CN1072771C - 喷射装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于柴油机的喷射装置，它具有一喷嘴架(1)，其压力油道(2)一端与喷油泵相连，另一端与喷嘴相连，该喷射装置包括一喷嘴体(3)，它借助于一喷嘴张紧螺母(10)与喷嘴架(1)相连。为了密封的目的，在喷嘴架(1)与喷嘴体(3)之间设有一中间垫片(13)。一可变形的金属密封体用于密封压力油道(2，4)区域内的高压连接部分，它支撑在一密封面上，且被支承在喷嘴架(1)的压力油道(2)的口部区域内的一锥形座(19)内。

Description

喷射装置
本发明涉及一种应用于柴油机的喷射装置，它具有一喷嘴架，其压力油道一端与喷油泵相连，另一端与喷嘴相连，在此，喷嘴架借助于一中间垫片密封地支撑在喷嘴体上，该喷嘴体包含着一可在其纵向运动的喷嘴针，此处，一可变形的具有圆柱状中空的金属密封体以其一端支撑在密封面上，随着将喷嘴体与喷嘴架连接在一起的喷嘴张紧螺母的拧紧，其相对于座面的变形也越来越大。
在这类喷射装置中，存在着这样的必要性，即在喷嘴架与喷嘴体之间的过渡区域内，压力油道要密封，从而避免燃油溢入弹簧腔，这是利用喷嘴张紧螺母的螺纹来可靠地避免(这种情况的发生)。在已公开的实施形式中，这要这样来实现，即喷嘴架和喷嘴体彼此相向的端面，以及布置在喷嘴架和喷嘴体之间的中间垫片的两个端面，分别具有一个精加工的表面，这要通过高成本的加工方法来淬火硬化、平面磨和研磨。在此，喷嘴架内的压力油道与中间垫片内相应的孔相毗邻，该孔又与喷嘴体内通向喷嘴的一相应的压力油道相毗邻。利用精确平行研磨的中间垫片两侧的表面以及在所毗邻的喷嘴架和喷嘴体的端表面，可以实现可靠的密封，然而其中代价在于表面加工成本很高。这类喷射装置在JP-PS6-66222中有所描述。
因此，本发明的目的相应地在于，以很小的支出，一方面实现压力油道的密封，以及喷嘴体和喷嘴架的内腔的密封，另一方面，利用喷嘴张紧螺母螺纹，来防止燃油的泄漏。
本发明的目的通过一种用于柴油机的喷射装置来实现，它具有一喷嘴架，其压力油道一端与喷油泵相连，另一端与一喷嘴相连，其中，喷嘴架借助于一中间垫片密封地支撑在一喷嘴体上，该喷嘴体内容置有一可沿其纵向运动的喷嘴针，其中一可变形的具有圆柱状中空的金属密封体以其一端支撑在密封面上，并且随着将喷嘴体与喷嘴架连接在一起的喷嘴张紧螺母的拧紧，其相对于座面的变形也越来越大，其特点在于，该密封体以其另一端插入喷嘴架内的、向压力油道朝向喷嘴体的口部呈锥形扩展的锥形座内，并且，喷嘴架的端侧为截锥状，其中，相对于端侧倾斜延伸的剩余面与中间垫片的上侧构成一在0.5°～3.0°之间的锐角，由此形成一个同心环绕喷嘴架的中心内腔的密封缘。
尽管剩余面从相应的中间垫片的上端面上有所提升(因为剩余面与(垫片)上端面成一个几度的角)，所述密封体仍可使喷嘴架内的压力油道与中间垫片或喷嘴体密封连接，其中，所述密封体通过圆锥形密封面自动对心，因而确保即使在高压条件下，也可以实现密封。采用这种方法，喷射压力可达1000bar。此外，通过同心的密封缘使得其它用于密封喷嘴针回位弹簧架的附加密封措施都成为多余。
按照第一种优选的实施形式，密封体作为密封锥，与喷嘴架内的锥形座具有相应的锥状外形，密封锥支撑于其上的相对的密封面由中间垫片的上端面构成。
利用密封锥可以达到部分目的，即压力油道高压端与中间垫片密封连接，相向的喷嘴架端面不需要进行精加工。
