高压燃油泵组件
技术领域
本发明涉及一种用于泵送液体燃料如柴油燃料的高压燃油泵。本发明还涉及用于高压燃油泵的滑座;以及用于高压燃油泵的滑座引导装置。
背景技术
已经发现,用于在高压燃油泵内与从动滚子接合的滑座可遭受疲劳磨损。需要减少疲劳磨损以延长燃油泵的使用寿命。
从US7568461可知,修改从动滚子的端部形状以限定两个接触区域。这种布置旨在允许润滑剂达到接触区域之间的从动滚子的端面表面。这种布置并没有解决滑座的疲劳磨损的问题。
作为背景技术,从US4209079中已知轴承座的润滑系统。然而,这种布置旨在具有大直径以支撑沉重元件例如破碎机的滚筒的轴承表面。其中所描述的布置不能容易地被应用到高压燃油泵系统。
本发明着手帮助改善或克服至少某些与现有技术系统有关的问题。
发明内容
本发明的各方面涉及高压燃油泵;用于高压燃油泵的滑座;以及用于高压燃油泵的滑座引导装置。
在另一方面,本发明涉及用于内燃机的高压燃油泵组件,该泵组件包括:
从动滚子,能与被设置在可旋转的驱动轴上的凸轮相接合;
滑座,用于使燃油泵柱塞往复运动;以及
滑座引导装置,具有用于当滑座在滑座引导装置内行进时引导滑座的多个不连续的引导面;
滑座具有上侧和下侧,局部圆柱形凹槽形成在滑座下侧上用于与从动滚子配合;
其中,至少一个孔口被设置在滑座引导装置和/或滑座内以形成用于在滑座的上侧和下侧面之间保持流体连通的至少一个流体通路;以及
多个不连续的引导面包括用于接合滑座的第一侧壁和第二侧壁的侧部引导面;以及用于接合滑座的第三侧壁和第四侧壁的端部引导面。这种布置可促进润滑剂在泵组件内的流动。特别地,所述至少一个孔口可改善在滑座和从动滚子之间的接触面的流体动力润滑。从动滚子和凸轮之间的润滑也可得到改善。此外,可减少滑动摩擦以增加滑座的疲劳寿命。在滑座引导装置和/或滑座内形成的孔口可限定滑座引导装置的不连续的引导面。引导面可被一个所述孔部分地或完全地彼此分开。至少在某些布置中,在使用中,至少一个孔口可以促进引导面和滑座之间的润滑。多个所述孔口可被设置在滑座引导装置和/或滑座内。
滑座引导装置可包括与滑座的相应的第一和第二侧壁接合的第一和第二侧部引导面。在某些布置中,滑座引导装置可包括额外的侧部引导面,例如分别与滑座的第一和第二侧壁接合的第三和第四侧部引导面。滑座引导装置可包括与滑座的相应的第三和第四侧壁接合的第一和第二端部引导面。在某些布置中,滑座引导装置可包括额外的端部引导面。
局部圆柱形凹槽可沿滑座的部分或全部长度延伸。局部圆柱形凹槽可在两端打开或封闭。在局部圆柱形凹槽在两端打开的布置中,滑座引导装置的端部引导面可与设置在局部圆柱形凹槽内的从动滚子配合。此外,在局部圆柱形凹槽在两端打开的布置中,可促进在滚子和滑座之间的接触面的润滑。
滑座通常被设置在上凸轮箱和下凸轮箱之间。该至少一个流体通路可适用于在泵组件的上凸轮箱和主凸轮箱之间保持流体连通。上凸轮箱和主凸轮箱之间的润滑剂的循环可被改善。该至少一个孔口可提高上凸轮箱和主凸轮箱之间压力稳定性。
高压燃油泵可进一步包括布置为绕过滑座组件的旁路通道。旁路通道可提供上凸轮箱和主凸轮箱之间的可选流体通路。旁路通道和所述至少一个流体通路时设置可促进润滑剂在泵内的循环。
该至少一个孔口可基本平行于滑座的纵轴线(滑座沿其行进)延伸。可选地,所述至少一个孔口可相对于所述纵轴线倾斜。
该至少一个孔口可包括形成在滑座侧壁内的第一通道。第一通道可提供通过泵组件内的滑座的流体通路。多个所述第一通道可形成在滑座的侧壁内。至少一个孔口可包括在滑座的侧壁内形成的凹部。凹部可在滑座和滑座引导装置之间形成流体通路。在特定的实施例中,滑座可沿横向伸长,从而限定长侧壁和短侧壁。孔口可形成在滑座的一个短侧壁内。可选地,考虑到减少滑座上的负载,孔口可形成在滑座的一个长侧壁内。
