CN110671251A - 一种ve分配泵机械断油机构及其断油方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种VE分配泵机械断油机构及其断油方法，机械断油阀安装在油泵分配外壳上，所述油泵分配外壳中位于进油油路的上方设有一与所述进油油路并行设置的控制油路，并且所述控制油路中的油压和油泵泵腔的压力相同，控制油路的末端设有一机械断油阀，该机械断油阀代替原来的电磁阀。本发明机械断油机构具有结构简单，可靠性好，成本较低的特点。

Description

一种VE分配泵机械断油机构及其断油方法

技术领域

本发明公开了一种VE分配泵机械断油机构及其断油方法，属于VE分配泵领域。

背景技术

现有电控VE泵目前产品都是使用一款电磁阀来切断柱塞的进油油路，实现喷油量控制执行机构卡死时，停止供油，防止飞车的作用。电磁阀通电时，油泵正常工作；电磁阀断电时，阀芯在弹簧力的作用下落座，切断油泵柱塞的进油，油泵停止供油。该电磁阀需要驾驶员通过钥匙开关手动断电，由于人的反应时间长，发动超速会比较严重，不利于发动机保护。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开了一种VE分配泵机械断油机构，代替原来的电磁阀，该机械断油机构具有结构简单，可靠性好，成本较低，并且在转速超过限制后，不需要操作人员的控制，自动响应，立即切断油泵燃油向发动机供给，使发动机熄火。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种VE分配泵机械断油机构,安装在油泵分配外壳上，用来机械式地切断柱塞的进油油路，实现喷油量控制执行机构卡死时停止供油；所述油泵分配外壳中位于进油油路的上方设有一与所述进油油路并行设置的控制油路，并且所述控制油路中的油压和油泵泵腔的压力相同，控制油路的末端设有一机械断油阀，所述机械断油阀包括：

一个两端开口的阀体，设置在油泵分配外壳上，其一端与所述控制油路对接，另一端被一调压螺钉密封连接，阀体内沿控制油路的油压方向依次串接设有活塞和第一弹簧，活塞上设有沿活塞径向布置的竖向通孔，所述竖向通孔内设有第一钢球；

在控制油路油压的变化下，所述活塞能够在阀体内沿阀体轴向移动进而带动所述第一钢球移动；所述阀体上位于所述钢球重力方向的一侧阀壁上设有钢球释放口，所述钢球释放口处于所述进油油路和柱塞进油口之间的单向阀座的正上方；

限位机构，用于：

当控制油路的油压低于第一弹簧的弹力时，对所述活塞的第一位置进行限位、

以及，当控制油路的油压高于第一弹簧的弹力时，对所述活塞的第二位置进行限位以使活塞中的所述钢球正好从所述钢球释放口中落入所述单向阀座内，关闭柱塞的进油口；

所述油泵分配外壳中阀座上方设有工艺孔，工艺孔内设有第二钢球，第二钢球与工艺孔过盈配合，通过第二钢球密封，防止燃油泄漏。

所述油泵分配外壳上加工有机械断油阀安装腔室，所述机械断油阀通过法兰结构安装在所述机械断油阀安装腔室内，通过两个螺钉将法兰面拧紧在油泵分配外壳上。

所述第一钢球的顶部和阀体内壁之间设有对所述第一钢球施加正向下压力的第二弹簧。

所述控制油路和所述进油油路具有相同的油路截面积。

所述限位机构包括：导向销，一端与所述活塞固定连接，另一端向上设置；

所述阀体上相对所述钢球释放口的一侧阀壁上设有对所述导向销进行限位的导向限位槽。

所述第一弹簧和调压螺钉之间设有弹簧支撑座，所述弹簧支撑座与阀体内壁之间设有密封圈。

本发明进一步公开了一种基于所述VE分配泵机械断油机构的断油方法，所述机械断油阀安装在油泵分配外壳上，并通过第二钢球堵住工艺孔；

分配外壳上所述控制油路中的压力为油泵泵腔的压力，当泵腔压力小于阀限压力时，第一钢球在断油阀内处于第一位置，燃油通过进油油路，并通过单向阀座，向柱塞供油，油泵正常工作；

