CN103180598A - 用于将两个高压构件介质密封地连接起来的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将两个高压构件（1、5；19）介质密封地连接起来的装置，该装置包括具有中心的通道的密封锥（11；21），所述通道能够被处于高压之下的介质贯穿流过，其中将所述密封锥（11；21）挤压到密封座（45、47；55）中，用于相对于所述处于高压之下的介质进行密封。在所述处于密封锥中的通道中容纳了高压过滤器（13）。

Description

用于将两个高压构件介质密封地连接起来的装置

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于将两个高压构件介质密封地连接起来的装置。

背景技术

高压构件比如用在自点火的内燃机中，对于所述自点火的内燃机来说在高压下将燃料喷射到所述内燃机的单个燃烧室中。为此，比如使用所谓的“共轨”技术，对于所述“共轨”技术来说将处于高压之下的燃料以基本上恒定的压力储存在高压存储器中。通过所述高压存储器来向所述内燃机的单个燃烧室供给燃料。

为了对单个组件进行测试，也使用检验设备，所述检验设备包含相应的高压组件。

因为所使用的单个高压构件对污物敏感，所以一般将高压过滤器安装在通往高压构件的馈入管路中的中间区段中。在所述高压过滤器中将包含在在高压下穿过所述高压构件流动的流体中或者包含在在所述高压构件中所包含的流体中的颗粒除去。除了将高压过滤器装入在装入到馈入管路中的中间区段中之外，也部分地将过滤器直接安置在高压构件中、比如安置在调压阀中。

为了对于250 MPa以上的压力来说也保证介质密封性，一般在高压构件上集成了咬合棱边，所述咬合棱边在安装所述高压构件时切入到与所述高压构件相连接的配对件的表面中。由此在所述配对件的表面中、一般来说在第二高压构件中产生凹槽。所述咬合棱边也额外地变形。由于所述咬合棱边的切入，所述第二高压构件的表面遭到损坏。当由于磨损、污染、保养或者类似情况而有必要拆卸或者更换所述高压构件之一时，则随着每次继续将所述第一高压构件固定在所述第二高压构件上的过程所述由于咬合棱边的切入而产生的凹槽会进一步加深并且所述第二高压构件会进一步遭到损坏。在有限的次数的安装和拆卸之后，再也不能保证足够的密封并且具有光滑的表面的高压构件、一般来说是所述高压存储器必须予以更换。

尤其在为了检验目的而在实验室使用高压存储器时，要定期更换被测试的单个构件。这导致所述高压存储器的快速的损坏并且由此导致必要的更换。像具有集成的过滤器的调压阀一样的组件必须定期拆卸，用于对过滤器进行清洗。这也导致所述高压存储器的损坏。所述调压阀的必要的经常的拆卸的另一个缺点是，需要额外的组件并且由此增加了用于检验的成本。

使用装入到中间区段中的、安装在馈入管路中的高压过滤器需要额外的密封部位。尤其在将所述高压构件用于检验时，由于试样、尤其喷射泵的经常的变换，对于使用安装在中间区段中的高压过滤器来说必要的、刚性的管路是无法实现的。

发明内容

按本发明的用于将两个高压构件介质密封地连接起来的装置，包括具有中心的通道的密封锥，所述通道能够被处于高压之下的介质贯穿流过，其中将所述密封锥挤压到密封座中，用于相对于所述处于高压之下的介质进行密封，并且在处于所述密封锥中的通道中容纳了高压过滤器。

安装在两个高压构件的连接部位的区域中的密封锥的使用具有这样的优点，即通过所述密封锥一方面获得介质密封的连接，并且另一方面由于集成到所述密封锥中的高压过滤器直接将包含在穿过所述密封锥流动的流体中的颗粒除去。密封锥的使用的另一个优点是，所述密封锥可以在拆卸所述高压构件时以简单的方式取走，用于比如对所述高压过滤器进行清洗，或者作为替代方案在所述高压过滤器受到污染时更换所述密封锥。由于使用未配备咬合棱边的密封锥，所述第二高压构件的表面不会受到损坏并且可以任意经常地更换所述密封锥。

将所述高压过滤器固定在密封锥中比如通过压入来进行。作为替代方案，尤其当使用由金属制成的高压过滤器时，也可以将所述高压过滤器焊接在所述密封锥中。还可以将所述高压过滤器旋入所述密封锥中或者用任意其它的固定方式将所述高压过滤器固定在所述密封锥中。

