CN103080530A - 将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机的泵单元及其相关装配方法 - Google Patents

将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机的泵单元及其相关装配方法 Download PDF

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Abstract

为了将燃料引进泵单元的缸（5）的内部，通过设置在泵体（2）和支撑板（11）之间的弹簧来沿着缸（5）移位活塞（7），所述支撑板（11）安装在活塞上、且具有用于使活塞(7)插入穿过支撑板(11)的座部(14)、用于在支撑板(11)中接合活塞(7)的座部(15)、以及用于使活塞(7)在插入座部(14)和接合座部(15)之间通过的连通区段(16)；连通区段(16)由两个弹性变形臂(17)横向界定，且每个弹性变形臂具有相应的自由端部(18)。

Description

将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机的泵单元及其相关装配方法
技术领域
本发明涉及一种将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机的泵单元。
特别地，本发明涉及一种泵单元，包括：泵体；活塞泵，其设计为将燃料供应给内燃机；以及齿轮泵，其设计为将燃料供应给活塞泵。
活塞泵包括：至少一个形成在泵体中的缸；以及可滑动地接合在缸内的活塞，以在设置在泵体和支撑板（其安装在活塞上）之间的弹簧的推力作用下执行将燃料抽入缸中的引入冲程、以及在致动装置的推力作用下执行用于压缩容纳在缸内的燃料的压缩冲程。
支撑板具有开口，所述开口形成为平行于活塞的纵向轴线穿过支撑板，且包括用于使活塞插入穿过支撑板的座部、用于使活塞接合到支撑板中的座部、以及用于使活塞在插入座部和接合座部之间通过的连通区段。
背景技术
通常，活塞设有环形槽，其形成在活塞的外表面上且具有稍大于连通区段宽度的直径；插入座部具有基本上圆形的形状和稍大于活塞直径的直径；并且接合座部具有基本上圆形的形状和稍大于环形槽直径的直径。
一旦活塞被引入到插入座部中，活塞和支撑板就首先相对于彼此轴向移位，直到环形槽径向对齐连通区段；而后活塞和支撑板相对于彼此径向移位，以便通过使环形槽移动通过连通区段而使活塞从插入座部移置到接合座部中。
因为连通区段的宽度小于环形槽的直径，所以当活塞从插入座部移位至接合座部时环形槽与连通区段相抵触。因此，上述已知类型的泵单元具有许多缺点，原因在于将支撑板装配到活塞上可能会导致对环形槽的损坏、活塞上金属微粒的脱离，且因此导致活塞的疲劳强度减小和活塞在缸内卡住。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机的泵单元，所述泵单元不具有上述缺点、并且生产起来简单便宜。
根据本发明，提供了一种如权利要求1至12所述的将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机的泵单元。
本发明还涉及一种装配泵单元的方法，所述泵单元将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机。
根据本发明，提供了一种如权利要求13至17所述的装配泵单元的方法，所述泵单元将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，所述附图仅示出了本发明的实施例的非限制性示例，其中：
图1是根据本发明的泵单元的一个优选实施例的示例性剖视图，其中为了视图清楚而去除了某些部件；
图2是图1的第一个细节的侧视图；以及
图3是图1的第二个细节的俯视图。
具体实施方式
参考图1，附图标记1表示用于将燃料、特别是柴油燃料供应给内燃机（未示出）的泵单元的整体。