在此，通过设计使密封锥沿轴向的尺寸短于将其容纳在内的锥座的尺寸，可促使密封锥具有可变形性。
按照第二种实施形式，密封体作为密封环，具有两个外形相反的锥形段，在此，一段与喷嘴架内的锥座相匹配，另一段与中间垫片的压力油道孔的锥形扩口相匹配，并且，相对的密封面利用中间垫片的压力油道孔的锥形扩口构成。在这类具有两个锥形段的密封环的情况下，所达到的密封效果特别良好且持久。按照第三种实施形式，所述密封体设计成一个密封细管，在其空心圆柱状中间段相对的两端，连有两外侧相反的锥形段，其中一段与喷嘴架内的锥形座相匹配，另一段与密封体的压力油道的锥形扩口相匹配，其中密封细管的中间段被中间垫片一相应的支撑孔紧紧包绕，相对的密封面由喷嘴体的压力油道的口部构成。其中中间垫片利用一穿过其支撑孔的密封细管，在一定程度上可被跨接，这就是说，直接在彼此相向的压力油道的端口之间，即可实现高压侧的密封，细管的一端在喷嘴架内，另一端在喷嘴体内。
下面借助附图对本发明的实施例进行说明，附图中：
图1为在喷嘴张紧螺母完全拧紧之前，喷嘴架/喷嘴体的纵截面；
图2为图1中压力油道密封区的放大示图；
图3为图1所示喷嘴架/喷嘴体在喷嘴张紧螺母完全拧紧之后的纵截面；
图4和图5分别为图2的变型。
根据图1至图3，喷射装置包括一喷嘴架1以及一喷嘴体3，喷嘴架1具有一压力油道2，燃油由一并未示出的喷油泵沿箭头P1所示方向输送到其中；喷嘴体3同样具有一压力油道4，该油道通过一尚需进一步详细说明的高压连接，使喷嘴架1的压力油道2得以延续。喷嘴针5位于喷嘴体3内的中心孔中，其内针端6呈球状。喷嘴针5的针端6，借助于一布置在喷嘴架1的中心孔7内的压缩弹簧8，在喷嘴方向被预紧。通过支撑在一位于喷嘴针5之球状针端6上的压块9上，弹簧向针端6施加一沿封闭方向作用的力。
喷嘴体3和喷嘴架1借助一喷嘴张紧螺母10夹固在一起，该螺母则用其内螺纹11螺旋啮合在喷嘴架1的外螺纹12上。
喷嘴架1和喷嘴体3之间的高压连接，要通过中间垫片13来完成，垫片相对的两个端面要经过淬火硬化、磨削和研磨等精加工。针端6穿过中间垫片13的中心孔14突出来。
根据图1，喷嘴张紧螺母10还没有完全拧紧，因而使得，在中间垫片13的上端面15与喷嘴架1朝向垫片的端侧16之间，形成一个间隙17。该间隙17被一个由具有有限变形特性的合金钢、例如易切削钢制成的密封锥18所跨接。密封锥18具有一向中间垫片13方向扩张的圆锥形外表面，利用它，密封锥可以插入一位于喷嘴架1的压力油道2的端口区域内的、相应的锥形座19内。
如果喷嘴张紧螺母10进一步拧紧，那么，密封锥18如图3所示，会向内发生变形，形成一末端隆起20，直至它最后被完全包容在座19之内。在图3所示密封位置，该密封锥一端与锥座19，另一端与中间垫片13的上端面15构成一对于压力油道2中的高压的密封连接。
与低压区相对，高压区的密封可以这样来实现，即如图2放大所示，在喷嘴架1的端侧16上有一密封缘同心地通过与喷嘴针回位弹簧腔腔壁重合的位置D，这样就使得，密封缘与喷嘴架1的中心孔7在喷嘴架端侧16重合。因此，用来密封喷嘴针回位弹簧腔的其它附加密封措施就成为多余。位置D因此形成一个在0.5°～3.0°之间的角度γ的顶点，这个角度确定出一个相对于喷嘴架1的端侧16相应倾斜延伸的剩余面21。该剩余面21因此在D处构成密封缘。通过密封缘，并在喷嘴张紧螺母10的张紧作用下，在由两压力油道2、4构成的高压部分与由喷嘴架1和喷嘴体3内的中心内腔限定的低压部分之间，另外获得了一使密封效果提高的屏障。