随着油泵转速的升高而升高，当油量执行机构卡死，不起作用时，油泵转速随着发动机在恒定的供油量下转速升高而升高，泵腔压力也随之升高，当泵腔压力大于阀限压力时，此时断油阀上所述活塞向右侧移动，同时推动所述第一钢球向右移动，直至第一钢球移动到所述钢球释放口处，第一钢球的位置被限位机构限位停止，第一钢球落入单向阀座上，关闭柱塞进油口，油泵停止供油，实现发动机自动停机；

当断油阀起作用，油泵无法工作，通过人工干预，保证油量执行器正常工作后，将整个机械断油阀从油泵分配壳上拆下，具体是

拧松并拆下机械断油阀法兰面的两个固定螺钉，将机械断油阀从油泵分配外壳中取出；

将第一钢球从油泵分配外壳的出油阀安装孔中倒出；

手动压活塞至活塞弹簧孔与阀体上的弹簧释放孔对齐，将钢球放入；机械断油阀被还原；

将机械断油阀装入分配外壳，并通过两个螺钉将机械断油阀法兰拧紧在分配外壳上；

手动将第一钢球还原，重新安装断油阀后，油泵回复正常工作。

通过调压螺钉调整第一弹簧的伸缩量，进而调整断油阀的阀限压力，调整发动机最高转速。

有益效果：

本发明用机械断油阀代替了电磁阀，降低了制造成本，简化了电控系统，降低了使用成本，提高了系统稳定性，快速响应性及安全性。

附图说明

图1为本发明第一钢球处于第一位置时机械断油阀与油泵分配外壳装配图；

其中，1、油泵分配外壳；2、机械断油阀； 3、分配套筒；1.1、控制油路；1.2、进油油路；1.3、第二钢球；1.4、单向阀座；1.5、机械断油阀安装腔室；

图2为发明第一钢球处于第二位置时机械断油阀与油泵分配外壳装配图；

其中，2.2、第一钢球；

图3为图2的俯视图；

其中，2.10、竖向通孔；2.11、螺钉孔；

图4为本发明第一钢球处于第一位置时机械断油阀的结构示意图；

其中，2.1、活塞；2.2、第一钢球；2.3、第二弹簧；2.4、导向销；2.5、阀体；2.6、调压螺钉；2.7、锁紧螺母；2.8、密封圈；2.9、第一弹簧；

图5为本发明第一钢球处于第二位置时机械断油阀的结构示意图；

其中，2.5.1、导向限位槽；2.5.2、钢球释放口；

图6为电控VE泵泵腔压力曲线图；

图7为本发明断油阀与油泵分配外壳之间通过法兰安装后的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明一种VE分配泵机械断油机构

本发明为一款全机械的断油阀，在油泵油量执行机构卡死，无法断油时，该断油阀起作用，停止油泵供油，使发动机停机。

如图5所示，本发明所述的机械断油阀通过法兰结构安装有油泵分配外壳1上，用来机械式地切断柱塞的进油油路，实现喷油量控制执行机构卡死时停止供油；所述油泵分配外壳中位于进油油路的上方设有一与所述进油油路并行设置的控制油路，并且所述控制油路中的油压和油泵泵腔的压力相同，控制油路的末端设有一机械断油阀，如图3~图5所示，所述机械断油阀包括：

一个两端开口的阀体，设置在油泵分配外壳上，其一端与所述控制油路对接，另一端被一调压螺钉密封连接，阀体内沿控制油路的油压方向依次串接设有活塞和第一弹簧，活塞上设有沿活塞径向布置的竖向通孔，所述竖向通孔内设有第一钢球；

在控制油路油压的变化下，所述活塞能够在阀体内沿阀体轴向移动进而带动所述第一钢球移动；所述阀体上位于所述钢球重力方向的一侧阀壁上设有钢球释放口，所述钢球释放口处于所述进油油路和柱塞进油口之间的单向阀座的正上方；

限位机构，用于：

当控制油路的油压低于第一弹簧的弹力时，对所述活塞的第一位置进行限位、

以及，当控制油路的油压高于第一弹簧的弹力时，对所述活塞的第二位置进行限位以使活塞中的所述钢球正好从所述钢球释放口中落入所述单向阀座内，关闭柱塞的进油口；

所述油泵分配外壳中阀座上方设有工艺孔，工艺孔内设有第二钢球，第二钢球与工艺孔过盈配合，通过第二钢球密封，防止燃油泄漏。

作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述第一钢球的顶部和阀体内壁之间设有对所述第一钢球施加正向下压力的第二弹簧。

