一种船用及发电用的大流量少回油共轨喷油器
技术领域
本实用新型涉及柴油机燃油喷射装置技术领域，特别涉及一种船用及发电用的大流量少回油共轨喷油器。
背景技术
目前，船用及发电用柴油机燃油喷射装置的主流仍是机械控制式喷油泵。受结构的限制，这种喷油泵各缸供油量的一致性不容易得到保证，喷油压力无法进一步提高，喷油过程也无法实现精准的定时和定量控制，这些因素使柴油机容易出现游车、异响、油耗高等问题，更重要的是造成柴油机排放超标，无法满足日益严格的排放法规要求。
为满足日益严格的排放法规要求，船用及发电用柴油机的燃油喷射装置正在由传统的机械控制式喷油泵逐步向电控高压共轨系统过渡，该系统的核心是，在电控单元(ECU)的控制下，喷油器定时、定量、定压地将柴油精准地喷入柴油机燃烧室
现有共轨喷油器受结构的限制，内部高压进油通道面积小，无法提供大的喷油量，不能满足船用及发电用柴油机大油量的要求。
实用新型内容
本实用新型就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种船用及发电用的大流量少回油共轨喷油器，通过对现有共轨喷油器的电磁阀部件、阀组件和喷油嘴偶件的结构进行改进和优化，改进了供油通道结构、流量控制结构和喷油嘴偶件喷油控制结构，实现了喷油器高压无泄漏回油；只保留了喷油开启过程中的控制腔回油，从而减少了喷油器的总回油量。可以增加喷油器的单次喷油量，满足大型船用及发电用柴油机的对大油量的需求。
本实用新型解决技术问题的技术方案是：
一种船用及发电用的大流量少回油共轨喷油器，包括喷油器部件、与喷油器部件上部连接的控制腔回油孔开关控制部分，还包括电磁阀转接线束、电磁阀接线套管、电磁阀紧帽，控制腔回油孔开关控制部分包括电磁阀部件，电磁阀紧帽与电磁阀部件连接，电磁阀接线套管下部连接到电磁阀紧帽上，所述电磁阀转接线束一端连接电磁阀接线柱、另一端连接标准接插件，所述电磁阀部件与喷油器部件的上端连接。
所述电磁阀紧帽上部通过螺纹配合与电磁阀接线套管连接，电磁阀转接线束置于接线套管内，接线套管外壁根据发动机缸盖深度设计有密封结构。
所述喷油器部件包括控制阀套、控制阀弹簧、控制阀杆、控制阀弹簧垫、喷油器体、油嘴紧帽、针阀体，控制阀弹簧套装在控制阀杆靠近中部的位置，控制阀弹簧上端与控制阀套下端配合、下端与固定在控制阀杆上的控制阀弹簧垫配合，喷油器体下部通过油嘴紧帽与针阀体连接，所述控制阀杆下部与针阀体组成喷油嘴偶件，控制阀杆与控制阀套为通过精密加工形成偶件配合D，控制阀杆下部的锥面与针阀体下部的锥孔配合，喷油嘴偶件下部形成压力室Y7，通过控制阀杆下部的锥面与针阀体下部的锥面之间的脱离与闭合、实现高压燃油的喷射和停喷；
控制阀套上设有径向的控制腔进油孔Y2和轴向的控制腔回油孔Y1，控制腔进油孔Y2孔径小于控制腔回油孔Y1；
喷油器体上设有与柴油机气缸盖内的燃油回油道连通的外接回油孔Y4；
喷油器体上设有进油孔Y6；
控制阀杆下部与针阀体的内控下部锥面间受控制阀杆弹簧的预紧力压紧构成密封面LM2。
控制阀杆的下部铣有扁位BW。
所述控制腔回油孔开关控制部分还包括电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫、电磁阀芯、电磁阀垫片、衔铁，衔铁回位弹簧、衔铁调整垫片、压紧块、密封球座、密封球、控制阀上座，所述衔铁、衔铁回位弹簧、衔铁调整垫片、压紧块、密封球座、密封球、控制阀上座设于喷油器体的上腔体内，电磁阀弹簧、电磁阀垫片在衔铁上部，电磁阀弹簧套装在电磁阀芯上，电磁阀弹簧与电磁阀弹簧垫配合，电磁阀芯下部与衔铁配合，衔铁下部与衔铁调整垫片配合，衔铁调整垫片与压紧块配合，压紧块与控制阀上座上部配合，控制阀上座与喷油器体及控制阀套上部配合；
