CN107476916B - 一种高压泵挺柱 - Google Patents
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Abstract
一种高压泵挺柱，用于发动机喷油系统，滚子挺柱包括导向套、U形支架、销轴滚子套件及定位块，销轴滚子套件安装在U形支架上，U形支架安装在导向套中，U形支架包括底板及位于底板左右两侧的侧板，两侧板上的对称位置设有轴孔；导向套左右两侧向内挤压形成挤压侧壁，挤压侧壁两侧具有向内翻折的限位侧壁，U形支架的两侧板置于由挤压侧壁和限位侧壁构成的半框型区域内，挤压侧壁上与轴孔对应位置开设有圆孔。本发明结构的零件数量较少，导向套和U形支架整体成型，整体强度高、重量小，可有效降低运动惯性力，减小摩擦与磨损，工作稳定，提高发动机效率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机设备技术领域，特别涉及一种高压泵挺柱。
背景技术
滚子挺柱是一种采用高压油泵系统的汽车发动机的重要部件，安装在驱动凸轮和挺柱之间，将驱动凸轮的旋转运动转化为直线往复运动同时推动挺柱运动，主要结构包括导向套、支架、滚子及销轴。
现有的高压油泵滚子挺柱如图1和图2所示，导向套为圆柱形筒状壳体，支架在导向套内的限位通过在导向套内壁进行复杂的加工及支架上增加额外的凸出部分完成，由复杂的冷成型加工制成，工艺流程复杂，机加工成本高昂，导致挺柱成本很高，也无法优化材料的使用效率，容易出现应力集中，降低结构的疲劳强度，并增加了U形支架的结构重量。导向套在缸体内容易发生晃动，使缸体和导向套产生损伤；此外，现有定位块由支架凸出部或导向套自身变形构成，定位效果不佳，容易变形造成失效，而影响机构的正常工作。
发明内容
本发明要解决现有技术的问题，提供一种高压泵挺柱，实现轻量化的同时简化制造工艺和装配工艺，降低加工成本及零部件变形的风险。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高压泵挺柱，用于发动机喷油系统，所述滚子挺柱包括导向套、U形支架、销轴滚子套件及定位块，销轴滚子套件安装在U形支架上，U形支架安装在导向套中，导向套和U形支架都为整体成型，且导向套为圆筒形结构，起到全圆导向的作用，具有良好的导向性，从而可以极大的减小导向套高度从而减小高压油泵滚子挺柱的整体结构高度。
其中，所述U形支架包括底板及位于底板左右两侧的侧板，两侧板上的对称位置设有轴孔，和现有结构比，U型支架删去了底板前后两侧的凸出部分，改为等强度设计的过渡曲线，侧边形状为圆弧或其他曲线，可以避免出现应力集中，强化结构的疲劳强度，并大大减轻了U形支架的结构重量，实现了轻量化。
而所述导向套上下部分壁厚不同，在内壁形成台阶，位于台阶以上部分的导向套左右两侧向内挤压形成挤压侧壁，挤压侧壁两侧具有向内翻折的限位侧壁，构成两个互相对称的半框型结构，U形支架的两侧板置于由挤压侧壁和限位侧壁构成的半框型区域内，挤压侧壁上与轴孔对应位置开设有圆孔。销轴滚子套件包括销轴、滚子及滚针，滚针位于销轴和滚子之间，销轴分别穿过圆孔和轴孔与导向套和U形支架连接。此外，导向套前后两侧的其中一侧中间位置开设有窗口，所述定位块置于窗口内且部分凸出于导向套外侧壁。
滚子挺柱装配到发动机后销轴滚子套件与驱动凸轮相抵，U形支架与油泵柱塞相抵，驱动凸轮的旋转运动转化为滚子挺柱的直线往复运动同时推动油泵柱塞运动，因为机构中驱动凸轮的力直接通过U形支架传递至油泵柱塞，所以U形支架的整体厚度较厚，使其可以承载更大的载荷。
作为优选，所述侧板和所述限位侧壁呈过度配合，通过导向套挤压侧壁来实现限位，避免U形支架摆动和位移。
作为优选，所述定位块凸出部分为端面呈弧形的柱体。定位块为冲压制成，其作用是限制外壳在缸体内的轴向转动，并且定位块的长度可以根据不同的油泵缸体尺寸调节。
作为优选，所述U形支架的轴孔和所述销轴呈间隙配合。
作为优选，所述导向套的圆孔和所述销轴呈间隙配合。
在装配后销轴留有余量，起到补偿位移的作用，克服装配和加工误差带来的不平行。
作为优选，所述销轴两端通过旋铆与导向套连接，使用旋铆工艺的销轴表面完全淬硬。
作为优选，所述销轴两端通过压铆与导向套连接，使用压铆工艺的销轴端面外圈1mm区域软化，其他工作表面淬硬，有利于于端面的变形。
作为优选，所述销轴两端通过压铆形成的变形部径向宽度不小于0.05mm，变形部位长度不大于0.5mm。
作为优选，所述U形支架的底板中间设有向下突起的凸台（2.5），凸台下表面为平面结构或曲面结构，是用于和油泵柱塞的挺柱接触的工作面。
本发明的有益效果在于：1. 结构的零件数量较少，导向套和U形支架整体成型，整体强度高，简化制造工艺和装配工艺，有效提高装配效率，降低了加工成本和零部件变形的风险。
2.基于销轴将U形支架与导向套在轴向和周向上的联结关系及限位作用，无需再导向套或支架上增加额外的构造,使导向套随着U形支架共同上下移动，保证整个套件的力学性能，降低噪声和减小磨损。
3.外轮廓即为导向套，整体高度均具有导向功能，可在整个高度内起到导向作用，使其工作时更加稳定，且整体机构高度较短。
4. 整体结构牢固紧凑，降低运动惯性力，减小摩擦与磨损，提高发动机效率。
5.与一体化结构比较，定位块的安装结构可确保其在正常工作时不出现脱落。
