一种机械式组合针阀偶件的制作方法

1.本发明涉及内燃机针阀偶件技术领域，具体是一种机械式组合针阀偶件。


背景技术：

2.目前，随着低碳燃料的推广，内燃机上针阀偶件的使用环境变得更趋恶劣，对针阀偶件提出的要求也日益严苛。一方面针阀偶件的可靠性要求日益增高，对材料的性能提出了更多更高的要求，例如：要求耐高温、耐腐蚀，同时要抗冲击，同时还需要自润滑性好且耐磨性好，另一方面低碳燃料的挥发逸散特性对针阀偶件的泄漏提出了更高的要求，例如要实现针阀偶件间隙的零泄漏。
3.传统喷射系统的针阀偶件，需要同时兼顾上述要求，所以无法在各方面做到最好，这也限制了产品的可靠性。


技术实现要素：

4.本发明意在提供一种机械式组合针阀偶件，以提高针阀偶件的耐磨性和使用寿命。
5.为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种机械式组合针阀偶件，包括针阀、冷却套、支撑圈和导向套，所述支撑圈安装在冷却套内，所述支撑圈下部和冷却套之间形成冷却环腔，所述支撑圈外侧设有若干与冷却环腔连通的冷却油凹槽，所述支撑圈中部设有两级中孔，所述导向套安装在支撑圈大一级中孔内，所述针阀安装在导向套内，且所述针阀下部滑动连接在支撑圈小一级中孔内，所述导向套底部与支撑圈之间形成燃料室，所述导向套外侧设有若干与燃料室连通的燃料凹槽。
6.进一步，所述导向套内侧设有密封环槽，且所述导向套和支撑圈上设有密封油接通孔，所述支撑圈上的密封油接通孔与支撑圈外侧的冷却油凹槽连通。
7.进一步，所述燃料凹槽均匀分布在导向套的外侧面，所述冷却油凹槽均匀分布在支撑圈外侧面。
8.进一步，所述支撑圈上端面设有两个半环形的冷却油接通槽，两个所述冷却油接通槽分别与支撑圈外侧半数的冷却油凹槽连通。
9.进一步，所述支撑圈上端面设有环形的燃料接通槽，所述燃料接通槽与导向套外侧的燃料凹槽连通。
10.进一步，所述冷却套采用耐高温耐腐蚀的材料，所述支撑圈采用抗冲击的材料，所述导向圈采用自润滑性好且耐磨性好的材料。
11.进一步，所述支撑圈通过冷装方式过盈装配在冷却套内，所述支撑圈下部冷却环腔处与冷却套底部焊接密封。
12.进一步，所述导向套通过冷装方式过盈装配在支撑圈内。
13.本方案的有益效果：(1)本方案中针阀偶件为组合式针阀偶件，包含冷却套、支撑圈、导向套三层，冷却套在最外层，主要接触高温燃气和燃气的腐蚀；支撑圈在中间，主要承
受针阀的冲击作用和支撑作用；导向套在最里层，与针阀外圆导向面接触，控制针阀起导向作用，所以冷却套需要选用耐高温、耐腐蚀的材料，支撑圈需要选用抗冲击的材料，导向套需要选用润滑性好且耐磨性好的材料，通过三层组合式结构，可以最大程度的提升针阀体的耐高温、耐腐蚀、抗冲击、耐磨润滑等特性，最大限度的提升产品的可靠性。
14.(2)在支撑圈外圆设置若干冷却油凹槽，与冷却套形成了冷却油循环通道，在导向套外圆设置若干燃料凹槽，与支撑圈形成了燃料通道，使该针阀偶件无需额外加工冷却油油孔与燃料孔等，无钻孔工艺，确保各零部件结构简单，加工工艺保障性更高，零部件结构强度更高。
15.(3)导向套外圆上的燃料凹槽均匀分布在导向套的外圆面上，使的针阀偶件在高压区各个方向受力均匀，变形量均匀，在使用过程中各个方面磨损量也均匀，该结构可以极大的提升针阀偶件的可靠性和使用寿命。
16.(4)支撑圈外圆上的冷却油凹槽均匀分布在支撑圈外圆面上，使得冷却油均匀分布在针阀体四周，冷却油与针阀体接触面大大提升，换热效率提升，极大的提升了对针阀偶件的冷却效果。
17.(5)导向套与支撑圈上设置的密封环槽和密封油接通孔，可以在针阀偶件间隙处建立一道稳定有效的密封油带，确保在使用甲醇或氨等燃料时，不会通过偶件间隙产生泄漏，造成燃料逸散，该结构可以实现机械式针阀偶件燃料的零泄漏。
附图说明
18.图1为本发明实施例的整体结构示意图；
19.图2为本发明实施例的俯视图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.说明书附图中的附图标记包括：针阀1、冷却套2、支撑圈3、导向套4、冷却环腔5、冷却油凹槽6、冷却油接通槽7、燃料室8、燃料凹槽9、燃料接通槽10、密封环槽11、密封油接通孔12。
22.实施例