控制阀上座的下部空腔内设有控制腔Y3和高压油腔Y5，共轨管内的高压燃油通过进油孔Y流入高压油腔Y内并在此储存；
密封球与控制阀上座的上端面配合形成密封面LM1。
所述控制腔Y3通过控制阀上座、控制阀套、控制阀弹簧、控制阀弹簧垫、控制阀杆、喷油器体形成；所述高压油腔Y5通过控制阀杆、针阀体、油嘴紧帽、定位销、喷油器体形成。
使控制阀上座的下端面与喷油器体的密封面间形成密封面A；喷油器体下端面与针阀体的上端面间紧密压紧形成密封面B；控制阀套的上部持续压在控制阀上座的下平面上，形成密封面C。
本实用新型的有益效果：
电磁阀部件置于喷油器体的上端，电磁阀紧帽将电磁阀部件固定在喷油器体上；在电磁阀弹簧力的作用下，电磁阀阀芯将密封球压在控制阀上座的密封锥面上，实现控制腔的封闭；电磁阀部件与喷油器体之间装有一个电磁阀垫片，通过调整电磁阀垫片的厚度来调整电磁阀部件与衔铁之间的气隙值，从而调整电磁阀部件通电后对衔铁产生的电磁吸力；电磁阀弹簧上部设有调整垫片，用来调整电磁阀弹簧的预紧力；电磁阀部件通电时，电磁吸力大于弹簧力，控制腔打开；电磁阀部件断电时，在弹簧力的作用下，控制腔关闭；即电磁阀部件的通电和断电决定着控制腔的开启和关闭。
控制阀套在控制阀弹簧的作用下持续地压在控制阀上座的下端面上，控制阀杆上部与控制阀套组成偶件，控制阀上座、控制阀套与控制阀杆形成一个密闭的控制腔；控制阀杆下部与针阀体组成喷油嘴偶件，作为喷油控制部件；控制阀套上设有控制腔进油孔，控制阀上座上设有控制腔回油孔，控制腔进油孔孔径小于控制腔回油孔孔径，可以实现密封面打开后控制腔内的压力有效下降，控制活塞上下压力失衡后抬升，使针阀体与控制活塞密封锥面分离，通过针阀体上的喷孔将高压燃油喷射成雾状，便于在柴油机缸内的雾化燃烧。
当控制阀上座上部的密封面封闭时，控制腔内高压油只通过控制阀进油孔与高压油腔相通，控制腔内油压与高压油腔内相同。喷油器体与控制阀上座受压紧块作用形成永久的密封面，喷油器体下部与针阀体受紧帽压紧力作用实现永久密封面，通过上述两个永久密封面与针阀体与控制活塞形成的可控密封面可以在喷油器体内部形成一个大容量的高压油腔，满足大流量喷油的需求，同时取消了原结构上喷油嘴偶件的静态回油结构，可以实现喷油器总成的总回油量的减少。
1.本实用新型通过在电磁阀部件上部增加接线套管部件，能够实现主要喷油控制部件尺寸按现有尺寸加工，且便于在大型船用和发电用柴油机上的安装和布置，从而实现了喷油控制主要部件尺寸的小型化。解决了现有技术的大型船用及发电用柴油机的气门摇臂及弹簧等零部件尺寸较常规中小型柴油机明显增大，现有尺寸和结构的喷油器总成在大型柴油机上安装时存在压紧结构难以布置、需要增加喷油器体的长度以实现其在柴油机上的安装的问题。
2.本实用新型共轨喷油器由于采用了增加喷油器体内部储油容积、无喷油嘴偶件泄漏和高压密封垫泄漏通道的结构，即对现有技术的结构进行了喷油器体进回油通道结构、电磁阀与线束连接结构等方面的改进，在现有喷油器结构上进行了优化设计，大部分零部件可以借用现有产品，零件通用化程度高，尽量少设计新件，同时本实用新型喷油器中的零部件绝大部分可借用现有专机和设备进行加工，生产技改成本较低。
3.本实用新型喷油器采用了新型的喷油器体内部高压油腔结构设计，取消了喷油嘴偶件单油孔进油和高压密封圈的封油结构，无高压泄漏回油，在喷油器油量相同的情况下，可使泵供油量降低50％，大大降低了制造成本。
4.控制阀套上设有控制腔进油孔，控制阀上座上设有控制腔回油孔，控制腔进油孔孔径小于控制腔回油孔孔径，可以实现密封面打开后控制腔内的压力有效下降，控制活塞上下压力失衡后抬升，使针阀体与控制活塞密封锥面分离，通过针阀体上的喷孔将高压燃油喷射成雾状，便于在柴油机缸内的雾化燃烧。
