CN101842578A - 高压泵 - Google Patents

Abstract

本文所说明的泵通过提供头部、柱塞和控制阀组件给常规高压泵提供可能更低成本的替代品。头部限定具有第一直径的阀孔、具有第二直径的柱塞孔和具有第三直径的中间室。该柱塞构造成在柱塞孔内往复运动。柱塞、柱塞孔和中间室至少部分地限定泵送室。控制阀组件联接到头部，并包括致动器和阀元件，该致动器可随着输入信号移动，该阀元件联接到该致动器。阀元件容纳在阀孔内，并可在打开位置和关闭位置之间移动。阀元件包括具有第四直径的体部和具有第五直径的阀头部。所述第一直径不大于所述第二直径。

Description

高压泵

技术领域

本发明涉及流体泵。更具体地，本发明涉及供在燃料系统中使用的高压燃料泵。

背景技术

许多现代柴油发动机都利用共轨式燃料系统，该系统依赖于高压泵来达到所需的喷射压力。随着所需的喷射压力增加，提供高效泵变得日益重要。对泵效率产生负作用的一个因素是高压燃料无意地泄漏到低压区或排出。然而，随着喷射压力变得更高，在相互作用的部件之间保持完全密封变得更困难，因为更高的压力常常引起泄漏，而这种泄漏在较低压力下不会另外发生。可能对泄漏产生影响的一个因素是相互作用的部件例如彼此密封的部件的不对齐。随着压力增加，会产生泄漏的未对准的程度变得越来越小，从而使批量生产具有这种相互作用的部件的泵日益更困难。

尽管现代机械和制造工艺可以使制造厂家能制造达到必要对准度的精密零件，但这些零件往往比在制造期间允许较大公差的零件价格更贵。一般，泵内所包括的暴露于高压-如现代共轨式燃料系统中产生的压力-下的密封界面越多，则所需的精密零件或部件就越多。需要较大数量的精密零件一般导致增加泵的组件本。不仅需要精密零件增加成本，而且需要更多零件一般也经常导致增加成本。

1991年10月22日公布的美国专利No.5,058,553(“’553专利”)中说明了共轨式泵的一个示例。’553专利中说明的泵包括外壳和装配在该外壳中的缸。该外壳包括凸轮室，凸轮轴贯穿该凸轮室。该缸包括滑动孔，该滑动孔容纳柱塞，所述柱塞通过凸轮轴在该滑动孔内往复移动。柱塞和滑动孔限定一柱塞室，低压入口燃料在该柱塞室中被增压。电磁阀拧到缸中，并用作使得低压燃料入口通过其与柱塞室连通的部件。电磁阀包括体部、衔铁和阀塞，该阀塞与衔铁一起在打开位置和关闭位置之间移动。当阀塞处在关闭位置时，它接合体部上的阀座，以使柱塞室与低压燃料入口隔离。为了避免高压燃料从柱塞室泄漏到低压区或排出，同样必须避免阀的体部和缸之间、阀塞和阀体上的对应阀座之间以及柱塞和滑动孔之间的泄漏。因此，有至少三个潜在的泄漏路线必须解决，多半是通过使用多个高精度和成本较高的零件来解决。

希望提供一种能克服上述一个或多个缺点的高压泵。

发明内容

按照一个示例性实施例，泵包括外壳、联接到外壳的从动件、头部、柱塞和控制阀组件。该头部联接到该外壳并且限定阀孔、柱塞孔和中间室，该阀孔具有第一直径，该柱塞孔具有第二直径，该中间室具有第三直径。中间室位于阀孔和柱塞孔之间。柱塞构造成在柱塞孔内往复运动。柱塞、柱塞孔和中间室至少部分地限定泵送室。控制阀组件联接到该头部。控制阀组件包括致动器和阀元件，该致动器可响应输入信号而移动，该阀元件联接到该致动器。阀元件容纳在阀孔内并可在打开位置和关闭位置之间移动。阀元件包括体部和阀头部，该体部具有第四直径，该阀头部具有第五直径。所述第一直径不大于所述第二直径。

