CN101187362B - 用于流体介质的泵 - Google Patents

Abstract

一种流体介质用的泵，尤其是可手动用于在柴油燃料下运行的内燃机的泵，其中，壳体上设有入口、出口和腔。流体介质用的泵装置连接于壳体。可以对至少一个泵工作条件和至少一个运行条件进行设定，在所述至少一个泵工作条件下，流体介质可通过泵装置供给，在所述至少一个运行条件下，流体介质从入口流向出口。在运行条件下，可以在入口和出口之间形成没有关断元件的连接。

Description

用于流体介质的泵

技术领域

本发明涉及流体介质用的泵，尤其是可手动用于在柴油燃料下运行的内燃机的泵。

背景技术

用来供给燃料的泵在实践中已知有不同的设计。这些泵通常安装在燃料箱和内燃机喷射系统的燃料供给泵之间。在内燃机的运行过程中，由电动机驱动的燃料供给泵向喷射系统提供燃料。例如，如果燃料箱侧的燃料系统在整个燃料排放之后，那么，燃料供给泵就不能在装满燃料箱后对充分排放的燃料管路进行排空。为了避免损坏燃料供给泵，燃料管路在大多数情况下都用手动操作的泵进行排空。其中，燃料箱侧的燃料管路连接到入口，发动机侧的燃料管路连接到出口。为了在泵工作过程中防止排空时燃料回流到燃料箱中，入口和出口都设有阀。从现有技术中已经知道配有不同类型阀的不同泵。在内燃机的正常运行过程中，燃料还必须流经这些阀，导致在燃料供给过程中产生大的压损。这也意味着，燃料供给泵的出口必须设计成是明显超尺寸的，使燃料泵的制造花费大、成本高。由于压损高，现有技术的泵不能满足尤其是在高压喷射系统下运行的柴油机所提出的要求。实践中已知的这些泵的进一步缺点在于下面的事实：因为在泵送过程作为已经发生的排空过程的指示而可获得的过程中，只有活塞的阻力是可以用的，所以，由于泵活塞的刚度，通常难以检测何时需要重新加注燃料管路。而且，现有技术的泵只能按照一种规定的排列安装。由于这个原因，通常只能用非常高的成本把这种泵整合在提供燃料的系统中，以使泵的排列符合制造商的技术规范并保证完美的可操作性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，如何指示在内燃机正常运行过程中燃料以最小的压损流过的、以及仍然能够容易且可靠地对燃料管路排空的泵的问题。

为了解决该技术问题，本发明描述了一种流体介质用的泵，尤其是可手动用于在柴油燃料下运行的内燃机的泵。

其中，壳体上设有针对流体介质的至少一个入口和至少一个出口，

其中，流体介质用的泵装置连接于壳体，

其中，可以对至少一个泵工作条件和至少一个运行条件进行设定，在所述至少一个泵工作条件下，流体介质可通过泵装置供给，在所述至少一个运行条件下，流体介质从入口流向出口，

其中，在运行条件下，可以在入口和出口之间形成没有关断元件的连接。

用至少一种金属来制造泵的壳体，落入本发明的范围。在另外的实施例中，壳体优选地由至少一种塑料构成。在一个非常优选的实施例中，壳体制造成至少是部分透明的，使其通过视觉检查就已经能够确认给燃料供给泵供燃料的燃料管路中没有空气。按照一个特别的优选方式，壳体由至少一种金属和至少一种塑料构成。在这个实施例中，至少部分泵是透明的。壳体以适当方式配置紧固元素，这些紧固元素优选地设计成孔。

根据本发明的泵的壳体优选地具有一个入口和一个出口。非常优选的是，入口和出口在设计上是圆柱形的，而且合适的是具有相同的直径。在一个特别优选的实施例中，圆柱形设计的入口和圆柱形设计的出口的纵向轴线是相互对齐的。至少入口和/或出口设有阴螺纹，也是优选的。

根据一个优选实施例，壳体设有与入口和出口相连的腔，其中，在腔中可移动地安装有套筒，通过该套筒可在入口和出口之间形成没有关断元件的连接。

从原理上讲，可以选择具有任何几何形状的腔，但是，圆柱形设计是优选的。该腔伸过至少部分壳体。入口和出口都一般连接于腔。腔的一端以适当方式设有在整个圆柱形横截面上延伸的第一开口。在腔的另一端设有第二开口，第二开口至少在腔的部分横截面上延伸。非常优选的是，第二开口在径向上由位于壳体外侧上的凹部包围。