在第一种实施方式中，所述密封锥构造为圆锥并且具有张角，该张角比所述密封座的张角小了0.5到5°，优选小了1到3°，比如小了2°。在一种特别优选的实施方式中，所述密封锥具有58°的圆锥，所述密封座相应地具有60°的角度。作为替代方案也优选的是，比如所述密封锥的43°的角度并且所述密封座的45°的角度。

在一种作为替代方案的特别优选的实施方式中，所述密封锥具有凸出的形状。为了获得密封的配合，在此优选的是，所述凸出的表面的半径大于所述密封锥的高度。一般来讲，仅仅轻微的拱起就已足够。通过所述密封锥的凸出的造型，在所述密封座上获得均匀的应力，因为由于所述凸出的形状而保证了均匀地抵靠在所述密封座上。与圆锥形的密封锥相比，通过所述凸出的形状可以对更大的公差进行补偿。

为了将所述两个高压构件彼此连接起来，比如可以在所述高压构件上分别构造螺纹并且将所述构件彼此旋紧在一起，其中所述密封锥在这种情况下装入到所述高压构件之间的空隙中。作为替代方案也可以比如在所述第一高压构件上设置外螺纹并且在所述第二高压构件上设置扩展部，其中所述第二构件被锁紧螺母包围并且为了进行连接所述锁紧螺母安放在所述处于第二高压构件上的扩展部上并且如此与所述处于第一高压构件上的螺纹旋紧在一起，从而将为进行密封而必要的压紧力施加到所述密封锥上，所述密封锥定位在所述第一高压构件和第二高压构件的连接部位处。在此对于安装来说，也可以将所述扩展部不直接构造在所述第二高压构件上，而是所述扩展部是旋紧到所述第一高压构件上的压紧环的端面。

如果将所述密封锥连同所集成的高压过滤器用作磨损件，那么比如可以使所述密封锥具有构造为圆锥形的侧面和平坦的表面。利用所述圆锥形的侧面将所述密封锥置于密封座中。比如所述第一或者第二高压构件的咬合棱边作用于所述密封锥的光滑的表面。通过更换所述密封锥，所述由于咬合棱边的影响而产生的凹槽不再进一步加深，从而通过使用相应新的密封锥总是会获得所述第一高压构件和第二高压构件的密封的连接。

在一种作为替代方案的实施方式中，所述密封锥构造为双锥体。在这种情况下，不仅在所述第一高压构件中而且在所述第二高压构件中都分别构造了构造为圆锥形的密封座，分别将所述密封锥装入到所述密封座中。通过将所述密封锥压入到相应的密封座中这种方式来获得所述介质密封的连接。

为了将所述第一高压构件和所述第二高压构件连接起来，将所述双锥体的第一圆锥挤压到处于所述第一高压构件上的第一密封座中并且将所述双锥体的第二圆锥挤压到处于所述第二高压构件上的第二密封座中。所述第一高压构件与所述第一高压构件的连接在此比如又可以通过要么直接要么用锁紧螺母旋紧所述两个构件来进行。

尤其金属的材料适合用作用于制造所述密封锥的材料。但是作为替代方案，比如也可以由陶瓷的材料来构成所述密封锥。所使用的材料相对于作用于所述密封锥的压力必须是稳定的并且必须额外地经得住由所述密封锥朝相应的密封座压紧而引起的压力。

在一种特别优选的实施方式中，所述第一高压构件是高压存储器并且所述第二高压构件是通往所述高压存储器的馈入管路或者通往与所述高压存储器相连接的调压阀的流入口。所述高压存储器在此不仅可以是在车辆中的自点火的内燃机中的高压存储器而且可以是用于喷嘴或者其它的高压构件的检验装置的高压存储器。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。附图示出如下：

图1是用于对高压构件进行检验的装置；

图2是按本发明的密封锥的第一种实施方式；

图3是按本发明的密封锥的第二种实施方式。

具体实施方式

在图1中示出了用于对高压构件进行检验的装置。用于对高压构件进行检验的装置包括壳体1，在该壳体中容纳了高压存储器。通过第一接头3，所述容纳在壳体1中的高压存储器与输入轨5相连接。通过所述输入轨5来向所述高压存储器供给处于压力之下的流体。

