0013]进一步地，所述单向阀包括进油单向阀及出油单向阀。
[0014]进一步地，所述进油单向阀位于所述电磁阀及所述柱塞套之间。
[0015]进一步地，所述电磁阀包括阀体及连接部，电磁阀通过其连接部与栗体相连，所述连接部通过紧固件固定于所述栗体上。
[0016]进一步地，所述电磁阀的前端设有滤网。
[0017]—种柴油机，包括机体，该机体内设有上述的带电磁阀的高压油栗。
[0018]进一步地，该柴油机为单缸柴油机或两缸柴油机。
[0019]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过上述设计得到的带电磁阀的高压油栗及柴油机，使柱塞上省去了直槽及斜槽的加工，大幅降低了加工难度，提高了柱塞精度，在柱塞套上也省去了进油孔的开设，降低加工难度及加工成本，提高柱塞套强度，使柱塞及柱塞套的配合更加完美，运行更加顺畅，寿命更高。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021 ]图1是现有技术中高压油栗中柱塞及柱塞套连接的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型实施方式提供的带电磁阀的高压油栗中柱塞及柱塞套连接的结构示意图；
[0023]图3是本实用新型实施方式提供的带电磁阀的高压油栗中柱塞的结构示意图；
[0024]图4是本实用新型实施方式提供的带电磁阀的高压油栗的示意图。
[0025]图中标记分别为:
[0026]柱塞101;
[0027]柱塞套102;
[0028]柱塞腔103;
[0029]泄压槽104;
[0030]流体压力源111;
[0031]电磁阀112;
[0032]进油单向阀113;
[0033]出油单向阀114;
[0034]流体下游115。
【具体实施方式】
[0035]为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
[0036]在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0037]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0039]实施例，请参阅图2-图4。
[0040]本实施例提供了一种带电磁阀的高压油栗，可以应用于柴油机，也可以应用于其他设备上。可以简称为高压油栗。
[0041]这种高压油栗主要包括栗体，栗体是该高压油栗的主体结构件，用来实现其作为油栗的主要功能，该栗体包括了柱塞101及柱塞套102，柱塞101及柱塞套102是高压油栗的主要结构件，在工作时柱塞101相对柱塞套102运动，使栗体工作。除这两个部件外，栗体还可以包括其他部件或组件，例如驱动机构、柱塞偶件等，附图中未示出该部分结构。
[0042]具体而言，在本实施例中，柱塞套102内部为中空结构并形成柱塞腔103，柱塞101设于该柱塞腔103内，该栗体内位于柱塞腔103的前侧设有电磁阀112，该电磁阀112用于控制柱塞腔103的进油量，该电磁阀112的开度通过控制系统控制。
[0043]如图1所示，在现有技术中，传统高压油栗中，在柱塞套侧壁上设置了进油孔，在柱塞上设置了直槽及斜槽，油通过柱塞套侧壁是进油孔进入柱塞腔内部，通过旋转柱塞的角度，使柱塞斜槽的位置改变，进而改变进油孔的开合度，起到控制进油量的目的。这种设计的弊端在于，斜槽的加工要求十分高，使用环境较差，故障率较高，控制不够精准。
[0044]在本实施例中，采用了上述结构来实现进油量的控制。在柱塞腔103的前端设置了电磁阀112，通过电磁阀112的开度来实现进油量的控制，油直接从柱塞腔103的端部进入柱塞腔103。电磁阀112的开度通过控制系统控制，具体地，电磁阀112的电控端与ECU相连，通过传感器参数的变化，ECU控制电磁阀112开度。该控制多采用通过电磁阀112流量与电流曲线的对比关系进行反馈控制模式，可对供油的压力进行即时控制。
[0045]具体是通过PWM脉宽控制电磁阀112的电流。PWM(英文全称:Pulse WidthModulat1n)控制技术就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形(含形状和幅值)。脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
[0046]PffM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，在进行数模转换。可将噪声影响降到最低(可以跟电脑一样}。噪声只有在强到足以将逻辑I改变为逻辑O或将逻辑O改变为逻辑I时，也才能对数字信号产生影响。对噪声抵抗能力的增强是PffM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PffM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。