至少一个孔口可包括形成在滑座引导装置内的第二通道。第二通道可提供通过泵组件内的滑座的流体通路。第二通道可以是形成在滑座引导装置的引导面内的切口。例如,第二通道可包括凹部。多个所述第二通道可在滑座引导装置内形成。
(多个)第一通道和/或(多个)第二通道可限定滑座引导装置的不连续的引导面。角部通道可被设置在滑座引导装置的相邻侧部引导面和端部引导面之间。泵组件可包括滑座内的所述第一通道或滑座引导装置内的所述第二通道。可选地,所述第一和第二通道都可被设置。第一和第二通道可彼此对齐以形成流体通路。例如,流体通路可具有椭圆形或圆形的轮廓。
至少一个孔口可包括在滑座和/或滑座引导装置内形成的孔。除了在滑座和/或滑座引导装置内形成孔口或作为其替代,可设置一个或多个孔。该孔可与在滑座下侧形成的局部圆柱形凹槽重合或偏移。
在另一方面,本发明涉及一种用于与高压燃油泵内的从动滚子配合的滑座,该滑座具有上侧、下侧和侧壁;局部圆柱形凹槽形成在滑座的下侧用于接收从动滚子;其中具有凹部的至少一个孔口形成在所述滑座的侧壁内用于形成至少一个流体通路以在滑座的上侧和下侧之间保持流体连通。
局部圆柱形凹槽包括圆柱形表面。至少在一些实施例中,在所述圆柱形表面内可形成一个或多个凹口或凹部。在使用中,从动滚子与局部圆柱形凹槽的圆柱形表面相配合。一个或多个凹口或凹部可开向从动滚子。在使用中,润滑剂可收集在所述一个或多个凹口或凹部内以在滑座和从动滚子之间的接触面提供润滑。一个或多个凹口或凹部可沿轴向方向和/或圆周方向延伸。
至少一个孔口可包括形成在滑座侧壁内的第一通道。至少一个孔口包括形成在滑座侧壁内的凹部。在一些实施例中,滑座可沿横向伸长,从而限定两个长侧壁和两个短侧壁。孔口可形成在滑座的一个或两个短侧壁内。可选地,考虑到减少滑座上的负载,孔口可形成在滑座的一个或两个长侧壁内。
可选地,或者附加地,至少一个孔口可包括形成在滑座内的孔。该孔可以基本平行于滑座的纵轴线延伸。该孔可与形成在滑座下侧上的局部圆柱形凹槽重合或偏移。
在更进一步的方面,本发明涉及一种用于在高压燃油泵内引导滑座的滑座引导装置,滑座引导装置具有内壁,内壁限定用于接合滑座的侧壁的多个引导面;其中,在所述内壁内设置至少一个孔口用于形成通过滑座的至少一个流体通路;其中,引导面包括用于接合滑座的第一侧壁和第二侧壁的侧部引导面;和用于接合滑座的第三侧壁和第四侧壁的端部引导面。至少一个孔口可包括形成在滑座引导装置的内壁内的通道或凹槽。
引导面可为不连续的引导面,例如通过所述孔口之一部分地或完全地彼此分开。通过示例的方式,角部通道可被设置在滑座引导装置的相邻侧部引导面和端部引导面之间。引导面可操作地与滑座的相应侧壁配合。
根据本发明进一步的方面,提供了一种与高压燃油泵内的从动滚子相配合的滑座,滑座具有上侧、下侧和侧壁;局部圆柱形凹槽形成在滑座下侧上用于接收从动滚子;其中,局部圆柱形凹槽包括圆柱形表面和在所述圆柱面内形成的一个或多个孔口。例如,一个或多个孔口每个都可包括一个凹口或凹部。在使用中,局部圆柱形凹槽的圆柱形表面与从动滚子配合并且一个或多个孔口开向从动滚子。在使用中,润滑剂可收集在所述一个或多个孔口内以在滑座和从动滚子之间的接触面提供润滑。一个或多个孔口可沿轴向方向和/或圆周方向延伸。
根据本发明的进一步方面,提供了一种内燃机的高压燃油泵组件,泵组件包括:
从动滚子,能与设置在可旋转的驱动轴上的凸轮相接合;
