CN112780468A - 一种高压直列柱塞泵及高压共轨燃油喷射系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压直列柱塞泵，包括：泵体部件，以及安装在所述泵体部件上的输油泵、偏心驱动机构、柱塞偶件、油阀部件、出油阀、控油阀紧帽和进油计量阀；其中，所述偏心驱动机构驱动所述柱塞偶件在所述泵体部件中做往复运动，所述输油泵输出的高压油经过所述进油计量阀后进入所述油阀部件与所述柱塞偶件组成的高压腔中，通过所述柱塞偶件的往复运动，高压油依次从所述出油阀和所述控油阀紧帽流出。还公开了一种高压共轨燃油喷射系统，包括上述的一种高压直列柱塞泵。

Description

一种高压直列柱塞泵及高压共轨燃油喷射系统
技术领域
本发明涉及柱塞泵，尤其涉及一种高压直列柱塞泵及高压共轨燃油喷射系统。
背景技术
随着电子控制技术的飞速发展和排放法规的日趋严格，柴油机电控高压共轨燃油喷射系统成为现代柴油机技术的发展趋势之一。柴油机电控高压共轨燃油喷射系统能够精确、柔性的控制柴油机喷油量、喷油定时和喷射压力，主要取决于所采用的柱塞泵。但是，现有应用于电控高压共轨燃油喷射系统的柱塞泵存在对燃油杂质的使用性差，影响产品使用寿命，加工难度高，成本高，排气不畅，低速启动性差的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种高压直列柱塞泵及高压共轨燃油喷射系统，以至少解决相关技术对燃油杂质的使用性差，影响产品使用寿命，加工难度高，成本高，排气不畅，低速启动性差的问题。
为了达到上述目的，本发明实施例所采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供一种高压直列柱塞泵，包括：泵体部件，以及安装在所述泵体部件上的输油泵、偏心驱动机构、柱塞偶件、油阀部件、出油阀、控油阀紧帽和进油计量阀；其中，所述偏心驱动机构驱动所述柱塞偶件在所述泵体部件中做往复运动，所述输油泵输出的高压油经过所述进油计量阀后进入所述油阀部件与所述柱塞偶件组成的高压腔中，通过所述柱塞偶件的往复运动，高压油依次从所述出油阀和所述控油阀紧帽流出。
进一步地，还包括溢流阀，所述溢流阀并联在输油泵的两端。
进一步地，所述的泵体部件上设有第一压力平衡孔，用以引导所述进油计量阀缝隙泄露的燃油回到进油处。
进一步地，所述偏心驱动机构包括：驱动轴轴瓦、含轴瓦的滚轮、偏心轴和法兰轴承座，所述偏心轴的一端通过驱动轴轴瓦支承在所述泵体部件上，所述偏心轴的另一端通过另一驱动轴轴瓦支承在所述法兰轴承座上，所述法兰轴承座固定在所述泵体部件上，所述含轴瓦的滚轮固定在所述偏心轴中，柱塞偶件的下端与含轴瓦的滚轮抵接。
进一步地，通过偏心轴的相对转动带动燃油进入偏心轴和法兰轴承、偏心轴和滚轮、偏心轴和泵体部件之间的缝隙中形成流体润滑油膜。
进一步地，所述法兰轴承座上设有油封，所述法兰轴承座上设有第二压力平衡孔，用以平衡所述油封密封腔的压力，所述法兰轴承座上设有油封限位槽，通过卡环装入油封限位槽中，防止油封外窜。
进一步地，所述油阀部件与出油阀采用平行放置的方式，通过油阀部件、柱塞偶件和控油阀紧帽相互贴合压紧密封。
进一步地，所述溢流阀、油阀部件和进油计量阀的进油端都设有过滤结构。
进一步地，所述泵体部件上设有排气口，所述排气口上旋接有排气螺钉。
第二方面，本发明实施例提供一种高压共轨燃油喷射系统，包括权利要求1-9 任一项所述的一种高压直列柱塞泵。
根据以上技术方案，具有如下技术效果：
采用分体组合式零件设计，将加工困难的部位，由内腔加工转换为外露加工，大大降低了加工难度。
