阀体密封结构及气体喷射器的制作方法

本发明涉及气体喷射器，尤其涉及阀体密封结构及气体喷射器。

背景技术：

1、气体喷射器是车用燃料电池系统的重要组成部分，气体喷射器的密封性关系到燃料电池的燃料经济性和安全性。气体喷射器频繁地开启与启动，使流道阀体密封面受到持续的冲击，流道阀体密封面发生磨损，导致密封失效。

2、现有技术中采用塑料控制阀座与塑料流道阀体进行密封，例如申请号为cn202211226760.5，申请名称为一种气体喷射器及燃料电池系统的现有技术，然而塑料件与塑料件接触实现密封对配合的两个塑料件的加工精度要求很高，塑料件的硬度较低，容易撞击变形导致整体尺寸发生变化，降低密封性。

3、现有技术中还有通过硬面与软面接触的方式实现阀体间的密封，例如申请号为cn202122031119.3，申请名称为一种氢气喷射器的现有技术，在阀座上加入一层密封垫，依靠气体压力和弹簧力使阀芯压紧密封垫从而实现密封，然而金属阀芯频繁撞击密封垫结构，会使橡胶密封垫硬化失效，降低密封性，容易发生气体泄漏。

4、因此，亟需一种阀体密封结构及气体喷射器以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于：

2、一方面，提供阀体密封结构，在控制阀座密封面增加具有一定弹性的硫化层，在流道阀体密封面增设弹性贴面，硫化层与弹性贴面贴合有效提高阀体密封结构的密封性能，同时减少控制阀座下落过程中的冲击力，延长阀体密封机构的使用寿命。

3、另一方面，提供气体喷射器，采用上述阀体密封结构，提高气体喷射器的密封性能和安全性能，避免气体泄漏，同时延长气体喷射器的使用寿命。

4、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

5、第一方面，提供阀体密封结构，设置于喷射器壳体内，包括控制阀座和流道阀体，所述流道阀体固定设置于所述喷射器壳体内，所述流道阀体上设有若干个进气孔道，气体经由所述进气孔道向外流出，所述控制阀座沿第一方向滑动设置于所述喷射器壳体内，所述控制阀座与所述流道阀体同轴设置，所述控制阀座朝向所述流道阀体的一端设有经过硫化处理的硫化层，所述流道阀体包括基座和弹性贴面，所述弹性贴面的底面与所述基座的顶面贴合，所述硫化层能够弹性贴紧所述弹性贴面并封堵所述进气孔道。

6、作为优选，所述控制阀座朝向所述流道阀体的一端设有硫化区，所述硫化层粘接于所述硫化区，所述硫化层采用三元乙丙橡胶制作。

7、作为优选，所述基座设有若干个螺纹孔，所述弹性贴面设有若干个连接通孔，所述连接通孔与所述螺纹孔一一对应设置，螺纹紧固件穿过所述连接通孔与所述螺纹孔螺纹连接。

8、作为优选，所述连接通孔设有沉槽，所述螺纹紧固件压抵于所述沉槽，所述螺纹紧固件的顶面低于所述沉槽的顶面。

9、作为优选，所述基座设有若干个沿所述第一方向贯通的所述进气孔道，所述弹性贴面对应所述进气孔道设有若干个让位孔，所述进气孔道与所述让位孔连通，所述让位孔朝向所述硫化层的一端绕设有密封凸台，所述密封凸台与所述弹性贴面一体设置。

10、作为优选，所述基座靠近所述弹性贴面的一端设有若干个限位凸台，所述弹性贴面设有若干个凸台孔，所述凸台孔与所述限位凸台一一对应设置，所述限位凸台穿设于所述凸台孔。

