CN101592109B - 船用柴油机喷油器的双针阀偶件的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用柴油机喷油器的双针阀偶件及制造方法。该双针阀偶件包括针阀体、外针阀、内针阀、弹簧和止推座，针阀体制有装配外针阀的第一针阀空腔，外针阀制有装配内针阀的第二针阀空腔，在针阀的外周壁上制有至少三个间距弧度排列的外喷孔构成的第二喷孔组，内针阀的外周壁上制有至少三个间距弧度排列的内喷孔构成的第三喷孔组，内针阀的本体内制有第三针阀空腔，止推座的前部为滑动设置在第三针阀空腔内的阶梯轴，后部制有用于限位的凸台；在阶梯轴上套有连接内针阀与止推座的弹簧，其制造方法，包括下料，车出外形，钻出内腔和喷孔，粗磨，热处理，精磨，进行磁粉探伤并退磁，研配针阀体、外针阀、内针阀和止推座。

Description

船用柴油机喷油器的双针阀偶件的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种针阀偶件，具体地说是一种船用柴油机喷油器的双针阀偶件的制造工艺。

背景技术

喷油器是柴油机的重要组成部件，其主要功能是将来自喷油泵的高压柴油按一定的要求进行雾化，并分布到燃烧定中形成良好的可燃混合气。喷油器性能的好坏直接影响柴油机的燃烧性能、油耗以及柴油机的使用寿命。作为喷油器总成核心的针阀偶件是一副精密偶件，针阀上部的导向圆柱表面与针阀体内圆柱表面作高精度的滑动配合。针阀中部的锥面配合针阀体上的座面起密封作用，当油压达到开启压力时，针阀起跳开启喷嘴的喷孔。针阀偶件上的导向圆柱面及密封锥面均须经过精磨和相互研配而成。

发明申请专利船用柴油机滑阀式针阀偶件，申请号200810063459.0公开了一种针阀偶件，包括针阀体、针阀、止推座、喷嘴和紧固件，其中针阀体的内腔研磨配合有针阀，并且针阀前部经针阀体的前端孔伸入到喷嘴内腔中；针阀后端内腔与止推座前部外周滑动间隙配合；喷嘴的安装位置由紧固件来确定；针阀关闭高压油路能直接控制关闭喷嘴喷孔。

现有的针阀偶件通常都包括针阀体、置于针阀体内的针阀和止推座，在针阀体内只配装有一个针阀，而且一般都存在滴油、针阀卡滞和使用寿命短等问题。

发明内容

本发明针对现有技术的现状，提供一种在针阀体组合配装有内针阀和外针阀的船用柴油机喷油器的双针阀偶件的制造工艺，通过针阀体内内针阀和外针阀的配合，实现了针阀偶件的双重截止。

船用柴油机喷油器的双针阀偶件，包括针阀体、外针阀、内针阀、弹簧和止推座；针阀体制有装配外针阀的第一针阀空腔，外针阀与针阀体滑动配合；针阀体前端设置有内表面为锥形面的第一喷孔，外针阀前端制有与该锥形面密封配合的第一锥形体；外针阀制有装配内针阀的第二针阀空腔，内针阀与外针阀滑动配合；外针阀的外周壁上制有至少三个间距弧度排列的外喷孔构成的第二喷孔组，第二喷孔组中的外喷孔与第二针阀空腔连通，连接处的第二针阀空腔内表面为锥形密封面；内针阀前端制有与该锥形密封面相配合的第二锥形体；内针阀的外周壁上制有至少三个间距弧度排列的内喷孔构成的第三喷孔组，内针阀的本体内制有第三针阀空腔，所述内喷孔与第三针阀空腔连通；所述止推座的前部为滑动设置在第三针阀空腔内的阶梯轴，后部制有用于限位的凸台；止推座的前后端制有相贯通的通孔，在所述的阶梯轴上套有连接内针阀与止推座的弹簧。

上述的针阀体外周设置有环形凹槽，环形凹槽内设置有O形密封圈。

上述的第一针阀空腔为一阶梯孔，第一针阀空腔尾部为用于装配止推座的直径为24mm至26mm的圆孔，中部为用于装配外针阀的直径为25mm至27mm的圆孔，前部的直径为16mm至18mm；在第一针阀空腔前端，外喷孔的外孔口与第一喷孔的内孔口之间设置有使外喷孔与第一喷孔相连通的膨胀部。当双针阀偶件开启时，第一喷孔、第二喷孔组中的外喷孔、第三喷孔组中的内喷孔、第三针阀空腔和止推座的轴向通孔相连通。