按照另一示例性实施例，装配泵的方法包括提供头部的步骤，该头部具有阀孔、柱塞孔以及位于阀孔和柱塞孔之间的中间室。该方法还包括提供阀元件的步骤，该阀元件包括体部和阀头部。该方法还包括将阀元件安装在所述头部内的步骤，该步骤这样实现：将阀元件的体部滑动到柱塞孔中，然后滑动到中间室中，然后滑动到阀孔中，以便当安装阀元件时，阀体容纳在阀孔内，而阀元件的头部容纳在中间室内。

附图说明

图1是根据一个示例性实施例的燃料系统的示意图。

图2是根据一个示例性实施例的包括头组件的泵的侧剖图。

图3是图2的头组件的端部剖视图。

具体实施方式

整体参见图1，其示出根据一个示例性实施例的燃料系统10。燃料系统10是包括多个部件的系统，所述部件相配合以将燃料(例如，柴油、汽油、重油等)从储存该燃料的地点输送到发动机12的燃烧室，在该燃烧室内该燃料将燃烧，且在此处由燃烧过程所释放的能量将被发动机12获取并用来产生机械的动力源。尽管在图1中示出用于柴油发动机的燃料系统，但燃料系统10可以是用于任何类型发动机(例如内燃发动机，如柴油或汽油发动机、涡轮机等)的燃料系统。按照一个示例性实施例，燃料系统10包括燃料箱14、传送泵16、高压泵18、共轨20、燃料喷射器22和电子控制模块(ECM)24。

燃料箱14是储存燃料的储存容器，燃料系统10将输送该燃料。传送泵16泵送燃料箱14中的燃料，并将该燃料在大致低压下输送到高压泵18。高压泵18则将燃料增压到高压，并将燃料输送到共轨20。共轨20用于保持由高压泵18产生的高压，并用作每个燃料喷射器22的高压燃料源。燃料喷射器22位于发动机12内的合适位置中，该位置使燃料喷射器22能将高压燃料喷射到发动机12的燃烧室中(或者在某些情况下喷射到燃烧室上游的预燃室或口中)，并且该燃料喷射器一般用作计量装置，以便控制何时将燃料喷射到燃烧室中、喷射多少燃料以及喷射燃料的方式(例如，喷射燃料的角度、射束形状等)。每个燃料喷射器22都连续地从共轨20进给燃料，以便燃料喷射器22所喷射的任何燃料都很快地被共轨20所供应的附加燃料代替。ECM24是接收来自传感器的多个输入信号的控制模块，所述传感器与发动机12的各种不同系统(包括燃料系统10)相关联并表征那些不同系统的操作状况(例如，共轨燃料压力、燃料温度、节气门位置、发动机速度等)。ECM24利用那些输入来与其它发动机部件一道控制高压泵18和各燃料喷射器22的操作。燃料系统10的用途是保证在正确的时间内用正确的方式持续向发动机12供应合适量的燃料，以便支持该发动机12的运行。

现在参见图2，高压泵18构造成将燃料的压力从足以输送燃料箱中燃料的压力增加到为将燃料喷射到发动机12的燃烧室中(或喷射到别处)所需的压力。这种喷射压力可在不同的应用之间改变，但常常在约1500巴至2000巴之间的范围内，并可包括低于1500巴和高于2000巴的压力。按照一个示例性实施例，泵18包括外壳20、头部32、凸轮轴34、两个挺杆组件36、两个弹性件40、两个柱塞组件43和两个控制阀组件42。

外壳30是刚性结构，一般用作泵18的基部。外壳30包括中心孔44及两个间隔开的平行挺杆孔46，该中心孔44构造成容纳凸轮轴34，所述两个挺杆孔46均构造成容纳挺杆组件36、柱塞组件46、弹性件40及头部32的至少一部分。每个挺杆孔46的轴线都与中心孔44的轴线垂直地(或沿其径向)布置，以便凸轮轴34在中心孔44内的旋转使挺杆组件36在挺杆孔46内用线性、往复的方式平移。在挺杆孔46的远端附近，外壳30还包括用以容纳头部32的面48。

