CN102979652A - 一种船用柱塞偶件 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种船用柱塞偶件，包括有柱塞和套筒，套筒形成有轴向中孔，柱塞活动插配于轴向中孔中，且两者能相对旋转和上下滑移配合，套筒上开设有进油孔，轴向中孔上部连接配合有出油装置，其中，轴向中孔内设有密封圈，密封圈密封贴设在进油孔上，套筒外周面配合有至少一道用于保证低压油腔密封性的第一密封环，套筒下部与柱塞配合处设有刮油装置。本发明的通过在柱塞上增设环型槽以增加柱塞和套筒的润滑性能；套筒采用轴向中孔密封出油，在满足高压密封的要求下，改善了加工性能，提高了加工效率；本发明具有结构新颖、性能好、密封效果好、体积小、供油精确、结构简单、易制造、喷射稳定的优点。

Description

一种船用柱塞偶件
技术领域
本发明涉及柴油机配件的技术领域，特别涉及一种船用柱塞偶件。
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，生产效率低；柱塞和套筒配合间隙重燃油泄漏，导致凸轮轴系统滑油污染。喷油泵供油量只能通过旋转柱塞调节螺旋槽的位置来控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构新颖、性能好、密封效果好、体积小、供油精确、结构简单、易制造、喷射稳定的一种船用柱塞偶件。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种船用柱塞偶件，包括有柱塞和套筒，套筒形成有轴向中孔，柱塞活动插配于轴向中孔中，且两者能相对旋转和上下滑移配合，套筒上开设有进油孔，轴向中孔上部连接配合有出油装置，其中，轴向中孔内设有密封圈，密封圈密封贴设在进油孔上，套筒外周面配合有至少一道用于保证低压油腔密封性的第一密封环，套筒下部与柱塞配合处设有刮油装置。
采取的措施还包括：
上述的柱塞和套筒氮化处理,且氮化层深度大于厚度的40%。
上述的柱塞上部设有至少一道用于储油润滑的环形槽。
上述的环形槽数量为三道。
上述的第一密封环为两道，并上下配合地绕设在套筒下部。
上述的套筒上部设有用于保证高压油的密封性的密封块。
上述的刮油装置嵌装在柱塞内壁中，且刮油装置通过含碳纤维的聚四氟乙烯材料制成的第二密封环与柱塞轴向密封；刮油装置通过伞状机械密封环与柱塞水平密封。
上述的柱塞的直径为51mm。
上述的柱塞和套筒配合间隙为0.012mm至0.015mm。
上述的柱塞表面粗糙度低于Ra0.05μm，圆柱度为0.002mm。
与现有技术相比，本发明的一种船用柱塞偶件，包括有柱塞和套筒，套筒形成有轴向中孔，柱塞活动插配于轴向中孔中，且两者能相对旋转和上下滑移配合，套筒上开设有进油孔，轴向中孔上部连接配合有出油装置，其中，轴向中孔内设有密封圈，密封圈密封贴设在进油孔上，套筒外周面配合有至少一道用于保证低压油腔密封性的第一密封环，套筒下部与柱塞配合处设有刮油装置。柱塞上设有三道环形槽，以储存适量油起润滑作用，防止柱塞和套筒咬死。套筒大端增设一级中孔，采用中孔和密封圈密封出油，不用平面密封，制造方便，提高了生产效率。选用功能良好，带有碳纤维的聚四氟乙烯材料制成的密封环和“伞”型机械密封装置，使刮油装置即能较好地刮去柱塞表面上老化变稠的燃油，又提供了较好的密封性能，避免了凸轮轴系统滑油遭重油污染。套筒下部设有第一密封环，用以保证喷油泵低压油腔的密封性。轴向中孔采用Cimatron软件编程与加工，并采用三尘标测量技术，检测轴向中孔加工精度，保证柱塞和套筒配合间隙为0.008mm至0.012mm，表面粗糙度为Ra0.05μm，圆柱度为0.002mm，二者经配磨而成，不能互换。套筒外圆密封槽装有特殊O型圈，有利于高压密封。柱塞和套筒氮化处理,且氮化层深度大于厚度的40%。表面硬度HV900-1100,芯部硬度HB235-280。
与现有技术相比，本发明主要由由柱塞、套筒、密封圈和刮油装置组成。通过在柱塞上增设环型槽用以增加柱塞和套筒的润滑性能；套筒采用中孔密封出油，在满足高压密封的要求下，改善了加工性能，提高了加工效率；为防止柱塞和套筒配合间隙重燃油泄漏而污染凸轮轴系统滑油，采用“伞”型机械密封装置，提供了较好的密封性能。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。
本发明具有结构新颖、性能好、密封效果好、体积小、供油精确、结构简单、易制造、喷射稳定的优点。
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中套筒下部剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1与图2所示为本发明的剖视结构示意图。
其中的图1与图2中的附图标记为：套筒1、轴向中孔1a、进油孔11、密封圈12、密封块13、柱塞2、环形槽21、第一密封环3、刮油装置4、机械密封环41、第二密封环42。
一种船用柱塞偶件，包括有柱塞2和套筒1，套筒1形成有轴向中孔1a，柱塞2活动插配于轴向中孔1a中，且两者能相对旋转和上下滑移配合，套筒1上开设有进油孔11，轴向中孔1a上部连接配合有出油装置，其中，轴向中孔1a内设有密封圈12，密封圈12密封贴设在进油孔11上，套筒1外周面配合有至少一道用于保证低压油腔密封性的第一密封环3，套筒1下部与柱塞2配合处设有刮油装置4。
实施例中，柱塞2和套筒1氮化处理,且氮化层深度大于厚度的40%。
实施例中，柱塞2上部设有至少一道用于储油润滑的环形槽21。
实施例中，环形槽21数量为三道。
实施例中，第一密封环3为两道，并上下配合地绕设在套筒1下部。
实施例中，套筒1上部设有用于保证高压油的密封性的密封块13。
实施例中，刮油装置4嵌装在柱塞2内壁中，且刮油装置4通过含碳纤维的聚四氟乙烯材料制成的第二密封环42与柱塞2轴向密封；刮油装置4通过伞状机械密封环41与柱塞2水平密封。
实施例中，柱塞2的直径为51mm。
实施例中，柱塞2和套筒1配合间隙为0.012mm至0.015mm。
实施例中，柱塞2表面粗糙度低于Ra0.05μm，圆柱度为0.002mm。
柱塞2上设有三道环形槽21，以储存适量油起润滑作用，防止柱塞2和套筒1咬死。
套筒大端增设一级中孔，采用中孔和密封圈密封出油，不用平面密封，制造方便，提高了生产效率。
选用功能良好，带有碳纤维的聚四氟乙烯材料制成的密封环和“伞”型机械密封装置，使刮油装置4即能较好地刮去柱塞表面上老化变稠的燃油，又提供了较好的密封性能，避免了凸轮轴系统滑油遭重油污染。套筒下部设有第一密封环3，用以保证喷油泵低压油腔的密封性。轴向中孔1a采用Cimatron软件编程与加工，并采用三尘标测量技术，检测轴向中孔1a加工精度，保证柱塞2和套筒1配合间隙为0.008-0.012mm，表面粗糙度为Ra0.05μm，圆柱度为0.002mm，二者经配磨而成，不能互换。套筒外圆密封槽装有特殊O型圈，有利于高压密封。柱塞2和套筒1氮化处理,且氮化层深度大于厚度的40%。表面硬度HV900-1100,芯部硬度HB235-280。
与现有技术相比，本发明主要由由柱塞2、套筒1、密封圈和刮油装置4组成。通过在柱塞2上增设环型槽21用以增加柱塞2和套筒1的润滑性能；套筒1采用中孔密封出油，在满足高压密封的要求下，改善了加工性能，提高了加工效率；为防止柱塞2和套筒1配合间隙重燃油泄漏而污染凸轮轴系统滑油，采用“伞”型机械密封装置，提供了较好的密封性能。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。
本发明的船用耐磨柱塞偶件是这样运作的：柱塞2没有压入套筒1深处时，套筒1内处于低压，由于密封圈12是贴在进油孔11上的，进油孔11内的油压会将其顶起，油从进油孔11进入轴向中孔1a，柱塞2开始压入套筒1深处，轴向中孔1a内的油压大于进油孔11内的油压，密封圈12被压在进油孔11上，使得进油孔11与轴向中孔1a密封，油被压往出油装置喷出。一些残留的油液会进入环形槽21，用于润滑轴向中孔1a。柱塞2完成一次冲程后回位，油再次从进油孔11进入轴向中孔1a。
本发明具有结构新颖、性能好、密封效果好、体积小、供油精确、结构简单、易制造、喷射稳定的优点。

