CN107246342A - 动圈式高频增压泵 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种动圈式高频增压泵，包括进油口、油缸、活塞杆、活塞，导磁盖、泵体、永磁体、出油口、第一弹簧，第二弹簧、电源线、绕线架，线圈、螺栓、单向阀、回油孔，油缸和泵体之间通过螺栓连接，导磁盖设置在泵体端口处，导磁盖与泵体通过螺纹连接，油缸上设置有单向阀，进油口，活塞和活塞杆，导磁盖上设置有回油孔，单向阀通过导磁盖上的回油孔与泵腔连通，第一弹簧套设在泵腔中的活塞杆上，第一弹簧的一端连接绕线架，第二弹簧的一端连接绕线架，另一端连接泵体的底部，永磁体设置在泵体内壁上，线圈绕制在绕线架上。本发明的动圈式高频增压泵采用直线电磁驱动的方式，结构简单、重量轻，控制方便、驱动能力强，可以产生更高的压力。

Description

动圈式高频增压泵

技术领域

本发明涉及发动机中的一种燃油增压机械，尤其涉及一种动圈式高频增压泵。

背景技术

发动机的燃油喷射系统对发动机的性能具有较大的影响，燃油压力的大小直接影响发动机的燃油雾化特性，特别是航空二冲程发动机燃烧中油的时候，雾化相对困难，要求较高的压力，同时又要求燃油泵具有相对简单的结构，以保证发动机的功重比和可靠性。常用的伺服电机单体泵结构相对复杂，燃油压力相对较低，最高短路燃油压力不超过8巴(bar)，同时这种燃油泵的控制相对复杂，因此急需一种重量轻、压力高、结构简单并且可靠的燃油泵。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种结构简单、重量较小、燃油压力相对较高的燃油泵，该燃油泵适合于各种发动机的燃油供给系统，其中包括航空二冲程重油发动机、二冲程汽油机的燃油工给系统，实现了高压燃油的供给，并且压力稳定、控制简单。

技术方案：一种动圈式高频增压泵，包括进油口、油缸、活塞杆、活塞，导磁盖、泵体、永磁体、出油口、第一弹簧，第二弹簧、电源线、绕线架，线圈、螺栓、单向阀、回油孔，所述油缸和泵体之间通过螺栓连接，所述导磁盖设置在泵体端口处，所述导磁盖与泵体通过螺纹连接，所述油缸上设置有单向阀，进油口，活塞和活塞杆，所述导磁盖上设置有回油孔，所述单向阀通过导磁盖上的回油孔与泵腔连通，所述活塞杆穿过导磁盖与泵体中的绕线架连接，所述第一弹簧套设在泵腔中的活塞杆上，第一弹簧的一端连接绕线架，所述第二弹簧的一端连接绕线架，另一端连接泵体的底部，所述出油口设置在泵体的底部上，所述永磁体设置在泵体内壁上，所述线圈绕制在绕线架上，所述线圈通过电源线与泵体外部的电源连接。

进一步地，在导磁盖和泵体上的各设置有凹槽，导磁盖上的凹槽与泵体上的凹槽开口相对形成定位孔，在定位孔中插设有定位销。

进一步地，所述线圈并联连接。

进一步地，所述泵体外部的电源电流方向可变，电压大小可控。

进一步地，所述泵体外部的电源为发电机。

进一步地，所述永磁体包括三个环形永磁体，三个环形永磁体沿宽度方向重叠构成所述永磁体。

进一步地，所述导磁盖上设置有内花键，内花键上设置有方型槽。

进一步地，所述方型槽的个数为6～8个。

有益效果：1.将高压燃油压入泵体内部，泵体中较大的阻尼和容积会降低燃油系统的压力波动。2.燃油泵的柱塞部分采用差动增压的形式，在电磁线圈同样驱动力的情况下，可以大幅提高出口燃油压力，同时可以使柱塞在往复运动时都做功，消除了柱塞回程不做工的现象，提高了燃油泵的效率。3.由于燃油泵在工作的过程中，燃油泵腔体内的线圈会产生一定的热量，燃油在流过腔体的过程中会对线圈进行冷却。4.当在低温工况使用时，由于燃油在低温下的粘度较大，线圈运动的阻力会增加，线圈发热量增加，对燃油具有预热的功能。

附图说明

图1为动圈式燃油泵的整体结构示意图；

图2(a)为油缸主视图，图2(b)为油缸俯视图；

图3(a)为导磁盖主视图，图3(b)为导磁盖俯视图；

图4(a)为泵体主视图，图4(b)为泵体俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种动圈式高频增压泵，包括进油口1、油缸2、活塞杆3、活塞4，导磁盖5、泵体6、永磁体7、出油口8、第一弹簧，第二弹簧9、电源线10、绕线架11，线圈12、螺栓14、单向阀15、回油孔16，油缸和泵体之间通过螺栓连接，导磁盖5设置在泵体6端口处，导磁盖与泵体通过螺纹连接，图3中19为螺纹中径，油缸上设置有单向阀，进油口1，活塞和活塞杆3，导磁盖上设置有回油孔16，单向阀通过导磁盖上的回油孔16与泵腔连通，活塞杆穿过导磁盖与泵体中的绕线架11连接，第一弹簧套设在泵腔中的活塞杆上，第一弹簧的一端连接绕线架11，第二弹簧的一端连接绕线架11，另一端连接泵体的底部，出油口设置在泵体的底部上，永磁体设置在泵体内壁上，在动圈使燃油泵工作的过程中，实现了无能量消耗的定子励磁，线圈绕制在绕线架11上，线圈通过电源线与泵体外部的电源连接，通过电磁线圈在磁场中受力运动，运动的线圈推动活塞杆，将油缸中的燃油通过单向阀的作用压入到泵体腔内。当线圈的运动方向改变时，活塞向相反的方向运动，通过单向阀的作用，可以将油箱中的燃油吸入到油缸中。