5.当控制阀上座上部的密封面封闭时，控制腔内高压油只通过控制阀进油孔与高压油腔相通，控制腔内油压与高压油腔内相同。喷油器体与控制阀上座受压紧块作用形成永久的密封面，喷油器体下部与针阀体受紧帽压紧力作用实现永久密封面，通过上述两个永久密封面与针阀体与控制活塞形成的可控密封面可以在喷油器体内部形成一个大容量的高压油腔，满足大流量喷油的需求，同时取消了原结构上喷油嘴偶件的静态回油结构，从而实现喷油器总成的总回油量的减少。
6.喷油器体上设有进油孔Y6，共轨管内的高压燃油通过进油孔Y6流入高压油腔Y5内并在此储存，控制阀杆的下部铣有扁位BW，增加了喷油嘴偶件的进油流通面积和高压油腔内的储油量，保证大型柴油机对大油量的需求。通过取消现有技术中控制套筒上的高压密封圈封油和油嘴偶件单孔进油结构，实现喷油器的无高压泄漏回油功能，从而满足了大型柴油机对大喷油量的需求。
附图说明
图1为本实用新型共轨喷油器整体结构示意图；
图2为本实用新型共轨喷油器控制部分的局部放大图。
图3为本实用新型共轨喷油器喷油嘴偶件部分的局部放大图。
图4为本实用新型共轨喷油器控制腔回油孔开关控制部分的局部放大图。
结合图1、图2、图3、图4，图中，电磁阀转接线束1、电磁阀接线套管2、电磁阀弹簧垫3、电磁阀紧帽4、电磁阀部件5、电磁阀弹簧6、电磁阀芯7、电磁阀垫片8、衔铁9、衔铁回位弹簧10、衔铁调整垫片11、压紧块12、密封球座13、密封球14、控制阀上座15、控制阀套16、控制阀弹簧17、控制阀杆19、控制阀弹簧垫20、喷油器体21、油嘴紧帽22、定位销23、针阀体24。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释其实施方式。
结合图1、图2、图3和图4，本实用新型涉及一种船用及发电用的大流量少回油共轨喷油器，包括电磁阀转接线束1、电磁阀接线套管2、电磁阀紧帽4、喷油器部件、控制腔回油孔开关控制部分；控制腔回油孔开关控制部分包括电磁阀部件5，所述控制腔回油孔开关控制部分与喷油器部件的上部连接，电磁阀紧帽4与控制腔回油孔开关控制部分的电磁阀部件5连接，电磁阀接线套管2下部通过内螺纹连接到电磁阀紧帽4上部的外螺纹连接，所述电磁阀转接线束1一端连接电磁阀接线柱、另一端连接标准接插件。所述电磁阀部件5与喷油器部件的上端连接。电磁阀接线套管2通过螺纹连接接线套管，电磁阀转接线束置于接线套管内，接线套管外壁可根据发动机缸盖深度在适当位置设计成密封结构。
电磁阀紧帽4下部通过电磁阀部件5与喷油器部件上部连接，适应大尺寸柴油机缸盖安装的需求，同时电磁阀紧帽4外壁可以方便的与柴油机缸盖罩壳实现密封，从而实现喷油器电磁阀接插件引出气缸盖罩壳并与柴油机线束连接，便于线束的连接和拆卸。通过在电磁阀部件5上部增加电磁阀接线套管2，在保证控制部件零件小型化及喷油器借用现有部分零部件的基础上实现简化喷油器在大型船用及发电用柴油机上的安装连接。
所述喷油器部件包括控制阀套16、控制阀弹簧17、控制阀杆19、控制阀弹簧垫20、喷油器体21、油嘴紧帽22、定位销23、针阀体24等，控制阀弹簧17套装在控制阀杆19顶部的位置，控制阀弹簧17上端与控制阀套16下端配合、下端与固定在控制阀杆19上的控制阀弹簧垫20配合，针阀体24与喷油器体21通过定位销23定位，喷油器体21下部通过油嘴紧帽22与针阀体24连接。