Claims (10)

1.一种船用柱塞偶件，包括有柱塞(2)和套筒(1)，所述的套筒(1)形成有轴向中孔(1a)，所述的柱塞(2)活动插配于轴向中孔(1a)中，且两者能相对旋转和上下滑移配合，所述的套筒(1)上开设有进油孔(11)，所述的轴向中孔(1a)上部连接配合有出油装置，其特征是：所述的轴向中孔(1a)内设有密封圈(12)，所述的密封圈(12)密封贴设在进油孔(11)上，所述的套筒(1)外周面配合有至少一道用于保证低压油腔密封性的第一密封环(3)，所述的套筒(1)下部与柱塞(2)配合处设有刮油装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的柱塞(2)和套筒(1)氮化处理,且氮化层深度大于厚度的40%。
3.根据权利要求2所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的柱塞(2)上部设有至少一道用于储油润滑的环形槽(21)。
4.根据权利要求3所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的环形槽(21)数量为三道。
5.根据权利要求4所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的第一密封环(3)为两道，并上下配合地绕设在套筒(1)下部。
6.根据权利要求5所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的套筒(1)上部设有用于保证高压油的密封性的密封块(13)。
7.根据权利要求6所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的刮油装置(4)嵌装在柱塞(2)内壁中，且所述的刮油装置(4)通过含碳纤维的聚四氟乙烯材料制成的第二密封环(42)与柱塞(2)轴向密封；所述的刮油装置(4)通过伞状机械密封环(41)与柱塞(2)水平密封。
8.根据权利要求7所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的柱塞(2)的直径为51mm。
9.根据权利要求8所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的柱塞(2)和套筒(1)配合间隙为0.012mm至0.015mm。
10.根据权利要求9所述的一种船用柱塞偶件，其特征是：所述的柱塞(2)表面粗糙度低于Ra0.05μm，圆柱度为0.002mm。
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