CN111894780B - 一种供油泵用进油阀及高压共轨系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压共轨系统技术领域，公开一种供油泵用进油阀及高压共轨系统。其中供油泵用进油阀包括阀座和阀芯，其中阀座内设置有油腔，阀座上设置有与油腔连通的进油口和出油口，出油口与进油端连通；阀芯设置于油腔内，且位于进油口和出油口之间，包括能选择性打开或关闭进油口的球芯以及将球芯弹性抵接于进油口的弹性件，弹性件对球芯的预紧力可调，当油腔内油温增高时，弹性件对球芯的预紧力减小，以减小进油口的进油压力。本发明通过设置弹性件，使球芯弹性抵接于进油口；通过改变弹性件对球芯的预紧力，实现对供油泵用进油阀的进油压力的调节，减小了阀芯的开启延时，增加了供油量，进而减少了供油泵的吸油损失，提高了供油泵的容积效率。

Description

一种供油泵用进油阀及高压共轨系统
技术领域
本发明涉及高压共轨系统技术领域，尤其涉及一种供油泵用进油阀及高压共轨系统。
背景技术
柴油机高压共轨系统中，供油泵的供油能力决定了发动机输出功率。为了增加供油泵的供油量，在排量不变的前提下，需要提高供油泵的容积效率。
现有技术中，柴油机高压共轨系统的供油泵用进油阀一般采用机械阀。机械式供油泵用进油阀具有结构简单、方便加工、可靠性高等特点，但机械式供油泵用进油阀开启时刻由流场状态决定，无法精确控制，其开启延迟会造成供油泵的吸油损失，导致供油泵容积效率降低。随供油泵转速升高，供油泵的吸油时间进一步缩短，供油泵用进油阀开启延迟造成的吸油损失更加明显。目前，由于采用机械式供油泵用进油阀的高压共轨系统均存在上述问题，因此此类供油泵在高转速下极易出现容积效率降低的现象，这降低了供油泵的供油能力。
所以，亟需一种供油泵用进油阀，以解决上述问题。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种供油泵用进油阀及高压共轨系统，能根据油温调节进油压力。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种供油泵用进油阀，设置于供油泵的进油端，包括：
阀座，其内设置有油腔，所述阀座上设置有与所述油腔连通的进油口和出油口，所述出油口与所述进油端连通；
阀芯，设置于所述油腔内，且位于所述进油口和所述出油口之间，包括能选择性打开或关闭所述进油口的球芯以及将所述球芯弹性抵接于所述进油口的弹性件，所述弹性件对所述球芯的预紧力可调，当所述油腔内油温增高时，所述弹性件对所述球芯的预紧力减小，以减小进油口的进油压力。
作为一种供油泵用进油阀的优选方案，所述弹性件包括弹簧和伸缩架，所述弹簧的一端与所述球芯抵接，另一端与所述伸缩架抵接，所述伸缩架与所述油腔的内壁抵接，所述伸缩架在所述弹簧和所述内壁之间的长度可调。
作为一种供油泵用进油阀的优选方案，所述伸缩架包括设置于所述内壁上的合金片和铰接于所述合金片上的连接杆，所述连接杆设置有两根，每根所述连接杆的一端均与所述合金片铰接，另一端均与所述弹簧连接，两根所述连接杆的中部相互铰接，所述合金片能受热膨胀，以使两根所述连接杆相互转动。
作为一种供油泵用进油阀的优选方案，所述弹性件还包括弹簧座，所述弹簧抵接于所述弹簧座，两根所述连接杆均滑动铰接于所述弹簧座。
作为一种供油泵用进油阀的优选方案，所述弹簧座上设置有过油孔。
作为一种供油泵用进油阀的优选方案，所述弹簧座上设置有伸缩孔，所述连接杆滑动铰接于所述伸缩孔的内壁。
作为一种供油泵用进油阀的优选方案，所述弹性件设置有两个，两个所述弹性件平行间隔设置于所述内壁上。
作为一种供油泵用进油阀的优选方案，所述供油泵用进油阀还连接活塞缸，所述阀座的侧壁上设置有与所述油腔连通的控制油口，所述控制油口与所述活塞缸的腔体连通，所述活塞缸的缸杆能往复移动，以改变所述腔体的体积。
作为一种供油泵用进油阀的优选方案，所述出油口和所述进油端之间还设置有单向阀。
一种高压共轨系统，包括以上任一方案所述的供油泵用进油阀。
本发明的有益效果为：通过设置弹性件，使球芯弹性抵接于进油口；通过改变弹性件对球芯的预紧力，实现对供油泵用进油阀的进油压力的调节；具体地，随着供油泵的转速提高，供油泵需要更多燃油，此时，弹性件能随燃油温度的提高减小对球芯的预紧力，即球阀对进油口的抵接力减小，则燃油能在较小的压力下就进入油腔，减小了阀芯的开启延时，增加了供油量，进而减少了供油泵的吸油损失，大大提高了供油泵的容积效率，同时，供油泵用进油阀还具有结构简单，可靠耐用，加工容易等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的供油泵用进油阀的示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的供油泵用进油阀的弹性件和内壁的连接示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的供油泵用进油阀的弹簧座的示意图。
