CN112780470A - 一种用于船用高速柴油机的共轨式高压喷油泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于船用高速柴油机的共轨式高压喷油泵，包括电控比例阀部件、齿轮泵部件和组合式油泵部件三部分。该型高压油泵的转速范围为2000r/min~3000r/min，供油能力在10L/min~15L/min之间，供油压力≥180MPa。其具有如下特征：电控比例阀部件上集成了溢流阀，保证进入高压油泵的燃油压力不超过限定值。齿轮泵部件采用齿轮外啮合的方式提高供入电控比例阀部件燃油的压力；同时齿轮泵部件上面集成了手油泵，用于排除系统内部的空气，使燃油充满整个系统。组合式高压油泵是三缸并列布置，采用凸轮滚轮的传动方式。柱塞套与出油阀座采用分体式设计，减小了加工制造的难度；柱塞使用燃油进行强制性润滑。

Description

一种用于船用高速柴油机的共轨式高压喷油泵

技术领域

本发明涉及一种新型的共轨式高压喷油泵，具体涉及一种用于船用高速柴油机的共轨式高压喷油泵，属于船用高速机燃油系统技术领域。

背景技术

柴油机共轨式燃油喷射系统，一般由高压油泵、共轨管、喷油器和ECU等组成。其中，高压油泵的主要功能为向共轨管中提供足量的高压燃油。燃油压力越高，则从喷油器喷射出的柴油雾化越好，柴油机的经济性和排放性越好。目前已有的共轨式高压油泵无法满足柴油机高转数、大流量、高喷射压力的要求。

发明内容

本发明的目的在提供一种用于船用高速柴油机的共轨式高压喷油泵，满足现在船用柴油机对高压油泵高转速、大流量、高压力的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供了一种用于船用高速柴油机的共轨式高压喷油泵，所述共轨式高压油泵的转速范围为2000r/min~3000r/min之间，供油能力在10L/min~15L/min之间，供油压力≥180MPa，所述共轨式高压喷油泵包括：电控比例阀部件、齿轮泵部件和组合式油泵部件，所述组合式油泵部件为三缸单作用喷油泵，所述组合式油泵部件包括：

泵体，所述泵体内形成有三个独立设置的中孔，每一所述中孔内均装配有一套用于实现燃油增压的增压机构；各套增压机构均包括：从下至上装配在所述泵体的中孔内的导向活塞组件、柱塞偶件、进出油阀组件；装配在所述柱塞偶件和所述导向活塞组件之间的下弹簧座组件；

装配在所述泵体上方的泵盖组件，各增压机构的进出油阀组件的出油在所述泵盖组件内汇集后再喷出至高压共轨中；

驱动各增压机构各自进行燃油增压的驱动机构；所述驱动机构设置在所述泵体的底部；

其中，所述齿轮泵部件通过所述驱动机构进行驱动，所述电控比例阀部件固定在所述泵体上，所述齿轮泵部件的燃油出口通过油管连接至所述电控比例阀部件的燃油入口；

所述泵体上设置有在所述电控比例阀部件零供油时实现润滑燃油输入的第一润滑燃油进油道，各柱塞偶件的柱塞套上分别设置有与所述第一润滑燃油进油道连通的第二润滑燃油进油道，且所述第二润滑燃油进油道连通至所述柱塞偶件的柱塞套和柱塞之间。

优选地，各所述进出油阀组件分别包括：

出油阀座，所述出油阀座的中孔从上至下形成出油阀安装腔、高压燃油出油道、进油阀安装腔；所述出油阀座和所述泵体之间安装有第一O型密封圈；

进油阀，安装在所述进油阀安装腔内，所述进油阀内设置有与所述高压燃油出油道相对的进出油道，所述进出油道连通所述柱塞偶件的柱塞腔；

出油阀，安装在所述出油阀安装腔内，所述出油阀外表面上设置有多条均匀分布的弧形出油道；所述出油阀可与所述出油阀安装腔形成锥面密封或形成供柱塞腔内的高压燃油通过的间隙；