滑座,用于使燃油泵柱塞往复运动;以及
滑座引导装置,具有用于引导滑座的引导面;
滑座具有上侧和下侧,局部圆柱形凹槽形成在滑座下侧上用于与从动滚子配合;
其中,至少一个孔口被设置在滑座引导装置和/或滑座内以形成用于在滑座的上侧面和下侧面之间保持流体连通的至少一个流体通路。至少一个孔口可包括形成在滑座的侧壁内的凹部。
根据本发明更进一步的方面,提供一种用于与高压燃油泵内的从动滚子配合的滑座,滑座具有上侧、下侧和侧壁;局部圆柱形凹槽形成在滑座的下侧上用于接收从动滚子;其中,至少一个孔口被设置在所述滑座内用于形成至少一个流体通路以保持滑座的上侧和下侧面之间的流体连通。
根据本发明的再一个方面,提供了一种用于在高压燃油泵内引导滑座的滑座引导装置,滑座引导装置具有内壁,内壁限定用于接合滑座侧壁的至少一个引导面;其中,至少一个孔口设置在所述内壁内用于形成通过滑座的至少一个流体通路。至少一个孔口可包括形成在滑座引导装置的内壁内的通道或凹槽。
本发明还涉及一种组件,包括如本文所述的滑座和滑座引导装置。
泵组件和滑座已在本文中使用相对的位置术语,如上和下。这些术语可参照所描述的泵组件而使用,以协助解释本发明,而并不旨在限制所赋予的保护范围。
附图说明
仅通过示例的方式,参照附图,现在将描述本发明的实施例,其中:
图1示出了根据本发明的结合有滑座和滑座引导装置的高压燃油泵的截面图;
图2示出了根据本发明第一实施例的滑座和滑座引导装置的平面图;
图3示出了图2所示的滑座的透视图;
图4示出了根据本发明第二实施例的滑座和滑座引导装置的平面图;
图5示出了图4所示的滑座的透视图;
图6示出了根据本发明第三实施例的滑座和滑座引导装置的平面图;以及
图7示出了根据本发明的改进的滑座的透视图。
具体实施方式
根据本发明的高压燃油泵1在图1中示出。燃油泵1用于泵送柴油燃料到内燃机的共轨。然而,将被理解的是,本文所描述的技术可用于其他应用。
燃油泵1包括用于供应高压燃油到燃油喷射系统的柱塞3。柱塞3位于包括液压头7的壳体5内,液压头7具有燃料入口9和燃料出口11。进口阀13被设置在燃料入口9内并且出口阀15被设置在燃料出口11内。柱塞3可以往复动作沿纵轴线X在增压室17内移动。
柱塞3的下端被连接到沿纵轴线X可移动的滑座19。滑座19被支撑在由设置在壳体5内的圆柱形插件形成的滑座引导装置21内。如图1和2所示,滑座19沿横轴线Y拉长并且包括上侧25、下侧27、第一侧壁29、第二侧壁31、第三侧壁33和第四侧壁35。滑座19具有大体矩形的平面形式并且第一和第二侧壁29,31长于第三和第四侧壁33,35。局部圆柱形凹槽37形成在滑座19的下侧27内以接收从动滚子39。凹槽37在滑座19的整个长度上延伸并在第三和第四侧壁33,35打开。凹槽37从而在两端打开,并且这可促进滑座19和从动滚子39之间接触面的润滑。
从动滚子39被可移动地安装在滑座引导装置21内。具体地,从动滚子39可绕横向轴线Y旋转并沿纵轴线X平移。从动滚子39被布置为跟随被设置在可旋转的驱动轴43上的凸轮41。驱动轴43的旋转致使凸轮41向上移动从动滚子39和滑座19,从而推进柱塞3进入增压室17。弹簧45被设置以向下偏压柱塞3,从而收回柱塞3并维持从动滚子39与凸轮41表面的接触。驱动轴43的旋转致使柱塞3在增压室17内往复运动。
弹簧45和柱塞3的下端被设置在壳体5内的上凸轮箱47内。驱动轴43被设置在定位在上凸轮箱47之下的主凸轮箱49内。滑座19的上侧25与上凸轮箱47流体连通;并且滑座19的下侧27(和从动滚子39)与主凸轮箱49流体连通。旁路管道51形成在壳体5内以限定上凸轮箱47和主凸轮箱49之间的流体通路。