泵单元1包括：泵体2，其设有具有给定的纵向轴线3的中心孔(未示出)；活塞泵4，其设计为将燃料供应给所述内燃机(未示出)；以及齿轮泵（已知且未示出），其设计为将燃料供应给活塞泵4。
活塞泵4包括多个缸5(图1中仅示出其中之一)，所述多个缸形成在泵体2中，且绕轴线3均匀分布，而且具有相应的基本上垂直于轴线3的纵向轴线6。
每个缸5被相关活塞7可滑动地接合，所述相关活塞7与轴线6同轴地安装在缸5内，所述相关活塞7具有直径Dl且设有环形槽8(图2)，所述环形槽8在活塞7自身的中间点处形成于活塞7的外表面上，且具有小于直径Dl的直径D2。
活塞7借助于致动装置9沿着相关缸5以交替的直线运动的方式移位，在所讨论的情况下，所述致动装置9包括驱动轴(未示出)，所述驱动轴与轴线3同轴地延伸穿过泵体2，且被安装为绕轴线3相对于泵体2旋转，而且具有经由滚动轴承(未示出)可旋转地接合穿过套筒(未示出)的偏心部分。
套筒(未示出)具有平行于轴线3的纵向轴线，且套筒外部由设有多个平面的圆柱形表面限界，所述平面的数量等于缸5的数量，且每个平面面对着设置在相关活塞7和所述平面自身之间的相应的盘元件(未示出)。
对于每个活塞7，致动装置9还包括与相关轴线6同轴地安装的相应的弹簧10，所述弹簧10设置在泵体2和垂直于相关轴线6地安装于活塞7上的基本平坦的支撑板11之间，而且设计为将活塞7自身移位至（通常是保持）与相关盘元件(未示出)相接触。
驱动轴(未示出)旋转之后，在用于将燃料吸入相关缸5的向外引入冲程期间，相关弹簧10使每个活塞7移位；而在用于压缩容纳在所述相关缸5内的燃料的返回压缩冲程期间，驱动轴(未示出)的偏心部分、套筒(未示出)和相关垫圈(未示出)使每个活塞7移位。
根据图3所示，支撑板11具有开口12，所述开口12形成为平行于轴线6穿过支撑板11，具有基本上共面于轴线6的对称面S，而且由成形的侧壁13限界，所述开口12还包括用于使活塞7插入穿过支撑板11的座部14、用于将活塞7接合到支撑板11中的座部15、以及在座部14和座部15之间形成通道的连通区段16。
座部14具有基本上圆形的形状、不同于轴线6的曲率中心C1、以及稍大于活塞7的直径Dl的直径D3；座部15具有基本上圆形的形状、基本上沿着轴线6设置的曲率中心C2、以及稍小于活塞7的直径Dl且稍大于凹槽8的直径D2的直径D4。
此外，应该指出的是，曲率中心C1和C2之间的距离小于两个座部14和15的曲率半径的总和。
连通区段16由两个可弹性变形的臂17侧向界定，所述可弹性变形的臂17从壁13突伸到开口12内，且在对称面S的相反侧延伸，而且在所讨论的情况下具有相应的自由端部18，所述自由端部18设有相应的形成在支撑板11中的平行于轴线6的孔19。
常态情况下，臂17设置为初始缩窄构型(图3)，其中，连通区段16具有垂直于对称面S测量的稍小于凹槽8的直径D2的宽度L1，以及其中每个臂17具有基本上为V型的构造，且与另一个臂17相协作配合以限定座部14的一部分和座部15的一部分。
开口12还包括两个凹部20，其形成在对称面S的相反侧，且分别由壁13和相关臂17界定。
为了将支撑板11装配到活塞7上：
活塞7被插入至插入座部14中；
支撑板11沿活塞7轴向移位，使得凹槽8径向对齐连通区段16；
臂17例如借助于接合在孔19内的张开工具(未示出)而在相关凹部20内被张开，使得连通区段16设置为最终加宽构型(未示出)，其中连通区段16具有垂直于对称面S测量的大于宽度L1且至少等于凹槽8的直径的宽度L2；
活塞7从座部14径向移位至接合座部15，使得凹槽8移动通过连通区段16；以及
臂17被释放，使得活塞7径向锁定在座部15内。
在所讨论的情况下，因为凹槽8具有大于支撑板11的厚度的高度H，所以支撑板11最终将轴向移位至与活塞7相接触。
臂17的最终加宽构型使活塞7可以从座部14径向移位至座部15中、且不会与连通区段16相干涉，因此避免了对凹槽8的损坏、活塞7上金属微粒的脱离、活塞7的疲劳强度的减小、以及活塞7在缸5内的卡住。