进油阀弹簧，其被限位在所述进油阀和所述柱塞偶件之间；

出油阀弹簧，其被限位在所述出油阀和所述泵盖组件之间；

其中，所述泵体上设置有第一低压燃油进油道，所述出油阀座的外表面设置有进油环槽，所述出油阀座内设置有与所述进油环槽连通的第二低压燃油进油道，所述第二低压燃油进油道连通所述进油阀安装腔，且所述第二低压燃油进油道的出油口位于所述进油阀上方。

优选地，所述泵盖组件包括：

泵盖，所述泵盖与所述出油阀座和所述柱塞套紧固，所述泵盖并与所述泵体紧固；且所述泵盖和所述出油阀座之间采用平面刚性密封；各个出油阀的弧形出油道流出的高压燃油流入泵盖内的油道内进行汇总再喷出；

上弹簧座，其过盈装配在所述泵盖内；所述出油阀弹簧被限位在所述上弹簧座和所述出油阀之间。优选地，各所述柱塞偶件均包括：

柱塞,所述柱塞采用光杆设计，其通过上下运动实现吸油压油；

柱塞套，其安装在所述泵体的中孔内；所述柱塞套的中孔从上至下依次形成进油阀弹簧安装腔、柱塞腔和柱塞装配腔；

所述进油阀弹簧安装在所述进油阀弹簧安装腔内，并被限位在所述柱塞套和所述进油阀之间；

所述柱塞可滑动地装配在所述柱塞装配腔内；

所述柱塞套的外壁和所述泵体之间形成有第一环槽；所述柱塞套的外壁上安装有第二O型密封圈和第三O型密封圈，所述第一环槽位于所述第二O型密封圈和所述第三O型密封圈之间；

所述柱塞套的柱塞装配腔的腔壁从上至下依次设置有第二环槽，第三环槽和第四环槽；

所述第一环槽分别连通所述第一润滑燃油进油道和所述第二润滑燃油进油道；

所述第二环槽连通所述第二润滑燃油进油道；所述柱塞套和所述泵体上设置有与所述第三环槽连通的泄露燃油回收油道，通过所述柱塞套和所述泵体上设置的泄露燃油回收油道将收集在所述第三环槽的泄露燃油进行回收；所述第四环槽内安装有组合密封圈。

优选地，所述导向活塞组件包括：滚轮、衬套、滚轮销和导向活塞；所述下弹簧座组件包括：下弹簧座、柱塞内弹簧和柱塞外弹簧；其中，所述导向活塞可滑动地装配在所述泵体的中孔内，并设置在所述柱塞偶件的柱塞下方；所述柱塞外弹簧被限位在所述导向活塞和所述柱塞套之间；

所述下弹簧座在所述柱塞内弹簧的作用下被压紧在所述柱塞上；所述柱塞内弹簧被限位在所述下弹簧座和所述柱塞套之间；

所述滚轮间隙装配于所述导向活塞内，所述衬套过盈装配于所述滚轮内，所述滚轮销间隙装配于所述衬套内；

所述泵体上设置有润滑油进油口和与所述润滑油进油口连通的第一润滑油进油道，所述导向活塞和所述泵体之间形成有与第一润滑油进油道连通的滑油腔；

所述导向活塞上设置有和所述滑油腔连通的第二润滑油进油道，所述滚轮销上设置有与所述第二润滑油进油道连通的第三润滑油进油道；

所述导向活塞和所述泵体上还设置有与所述第三润滑油进油道连通的润滑油出油道。

优选地，所述驱动机构包括：

过盈装配在所述泵体的轴瓦孔内的轴瓦；

带动各所述导向活塞组件上下移动的凸轮轴，所述凸轮轴上设置有多个分别与一个导向活塞组件对应配合的凸轮，凸轮的型线采用偏心圆；所述凸轮轴通过所述轴瓦进行支撑；所述凸轮轴的两端通过止推轴承来进行轴向限位；

