CN101694193B - 柴油机喷油泵柱塞偶件 - Google Patents

Abstract

一种柴油机喷油泵柱塞偶件，包括制有进油孔的套筒，装配在套筒内的柱塞；套筒前端固定连接有法兰，前部设置有六个沿周向间距弧度排列的第一喷孔，进油孔设置在套筒的中部，由内孔、喇叭形的中孔和圆弧形的外孔组成；套筒的尾部周向设置有四个第二喷孔；在套筒的本体内设置有一条轴向油道；套筒尾部的内壁设置有两个上下排列的环形的第一衬套和第二衬套，在第一衬套和第二衬套的下方，分别固定有紧密抱合柱塞的第三密封圈和第四密封圈；套筒尾部的外壁，固定设置有一个衬套组件和第三衬套，衬套组件与套筒之间、衬套组件与第三衬套之间分别设置有第五密封圈和第六密封圈；在套筒装置柱塞的孔腔和进油孔的内壁设置有一层渗氮复合层。

Description

柴油机喷油泵柱塞偶件

技术领域

本发明涉及船用大功率柴油机喷油泵技术领域，尤其涉及一种船用柴油机柱塞偶件。

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

本发明提供一种与现有技术相比供油精确、结构简单、易制造、密封性好、使用寿命长的船用柴油机喷油泵柱塞偶件。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：柴油机喷油泵柱塞偶件，包括制有进油孔的套筒，装配在套筒内的柱塞；

套筒前端固定连接有法兰，在连接处的内、外壁分别设置有第一密封圈和第二密封圈；

套筒前部设置有第一喷孔组，第一喷孔组由六个沿周向间距弧度排列的第一喷孔组成，第一喷孔的外孔口设置有凹槽；

进油孔设置在套筒的中部，由内孔、喇叭形的中孔和圆弧形的外孔组成，内孔为圆柱形孔，中孔的喇叭形开口角度为20°，外孔为半径9mm至11mm的圆弧曲面；

套筒的尾部周向设置有第二喷孔组，第二喷孔组由四个中心对称的第二喷孔组成，其中的两个第二喷孔的孔腔轴心线所成角度为66°；

在套筒的本体内设置有一条轴向的一端连通套筒前端的油道，该油道的另一端与一个第二喷孔连通；

套筒尾部的内壁设置有两个上下排列的环形的第一衬套和第二衬套，并通过锁紧螺母固定，第一衬套和第二衬套与柱塞间留有间隙，且在衬套上开有径向的通孔；在第一衬套和第二衬套的下方，分别固定有紧密抱合柱塞的第三密封圈和第四密封圈；

套筒尾部的外壁，固定设置有一个环形的衬套组件和第三衬套，衬套组件与套筒之间、衬套组件与第三衬套之间分别设置有第五密封圈和第六密封圈；

在套筒装置柱塞的孔腔和进油孔的内壁设置有一层渗氮复合层。

为优化上述技术方案，本发明采取的技术措施还包括：

柱塞前端头部制有控制流量的螺旋槽和直槽，螺旋槽和直槽下方是三段周向的用于存储适量油的环形圆弧凹槽，各段环形圆弧凹槽相互间隔15mm，环形圆弧凹槽宽1mm，深1mm。

柱塞与套筒的配合间隙为0.014mm至0.018mm，圆柱度为0.002mm，表面粗糙度为Ra0.05μm。

套筒上设置有确定各个进油孔、第一喷孔和第二喷孔位置的定位槽。

第一喷孔外孔口的凹槽宽41mm至43mm，凹槽一侧的圆角半径为17mm至19mm，另一侧的圆角半径为5mm至7mm。

套筒尾端设置用于装配的外螺纹，便于安装固定套筒。

套筒前端的法兰通过螺栓与销连接套筒，在法兰外周壁上设置有第七密封圈。

与现有技术相比，本发明的进油孔结构保证了柱塞偶件供油的稳定性和流畅性，同时也延长了柱塞偶件的使用寿命；在套筒的前后部各设有密封圈，用以保证喷油泵低压油腔的密封性；在套筒尾部内部设置环抱柱塞的第三密封圈和第四密封圈及第一衬套和第二衬套，避免了喷油泵下方的凸轮轴系统滑油遭污染。