腔优选地布置在壳体中，使其中心轴线垂直于对齐的入口、出口的纵向轴线，而且按照特别优选的方式，腔的中心轴线和对齐的入口、出口的纵向轴线相互交叉。具有泵段和导通段的套筒以适当方式放进腔中。套筒设有接合于腔的第二开口中的定中元件，落入本发明的范围内。定中元件优选的是圆柱形的肩，该肩在导通段一侧布置在套筒的外侧并居中位于套筒的表面上。套筒优选地以夹紧的方式同腔密封。在一个优选实施例中，套筒设有至少一个完全围绕其外周的接收沟槽，在该沟槽中接收密封元件。在一个进一步优选的实施例中，泵段和导通段都设有至少一个周向的接收沟槽，用来接收密封元件。非常优选的是，密封元件设计为O型圈。优选地，接收沟槽还设置在定中元件中。用设在腔内、定中元件的接收沟槽中的夹紧环来保持套筒，落在本发明的范围内。其中，夹紧环优选地支撑在壳体外侧包围第二开口的凹部中。

套筒优选地可转动地安装在腔中。为了从运行条件切换到泵工作条件，优选地套筒在腔中发生90°的旋转。为了防止转动角度大于90°，非常优选的是，在腔中设置覆盖相关弧形尺寸的沟槽。紧固到套筒上的销接合在该沟槽中。该沟槽优选地布置在沿径向距第二开口一定距离处。而该销优选地布置在导通段一侧套筒表面的外侧上。

套筒优选地配置一个导通管，优选地，配置两个导通管，即配置第一导通管和第二导通管。

为了连接入口和出口，套筒在其导通段中具有至少一个第一导通管，在一个优选实施例中，第一导通管具有圆柱形设计。对第一导通管进行适当布置，使其纵向轴线的取向垂直于套筒的纵向轴线。非常优选的是，第一导通管的纵向轴线和套筒的纵向轴线交叉。该导通管的直径至少等于入口和出口的直径，落入本发明的范围内。第二导通管布置在该导通段中并邻近第一导通管，第二导通管以适当方式垂直于第一导通管和套筒纵向轴线布置，也落入本发明的范围内。第一、第二导通管优选地位于一个面内，在它们的交叉区域中形成共用的交叉腔。交叉腔通过连接管以适当方式连接于套筒的泵段的内侧。根据一个优选实施例，第一导通管的直径偏离第二导通管。

一个优选实施例的特征在于，通过移动套筒，能够从运行条件切换到泵工作条件，而且，套筒以适当方式参与到运行条件和泵工作条件中。

壳体的腔配有将套筒锁定在某些位置上的锁定装置，落入本发明的范围内。具有带斜度边缘的凹部优选地布置在为此目的的腔中。弹簧元件和滚珠以适当方式接收在凹部中。滚珠的直径大于凹部的直径。滚珠的一个球缺部分由弹簧元件压在凹部的带斜度边缘上，该球缺部分从凹部伸出并在套筒上产生压力。按照非常特别优选的方式，这个锁定装置位于布置有第二开口的腔的端部。而套筒优选地在导通段一侧的表面外侧具有凹坑。在锁定位置从凹部伸出的滚珠球缺，优选地以夹紧的方式，接合在凹坑中。通过把套筒转到锁定位置，适当地形成了流体介质用的流动管。由入口、第一导通管和出口构成的第一流动管，优选地形成在第一锁定位置。由入口、第二导通管和出口构成的第二流动管优选地形成在第二锁定位置。根据一个非常优选的实施例，第一流动管被分配给运行条件，第二流动管被分配给泵工作条件。在运行条件下套筒的第一导通管不用关断元件把入口连接到出口，落入本发明的范围内。第一流动管通过把套筒转到第一锁定位置而适当地形成。第一流动管没有关断元件，落入本发明范围内。因此，在第一流动管中没有布置关断元件，例如关断旋塞、节流阀或别的阀等。

在泵工作条件下，套筒的第二导通管以适当方式把入口连到出口，至少一个关断元件，优选是两个关断元件，布置在分配给泵工作条件的流体介质用的第二流动管中。

如果套筒从分配给运行条件的第一锁定位置旋转到分配给泵工作条件的第二锁定位置，则流体介质流经第二流动管。在这种情况下，第二流动管优选地具有至少一个关断元件。按照特别优选的方式，在第二流动管中放两个关断元件。在一个非常优选的实施例中，在这两个关断元件之间，布置交叉体积和套筒泵段内侧之间的连接管。按照非常特别优选的方式，这些关断元件安装成都仅仅在从入口到出口的流动方向上是可通过的。