所述齿轮泵部件通过止口和所述泵体的右侧孔配合进行定位，所述齿轮泵部件通过螺钉紧固在泵体上，且所述齿轮泵部件与所述凸轮轴通过花键传动。

优选地，所述泵体上还设置有与所述润滑油进油口连通的第四润滑油进油道，所述轴瓦上设置有与所述第四润滑油进油道连通的第五润滑油进油道，所述第五润滑油进油道连通至所述轴瓦和所述凸轮轴接触的表面。

优选地，所述泵体采用铸钢件制成，轴瓦采用软态低碳钢制成，所述轴瓦表面镀有多元合金层。

本发明的有益效果为：

由于电控比例阀部件上集成了溢流阀，保证进入高压油泵的燃油压力不超过限定值。由于齿轮泵部件采用齿轮外啮合的方式可以提高供入电控比例阀部件的燃油压力；同时齿轮泵部件采上面集成了手油泵，可以排除系统内部的空气，使燃油充满整个系统。组合式高压油泵是三缸并列布置，采用凸轮滚轮的传动方式。柱塞套与出油阀座采用分体式设计，减小了加工制造的难度；柱塞使用燃油进行强制性润滑。

附图说明

图1 为喷油泵的整体结构示意图；

图2a 为喷油泵内部的结构示意图；

图2b为图2a的局部视图；

图3 为柱塞偶件和进出油阀组件配合的座示意图；

图4为导向活塞组件和下弹簧座组件及柱塞装配示意图；

图5 为出油阀座的示意图；

图6为柱塞套的示意图；

图7为缸盖部件是示意图；

图8 为导向活塞示意图；

附图标记说明：1-电控比例阀部件；2-齿轮泵部件；

3-组合式油泵部件；

31-泵体；

32-导向活塞组件；321-滚轮；322-衬套；323-滚轮销；3231-第三润滑油进油道；324-导向活塞；3241-第二润滑油进油道；

33-柱塞偶件；331-柱塞套；3311-第一环槽；3312-第二环槽；3313-第三环槽；3314-第四环槽；3315-第二O型密封圈；3316-第三O型密封圈；3317-第二润滑燃油进油道；3318-组合密封圈；332-柱塞；

34-下弹簧座组件；341-下弹簧座；342-柱塞内弹簧；343-柱塞外弹簧；

35-进出油阀组件；351-出油阀座；3511-高压燃油出油道；3512-进油环槽；3513-第二低压燃油进油道；3514-第一O型密封圈；352-出油阀；3521-弧形出油道；353-进油阀；3531-进出油道；354-进油阀弹簧；355-出油阀弹簧；

36-泵盖组件；361-泵盖；3611-油道；362-上弹簧座；

37-驱动机构；371-轴瓦；372-凸轮轴；373-止推轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更详细的描述：

结合图1-8，本发明是一种船用高速柴油机共轨式高压油泵，主要由电控比例阀部件1、齿轮泵部件2和组合式油泵部件3三部分组成。齿轮泵部件2的燃油出口通过油管连接至所述电控比例阀部件1的燃油入口。

齿轮泵部件2对燃油箱流出的低压燃油进行初步加压，确保在高压油泵高转速下，依然有足够的燃油在极短的时间内充满柱塞腔。齿轮泵部件2的增压方式为齿轮外啮合，齿轮泵部件2内集成有手油泵、溢流阀。

电控比例阀部件1通过控制电流大小来调节进入组合式油泵部件3的油量；电控比例阀部件1上面集成了可以调节电控比例阀开启压力的溢流阀。

本实施中，共轨式高压油泵的转速范围为2000r/min~3000r/min之间，供油能力在10L/min~15L/min之间，供油压力≥180MPa。

本实施中，所述组合式油泵部件3为三缸单作用喷油泵，所述组合式油泵部件3包括：泵体31，所述泵体31内形成有三个独立设置的中孔，每一所述中孔内均装配有一套用于实现燃油增压的增压机构，驱动各增压机构各自进行燃油增压的驱动机构37布置在泵体31的底部，用于独立驱动各增压机构对进入增压机构内的低压燃油进行增压，各增压机构增压后的高压燃油在装配在所述泵体31上方的泵盖组件36内汇集后再喷出至高压共轨中。

