CN101694192B - 船用柴油机喷油泵柱塞偶件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用柴油机喷油泵柱塞偶件，包括设置有进油孔的套筒、与套筒相配合的柱塞，刮油装置和套筒外表面的密封圈；进油孔由内孔、喇叭形的中孔和喇叭形的外孔组成，刮油装置通过环形螺母设置在套筒的末端，包括有碳纤维的PTFE材料制成的两道刮油环及设置在两道刮油环之间的间隔圈；刮油环带有锥形内壁，刮油环的小内径端与柱塞回退方向相向，紧密抱合柱塞，刮油环的小内径端的端面为一斜面，且刮油环的外缘设置安置密封环的弧形圆环槽。该船用柴油机喷油泵柱塞偶件可有效降低柴油机的油耗和排放，满足船用柴油机对喷油泵的要求，而且能防止柱塞和套筒配合间隙燃油泄漏而污染凸轮轴系统滑油，提高凸轮轴系统的使用寿命。

Description

船用柴油机喷油泵柱塞偶件

技术领域

本发明涉及柴油机喷油泵技术领域，尤其涉及船用大功率柴油机的喷油泵柱塞偶件。

背景技术

喷油泵为柴油机的核心部件，其主要功能是按一定规律向喷油器供给高压柴油，以获得良好的喷雾质量。柱塞偶件是喷油泵中的一副精密偶件，在工作过程中，柱塞的总行程不变，供油起始时间是由柱塞表面完全遮住套筒进油孔的时间来控制的，供油延续时间由柱塞端面边缘和螺旋槽边缘之间的距离确定，即由柱塞的有效行程来控制。通过旋转柱塞就可以改变有效行程，从而改变供油量以适应柴油机负荷变化的要求。

现有的船用柴油机柱塞偶件在使用中易产生热变形，柱塞易咬死，影响柱塞偶件的使用寿命；柱塞偶件端面与出油阀相配，端面密封性要求高，通常需要研磨。喷油泵供油量通过旋转柱塞调节螺旋槽的位置来控制。

发明专利申请名称：船用柴油机喷油泵柱塞偶件，专利申请号：200810063460.3公开了一种喷油泵柱塞偶件，包括柱塞、套筒、第一密封圈、刮油装置和第二密封圈；其中：柱塞后段外周面上制有能储存适量油的由上至下间距排列的三道环型槽，用以增加对柱塞和套筒的润滑作用，防止柱塞和套筒之间咬死；套筒前端设有第一密封圈和套筒后端设有第二密封圈，用以保证喷油泵低压油腔的密封性；套筒上部具有配合密封高压油的一级中孔，与出油装置、密封圈之间的配合能满足高压油的密封性要求；套筒前端部设有矩形双头螺纹，能与柱塞相旋转配合，来优化控制喷油泵的供油量；套筒前端的凹圆台形状的内腔设有刮油装置，刮油装置抱合柱塞外周；刮油装置包括有“伞”状机械密封装置和功能良好并带有碳纤维的PTFE材料制成的密封环；刮油装置能刮去柱塞表面所粘连的老化变稠的燃油，提供密封功能，保持凸轮轴系统滑油清洁。

发明内容

本发明是针对现有技术，提供一种改进的供油精确、结构简单、易制造、密封性能好的船用柴油机喷油泵柱塞偶件。

本发明的船用柴油机喷油泵柱塞偶件，包括设置有进油孔的套筒、与套筒相配合的柱塞、刮油装置和套筒外表面的密封圈；在套筒的末端制有安装刮油装置的空腔，在套筒的末端设置有一个用于锁紧刮油装置的环形螺母；

刮油装置由碳纤维的PTFE材料制成的第一刮油环、第二刮油环和设置在第一刮油环和第二刮油环之间的间隔圈组成；

第一刮油环和第二刮油环的结构相同，第一刮油环制有与柱塞相配合的锥形内壁，锥形内壁的小内径端朝向柱塞的头部，锥形内壁的大内径端朝向柱塞的尾部，锥形内壁与柱塞紧密贴合；第一刮油环在小内径端的外侧设置有一个用于固定第一密封环的第一弧形圆环槽；

第一刮油环固定在间隔圈和套筒内壁之间，在第一刮油环的第一弧形圆环槽与套筒内壁之间设置有第一密封环；套筒内壁在第一刮油环的小内径端处制有存储刮油的第一凹槽，该第一凹槽与通向套筒外的第一油道连通；

