一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統及噴射方法技術方案

一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統及噴射方法，由電控脈沖液壓泵部分和氣體噴射計量閥組成，電控脈沖液壓泵部分由動力凸輪、殼體、液壓柱塞偶件、電磁閥、電控指令單元組成，殼體中具有三通油路，且在兩個支油路中分別安裝液壓柱塞偶件和電磁閥，另外一支油路作為液壓驅動力源連接到氣體噴射計量閥并利用液壓作用驅動氣體噴射計量閥閥芯的啟閉動作，液壓柱塞偶件向三通油路中輸出液壓動力；電控指令單元的輸出端子與電磁閥電連接。該發(fā)明專利技術利用電控液壓泵的高功率密度和液壓驅動氣閥的快速響應性，借助電控調節(jié)技術實現大流量、高速率氣體噴射系統，電控液控精確配合。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及氣體噴射
，具體的說是。
技術介紹
氣體定量噴射閥具有重大應用價值。但是由于氣體的密度較低，噴射流量較大時需要的閥門的關聯尺寸、質量慣性也較大；同時定量噴射閥的響應時間特性也是關鍵的性能指標之一。然而運動慣性和時間響應是互相制約的固有特征，特別是較大的氣體工作壓力會對計量閥開閉運動產生阻礙作用，由此形成了技術難點。例如重型內燃機采用氣體燃料時，需要噴射閥具有較大的燃料供給量(可達到每循環(huán)200毫克以上)，同時需要噴射閥具有極快的開啟和關閉響應時間(適應每分鐘2000轉以上的工況)。一般采用電磁驅動的高速電磁氣體噴射閥僅能適應較小的流量要求和較低的氣體壓力條件，無法滿足較大流量和較高壓力要求下的高速定量噴射。
技術實現思路
本專利技術提出基于液壓原理的電控脈沖泵一氣閥形式的高速噴射、大計量范圍的電控氣體噴射系統及噴射方法，目的是解決上述技術難點。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案為:一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統，由電控脈沖液壓泵部分和氣體噴射計量閥組成，其特征在于，所述氣體噴射計量閥在電控脈沖液壓泵部分的驅動下進行噴射動作；電控脈沖液壓泵部分由動力凸輪、殼體、液壓柱塞偶件、電磁閥、電控指令單元組成，所述殼體中具有三通油路，且在兩個支油路中分別安裝液壓柱塞偶件和電磁閥，另外一支油路作為液壓驅動力源連接到氣體噴射計量閥并利用液壓作用驅動氣體噴射計量閥閥芯的啟閉動作，所述液壓柱塞偶件在動力凸輪的驅動下按照時間一定量規(guī)律向三通油路中輸出液壓動力；電控指令單元的輸出端子與電磁閥電連接并通過電磁閥調節(jié)前述液壓規(guī)律控制氣體噴射計量閥的啟閉，以便控制氣體噴射計量閥的啟閉時間和開啟程度，激勵所述電磁閥對應氣體噴射計量閥關閉，二者同步動作。氣體噴射計量閥由閥體、液壓驅動部件、計量閥芯、復位裝置、氣體入口流道和氣體噴射口流道組成，所述計量閥芯、閥體與氣體入口流道和氣體噴射口流道配合構成氣體噴射節(jié)制環(huán)節(jié)，且在計量閥芯和閥體之間設有復位裝置；所述液壓驅動部件與計量閥芯直接相連且受控于電控液壓脈沖泵部分的液壓驅動。所述的氣體噴射計量閥和電控脈沖液壓泵部分為一體式。所述的氣體噴射計量閥和電控脈沖液壓泵部分通過液壓管相連。 所述動力凸輪具有與定時、定量液壓要求相匹配的凸輪型線，在過程中將原始輸入動力和定時定量參數轉化為液壓作用。所述的復位裝置為彈簧。所述的計量閥芯是滑閥或者錐閥。所述液壓驅動部件所在閥體處設有溢流方式的位移限制機構以約束計量閥芯的開啟最大極限。