作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述控制油路和所述进油油路具有相同的油路截面积。

作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述限位机构包括：导向销，一端与所述活塞固定连接，另一端向上设置；所述阀体上相对所述钢球释放口的一侧阀壁上设有对所述导向销进行限位的导向限位槽。所述第一弹簧和调压螺钉之间设有弹簧支撑座，所述弹簧支撑座与阀体内壁之间设有密封圈。

本发明一种基于所述VE分配泵机械断油机构的断油方法，

当活塞2.1左侧压力低时，活塞被第一弹簧2.9压向左侧，如图3中的位置所示；此时活塞2.1被导向销2.4限制，无法再向左移动；

当活塞2.1左侧压力升高时，在液压力与弹簧力的平衡下，活塞向右移动。随着活塞2.1左侧压力的升高，当活塞2.1移动到图4位置所示位置时，此时第一钢球2.2在第二弹簧2.3的作用下，通过阀体2.5中的钢球释放孔2.5.2释放出去。此时的活塞左侧的压力为阀限压力，该压力可以通过调压螺钉2.6调节。锁紧螺母2.7的作用是锁紧调压螺钉，固定断油阀的阀限压力；

如图1~图2所示，分配外壳1上加工有控制油路1.1，进油油路1.2，单向阀座1.4，断油阀安装腔室1.5，并通过钢球1.3堵住工艺孔。分配外壳控制油路1.1中的压力为油泵泵腔的压力，当泵腔压力小于阀限压力时，如图4中的位置1所示，第一钢球2.2在断油阀内，燃油通过进油油路1.2，并通过单向阀座1.4，向柱塞供油，油泵正常工作。

电控VE泵泵腔压力如图5所示，随着油泵转速的升高而升高。当油量执行机构卡死，不起作用时，油泵转速随着发动机在恒定的供油量下转速升高而升高，泵腔压力也随之升高，当泵腔压力大于阀限压力时，如图2位置所示，此时机械断油阀中活塞移动右侧，第一钢球2.2被断油阀释放，第一钢球2.2落入单向阀座1.4上，关闭单向阀，此时燃油无法通过单向阀座1.4向柱塞供油。油泵停止供油，实现发动机自动停机。可以通过调整断油阀的阀限压力，调整发动机最高转速。

当断油阀起作用，油泵无法工作，必须人工干预，保证油量执行器正常工作后，拆下断油阀，手动将钢球还原，重新安装断油阀后，油泵回复正常工作，具体是：

拧松并拆下机械断油阀法兰面的两个固定螺钉，将机械断油阀从油泵分配外壳中取出；

将第一钢球从油泵分配外壳的出油阀安装孔中倒出；

手动压活塞至活塞弹簧孔与阀体上的弹簧释放孔对齐，将钢球放入；机械断油阀被还原；

将机械断油阀装入分配外壳，并通过两个螺钉将机械断油阀法兰拧紧在分配外壳上；

手动将第一钢球还原，重新安装断油阀后，油泵回复正常工作。

通过调压螺钉调整第一弹簧的伸缩量，进而调整断油阀的阀限压力，调整发动机最高转速。

本发明不仅应用与电控VE泵上起到防止发动机飞车的作用。还可以应用与液压气动控制领域，起机械断油阀的作用。可适用于以下条件：

对液压或气动下游起限压保护的作用；

该该机械断油阀器作用后，对系统压力不造成影响，系统其它部分可正常工作；

该机械断油阀起作用后必须人工干预才能恢复；

适用于有防爆要求的环境，代替电磁阀工作。

Claims (8)

1.一种VE分配泵机械断油机构,安装在油泵分配外壳上，用来机械式地切断柱塞的进油油路，实现喷油量控制执行机构卡死时停止供油；其特征在于，所述油泵分配外壳中位于进油油路的上方设有一与所述进油油路并行设置的控制油路，并且所述控制油路中的油压和油泵泵腔的压力相同，控制油路的末端设有一机械断油阀，所述机械断油阀包括：