图中：
1-阀座；11-油腔；12-进油口；13-出油口；14-内壁；15-控制油口；
2-阀芯；21-球芯；22-弹性件；221-弹簧；222-伸缩架；2221-合金片；2222-连接杆；223-弹簧座；2231-过油孔；2232-伸缩孔；
3-活塞缸；31-腔体；32-缸杆；
4-单向阀。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施方式提供一种用于高压共轨系统的供油泵用进油阀，设置于供油泵的进油端，该供油泵用进油阀包括阀座1和阀芯2，其中阀座1内设置有油腔11，阀座1上设置有与油腔11连通的进油口12和出油口13，出油口13与进油端连通；阀芯2设置于油腔11内，且位于进油口12和出油口13之间，包括能选择性打开或关闭进油口12的球芯21以及将球芯21弹性抵接于进油口12的弹性件22，弹性件22对球芯21的预紧力可调，当油腔11内油温增高时，弹性件22对球芯21的预紧力减小，以减小进油口12的进油压力。
通过设置弹性件22，使球芯21弹性抵接于进油口12；通过改变弹性件22对球芯21的预紧力，实现对供油泵用进油阀的进油压力的调节；具体地，随着供油泵的转速提高，供油泵需要更多燃油，此时，弹性件22能随燃油温度的提高减小对球芯21的预紧力，即球阀对进油口12的抵接力减小，则燃油能在较小的压力下就进入油腔11，减小了阀芯2的开启延时，增加了供油量，进而减少了供油泵的吸油损失，大大提高了供油泵的容积效率，同时，供油泵用进油阀还具有结构简单，可靠耐用，加工容易等特点。
具体地，如图1和图2所示，弹性件22包括弹簧221和伸缩架222，弹簧221的一端与球芯21抵接，另一端与伸缩架222抵接，伸缩架222与油腔11的内壁14抵接，伸缩架222在弹簧221和内壁14之间的长度可调。当供油泵转速提高，油温升高时，伸缩架222在弹簧221和内壁14之间的长度减小，即实现减小弹簧221对球阀的预紧力的功能。
进一步地，伸缩架222包括设置于内壁14上的合金片2221和铰接于合金片2221上的连接杆2222，连接杆2222设置有两根，每根连接杆2222的一端均与合金片2221铰接，另一端均与弹簧221连接，两根连接杆2222的中部相互铰接，其中合金片2221能受热膨胀，以使两根连接杆2222相互转动。具体地，为便于合金片2221受热膨胀，合金片2221的中部与内壁14连接，当合金片2221受热，长度变长，使得铰接于合金片2221上的两根连接杆2222的两端距离变大，两根连接杆2222沿中部的铰接点旋转，进而减小弹簧221对球芯21的预紧力，实现进油阀能根据油温自动调节进油压力的功能。
值得说明的是，合金片2221可以采用以铁、铜为基且线膨胀系数高于17×10-6/℃的热膨胀合金，比如FeNi22Cr3合金，只要能实现合金片2221能受热膨胀以使两根连接杆2222相互转动即可。
于其他实施例中，伸缩架222还可以由合金片2221以及四根、六根或其他二的倍数根的连接杆2222组成。大于两根的连接杆2222的连接方式与两根连接杆2222的连接方式相似，且为现有技术，在此不做具体限定，只要能实现弹簧221对球芯21的预紧力即可。
可选地，如图1和图3所示，弹性件22还包括弹簧座223，弹簧221抵接于弹簧座223，两根连接杆2222均滑动铰接于弹簧座223，当合金片2221受热膨胀，连接杆2222相互转动时，连接杆2222相对于弹簧座223转动同时沿与弹簧221压缩方向垂直的方向滑动。此处的连接方式为现有技术，在此不做具体限定。
进一步地，弹簧座223上设置有伸缩孔2232，当合金片2221受热膨胀带动连接杆2222转动时，连接杆2222能置于伸缩孔2232内，避免连接杆2222转动时与弹簧座223发生干涉，同时还能对转动的连接杆2222起到辅助定位的作用。
优选地，弹簧座223上设置有过油孔2231，以增大该处燃油流通面积，避免产生节流。
于本实施例中，弹性件22设置有两个，两个弹性件22平行间隔设置于内壁14上，使得施加于弹簧座223上的力更加均匀。