油阀部件放入柱塞偶件后通过控油阀紧帽相互压紧贴合组成部装，形成密闭的进回油通道和容积腔，在保证零件加工简单的同时确保零件间的密封，保证了高压油泵在极限压力下的可靠性。
通过增加过滤结构对关键零部件进行保护，防止燃油带入杂质导致关键件早期损坏，延长使用寿命，降低了故障发生概率。
采用流体动力润滑方式替代油孔润滑，简化油道，降低加工难度。
高压腔进出油采用平行油路结构设计，节省进出油路排布空间，从而使结构更加紧凑。
本发明设有排气结构，有利于管路中的气体排空，保证低速启动能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见的是，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的特定实施例，其不是对本发明的保护范围的限制。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，当然还可以根据本发明的如下实施例及其附图获得一些其它的实施例和附图。
图1为根据发明的一个实施例提供的一种高压直列柱塞泵的油路结构示意图；
图2为根据发明的一个实施例提供的一种高压直列柱塞泵的结构示意图；
图中：泵体部件1、进油螺栓2、输油泵3、端盖4、止推垫圈5、驱动轴轴瓦6、含轴瓦的滚轮7、偏心轴8、法兰轴承座9、油封10、卡环11、回油螺钉 12、溢流阀13、柱塞偶件14、进油滤网15、油阀部件16、出油阀17、控油阀紧帽18、进油计量阀19、排气螺钉20、手压泵21、过滤器22、喷油器23。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请所述的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应当落在本发明的构思的范围之内。
参考图1和图2，本实施例提供一种高压直列柱塞泵，主要用于高压共轨燃油喷射系统，包括：泵体部件1，以及安装在所述泵体部件1上的输油泵3、偏心驱动机构、柱塞偶件14、油阀部件16、出油阀17、控油阀紧帽18和进油计量阀19；其中，所述偏心驱动机构驱动柱塞偶件14在泵体部件1中做往复运动，所述输油泵3输出的高压油经过进油计量阀19后进入油阀部件16与柱塞偶件 14组成的高压腔中，通过柱塞偶件14的往复运动，高压油依次从出油阀17和控油阀紧帽18流出。
输油泵3将燃油从油箱吸入，输油泵3使燃油经进油计量阀19进入柱塞腔 (柱塞偶件14安装在柱塞腔中)，柱塞偶件14正向下运动(吸油行程)，当柱塞偶件14经过下止点时，油阀部件16关闭。达到供油压力，被压缩的燃油就进入了高压循环(油路)。柱塞偶件14继续供给燃油，直至到达上止点(供油行程)后，压力减小，导致出油阀17关闭，仍然在柱塞腔内的燃油压力也下降，柱塞偶件14又向下运动。只要柱塞腔内的压力降至低于供油泵的供油压力时，油阀部件16又开启，泵油过程又开始。出油阀17出来的油液通过喷油器23喷出。
在本申请一实施例中，所述油阀部件16主要由进油阀、阀座、进油阀弹簧组成，进油阀与阀座间隙配合，通过座面密封，进油阀弹簧套在进油阀上通过卡环固定。
在本申请一实施例中，还包括溢流阀13，所述溢流阀13并联在输油泵3的两端，溢流阀12起到泄压保护的作用，保护高压油泵不因为超压而发生泄漏。
在本申请一实施例中，所述的泵体部件1上设有第一压力平衡孔，用以引导所述进油计量阀19缝隙泄露的燃油回到进油处，进一步地，所述第一压力平衡孔通过在泵体部件1上镶装节流销的方式实现，大大降低加工难度，降低成本。
