КЛАПАН С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 1997 года по МПК F16K31/02 F02M51/08 

Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение в системе впрыска топлива в двигателях внутреннего сгорания.

Наиболее близким к клапану по настоящему изобретению является электромагнитный клапан, в трубчатом корпусе которого закреплено металлическое вставное седло с запорным органом, при этом к корпусу прикреплена промежуточная втулка, соединенная с сердечником электромагнита, якорь которого установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с запорным органом, а коаксиально катушке установлен, по меньшей мере, один ферромагнитный направляющий элемент, выполненный в виде скобы, причем клапан снабжен полимерной оболочкой и электрическим присоединительным штеккером [1]
Известный клапан достаточно сложен в изготовлении и монтаже, для облицовки клапана путем экструзии требуется ряд различных инструментов.

Задачей изобретения является создание клапана, который можно изготовить и смонтировать с применением только одного инструмента для облицовки путем экструзии, повышение удобства эксплуатации.

Технический результат обеспечивается тем, что в клапане с электромагнитным управлением, содержащем трубчатый корпус, на одном конце которого закреплено металлическое вставное седло с размещенным на нем запорным органом, а к другому прикреплена одним концом металлическая промежуточная втулка, другой конец которой герметично соединен с концом впускного штуцера, охватываемого магнитной катушкой и служащего сердечником электромагнита, якорь которого установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с запорным органом, а коаксиально катушке установлен, по меньшей мере, один ферромагнитный направляющий элемент, выполненный в виде скобы, проходящей в осевом направлении по всей длине катушки и, по меньшей мере, частично охватывающей катушку в окружном направлении, при этом клапан снабжен полимерной оболочкой, охватывающей, по меньшей мере, его часть, и электрическим присоединительным штекером, последний выполнен из экструдированного синтетического материала, а магнитная катушка снабжена охватывающей ее облицовкой из экструдированного синтетического материала с образованием единого узла катушки со штекером.

При этом на наружной поверхности впускного штуцера, со стороны входа выполнена кольцевая канавка, радиальные боковые поверхности которой образованы полимерной оболочкой, а дно наружной поверхностью впускного штуцера.

Промежуточная втулка может быть выполнена с радиальным уступом и установлена с образованием между торцевой поверхностью обращенного к якорю конца сердечника и уступом осевого зазора, в котором установлена немагнитная упорная шайба с образованием зазора между торцевой поверхностью якоря, со стороны входа и концом сердечника, с обеспечением возможности ограничения хода запорного органа при открытии клапана.

При этом впускной штуцер может быть выполнен с постоянным наружным диаметром.

Также с постоянным наружным диаметром может быть выполнено вставное седло, а корпус магнитной катушки выполнен в виде ступенчатой втулки.

На фиг. 1 изображен клапан в разрезе; на фиг. 2 самостоятельня часть из экструдированного синтетического материала, состоящая из магнитной катушки и электрического присоединительного штекера.

Клапан с электромагнитным управлением для систем впрыска топлива двигателей внутреннего сгорания содержит впускной штуцер 1, охваченный магнитной катушкой 2 и служащий в качестве сердечника, с постоянным наружным диаметром. Магнитная катушка 2 снабжена корпусом 3 и облицовкой 4 из экструдированного синтетического материала, причем одновременно совместно экструдируется электрический присоединительный штекер 5, так что получается самостоятельная часть из экструдированного синтетического материала, содержащая магнитную катушку 2 и присоединительный штекер 5. Магнитная катушка 2, имеющая в радиальном направлении ступенчатый корпус 3 катушки со снабженной уступом в радиальном направлении обмоткой 6, обеспечивает возможность в соединении с впускным штуцером 1, имеющим постоянный наружный диаметр, получения компактного клапана малой длины.

С нижним концом 7 впускного штуцера 1 плотно соединена сваркой установленная коаксиально металлическая промежуточная втулка 8, частично охватывающая в осевом направлении верхним цилиндрическим участком 9 конец 7 сердечника. Снабженный уступов корпус 3 катушки охватывает частично впускной штуцер 1 и ступенью 10 большего диаметра цилиндрический участок 9 втулки 8. Втулка 8 снабжена на ее удаленном от штуцера 1 конце нижним цилиндрическим участком 11, охватывающим трубчатый корпус 12 и плотно соединенным с ним за счет сварки. На лежащем вниз по течению конце корпуса 12 за счет сварки плотно смонтировано цилиндрическое седло 13. Тем самым последовательное соединение штуцера 1, промежуточной втулки 8, корпуса 12 и седла 13 клапана представляет собой жесткий металлический узел. Седло 13 имеет постоянный наружный диаметр, так что оно полностью может быть установлено в корпусе 12 и за счет большего перекрытия по длине может достигаться лучшая плотность между седлом 13 и отверстием 14 корпуса 12.

Установочная втулка 15, вставленная в проточное отверстие 16 штуцера 1, имеющая в продольном направлении прорезь 17 и выполненная, например, из раскатанного листа из пружинной стали, служит для создания предварительного напряжения возвратной пружины 18, прилегающей к установочной втулке 15 и опирающейся вниз по потоку на соединительную трубку 19. С обращенным к возвратной пружине 18 концом соединительной трубки 19 сваркой соединен трубчатый якорь 20, направляемый за счет направляющего буртика 21 промежуточной втулки 8. На другом конце соединительной трубки 19 с ней соединен, например, посредством пайки или сварки, взаимодействующий с седловой поверхностью 22 запорный орган 23, выполненный, например, в виде шарика. Вниз по потоку от седловой поверхности 22 в седле 13 выполнено, по меньшей мере, одно, изготовленное, например, электроэрозионной обработкой отверстие 24 впрыска. Сварной шов 25 между седлом 13 и корпусом 12 сравнительно далеко расположен от отверстия 24 впрыска и от седловой поверхности 22, что эффективно предотвращает возможную неплотность за счет перекоса седла 13 вследствие высоких температур, возникающих при сварке.

