比例压力控制电磁阀及天然气发动机燃气供给减压调压器的制作方法

1.本实用新型涉及电磁阀技术领域，尤其涉及一种比例压力控制电磁阀及天然气发动机燃气供给减压调压器。


背景技术：

2.国家对汽车排放标准要求越来越严格，汽、柴油发动机成本随之增加。另外人们对空气质量的要求越来越高，以天然气为代表的清洁能源成为问题解决的方向之一。天然气作为一种优质的汽车发动机燃料，天然气所含的ch4值大于90％，广泛适用于各类型汽车。天然气车具有节能、减排、高效等特点，已经得到广泛应用。
3.现有双燃料发动机的燃气供给系统主要由减压调压器、气轨及喷嘴组成。其减压调压器一般采用机械式调压器，减压并调压后的燃气直接到达气轨，通过喷嘴精确计量进入发动机内部，此时通过调压器实现低压建立和气轨压力调节。减压调压器(作用是一样的，这种属于机械式的)的瞬态响应与其内部运动部件(膜片的灵敏度、弹簧控制精度)相关。在车辆加速或减速时，瞬间输出较大或较小流量，此时输出压力值瞬间上升或下降较大，输出压力波动较大，输出压力控制精度较差，影响喷嘴的喷射精度。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于提供一种天然气发动机比例压力控制电磁阀，以至少解决相关技术中存在的燃气的压力调节和精准计量的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型实施例所采用的技术方案如下：
6.根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种比例压力控制电磁阀，包括：阀体总成，所述阀体总成包括阀体、流量控制组件和驱动件，所述阀体包括阀口壳体、阀盖、隔磁环、极靴，所述阀口壳体的一端安装所述流量控制组件，所述阀口壳体上开有进出油口，所述阀口壳体的另一端、隔磁环和极靴依次固定连接后形成一密闭空间，所述驱动件安装在所述密闭空间中，所述驱动件和流量控制组件相抵接；线圈总成，所述线圈总成套装在所述密闭空间外，驱动所述驱动件前后移动。
7.进一步地，还包括连接部分，所述阀体总成与线圈总成装配后，通过连接部分组合成一个整体。
8.进一步地，所述驱动件包括导向杆、衔铁和弹簧，所述衔铁固定在所述导向杆上，所述弹簧的一端抵住所述衔铁，另一端抵住所述极靴。
9.进一步地，所述导向杆的两端均通过导向套分别支承在所述阀口壳体和极靴上。
10.进一步地，还包括导向定位组件，所述导向定位组件安装在所述密闭空间中，用于给所述驱动件的行程进行定位。
11.进一步地，所述导向定位组件包括左限位环和右限位环，所述左限位环安装在所述阀口壳体中且位于所述驱动件的一侧，所述右限位环安装在所述极靴中且位于所述驱动件的另一侧。
12.进一步地，所述流量控制组件包括阀座、钢球、阀盖，所述阀座安装在所述阀口壳体中，所述阀座上开有入口，所述钢球安装在所述阀座的入口中，所述阀盖安装在所述阀口壳体的端部且与阀座相贴合。
13.进一步地，所述入口为斜孔结构。
14.进一步地，所述线圈总成包括壳体、垫片、骨架组件及线圈包塑，骨架组件装入壳体内腔，垫片压入壳体形成过盈连接，通过包塑将壳体、垫片及骨架组件包裹成一个整体。
15.根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种天然气发动机燃气供给减压调压器，其特征在于，包括第一方面所述的一种比例压力控制电磁阀。
16.根据以上技术方案，本实用新型实施例的有益效果如下：上述阀体采用一体封闭式结构，除进出油口外，所述阀口壳体的另一端、隔磁环和极靴依次固定连接后形成一密闭空间，与外界连接处为两道焊缝，焊缝与密封圈相比，气密性大大提高。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1为本实用新型实施例1提供的一种比例压力控制电磁阀的结构剖视图；