第二刮油环固定在间隔圈与环形螺母之间，在第二刮油环的第二弧形圆环槽与间隔圈之间设置有第二密封环；间隔圈内壁在第二刮油环的小内径端处制有存储刮油的第二凹槽，该第二凹槽通过间隔圈上的通孔，与通向套筒外的第二油道连通。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述进油孔由内孔、喇叭形的中孔和喇叭形的外孔组成，内孔为直径2.5mm的圆柱形孔，中孔的喇叭形开口角度为20°，外孔的喇叭形开口角度为90°。

上述第一刮油环的小内径端的端面和第二刮油环的小内径端的端面分别为斜面。

上述柱塞滑动设置在套筒内，柱塞和套筒经镜面磨削和珩磨互配而成，其配合间隙为0.008mm至0.012mm，圆柱度为0.002mm，表面粗糙度为Ra0.05μm，柱塞与套筒的配合满足高压油的密封性要求。

上述套筒中部设置有环形凹槽，套筒外表面的密封圈设置在该环形凹槽内，并与出油装置密封配合，保证喷油泵低压油腔的密封性。

与现有技术相比，本发明可降低柴油机的油耗和排放，满足船用柴油机对喷油泵的要求。本发明通过选用功能良好，带有碳纤维的PTFE材料制成的刮油环，并在套筒中部设有O形密封圈，用以保证喷油泵低压油腔的密封性，不但满足高压密封，而且能防止柱塞和套筒配合间隙燃油泄漏而污染凸轮轴系统滑油，从而降低油耗，提高凸轮轴系统的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中套筒的剖视图；

图3是图2的左视图；

图4是图1中的第一刮油环的剖视图；

图5是图2的局部剖视图；

图6是图5中的A-A向剖视图；

图7是图5中的B处局部放大视图；

图8是图5中的C处局部放大视图；

图9是图2中的D处局部放大视图；

图10是图1中柱塞的结构示意图；

图11是图10的左视图；

图12是图10的B-B向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图12所示为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：套筒1、空腔1b、第一油道1c、第一凹槽1d、第二凹槽1e、第二油道1f、柱塞2、刮油装置3、第一刮油环301、锥形内壁301a、小内径端301b、大内径端301c、第一弧形圆环槽301d、第二刮油环302、间隔圈303、通孔303a、第一密封环304、第二密封环305、环形螺母4、密封圈5、进油孔11、内孔11a、中孔11b、外孔11c。

如图1所示，本发明的船用柴油机喷油泵柱塞偶件，包括设置有进油孔11的套筒1、与套筒1相配合的柱塞2、刮油装置3和套筒1外表面的密封圈5。

在套筒1的末端制有安装所述刮油装置3的空腔1b，在套筒1的末端设置有一个用于锁紧刮油装置3的环形螺母4。

刮油装置3由碳纤维的PTFE材料制成的第一刮油环301、第二刮油环302和设置在第一刮油环301和第二刮油环302之间的间隔圈303组成；刮油装置具有较好的密封功能，避免了凸轮轴系统滑油遭污染。

第一刮油环301制有与柱塞2相配合的锥形内壁301a，锥形内壁301a的小内径端301b朝向柱塞2的头部，锥形内壁301a的大内径端301c朝向柱塞2的尾部，锥形内壁301a与柱塞2紧密贴合；第一刮油环301在小内径端301b的外侧设置有一个用于固定第一密封环304的第一弧形圆环槽301d。

第二刮油环302和第一刮油环301的结构相同，在第二刮油环302同样制有锥形内壁、小内径端、大内径端和弧形圆环槽。

第一刮油环301固定在间隔圈303和套筒1内壁之间，在第一刮油环301的第一弧形圆环槽301d与套筒1内壁之间设置有第一密封环304；套筒1内壁在第一刮油环301的小内径端301b处制有存储刮油的第一凹槽1d，该第一凹槽1d与通向套筒1外的第一油道1c连通。

第二刮油环302固定在间隔圈303与环形螺母4之间，在第二刮油环302的第二弧形圆环槽与间隔圈303之间设置有第二密封环305；间隔圈303内壁在第二刮油环302的小内径端301b处制有存储刮油的第二凹槽1e，该第二凹槽1e通过间隔圈303上的通孔303a，与通向套筒1外的第二油道1f连通。