电控比例阀部件1布置在泵体31后侧面，通过强力螺钉固定在泵体31的侧面，且电控比例阀部件1的密封面设置的低压进油孔处设置有O型密封圈。

本实施例中的各增压机构包括:从下至上装配在所述泵体31的中孔内的导向活塞组件32、柱塞偶件33、进出油阀组件35；装配在所述柱塞偶件33和所述导向活塞组件32之间的下弹簧座组件34。为了防止柱塞偶件33在低转速、低工况的情况下咬卡，本实施例中，所述泵体31上设置有在所述电控比例阀部件1零供油时实现润滑燃油输入的第一润滑燃油进油道，各柱塞偶件33的柱塞套331上分别设置有与所述第一润滑燃油进油道连通的第二润滑燃油进油道3317，且所述第二润滑燃油进油道3317连通至所述柱塞偶件33的柱塞套331和柱塞332之间。第一润滑燃油进油道中进入的润滑燃油的压力不受电控比例阀的开度的影响，因此，在该喷油泵处于低转速、地工况的情况下，通过该第一润滑燃油进油道中进入的润滑燃油仍然能够对柱塞偶件33内部进行润滑，可以防止柱塞偶件33在低转速、低工况的情况下咬卡。

具体来说，如图3，本实施例中，进出油阀组件35分别包括：出油阀座351，所述出油阀座351的中孔从上至下形成出油阀安装腔、高压燃油出油道3511、进油阀安装腔；所述出油阀座351和所述泵体31之间安装有第一O型密封圈3514；进油阀353，安装在所述进油阀安装腔内，所述进油阀353内设置有与所述高压燃油出油道3511相对的进出油道3531，所述进出油道3531连通所述柱塞偶件33的柱塞腔；出油阀352，安装在所述出油阀安装腔内，所述出油阀352外表面上设置有多条均匀分布的弧形出油道3521；所述出油阀352可与所述出油阀安装腔形成锥面密封或形成供柱塞腔内的高压燃油通过的间隙；进油阀弹簧354，其被限位在所述进油阀353和所述柱塞偶件33之间；出油阀弹簧355，其被限位在所述出油阀352和所述泵盖组件36之间；其中，所述泵体31上设置有第一低压燃油进油道，所述出油阀座351的外表面设置有进油环槽3512，所述出油阀座351内设置有与所述进油环槽3512连通的第二低压燃油进油道3513，所述第二低压燃油进油道3513连通所述进油阀安装腔，且所述第二低压燃油进油道3513的出油口位于所述进油阀353上方。

出油阀座351上部有两条密封环带（即在出油阀座351朝向泵盖361的端面上设置有两个环形密封圈，两个环形密封圈同心布置），和上方的泵盖361实现平面密封。出油阀座351的下方是大平面，和进油阀353实现动态平面密封。出油阀座351周向分布有8条第二低压燃油进油道3513，将低压燃油引入进油阀安装腔。

出油阀座351、柱塞套331通过螺钉固定在泵盖361上。

出油阀352的外表面轴向上设置有个均匀分布的弧形出油道3521，出油阀352和出油阀座351之间可形成锥面密封。

在充油过程中，由进油阀弹簧354加载的进油阀353保持开启状态（具体来说，由于电控比例阀部件1输入的低压燃油通过第二低压燃油进油道3513进入，在该第二低压燃油进油道3513内的低压燃油的压力高于进油阀弹簧354的弹簧力时，低压燃油的压力使得进油阀353下移而保持开启状态，电控比例阀部件1输入的低压燃油从进油环槽3512和第二低压燃油进油道3513进入到进油阀353的上方，再通过进油阀353上的中孔进入柱塞腔内，实现充油）。此外，在充油过程中，由于低压燃油的燃油压力低于出油阀弹簧355的弹簧力（也即低压燃油的燃油压力未达到出油阀352的开启压力），出油阀352和出油阀座351之间形成锥面密封。