所述输入轨5具有用于所述处于压力之下的流体的第一流入口7和第二流入口9。

在输入轨5与高压存储器之间的连接中容纳了按本发明的密封锥11。该密封锥11在此构造为双锥体。在所述密封锥11中集成了高压过滤器13。

为了指示所述高压过滤器13的堵塞情况，在所述输入轨5上定位了第一压力传感器15并且在所述高压存储器上定位了第二压力传感器17。用所述第一压力传感器15来测量所述输入轨5中的流体的压力。所述第二压力传感器17则测量所述高压存储器中的压力。在输入轨5与高压存储器之间存在压差时就可以认为，所述高压过滤器13已堵塞。

在这里示出的实施方式中，在所述高压存储器上连接着三个调压阀19。在所述调压阀19与所述高压存储器之间的连接处有第二密封锥21。与所述处于输入轨5与高压存储器之间的密封锥11不同的是，所述处于调压阀19与高压存储器之间的第二密封锥21构造为单圆锥，该单圆锥在其面对调压阀19的顶面上具有平坦的表面23。为了进行密封，在所述调压阀19上构造了咬合棱边，将该咬合棱边朝所述平坦的表面23挤压。在这种情况下所述咬合棱边切入到所述平坦的表面23中并且就这样形成介质密封的连接。

所述调压阀19通过其出口分别通入到收集器25中，在该收集器中在低压下收集流出的流体。

在这里所示出的实施方式中，所述装置具有接头27，通过该接头所述高压存储器可以与另一具有其它装置的高压存储器相连接。通过该接头27可以将处于高压之下的流体从所述高压存储器中取出。

因为由于高压所述装置会变热，所以额外地设置了冷却。为此通过流入口29输入冷却介质，该冷却介质在所述壳体1的内部围绕着所述高压存储器绕流并且通过流出口31将其取出。可以额外地通过所述冷却来实现所述高压存储器的均匀的温度。

在图2中详细地示出了所述密封锥11，该密封锥在这里所示出的实施方式中定位在所述输入轨5与所述高压存储器之间。

所述输入轨5具有连接管接头33，该连接管接头与通向所述高压存储器的流入口35相连接。

为进行连接，所述连接管接头33用锁紧螺母37与所述壳体1旋紧在一起。

为了能够将所述锁紧螺母37套装到所述连接管接头33上，在所述连接管接头33上构造了螺纹39。在套装了所述锁紧螺母37之后，将压紧环41旋紧到所述螺纹39上。所述压紧环41具有上端面43，所述锁紧螺母37抵靠在所述上端面43上。

为了获得介质密封的连接，在所述壳体1中在所述流入口35的区域中构造了第一密封座45。所述第一密封座45在此构造为圆锥形。在所述连接管接头33上构造了同样构造为圆锥形的第二密封座47。在图2所示出的实施方式中，所述密封锥11设计为双锥体。所述密封锥11以第一圆锥49抵靠在所述第一密封座45上。所述密封锥11以第二圆锥51抵靠在所述第二密封座47上。

为了获得介质密封的连接，借助于所述锁紧螺母37将所述密封锥分别以所述第一圆锥49朝所述第一密封座45挤压并且以所述第二圆锥51朝所述第二密封座47挤压。

介质密封的连接通过以下方式来获得，即所述第一圆锥49的或者所述第二圆锥51的张角比所述第一密封座45的或者所述第二密封座47的张角小了0.5到5°，优选小了1到3°，尤其小了2°。

通过所述设计为双锥体的密封锥11的使用，可以在受污染的情况下以简单的方式取走所述高压过滤器13。为此松开所述锁紧螺母37并且取下所述输入轨5。在取下所述输入轨5之后，所述密封锥11可以自由地接近并且可以取出。在取出所述密封锥11之后，可以对所述高压过滤器13进行清洗。在清洗所述高压过滤器之后，而后又可以装入所述密封锥11并且借助于所述锁紧螺母37介质密封地将其旋紧。

在所述密封锥11受到损坏时或者在所述高压过滤器13的污垢不能除去时，作为替代方案也可以将所述密封锥11更换为新的密封锥。

由于所述具有双圆锥的密封锥11的设计，在旋紧所述密封锥并且由此将压力施加到所述密封锥的圆锥49、51上或者将压力作用于所述密封座45、47时所述高压构件不会受到损坏。由此可以定期更换或者定期清洗所述高压过滤器13。

