[发明专利]一种电磁泵

说明书

技术领域

本发明属于液体计量技术领域，尤其是与发动机有关的液体喷射计量技术，具体涉及发动机燃油喷射装置，发动机尾气净化氧化氮选择性催化还原（SCR）系统，以及柴油发动机尾气颗粒物过滤收集（DPF）的燃油喷射再生系统。

背景技术

液体定量供应技术，或者称之为液体计量技术是现代工业离不开的基础性技术，被广泛应用于化工、医疗、机械尤其是动力机械等领域。

发动机是一种典型的动力机械。动力机械涉及汽车、摩托车、航空器、通用发动机以及工程机械等非道路动力等领域。燃料的定量供应和排放污染物的处理是动力机械两个重要的课题，它们皆与液体的计量喷射技术相关。

在发动机领域，与液体喷射计量相关的具体技术包括但不限于：发动机电子燃油喷射系统，包括缸内直喷(GDI)和缸外喷射(MPI)，发动机尾气净化氧化氮选择性催化还原（SCR）尿素水溶液喷射系统，柴油机尾气排放颗粒物过滤(DPF)再生喷射系统。

上述与发动机相关的喷射计量技术可分为三种不同的类型：嘴端控制，泵端控制和嘴-泵混合控制。其中，嘴端控制已经被广泛应用于燃油进气口喷射系统，嘴-泵混合控制已经被广泛应用于燃油缸内直喷系统，泵端控制被应用于缸内燃油直喷、单缸汽油机燃油喷射和SCR系统等。嘴端控制的概念应用最为广泛，汽车领域通常称之为共轨系统（COMMON-RAIL），包括汽油共轨和柴油高压共轨等。

现有技术所采用的液体泵由于技术或者成本的限制难以做到结构统一。用量最大的汽油低压燃油泵不能够处理导电介质，如尿素水溶液等，因此不可以将燃油嘴端控制系统直接应用于SCR喷射系统。解决同时能够计量导电和非导电液体的最佳技术方案是泵端或者泵-嘴混合控制技术，这两者都需要具有定量供应能力的液体泵装置。

在现有的技术中，采用螺线管装置驱动的液体计量泵多数采用电枢-柱塞一体结构，即柱塞和电枢始终保持同步运动，而柱塞套固定静止不变。这个结构的最大的问题在于电枢与柱塞的截面尺寸和形状存在较大差异，摩擦副比较难以布置，往往是滑动接触面积大导致机械效率低和故障率高等问题。另外，电枢和柱塞也不得不沿轴线前后布置，占据较大的空间，相关的阀也难以布置，在某些情况下应用困难。这些问题，不仅仅影响应用，更重要的是影响电磁泵的工作频率，重复精度和耐久性等。

发明内容

本发明针对上述问题，之目的在于提供一种结构更为合理的结构，以优化泵体机构、提高工作频率，提高重复精度和耐久性等。

本发明之目的通过以下技术方案实现：一种电磁泵，包括一个螺线管装置，一个柱塞，一个在柱塞上滑动的套筒，套筒包括进液道，柱塞包括出液道，出液道包括出液单向阀，柱塞与套筒配合形成压送容积，套筒在螺线管装置和回位弹簧的驱动下往复运动，导致压送容积大小的交替变化，并同时导致液体从进液道进入压送容积从出液道输出。

套筒一方面作为泵组件与柱塞配合压送液体，另一方面作为电枢与螺线管装置组合形成电磁力。套筒包括一个中孔，中孔的一部分与柱塞密切配合，剩余部分形成压送容积。套筒包含软磁材料，形成中孔的壁面可以由耐磨材料构成。

螺线管装置包括线圈和磁轭，其中磁轭回路中包括磁隙，套筒的前端面位于磁隙附近，当线圈通电时，套筒在电磁力的作用下沿柱塞向前滑动，通电结束后，套筒在回位弹簧力的作用下开始回位，套筒的回位受泵端的限制，套筒遇到泵端时，则到达初始位置。

出液单向阀包括出液单向阀件，出液单向阀座和出液单向阀弹簧 。出液单向阀件可以是一个球体，出液道之壁面包括出液单向阀座，可以是一个环形锥面。出液单向阀件在出液单向阀弹簧力的作用下贴靠出液单向阀座面，出液单向阀处于关闭状态，出液单向阀件克服出液单向阀弹簧力离开出液单向阀座面时，出液单向阀处于开启状态。

关于液体吸入与压送机制，一种简洁的方案是将进液道布置在套筒的侧壁上，进液道可以是一个或者多个穿过套筒侧壁的圆孔，由套筒的位置控制进液道与压送容积的连通与关闭。套筒回位运动到接近泵端的一定距离后，进液道与压送容积连通，液体在压差的作用下进入压送容积，当套筒在电磁力的作用下离开泵端前行一定距离后，进液道被柱塞表面遮挡，液体压送过程开始。