19.图2为本实用新型实施例1中斜孔结构示意图；
20.图中的附图标记如下：01、阀盖，02、阀座，03、o型圈，04、阀口壳体，05、外螺纹，06、左限位环，07、线圈包塑，08、壳体，09、隔磁环，10、右限位环，11、接插件，12、橡胶垫片，13、螺母，14、极靴，15、o型圈，16、垫片，17、右导向套，18、弹簧，19、导向杆，20、衔铁，21、左导向套，22、o型圈，23、o型圈，24、o型圈，25、o型圈，26、钢球。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.实施例1：
23.如图1所示，本实施例提供一种比例压力控制电磁阀，包括：阀体总成，所述阀体总成包括阀体、流量控制组件和驱动件，所述阀体包括阀口壳体04、阀盖01、隔磁环09、极靴14，所述阀口壳体04的一端安装所述流量控制组件，所述阀口壳体04上开有进出油口，所述阀口壳体04的另一端、隔磁环09和极靴14依次固定连接后形成一密闭空间，所述驱动件安装在所述密闭空间中，所述驱动件和流量控制组件相抵接；线圈总成，所述线圈总成套装在所述密闭空间外，驱动所述驱动件前后移动。
24.上述阀体采用一体封闭式结构，除进出油口外，所述阀口壳体04的另一端、隔磁环09和极靴14依次固定连接后形成一密闭空间，固定连接的方式一般采用焊接的形式，这样与外界连接处为两道焊缝，焊缝与密封圈相比，气密性大大提高。阀体采用激光焊接工艺，共两道焊缝，隔磁环分别与极靴和阀口壳体焊接。
25.本实例中，阀盖01装配方式可采用过盈压装、间隙配合装入后焊接等。阀体采用一体封闭式结构，避免密封圈的使用，气密性增强，同时衔铁导向精度提高。阀体采用焊接工
艺，既能保证结构强度要求，又满足气密性要求。隔磁环09采用非软磁材料或弱磁材料制造。
26.本实施例中，还包括连接部分，所述阀体总成与线圈总成装配后，通过连接部分组合成一个整体。阀体总成与线圈总成相互独立，两者各自装配完成后，通过连接部分组合成一个整体。
27.本实施例中于，所述驱动件包括导向杆19、衔铁20和弹簧18，所述衔铁20固定在所述导向杆19上，衔铁采用软磁材料制作，不直接参与导向，而是通过导向杆19进行导向，所述弹簧18的一端抵住所述衔铁20，另一端抵住所述极靴14。弹簧18工作时，弹簧力、钢球两侧气体压力与电磁力处于平衡状态。衔铁右端与极靴左端存在弹簧导向和定位的结构，弹簧压缩时，轴向始终在一条直线上，弹簧力在整个压缩或伸展过程中，不存在力较大波动。
28.本实施例中，所述导向杆19的两端均通过导向套分别支承在所述阀口壳体04和极靴14上。导向杆为导向功能关键部件之一，通过与导向套之间微小的间隙进行导向，该间隙采用单边0.05mm，保证导向精度，又能保证导向的可靠性。导向套采用高耐磨性、高润滑性尼龙材料。导向套与安装孔采用过盈配合。导向套内孔采用边长为3mm的正方形，保证导向的前提下，避免内部形成的腔体因导向杆的移动空气产生压缩，抑制导向杆的移动。运动导向采用导向杆和双导向套，避免了衔铁直接参与导向，造成衔铁磨损的故障，同时衔铁不参与导向，不需要增加耐磨性涂层，成本降低。衔铁和导向杆可采用过盈的装配方式，导向杆中间凸起部分与衔铁内孔过盈配合。