对于密封锥18的密封效果非常重要的是，随着喷嘴张紧螺母10旋得越来越紧，密封锥能够自动定心，而本身变形很小，如图3所示。
图4和图5分别在一个局部放大截面视图中示出图2所示压力油道高压侧密封结构的变型。图4与图2的不同之处在于，密封锥18被一密封环22所替代，该密封环主要由两个外端相反的锥形段26、27构成，其锥面向着密封环22的两端逐渐变细。上段26同图2所示一样，被包容在压力油道2的下端，而下段27在中间垫片上端面15，进入中间垫片13的压力油道孔2a的相应的锥形扩口23。相对于图3，通过采用这种方式，使得密封面增大，还使密封效果得到进一步改善，图5所示变型也同样如此，其中采用一密封细管25，它同密封环22(见图4)一样，在其两端具有两锥形段26、27，这两段与一空心圆柱状中间段24相接，该中间段被中间垫片13的一支撑孔29紧紧包住。当上段26如图2所示被压力油道22的锥形座19所支承时，下段27则插入喷嘴体3的压力油道4的锥形扩口28内。

Claims (6)

1．一种用于柴油机的喷射装置，它具有一喷嘴架(1)，其压力油道(2,4)一端与喷油泵相连，另一端与一喷嘴相连，其中，喷嘴架(1)借助于一中间垫片(13)密封地支撑在一喷嘴体(3)上，该喷嘴体内容置有一可沿其纵向运动的喷嘴针(5)，其中一可变形的具有圆柱状中空的金属密封体(18)以其一端支撑在密封面上，并且随着将喷嘴体(3)与喷嘴架(1)连接在一起的喷嘴张紧螺母(10)的拧紧，其相对于座面的变形也越来越大，其特征在于，该密封体(18)以其另一端插入喷嘴架(1)内的、向压力油道(2)朝向喷嘴体的口部呈锥形扩展的锥形座(19)内，并且，喷嘴架(1)的端侧(16)为截锥状，其中，相对于端侧(16)倾斜延伸的剩余面(21)与中间垫片(13)的上端面(15)构成一在0.5°～3.0°之间的锐角(γ)，由此形成一个同心环绕喷嘴架(1)的中心内腔的密封缘(D)。
2．按照权利要求1所述的喷射装置，其特征在于，所述密封体(18)被设计成具有与喷嘴架(1)内的锥形座(19)相对应的锥状外形的密封锥(18)，并且，密封锥(18)支撑于其上的相对的密封面由中间垫片(13)的上端面(15)构成。
3．按照权利要求2所述的喷射装置，其特征在于，所述密封锥(18)沿轴向的尺寸短于将其包容在内的锥座(19)的尺寸。
4．按照权利要求1所述的喷射装置，其特征在于，密封体作为密封环(22)，具有两外侧相反的锥形段(26、27)，其中的一段(26)与喷嘴架(1)内的锥形座(19)相匹配，另一段(27)与中间垫片(13)的压力油道孔(2a)的锥形扩口(23)相匹配，其中一相对的密封面由中间垫片(13)的压力油道孔(2a)的锥形扩口(23)构成。
5．按照权利要求1所述的喷射装置，其特征在于，所述密封体设计成一个密封细管(25)，在其空心圆柱状中间段(24)相对的两端，连有两外侧相反的锥形段(26,27),其中一段(26)与喷嘴架(1)内的锥形座(19)相匹配，另一段(27)与密封体(3)的压力油道(4)的锥形扩口(28)相匹配，其中密封细管(25)的中间段(24)被中间垫片(13)一相应的支撑孔(29)紧紧包绕，一相对的密封面由喷嘴体(3)的压力油道(4)的锥形扩口(28)构成。
6．按照权利要求1所述的喷射装置，其特征在于，由密封缘确定的圆的直径，与容纳压缩弹簧(8)的喷嘴架(1)的中心孔的直径相等。
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