在本申请一实施例中，泵体在保证强度的基础上采用等壁厚结构外形设计，进油、回油、出油、柱塞及进油计量阀，在保证足够安装空间的基础上，位置紧凑，方便安装。
在本申请一实施例中，所述偏心驱动机构包括：驱动轴轴瓦6、含轴瓦的滚轮7、偏心轴8和法兰轴承座9，所述偏心轴8的一端通过驱动轴轴瓦6支承在所述泵体部件1上，所述偏心轴8的另一端通过另一驱动轴轴瓦6支承在所述法兰轴承座9上，所述法兰轴承座9固定在所述泵体部件1上，所述含轴瓦的滚轮7固定在所述偏心轴8中，柱塞偶件14的下端与含轴瓦的滚轮7抵接。使用时，偏心轴8的动力来源于发动机，具体地，发动机齿轮与偏心轴8的锥面连接带动偏心轴8转动，偏心轴8通过键连接带动输油泵转动。
进一步地，采用流体动力润滑方式替代油孔润滑，通过偏心轴8的相对转动带动燃油进入偏心轴8和法兰轴承9、偏心轴8和滚轮7、偏心轴8和泵体部件 1之间的缝隙中形成流体润滑油膜，减小摩擦系数和磨损，对运动间隙进行良好的保护、冷却、防止零件锈蚀，减小摩擦热量，保证平稳运转。
进一步地，所述法兰轴承座9上设有油封10，有效阻隔机油和柴油，防止机柴互混的问题；法兰轴承座9上设有第二压力平衡孔，用以平衡油封10密封腔的压力，防止油封因压力过高而泄露；法兰轴承座9上设有油封限位槽，通过卡环11装入油封限位槽中，防止油封10外窜。
第一压力平衡孔和第二压力平衡孔都是平衡各腔压力用的，主要是设置在不同的位置及采用不同的方式，泵体上的是通过镶装方式节流销孔的方式，通过节流孔既能保压又能平衡压力；法兰轴承座上的是通过直接打细长油孔实现的，仅平衡压力。采用流体动力润滑方式替代油孔润滑，简化油道，降低加工难度。
进一步地，所述的偏心轴8与泵体部件1、偏心轴8与法兰轴承座9之间设有减磨元件止推垫圈5，降低零件间的相对磨损，延长产品寿命。
在本申请一实施例中，所述溢流阀13、进油阀和进油计量阀19的入口处都设有进油滤网15，对进入高压油泵中的燃油进行多次过滤。
在本申请一实施例中，所述油阀部件16与出油阀17采用平行放置的方式，这样可以节省进出油路排布空间，从而使结构更加紧凑。通过油阀部件16、柱塞偶件14和控油阀紧帽18相互贴合压紧密封。采用平行结构油路设计，对比其他同类产品的垂直方向设计，产品结构更加紧凑，采用分体组合式零件设计，将加工困难的部位，由内腔加工转换为外露加工，大大降低了加工难度。同时使用榫槽密封和平面密封的形式，实现零件贴合无泄漏。进油滤网15、进油阀 16、出油阀17和控油阀紧帽18分别装入柱塞偶件14形成整体后，装入泵体部件1中。
在本申请一实施例中，所述泵体部件1上设有排气口，所述排气口上旋接有排气螺钉20，配合手压泵21将进油计量阀19阀前油路中的气体，排出泵腔，有利于管路中的气体排空，保证低速启动能力。另外，油液输入泵体部件1前可安装过滤器22对油液进行过滤。本发明设有排气螺钉20，有利于管路中的气体排空，保证低速启动能力。
在本申请一实施例中，通过控制柱塞偶件14的偶件配合长度、配合面形位公差及形状要求，确保高压油泵可以满足更高的密封压力，从而满足更高的排放要求。油阀部件放入柱塞偶件后通过控油阀紧帽相互压紧贴合组成部装，形成密闭的进回油通道和容积腔，在保证零件加工简单的同时确保零件间的密封，保证了高压油泵在极限压力下的可靠性。
在本申请一实施例中，燃油通过进油螺栓2进入泵体部件1，进油螺栓2与泵体部件1通过螺纹连接；燃油通过回油螺钉12，流出泵体部件1返回油箱，回油螺钉12与泵体部件通过螺纹连接；端盖4通过螺钉固定在泵体部件1上，用于防护输油泵4。