上述膨胀部处的针阀体内壁，制有向外壁凸出的半径为1mm至3mm的圆角。

上述的外针阀为与第一针阀空腔相配合的阶梯轴，外针阀的第一锥形体与外针阀之间通过一个第一锥形部连接，第一锥形部位于第一针阀空腔的膨胀部内，所述的外喷孔的外孔口设置在第一锥形部的外周壁上。

上述的内针阀为一个与第二针阀空腔相配合的阶梯轴，内针阀前端的第二锥形体与内针阀之间通过一个第二锥形部连接，所述的内喷孔的外孔口设置在第二锥形部的外周壁上。

上述第一锥形部上的外喷孔和第二锥形部上的内喷孔的外孔口分别朝向外针阀和内针阀的前端，外喷孔的孔轴心线与第二针阀空腔的轴心线构成的角度为45^o,，内喷孔的孔轴心线与第三针阀空腔的轴心线构成的角度为60?。

上述止推座前部的阶梯轴上，开有径向的通孔。

船用柴油机喷油器的双针阀偶件的制造工艺，包括以下步骤:

步骤一、给针阀体、外针阀、内针阀和止推座下料，其中针阀体毛坯直径40mm长115mm；

步骤二、车出针阀体、外针阀、内针阀和止推座的外形；

步骤三、在针阀体、外针阀、内针阀和止推座上分别钻出相对应的第一针阀空腔、第一喷孔、第二针阀空腔、第二喷孔组中的外喷孔、第三针阀空腔、第三喷孔组中的内喷孔、轴向通孔和径向通孔；

步骤四、对上述各配件包括其外圆、中孔及密封锥面进行粗磨；

步骤五、进行热处理；

步骤六、对上述各配件包括其外圆、中孔及密封锥面进行精磨；

步骤七、对针阀体和止推座进行磁粉探伤并退磁；

步骤八、研配针阀体、外针阀、内针阀和止推座。

与现有技术相比，本发明的双针阀偶件，在针阀体内滑动设置有外针阀，外针阀内滑动设置有内针阀，针阀体上的第一喷孔与外针阀之间，外针阀与内针阀之间通过锥形面密封截止，双针阀偶件开启时，需要外针阀与针阀体、内针阀与外针阀同时开启，保证了针阀的安全性、耐用性。

附图说明

图1为船用柴油机喷油器的双针阀偶件的结构示意图；

图2为针阀体的结构示意图；

图3为外针阀的结构示意图；

图4为内针阀的结构示意图；

图5为止推座的结构示意图；

图5A为图5的左视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。图1至图5A为本实施例双针阀偶件的结构示意图。其中的附图标记分别表示为：针阀体1、外针阀2、内针阀3、弹簧4、止推座5、第一针阀空腔6、第一喷孔7、第一锥形体8、第二针阀空腔9、外喷孔10、锥形密封面11、第二锥形体12、内喷孔13、第三针阀空腔14、O形密封圈15、膨胀部16、第一锥形部17、第二锥形部18、环形凹槽19、轴向通孔20、径向通孔21、凸台22。

如图1所示，船用柴油机喷油器的双针阀偶件，包括针阀体1、外针阀2、内针阀3、弹簧4和止推座5。

针阀体1制有装配外针阀2的第一针阀空腔6，外针阀2与针阀体1滑动配合；针阀体1前端设置有内表面为锥形面的第一喷孔7，外针阀2前端制有与该锥形面密封配合的第一锥形体8；外针阀2制有装配内针阀3的第二针阀空腔9，内针阀3与外针阀2滑动配合；外针阀2的外周壁上制有至少三个间距弧度排列的外喷孔构成的第二喷孔组，第二喷孔组中的外喷孔与第二针阀空腔9连通，连接处的第二针阀空腔9内表面为锥形密封面11。

内针阀3前端制有与该锥形密封面11相配合的第二锥形体12；内针阀3的外周壁上制有至少三个间距弧度排列的内喷孔构成的第三喷孔组，内针阀3的本体内制有第三针阀空腔14，第三喷孔组中的内喷孔与第三针阀空腔14连通。

止推座5的前部为滑动设置在第三针阀空腔14内的具有一个台阶的阶梯轴，后部制有用于限位的凸台22。止推座5的前后端制有相贯通的轴向通孔20，在阶梯轴上套有连接内针阀3与止推座5的弹簧4。