Claims (17)

1.一种用于将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机的泵单元，所述泵单元包括：泵体(2)；形成在泵体(2)中的至少一个缸(5)；活塞(7)，其可滑动地接合到缸(5)内，且具有至少一个第一直径(D2)；安装在活塞(7)上的支撑板(11)；设置在泵体(2)和支撑板(11)之间的弹簧(10)，用于在将燃料抽入缸(5)中的引入冲程期间使活塞(7)移位；以及致动装置，用于在压缩容纳在所述缸(5)内的燃料的压缩冲程期间使活塞(7)移位；支撑板(11)具有开口(12)，所述开口形成为平行于活塞(7)的纵向轴线(6)穿过支撑板(11)，且包括用于使活塞(7)插入穿过支撑板(11)的座部(14)、用于使活塞(7)咬配到支撑板(11)中的座部(15)、以及用于使活塞(7)在插入座部(14)和接合座部(15)之间通过的连通区段(16)；在连通区段的初始缩窄构型中，连通区段(16)具有稍小于所述第一直径(D2)的第一宽度(L1)；其特征在于，连通区段(16)侧向上由两个分别具有相应的自由端部(18)的可弹性变形的臂(17)界定。
2.根据权利要求1所述的泵单元，其特征在于：在连通区段的加宽两个臂(17)之后的最终加宽构型中，连通区段(16)具有至少等于所述第一直径(D2)的第二宽度(L2)。
3.根据权利要求2所述的泵单元，其特征在于：臂(17)具有相应的夹持结构(19)，所述夹持结构设计为能使所述臂(17)可移位至最终加宽构型。
4.根据权利要求2或3所述的泵单元，其特征在于：臂(17)具有相应的夹持座部(19)，所述夹持座部设计为能被至少一个张开工具接合，以使臂(17)移位至最终加宽构型。
5.根据前述权利要求任一所述的泵单元，其特征在于：插入座部(14)和接合座部(15)为大致圆形。
6.根据权利要求5所述的泵单元，其特征在于：插入和接合座部(14，15)的曲率中心(C1，C2)相对于彼此的距离设置为小于所述插入和接合座部(14，15)的曲率半径的总和。
7.根据前述权利要求任一所述的泵单元，其特征在于：所述开口(12)还具有设置在连通区段(16)的相对侧的两个凹部(20)，用于在所述臂(17)弹性变形之后接收所述臂(17)。
8.根据前述权利要求任一所述的泵单元，其特征在于：活塞(7)具有第二直径(Dl)以及包括至少一个环形槽(8)，所述环形槽(8)形成在活塞(7)的外表面上且具有所述第一直径(D2)。
9.根据权利要求8所述的泵单元，其特征在于：插入座部(14)具有稍大于第二直径(Dl)的第三直径(D3)，接合座部(15)具有稍大于第一直径(D2)且稍小于第二直径(Dl)的第四直径(D4)。
10.根据权利要求8或9所述的泵单元，其特征在于：环形槽(8)具有平行于所述轴线(6)测量的大于支撑板(11)的厚度的高度(H)。
11.根据前述权利要求任一所述的泵单元，其特征在于：两个臂(17)在开口(12)内从所述开口(12)的侧壁(13)突伸。
12.根据权利要求11所述的泵单元，其特征在于：至少当臂(17)设置为它们的初始缩窄构型时，每个臂(17)具有基本上V型的构造、并且与另一臂(17)协作配合以限定插入座部(14)的一部分和接合座部(15)的一部分。
13.一种用于装配泵单元的方法，所述泵单元用于将优选为柴油燃料的燃料供应给内燃机，且包括：泵体(2)；形成在泵体(2)中的至少一个缸(5)；活塞(7)，其可滑动地接合在缸(5)内，且延伸穿过支撑板(11)，而且具有至少一个第一直径(D2)；设置在泵体(2)和支撑板(11)之间的弹簧(10)，用于在将燃料吸入缸(5)中的引入冲程期间使活塞(7)移位；以及致动装置，用于在压缩容纳在所述缸(5)内的燃料的压缩冲程期间使活塞(7)移位；支撑板(11)具有开口(12)，所述开口(12)形成为平行于活塞(7)的纵向轴线(6)穿过支撑板(11)，且包括用于使活塞(7)插入穿过支撑板(11)的座部(14)、用于使活塞(7)咬配在支撑板(11)中的座部(15)、以及用于使活塞(7)在插入座部(14)和接合座部(15)之间通过的连通区段(16)；连通区段(16)侧向上由两个可弹性变形的臂(17)界定，且每个臂具有相应的自由端部(18)，而且连通区段（16）在其初始缩窄构型中具有稍小于所述第一直径(D2)的第一宽度(L1)；所述方法包括以下步骤：
将活塞(7)引入插入座部(14)中；
扩宽两个臂(17)，以将连通区段(16)实施为最终加宽构型，其中，连通区段(16)具有至少等于所述第一直径(D2)的第二宽度(L2)；以及
使活塞(7)和支撑板(11)相对于所述轴线(6)相对彼此横向移位，以使活塞(7)从插入座部(14)通过连通区段(16)移位至接合座部(15)中。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：活塞(7)从插入座部(14)移位至接合座部(15)中，而不会与连通区段(16)相干涉。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于：还包括步骤：释放两个臂(17)，以使活塞(7)径向锁定在接合座部(15)内。
16.根据权利要求13至15之任一所述的方法，其特征在于：活塞(7)具有第二直径(Dl)且包括形成在活塞(7)的外表面上且具有所述第一直径(D2)的至少一个环形槽(8)；所述方法还包括步骤：
使活塞(7)穿行于插入座部(14)，以使活塞(7)和支撑板(11)相对彼此轴向移位，使得环形槽(8)对齐连通区段(16)；以及
使活塞(7)和支撑板(11)相对彼此径向移位，使得环形槽(8)移动通过连通区段(16)。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：环形槽(8)形成在活塞(7)的中间点处，且具有平行于所述轴线(6)测量的大于支撑板(11)的厚度的高度(H)；所述方法还包括步骤：
使活塞(7)穿行于接合座部(15)中，以使活塞(7)和支撑板(11)相对彼此轴向移位，使得支撑板(11)抵靠着所述活塞(7)轴向锁定。
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