头部32联接到外壳30的面48上，且总体用于封闭挺杆孔46、提供一部分限定泵送室86(下面说明)的结构、接收控制阀组件42和提供各种不同的口和管道(导管)以便将燃料流引入和引出泵送室86。头部32包括面50，该面50与外壳30的面48(和可选地与密封元件如O形圈)配合，以便在头部32和外壳30之间提供密封界面。如图3所示，头部32还包括燃料入口通道84和燃料出口通道85，该燃料入口通道84联接到传送泵16，该燃料出口通道85联接到共轨20。头部32还包括两个孔口54，每个孔口54都构造成容纳一部分控制阀组件42和一部分柱塞组件43。每个孔口54都包括三个区域，即区域72、区域74和区域76。区域72限定阀孔，该阀孔构造成紧密地容纳并导引一部分控制阀组件42。区域74限定一中间室并位于区域72和76之间。区域74与一部分阀组件42、一部分柱塞组件43和区域76结合地限定泵送室86。区域76限定柱塞孔，该柱塞孔构造成容纳一部分柱塞组件43。按照一个示例性实施例，区域74的直径大于区域76的直径，而区域76的直径则大于区域72的直径。按照不同的替代性和示例性实施例，孔口54的不同区域的相对尺寸可以改变。例如，区域74和区域76可以具有相同的直径，所述直径大于区域72的直径。按照一个示例性实施例，头部32整体形成为一个单体件。然而，按照不同的替代性和示例性实施例，该头部可以由两个或多个不同的部件或元件联接在一起形成。

凸轮轴34是从动件，它由一细长的轴形成，该细长的轴包括两组凸轮凸部56和一齿轮或带轮57，所述两组凸轮凸部56沿着凸轮轴34的长度间隔开，所述齿轮或带轮57位于该轴的两端之一上。齿轮或带轮57是从动件，它构造成接合直接或间接被发动机12驱动的另一构件，例如另一齿轮、链条或皮带。这两组凸轮凸部56沿凸轮轴34的长度间隔开，以便与两个挺杆组件36各自对应。按照各种不同的示例性和替代性实施例，每组凸轮凸部56都可包括单个凸轮凸部、两个凸轮凸部、三个凸轮凸部或三个以上凸轮凸部，其中每个凸轮凸部都对应一个完整的泵送和装料循环。按照另一些不同的替代性和示例性实施例，这两组凸轮凸部可以同相(从而第一凸轮凸部组的各凸轮凸部将与第二凸轮凸部组的对应凸轮凸部同时在头部32下方通过)，或者它们可以相互异相(从而第一凸轮凸部组的各凸轮凸部将与将在与第二凸轮凸部组的对应凸轮凸部不同的时间在头部32下方通过)。按照另一些不同的替代性和示例性实施例，第一凸轮凸部组的各凸轮凸部相对于第二凸轮凸部组的凸轮凸部异相的程度可以根据泵18的应用及其它因素改变。

仍参见图2，各挺杆组件36(有时也称为升降机组件)构造成与两组凸轮凸部56的其中一组接合，将对应凸轮凸部56的旋转运动转变成线性运动，并将这种线性运动传送到对应的柱塞组件43。每个挺杆组件36都包括体部58、辊60和销62，该体部58接合和接收一部分柱塞组件43，该辊60接合并跟随一组凸轮凸部56，该销62将辊60联接到体部58。体部58容纳在外壳30的对应挺杆孔46内，并随着凸轮轴43的旋转而在挺杆孔46内往复平移。