在图2所示出的实施方式中，所述高压过滤器13被压入到所述密封锥11中。除了用于放入所述高压过滤器13的压配合之外，作为替代方案也可以比如将所述高压过滤器13旋紧在所述密封锥11中或者通过焊接方法将所述高压过滤器13与所述密封锥11连接起来。

尤其对于旋紧的高压过滤器13来说，可以在污染或者损坏的情况下仅仅取出所述高压过滤器13并且用新的高压过滤器13来更换。在这种情况下，所述密封锥11还可以再使用。

在图3中示出了第二种实施方式中的密封锥。

与在图2中示出的密封锥不同的是，在图3中详细示出的第二密封锥21具有圆锥53，该圆锥则具有凸出的表面。此外，所述第二密封锥21没有设计为双锥体，而是拥有平坦的、作为第二密封面起作用的表面23。

为了获得介质密封的连接，将具有凸出的形状的圆锥53朝圆锥形的密封座55放置。由于所述圆锥53的凸出的形状，均匀的力在所述圆锥53的圆周的范围内作用于所述密封座55。由此可以对较大的公差进行补偿。

为了介质密封地连接所述调压阀19，在所述调压阀19上构造了咬合棱边57。利用所述咬合棱边57将所述调压阀19朝所述密封锥11的平坦的表面23挤压。所述咬合棱边57切入到所述密封锥11的平坦的表面23中并且因此形成介质密封的连接。但是，由于所述咬合棱边，不可能任意经常地装入所述第二密封锥21。将所述咬合棱边57切入到所述平坦的表面23中会导致所述第二密封锥21的损坏。由此将所述第二密封锥21用作可以更换的磨损件。

作为在图2和3中示出的实施方式的替代方案，比如对于在图2中示出的实施方式来说也可以装入与在图3中示出的密封锥相类似的具有一个圆锥形的密封面和一个平坦的密封面的密封锥。在这种情况下，比如可以在所述连接管接头33上构造咬合棱边，该咬合棱边切入到所述密封锥的平坦的表面中。

此外，作为所述设计为锥体的第一圆锥49和第二圆锥51的替代方案，可以使用如在图3中示出的一样的具有凸出的形状的圆锥。作为替代方案，也可以比如仅仅将所述第一圆锥49设计成凸出的或者仅仅将所述第二圆锥51设计成凸出的。

作为在图3中示出的实施方式的替代方案，这里也可以装入设计为双锥体的密封锥。在这种情况下，不在所述调压阀19上构造咬合棱边，而是所述调压阀19必须具有设计为圆锥形的密封座。

此外，也可以取代在图3中示出的具有凸出的形状的圆锥而使用如在图2中示出的一样的设计为锥形的圆锥。

Claims (9)

1.用于将两个高压构件（1、5；19）介质密封地连接起来的装置，所述装置包括具有中心的通道的密封锥（11；21），所述通道能够被处于高压之下的介质贯穿流过，其中将所述密封锥（11；21）挤压到密封座（45、47；55）中，用于相对于所述处于高压之下的介质进行密封，其特征在于，在所述处于密封锥中的通道中容纳了高压过滤器（13）。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高压过滤器（13）被压入到所述密封锥（11）中。

3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述密封锥（11；21）构造为圆锥（49、51）并且具有张角，所述张角比所述密封座（45、47）的张角小了0.5到5°。

4.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述密封锥（21）具有凸出的形状（53）。

5.按权利要求1到4中任一项所述的装置，其特征在于，在所述第一高压构件（1）上设置了外螺纹并且在所述第二高压构件（33）上设置扩展部（43），其中所述第二构件被锁紧螺母（37）所包围并且为了进行连接所述锁紧螺母（37）安放在所述处于第二高压构件（33）上的扩展部（43）上并且如此与所述处于第一高压构件（1）上的螺纹旋紧在一起，从而将为进行密封而必要的压紧力施加到所述密封锥（11）上，所述密封锥定位在所述第一高压构件（1）和第二高压构件（33）的连接部位处。

6.按权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述密封锥（11）构造为双锥体。

7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，将所述双锥体的第一圆锥（49）挤压到处于第一高压构件上的第一密封座（45）中并且将所述双锥体的第二圆锥（51）挤压到处于第二高压构件上的第二密封座（47）中。

8.按权利要求1到7中任一项所述的装置，其特征在于，所述密封锥（11；21）由金属的材料制成。

9.按权利要求1到8中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一高压构件是高压存储器并且所述第二高压构件是通往调压阀（19）的馈入管路（33）或者流入口。

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