一種基于液壓原理的電控氣體噴射方法，其特征是，常態(tài)下電磁閥處于開啟溢流狀態(tài)，計量閥芯處于關閉狀態(tài)；并通過電磁閥調節(jié)液壓作用，控制計量閥芯啟閉的時刻和開啟的程度，包括如下步驟，步驟一，動力凸輪旋轉，在動力凸輪的作用下，液壓柱塞偶件前進壓縮油路中的液壓油；步驟二，在液壓柱塞偶件前行壓縮液壓油行程過程中，電控指令單元控制電磁閥關閉溢流，液壓作用驅動氣體噴射計量閥閥芯瞬間打開；步驟三，計量閥芯保持打開狀態(tài)，氣體沿著氣體入口流道通過打開的計量閥芯進入氣體噴射出口流道進行噴射；步驟四，達到預計噴射量或者噴射時間，電控指令單元控制電磁閥開啟溢流，三通油路中的液壓作用撤銷，計量閥芯在復位裝置的作用下恢復到關閉狀態(tài)，完成一次噴射。本專利技術的有益效果是借助電控脈沖液壓泵的高功率密度和液壓驅動氣閥的快速響應性，利用電控調節(jié)技術使得氣體計量噴射從閥芯開啟至關閉的過程受控，靈活而精確地調節(jié)噴射定時參數和定量參數。即通過電控與液控技術的精確配合，實現大流量、高速率氣體噴射系統。附圖說明圖1-1為實施例一的噴射系統的裝置圖(噴射狀態(tài))；圖1-2為實施例一的噴射系統的裝置圖(停噴瞬間)；圖2為實施例二的噴射系統的裝置圖；圖3為噴射系統原理框圖；圖4為電控液壓氣體噴射系統控制特性。圖中10電控指令單元，11殼體，12液壓柱塞偶件，13電磁閥，14三通油路，15動力凸輪，21閥體，22液壓驅動部件，23計量閥芯，24復位裝置，25氣體入口流道，26氣體噴射口流道，3液壓管。具體實施例方式結合實現技術路線進一步說明該專利技術的原理。如附圖1-1、圖1-2、圖3所不,一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統，由電控液壓脈沖泵部分和氣體噴射計量閥組成，氣體噴射計量閥在電控液壓脈沖泵部分的驅動下進行噴射動作，原理如下電控脈沖泵部分也可以是電控柱塞泵、電控分配泵等形式，產生符合預期要求的液壓作用，借助電控調節(jié)技術，使得單次氣體計量噴射從計量閥芯開始開啟至完全關閉的過程受控，實現靈活而精確地噴射定時參數和定量參數調節(jié)。電控脈沖液壓泵部分由殼體11、液壓柱塞偶件12、電磁閥13、電控指令單元10、動力凸輪15組成，殼體中具有三通油路14，且在兩個支油路中分別安裝液壓柱塞偶件12和電磁閥13，另外一支油路作為液壓驅動力源連接到氣體噴射計量閥。動力凸輪15具有與噴射定時定量要求相匹配的凸輪型線，具體輪廓可以根據需要進行設計。凸輪機構15在規(guī)定的角度相位和時間區(qū)間內作用于液壓柱塞偶件12，其往復運動中從油箱取得一定數量的液壓油并壓縮輸出至三通油路14。電控指令單元10的輸出端子與電磁閥13電氣連接并通過電磁閥13調節(jié)氣體噴射計量閥的啟閉時間，通過電磁閥13的啟閉來在時間軸上截取三通油路14內部產生液壓作用的時間段，并作用于氣體噴射計量閥。如圖1-1所示，氣體噴射計量閥和電控脈沖液壓泵部分集成為一個部件，由閥體21、液壓驅動部件22、計量閥芯23、復位裝置24、氣體入口流道25和氣體噴射口流道26組成，計量閥芯23是滑閥或者錐閥。計量閥芯、閥體與氣體入口流道和氣體噴射口流道配合構成氣體噴射節(jié)制環(huán)節(jié)，且在計量閥芯和閥體之間設有復位裝置24，復位裝置為壓縮彈簧。液壓驅動部件22與計量閥芯23為一體結構且受控于電控脈沖液壓泵部分的液壓驅動力，也就是說電控脈沖液壓泵部分三通油路產生的液壓力通過液壓驅動部件22作用于計量閥芯23，迫使計量閥芯開啟和關閉。該噴射方法常態(tài)為計量閥芯處于關閉狀態(tài)，對應地，常態(tài)下電磁閥處于開啟狀態(tài)，動力凸輪處于非工作曲線狀態(tài)；包括如下步驟，步驟一，動力凸輪驅動液壓柱塞偶件開始壓縮進入油路中的液壓油，此時由于電磁閥處于開啟狀態(tài)，液壓油通過電磁閥返回到油箱而不能建立液壓驅動作用。