11、作为优选，所述凸台孔的横截面积大于所述限位凸台的横截面积。

12、作为优选，所述基座采用不锈钢制作，所述基座经过热处理。

13、第二方面，提供气体喷射器，包括喷射器壳体、电磁铁、衔铁、复位弹性件和阀体密封结构，所述电磁铁固定设置于所述喷射器壳体内，所述衔铁与所述控制阀座连接，所述衔铁沿所述第一方向滑动设置于所述电磁铁的底部，所述电磁铁能够选择地性吸附所述衔铁并带动所述控制阀座远离所述流道阀体，所述复位弹性件用于提供弹性力，以使所述控制阀座具有靠近所述流道阀体的运动趋势。

14、作为优选，所述复位弹性件嵌设于所述电磁铁的中部，所述控制阀座穿设于所述衔铁，所述控制阀座与所述衔铁固定连接，所述复位弹性件为直筒弹簧，所述直筒弹簧与所述控制阀座同轴设置，所述直筒弹簧的两端分别抵接于所述电磁铁和所述控制阀座。

15、本发明的有益效果在于：

16、一方面，本发明提供阀体密封结构，包括控制阀座和流道阀体，流道阀体固定设置于喷射器壳体内，流道阀体上设有若干个进气孔道，气体经由进气孔道向外流出，控制阀座沿第一方向滑动设置于喷射器壳体内，第一方向为控制阀座的轴向方向，控制阀座与流道阀体同轴设置，控制阀座能够靠近或远离流道阀体，以密封或开启进气孔道。控制阀座朝向流道阀体的一端设有经过硫化处理的硫化层，流道阀体朝向控制阀座的一端设有弹性贴面，硫化层能够弹性贴紧弹性贴面并封堵进气孔道，硫化层经过硫化处理后具有一定的弹性，一方面，硫化层和弹性贴面贴合时产生弹性形变，使硫化层和弹性贴面的接触更加紧密，从而提高阀体密封结构的密封性能；另一方面，控制阀座靠近流道阀体时会产生一定的冲击力撞击弹性贴面，硫化层能够有效缓冲对弹性贴面的冲击力，延缓弹性贴面冲击硬化的进程，延长弹性贴面的使用寿命。

17、另一方面，本发明提供气体喷射器，包括喷射器壳体、电磁铁、衔铁、复位弹性件和上述阀体密封结构，电磁铁固定设置于喷射壳体内，衔铁与控制阀座连接，衔铁沿第一方向滑动设置于电磁铁的底部，电磁铁通电后具有磁性，能够吸附衔铁，复位弹性件具有推动控制阀座靠近流道阀体的趋势。气体喷射器工作状态下，电磁铁通电，衔铁在电磁铁的磁力带动下贴附于电磁铁的底部并带动控制阀座远离流道阀体，此时控制阀座与流道阀体之间存在间隙，进气孔道打开，气体经由进气孔道向外流出。气体喷射器关闭状态下，电磁铁不具有磁性，控制阀座在气体压力和复位弹性件的弹力推动下朝流道阀体移动至硫化层弹性贴紧弹性贴面，进气孔道关闭。阀体密封结构能够有效提高气体喷射器的密封性能，避免气体泄漏，从而提高气体喷射器的安全性，同时能够提高气体喷射器的使用寿命。

技术特征：

1.阀体密封结构，设置于喷射器壳体(3)内，其特征在于，所述阀体密封结构包括控制阀座(1)和流道阀体(2)，所述流道阀体(2)固定设置于所述喷射器壳体(3)内，所述流道阀体(2)上设有若干个进气孔道(222)，气体经由所述进气孔道(222)向外流出，所述控制阀座(1)沿第一方向滑动设置于所述喷射器壳体(3)内，所述控制阀座(1)与所述流道阀体(2)同轴设置，所述控制阀座(1)朝向所述流道阀体(2)的一端设有经过硫化处理的硫化层(11)，所述流道阀体(2)包括基座(22)和弹性贴面(21)，所述弹性贴面(21)的底面与所述基座(22)的顶面贴合，所述硫化层(11)能够弹性贴紧所述弹性贴面(21)并封堵所述进气孔道(222)。