进一步地，供油泵用进油阀还连接活塞缸3，阀座1的侧壁上设置有与油腔11的控制油口15，控制油口15与活塞缸3的腔体31连通。往复移动活塞缸3的缸杆32，腔体31的体积改变，由于腔体31通过控制油口15与油腔11连通，所以油腔11的压力随腔体31的改变而改变，当腔体31体积变大，油腔11内的压力减小，燃油能通过进油口12进入与油腔11。
具体地，当供油泵开始工作时，首先移动缸杆32，使腔体31体积变大，油腔11压力减小，由于弹簧221对球芯21具有一定的预紧力，所以只有当腔体31体积大到预设体积，油腔11压力小到预设压力时球阀才会克服预紧力而打开进油口12，使得燃油进入油腔11，进而通过出油口13进入供油泵的进油端，实现供油。当供油泵的转速升高，同时油温升高，此时合金片2221受热膨胀，带动连接杆2222与弹簧221铰接的一端朝向内壁14移动，使得弹簧221对球芯21的预紧力减小，当腔体31体积变化至小于预设体积的某一体积，油腔11压力减小到大于预设压力的某一压力时，球阀就可以克服较小的预紧力而开启进油口12，即减小了进油压力，减小了球芯21的开启延时，增加了供油量，进而减少了供油泵的吸油损失，大大提高了供油泵的容积效率。
优选地，出油口13和进油端之间还设置有单向阀4，使得油腔11内的燃油只有沿出油口13到进油端单向导通，有效地避免了燃油回流。
本实施方式还公开一种高压共轨系统，包括如上任一方案所述的供油泵用进油阀。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (7)

1.一种供油泵用进油阀，设置于供油泵的进油端，其特征在于，包括：
阀座(1)，其内设置有油腔(11)，所述阀座(1)上设置有与所述油腔(11)连通的进油口(12)和出油口(13)，所述出油口(13)与所述进油端连通；
阀芯(2)，设置于所述油腔(11)内，且位于所述进油口(12)和所述出油口(13)之间，包括能选择性打开或关闭所述进油口(12)的球芯(21)以及将所述球芯(21)弹性抵接于所述进油口(12)的弹性件(22)，所述弹性件(22)对所述球芯(21)的预紧力可调，当所述油腔(11)内油温增高时，所述弹性件(22)对所述球芯(21)的预紧力减小，以减小进油口(12)的进油压力；
所述弹性件(22)包括弹簧(221)和伸缩架(222)，所述弹簧(221)的一端与所述球芯(21)抵接，另一端与所述伸缩架(222)抵接，所述伸缩架(222)与所述油腔(11)的内壁(14)抵接，所述伸缩架(222)在所述弹簧(221)和所述内壁(14)之间的长度可调；
所述伸缩架(222)包括设置于所述内壁(14)上的合金片(2221)和铰接于所述合金片(2221)上的连接杆(2222)，所述连接杆(2222)设置有两根，每根所述连接杆(2222)的一端均与所述合金片(2221)铰接，另一端均与所述弹簧(221)连接，两根所述连接杆(2222)的中部相互铰接，所述合金片(2221)能受热膨胀，以使两根所述连接杆(2222)相互转动；
所述弹性件(22)还包括弹簧座(223)，所述弹簧(221)抵接于所述弹簧座(223)，两根所述连接杆(2222)均滑动铰接于所述弹簧座(223)。
2.根据权利要求1所述的供油泵用进油阀，其特征在于，所述弹簧座(223)上设置有过油孔(2231)。
3.根据权利要求1所述的供油泵用进油阀，其特征在于，所述弹簧座(223)上设置有伸缩孔(2232)，所述连接杆(2222)滑动铰接于所述伸缩孔(2232)的内壁(14)。
4.根据权利要求1所述的供油泵用进油阀，其特征在于，所述弹性件(22)设置有两个，两个所述弹性件(22)平行间隔设置于所述内壁(14)上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的供油泵用进油阀，其特征在于，所述供油泵用进油阀还连接活塞缸(3)，所述阀座(1)的侧壁上设置有与所述油腔(11)连通的控制油口(15)，所述控制油口(15)与所述活塞缸(3)的腔体(31)连通，所述活塞缸(3)的缸杆(32)能往复移动，以改变所述腔体(31)的体积。
6.根据权利要求1-4任一项所述的供油泵用进油阀，其特征在于，所述出油口(13)和所述进油端之间还设置有单向阀(4)。
7.一种高压共轨系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的供油泵用进油阀。
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