进油孔11由内孔11a、喇叭形的中孔11b和喇叭形的外孔11c组成，内孔11a为直径2.5mm的圆柱形孔，所述中孔11b的喇叭形开口角度为20°，所述外孔11c的喇叭形开口角度为90°。

第一刮油环301的小内径端301b的端面和第二刮油环302的小内径端301b的端面分别为斜面。

柱塞2滑动设置在套筒1内，柱塞2和套筒1经镜面磨削和珩磨互配而成，其配合间隙为0.008mm至0.012mm，圆柱度为0.002mm，表面粗糙度为Ra0.05μm，柱塞2与套筒1的配合满足高压油的密封性要求。柱塞2的直径为28mm，在喷油泵一定的安装空间下，尽量增加柱塞2的直径，可提高喷油泵的供油量。

套筒1中部设置有环形凹槽1g，所述套筒1外表面的密封圈5设置在该环形凹槽1g内，并与出油装置密封配合，可满足高压油的密封性要求。

本发明具有改善油耗和排放的性能，满足船用柴油机对喷油泵柱塞偶件的要求。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种变化。

Claims (5)

1.船用柴油机喷油泵柱塞偶件，包括设置有进油孔(11)的套筒(1)、与套筒(1)相配合的柱塞(2)、刮油装置(3)和套筒(1)外表面的密封圈(5)，其特征是：

所述的套筒(1)的末端制有安装所述刮油装置(3)的空腔(1b)，在套筒(1)的末端设置有一个用于锁紧刮油装置(3)的环形螺母(4)；

所述的刮油装置(3)由碳纤维的PTFE材料制成的第一刮油环(301)、碳纤维的PTFE材料制成的第二刮油环(302)和设置在第一刮油环(301)和第二刮油环(302)之间的碳纤维的PTFE材料制成的间隔圈(303)组成；

所述的第一刮油环(301)和第二刮油环(302)的结构相同，第一刮油环(301)制有与柱塞(2)相配合的锥形内壁(301a)，锥形内壁(301a)的小内径端(301b)朝向柱塞(2)的头部，锥形内壁(301a)的大内径端(301c)朝向柱塞(2)的尾部，锥形内壁(301a)与柱塞(2)紧密贴合，第一刮油环(301)在小内径端(301b)的外侧设置有一个用于固定第一密封环(304)的第一弧形圆环槽(301d)；

所述的第一刮油环(301)固定在间隔圈(303)和套筒(1)内壁之间，在第一刮油环(301)的第一弧形圆环槽(301d)与套筒(1)内壁之间设置有第一密封环(304)；套筒(1)内壁在第一刮油环(301)的小内径端(301b)处制有存储刮油的第一凹槽(1d)，该第一凹槽(1d)与通向套筒(1)外的第一油道(1c)连通；

所述的第二刮油环(302)固定在间隔圈(303)与环形螺母(4)之间，在第二刮油环(302)的第二弧形圆环槽与间隔圈(303)之间设置有第二密封环(305)；间隔圈(303)内壁在第二刮油环(302)的小内径端(301b)处制有存储刮油的第二凹槽(1e)，该第二凹槽(1e)通过间隔圈(303)上的通孔(303a)，与通向套筒(1)外的第二油道(1f)连通。

2.根据权利要求1所述的船用柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：所述的进油孔(11)由内孔(11a)、喇叭形的中孔(11b)和喇叭形的外孔(11c)组成，内孔(11a)为直径2.5mm的圆柱形孔，所述中孔(11b)的喇叭形开口角度为20°，所述外孔(11c)的喇叭形开口角度为90°。

3.根据权利要求2所述的船用柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：所述第一刮油环(301)的小内径端(301b)的端面和第二刮油环(302)的小内径端(301b)的端面均为斜面。

4.根据权利要求3所述的船用柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：所述柱塞(2)滑动设置在套筒(1)内，柱塞(2)和套筒(1)经镜面磨削和珩磨互配而成，其配合间隙为0.008mm至0.012mm，圆柱度为0.002mm，表面粗糙度为Ra0.05μm，柱塞(2)与套筒(1)的配合满足高压油的密封性要求。

5.根据权利要求4所述的船用柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：套筒(1)中部设置有环形凹槽(1g)，所述套筒(1)外表面的密封圈(5)设置在该环形凹槽(1g)内，并与出油装置密封配合。

Images