本发明涉及气体喷射阀领域,具体涉及阀的密封领域。
背景技术:
1、在现有的金属对金属接触形式的大面积平面阀盘密封结构中,为了确保密封性能,通常需要对阀盘表面进行高精度的加工,包括平面度和表面粗糙度的精密处理。特别是对于表面积大于10cm的大面积阀盘而言,符合精度的加工件良品率较低,且需要两阀盘对接实现密封,更增加了加工难度。
2、对于燃气喷射阀而言,由于工作介质为气体,其相对于液体而言对于阀盘的密封性要求等级更高,即使阀盘表面存在的微小缺陷或形状变形也会导致气体的泄漏量显著增大。阀盘表面还存在可能由进气或回火带来的脏污颗粒和沉淀物等易损伤密封面的情况,易对金属阀盘表面造成损伤,也会降低密封性。
3、有必要提出一种密封结构,在减少平面加工精度要求的同时保证较高的密封性能。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供一种平面阀盘密封结构,能够在降低平面金属加工工艺要求的同时提供较佳的密封效果。
2、为实现上述目的的平面阀盘密封结构用于密封平面阀盘,所述平面阀盘包括金属材质的上阀盘和下阀盘,所述上阀盘上设有上通孔,所述下阀盘上设有下通孔,所述上通孔和所述下通孔交错设置,密封结构包括:软密封件,设置在所述下阀盘的表面且与所述上通孔相向而对,所述软密封件的表面积大于所述上通孔的孔截面,以使至少部分所述软密封件受所述上阀盘挤压;并且,所述软密封件设置成在不受力时凸出所述下阀盘的表面,形成凸出高度,所述凸出高度设置成在所述软密封件受所述上阀盘挤压后与所述下阀盘表面一致。
3、在一个或多个实施例中,所述软密封件为柔性材料。
4、在一个或多个实施例中,所述下阀盘开有用于容纳至少部分所述软密封件的凹槽。
5、在一个或多个实施例中,所述软密封件形成软密封环带。
6、在一个或多个实施例中,所述软密封件分散地设置在所述下阀盘上。
7、在一个或多个实施例中,所述凸出高度的范围为0.08~0.12mm。
8、本发明的另一个目的是提供一种燃气喷射阀,包括:相向而对的上阀盘和下阀盘,所述上阀盘上设有上通孔,所述下阀盘上设有下通孔,所述上通孔和所述下通孔交错设置;电磁部件,用于驱动所述上阀盘往复移动,包括磁铁、线圈、衔铁和复位弹簧,所述衔铁与所述下阀盘连接;进气口和出气口;以及上述平面阀盘密封结构。
9、在一个或多个实施例中,该喷射阀还包括隔膜环和阀体壳体,所述阀体壳体套设在所述电磁部件、所述上阀盘、所述下阀盘的外部,所述隔膜环一端与所述衔铁连接,另一端与所述阀体壳体连接,形成一密封面。
10、在一个或多个实施例中,所述进气口设置在所述阀体壳体上,所述出气口设置在所述下阀盘上。
11、本发明的再一个目的是提供一种软密封件尺寸设计方法,用于确定软密封件尺寸,该方法包括如下步骤:确定复位弹簧在关闭工况下的弹簧预紧力,确定施加在软密封件上的部件的重力;确定应变量的取值范围,根据和所述取值范围确定软密封件与上阀盘的接触面积范围,其中fs是弹簧预紧力,g是施加在软密封件上的部件的重力,a是软密封件与上阀盘的接触面积,ε是应变量,e是软密封件的弹性模量;确定软密封件的凸出高度,根据确定软密封件的整体高度,其中h0是凸出高度,hs是软密封件的整体高度。
12、上述平面阀盘密封结构通过在位于上阀盘、下阀盘之间嵌入软密封件,借助其较强的变形能力,配合金属密封面形成软硬密封结合的密封形式,在阀门关闭时,软密封会压缩到与金属密封面一致的高度,在压差与预紧力的作用下与另一金属阀盘密封面形成双重密封。软密封材料能够适应阀盘表面的微小变形,并填补空隙,从而有效地提高了密封性,降低了金属阀盘的加工精度要求,特别是大尺寸阀盘,同时借助硬密封能够承接较大压差和撞击频率带来的较大应力的特点,保持了阀盘密封的稳定性,并对软密封材料的性能进行保护,提高了燃气喷射阀的密封性能。
1.平面阀盘密封结构,用于密封平面阀盘,所述平面阀盘包括金属材质的上阀盘和下阀盘,所述上阀盘上设有上通孔,所述下阀盘上设有下通孔,所述上通孔和所述下通孔交错设置,其特征在于,密封结构包括:
2.如权利要求1所述的平面阀盘密封结构,其特征在于,所述软密封件为柔性材料。
3.如权利要求1所述的平面阀盘密封结构,其特征在于,所述下阀盘开有用于容纳至少部分所述软密封件的凹槽。
4.如权利要求1所述的平面阀盘密封结构,其特征在于,所述软密封件形成软密封环带。
5.如权利要求1所述的平面阀盘密封结构,其特征在于,所述软密封件分散地设置在所述下阀盘上。
6.如权利要求1所述的平面阀盘密封结构,其特征在于,所述凸出高度的范围为0.08~0.12mm。
7.燃气喷射阀,其特征在于,包括:
8.如权利要求7所述的燃气喷射阀,其特征在于,该喷射阀还包括隔膜环和阀体壳体,所述阀体壳体套设在所述电磁部件、所述上阀盘、所述下阀盘的外部,所述隔膜环一端与所述衔铁连接,另一端与所述阀体壳体连接,形成一密封面。
9.如权利要求8所述的燃气喷射阀,其特征在于,所述进气口设置在所述阀体壳体上,所述出气口设置在所述下阀盘上。
10.软密封件尺寸设计方法,用于确定如权利要求7-9任一项所述的燃气喷射阀的平面阀盘密封结构的软密封件尺寸,该方法包括如下步骤:
