油控制閥3包括泄油錐閥彈簧14、泄油錐閥15、控制閥桿16和壓電晶體17。壓電晶體17與泄油錐閥15通過控制閥桿16相連。常閉型壓電燃油控制閥不上電時，泄油錐閥15受到泄油錐閥彈簧14和燃油壓力P的合力，泄油錐閥彈簧14處于壓縮狀態(tài)，由于壓電晶體17未上電時為自然狀態(tài)，泄油錐閥彈簧14給泄油錐閥15的力Fl使得泄油錐閥15落座在錐面上，閥的泄油油路處于常閉狀態(tài)，柱塞腔10中經(jīng)壓縮后的燃油經(jīng)油路LI流入燃油油路換向閥4。當(dāng)壓電晶體17上電時，壓電晶體17產(chǎn)生逆壓電作用伸長，通過控制閥桿16施加給泄油錐閥15力F2，此時F2> F i，泄油油路11打開，燃油流回低壓油箱。常閉型壓電燃油控制閥3由壓電晶體控制，相比與傳統(tǒng)高速電磁閥控制，其控制速度更快，控制靈活性更高，控制精度更高。常閉型壓電燃油控制閥3由壓電晶體控制，相比與傳統(tǒng)高速電磁閥控制，其控制速度更快，控制靈活性更高，控制精度更高。
[0022]燃油油路換向閥4包括電磁閥20、前換向閥桿21、換向閥22和后換向閥桿23，以及燃油油路隔塊24。前換向閥桿21由電磁閥20控制，閥桿前端通過前換向閥桿小彈簧與一小鋼球相連，小鋼球頂在換向閥22上，另一端后換向閥桿23與換向閥22相連。換向閥22上端頂在燃油油路隔塊24上。當(dāng)電磁閥20未通電時，換向閥22左端與燃油油路隔塊22右端接觸，如圖4b所示，打開左側(cè)油路并關(guān)閉右側(cè)油路，此時燃油經(jīng)出油閥25進入一噴油器；當(dāng)電磁閥20通電時，換向閥22右端與燃油油路隔塊24的左端接觸，打開右側(cè)油路并關(guān)閉左側(cè)油路，如圖4c所示，此時燃油經(jīng)出油閥26進入一噴油器。因此，燃油油路換向閥可實現(xiàn)兩種不同的燃油配置供給。利用本實用新型設(shè)計的雙桃凸輪，每個桃對滾輪作用角度Φ1范圍為80°?110°，兩個桃之間等速段角度Φ2為100°?70°?？蓪崿F(xiàn)凸輪軸轉(zhuǎn)動一周對兩個噴油器完成供油的功能。
[0023]常閉型壓電燃油控制閥3在發(fā)動機發(fā)生掉電等情況壓電晶體17無法上電時，泄油錐閥處于常閉狀態(tài)，仍然能夠繼續(xù)完成供油的作用，可提高燃油系統(tǒng)的可靠性，改善發(fā)動機工作穩(wěn)定性。當(dāng)常閉型壓電燃油控制閥3的壓電晶體17發(fā)生故障無法工作時，泄油油路13無法打開，燃油由進油孔11和油路12不斷的流入噴油器，導(dǎo)致常閉型壓電燃油控制閥和噴油器等其他液壓裝置內(nèi)燃油壓力不斷升高，可能對系統(tǒng)造成破壞。因此，常閉型壓電燃油控制閥設(shè)計有安全保護裝置。泄油錐閥15的燃油壓力受壓面由受壓面18和受壓面19組成。在傳統(tǒng)的常開式燃油控制閥中，這兩個受壓面面積相同，受到平衡的液壓力。常閉型壓電燃油控制閥將泄油錐面處的燃油油路設(shè)計為階梯形，增大了受壓面18的面積，使其與受壓面19的面積的面積比大于1.2。受壓面18處的壓力F18> 1.2F 19，當(dāng)燃油壓力增大到一定程度時，F(xiàn)18> F 19+Fi，受壓面18處的壓力將會使泄油錐閥15打開，燃油經(jīng)泄油油路13流回至低壓油箱，使系統(tǒng)內(nèi)的燃油壓力降低，保護了常閉閥和其他液壓裝置的安全。
[0024]本實用新型一種雙作用壓電式常閉電控單體泵，包括雙桃凸輪1、滾輪柱塞2、常閉型壓電燃油控制閥3、燃油油路換向閥4和雙出油閥5。雙作用壓電式常閉電控單體泵，其底部安裝滾輪柱塞2，滾輪柱塞2上方依次安裝常閉型壓電燃油控制閥3、燃油油路換向閥4，頂部安裝雙出油閥5。常閉型壓電燃油控制閥，包括泄油錐閥彈簧14、泄油錐閥15、控制閥桿16和壓電晶體17。壓電晶體17與泄油錐閥15通過控制閥桿16相連。其未上電時壓電晶體17處于自然狀態(tài)，泄油錐閥15處于常閉狀態(tài)，上電后壓電晶體17伸長推動控制泄油錐閥15打開泄油油路13完成泄油。常閉型壓電燃油控制閥，其泄油錐面處的燃油油路設(shè)計為階梯形，增大了受壓面18的面積，使其大于受壓面19的面積，使其與受壓面19的面積的面積比大于1.2。當(dāng)燃油壓力過大時，兩端不同受力面積引起的不同受力可打開泄油錐閥15完成泄油，保護系統(tǒng)安全性。燃油油路換向閥，其上裝配有電磁閥20、前換向閥桿21、換向閥22和后換向閥桿23，以及燃油油路隔塊24。