当双针阀偶件开启时，第一喷孔7、第二喷孔组中的外喷孔、第三喷孔组中的内喷孔、第三针阀空腔14和止推座5的轴向通孔20相连通。

如图2所示的针阀体1，针阀体1外周设置有环形凹槽19，环形凹槽19内设置有O形密封圈15。

针阀体1前端的第一喷孔7呈喇叭形，喇叭口对着外针阀2的第一锥形体8。双针阀偶件截止时，第一锥形体8与第一喷孔7的锥形面密封配合。

第一针阀空腔6为一阶梯孔，第一针阀空腔6尾部为用于装配止推座5的直径为24mm至26mm的圆形腔，中部为用于装配外针阀2的直径为25mm至27mm的圆形腔，前部的直径为16mm至18mm。

在第一针阀空腔6前端，第二喷孔组的外喷孔的外孔口与第一喷孔7的内孔口之间设置有使外喷孔与第一喷孔7相连通的膨胀部16。膨胀部16处的针阀体1内壁，制有向针阀体1外壁凸出的半径为1mm至3mm的圆角。

如图3所示的外针阀2，外针阀2为一个与第一针阀空腔6相配合的阶梯轴。外针阀2的第一锥形体8与外针阀2之间通过一个第一锥形部17连接。第一锥形部17位于第一针阀空腔6的膨胀部16内，使第一锥形部17与针阀体1的内壁之间存在间隙。

第二喷孔组中外喷孔的外孔口设置在第一锥形部17的外周壁上。本实施例中，第二喷孔组的外喷孔个数为4个，分别沿第一锥形部17外周均匀间隔。如图3中的外喷孔10所示，第二喷孔组中各个外喷孔的外孔口分别朝向外针阀2的前端，外喷孔的孔轴心线与第二针阀空腔9和轴心线构成的角度为45^o。

如图4所示的内针阀3，内针阀3为一个与第二针阀空腔9相配合的阶梯轴，内针阀3前端的第二锥形体12与内针阀3之间通过一个第二锥形部18连接，第三喷孔组中的内喷孔的外孔口设置在第二锥形部18的外周壁上。

如图4中内孔口13所示，第三喷孔组中的内喷孔的外孔口分别朝向内针阀3的前端，各个内喷孔的孔轴心线与第三针阀空腔14的轴心线构成的角度为60^o。

如图5及图5A所示，止推座5的前部为滑动设置在第三针阀空腔14内的阶梯轴。止推座5后部的凸台22共有3个，沿阶梯轴的外周均匀分布。止推座5沿内针阀内孔滑动，凸台22尺寸大于与第一针阀空腔6后端直径，起到限位作用。止推座5的前后端制有相贯通的轴向通孔20，在阶梯轴上套有连接内针阀3与止推座5的弹簧4；当双针阀偶件开启时，第一喷孔7、第二喷孔组中的外喷孔、第三喷孔组中的内喷孔、第三针阀空腔14和止推座5的轴向通孔20相连通。止推座5前部的阶梯轴上，开有径向通孔21，该径向通孔21与轴向通孔20连通。

上述的针阀体1材料为38CrMoAl,经氮化处理而成。外针阀2与针阀体1的配合间隙在0.010毫米至0.013毫米范围内，外针阀2与内针阀3的配合间隙在0.004毫米至0.008毫米范围内。

船用柴油机喷油器的双针阀偶件的制造工艺，包括以下步骤:

步骤一、给针阀体1、外针阀2、内针阀3和止推座5下料，针阀体1毛坯直径40mm长115mm，调质硬度HB235-280；

步骤二、车出针阀体1、外针阀2、内针阀3和止推座5的外形；

步骤三、在针阀体1、外针阀2、内针阀3和止推座5上分别钻出相对应的第一针阀内腔、第一喷孔7、第二针阀内腔、第二喷孔组中的外喷孔、第三针阀内腔、第三喷孔组中的内喷孔、轴向通孔20和径向通孔21；

步骤四、对上述各配件包括其外圆、中孔及密封锥面进行粗磨；

步骤五、进行热处理，在对针阀体1粗磨后，还进行氮化及时效处理，氮化表面硬度HV900-1100，氮化层深≥0.5mm；

步骤六、对上述各配件包括其外圆、中孔及密封锥面进行精磨；

步骤七、对针阀体1和止推座5进行磁粉探伤并退磁；

步骤八、研配针阀体1、外针阀2、内针阀3和止推座5。

本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (1)