所述控制阀杆19下部与针阀体24组成喷油嘴偶件，控制阀杆19下部的锥面与针阀体24下部的锥孔配合，喷油嘴偶件下部形成压力室Y7，压力室Y7内设有喷油孔，用于将流入压力室Y7的高压燃油雾化喷入发动机燃烧室内，该喷油孔加工在针阀体24的球头上；通过控制阀杆19下部的锥面与针阀体24下部的锥面之间的脱离与闭合，实现高压燃油进入压力室Y7的通道打开与关闭，从而实现高压燃油的喷射和停喷。
所述控制腔回油孔开关控制部分还包括电磁阀弹簧6、电磁阀弹簧垫3、电磁阀芯7、电磁阀垫片8、衔铁9，衔铁回位弹簧10、衔铁调整垫片11、压紧块12、密封球座13、密封球14、控制阀上座15，所述衔铁9、衔铁回位弹簧10、衔铁调整垫片11、压紧块12、密封球座13、密封球14、控制阀上座15设于喷油器体21的上腔体内，电磁阀弹簧6、电磁阀垫片8在衔铁9上部，电磁阀弹簧6套装在电磁阀芯7上，电磁阀弹簧6与电磁阀弹簧垫3配合，电磁阀芯7下部与衔铁9配合，衔铁9下部与衔铁调整垫片11配合，衔铁调整垫片11与压紧块12配合，压紧块12与控制阀上座15上部配合，控制阀上座15与喷油器体21及控制阀套16上部配合。
控制阀套16上设有径向的控制腔进油孔Y2和轴向的控制腔回油孔Y1，二者均为微孔；控制腔进油孔Y2孔径小于控制腔回油孔Y1；
喷油器体21上设有与柴油机气缸盖内的燃油回油道连通的外接回油孔Y4；
控制阀上座15的下部空腔内设有控制腔Y3和高压油腔Y5；
喷油器体21上设有进油孔Y6，共轨管内的高压燃油通过进油孔Y6流入高压油腔Y5内并在此储存，控制阀杆19的下部铣有扁位BW；
密封球14与控制阀上座15的上端面配合形成密封面LM1；
控制阀杆19下部与针阀体24的内控下部锥面间受控制阀杆弹簧17的预紧力压紧构成密封面LM2；
所述控制腔Y3通过控制阀上座15、控制阀套16、控制阀弹簧17、控制阀弹簧垫20、控制阀杆19、喷油器体21形成；所述高压油腔Y5通过控制阀上座15、针阀体24、油嘴紧帽22、定位销23、喷油器体21形成。
电磁阀部件置于喷油器体的上端，电磁阀紧帽将电磁阀部件固定在喷油器体上；在电磁阀弹簧力的作用下，电磁阀阀芯将密封球压在控制阀上座的密封锥面上，实现控制腔的封闭；电磁阀部件与喷油器体之间装有一个电磁阀垫片，通过调整电磁阀垫片的厚度来调整电磁阀部件与衔铁之间的气隙值，从而调整电磁阀部件通电后对衔铁产生的电磁吸力；电磁阀弹簧上部设有调整垫片，用来调整电磁阀弹簧的预紧力；电磁阀部件通电时，电磁吸力大于弹簧力，控制腔打开；电磁阀部件断电时，在弹簧力的作用下，控制腔关闭；即电磁阀部件的通电和断电决定着控制腔的开启和关闭。
控制阀套在控制阀弹簧的作用下持续地压在控制阀上座的下端面上，控制阀杆上部与控制阀套组成偶件，控制阀上座、控制阀套与控制阀杆形成一个密闭的控制腔；控制阀杆下部与针阀体组成喷油嘴偶件，作为喷油控制部件；控制阀套上设有控制腔进油孔，控制阀上座上设有控制腔回油孔，控制腔进油孔孔径小于控制腔回油孔孔径，可以实现密封面打开后控制腔内的压力有效下降，控制活塞上下压力失衡后抬升，使针阀体与控制活塞密封锥面分离，通过针阀体上的喷孔将高压燃油喷射成雾状，便于在柴油机缸内的雾化燃烧。
当控制阀上座上部的密封面封闭时，控制腔内高压油只通过控制阀进油孔与高压油腔相通，控制腔内油压与高压油腔内相同。喷油器体与控制阀上座受压紧块作用形成永久的密封面，喷油器体下部与针阀体受紧帽压紧力作用实现永久密封面，通过上述两个永久密封面与针阀体与控制活塞形成的可控密封面可以在喷油器体内部形成一个大容量的高压油腔，满足大流量喷油的需求，同时取消了原结构上喷油嘴偶件的静态回油结构，可以实现喷油器总成的总回油量的减少。