29.本实施例中，还包括导向定位组件，所述导向定位组件安装在所述密闭空间中，用于对所述驱动件的行程进行定位。具体地，所述导向定位组件包括左限位环06和右限位环10，所述左限位环06安装在所述阀口壳体04中且位于所述驱动件的一侧，所述右限位环10安装在所述极靴14中且位于所述驱动件的另一侧。通过衔铁两端的左限位环06和右限位环10实现定位，限位环采用非软磁材料制作，能够耐受衔铁来回冲击。通过左限位环06，有效限制衔铁与阀口壳体01内腔左端面的距离，通过右限位环10，有效限制衔铁与极靴内腔右端面的距离，保证电磁力不会随着工作气隙的减小而急剧增大，同时保证弹簧不因压缩量过大而失效。
30.本实施例中，所述流量控制组件包括阀座02、钢球26、阀盖01，所述阀座02安装在所述阀口壳体04中，所述阀座02上开有入口，所述钢球26安装在所述阀座18的入口中，所述阀盖01安装在所述阀口壳体04的端部且与阀座02相贴合。阀座02是流量控制的关键部件。本实例中所述入口采用斜孔结构，如图2所示，图中示出了3个斜孔结构，当然也可以是2个或者3个以上，既保证开启瞬间气体流动的平稳性，不会出现流量扰动现象，又能保证流量曲线线性变化规律处在一个良好的范围，保证流量的平滑上升。阀盖采用非软磁材料，压装入阀口壳体04，外圆表面采用磨削加工，减少压装的难度，减少微小杂质的出现。
31.本实施例中，所述线圈总成包括壳体08、垫片16、骨架组件及线圈包塑07，骨架组件装入壳体08内腔，垫片16压入壳体08形成过盈连接，通过包塑将壳体08、垫片16及骨架组件包裹成一个整体，包塑可采用部分包裹壳体。所述骨架组件由骨架、漆包线、胶带及针脚组成，漆包线缠绕在骨架上，在漆包线外面缠绕一层胶带，将针脚组装到骨架上，其中所述壳体08采用冲压工艺制造，材料采用gb dc05。
32.本实施例中，所述阀座02与阀盖01之间有o型圈25，其作用是保证阀口进气口的密
闭性，在阀口关闭时，进、出口之间处于严格密封状态。阀座02与阀口壳体04之间安装o型圈(03)，保证进气口的气密性。
33.该比例压力控制电磁阀采用pwm信号控制，断电时，弹簧18通过衔铁20将阀座02上的钢球26直接压在阀盖01上，通过钢球和密封圈25的直接接触，使阀口关闭。通过弹簧18产生阀口的切断压力。线圈总成通电时，产生的电磁力克服弹簧18的弹簧力将衔铁20推向右侧，阀口开启。当输入压力和输出压力满足音速条件，流经阀口的气体可达到音速。此时比例电磁铁线圈电流大小或电磁力大小控制衔铁行程和阀口开度，流量与激励电流呈理想的线性关系。电磁阀通过接收控制系统ecu信号，在内部驱动力的作用下，通过比例改变流量，获得目标压力，利用气轨中压力传感器维持目标压力和流量。输出压力更稳定，不因工况变化导致气轨中产生较大的波动，能使发动机各工况控制更精确，也更有利于发动机排放控制。
34.另外，所述阀口壳体04的前端存在外螺纹05，用于电磁阀与调压器装配通过阀体外螺纹连接在一起，阀口壳体04的前端和后端还分别安装有o型圈24和o型圈15。电磁阀装配到调压器上的步骤如下：首先阀体上的外螺纹05通过螺纹连接安装入调压器上的安装孔，然后线圈的骨架内壁与阀体的外壁采用轴孔配合安装在一起，极靴14右端装入垫片16，安装防水、防尘用o型圈15，再装入橡胶垫片12，将螺母13拧入极靴14右端，螺母采用防松螺母，安装螺母保护套，保护套起到保护螺母防锈和美观的作用。
35.实施例2：
36.本实施例提供一种天然气发动机燃气供给减压调压器，包括实施例1述的一种比例压力控制电磁阀。通过上述比例压力控制电磁阀的使用，具有比例压力控制电磁阀的所有效果，避免了减压器输出压力波动较大，从而解决了燃气的压力调节和精准计量问题。
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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。