弹性件40示出为压缩弹簧，该弹性件40是用来将对应的柱塞组件43和挺杆组件36朝向凸轮轴34偏压的元件或构件。通过将对应的柱塞组件43和挺杆组件36二者朝向凸轮轴34偏压，弹性件40有助于保证柱塞组件43在凸轮轴34完成另一个旋转(或部分旋转，视凸轮凸部的构型而定)之前返回到它的最下面位置(下文称为“下止点”)，并强制使柱塞组件43向上回到它的最高位置(下文称为“上止点”)。这有助于保证柱塞组件43对于凸轮轴34的对应凸轮凸部组中的每个凸轮凸部56都实现完整的装料循环(其中柱塞组件43从上止点移动到下止点的循环)和完整的泵送循环(其中柱塞组件43从下止点移动到上止点的循环)。

柱塞组件43是包括多个部件的组件，该组件总体位于对应的挺杆组件36和头部32之间，并与挺杆组件36一起相对于头部32往复运动，以便给泵送室86内的流体增压，按照一个示例性实施例，柱塞组件43包括柱塞80和止动器(定位器)82。柱塞80是这样的构件(例如，活塞、轴、杆、元件、止动件)：该构件构造成随着对应的挺杆组件36在外壳30的挺杆孔46往复运动而在头部32的孔口54的区域76内往复运动或滑动。按照一个示例性实施例，柱塞80包括细长的总体为柱形的体部83，该体部具有侧壁87、第一端89和第二端91，该第一端89构造成伸入孔口54的区域76，该第二端91位于挺杆组件36附近。第一端89、孔口54的区域76和74、及一部分控制阀组件42限定一泵送室86，该泵送室的体积随柱塞80在孔口54的区域76内往复或上下移动而改变。止动器82是这样的部件或由部件构成的组件：它联接到柱塞80并用于将弹性件40所提供的力的至少一部分施加到该柱塞80上。

现在参见图2和3，每个控制阀组件42都总体用于控制泵送室86(下面说明)和由传送泵16提供的燃料之间的流体连通，因此能控制装料循环期间进入泵送室86的燃料量和泵送循环期间留在泵送室86内的燃料量。按照第一示例性实施例，控制阀组件42包括阀元件63和致动器71。

阀元件63可在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置中燃料入口通道84流体连接到泵送室86，在所述关闭位置中燃料入口通道84不与泵送室86流体连接或与该泵送室86密封隔离。按照一个示例性实施例，阀元件63贯穿孔口54的区域72和74，并包括体部88、衔铁接合部90、杆部92和头部94。体部88是阀元件63的总体柱形的部分，并限定一导向面96，该导向面96与孔口54的区域72配合以便当阀元件在区域72内滑动或往复运动时引导该阀元件63的运动。为了使限定区域72的表面和体部88之间可能发生的流体泄漏减至最小，可以使它们之间的间隙最小。衔铁接合部90从体部88的一端延伸，并接纳一部分致动器71(例如，衔铁64和套筒72，下面说明)。衔铁接合部90可以设有螺纹以便于将衔铁64和/或套筒65联接到阀元件63，或者衔铁接合部90可以用各种不同的方式构造成有利于衔铁64和套筒65与阀元件63接合。例如，衔铁接合部90可以构造成使得衔铁64和套筒65之一或二者在衔铁接合部90上自由滑动、可以压配合到衔铁接合部90上或者以各种其它方式接合该衔铁接合部90。在衔铁接合部90从体部88延伸的部位形成有台肩98，该台肩98用以提供用于衔铁64的前挡块(限位挡块，positive stop)并帮助对准该衔铁64。杆部92从体部88的相对端延伸并具有比体部88的直径小的直径。杆部92的减小的直径与孔口54的区域72结合限定一室100(例如，流动室)，该室100能在阀元件63处于打开位置时使流体在阀元件63和头部32的孔口54的区域72之间流动。头部94联接到该杆部92的远端上，并形成一帽状结构，该帽状结构具有比杆部92和体部88的直径大的直径。头部94的较大直径使它能接合头部32的位于孔口54的区域72和区域74之间的密封面99。头部94包括密封面102，该密封面102从杆部92的远端垂直地并沿径向向外延伸，并构造成当阀元件63处于关闭位置的时接合头部32的密封面99，以便基本上将泵送室86与入口通道84密封隔开。按照各种替代性和示例性实施例，阀元件63可以采取各种不同的构型。例如，阀元件63的不同部分的相对尺寸可以根据应用改变(例如，头部的直径可以与体部的直径相同或小于体部的直径、杆部的直径可以与体部的直径相同等)，密封面的方位可以改变(例如，它可以基本上垂直于阀元件的纵向轴线，或者它可以相对于该纵向轴线成锐角或钝角定向)和/或密封面的形状或构型可以改变(例如，它可以是平坦的，它可以形成刀刃，它可以是弯曲的，它可以具有一个或多个平坦的、弯曲的和/或尖的部分等)。