1.船用柴油机喷油器的双针阀偶件的制造工艺，其特征是：包括针阀体(1)、外针阀(2)、内针阀(3)、弹簧(4)和止推座(5)；针阀体(1)制有装配外针阀(2)的第一针阀空腔(6)，外针阀(2)与针阀体(1)滑动配合；针阀体(1)前端设置有内表面为锥形面的第一喷孔(7)，外针阀(2)前端制有与该锥形面密封配合的第一锥形体(8)；外针阀(2)制有装配内针阀(3)的第二针阀空腔(9)，内针阀(3)与外针阀(2)滑动配合；外针阀(2)的外周壁上制有至少三个间距弧度排列的外喷孔构成的第二喷孔组，外喷孔与第二针阀空腔(9)连通，连接处的第二针阀空腔(9)内表面为锥形密封面(11)；内针阀(3)前端制有与该锥形密封面(11)相配合的第二锥形体(12)；内针阀(3)的外周壁上制有至少三个间距弧度排列的内喷孔构成的第三喷孔组，内针阀(3)的本体内制有第三针阀空腔(14)，所述第三喷孔组的内喷孔与第三针阀空腔(14)连通；所述止推座(5)的前部为滑动设置在第三针阀空腔(14)内的具有一个台阶的阶梯轴，后部制有用于限位的凸台(22)；止推座(5)的前后端制有相贯通的轴向通孔(20)，在所述的阶梯轴上套有连接内针阀(3)与止推座(5)的弹簧(4)；所述的第一针阀空腔(6)为一阶梯孔，第一针阀空腔(6)尾部为用于装配止推座(5)的直径为24mm至26mm的圆形腔，中部为用于装配外针阀(2)的直径为25mm至27mm的圆形腔，前部的直径为16mm至18mm；在第一针阀空腔(6)前端，外喷孔的外孔口与第一喷孔(7)的内孔口之间设置有使外喷孔与第一喷孔(7)相连通的膨胀部(16)，当双针阀偶件开启时，第一喷孔(7)、第二喷孔组中的外喷孔、第三喷孔组中的内喷孔、第三针阀空腔(14)和止推座(5)的轴向通孔(20)相连通；所述膨胀部(16)处的针阀体(1)内壁，制有向针阀体(1)外壁凸出的半径为1mm至3mm的圆角；所述的外针阀(2)为与第一针阀空腔(6)相配合的阶梯轴，外针阀(2)的第一锥形体(8)与外针阀(2)之间通过一个第一锥形部(17)连接，第一锥形部(17)位于第一针阀空腔(6)的膨胀部(16)内，所述外喷孔的外孔口设置在第一锥形部(17)的外周壁上；所述的针阀体(1)外周设置有环形凹槽(19)，该环形凹槽(19)内设置有O形密封圈(15)；所述的内针阀(3)为一个与第二针阀空腔(9)相配合的阶梯轴，内针阀(3)前端的第二锥形体(12)与内针阀(3)之间通过一个第二锥形部(18)连接，所述内喷孔的外孔口设置在第二锥形部(18)的外周壁上；所述第一锥形部(17)上的外喷孔和第二锥形部(18)上的内喷孔的外孔口分别朝向外针阀(2)和内针阀(3)的前端，外喷孔的孔轴心线与第二针阀空腔(9)的轴心线构成的角度为45^o,，内喷孔的孔轴心线与第三针阀空腔(14)的轴心线构成的角度为60?；所述止推座(5)前部的阶梯轴上，开有径向通孔(21)，该径向通孔(21)与轴向通孔(20)连通；其制造工艺包括以下步骤:

步骤一、给针阀体1、外针阀2、内针阀3、止推座5下料，其中针阀体(1)毛坯直径40mm长115mm；

步骤二、车出针阀体(1)、外针阀(2)、内针阀(3)和止推座(5)的外形；

步骤三、在针阀体(1)、外针阀(2)、内针阀(3)和止推座(5)上分别钻出相对应的第一针阀空腔(6)、第一喷孔(7)、第二针阀空腔(9)、第二喷孔组中的外喷孔、第三针阀空腔(14)、第三喷孔组中的内喷孔、轴向通孔(20) 和径向通孔(21)；

步骤四、对上述各配件包括其外圆、中孔及密封锥面进行粗磨；

步骤五、进行热处理；

步骤六、对上述各配件包括其外圆、中孔及密封锥面进行精磨；

步骤七、对针阀体(1)和止推座(5)进行磁粉探伤并退磁；

步骤八、研配针阀体(1)、外针阀(2)、内针阀(3)和止推座(5)。

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