電控液壓氣體噴射系統控制特性如附圖4所示，動力凸輪具有快速打開的特性。較小的開度指令，對應較小的液壓作用持續(xù)期。步驟二，在液壓柱塞偶件前進壓縮液壓油行程過程中，電控指令單元的“噴射開始指令”使電磁閥關閉至油箱的溢流，從而使液壓作用建立并輸出至液壓驅動部件，以使得氣體噴射計量閥產生受控的直線運動；因電磁閥對液壓作用油量的調節(jié)作用使得計量閥芯開啟時刻受控。步驟三，計量閥芯成打開狀態(tài)，燃氣氣體沿著氣體入口流道通過打開的計量閥芯進入氣體噴射出口流道噴射；電控液壓氣體噴射系統控制特性如附圖4所示，具有時間調節(jié)特性，在較大的開度調節(jié)范圍內，氣體噴射量主要靠噴射持續(xù)時間調節(jié)。液壓驅動部件并在凸輪機構以及液壓位移極限的配合下保持計量閥芯打開。計量閥芯開啟過程形成的位移引起復位裝置彈性變形并蓄積變形能量。步驟四，在氣體噴射計量閥保持開啟的過程中，當電控指令單元向電磁閥發(fā)出“噴射結束指令”時，電磁閥打開液壓油至油箱的溢流并結束對液壓驅動部件的作用，復本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統，由電控脈沖液壓泵部分和氣體噴射計量閥組成，其特征在于，所述氣體噴射計量閥在電控脈沖液壓泵部分的驅動下進行噴射動作；電控脈沖液壓泵部分由動力凸輪、殼體、液壓柱塞偶件、電磁閥、電控指令單元組成，所述殼體中具有三通油路，且在兩個支油路中分別安裝液壓柱塞偶件和電磁閥，另外一支油路作為液壓驅動力源連接到氣體噴射計量閥并利用液壓作用驅動氣體噴射計量閥閥芯的啟閉動作，所述液壓柱塞偶件在動力凸輪的驅動下按照時間??定量規(guī)律向三通油路中輸出液壓動力；電控指令單元的輸出端子與電磁閥電連接并通過電磁閥調節(jié)前述液壓規(guī)律控制氣體噴射計量閥的啟閉。

【技術特征摘要】
1.一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統，由電控脈沖液壓泵部分和氣體噴射計量閥組成，其特征在于，所述氣體噴射計量閥在電控脈沖液壓泵部分的驅動下進行噴射動作； 電控脈沖液壓泵部分由動力凸輪、殼體、液壓柱塞偶件、電磁閥、電控指令單元組成，所述殼體中具有三通油路，且在兩個支油路中分別安裝液壓柱塞偶件和電磁閥，另外一支油路作為液壓驅動力源連接到氣體噴射計量閥并利用液壓作用驅動氣體噴射計量閥閥芯的啟閉動作，所述液壓柱塞偶件在動力凸輪的驅動下按照時間--定量規(guī)律向三通油路中輸出液壓動力；電控指令單元的輸出端子與電磁閥電連接并通過電磁閥調節(jié)前述液壓規(guī)律控制氣體噴射計量閥的啟閉。2.根據權利要求1所述的一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統，其特征是，所述氣體噴射計量閥由閥體、液壓驅動部件、計量閥芯、復位裝置、氣體入口流道和氣體噴射口流道組成，所述計量閥芯、閥體與氣體入口流道和氣體噴射口流道配合構成氣體噴射節(jié)制環(huán)節(jié)，且在計量閥芯和閥體之間設有復位裝置；所述液壓驅動部件與計量閥芯直接相連且受控于電控液壓脈沖泵部分的液壓驅動。3.根據權利要求1或2所述的一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統，其特征是，所述的氣體噴射計量閥和電控脈沖液壓泵部分為一體式。4.根據權利要求1或2所述的一種基于液壓原理的電控氣體噴射系統，其特征是，所述的氣體噴射計量閥和電控...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李澎，孫軍，李慧君，王秀強，陳洪海，趙承龍，
申請(專利權)人：濟南威度電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：