当阀元件63移动到关闭位置时，头部94的密封面102移动成与头部32的密封面99接触，并形成一密封式界面，该密封式界面用于防止或基本防止流体在室100和泵送室86之间流动。当阀元件63移动到打开位置时，头部94的密封面102移离头部32的密封面99，这则允许流体在室100和泵送室86之间流动。因此，头部94的密封面102和头部32的密封面99之间的密封界面当阀元件63处于关闭位置时接合，而当阀元件63处于打开位置时脱开。

按照一个示例性实施例，阀元件63这样组装在头部32内：将阀元件63的衔铁接合部90插入孔口54的区域76中，然后继续使阀元件63滑动穿过孔口54的区域76和74，直至体部88容纳在区域72内且头部94位于区域74内。为完成该组装，区域76的直径应大于阀元件63的最大直径，所述阀元件的最大直径在一个示例性实施例中是头部94的直径。同样，为了容纳头部94，区域74的直径应至少与头部94的直径一样大。然而，为了使入口燃料能从室100流到压力室86，头部94和区域74之间应设有流动路线，该流动路线能当阀元件63处于关闭位置时关闭。按照一个示例性实施例，该流动路线通过使区域74的直径大于头部94的直径来提供。按照另一些替代性和示例性实施例，阀元件的头部和/或限定区域74的表面可以包括允许流体在头部和区域74之间流动的一个或多个平坦部分或狭槽。为提供阀元件63可以在处于关闭位置时接合以便将室100与泵送室86密封隔开的表面，区域72的直径小于头部94的直径。按照各种不同替代性和示例性实施例，阀元件和头部内孔口的区域的相对尺寸可以根据情况改变。

致动器71是电子控制装置，该装置随着电信号而产生运动。在控制阀组件42内，致动器71用来相对于头部32(具体地说，由孔口54的区域72限定的阀孔)移动阀元件63。按照一个示例性实施例，致动器71包括衔铁64、套筒65、偏压件66和螺线管67。衔铁64是盘状元件，该元件包括容纳阀元件63的衔铁接合部90的孔口。套筒或示出为套筒65的止动器可以设置成将衔铁64固定到阀元件63上。例如，套筒65可以包括带螺纹的界面，该带螺纹的界面接合设在阀元件63的衔铁接合部90上的带螺纹的界面。衔铁64则可通过将套筒65紧固到衔铁接合部90上并强制使衔铁64贴紧阀元件63的台肩98来固定到阀元件63上，螺线管67联接到头部32的顶部，以使一部分阀元件63贯穿孔口104，从而至少部分地贯穿螺线管67。示出为压缩弹簧的偏压件66位于孔口104内，并容纳一部分阀元件63和套筒65。除了有助于将衔铁64固定到阀元件63上之外，套筒65还有利于通过弹簧66向衔铁64和阀元件63上施加力。

