CN103299072B - 高压泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压泵,具有在泵壳体(1)中的被填充流体的泵内腔室(2)和至少一个泵缸,具有至少一个凸轮(5a、5b)的泵凸轮轴(3)被可旋转地支承在所述泵内腔室中,泵挺杆可以以平移方式在所述泵缸中运动以借助滚轮挺杆(7)的在所述泵凸轮轴(3)的凸轮轨道上滚动的滚轮(6)来输送流体,并且其中,所述泵内腔室(2)中的由凸轮(5a、5b)和滚轮挺杆(7)形成的变化体积(V1、V3、V4)经由用于流体交换的通流横截面连接。根据本发明,在泵内腔室(1)中在凸轮(5a、5b)和滚轮挺杆(7)之间形成的增大和缩小的体积(V1、V3、V4)的均衡流被优化。这通过所述通流横截面布置在滚轮挺杆(7)的延伸到所述泵壳体(1)中且与所述泵内腔室(2)相邻的区域中实现。

Description

高压泵
技术领域
本发明涉及一种高压泵,具有在泵壳体中的填充流体的泵内腔室,其中具有至少一个凸轮的泵凸轮轴可转动地支承在所述泵内腔室中,所述高压泵还具有至少一个泵缸,泵挺杆在泵缸中平移运动以借助滚轮挺杆的在泵凸轮轴的凸轮轨道上滚动的滚轮来输送流体,并且由至少一个循环的凸轮和滚轮挺杆构成的并且在泵内腔室中变化的体积通过用于流体交换的通流横截面连接。
背景技术
这种高压泵从DE102008043430A1已知。在这个高压泵中,所述泵凸轮轴布置有在两个固定在壳体侧的止挡面之间的轴向间隙。在所述止挡面和泵凸轮轴的凸轮之间布置一个布置在泵凸轮轴上的、弹簧盘形式的轴向弹簧元件。进一步地,在凸轮与滚轮挺杆的滚轮共同作用区域中循环的环形槽被布置到所述泵壳体中。沿着所述弹簧盘或者由这些在泵凸轮轴和止挡面之间的、只部分地填充的自由空间以及通过所述循环的环形槽能够由所述凸轮在它们回旋运动时被排挤的流体,利用所述流体填充所述泵内腔室,或多或少不被控制和不受影响地在由环绕的凸轮和滚轮挺杆构成的且始终在变化的体积中流动。由此尤其能够在所述滚轮挺杆附近或者用于滚轮的轴承润滑的供给区域中在滚轮支座中形成低压和空穴气泡,导致在滚轮支座中所述滚轮缺乏润滑。
发明内容
本发明的任务是优化在泵内腔室中在环绕的凸轮和滚轮挺杆之间形成的被增大和缩小的体积的均衡流。
这个任务通过通流横截面布置在延伸到泵壳体中且与泵内腔室相邻的滚轮挺杆区域内来实现。通过这个构型,所述均衡流被限制到这样的平面,即所述平面通过所述凸轮和滚轮挺杆或者滚轮共同作用而因与所述泵壳体共同作用的凸轮前后的变化的体积形成。由此在至少一个凸轮的循环运动中被排出的流体到达固定不变的另一体积之间。因此避免例如滚轮在滚轮支座中缺乏润滑。
在本发明的改进方案中,所述通流横截面是在泵壳体中在凸轮径向上部延伸的环流横截面和至少一个在凸轮的侧面轴向上在所述泵壳体中延伸的连接横截面。这个构型能够对可变体积之间的均衡流产生特别有益的影响,特别地在这个区域中部产生低压和空穴气泡。单独通过这个构型,因低压和空穴气泡引起在滚轮支座中滚轮的轴承区域中缺乏润滑。
在本发明的另一设计方案中,在所述高压泵上设置至少两个泵缸,并且所述泵缸在最短的路径上相互连接环流横截面和至少一个连接横截面。当例如两个泵缸布置成90°的角度时,所述环流横截面和连接横截面延伸到这个包括围绕两个泵缸的区域的角度区域上。通过这个构型得到所述均衡流只在两个泵缸之间的窄区域中必须穿过在所述泵壳体中的通流横截面。