如图2所示,滑座引导装置21的内壁53被构造为限定平行于纵轴线X延伸的多个不连续的滑座引导面55a-55f以接触滑座引导装置21的侧壁29,31,33,35。引导面55a-55f随着滑座19在滑座引导装置21内行进而保持与滑座19对齐。在本实施例中,侧部引导面55a-55d接合第一和第二侧壁29,31;而端部引导面55e,55f接合第三和第四侧壁33,35。随着凹槽37在两端打开,端部引导面55e,55f也随着从动滚子39沿纵轴线X与滑座引导装置21一起行进而引导从动滚子39。
滑座19和滑座引导装置21还被构造为限定用于维持上凸轮箱47与主凸轮箱49流体连通的两个侧面通道57和四个角部通道59。侧面通道57通过在滑座19的第一和第二侧壁29,31内以及也在滑座引导装置21的内壁53内所形成的凹部而被限定。因此,侧面通道57具有大致椭圆的剖面。角部通道59通过在滑座引导装置21的内壁53内形成的内凹切口和通过将滑座19每个角部形成圆角而被限定。在本实施例中,侧面通道57和角部通道59将不连续的滑座引导面55a-55f分离。滑座19的透视图如图3所示。
在使用中,驱动轴43绕平行于横轴线Y的轴线旋转。凸轮41的旋转在滑座引导装置21内向上移动从动滚子39和滑座19。弹簧45向下偏压滑座19和从动滚子39。由于柱塞3被连接到滑座19,所以柱塞3以往复运动在增压室17内推进和收回。随着柱塞3收回,出口阀15关闭并且燃料通过燃料入口9被吸入增压室17内。当柱塞3推进时,进气阀13关闭并且在通过燃料出口11排出前燃料在增压室17内被加压。
旁路通道51在上凸轮箱47和主凸轮箱49之间提供流体连通。因此,润滑剂可从主凸轮箱49经由旁路管道51行进到上凸轮箱47。在滑座19内形成的通道57,59在上凸轮箱47和主凸轮箱49之间提供额外的流体通路。通道57,59从而可促进润滑剂在泵1内的循环。特别地,通道57,59可提高在滑座19和从动滚子39之间的接触面以及在从动滚子39和凸轮41之间的接触面的流体动力润滑。滑动摩擦可被降低,从而提高疲劳寿命并提高泵1的整体坚固性。通道57,59也可提高阻尼,从而提高在上凸轮箱49和主凸轮箱47之间的压力稳定性。潜在地也减少了在上凸轮箱49和主凸轮箱47内产生的扰动。
根据本发明第二实施例的滑座和滑座引导装置在图4和图5中示出。第二实施例类似于本文所述的第一实施例并且相同的参考数字将被用于相同的组件,但是后缀有符号修正符便于清晰。
在第二实施例中的滑座19’和滑座引导装置21’已被修改。具体来说,滑座19’的相对的第一和第二侧壁29’,31’都具有凸轮廓;并且相对的第三和第四侧壁33’,35’是基本平面的。凹槽37’在滑座19’的全部长度上延伸并且每一端分别开向第三和第四侧壁33’,35’。滑座引导装置21’的内壁53’被构造成限定用于接合滑座19’的相应侧壁29’,31’,33’,35’的中心部分的四个滑座引导面55’a-55’d。第一和第二侧部引导面55’a,55’b接合相应的第一和第二侧壁29’,31’;并且第三和第四端部引导面55’c,55’d接合相应的第三和第四侧壁33’,35’。端部引导面55’e,55’f也可在从动滚子39’与滑座引导装置21’一起行进时引导从动滚子39’。
滑座19’和滑座引导装置21’被构造成限定四个角部通道59’。角部通道59’通过在滑座引导装置21’的内壁53’内形成的内凹切口而被限定。与在第一个实施例一样,角部通道59’维持上凸轮箱47’与主凸轮箱49’流体连通。角部通道59’也将不连续的滑座引导面55’a-d分离。滑座19’的透视图如图5所示。