充油完成后，柱塞332在凸轮轴372和导向活塞组件32的作用下上行。柱塞332上行期间，进油阀353在进油阀弹簧354和柱塞332内的燃油压力作用下处于关闭状态，柱塞332上行会对柱塞腔内的低压燃油进行压缩，而使柱塞腔内的低压燃油得以增压；并且，柱塞腔内的低压燃油在增压过程中，由于低压燃油的燃油压力仍低于出油阀弹簧355的弹簧力（也即低压燃油的燃油压力仍未达到出油阀352的开启压力），出油阀352仍与出油阀座351之间保持锥面密封状态，因而可以阻止柱塞腔内被压缩的低压燃油流回低压系统。

当柱塞腔内的燃油压力达到出油阀352的开启压力时，出油阀352在柱塞腔内的高压燃油压力作用下上行，使出油阀352和出油阀座351之间形成间隙，柱塞腔内的高压燃油依次通过进油阀353的进出油道3531、出油阀座351的高压燃油出油道3511、出油阀352和出油阀座351之间的间隙以及弧形出油道3521进入到泵盖361上的蓄压腔3611中。

如图3，所述柱塞偶件33均包括：柱塞332，柱塞332采用光杆设计，其通过上下运动实现吸油压油；柱塞套331，其安装在所述泵体31的中孔内；所述柱塞套331的中孔从上至下依次形成进油阀弹簧安装腔、柱塞腔和柱塞装配腔；所述进油阀弹簧354安装在所述进油阀弹簧安装腔内，并被限位在所述柱塞套331和所述进油阀353之间；所述柱塞332可滑动地装配在所述柱塞装配腔内；所述柱塞套331的外壁和所述泵体31之间形成有第一环槽3311；所述柱塞套331的外壁上安装有第二O型密封圈3315和第三O型密封圈3316，所述第一环槽3311位于所述第二O型密封圈3315和所述第三O型密封圈3316之间；所述柱塞套331的柱塞装配腔的腔壁从上至下依次设置有第二环槽3312，第三环槽3313和第四环槽3314；所述第一环槽3311分别连通所述第一润滑燃油进油道和所述第二润滑燃油进油道3317；所述第二环槽3312连通所述第二润滑燃油进油道3317；所述柱塞套331和所述泵体31上设置有与所述第三环槽3313连通的泄露燃油回收油道，通过所述柱塞套331和所述泵体31上设置的泄露燃油回收油道将收集在所述第三环槽3313的泄露燃油进行回收；所述第四环槽3314内安装有组合密封圈3318。

位于上方的第二环槽3312与润滑燃油腔连通；位于中部的第三环槽3313为柱塞偶件33的泄漏油回油槽，在柱塞套331和泵体31上专门设置有与该泄露油回油槽连通的泄露油回收油道，使泄露油回油槽的泄露油能够通过柱塞套331和泵体31上的泄露油回收油道得以回收；位于下方的第四环槽3314采用特殊的组合密封圈3318将泄露的燃油和泵体31内的滑油腔隔断，以防止通过柱塞偶件33间隙泄漏的润滑燃油进入泵体31的滑油腔内稀释滑油。

本实施例中，柱塞332采用大直径，保证更大的单次供油量。柱塞套331上部有两条密封环带3315（即在柱塞套331朝向出油阀座351的端面上设置有两个环形密封圈，两个环形密封圈同心布置），通过螺栓连接和出油阀座351之间实现高压平面密封。

如图7，所述泵盖组件36包括：泵盖361，所述泵盖361通过内圈螺钉和出油阀座351、柱塞套331紧固在一起，通过外圈螺钉和泵体31紧固在一起，所述泵盖361和出油阀座351之间，采用平面刚性密封，各缸通过出油阀的燃油经过泵盖油道进行汇总然后喷出；上弹簧座362，其过盈装配在所述泵盖361内；所述出油阀弹簧355被限位在所述上弹簧座362和所述出油阀352之间。