按照一个示例性实施例，螺线管67是包括缠绕铁芯的导线线圈的装置，当电流通过导线时，所述线圈一起产生磁场。螺线管67构造成使得当产生磁场时衔铁64被吸向螺线管67。螺线管67和衔铁64可以构造成当没有电流通过螺线管67时，衔铁64对螺线管67具有很小的或没有吸引力。弹簧66有助于当通过螺线管67的电流中止时确保衔铁64返回远离螺线管67的位置。弹簧67构造成提供偏压力，该偏压力可在螺线管67不通电时足以强制衔铁64离开螺线管67，但当螺线管67通电时该偏压力可被克服。由于衔铁64联接到阀元件63，所以衔铁64的运动传递到阀元件63。因此，当螺线管67通电时，衔铁64移向螺线管67，从而使阀元件63移动到关闭位置。当螺线管67不通电时，衔铁64被弹簧66推离螺线管67，从而使阀元件63移动到打开位置，按照一种替代性实施例，螺线管、衔铁和弹簧可以布置成，当螺线管通电将阀元件移动到打开位置，而当螺线管不通电时能使弹簧将阀元件移动到关闭位置。按照另一替代性和示例性实施例，致动器可以替换为任何能控制阀元件在头部的孔口内的运动的适当致动装置。例如，可以使用的其它致动装置或构型可以包括压电控制式致动系统、液压控制式致动系统或任何其它合适的致动系统。

尽管上面仅说明一种泵构型，但应该理解，上述泵仅是其中可使用控制阀组件42和头部32(下文总称为头组件)的许多不同泵类型和构型的的一个例子。例如，尽管上面仅说明一种直列柱塞或活塞泵，但头组件也可在各种不同的活塞或柱塞泵构型(例如，轴向活塞泵、径向活塞泵、弯轴泵、入口计量泵、出口计量泵等)中使用并且可以与各种不同的流体(例如燃料、润滑油、液压流体等)一起使用。还应理解，尽管前面将泵18描述成包括两个缸或泵送室86，并因此包括两个对应的挺杆组件36、弹性件40、控制阀组件42和柱塞组件43，但泵也可构造成包括一个、三个、四个或四个以上的泵送室，这视泵打算用于其中的具体应用而定。

工业适用性

泵18通过将流体(例如，燃料)吸入一个或多个泵送室86、减小泵室86的尺寸以及然后强制流体穿过出口到达共轨20来将流体加压。现在将结合一个泵送室86更具体地说明泵18的运行方式。从泵送循环开始，柱塞80在下止点处，而泵送室86通常在该点处充满燃料，该泵送室86处于其最大体积。随着其中一个凸轮凸部56的顶部转到位于挺杆组件36之下的位置，凸轮凸部56强制挺杆组件36并因此强制柱塞组件43向上移动。随着柱塞组件43向上移动(按照凸轮凸部56的形状或轮廓)，柱塞80在头部32中孔口54的区域76(以及可能区域74)内向上移动，从而使泵送室86的体积减小。一般，在大约同一时间，柱塞80开始向上移动，使螺线管67通电-这具有将阀元件63移动到关闭位置的效果，在该关闭位置泵送室86与燃料入口通道84隔开。泵送室86内的压力也有助于将阀元件63推到关闭位置。由于泵送室86内的压力，螺线管67可以在阀元件63未移动到打开位置的情况下，在泵送循环期间失电。随着柱塞80继续向上移动，泵送室86的体积继续减小-这强制燃料穿过燃料出口通道85从泵送室86排出并最后到达共轨20。泵送循环持续至柱塞80到达上止点，这在凸轮凸部56的顶部位于挺杆组件36的下方时出现。一般，在柱塞80到达上止点并开始装料循环之后，使螺线管67失电(如果它还未在泵送循环期间失电)，压降足以允许阀元件63根据弹簧66所提供的偏压移动到打开位置，在该打开位置中燃料再次从燃料入口通道84进入泵送室86。随着凸轮凸部56的顶部转过挺杆组件36，由弹性件40提供的偏压迫使柱塞组件43和挺杆组件36向凸轮轴34返回。此时，凸轮凸部56的背面位于挺杆组件36的下方-这使得该挺杆组件可以向下返回。随着柱塞80在装料循环期间在孔口54内向下移动，燃料继续填充泵送室86。当柱塞到达下止点时，泵送室86通常充满燃料并处于其最大体积。然后循环再次开始，其中凸轮凸部56将挺杆组件36和柱塞组件43向上推向上止点。

