一種電磁泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液體計量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是與發(fā)動機有關(guān)的液體噴射計量技術(shù)，具體涉及發(fā)動機燃油噴射裝置，發(fā)動機尾氣凈化氧化氮選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)，以及柴油發(fā)動機尾氣顆粒物過濾收集(DPF)的燃油噴射再生系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液體定量供應(yīng)技術(shù)，或者稱之為液體計量技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)離不開的基礎(chǔ)性技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)療、機械尤其是動力機械等領(lǐng)域。
[0003]發(fā)動機是一種典型的動力機械。動力機械涉及汽車、摩托車、航空器、通用發(fā)動機以及工程機械等非道路動力等領(lǐng)域。燃料的定量供應(yīng)和排放污染物的處理是動力機械兩個重要的課題，它們皆與液體的計量噴射技術(shù)相關(guān)。
[0004]在發(fā)動機領(lǐng)域，與液體噴射計量相關(guān)的具體技術(shù)包括但不限于:發(fā)動機電子燃油噴射系統(tǒng)，包括缸內(nèi)直噴(⑶I)和缸外噴射(MPI),發(fā)動機尾氣凈化氧化氮選擇性催化還原(SCR)尿素水溶液噴射系統(tǒng)，柴油機尾氣排放顆粒物過濾(DPF)再生噴射系統(tǒng)。
[0005]上述與發(fā)動機相關(guān)的噴射計量技術(shù)可分為三種不同的類型:嘴端控制，泵端控制和嘴-泵混合控制。其中，嘴端控制已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于燃油進(jìn)氣口噴射系統(tǒng)，嘴-泵混合控制已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于燃油缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，泵端控制被應(yīng)用于缸內(nèi)燃油直噴、單缸汽油機燃油噴射和SCR系統(tǒng)等。嘴端控制的概念應(yīng)用最為廣泛，汽車領(lǐng)域通常稱之為共軌系統(tǒng)(C0MM0N-RAIL)，包括汽油共軌和柴油高壓共軌等。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)所采用的液體泵由于技術(shù)或者成本的限制難以做到結(jié)構(gòu)統(tǒng)一。用量最大的汽油低壓燃油泵不能夠處理導(dǎo)電介質(zhì)，如尿素水溶液等，因此不可以將燃油嘴端控制系統(tǒng)直接應(yīng)用于SCR噴射系統(tǒng)。解決同時能夠計量導(dǎo)電和非導(dǎo)電液體的最佳技術(shù)方案是泵端或者泵-嘴混合控制技術(shù)，這兩者都需要具有定量供應(yīng)能力的液體泵裝置。
[0007]在現(xiàn)有的技術(shù)中，采用螺線管裝置驅(qū)動的液體計量泵多數(shù)采用電樞-柱塞一體結(jié)構(gòu)，即柱塞和電樞始終保持同步運動，而柱塞套固定靜止不變。這個結(jié)構(gòu)的最大的問題在于電樞與柱塞的截面尺寸和形狀存在較大差異，摩擦副比較難以布置，往往是滑動接觸面積大導(dǎo)致機械效率低和故障率高等問題。另外，電樞和柱塞也不得不沿軸線前后布置，占據(jù)較大的空間，相關(guān)的閥也難以布置，在某些情況下應(yīng)用困難。這些問題，不僅僅影響應(yīng)用，更重要的是影響電磁泵的工作頻率，重復(fù)精度和耐久性等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對上述問題，之目的在于提供一種結(jié)構(gòu)更為合理的結(jié)構(gòu)，以優(yōu)化泵體機構(gòu)、提聞工作頻率，提聞重復(fù)精度和耐久性等。
[0009]本發(fā)明之目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種電磁泵，包括一個螺線管裝置，一個柱塞，一個在柱塞上滑動的套筒，套筒包括進(jìn)液道，柱塞包括出液道，出液道包括出液單向閥，柱塞與套筒配合形成壓送容積，套筒在螺線管裝置和回位彈簧的驅(qū)動下往復(fù)運動，導(dǎo)致壓送容積大小的交替變化，并同時導(dǎo)致液體從進(jìn)液道進(jìn)入壓送容積從出液道輸出。
[0010]套筒一方面作為泵組件與柱塞配合壓送液體，另一方面作為電樞與螺線管裝置組合形成電磁力。套筒包括一個中孔，中孔的一部分與柱塞密切配合，剩余部分形成壓送容積。套筒包含軟磁材料，形成中孔的壁面可以由耐磨材料構(gòu)成。
[0011]螺線管裝置包括線圈和磁軛，其中磁軛回路中包括磁隙，套筒的前端面位于磁隙附近，當(dāng)線圈通電時，套筒在電磁力的作用下沿柱塞向前滑動，通電結(jié)束后，套筒在回位彈簧力的作用下開始回位，套筒的回位受泵端的限制，套筒遇到泵端時，則到達(dá)初始位置。
