CN103452789A - 用于内燃机供油泵的凸轮机构 - Google Patents

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俞建达
庄福如
黄见
沙有胜
顾坚
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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机供油泵的凸轮机构，属于内燃机供油泵技术领域。其包括传动轴，传动轴上连接偏心凸轮，偏心凸轮上连接凸轮环，凸轮环和偏心凸轮之间设有滑动轴承；凸轮环径向外圆周面上设有至少一个挺柱体，挺柱体底面与凸轮环径向外圆周面接触。本发明结构紧凑、合理，改善柴油机高压共轨系统供油泵在高工作压力下柱塞偶件及凸轮机构的受力情况，减少柱塞偶件卡死的情况以及传动轴摩擦件部分的磨损；采用一体化的挺柱体可以有效减少零部件的数量。

Description

用于内燃机供油泵的凸轮机构
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机供油泵的凸轮机构，属于内燃机供油泵技术领域。
背景技术
内燃机供油泵的凸轮传动机构装置，尤其是用于高压共轨泵，已知于，US 7,350,505 B2，CN 1714239A，WO 2009/127485 A1等专利中有所描述。
专利号为US 7,350,505 B2中的直列式供油泵采用的凸轮传动机构为挺柱滚轮体结构，其中凸轮放置在凸轮轴上，挺柱体部件由挺柱体、滚轮销以及滚轮等结构组成，滚轮体部件放置在凸轮上，柱塞偶件通过柱塞弹簧及弹簧座将柱塞压置在挺柱体部件上。该机构虽然自润滑性较好，但运动件数量较多，装置重量较大，不适用于转子式供油泵。
在专利号为CN 1714239A中的转子式供油泵中，如图1所示，采用的凸轮传动机构为凸轮环结构，该凸轮环24具有放置偏心凸轮的圆孔和至少一个削平的外部段23，供油泵的压排元件21通过支持块22间接支撑在该外部段23上。凸轮机构的支撑块22与凸轮环24之间为平面接触，在高泵油压力下凸轮环24与支撑块22磨损的磨损问题很难解决，且该机构的侧向力容易造成偶件卡死。
在专利号为WO 2009/127485 A1中的转子式供油泵中，如图2所示，凸轮环34采用了偏心圆的结构形式，凸轮环34的孔内设有用于支承偏心凸轮环的滑动轴承件33，传动轴32直接驱动柱塞31做往复运动。该凸轮传动结构减小了凸轮环和柱塞接触面的磨损，但柱塞31被传动轴32驱动向上运动时，其受到一定的侧向力，柱塞与柱塞套孔壁摩擦力因此增大，从而增加了柱塞卡死甚至断裂的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种用于内燃机供油泵的凸轮机构，改善柴油机高压共轨系统供油泵在高工作压力下柱塞偶件及凸轮机构的受力情况，减少柱塞偶件卡死的情况以及传动轴摩擦件部分的磨损。
按照本发明提供的技术方案，用于内燃机供油泵的凸轮机构包括传动轴，传动轴上连接偏心凸轮，偏心凸轮上连接凸轮环，凸轮环和偏心凸轮之间设有滑动轴承，其特征是：凸轮环径向外圆周面上设有至少一个挺柱体，挺柱体底面与凸轮环径向外圆周面接触。
进一步的，挺柱体上底面为一个圆形凸台或一个圆形凹槽。
进一步的，挺柱体下底面为平面或向凸轮环凸出的拱面。
进一步的，挺柱体厚度为5mm～50mm之间。
进一步的，挺柱体中心线与偏心凸轮偏心中心线的距离为0.5mm～10mm。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构紧凑、合理，改善柴油机高压共轨系统供油泵在高工作压力下柱塞偶件及凸轮机构的受力情况，减少柱塞偶件卡死的情况以及传动轴摩擦件部分的磨损；采用一体化的挺柱体可以有效减少零部件的数量。 