控制阀组件42可以在泵送循环和装料循环期间在不同的时间内致动和停止致动，以便在装料循环期间控制进入泵送室86的燃料的量和/或在全部或一部分泵送循环期间控制是否将泵送室86联接到燃料入口通道84(该入口通道84是流回传送泵16的流体回路的一部分，并因此起排放的作用)。这样，可以控制泵的输出。

本文所说明的头组件用于减少或尽量减少暴露于高压的密封界面的数量、减少或尽量减少构成头组件的零件数以及减少或尽量减少其中两个元件的对准与联接在这两个元件之间的第三元件有关的情况。为了帮助完成这点，头部32和阀元件63构造成使得阀元件63直接容纳在头部32中所形成的孔口54内，以及使得阀元件63直接贴着一部分头部32密封。通过这样构造头部32和阀元件63，能消除设在常规泵的阀元件和头部之间的任何零件或部件，因而减少了泵的零件总数。减少零件总数有助于降低泵的总成本。这样构造头部32和阀元件63也使得暴露于高压的密封界面总数减少。在至少某些常规泵中，有至少三个暴露于高压流体下的密封界面：1)在一部分头部和联接到头部并容纳阀元件的附加元件之间的密封界面；2)在阀元件和接纳阀的附加元件之间的密封界面；以及，3)在柱塞和容纳柱塞的孔之间的密封界面。因为头部32直接容纳阀元件63，所以在本文所说明的泵中不需要这种附加元件，因此不需要附加元件和头部32之间的密封界面。消除高压密封界面有助于省去对否则将构成该界面的部件的加工精度的要求，这有助于降低泵的总成本。另外，在至少某些常规泵中，形成密封界面的两个零件的对准至少部分地与用来将这两个零件联接在一起的联接结构(即螺纹)的完整性有关。然而，用达到对准程度必需防止或基本防止暴露于高压的密封界面泄漏所需的精度，尤其是在批量生产的规模上，制造这种联接结构困难而成本高。泵18的阀元件63和头部32的构型消除了对带螺纹的界面的任何依赖，由此可提供合乎要求的对准。相反，阀元件63的头部94和头部32的密封表面99之间的密封界面的对准基于阀元件63的体部88和头部32的孔口54的区域72的对准，它们二者是更容易在小公差的范围内机加工的直的光滑表面。由于至少上述原因，泵18可以认为是至少某些常规泵的成本有效的代用品。

重要的是，应该注意，在示例性和其它替代性实施例中示出的包括头组件的泵的各元件的构造和布置都仅是例证性的。尽管在本文中仅详细说明了泵和头部组件的少数实施例，但阅读本公开内容的本领域技术人员很容易理解，在不显著脱离所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可行的(例如，不同元件的大小、尺度、结构、形状和比例，参数值，安装布置，材料的使用，方位等)。例如，示出为整体形成的元件可以用多个零件制造或者示出为多个零件的元件可以整体形成，界面(例如，阀元件、头部等之间的界面)的操作可以颠倒或用别的方法改变，和/或组件或系统的结构和/或构件或连接器或其它元件的长度、宽度或直径可以改变。应当指出，包括头组件的泵的元件和/或组件可以用各种提供足够强度、耐久性和其它相关特性的材料，用各种制造工艺的以及各种颜色、组织、组合和构型制造。还应该注意，头组件可以与不同类型的泵-包括各种不同的活塞泵-结合、与各种不同应用(高压应用、低压应用等)中的各种不同机构结合，以及与各种不同流体(例如，燃料、油、液压流体、传动流体、水、冷却剂等)结合使用。因此，所有这些修改都包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的精神的情况下，示例性和其它替代性实施例的设计、工作条件和布置可以进行其它的替换、修改、改变和省略。