23.基本如附图1、图2所示：一种机械式组合针阀偶件，包括针阀1、冷却套2、支撑圈3和导向套4，支撑圈3通过冷装方式过盈装配在冷却套2内，支撑圈3下部和冷却套2之间形成冷却环腔5，支撑圈3下部冷却环腔5处与冷却套2底部焊接密封，支撑圈3外侧均匀设有若干与冷却环腔5连通的冷却油凹槽6，支撑圈3上端面设有两个半环形的冷却油接通槽7，两个冷却油接通槽7分别与支撑圈3外侧半数的冷却油凹槽6连通。支撑圈3中部设有两级中孔，导向套4通过冷装方式过盈装配在支撑圈3大一级中孔内，针阀1滑动连接在导向套4内，且针阀1下部滑动连接在支撑圈3小一级中孔内，导向套4底部与支撑圈3之间形成燃料室8，导向套4外侧均匀设有若干与燃料室8连通的燃料凹槽9，支撑圈3上端面设有环形的燃料接通
槽10，燃料接通槽10与导向套4外侧的燃料凹槽9连通。导向套4内侧设有密封环槽11，且导向套4和支撑圈3上设有密封油接通孔12，支撑圈3上的密封油接通孔12与支撑圈3外侧的冷却油凹槽6连通。
24.冷却套2采用耐高温耐腐蚀的材料，例如inconel625合金，支撑圈3采用抗冲击的材料，例如18crni8，导向圈采用自润滑性好且耐磨性好的材料，例如铜合金。
25.具体实施过程如下：操作时，将冷却油从一个冷却油接通槽7通入，流入相应一半的冷却油凹槽6，并经过冷却环腔5和另一半的冷却油凹槽6从另一冷却油接通槽7流出，冷却油在流经针阀1偶件时，可以最大限度的增加与针阀1偶件的接触面积，并且能均匀的接触针阀1偶件，大大提升了针阀1偶件的冷却效率，防止针阀1偶件积碳，提高针阀1偶件的使用寿命和可靠性。
26.将燃料通入燃料接通槽10，并经过燃料凹槽9流入燃料室8，流入针阀1偶件头部实现喷射供油，燃料在流入针阀1偶件时均匀分布，确保高压燃料对针阀1偶件的作用均匀分布在四周，使偶件在工作时变形量均匀分布，避免了局部变形较大的现象；同时，经由针阀1偶件间隙泄漏的燃料沿着针阀1偶件的间隙流入密封环槽11，并被密封油接通孔12中的冷却油带走，防止燃料沿着针阀1偶件间隙泄漏出去，大大增加了产品的安全性。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种机械式组合针阀偶件，其特征在于：包括针阀、冷却套、支撑圈和导向套，所述支撑圈安装在冷却套内，所述支撑圈下部和冷却套之间形成冷却环腔，所述支撑圈外侧设有若干与冷却环腔连通的冷却油凹槽，所述支撑圈中部设有两级中孔，所述导向套安装在支撑圈大一级中孔内，所述针阀安装在导向套内，且所述针阀下部滑动连接在支撑圈小一级中孔内，所述导向套底部与支撑圈之间形成燃料室，所述导向套外侧设有若干与燃料室连通的燃料凹槽。2.根据权利要求1所述的一种机械式组合针阀偶件，其特征在于：所述导向套内侧设有密封环槽，且所述导向套和支撑圈上设有密封油接通孔，所述支撑圈上的密封油接通孔与支撑圈外侧的冷却油凹槽连通。3.根据权利要求2所述的一种机械式组合针阀偶件，其特征在于：所述燃料凹槽均匀分布在导向套的外侧面，所述冷却油凹槽均匀分布在支撑圈外侧面。4.根据权利要求3所述的一种机械式组合针阀偶件，其特征在于：所述支撑圈上端面设有两个半环形的冷却油接通槽，两个所述冷却油接通槽分别与支撑圈外侧半数的冷却油凹槽连通。5.根据权利要求4所述的一种机械式组合针阀偶件，其特征在于：所述支撑圈上端面设有环形的燃料接通槽，所述燃料接通槽与导向套外侧的燃料凹槽连通。6.根据权利要求1所述的一种机械式组合针阀偶件，其特征在于：所述冷却套采用耐高温耐腐蚀的材料，所述支撑圈采用抗冲击的材料，所述导向圈采用自润滑性好且耐磨性好的材料。7.根据权利要求6所述的一种机械式组合针阀偶件，其特征在于：所述支撑圈通过冷装方式过盈装配在冷却套内，所述支撑圈下部冷却环腔处与冷却套底部焊接密封。8.根据权利要求7所述的一种机械式组合针阀偶件，其特征在于：所述导向套通过冷装方式过盈装配在支撑圈内。

技术总结
本专利涉及内燃机针阀偶件技术领域，具体是一种机械式组合针阀偶件，包括针阀、冷却套、支撑圈和导向套，所述支撑圈下部和冷却套之间形成冷却环腔，所述支撑圈外侧设有若干与冷却环腔连通的冷却油凹槽，所述导向套底部与支撑圈之间形成燃料室，所述导向套外侧设有若干与燃料室连通的燃料凹槽。在支撑圈外圆设置若干冷却油凹槽，与冷却套形成了冷却油循环通道，在导向套外圆设置若干燃料凹槽，与支撑圈形成了燃料通道，使该针阀偶件无需额外加工冷却油油孔与燃料孔等，无钻孔工艺，确保各零部件结构简单，加工工艺保障性更高，零部件结构强度更高。更高。更高。


技术研发人员：王春文 彭琦 扈爽 田梦江 黄威 徐伟 熊博熠 罗小华
受保护的技术使用者：重庆红江机械有限责任公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/12