2.根据权利要求1所述的阀体密封结构，其特征在于，所述控制阀座(1)朝向所述流道阀体(2)的一端设有硫化区，所述硫化层(11)粘接于所述硫化区，所述硫化层(11)采用三元乙丙橡胶制作。

3.根据权利要求1所述的阀体密封结构，其特征在于，所述基座(22)设有若干个螺纹孔(221)，所述弹性贴面(21)设有若干个连接通孔(211)，所述连接通孔(211)与所述螺纹孔(221)一一对应设置，螺纹紧固件穿过所述连接通孔(211)与所述螺纹孔(221)螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的阀体密封结构，其特征在于，所述连接通孔(211)设有沉槽(212)，所述螺纹紧固件压抵于所述沉槽(212)，所述螺纹紧固件的顶面低于所述沉槽(212)的顶面。

5.根据权利要求1所述的阀体密封结构，其特征在于，所述基座(22)设有若干个沿所述第一方向贯通的所述进气孔道(222)，所述弹性贴面(21)对应所述进气孔道(222)设有若干个让位孔(213)，所述进气孔道(222)与所述让位孔(213)连通，所述让位孔(213)朝向所述硫化层(11)的一端绕设有密封凸台(214)，所述密封凸台(214)与所述弹性贴面(21)一体设置。

6.根据权利要求1所述的阀体密封结构，其特征在于，所述基座(22)靠近所述弹性贴面(21)的一端设有若干个限位凸台(223)，所述弹性贴面(21)设有若干个凸台孔(215)，所述凸台孔(215)与所述限位凸台(223)一一对应设置，所述限位凸台(223)穿设于所述凸台孔(215)。

7.根据权利要求6所述的阀体密封结构，其特征在于，所述凸台孔(215)的横截面积大于所述限位凸台(223)的横截面积。

8.根据权利要求1-7任一项所述的阀体密封结构，其特征在于，所述基座(22)采用不锈钢制作，所述基座(22)经过热处理。

9.气体喷射器，其特征在于，所述气体喷射器包括喷射器壳体(3)、电磁铁(4)、衔铁(5)、复位弹性件(6)和如权利要求1-8任一项所述的阀体密封结构，所述电磁铁(4)固定设置于所述喷射器壳体(3)内，所述衔铁(5)与所述控制阀座(1)连接，所述衔铁(5)沿所述第一方向滑动设置于所述电磁铁(4)的底部，所述电磁铁(4)能够选择地性吸附所述衔铁(5)并带动所述控制阀座(1)远离所述流道阀体(2)，所述复位弹性件(6)用于提供弹性力，以使所述控制阀座(1)具有靠近所述流道阀体(2)的运动趋势。

10.根据权利要求9所述的气体喷射器，其特征在于，所述复位弹性件(6)嵌设于所述电磁铁(4)的中部，所述控制阀座(1)穿设于所述衔铁(5)，所述控制阀座(1)与所述衔铁(5)固定连接，所述复位弹性件(6)为直筒弹簧，所述直筒弹簧与所述控制阀座(1)同轴设置，所述直筒弹簧的两端分别抵接于所述电磁铁(4)和所述控制阀座(1)。

技术总结
本发明属于气体喷射器技术领域，公开阀体密封结构及气体喷射器，阀体密封结构设置于喷射器壳体内，包括控制阀座和流道阀体，流道阀体固定设置于喷射器壳体内，流道阀体上设有若干个进气孔道，气体经由进气孔道向外流出，控制阀座沿第一方向滑动设置于喷射器壳体内，控制阀座与流道阀体同轴设置，流道阀体包括基座和弹性贴面，弹性贴面的底面与基座的顶面贴合，控制阀座朝向流道阀体的一端设有经过硫化处理的硫化层，所述硫化层能够弹性贴紧所述弹性贴面并封堵进气孔道，气体喷射器包括阀体密封结构和弹性复位件，弹性复位件推动控制阀座靠近流道阀体，提高气体喷射器的密封性，延长使用寿命。

技术研发人员：吴优优,吴松,占旭东,满明龙,吴潇潇,王红磊
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7