附图说明
图1是现有技术的高压泵滚子挺柱示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是本发明高压泵挺柱的结构示意图；
图4是图3的爆炸图；
图5是本发明中导向套的结构示意图；
图6是本发明中导向套上部的截面图；
图7是本发明中U形支架的结构示意图；
图8是本发明中销轴滚子套件的结构示意图；
图9是本发明中体现销轴装配关系的示意图；
图10是本发明中销轴采用压铆工艺的局部示意图；
图11是本发明中销轴采用旋铆工艺的局部示意图。
图中：1、导向套；1.1、圆孔；1.2、挤压侧壁；1.3、窗口；1.4、台阶；1.5、限位侧壁；2、U形支架；2.1、底板；2.2、侧边；2.3、轴孔；2.4、侧板；2.5、凸台；3、销轴滚子套件；3.1、滚子；3.2、滚针；3.3、销轴；4、定位块。
实施方式
下面通过具体实施方式和附图对本发明作进一步的说明。
实施方式为：如图3和图4所示，一种高压泵挺柱，用于发动机喷油系统，滚子挺柱包括导向套1、U形支架2、销轴滚子套件3及定位块4，销轴滚子套件3安装在U形支架2上，U形支架2安装在导向套1中，其中：结合图7所示，U形支架2包括底板2.1及位于底板2.1左右两侧的侧板2.4，两侧板2.4上的对称位置设有轴孔2.3，底板2.1的前后两侧边2.2为等强度设计的过渡曲线。在U形支架2的底板2.1中间设有向下突起的凸台2.5，凸台2.5下表面为平面结构或曲面结构。
结合图5和图6所示，导向套1上下部分壁厚不同，并在内壁形成台阶1.4，位于台阶1.4以上部分的导向套1左右两侧向内挤压形成挤压侧壁1.2，挤压侧壁1.2两侧具有向内翻折的限位侧壁1.5，U形支架2的两侧板2.4置于由挤压侧壁1.2和限位侧壁1.5构成的半框型区域内，且侧板2.4和限位侧壁1.5呈过度配合，并在挤压侧壁1.2上与轴孔2.3对应位置开设有圆孔1.1。
此外，导向套1前后两侧的其中一侧中间位置开设有窗口1.3，所述定位块4置于窗口1.3内且部分凸出于导向套1外侧壁，定位块4凸出部分为端面呈弧形的柱体。
结合图8和图9所示，销轴滚子套件3包括销轴3.3、滚子3.1及滚针3.2，滚针3.2位于销轴3.3和滚子3.1之间，销轴3.3分别穿过圆孔1.1和轴孔2.3与导向套1和U形支架2连接，并且销轴3.3与圆孔1.1和轴孔2.3都呈间隙配合。
装配后销轴3.3留有余量，起到补偿位移的作用，可以克服装配和加工误差带来的不平行。结合图10和图11所示，销轴3.3和导向套1的连接方式可以选择在两端进行旋铆工艺或者压铆工艺。其中，使用旋铆工艺的销轴3.3表面完全淬硬，使用压铆工艺的销轴3.3端面外圈1mm区域软化，其他工作表面淬硬，有利于端面的变形，且压铆后端面的变形部径向宽度不小于0.05mm，变形部位长度不大于0.5mm。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，本发明可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (5)
1.一种高压泵挺柱，用于发动机喷油系统，其特征在于：滚子挺柱包括导向套（1）、U形支架（2）、销轴滚子套件（3）及定位块（4），销轴滚子套件（3）安装在U形支架（2）上，U形支架（2）安装在导向套（1）中，其中：所述U形支架（2）包括底板（2 .1）及位于底板（2 .1）左右两侧的侧板（2 .4），两侧板（2 .4）上的对称位置设有轴孔（2 .3）；
底板（2 .1）的前后两侧边（2 .2）为等强度设计的过渡曲线；
所述导向套（1）上下部分壁厚不同，在内壁形成台阶（1.4），位于台阶（1.4）以上部分的导向套（1）左右两侧向内挤压形成挤压侧壁（1.2），挤压侧壁（1.2）两侧具有向内翻折的限位侧壁（1.5），构成两个互相对称的半框型结构，U形支架（2）的两侧板（2.4）置于由挤压侧壁（1.2）和限位侧壁（1.5）构成的半框型区域内，挤压侧壁（1.2）上与轴孔（2.3）对应位置开设有圆孔（1.1）；
所述侧板（2.4）和所述限位侧壁（1.5）呈过度配合；
所述销轴滚子套件（3）包括销轴（3 .3）、滚子（3 .1）及滚针（3 .2），滚针（3 .2）位于销轴（3 .3）和滚子（3 .1）之间，销轴（3 .3）分别穿过圆孔（1 .1）和轴孔（2 .3）与导向套（1）和U形支架（2）连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压泵挺柱，其特征在于：所述销轴（3 .1）两端通过旋铆与导向套（1）连接。
3.根据权利要求1所述的一种高压泵挺柱，其特征在于：所述销轴（3 .1）两端通过压铆与导向套（1）连接。
4.根据权利要求3所述的一种高压泵挺柱，其特征在于：所述销轴（3 .1）两端通过压铆形成的变形部径向宽度不小于0 .05mm，变形部位长度不大于0 .5mm。
5.根据权利要求1所述的一种高压泵挺柱，其特征在于：所述导向套（1）前后两侧的其中一侧中间位置开设有窗口（1 .3），所述定位块（4）置于窗口（1 .3）内且部分凸出于导向套（1）外侧壁，定位块凸出部分为端面呈弧形的柱体。
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