一个两端开口的阀体，设置在油泵分配外壳上，其一端与所述控制油路对接，另一端被一调压螺钉密封连接，阀体内沿控制油路的油压方向依次串接设有活塞和第一弹簧，活塞上设有沿活塞径向布置的竖向通孔，所述竖向通孔内设有第一钢球；

在控制油路油压的变化下，所述活塞能够在阀体内沿阀体轴向移动进而带动所述第一钢球移动；所述阀体上位于所述钢球重力方向的一侧阀壁上设有钢球释放口，所述钢球释放口处于所述进油油路和柱塞进油口之间的单向阀座的正上方；

限位机构，用于：

当控制油路的油压低于第一弹簧的弹力时，对所述活塞的第一位置进行限位、

以及，当控制油路的油压高于第一弹簧的弹力时，对所述活塞的第二位置进行限位以使活塞中的所述钢球正好从所述钢球释放口中落入所述单向阀座内，关闭柱塞的进油口；

所述油泵分配外壳中阀座上方设有工艺孔，工艺孔内设有第二钢球，第二钢球与工艺孔过盈配合，通过第二钢球密封，防止燃油泄漏。

2.根据权利要求1所述的VE分配泵机械断油机构,其特征在于，所述油泵分配外壳上加工有机械断油阀安装腔室，所述机械断油阀通过法兰结构安装在所述机械断油阀安装腔室内，通过两个螺钉将法兰面拧紧在油泵分配外壳上。

3.根据权利要求1所述的VE分配泵机械断油机构,其特征在于，所述第一钢球的顶部和阀体内壁之间设有对所述第一钢球施加正向下压力的第二弹簧。

4.根据权利要求1所述的VE分配泵机械断油机构,其特征在于，所述控制油路和所述进油油路具有相同的油路截面积。

5.根据权利要求1所述的VE分配泵机械断油机构,其特征在于，所述限位机构包括：导向销，一端与所述活塞固定连接，另一端向上设置；

所述阀体上相对所述钢球释放口的一侧阀壁上设有对所述导向销进行限位的导向限位槽。

6.根据权利要求1所述的VE分配泵机械断油机构,其特征在于，所述第一弹簧和调压螺钉之间设有弹簧支撑座，所述弹簧支撑座与阀体内壁之间设有密封圈。

7.一种基于权利要求1~6中任一所述VE分配泵机械断油机构的断油方法，其特征在于，所述机械断油阀安装在油泵分配外壳上，并通过第二钢球堵住工艺孔；

分配外壳上所述控制油路中的压力为油泵泵腔的压力，当泵腔压力小于阀限压力时，第一钢球在断油阀内处于第一位置，燃油通过进油油路，并通过单向阀座，向柱塞供油，油泵正常工作；

随着油泵转速的升高而升高，当油量执行机构卡死，不起作用时，油泵转速随着发动机在恒定的供油量下转速升高而升高，泵腔压力也随之升高，当泵腔压力大于阀限压力时，此时断油阀上所述活塞向右侧移动，同时推动所述第一钢球向右移动，直至第一钢球移动到所述钢球释放口处，第一钢球的位置被限位机构限位停止，第一钢球落入单向阀座上，关闭柱塞进油口，油泵停止供油，实现发动机自动停机；

当断油阀起作用，油泵无法工作，通过人工干预，保证油量执行器正常工作后，将整个机械断油阀从油泵分配壳上拆下，具体是

拧松并拆下机械断油阀法兰面的两个固定螺钉，将机械断油阀从油泵分配外壳中取出；

将第一钢球从油泵分配外壳的出油阀安装孔中倒出；

手动压活塞至活塞弹簧孔与阀体上的弹簧释放孔对齐，将钢球放入；机械断油阀被还原；

将机械断油阀装入分配外壳，并通过两个螺钉将机械断油阀法兰拧紧在分配外壳上；

手动将第一钢球还原，重新安装断油阀后，油泵回复正常工作。

8.根据权利要求5所述的VE分配泵机械断油机构的断油方法，其特征在于，

通过调压螺钉调整第一弹簧的伸缩量，进而调整断油阀的阀限压力，调整发动机最高转速。

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