附图说明

图1是本发明实施例的剖视结构示意图；

图2是图1中的套筒的剖视图；

图3是图2的左视图；

图4是图2的右视图；

图5是图4中的A-A向视图；

图6是图2中套筒尾部的结构示意图；

图7是图1中的柱塞的结构示意图；

图8是图7的左视图；

图9是图7的B-B向视图；

图10是图1中法兰的结构示意图；

图11是图10的C-C向视图；

图12是柱塞前部的展开示意图；

图13是图1中衬套组件的结构示意图；

图14是图13的左视图。

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14所示为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：进油孔1、套筒2、法兰3、第一密封圈4、第二密封圈5、第一喷孔组6、凹槽7、内孔8、中孔9、外孔10、油道11、第二喷孔组12、第一衬套13、第二衬套14、第三密封圈15、第四密封圈16、衬套组件17、第三衬套18、第五密封圈19、第六密封圈20、柱塞21、渗氮复合层22、定位槽23、外螺纹24、螺栓25、销26、第七密封圈27、螺孔28、销孔29、锁紧螺母30、弹簧31、通孔32、螺旋槽33、直槽34。

如图1所示，本实施例的柴油机喷油泵柱塞21偶件，包括制有进油孔1的套筒2，装配在套筒2内的柱塞21。

套筒2前端固定连接有法兰3，在连接处的内、外壁分别设置有用于密封的第一密封圈4和第二密封圈5。

如图10所示的法兰3的结构示意图，图11是图10的C-C向视图。在法兰3上设置有轴向的螺孔28及销孔29。便于通过螺栓25与销26将法兰3固定连接套筒2。在法兰3外周壁上设置有凹槽，凹槽内设置第七密封圈27。

如图4所示，套筒2前部设置有第一喷孔组6，第一喷孔组6由六个第一喷孔沿周向间距弧度排列组成。第一喷孔组6中各个第一喷孔的外孔10口设置有凹槽7。凹槽7宽42mm，凹槽7一侧的圆角半径为18mm，另一侧的圆角半径为6mm。

如图2所示，进油孔1设置在套筒2的中部，由内孔8、喇叭形的中孔9和圆弧形的外孔10组成。内孔8为圆柱形孔，中孔9的喇叭形开口角度为20°，外孔10为半径10mm的圆弧曲面。该进油孔1保证柱塞偶件供油的稳定性和流畅性，同时也延长了柱塞偶件的使用寿命。

套筒2的尾部周向设置有第二喷孔组12，第二喷孔组12由四个中心对称的第二喷孔，第二喷孔组12中的两个第二喷孔的孔腔轴心线所成角度为66°。

套筒2上设置有确定各个进油孔1、第一喷孔组6和第二喷孔组12位置的定位槽23。

如图5所示，在套筒2的本体内设置有一条轴向的一端连通套筒2前端的油道11，该油道11的另一端与第二喷孔组12中一个第二喷孔连通。

套筒2尾部的内壁设置有两个上下排列的环形的第一衬套13和第二衬套14，并通过锁紧螺母30固定，第一衬套13和第二衬套14与柱塞21间留有间隙，且在第一衬套13和第二衬套14上开有径向的通孔。在第一衬套13和第二衬套14的下方，分别固定有紧密抱合柱塞21的第三密封圈15和第四密封圈16。第一衬套13、第二衬套14、第三密封圈15和第四密封圈16具有较好的密封功能，避免了凸轮轴系统滑油遭污染。

套筒2尾部的外壁，固定设置有一个环形的衬套组件17和第三衬套18，衬套组件17与套筒2之间、衬套组件17与第三衬套18之间分别设置有第五密封圈19和第六密封圈20。图13是衬套组件17的结构示意图，图14是图13的左视图。在衬套组件17上固定有弹簧31，并设置有四个径向的通孔32。

在套筒2装置柱塞21的孔腔和进油孔1的内壁设置有一层渗氮复合层22。

柱塞偶件为一副精密偶件，其配合间隙为0.014mm-0.018mm，圆柱度为0.002mm，表面粗糙度为Ra0.05μm，经镜面磨削和珩磨互配而成，不能互换。套筒2与柱塞21一起进行调整，来控制喷油泵的供油量。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。