根据第二实施例的包含有滑座19’和滑座引导装置21’的泵1’的操作与第一实施例的操作没有变化。特别地,角部通道59’允许润滑剂在上凸轮箱47’和主凸轮箱49’之间行进。
根据本发明第三实施例的滑座和滑座引导装置如图6所示。第三实施例类似于本文所述的第一实施例,并且相同的参考数字将再次被用于相同的组件,但是后缀有两个符号修正符便于清晰。
滑座19”的侧壁29”,31”,33”,35”基本上为平面并且在每个角上形成圆角。四个角部通道59”通过在滑座引导装置21”的内壁53”内形成的内凹切口而被限定。如前所述,角部通道59”维持上凸轮箱与主凸轮箱的流体连通。角部通道59”限定不连续的滑座引导面55”a-55”d。此外,四个滑座引导孔61在滑座引导装置21”内形成。滑座引导孔61被布置为与纵轴线X基本平行并延伸通过滑座引导装置21”。滑座引导装置孔61从而在上凸轮箱和主凸轮箱之间提供额外的流体通路。
本文所述的第一、第二和第三实施例在滑座19和滑座引导装置21之间的接触面提供流体通路以使润滑剂流过滑座19。另一可选的方法是在滑座19内形成一个或多个孔。滑座孔可延伸通过滑座19从而在滑座19的上侧25和下侧27之间提供一个或多个流体通路。滑座孔可便于直接地在滑座19和从动滚子39之间的接触面引入润滑剂。通过示例的方式,具有第一和第二滑座孔63的改进的滑座19如图7所示。滑座孔63的上和/或下边缘可被倒角。
除滑座孔63之外或者代替滑座孔63,修改的滑座19可包括在局部圆柱形凹槽37的圆柱形表面65内形成的一个或多个凹口或凹部(未示出)。一个或多个凹口或凹部开向从动滚子39。在使用中,润滑剂可收集在所述一个或多个凹口或凹部以在滑座19和从动滚子39之间的接触面提供润滑。例如,一个或多个凹口或凹部可在圆柱形表面65内形成局部的凹度或凹性。凹口或凹部可在两端封闭;或者可在一端或两端打开。一个或多个凹口或凹部可与一个或多个所述滑座孔63流体连通。例如,滑座孔63可开至所述凹口或凹部的一个内。
一个或多个凹口或凹部可周向地围绕圆柱形表面65的至少部分延伸。例如,一个或多个环形凹口或凹部可在圆柱形表面65内形成(周向地绕横轴线Y延伸)。一个或多个凹口或凹部可在滑座19的下侧27处的一端或两端打开。可选地或附加地,一个或多个凹口或凹部可沿局部圆柱形凹槽37的部分或全部长度延伸(平行于横轴线Y,或成角度地偏离横轴线Y)。一个或多个凹口或凹部可开至第三侧壁33和/或第四侧壁35上。
可选地或者附加地,一个或更多的孔口可在从动滚子39的外表面内形成。例如,一个或多个孔口可包括可操作地向滑座19的圆柱形表面65打开的通道、凹口或凹部。在使用中,润滑剂可收集在所述一个或多个孔口处以在滑座19和从动滚子39之间的接触面提供润滑。一个或多个环形凹口或通道可在从动滚子39内形成。一个或多个孔口可包括径向孔。本发明的进一步的方面涉及具有外表面的从动滚子,外表面包括用于促进润滑的一个或多个孔口。
本文所述的实施例可利用通过高压燃油泵1泵送的液体燃料以提供润滑。可选的布置可需要不同于液体燃料的单独的润滑剂。例如,液体燃料可被包括在液压头7内以及单独的润滑剂被提供用于润滑泵1。本文所描述的高压燃油泵1的修改实施例可在上凸轮箱47和主凸轮箱49内提供润滑剂,如油,用于润滑泵1。被泵送的液体燃油将被阻止从增压室17进入上凸轮箱47和主凸轮箱49。
可以理解的是,可以对本文所描述的实施例进行各种变化和修改,而不脱离本发明的范围。