在本发明的改进方案中,在所述凸轮的旋转方向上在所述滚轮后面的区域中,流体转向装置布置到通流横截面中。这个流体转向装置在下面详细介绍,它布置和构造成使得流体流在朝向所述滚轮和滚轮支座之间的入口间隙的方向上取向。在这里考虑到滚轮在滚轮支座中被导向,并且在所述凸轮轨道上滚动,因此所述泵凸轮轴的回旋的旋转运动转换成所述滚轮挺杆的平移(上和下)运动或者由滚轮挺杆操纵的泵挺杆的平移(上和下)运动。通过非常高的滚轮转速,用作润滑剂的流体因为牵引作用通过入口间隙进入到所述滚轮和滚轮支座之间的间隙中,因而形成无磨损的液压滑动轴承,高的轴向力从泵挺杆传递到泵凸轮轴上。
假设形成这样一种液压滑动轴承,即足够的流体存在于所述滚轮的引入边缘和滚轮支座上。这个要求通过所述流体转向装置与所述通流横截面的根据本发明的布置的连接来满足。在这里,通过构成通流横截面的环流横截面和连接横截面的具体布置阻止空穴形成,达到不对液压轴承的润滑或者结构产生有害影响。
在本发明的改进方案中,所述流体转向装置是在侧面在所述凸轮旁边加工在所述泵壳体中的转向凸起。这种转向凸起能够例如在所述泵壳体的铸造制造时通过铸模的相应结构简单地转换。
在本发明的又一设计方案中,所述循环凸起沿着所述环流横截面和连接横截面延伸穿过它们并且在又一设计方案中,几乎平行于所述泵缸轴。这个设计方案在制造技术方面简单地实现并且在一侧在改变的体积之间的均衡流的优化导向和另一侧相对于入口供给到各液压滑动轴承。
在本发明的改进方案中,在所述通流横截面外部的区域中在所述凸轮和泵壳体之间形成密封间隙。这个密封间隙这样布置以至于在一方面所述泵凸轮轴的旋转运动不因流体摩擦而被阻碍,在另一方面穿过所述密封间隙流动的流体量被减小。
在本发明的另一设计方案中,所述高压泵是用于内燃机的喷射系统的燃料高压泵。特别是在这种燃料高压泵时,当所述流体是燃料时,本发明尤其有意义并且可有利地使用。
从附图说明得到本发明的更多有利的设计方案,在附图说明中详细地描述本发明的附图所示的实施例。
附图说明
在附图中示出:
图1示出具有两个成90°角布置的泵缸的高压泵的泵壳体的部分区域的横截面;
图2示出如图1的泵凸轮轴的具有两个旋转位置的相同截面;
图3示出图2的根据S1-S1的高压泵的纵截面;和
图4示出图2的根据S2的高压泵的截面图。
具体实施方式
图中所示的高压泵布置为用于内燃机的喷射系统。借助高压泵,直到大约3000巴压力的燃料被输送到高压存储器中,燃料从所述高压存储器利用例如电磁阀控制的燃料喷射器喷射到内燃机的所属燃烧室中。
在图1中以局部剖切图示出的高压泵具有泵壳体1,泵壳体1具有泵内腔室2。在泵壳体1中,泵凸轮轴3可转动地支承在轴承4a、4b中(图3)。在这个实施例中,泵凸轮轴3具有两个凸轮5a、5b。凸轮5a、5b与滚轮6由两个滚轮挺柱7共同作用。滚轮挺柱7相应地具有一个滚轮支座8,圆柱形凹进部分9加入到滚轮支座8中。各个滚轮6防失去地插入到这个圆柱形凹进部分9中。
在凸轮5a、5b的区域中,泵凸轮轴3用凸轮5a、5b填满泵内腔室2,即全部填满,而泵凸轮轴3在凸轮5a、5b之间的区域中连续地逐渐变细,直到它们的轴承直径。由此在泵内腔室2中构成不同的体积,通过凸轮5a、5b与滚轮挺杆7的共同作用,在泵凸轮轴1旋转运动时持续地变化甚至增大和变小。在泵凸轮轴3如图1中所示在旋转箭头方向上由虚线所示的位置旋转运动到被伸长所示的位置时,体积V1减小,而体积V3和尤其V4增大。这些体积V1、V3和V4之间的均衡流通过环流横截面10实现,环流横截面10在凸轮5a、5b径向嵌入到泵壳体1中并且通过连接横截面11在凸轮5a、5b的轴向侧嵌入到泵壳体1中(图3)。