電磁閥20未通電時，打開左側(cè)油路并關(guān)閉右側(cè)油路，燃油經(jīng)出油閥25進入一噴油器；電磁閥20通電，打開右側(cè)油路并關(guān)閉左側(cè)油路，燃油經(jīng)出油閥26進入一噴油器。雙作用壓電式常閉電控單體泵，其凸輪為雙桃凸輪，每個桃對滾輪作用角度Φ I范圍為80°?110°，兩個桃之間等速段角度Φ2為100°?70°。通過電磁閥20控制換向閥實現(xiàn)對燃油油路的靈活調(diào)節(jié)和配置，以實現(xiàn)凸輪軸轉(zhuǎn)動一周完成對兩個噴油器靈活供油的功能。
【主權(quán)項】
1.雙作用壓電式常閉電控單體泵，其特征是:包括雙桃凸輪、滾輪柱塞、常閉型壓電燃油控制閥、燃油油路換向閥、雙出油閥；滾輪柱塞包括滾輪、柱塞、柱塞彈簧、上柱塞殼、下柱塞殼，滾輪安裝在下柱塞殼的下端，柱塞的上部位于上柱塞殼里，柱塞的下部位于下柱塞殼里，柱塞外面套裝有柱塞彈簧，柱塞彈簧的上端部頂在上柱塞殼下端，柱塞彈簧的下端部位于下柱塞殼里，柱塞與上柱塞殼的內(nèi)壁之間形成柱塞腔，上柱塞殼上分別設(shè)置進油孔、泄油油路以及第一油路，柱塞腔連通進油孔和第一油路；常閉型壓電燃油控制閥包括控制閥體、泄油錐閥、控制閥桿、壓電晶體、泄油錐閥彈簧，泄油錐閥、控制閥桿、壓電晶體、泄油錐閥彈簧均設(shè)置控制閥體里，泄油錐閥第一端頂在泄油錐閥彈簧上，泄油錐閥第二端通過控制閥桿與壓電晶體相連，控制閥體里設(shè)置與第一油路相通的第二油路，泄油錐閥彈簧處與泄油油路相通，泄油錐閥第二端的錐形端面與控制閥體內(nèi)部的錐面配合，壓電晶體未通電時，泄油錐閥的錐形端面頂在控制閥體的錐面上，壓電晶體通電時，泄油錐閥的錐形端面離開控制閥體的錐面，第二油路與泄油油路連通；燃油油路換向閥包括電磁閥體、前換向閥桿、換向閥體、后換向閥桿、燃油油路隔塊，電磁閥體連接前換向閥桿，前換向閥桿通過前換向閥桿小彈簧與鋼球相連，鋼球頂在換向閥體上，后換向閥桿通過彈簧壓在換向閥體上，前換向閥桿、前換向閥桿小彈簧、鋼球、換向閥以及后換向閥桿均設(shè)置在換向殼體里，換向殼體安裝在電磁閥體上，換向殼體里設(shè)置第一出油油路、第二出油油路、第三出油油路，第一出油油路、第二出油油路均與第三出油油路相通，第三出油油路里設(shè)置燃油油路隔塊，第二油路伸入至換向殼體里，換向閥體在電磁閥體的控制下實現(xiàn)第二油路與第一出油油路或第二出油油路的相通；雙出油閥包括第一出油閥和第二出油閥，第一出油閥連通第一出油油路，第二出油閥連通第二出油油路；雙桃凸輪與滾輪相配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙作用壓電式常閉電控單體泵，其特征是:控制閥桿與第二油路相互交叉，控制閥桿上與第二油路交叉的部分分別設(shè)置第一受壓面和第二受壓面，第一受壓面和第二受壓面分別位于第二油路的泄油錐閥一側(cè)以及壓電晶體一側(cè)，第一受壓面的面積不小于第二受壓面面積的1.2倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙作用壓電式常閉電控單體泵，其特征是:雙桃凸輪的每個桃對滾輪作用角度范圍為80°?110°，兩個桃之間等速段角度為100°?70°。
【專利摘要】本實用新型的目的在于提供雙作用壓電式常閉電控單體泵，包括雙桃凸輪、滾輪柱塞、常閉型壓電燃油控制閥、燃油油路換向閥和雙出油閥。常閉型壓電燃油控制閥安裝在柱塞上方，包括壓電晶體、控制閥桿、泄油錐閥和泄油錐閥彈簧。燃油油路換向閥安裝在常閉型壓電燃油控制閥上方，包括電磁閥、前換向閥桿、換向閥和后換向閥桿，以及燃油油路隔塊。常閉型壓電燃油控制閥由壓電晶體控制，相比與傳統(tǒng)高速電磁閥控制，其控制速度更快，控制靈活性更高，控制精度更高。常閉型壓電燃油控制閥可解決發(fā)動機掉電等情況下燃油的供給問題，當(dāng)壓電晶體出現(xiàn)故障時，過高的燃油壓力會推開泄油錐閥，完成泄油卸壓功能。
【IPC分類】F02M59/46, F02M59/10, F02M59/36
【公開號】CN204677343
【申請?zhí)枴緾N201520270153
【發(fā)明人】范立云, 閆昕, 趙建輝, 費紅姿, 趙文圣, 馬修真, 李學(xué)民
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月30日