套筒优选地具有形成泵装置的泵段，其中，配有支撑板的移动活塞容纳在泵段中，其中，套筒具有导通段，所述至少一个导通管布置在导通段中。

套筒的泵段优选地按整体方式连接于导通段。活塞优选地可移动地安装在泵段中。活塞优选地由致动元件、活塞杆、保护板和密封元件构成，密封元件对泵段的内壁进行不透流体的密封。密封元件优选地被挤在活塞杆的增厚部分上，并由支撑板支撑。按照特别优选的方式，密封元件被挤在支撑板上。

在泵段上以适当方式放置有盖，盖可以拧或者焊到这个段上，或者压到泵段上。盖上有一个居中的开口，活塞杆可被引导通过该开口。从盖伸出的活塞杆以适当方式设有致动元件，该致动元件至少在泵的运行条件下能优选地固定在盖上。在这种情况下，这种固定可以通过螺纹连接来实现，或者也可以利用锁定装置把致动元件固定到盖上。按照另一种设计，泵段也可以由用来排空的电动机驱动的泵来替换。

本发明基于这样的认识：根据本发明的泵能在针对运行条件下流过泵的流体介质产生非常低的流动阻力的条件下进行安装，这样，最终的压损可小到忽略不计。根据本发明，在分配给运行条件的第一流动管中没有造成压损的关断元件。如果需要对燃料管路进行排空，没有关断元件的第一导通管旋转出流动方向，并由里面布置有关断元件的第二流动管取代，作为泵的入口和出口间的连接。然后，燃料可以通过泵装置和关断元件泵入燃料供给泵中。如果选用了至少部分透明的材料来制造泵，那么，还可以通过视觉的方式来监视燃料管路的重新加注。此外，根据本发明的泵能够以有利的方式按照任何排列方式整合到供给燃料的系统中，不会造成功能上的削弱。

附图说明

下面参照附图更加详细地解释本发明。附图仅代表一个示例性的实施例。在示意性的表示中，

图1示出的是根据本发明的泵的透视图，

图2示出的是根据本发明的泵在运行条件下的剖视图，

图3示出的是根据本发明的泵在泵工作条件下的剖视图，

图4示出的是根据本发明的泵的壳体的主视图，

图5示出的是根据本发明的泵所使用的套筒中导通段区域的透视图。

具体实施方式

这些图示出的是流体介质用的泵，尤其是可手动用于在柴油燃料下运行的内燃机的泵。这种泵具有壳体1，壳体1设有流体介质用的入口3和出口4。流体介质用的泵装置连接于壳体1，其中，可以对至少一个泵工作条件和至少一个运行条件进行设定，在所述至少一个泵工作条件下，流体介质可通过泵装置供给，在所述至少一个运行条件下，流体介质从入口3流向出口4。在运行条件下，在入口3和出口4之间有不带关断元件的连接。在入口3和出口4中，优选地具有阴螺纹5，管路侧的转接件能拧进阴螺纹5中。

为了把这个泵紧固到一个燃料供给泵的支架上，设置有例如孔2。可以在图1、2、3中看到孔2。

在示范性实施例中，壳体1中有圆柱形设计的腔6。其中，第一开口7在腔的整个横截面上延伸。圆形的第二开口8的位置与第一开口7相对。第二开口8接收腔6的至少部分横截面面积。在壳体1的外侧，第二开口8在一段径向长度内由凹部23包围。图2、3、4示出腔6连接于入口3和出口4。图2、3、4还示出，在这种情况下，圆柱形入口3和圆柱形出口4的纵向轴线L相互重合。

套筒14可移动地安装在腔6中。圆柱形的套筒14由泵段15和导通段16构成。圆柱形的定中元件针对导通段16密封。定中元件包围一个接收沟槽24。套筒14使定中元件18穿过壳体1中腔6的第二开口8延伸，并通过夹紧环25来防止滑出腔。在本示例性实施例中，夹紧环25位于壳体的凹部23中。图1、2、3所示示例性实施例中的套筒14，从腔6的第一开口7中伸出，优选地以夹紧方式，针对于腔6的内壁密封。套筒14的外表面设有至少一个密封元件用的接收沟槽。在图2、3中，在泵段15上设有接收沟槽20，在导通段16上设有接收沟槽20。在每个接收沟槽中接收一个密封元件。通过套筒14，能够在入口3和出口4之间形成没有关断元件的连接。