与图1中不同,图2示出泵凸轮轴3在两个另外的旋转位置,泵凸轮轴1相对于图1继续旋转大约120°。在这里,在从虚线所示的位置的定位变化到泵凸轮轴3的被伸长所示的位置,体积V1和V3缩小,而体积V甚至在此处增大。
图3中示出根据图2沿S1-S1的纵截面,示出在泵壳体1中环流横截面10和布置在凸轮5a、5b两侧的连接横截面11的布置和构型。通过环流横截面10和两个连接横截面11,体积V1、V3和V4实现流动连通,因而在泵凸轮轴3旋转运动时实现体积V1、V3和V4之间的均衡流。在体积V5的区域中(参见图1和2),在泵凸轮轴3或者凸轮5a、5b和泵壳体1之间构成密封间隙12。沿着这个密封间隙12进行不值得一提的流均衡。
图4示出根据图2的截面视图S2,每个转向凸起13伸入到环流横截面10或者在布置于泵壳体1的两侧上的连接横截面11中。两个转向凸起13分别布置在圆柱形凹进部分9或者滚轮6的紧邻后面并且有泵壳体1构成。两个转向凸起13引起通过流体均衡流的箭头所示从体积V1到V3的流体转向。通过这个流体折回,获得的流体在滚轮6的进入间隙E1前被导向。在滚轮6旋转运动时,在泵凸轮轴3的凸轮轨道上滚动过程中因此获得的流体组成在滚轮6和圆柱形凹进部分9之间的液压滑动轴承的无磨损结构。

Claims (9)

1.一种高压泵,具有在泵壳体(1)中的被填充流体的泵内腔室(2)和至少一个泵缸,其中,具有至少一个凸轮(5a、5b)的泵凸轮轴(3)可转动地支承在所述泵内腔室(2)中,一个泵挺杆能够在所述泵缸中平移运动以借助滚轮挺杆(7)的在泵凸轮轴(3)的凸轮轨道上滚动的滚轮(6)输送流体,并且其中,在所述泵内腔室(2)中的由环绕的凸轮(5a、5b)和滚轮挺杆(7)构成的并且变化的体积V1、V2、V3通过用于流体交换的通流横截面连接,所述通流横截面布置在所述滚轮挺杆(7)的延伸到所述泵壳体(1)中且与所述泵内腔室(2)相邻的区域中,其特征在于,在所述凸轮(5a、5b)的旋转方向上在所述滚轮(6)后面的区域中,流体转向装置突出到所述通流横截面中。
2.根据权利要求1所述的高压泵,其特征在于,所述通流横截面是在所述泵壳体(1)中在所述凸轮(5a、5b)的径向上部延伸的环流横截面(10)和至少一个在所述泵壳体(1)中在凸轮(5a、5b)的侧面轴向上延伸的连接横截面(11)。
3.根据权利要求2所述的高压泵,其特征在于,设置至少两个泵缸,并且所述环流横截面(10)和至少一个连接横截面(11)使所述泵缸以最短路径相互连接地嵌入到所述泵壳体中。
4.根据权利要求2或3所述的高压泵,其特征在于,所述流体转向装置是至少一个在侧面在所述凸轮(5a、5b)旁边加工在所述泵壳体(1)中的转向凸起(13)。
5.根据权利要求4所述的高压泵,其特征在于,所述转向凸起(13)沿着所述环流横截面(10)和连接横截面(11)延伸穿过所述环流横截面和连接横截面。
6.根据权利要求5所述的高压泵,其特征在于,所述转向凸起(13)至少近似平行于泵缸轴线地延伸。
7.根据权利要求1-3、5-6中任一项所述的高压泵,其特征在于,在所述通流横截面外侧的区域中,在所述凸轮(5a、5b)、泵凸轮轴(3)和泵壳体(1)之间构成密封间隙(12)。
8.根据权利要求1-3、5-6中任一项所述的高压泵,其特征在于,所述高压泵是用于内燃机的喷射系统的燃料高压泵。
9.根据权利要求1-3、5-6中任一项所述的高压泵,其特征在于,所述流体是燃料。
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