[发明专利]具有改进的衔铁装置的电控高压喷油器

说明书

技术领域

本发明涉及电控高压喷油器，尤其涉及用于航空重油活塞发动机的具有改进的衔铁装置的电控高压喷油器。

背景技术

航空重油活塞发动机是未来航空的重要动力，尤其是通用航空和无人机的主要动力，是当今世界先进的航空发动机技术，具有良好的动力性、经济性、排放性、安全可靠性和健康特性。

电控高压燃油喷射系统是航空重油活塞发动机用于实现重油时间压力控制式喷射，优化燃烧与热力循环，获得良好动力性、经济性、舒适性和排放性指标的重要技术。电控高压喷油系统的燃油喷射压力通常大于20MPa，目前较先进的技术水平可达到180MPa～200MPa。其中，用于航空重油活塞发动机的高压燃油喷射系统的燃油喷射压力通常超过180MPa。燃油喷射压力越高，对电控高压燃油喷射系统的结构强度、部件精度、安装精度、密封性能、运动稳定性与精确性等的要求也越高。电控高压燃油喷射系统通常包括全权限发动机数字式电子控制器(FADEC)、电控高压油泵、蓄压器、电控高压喷油器这四个主要部分。

电控高压喷油器的功能是接受FADEC的指令，将容纳高压燃料的蓄压器中的燃料，定时、定量以给定的喷油规律，喷射到航空重油活塞发动机的汽缸中。目前，理论与实践表明可靠的电磁控制式高压喷油器，接受FADEC信号并放大，产生的电磁力与弹簧力等耦合，控制高速电磁阀的运动行程，再经液力放大控制针阀行程，控制针阀的开闭时刻与时长，实现给定的喷油规律。

实现上述功能的电控高压喷油器主要由如下的三部分构成：高速电磁阀装置，其包括高速电磁铁、衔铁驱动弹簧和衔铁装置；液力控制阀装置，其包括控制阀、控制活塞、启闭元件和密封装置；以及喷油针阀偶件。其中，衔铁装置包括衔铁、衔铁轴、衔铁轴导向、衔铁行程调整部件。

高压喷油器实现上述功能的过程如下：当FADEC对电磁铁通电时，产生的磁力克服衔铁驱动弹簧力吸合上行，衔铁迫使衔铁轴带动启闭元件打开压力控制室的泄压节流孔，使得作用在构成压力控制室活动端的控制活塞头部的液压小于喷射针阀上的燃料背压时，控制活塞联同喷射针阀上行打开喷孔喷出燃料；反之，对电磁铁断电消磁后，衔铁驱动弹簧力推动衔铁轴，强迫启闭元件关闭压力控制室的泄压节流孔，压力控制室进油节流孔不断充量至作用在控制活塞头部的液压大于喷射针阀上的燃料背压时，控制活塞迫使喷射针阀下行关闭喷孔，停止喷射。

在上述过程中，衔铁的运动规律直接关系到电控高压喷油器的喷射规律，其稳定性与一致性是影响喷射离散性的关键，而稳定的衔铁驱动弹簧力对衔铁的运动规律有关键的作用。在传统技术中，衔铁驱动弹簧不与衔铁装置一起进行装配、检测和调整，因此，衔铁驱动弹簧的初始位置(初始压缩量)易受衔铁装置的生产精度误差和装配误差影响；同时，衔铁驱动弹簧在运动过程中易受衔铁的不稳定运动等因素影响，导致不稳定的弹簧力，进而影响喷射离散性。

发明内容

基于上述现有技术缺陷，本发明的发明目的在于提供一种能够保证衔铁驱动弹簧的初始位置的精确性以及能够保证衔铁驱动弹簧力的稳定性的电控高压喷油器，其改善了电控高压喷油器的喷射离散性。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。

本发明提供了一种如下的电控高压喷油器，所述电控高压喷油器包括：衔铁；衔铁轴，所述衔铁轴与所述衔铁形成为一体；衔铁导向套，所述衔铁导向套设置有衔铁导向孔和弹簧安装孔；衔铁行程挡板，所述衔铁行程挡板可拆卸地固定于所述衔铁轴，通过所述衔铁行程挡板抵接于所述衔铁导向套来限定衔铁上行触止位置；以及衔铁驱动弹簧，所述衔铁驱动弹簧收纳于弹簧安装孔中，所述衔铁驱动弹簧的轴向上侧端限制于所述衔铁导向套且轴向下侧端限制于所述衔铁行程挡板。

优选地，所述衔铁轴的远离所述衔铁的轴向下侧端设置有卡槽和卡圈，所述卡圈与所述卡槽卡合，所述衔铁行程挡板抵接于所述卡圈，使得由所述卡圈支撑所述衔铁行程挡板。

更优选地，所述卡圈与所述衔铁行程挡板的径向内侧部分抵接，所述衔铁行程挡板的径向外侧部分具有在轴向上朝向所述卡圈所在侧延伸的径向限位部。

优选地，所述衔铁导向孔和所述弹簧安装孔彼此连通，所述衔铁导向孔位于所述弹簧安装孔的轴向上侧，所述衔铁导向套具有相对于用于形成所述弹簧安装孔的内壁向径向内侧凸起的肩胛部，所述衔铁驱动弹簧的轴向上侧端限制于所述肩胛部的肩胛面。

优选地，所述衔铁导向套具有从用于形成所述弹簧安装孔的内壁向径向内侧凸起的第一限位部，通过所述第一限位部的与所述衔铁驱动弹簧相对的第一限位面对所述衔铁驱动弹簧进行限位。