在本示例性实施例中，套筒14的导通段16具有两个导通管34、35。其中，导通管34、35相互垂直地位于一个面内。这两个导通管34、35在交叉范围内形成了交叉腔37，该交叉腔37通过连接管17连接于套筒14的泵段15。在运行条件下，第一导通管34和入口3、出口4一起形成了第一流动管38。图2示出了泵的这种运行条件，其中，第一流动管38被启用。在这种第一流动管38中没有布置阀等关断元件。第一导通管34可以通过90°的旋转被旋出流体介质的流动方向，然后用第二导通管35取代。在本示例性实施例中，第二导通管35中有两个关断元件36，这两个关断元件优选地设计成单向阀。图3示出了泵工作条件，其中，入口3和第二导通管35、出口4一起形成了第二流动管39。由于关断元件36对于沿着从入口3到出口4的方向的流体介质来说是可通过的，而仅仅防止沿相反方向的体积流动，所以，流体介质仍然能够经第二流动管39供给。因此，第二导通管35旋转180°意味着不再有燃料运送给燃料供给泵。因为这个原因，腔6和套筒14设有将套筒14在腔6中的转动角度限制成90°的装置。图4示出了一个表示四分之一圆周的弧段形的沟槽10。该沟槽布置在邻近第二开口8沿径向的一段距离处。邻近套筒14的定中元件18布置的销26接合在这个沟槽10中。这样能因此防止对套筒14的错误调整。

为了保证总是设定一个流动管38、39，该泵配备有锁定装置，利用这种锁定装置，套筒14既可以保持在泵工作条件下，也可以保持在运行条件下。图1、4示出，边缘带斜度的凹部11布置在腔6的第二开口8附近。在凹部11中，弹簧元件13把滚珠12推靠在凹部11的带斜度边缘上，凹部11的直径小于滚珠12的直径。滚珠球缺从凹部11的边缘伸出并接合在套筒14的凹坑27中。然后，滚珠球缺以夹紧的方式接合在凹坑27中，无论是设定了泵工作条件还是运行条件。

如果设定了运行条件(图2)，套筒接合成第一导通管34把入口3连接于出口4。因此形成的第一流动管38不产生会造成不希望的压力损失的流动阻力。通过把套筒转过90°，第一导通管34被第二导通管35取代。第二流动管39中因此有两个关断元件36。图3示出了相关的泵工作条件。现在可以启用泵装置。除了保护板30、密封元件31、活塞杆29和致动元件33，泵装置还由套筒14的泵段15、盖32和活塞28形成。活塞杆29在其端部设有一个与保护板30相邻接的加厚部分。该加厚部分稳定并包围被挤在保护板30上的密封元件31，使密封元件31不透流体地密封在泵段15的内壁上。在活塞28向上运动时，在泵段15中产生真空。为了对此进行补偿，燃料经过入口3和入口侧的关断元件流进第二导通管35，然后从第二导通管35经过邻近交叉腔37的连接管17流进泵段15，同时，出口侧的关断元件沿着出口方向密封第二导通管。活塞28向下运动的结果是在泵段15中形成了过压，这个压力经连接管17传递到交叉腔37和关断元件36。结果，入口侧关断元件沿着入口3的方向密封第二导通管35，同时另一个关断元件允许流体介质继续流向出口4。由于泵段优选地采用透明设计，所以，可以通过视觉看到随后进行的泵工作过程。

Claims (4)

1.一种流体介质用的泵，其中，壳体(1)设有针对流体介质的至少一个入口(3)和至少一个出口(4)，其中，所述壳体(1)设有与所述入口(3)和所述出口(4)相连的腔(6)，流体介质用的泵装置连接于所述壳体(1)，其中，能够设定至少一个泵工作条件和至少一个运行条件，在所述至少一个泵工作条件下，流体介质能通过所述泵装置供给，在所述至少一个运行条件下，流体介质从所述入口(3)流向所述出口(4)，在所述运行条件下，所述套筒(14)的第一导通管(34)不用关断元件地把所述入口(3)连接到所述出口(4)，其特征在于，在所述腔(6)中能移动地安装有套筒(14)，在所述泵工作条件下，所述套筒(14)的第二导通管(35)把所述入口(3)连接于所述出口(4)，所述第二导通管(35)具有至少一个关断元件(36)，通过所述套筒(14)能在所述入口(3)和所述出口(4)之间形成所述没有关断元件的连接。

2.根据权利要求1所述的泵，其中，所述套筒(14)可转动地安装在所述腔(6)中。

3.根据权利要求1所述的泵，其中，通过移动所述套筒(14)，能够从所述运行条件切换到所述泵工作条件，反之亦然，其中，所述套筒(14)参与到所述运行条件和所述泵工作条件这两个条件中。

4.根据权利要求1所述的泵，其中，两个关断元件被布置在分配给所述泵工作条件的流体介质用的第二导通管中。

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