电磁阀部件5不通电，在电磁阀弹簧6的弹簧力作用下电磁阀芯7将衔铁9下压，带动密封球座13和密封球14向下运动，并压在控制阀上座15的上端面上，形成密封面LM1，使控制腔回油孔Y1封闭。电磁阀部件5通电后产生电磁力，电磁阀芯7克服电磁阀弹簧6向下的弹簧力后带动衔铁上移，带动密封球座13和密封球14上移，密封球14与控制阀上座15构成的密封面LM1被打开，控制腔回油孔Y1的回油通道打开，控制腔开始泄压。其中的电磁阀垫片8、衔铁回位弹簧10、衔铁调整垫片11等的作用为调整电磁阀与衔铁间的气隙及衔铁回位辅助等。
使控制阀上座15的下端面与喷油器体21的密封面间形成永久密封面A，
喷油器体21下端面与针阀体24的上端面间紧密压紧形成永久密封面B。
控制阀套16的上部持续压在控制阀上座15的下平面上，形成一个永久的密封面C。
控制阀杆19与控制阀套16为通过精密加工形成偶件配合D。
具体说明如下：控制阀上座15的下端面与喷油器体21的密封面间设有压紧块12，压紧块12通过螺纹拧紧，使控制阀上座15的下端面与喷油器体21的密封面间形成永久密封面A，从而将喷油器体21的内腔分隔出上部低压腔和下部高压腔两个区域。控制阀上座15上设有微小孔径的控制腔回油孔Y1，通过密封球14与控制阀上座15的密封座面压紧后形成的密封环带组成对控制腔燃油的密封面LM1。油嘴紧帽22通过螺纹拧紧产生的压力使喷油器体21下端面与针阀体24的上端面间紧密压紧形成永久密封面B。控制阀杆19下部与针阀体24的内控下部锥面间受控制阀杆弹簧17的预紧力压紧构成密封面LM2。前述的永久密封面A和密封面B及受控密封面LM1、LM2的共同作用，在喷油器体21、控制阀上座15、针阀体24间构成一个大容积的高压油腔Y5。
喷油器体21上设有进油孔Y6，共轨管内的高压燃油通过进油孔Y6流入高压油腔Y5内并在此储存，控制阀杆19的下部铣有扁位BW，增加了喷油嘴偶件的进油流通面积和高压油腔内的储油量，保证大型柴油机对大油量的需求。通过取消现有方案中控制套筒上的高压密封圈封油和油嘴偶件单孔进油结构，实现喷油器的无高压泄漏回油功能，从而满足了大型柴油机对大喷油量的需求。
控制阀弹簧17套装在控制阀杆19上，控制阀弹簧17下部装有一个控制阀弹簧垫片20，用于调整控制阀弹簧的预紧力；控制阀弹簧17上端与控制阀套16下端配合，控制阀弹簧17的弹力作用使控制阀套16的上部持续压在控制阀上座15的下平面上，形成一个永久的密封面C；控制阀杆19与控制阀套16为通过精密加工形成偶件配合D，通过密封面C和偶件配合D的密封使控制阀上座15、控制阀套16和控制阀杆19三者间组合成一个控制腔Y3，实现对控制阀杆的控制。
控制腔回油孔Y1受前述的密封面LM1控制与控制阀上座15上部的低压油腔相通；控制腔进油孔Y2与高压油腔Y5相通，用于向控制腔Y3内流入高压燃油；控制腔进油孔Y2孔径小于控制腔回油孔Y1。当电磁阀部件5通电吸合衔铁9打开控制阀上座15上部的低压腔密封通道后，回油量大于控制腔进油孔Y2的进油量，控制腔Y3内燃油压力持续下降，控制阀杆19下部压力高于上部压力后，控制阀杆19在压差作用下抬升，控制阀杆19与针阀体24形成的密封面LM2打开，高压燃油流入喷油嘴偶件下部的压力室Y7，并通过针阀体24上的喷孔以雾状喷入柴油机燃烧室燃烧做功。控制阀上座15上部的密封面LM1打开后，控制腔Y3内的高压燃油通过控制腔回油孔Y1流入上部的低压腔内，通过喷油器体21上的外接回油孔Y4流入柴油机气缸盖内的燃油回油道内，保证了喷油器上部低压腔的持续低压。
虽然本说明书已示出和描述了本实用新型实施例，对本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和精神下对这些实施例进行变化、修改、替换和变型，都属于本实用新型所述权利要求保护范围之内。