在涉及钢球密封和偶件运动的关键油路中都设有过滤结构，所述进油螺栓部件2、溢流阀13、油阀部件16和进油计量阀19的进油端都设有过滤结构，阻隔杂质进入各关键运动件，防止关键零件早期磨损或卡滞，适应性强，应用领域可以同时覆盖道路机和非道路机。通过增加过滤结构对关键零部件进行保护，防止燃油带入杂质导致关键件早期损坏，延长使用寿命，降低了故障发生概率。
采用分体组合式零件设计，将加工困难的部位，由内腔加工转换为外露加工，大大降低了加工难度。
本实例还提供一种高压共轨燃油喷射系统，包括上述的一种高压直列柱塞泵，具备上述的一种的高压直列柱塞泵所有效果，这里不做赘述。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，本领域技术人员能够基于上述内容理解或实现本发明。对本领域的技术人员来说，对上述实施例的多种修改将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所述的这些具体实施例，而是可以覆盖与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高压直列柱塞泵，其特征在于，包括：
泵体部件，以及
安装在所述泵体部件上的输油泵、偏心驱动机构、柱塞偶件、油阀部件、出油阀、控油阀紧帽和进油计量阀；
其中，所述偏心驱动机构驱动所述柱塞偶件在所述泵体部件中做往复运动，所述输油泵输出的高压油经过所述进油计量阀后进入所述油阀部件与所述柱塞偶件组成的高压腔中，通过所述柱塞偶件的往复运动，高压油依次从所述出油阀和所述控油阀紧帽流出。
2.根据权利要求1所述的一种高压直列柱塞泵，其特征在于，还包括溢流阀，所述溢流阀并联在输油泵的两端。
3.根据权利要求1所述的一种高压直列柱塞泵，其特征在于，所述的泵体部件上设有第一压力平衡孔，用以引导所述进油计量阀缝隙泄露的燃油回到进油处。
4.根据权利要求1所述的一种高压直列柱塞泵，其特征在于，所述偏心驱动机构包括：驱动轴轴瓦、含轴瓦的滚轮、偏心轴和法兰轴承座，所述偏心轴的一端通过驱动轴轴瓦支承在所述泵体部件上，所述偏心轴的另一端通过另一驱动轴轴瓦支承在所述法兰轴承座上，所述法兰轴承座固定在所述泵体部件上，所述含轴瓦的滚轮固定在所述偏心轴中，柱塞偶件的下端与含轴瓦的滚轮抵接。
5.根据权利要求4所述的一种高压直列柱塞泵，其特征在于，通过偏心轴的相对转动带动燃油进入偏心轴和法兰轴承、偏心轴和滚轮、偏心轴和泵体部件之间的缝隙中形成流体润滑油膜。
6.根据权利要求4所述的一种高压直列柱塞泵，其特征在于，所述法兰轴承座上设有油封，所述法兰轴承座上设有第二压力平衡孔，用以平衡所述油封密封腔的压力，所述法兰轴承座上设有油封限位槽，通过卡环装入油封限位槽中，防止油封外窜。
7.根据权利要求1所述的一种高压直列柱塞泵，其特征在于，所述油阀部件与出油阀采用平行放置的方式，通过油阀部件、柱塞偶件和控油阀紧帽相互贴合压紧密封。
8.根据权利要求1所述的一种高压直列柱塞泵，其特征在于，所述溢流阀、油阀部件和进油计量阀的进油端都设有过滤结构。
9.根据权利要求1所述的一种高压直列柱塞泵，其特征在于，所述泵体部件上设有排气口，所述排气口上旋接有排气螺钉。
10.一种高压共轨燃油喷射系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的一种高压直列柱塞泵。
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CN115263630A (zh) * 2022-08-09 2022-11-01 钧风电控科技(大连)有限责任公司 一种高压燃油供油装置
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