附图说明
图1为专利号为CN 1714239A中的转子式供油泵的凸轮传动机构的半剖图。
图2为专利号为WO 2009/127485 A1中的转子式供油泵中的凸轮传动机构的半剖图。
图3为实施例一结构示意图。
图4为实施例二结构示意图。
图5为实施例三结构示意图。
图6为实施例一应用在供油泵的结构示意图。
图7为实施例一应用在另一个供油泵的主视图。
图8为实施例一应用在另一个供油泵的侧视图。
附图标记说明：1-挺柱体、2-凸轮环、3-滑动轴承、4-偏心凸轮、5-传动轴、6-凸台、7-凹槽、8-拱面、9-柱塞、10-弹簧、11-弹簧座。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图3~5所示，本发明主要包括传动轴5，传动轴5上连接偏心凸轮4，偏心凸轮4上连接凸轮环2。所述凸轮环2和偏心凸轮4之间设有滑动轴承3，通过滑动轴承3减小凸轮环2和偏心凸轮4之间的摩擦。
凸轮环2径向外圆周面上设有至少一个挺柱体1，挺柱体1底面与凸轮环2径向外圆周面接触。
如图3所示的实施例一中，所述挺柱体1上底面为一个圆形凸台6，挺柱体1内部与柱塞的接触面大大缩小，有利于加工。
挺柱体1下底面为平面，挺柱体1与凸轮环2之间为线接触，有利于减少摩擦。
如图4所示的实施例二中，所述挺柱体1上底面为一个圆形凹槽7，挺柱体1内部与柱塞的接触面大大缩小，有利于加工。
如图5所示的实施例三中，所述挺柱体1下底面为向凸轮环2凸出的拱面8，挺柱体1与凸轮环2之间为点接触，有利于减少摩擦。
所述挺柱体1厚度为5mm～50mm之间。挺柱体1中心线与偏心凸轮4偏心中心线的距离为0.5mm～10mm。
所述挺柱体1和凸轮环2采用硬度相同或接近的材料制作，防止因硬度相差较大造成磨损。
本发明的工作原理是：如图6~8所示，泵油部件上的柱塞9以及弹簧10和弹簧座11支撑在挺柱体1上。当泵油部件完成吸油过程后，在偏心凸轮4的推动下柱塞9在柱塞腔内向上运动，从而使柱塞腔内的燃油得到加压。当压油完成后，柱塞9和挺柱体1在弹簧10的张力作用向下运动。凸轮传动机构运动过程中，挺柱体1与凸轮环2的外表面始终保持接触状态，始终做滚动运动，这样就增加了运动件之间的自润滑性。上下往复运动过程中，挺柱体1的侧面承受了大部分的侧向力，且受力明显降低，使得柱塞9在柱塞套中受到的侧向力减小，造成柱塞卡死的几率大大降低。
柱体1的特点是结构简单，质量较小，从而减小了运动件的惯量，使得供油泵的振动和噪声降低。在偏心凸轮4的外部面上有通向低压燃油腔的油道，燃油通过该油道到滑动轴承3与偏心凸轮4的接触面，对其进行润滑。

Claims (5)

1.一种用于内燃机供油泵的凸轮机构，包括传动轴(5)，传动轴(5)上连接偏心凸轮(4)，偏心凸轮(4)上连接凸轮环(2)，凸轮环（2）和偏心凸轮（4）之间设有滑动轴承（3），其特征是：凸轮环（2）径向外圆周面上设有至少一个挺柱体（1），挺柱体（1）底面与凸轮环（2）径向外圆周面接触。
2.如权利要求1所述的用于内燃机供油泵的凸轮机构，其特征是：所述挺柱体（1）上底面为一个圆形凸台（6）或一个圆形凹槽（7）。
3.如权利要求1所述的用于内燃机供油泵的凸轮机构，其特征是：所述挺柱体（1）下底面为平面或向凸轮环（2）凸出的拱面（8）。
4.如权利要求1所述的用于内燃机供油泵的凸轮机构，其特征是：所述挺柱体（1）厚度为5mm～50mm之间。
5.如权利要求1所述的用于内燃机供油泵的凸轮机构，其特征是：所述挺柱体（1）中心线与偏心凸轮（4）偏心中心线的距离为0.5mm～10mm。
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