[0047]通过PffM控制技术来实现电磁阀112的电流控制，使控制十分精准，准确度较高。这种设计使柱塞101上省去了直槽及斜槽的加工，大幅降低了加工难度，提高了柱塞101精度，在柱塞套102上也省去了进油孔的开设，降低加工难度及加工成本，提高柱塞套102强度，使柱塞101及柱塞套102的配合更加完美，运行更加顺畅，寿命更高。
[0048]电磁阀112用来控制油流量，可选地，电磁阀112为比例电磁阀或者两位电磁阀。比例电磁阀工作原理:它基于电磁开关阀的原理，断电时，弹簧将铁心直接压在阀座上，使阀门关闭。线圈通电时，所产生电磁力克服弹簧力将铁心提起，从而打开阀门。比例电磁阀对电磁开关阀的结构作了一些改动:在任何线圈电流下，使弹簧力与电磁力之间产生平衡。线圈电流的大小或电磁力的大小将影响柱塞1I的行程和阀门开度，而阀门开度(流量)与线圈电流(控制信号)之间为理想的线性关系。两位电磁阀即“二位阀”，“二位”是指换向阀的阀芯有两个不同的工作位置。
[0049]通过上述结构的电磁阀112均可以实现油的控制。本领域技术人员需知通过其他结构的电磁阀也能够实现该效果。
[0050]可选地，柱塞101上开设有泄压槽104，该泄压槽104为环形，泄压槽104有一个或者间隔设置的至少两个。
[0051]泄压槽104也可以称为卸压槽，当柱塞套102内压强过大时用来排泄其内部的压强，防止出现故障或安全事故，使柱塞101在柱塞套102内能够安全稳定地运行。
[0052]柱塞套102的端部连接有单向阀。如图4所示，油从流体压力源111处流入栗体，先经过电磁阀112进行流量控制，在经过单向阀进入柱塞腔103内，经过柱塞腔103内部的循环再经过单向阀流出柱塞腔103，流至流体下游115。
[0053]具体而言，单向阀包括进油单向阀113及出油单向阀114。进油单向阀113及出油单向阀114均能够起到防止流体倒流的作用。
[0054]具体而言，进油单向阀113位于电磁阀112及柱塞套102之间，进油单向阀113设置在电磁阀112与柱塞套102之间用来使油流入柱塞腔103内。
[0055]电磁阀112设置在栗体上，其可以通过多种连接方式与栗体连接，可选地，电磁阀112包括阀体及连接部，电磁阀112通过其连接部与栗体相连，连接部通过紧固件固定于栗体上。
[0056]阀体为功能结构件，用来实现其控油的功能，连接部为连接件，用来连接阀体及栗体。通过紧固件连接后比较稳固。具体而言，紧固件可以是螺钉或者铆钉等。
[0057]为提高进入柱塞腔103内的油的纯度，在电磁阀112的前端设有滤网。滤网用来过滤流体压力源111流入的油中包含的杂质，使进入柱塞腔103内部的油的纯度较高，有利于提尚各部件的运彳丁寿命。
[0058]实施例2。
[0059]本实施例提供了一种柴油机，包括机体，该机体内设有实施例1所提供的带电磁阀112的高压油栗。
[0060]具体地，该柴油机为单缸柴油机或两缸柴油机。包含了这种高压油栗的柴油机，是单缸机柴油机、两缸柴油机实现电控燃油喷射的基础，具有很大的经济效应，是单缸柴油机、两缸柴油机技术升级电控的重要变化。
[0061]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种带电磁阀的高压油栗，其特征在于，包括栗体，该栗体包括柱塞及柱塞套，所述柱塞套内部为中空结构并形成柱塞腔，所述柱塞设于该柱塞腔内，该栗体内位于所述柱塞腔的前侧设有电磁阀，该电磁阀用于控制所述柱塞腔的进油量，该电磁阀的开度通过控制系统控制。2.根据权利要求1所述的带电磁阀的高压油栗，其特征在于，所述电磁阀为比例电磁阀或者两位电磁阀。3.根据权利要求1所述的带电磁阀的高压油栗，其特征在于，所述柱塞上开设有泄压槽，该泄压槽为环形，所述泄压槽有一个或者间隔设置的至少两个。4.根据权利要求3所述的带电磁阀的高压油栗，其特征在于，所述柱塞套的端部连接有单向阀。5.根据权利要求4所述的带电磁阀的高压油栗，其特征在于，所述单向阀包括进油单向阀及出油单向阀。6.根据权利要求5所述的带电磁阀的高压油栗，其特征在于，所述进油单向阀位于所述电磁阀及所述柱塞套之间。7.根据权利要求1所述的带电磁阀的高压油栗，其特征在于，所述电磁阀包括阀体及连接部，电磁阀通过其连接部与栗体相连，所述连接部通过紧固件固定于所述栗体上。8.根据权利要求1或7所述的带电磁阀的高压油栗，其特征在于，所述电磁阀的前端设有滤网。9.一种柴油机，其特征在于，包括机体，该机体内设有权利要求1-8任一项所述的带电磁阀的高压油栗。10.根据权利要求9所述的柴油机，其特征在于，该柴油机为单缸柴油机或两缸柴油机。
【文档编号】F02M59/02GK205714525SQ201620490666
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】王雷, 康凯, 臧广辉, 解芳
【申请人】辽阳新风科技有限公司