泵盖361和上弹簧座362两者之间过盈配合，泵盖361的高压出油口位于侧面，3个高压密封面并列布置，采用大平面密封。这种密封方式可以使得本实施例中的喷油泵密封180Mpa以上的高压燃油。

上弹簧座362与泵盖361过盈装配，出油阀352上行工作时，会撞击上弹簧座362的下端面。出油阀352的弧形出油道3521流出的高压燃油通过泵盖361的油道进行汇总，然后喷出。

如图4和8，所述导向活塞组件32包括：滚轮321、衬套322、滚轮销323和导向活塞324；所述下弹簧座组件34包括：下弹簧座341、柱塞内弹簧342和柱塞外弹簧343；其中，所述导向活塞324可滑动地装配在所述泵体31的中孔内，并设置在所述柱塞偶件33的柱塞332下方；所述柱塞外弹簧343被限位在所述导向活塞324和所述柱塞套331之间；下弹簧座341在所述柱塞内弹簧342的作用下被压紧在所述柱塞332上，所述柱塞内弹簧342被限位在所述下弹簧座341和所述柱塞套331之间；所述滚轮321间隙装配于所述导向活塞324内，所述衬套322过盈装配于所述滚轮321内，所述滚轮销323间隙装配于所述衬套322内；所述泵体31上设置有润滑油进油口和与所述润滑油进油口连通的第一润滑油进油道，所述导向活塞324和所述泵体31之间形成有与第一润滑油进油道连通的滑油腔；所述导向活塞324上设置有和所述滑油腔连通的第二润滑油进油道3241，所述滚轮销323上设置有与所述第二润滑油进油道3241连通的第三润滑油进油道3231；所述导向活塞324和所述泵体31上还设置有与所述第三润滑油进油道3231连通的润滑油出油道。

优选地，如图2a，所述驱动机构37包括：过盈装配在所述泵体31的轴瓦孔内的轴瓦371；带动各所述导向活塞组件32上下移动的凸轮轴372，所述凸轮轴372上设置有多个分别与一个导向活塞组件32对应配合的凸轮，凸轮的型线采用偏心圆；所述凸轮轴372通过所述轴瓦371进行支撑；所述凸轮轴372的两端装配有止推轴承373，凸轮轴372的两端通过止推轴承373来进行轴向限位；所述齿轮泵部件2通过止口和所述泵体31右侧孔配合进行定位，齿轮泵部件2通过螺钉紧固在泵体31上，并与所述凸轮轴372通过花键传动。

本实施例中，泵体31使用强度极高的铸钢件，泵体31上面开有很多供滑油流通的第一润滑油进油道和第四润滑油进油道，用于润滑高速旋转的凸轮轴372和高速往复运动的导向活塞组件32；轴瓦371为软态低碳钢，其工作表面涂镀了多元合金层，保证喷油泵在高速、重载的情况下泵体31和凸轮轴372之间不发生咬卡。

本发明的工作原理如下：外部扭矩传递到凸轮轴372上，带动凸轮轴372做旋转运动，凸轮轴372带动导向活塞组件32做上下往复运动，导向活塞组件32带动柱塞332做上下往复运动。当柱塞332下行时，柱塞腔的容积增大，柱塞腔内的燃油压力变为负值，进油阀353克服进油阀弹簧354的弹簧力下行，低压燃油进入柱塞腔，此时出油阀352在出油阀弹簧355的弹簧力和上部液压力的作用下未打开；当柱塞332上行时，柱塞腔中的低压燃油被压缩，柱塞腔内的燃油压力增大，进油阀353上行，关闭进油；柱塞332继续上行，柱塞腔中的燃油压力继续增大，直至出油阀352克服出油阀弹簧355的弹簧力和上部液压力上行。高压燃油经由出油阀352进入泵盖361的高压油道3613流出，如此循环往复，喷油泵实现持续不断的供油。