泵体外部的电源电流方向可变，电压大小可控，通过线圈驱动电压可以调整输出最大压力的大小。利用通电导体在线圈中的受力热产生运动，并且不同的电流方向产生不同方向的作用力，驱动线圈进行往复运动。往复运动的线圈驱动活塞在油缸中往复运动，实现油泵的进排油。高压的液压油在单向阀的作用下，燃油单向的流入泵体腔中，电磁线圈产生的热量会随证燃油的向外流动而散失，从而保证了线圈的正常工作。线圈(12)在电磁作用力的驱动下，推动活塞杆(3)和弹簧，将油缸(2)中的燃油通过单向阀(15)压缩到泵体中。燃油进入泵体腔中后，利用泵体腔相对较大的容积，降低了燃油压力的波动，同时泵体腔中的高压燃油会带走电流在线圈中产生的热量，对线圈起到冷却的作用，保持动圈式燃油泵的正常工作。在回程的过程中，线圈(12)驱动活塞杆(3)，通过进油口(1)和单向阀(15)的作用，将燃油从进油口(1)吸入油缸中，泵体中的燃油通过出油口(8)供给发动机燃油系统。

动圈式燃油泵的控制比较简单，只要通过改变线圈中控制电流的方向就可以改变线圈运动的方向，实现动圈式燃油泵的往复运动，从而实现动圈式燃油泵的正常工作。

在导磁盖和泵体上的各设置有凹槽，导磁盖上的凹槽与泵体上的凹槽开口相对形成定位孔18，在定位孔中插设有定位销13。

线圈12并联连接，由于线圈的并联作用，线圈会产生较大的电磁力，因而可以产生较大的燃油压力，对发动机实现更好的燃油雾化。

泵体外部的电源为发电机，通过发电机供电，供电电压可控。

永磁体包括三个环形永磁体，三个环形永磁体沿宽度方向叠加构成环形永磁体7，两端的两个环形永磁体极性相同，与中间的环形永磁体极性相反。

本发明实施中，活塞杆和导磁盖之间依靠燃油润滑和冷却，导磁盖上设置有内花键17，内花键上设置有6～8方型槽，泵体中的油可以通过方型槽流通，在活塞向上运动时，上部油缸体积减小，压强增大，单向阀打开，油缸中的油进入泵腔中，泵腔中的压强增大，泵腔中的一部分油通过方型槽进入到油缸中活塞杆，活塞和导磁盖形成的空间中，该空间的压强增大，进一步对活塞产生向上的力；在活塞向下运动时，活塞杆，活塞和导磁盖形成的空间中的油通过方型槽进入到泵腔中，增大泵腔中的压力。该设计可以实现燃油泵的差动工作，即往复运动过程中每个行程都可以做功，消除了单向空行程的现象，同时以便于燃油的运动，活塞和油缸之间配合精度要求较高。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种动圈式高频增压泵，其特征在于：包括进油口(1)、油缸(2)、活塞杆(3)、活塞(4)，导磁盖(5)、泵体(6)、永磁体(7)、出油口(8)、第一弹簧，第二弹簧(9)、电源线(10)、绕线架(11)，线圈(12)、螺栓(14)、单向阀(15)、回油孔(16)，所述油缸和泵体之间通过螺栓连接，所述导磁盖(5)设置在泵体(6)端口处，所述导磁盖与泵体通过螺纹连接，所述油缸上设置有单向阀，进油口(1)，活塞和活塞杆(3)，所述导磁盖上设置有回油孔(16)，所述单向阀通过导磁盖上的回油孔(16)与泵腔连通，所述活塞杆穿过导磁盖与泵体中的绕线架(11)连接，所述第一弹簧套设在泵腔中的活塞杆上，第一弹簧的一端连接绕线架(11)，所述第二弹簧的一端连接绕线架(11)，另一端连接泵体的底部，所述出油口设置在泵体的底部上，所述永磁体设置在泵体内壁上，所述线圈绕制在绕线架(11)上，所述线圈通过电源线与泵体外部的电源连接。

2.根据权利要求1所述的动圈式高频增压泵，其特征在于：在导磁盖和泵体上的各设置有凹槽，导磁盖上的凹槽与泵体上的凹槽开口相对形成定位孔(18)，在定位孔中插设有定位销(13)。

3.根据权利要求1所述的动圈式高频增压泵，其特征在于：所述线圈(12)并联连接。

4.根据权利要求1所述的动圈式高频增压泵，其特征在于：所述泵体外部的电源电流方向可变，电压大小可控。

5.根据权利要求4所述的动圈式高频增压泵，其特征在于：所述泵体外部的电源为发电机。

6.根据权利要求2或4所述的动圈式高频增压泵，其特征在于：所述永磁体包括三个环形永磁体，三个环形永磁体沿宽度方向重叠构成所述永磁体(7)。

7.根据权利要求6所述的动圈式高频增压泵，其特征在于：所述导磁盖上设置有内花键(17)，内花键上设置有方型槽。

8.根据权利要求7所述的动圈式高频增压泵，其特征在于：所述方型槽的个数为6～8个。