[实用新型]流体分配器

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，尤其涉及与流体流动和分配有关的机械设备。

背景技术

在机械设备中，涉及大量的流体流动和分配，尤其在内燃机、锅炉等热工设备、化工设备等领域中，需要对流体燃料、原料等进行输送和动态精准分配。

以使用最为广泛之一的柴油机为例，柴油机是重型汽车、拖拉机、工程机械、舰船、农用机械等最为广泛使用的发动机。柴油机具有功率大的优势，但相比清洁节能燃料，仍存在燃油消耗大、燃油使用效率较低、排放污染严重的缺陷。在石化燃料资源逐步减少、同时对环境保护更加重视的今天，柴油机面临很大的改造压力。

降低柴油机燃油消耗与排放污染的主要技术途径之一是使得喷入柴油机燃烧室的燃油颗粒更小，常用的手段是使用更高的燃油喷射压力。因为柴油喷射是间歇式的，因此需要使用一个流体分配器来控制柴油按照理想的规律喷入到燃烧室中。目前使用的流体分配器是由电磁阀控制的喷油系统。在需要进行喷射时，电磁阀得电动作，驱动针阀移动，使得喷油器的油路打开，燃油能够被喷入到燃烧室中。在需要停止喷射时，电磁阀失电，针阀由机械力(通常由弹簧提供)驱动复位，喷油器的油路关闭。

采用电磁阀和针阀结构的流体分配器存在以下的缺陷：

喷油系统的加工精度要求很高，制造成本高，并且容易出现故障。尤其在类似柴油机的应用中。由于柴油机的燃烧室在工作状态下处于高温高压状态，并且柴油的燃烧过程中也容易产生各种残余物。高温高压的环境和残余物的作用使得针阀容易出现堵塞、变形等问题，导致流体分配器故障或者失效，从而引起一系列的问题。

另一方面，电磁阀控制针阀的开闭，是通过调节电磁阀的开闭频率来调节针阀的开闭频率，由此来调节所流通的燃料量。从电磁阀和针阀的工作原理很容易发现，电磁阀驱动针阀打开油路，或者由机械力驱动针阀复位关闭油路，都需要一定的时间。在要求高频率开闭的应用时，电磁阀或者弹簧自身的响应时间难以满足要求，并且，很高的工作频率会影响到电磁阀或者弹簧的使用寿命和性能。但随着发动机技术的进展，对发动机的要求会越来越高，这也使得采用电磁阀和针阀结构的流体分配器将面临越来越大的困难。

除了上面举例说明的发动机领域，在很多其他工业设备领域，比如化工设备、锅炉设备中，也存在流体分配的需求，这些领域中目前使用的流体分配器的基本结构也是电磁阀和针阀，类似的，同样面临改进的需求。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种流体分配器，以动力装置，比如电机驱动转轴的方式来控制流体通路的开闭。

根据本实用新型的一实施例，提出一种流体分配器，包括壳体和转轴。壳体的中心具有圆柱孔，圆柱孔中设置转轴，转轴与圆柱孔紧密滑动配合。壳体上开设有流体进口，流体进口具有与圆柱孔连通的进流道。壳体上开设有流体出口，流体出口具有与圆柱孔连通的出流道。流体进口与流体出口对应。转轴上具有通道，转轴旋转和/或在壳体中轴向移动，通道的一端对准流体进口的进流道，此时通道的另一端对准流体出口的出流道，流体进口、进流道、出流道和流体出口形成流体通路。转轴旋转和/或在壳体中轴向移动，通道的一端与流体进口的进流道偏离，此时通道的另一端与流体出口的出流道也偏离，流体进口、进流道、出流道和流体出口形成流体通路关闭。

在一个实施例中，壳体上开设有一组流体进口，每一流体进口具有与圆柱孔连通的进流道。壳体上开设有一组流体出口，每一流体出口具有与圆柱孔连通的出流道。流体进口与流体出口一一对应，进流道与出流道也一一对应。转轴旋转和/或在壳体中轴向移动，通道的一端对准一个进流 道，此时通道的另一端对准对应的一个出流道，对应的流体进口、进流道、出流道和流体出口形成流体通路。转轴旋转和/或在壳体中轴向移动，通道的一端与该进流道偏离，此时通道的另一端对应的出流道也偏离，流体进口、进流道、出流道和流体出口形成的流体通路关闭。

转轴连接到动力装置。动力装置驱动转轴旋转，通过调节转轴的转速调节流体通道的开闭速率以控制流体的流量。或者动力装置驱动转轴在壳体中轴向移动，通过调节转轴的轴向位置调节流体通道的开闭速率以控制流体的流量。或者动力装置驱动转轴驱动旋转并且在壳体中轴向移动，通过调节转轴的转速和转轴的轴向位置调节流体通道的开闭速率以控制流体的流量。

在一个实施例中，一组进流道和一组出流道被配置成：转轴每旋转一周，流体通路导通一次。

在一个实施例中，一组进流道和一组出流道被配置成：转轴每旋转一周，流体通路导通多次。