Claims (20)

1.一种泵，包括：

外壳；

从动件，该从动件联接到该外壳；

头部，该头部联接到该外壳，并限定具有第一直径的阀孔、具有第二直径的柱塞孔和具有第三直径的中间室，该中间室位于阀孔和柱塞孔之间；

柱塞，该柱塞构造成在柱塞孔内往复运动，所述柱塞、柱塞孔和中间室至少部分地限定一泵送室；以及

控制阀组件，该控制阀组件联接到该头部，该控制阀组件包括致动器和阀元件，该致动器能响应输入信号而移动，该阀元件联接到该致动器，该阀元件容纳在阀孔内、可在打开位置和关闭位置之间移动并且包括具有第四直径的体部和具有第五直径的阀头部；

其中，第一直径不大于第二直径。

2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，第五直径不大于第二直径。

3.如权利要求2所述的泵，其特征在于，第五直径大于第一直径。

4.如权利要求1所述的泵，其特征在于，阀元件包括位于阀头部和体部之间的杆部，该杆部具有第六直径，该第六直径小于所述第四直径和第五直径。

5.如权利要求1所述的泵，其特征在于，第一直径小于第二直径。

6.如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述阀头部包括第一密封面，所述头部包括第二密封面，当阀元件处的关闭位置时，该第一密封面与该第二密封面配合以形成密封的界面。

7.如权利要求6所述的泵，其特征在于，所述头部限定燃料入口通道，其中，当阀元件处在关闭位置时，所述密封的界面投入使用，所述泵送室与该燃料入口通道流体地断开；当阀元件处在打开位置时，所述密封的界面被分开，所述泵送室与燃料入口通道流体地连接。

8.如权利要求7所述的泵，其特征在于，致动器的运动使阀元件在打开位置和关闭位置之间移动。

9.如权利要求8所述的泵，其特征在于，致动器可被选择性地致动，以便控制燃料入口通道和泵送室之间的流体连通。

10.如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述头部的阀孔容纳所述阀元件的体部。

11.如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述头部整体形成为一个单体件。

12.如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述阀孔、柱塞孔和中间室共享一共同的轴线。

13.如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述柱塞联接到从动件，并且构造成响应于该从动件的运动而在柱塞孔内往复运动。

14.一种泵，包括：

外壳；

从动件，该从动件联接到该外壳；

头部，该头部联接到该外壳，并限定第一密封面、具有第一直径的阀孔、具有第二直径的柱塞孔和具有第三直径的中间室，该中间室位于该阀孔和该柱塞孔之间；

柱塞，该柱塞构造成在柱塞孔内往复运动，柱塞、柱塞孔和中间室至少部分地限定一泵送室；以及

控制阀组件，该控制阀组件联接到该头部，该控制阀组件包括致动器和阀元件，该致动器可响应于输入信号而移动，该阀元件联接到该致动器，该阀元件容纳在阀孔内、可在打开位置和关闭位置之间移动并且包括具有第四直径的体部和具有第五直径的阀头部，该阀头部包括第二密封面；

其中，当阀元件处在关闭位置时，所述第一密封面和所述第二密封面配合以形成密封的界面。

15.如权利要求14所述的泵，其特征在于，所述第一密封面限定中间室的一部分。

16.如权利要求14所述的泵，其特征在于，所述第一直径不大于所述第二直径。

17.如权利要求14所述的泵，其特征在于，所述头部限定燃料入口通道，其中，当阀元件处在关闭位置时，所述泵送室与该燃料入口通道流体地断开；当阀元件处在打开位置时，所述泵送室与该燃料入口通道流体地连接。

18.如权利要求14所述的泵，其特征在于，所述头部整体形成为一个单体件。

19.如权利要求14所述的泵，其特征在于，所述第五直径不大于所述第二直径。

20.如权利要求19所述的泵，其特征在于，所述第五直径大于所述第一直径。

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