[0012]出液單向閥包括出液單向閥件，出液單向閥座和出液單向閥彈簧。出液單向閥件可以是一個球體，出液道之壁面包括出液單向閥座，可以是一個環(huán)形錐面。出液單向閥件在出液單向閥彈簧力的作用下貼靠出液單向閥座面，出液單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)，出液單向閥件克服出液單向閥彈簧力尚開出液單向閥座面時，出液單向閥處于開啟狀態(tài)。
[0013]關(guān)于液體吸入與壓送機制，一種簡潔的方案是將進(jìn)液道布置在套筒的側(cè)壁上，進(jìn)液道可以是一個或者多個穿過套筒側(cè)壁的圓孔，由套筒的位置控制進(jìn)液道與壓送容積的連通與關(guān)閉。套筒回位運動到接近泵端的一定距離后，進(jìn)液道與壓送容積連通，液體在壓差的作用下進(jìn)入壓送容積，當(dāng)套筒在電磁力的作用下離開泵端前行一定距離后，進(jìn)液道被柱塞表面遮擋，液體壓送過程開始。
[0014]另一種液體吸入與壓送機制是:進(jìn)液道包括進(jìn)液單向閥，進(jìn)液單向閥包括進(jìn)液單向閥件，進(jìn)液單向閥彈簧和進(jìn)液單向閥座，進(jìn)液單向閥件可以是一個球體，進(jìn)液單向閥座位于進(jìn)液道壁面上，可以是一個環(huán)形錐面，當(dāng)進(jìn)液單向閥件在進(jìn)液單向閥彈簧力的作用下貼靠進(jìn)液單向閥座面時，進(jìn)液單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)，否則處于開啟狀態(tài)。在套筒的回位行程中，壓送容積的壓力低于外界一定值時，進(jìn)液單向閥開啟，液體可以通過進(jìn)液單向閥進(jìn)入壓送容積，當(dāng)套筒在電磁力的作用下向前運動時，壓送容積縮小導(dǎo)致其中的壓力上升，進(jìn)液單向閥關(guān)閉，液體的壓送過程開始。
[0015]進(jìn)一步的改進(jìn)方案，包括一個固定在泵端的支撐桿，在套筒離開泵端的一定距離內(nèi)，支撐桿可以穿過進(jìn)液道接觸進(jìn)液單向閥件并阻止其落座，這樣一方面可以在套筒回位到初始位置時，讓進(jìn)液單向閥保持開啟狀態(tài)，液體有更充足的時間進(jìn)入壓送容積，另一方面，在套筒離開泵端前行運動的一段距離內(nèi)，壓送容積內(nèi)若存在氣體，則可以通過進(jìn)液單向閥排出，從而保證了液體單次壓送的計量精度。
[0016]在上述含進(jìn)液單向閥方案的基礎(chǔ)上，再增加一個或者多個溢流道，溢流道布置在套筒的側(cè)壁上，可以是圓形孔，由套筒的位置控制溢流道與壓送容積的連通與關(guān)閉。套筒回位接近泵端時，溢流道打開，液體可以通過溢流道進(jìn)入壓送容積，當(dāng)套筒在電磁力的作用下前行一定距離后，溢流道被柱塞遮擋。在沒有支撐桿的情況下，溢流道一旦被柱塞表面遮擋，則液體的壓送過程開始。在設(shè)有支撐桿的情況下，若進(jìn)液單向閥的關(guān)閉遲于溢流道被遮擋的時刻，則液體壓送起點取決于進(jìn)液單向閥的關(guān)閉時刻。
[0017]所述套筒大致為一個柱狀體，在套筒的周邊布置有至少一個軸向貫通的直槽，以減少套筒往復(fù)運動的阻力，一種典型的布置是3個直槽。
[0018]在出液單向閥的下游布置有一個標(biāo)準(zhǔn)量孔，這樣提高產(chǎn)品流量的一致性。
[0019]在上述方案中，在壓送容積與出液道之間需要一個出液單向閥連接，當(dāng)出液道內(nèi)的壓力高于壓送容積內(nèi)的壓力時，出液單向閥關(guān)閉，反之開啟。
[0020]在上述方案中:液體只有通過過濾器才能夠進(jìn)入電磁泵體內(nèi)；在低壓液體能夠到達(dá)的所有空間中，在最高處可以設(shè)立一個排氣管，以排出電磁泵體內(nèi)的氣體成分(包括蒸汽)。
[0021]所述電磁泵的輸出可以通過一個壓力開啟式噴嘴噴射，形成泵端控制計量系統(tǒng)，也可以通過一個電磁閥式的噴嘴噴射，形成泵-嘴混合控制計量系統(tǒng)。
[0022]基于本發(fā)明提出的電磁泵，一種電磁泵的應(yīng)用方案是將電磁泵布置在靠近儲液箱底面的位置，其中，一種方法是穿過儲液箱的底面置入，這樣至少一部分相關(guān)的管線通過底面從儲液箱引出；另一種方案是通過儲液箱的頂面置入，這樣可以將所述電磁泵固定在一個支架上，支架再固定的儲液箱的頂面上，支架可以懸空固定在頂面，也可以通過彈性支撐與底面連接。進(jìn)一步的，電磁泵的控制器也可以固定在支架上，從而形成一個計量模塊；再一種方法是將所述電磁泵安裝在儲液箱底面的下方，液體穿過底面到達(dá)電磁泵，電磁泵或者直接固定在底面或者通過管路與儲液箱連接。
[0023]在上述方案中，如果涉及排氣管，貝排氣管通常通向儲液箱內(nèi)空間的最高點。
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明提供的電磁泵之第一實施例之結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖la為本發(fā)明提供的球閥式噴嘴之立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明提供的電磁泵之第二實施例之結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2a為本發(fā)明提供的提升閥式噴嘴之立體結(jié)構(gòu)示