柱塞21前端头部制有控制流量的螺旋槽33和直槽34，图12是柱塞21头部的平面展开图。螺旋槽33和直槽34下方是三段周向的用于存储适量油的环形圆弧凹槽7，以储存适量油起润滑作用，防止柱塞6和套筒3咬死。各段环形圆弧凹槽7相互间隔15mm，环形圆弧凹槽7宽1mm，深1mm。

柱塞21的直径为63mm，在喷油泵一定的安装空间下，可尽量增加柱塞21的直径，可提高喷油泵的供油量。

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 (7)

1.柴油机喷油泵柱塞偶件，包括制有进油孔(1)的套筒(2)，装配在套筒(2)内的柱塞(21)，其特征是：套筒(2)前端固定连接有法兰(3)，在套筒(2)与法兰(3)连接处的内、外壁分别设置有第一密封圈(4)和第二密封圈(5)；

套筒(2)前部设置有第一喷孔组(6)，第一喷孔组(6)由六个沿周向间距弧度排列的第一喷孔组成的，在第一喷孔的外孔(10)口设置有凹槽(7)；

所述的进油孔(1)设置在套筒(2)的中部，进油孔(1)由内孔(8)、喇叭形的中孔(9)和圆弧形的外孔(10)组成，内孔(8)为圆柱形孔，所述中孔(9)的喇叭形开口角度为20°，所述外孔(10)为半径9mm至11mm的圆弧曲面；

套筒(2)的尾部周向设置有第二喷孔组(12)，第二喷孔组(12)由四个中心对称的第二喷孔组成，第二喷孔组(12)中的两个第二喷孔的孔腔轴心线所成角度为66°；

在套筒(2)的本体内设置有一条轴向的一端连通套筒(2)前端的油道(11)，该油道(11)的另一端与第二喷孔组(12)中的一个第二喷孔连通；

套筒(2)尾部的内壁设置有两个上下排列的环形的第一衬套(13)和第二衬套(14)，并通过锁紧螺母(30)固定，所述的第一衬套(13)和第二衬套(14)与柱塞(21)间留有间隙，且在衬套上开有径向的通孔；在第一衬套(13)和第二衬套(14)的下方，分别固定有紧密抱合柱塞(21)的第三密封圈(15)和第四密封圈(16)；套筒(2)尾部的外壁，固定设置有一个环形的衬套组件(17)和第三衬套(18)，衬套组件(17)与套筒(2)之间、衬套组件(17)与第三衬套(18)之间分别设置有第五密封圈(19)和第六密封圈(20)；在套筒(2)装置柱塞(21)的孔腔和进油孔(1)的内壁设置有一层渗氮复合层(22)。

2.根据权利要求1所述的柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：所述柱塞(21)前端头部制有控制流量的螺旋槽(33)和直槽(34)，螺旋槽(33)和直槽(34)下方是三段周向的用于存储适量油的环形圆弧凹槽(7)，各段环形圆弧凹槽(7)相互间隔15mm，环形圆弧凹槽(7)宽1mm，深1mm。

3.根据权利要求2所述的柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：柱塞(21)与套筒(2)的配合间隙为0.013mm至0.016mm，圆柱度为0.002mm，表面粗糙度为Ra0.05μm。

4.根据权利要求3所述的柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：套筒(2)上设置有确定各个进油孔(1)、第一喷孔组(6)和第二喷孔(12)位置的定位槽(23)。

5.根据权利要求5所述的柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：第一喷孔组(6)外孔(10)口的凹槽(7)宽41mm至43mm，凹槽(7)一侧的圆角半径为17mm至19mm，另一侧的圆角半径为5mm至7mm。

6.根据权利要求5所述的柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：套筒(2)尾端设置用于装配的外螺纹(24)，便于安装固定套筒(2)。

7.根据权利要求6所述的柴油机喷油泵柱塞偶件，其特征是：套筒(2)前端的法兰(3)通过螺栓(25)与销(26)连接套筒(2)，在法兰(3)外周壁上设置有第七密封圈(27)。

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