[发明专利]压电式高速大流量两位三通阀

说明书

本发明公开了一种压电式高速大流量两位三通阀，该两位三通阀包括具有开口端和封闭端的阀体，阀体的开口端设置有阀盖，阀体的内腔为第一腔体和第二腔体构成的阶梯腔；第一腔体内穿设有外阀芯，外阀芯的一端向阀体的封闭端延伸，外阀芯的另一端向阀体的开口端延伸且穿入第二腔体内；第二腔体内位于外阀芯与阀盖之间设置有呈圆环状且可通电变形带动外阀芯轴向滑动的压电环；外阀芯的内腔由朝向开口端的一端至另一端依次分为第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔；第一空腔内穿设有第一内阀芯，第四空腔内穿设有第二内阀芯。本发明利用压电环的逆压电效应，使得外阀芯得以快速响应和动作，控制精度高、流量大、响应速度快。

技术领域

本发明涉及两位三通阀，具体地指一种压电式高速大流量两位三通阀。

背景技术

目前，船用柴油机电控燃油喷射系统对高速大流量电磁阀有非常高的要求：必须同时满足大流量、高速响应、控制精度高和一致性好等要求；同时，还要能在高压、高温、高湿和振动等恶劣条件下，按系统的控制要求以很高的频率稳定可靠地工作。然而，高速大流量阀的高压大流量和快速响应往往是一对矛盾，大流量的要求需要通过提高阀的阀口流通面积来实现，这就增大了阀的阀芯质量，从而增大了阀芯的运动惯性，降低了电磁阀快速响应的特性；而且，电磁阀的阀腔内的高压油液也会增加阀芯开启或关闭的阻力，延长了电磁阀的响应时间。因此，开发高速大流量阀，使其响应速度和流通能力都能满足电控喷油器燃油喷射控制要求，是船用柴油机电控燃油喷射系统实用化所必须解决的关键技术。

现有技术中，授权公告号为CN1131387C的中国实用新型专利公开了一种双自由内锥阀芯二位三通式电磁阀，该电磁阀虽然具有高速动态响应性能和大流量特性，但实际使用时存在以下问题：由于该电磁阀的外阀芯依靠复位弹簧的弹力复位，而同型号的弹簧很难保证同一精准的弹力，所以这种电磁阀在生产时，很难保证同型号的电磁阀具备相同的响应速度，从而导致该电磁阀的控制精度不高。

授权公告号为CN103851226B的中国发明专利公开了一种高速大流量自复位电磁阀，该电磁阀虽然具有高速动态响应性能和大流量特性，但实际使用时存在以下问题：由于该电磁阀的外阀芯依靠液压力复位，使得开启电磁阀需要的电磁力很大，触发电流很大，长时间工作发热严重，而且液压力在电磁阀开启和关闭变化复杂，所以这种电磁阀很难具备相同的响应速度，从而导致该电磁阀的控制精度不高。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种控制精度高、流量大、响应速度快的压电式高速大流量两位三通阀。

为实现上述目的，本发明提供的压电式高速大流量两位三通阀，包括具有开口端和封闭端的阀体，所述阀体的开口端设置有阀盖，其特殊之处在于：所述阀体的内腔为第一腔体和第二腔体构成的阶梯腔；所述第一腔体内穿设有外阀芯，所述外阀芯的一端向阀体的封闭端延伸，所述外阀芯的另一端向阀体的开口端延伸且穿入第二腔体内；所述第二腔体内位于外阀芯与阀盖之间设置有呈圆环状且可通电变形带动外阀芯轴向滑动的压电环；所述外阀芯的内腔由朝向开口端的一端至另一端依次分为第一空腔、第二空腔、第三空腔、以及第四空腔；所述第一空腔内穿设有第一内阀芯，所述第四空腔内穿设有第二内阀芯。这样，外阀芯与阀盖之间设置有呈圆环状且可通电变形的压电环，使得外阀芯与压电环连接为一体，利用压电环的逆压电效应，使得外阀芯得以快速响应和动作，消除电磁干扰对其影响的可能，同时也消除了电磁阀对其他电器的电磁干扰，控制精度高、流量大、响应速度快；同时，由于压电环的驱动电流很小，有效的解决了电磁阀长时间工作发热的问题，提高了使用寿命。

进一步地，所述阀体上设置有用于与外部共轨管连接的进油口、用于与外部喷油器连接的控制口、以及用于与外部油箱连接的回油口；所述第一空腔上设置有与进油口对应的进油孔，所述第三空腔上设置有与控制口对应的控制孔，所述第四空腔上设置有与回油口对应的回油孔。

进一步地，所述阀体上还设置有第一泄油通道和第二泄油通道，所述第一泄油通道的一端与第二腔体连通，所述第一泄油通道的另一端与第二泄油通道的一端连通，所述第二泄油通道的另一端与回油口连通。