Между торцевой поверхностью 24 обращенного к якорю конца 7 сердечника и ведущим к верхнему цилиндрическому участку 9 уступом 25 промежуточной втулки 8 образован осевой зазор 26, в котором расположена немагнитная упорная шайба 27, образующая остаточный воздушный зазор между торцевой стороной 28 якоря 20 со стороны входа и торцевой поверхностью 24 конца 7 сердечника и ограничивающая ход запорного органа 23 при открытии клапана. Зажатая упорная шайба 27 лучше защищает торцевую поверхность 24 конца 7 сердечника от износа из-за ее большей прочности на изгиб, чем свободная шайба, при которой имеется опасность перекоса и неравномерного упора.

Магнитная катушка 2 окружена, по меньшей мере одним, выполненным, например, в виде скобы и служащим в качестве ферромагнитного элемента направляющим элементом 29, проходящим в осевом направлении по всей длине магнитной катушки 2 и, по меньшей мере, частично охватывающим магнитную катушку 2 в окружном направлении и прилегающим одним своим концом к штуцеру 1 впуска топлива и другим своим концом к корпусу 12 и соединенным с ними, например, посредством сварки.

Часть клапана охвачена оболочкой 30 из синтетического материала, проходящей в осевом направлении через магнитную катушку 2 с присоединительным штекером 5 и, по меньшей мере, один направляющий элемент 29 и при этом образующей проходящие радиально боковые поверхности кольцевой канавки 31, предусмотренной на наружной поверхности конца 32 штуцера 1 со стороны входа. Дно кольцевой канавки 31, имеющей, например, уплотнительное кольцо 33, образовано наружной поверхностью штуцера 1. Оболочка 30 из синтетического материала входит на конце 32 штуцера 1 со стороны входа в удерживающую канавку 34.

Облицовка 4 из экструдированного синтетического материала магнитной катушки 2 в соединении с одновременно экструдированным присоединительным штекером 5 обеспечивает высокую гибкость при монтаже различным образом выполненных клапанов, так как для осуществленных по-разному присоединительных штекеров 5 и магнитных катушек 2 для производства оболочки 30 из синтетического материала требуется лишь один инструмент для облицовки посредством экструзии. Магнитная катушка 2, имеющая снабженный уступом в радиальном направлении корпус 3 катушки со снабженной уступом в радиальном направлении обмоткой 6, обеспечивает возможность создания компактной конструкции клапана, при этом она выступает за верхний цилиндрический участок 9 промежуточной втулки 8 и тем самым обеспечивает возможность сборки путем вкладывания одной в другую отдельных частей.

Источники информации:
Патент ФРГ N 3825135, кл. F 02 M 51/08, 1990.

Использование: в системе впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания. Сущность изобретения: на одном конце трубчатого корпуса закреплено металлическое вставное седло с размещенным на нем запорным органом, к другому прикреплена одним концом металлическая промежуточная втулка. Другой конец втулки герметично соединен с концом впускного штуцера, охватываемого магнитной катушкой и служащего сердечником электромагнита, якорь которого установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с запорным органом. Коаксиально катушке установлен, по меньшей мере, один ферромагнитный направляющий элемент, выполненный в виде скобы, проходящей в осевом направлении по всей длине катушки и, по меньшей мере, частично охватывающей катушку в окружном направлении. Полимерная оболочка охватывает часть клапана. Электрический присоединительный штуцер выполнен из экструдированного синтетического материала. Катушка снабжена охватывающий ее облицовкой из экструдированного синтетического материала с образованием единого узла катушки с штекером. 5 з.п. ф-лы. 2 ил.

1. Клапан с электромагнитным управлением, в частности для впрыска топлива в двигателях внутреннего сгорания, содержащий трубчатый корпус, на одном конце которого закреплено металлическое вставное седло с размещенным на нем запорным органом, а к другому прикреплена одним концом металлическая промежуточная втулка, другой конец которой герметично соединен с концом впускного штуцера, охватываемого магнитной катушкой и служащего сердечником электромагнита, якорь которого установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с запорным органом, а коаксиально катушке установлен по меньшей мере один ферромагнитный направляющий элемент, выполненный в виде скобы, проходящей в осевом направлении по всей длине катушки и, по меньшей мере частично охватывающей катушку в окружном направлении, при этом клапан снабжен полимерной оболочкой, охватывающей по меньшей мере его часть, и электрическим присоединительным штекером, отличающийся тем, что электрический присоединительный штекер выполнен из экструдированного синтетического материала, а магнитная катушка снабжена охватывающей ее облицовкой из экструдированного синтетического материала с образованием единого узла катушки со штекером. 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности впускного штуцера со стороны входа выполнена кольцевая канавка, радиальные боковые поверхности которой образованы полимерной оболочкой, а дно наружной поверхностью впускного штуцера. 3. Клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что промежуточная втулка выполнена с радиальным уступом и установлена с образованием между торцевой поверхностью обращенного к якорю конца сердечника и уступом осевого зазора, в котором установлена немагнитная упорная шайба с образованием зазора между торцевой поверхностью якоря со стороны входа и концом сердечника, с обеспечением возможности ограничения хода запорного органа при открытии клапана. 4. Клапан по одному из пп.1 3, отличающийся тем, что впускной штуцер выполнен с постоянным наружным диаметром. 5. Клапан по одному из пп.1 4, отличающийся тем, что вставное седло выполнено с постоянным наружным диаметром. 6. Клапан по по.1, отличающийся тем, что корпус магнитной катушки выполнен в виде ступенчатой втулки.