泵盖组件36包括：泵盖361，所述泵盖361内具有多个蓄压腔3611，多个所述蓄压腔3611通过横向油道3612连通；各所述出油阀352的弧形出油道3521通过所述泵盖361上的高压油道3613和所述横向油道3612连通；上弹簧座362，其过盈装配在所述泵盖361内；所述出油阀弹簧355被限位在所述上弹簧座362和所述出油阀352之间；所述喷油接头37固定在所述高压油道高压油道3613的出口端。

泵盖361与泵体31通过高强度螺钉连接在一起，泵盖361与各进出油阀组件35的出油阀座351通过高强度螺钉连接在一起。

泵体31的轴承孔对应布置有二幅轴瓦371为凸轮轴372提供滑动轴承表面，凸轮轴372通过三副轴瓦371支撑，凸轮的型线采用偏心圆；凸轮轴372两端设置有止推轴承373；轴瓦371则过盈装配在泵体31的轴瓦孔内。

本实施例中的燃油在进入该喷油泵内增压后喷出的流动方向具体为：

燃油箱-齿轮泵燃油入口-齿轮增压-齿轮泵燃油出口-电控比例阀燃油入口-电控比例阀调控流量-出油阀座351与泵体31之间的进油环槽3512-出油阀座351的第二低压燃油进油道3513-进油阀353-柱塞腔-出油阀352-泵盖361的高压油道3613-出油接头。

本实施例中的燃油在进入该喷油泵内进行柱塞332润滑的流动方向具体为：

燃油箱-齿轮泵燃油入口-齿轮增压--齿轮泵燃油出口-电控比例阀燃油入口-泵体31的第一润滑燃油进油道-柱塞套331与泵体31之间的润滑燃油环槽-柱塞套331的第二润滑燃油进油道3317-柱塞套331和柱塞332之间，用于强制润滑高速运动的柱塞332。

本实施例中的润滑油流动方向具体为：

从滑油油箱进入油泵的滑油入口，然后分为五路，其中三路进入导向活塞324的环腔，用于强制润滑导向活塞324；另外两路进入轴瓦371的环槽，用于强制润滑高速旋转的凸轮轴372。

本实施例中，由于电控比例阀部件1上集成了溢流阀，保证进入高压油泵的燃油压力不超过限定值。由于齿轮泵部件2采用齿轮外啮合的方式可以提高供入电控比例阀部件1的燃油压力；同时齿轮泵部件2采上面集成了手油泵，可以排除系统内部的空气，使燃油充满整个系统。组合式高压油泵是三缸并列布置，采用凸轮滚轮321的传动方式。柱塞套331与出油阀座351采用分体式设计，减小了加工制造的难度；柱塞332使用燃油进行强制性润滑。

Claims (8)

1.一种用于船用高速柴油机的共轨式高压喷油泵，其特征在于，所述共轨式高压油泵的转速范围为2000r/min~3000r/min之间，供油能力在10L/min~15L/min之间，供油压力≥180MPa，所述共轨式高压喷油泵包括：电控比例阀部件（1）、齿轮泵部件（2）和组合式油泵部件（3），所述组合式油泵部件（3）为三缸单作用喷油泵，所述组合式油泵部件（3）包括：

泵体（31），所述泵体（31）内形成有三个独立设置的中孔，每一所述中孔内均装配有一套用于实现燃油增压的增压机构；各套增压机构均包括：从下至上装配在所述泵体（31）的中孔内的导向活塞组件（32）、柱塞偶件（33）、进出油阀组件（35）；装配在所述柱塞偶件（33）和所述导向活塞组件（32）之间的下弹簧座组件（34）；

装配在所述泵体（31）上方的泵盖组件（36），各增压机构的进出油阀组件（35）的出油在所述泵盖组件（36）内汇集后再喷出至高压共轨中；

驱动各增压机构各自进行燃油增压的驱动机构（37）；所述驱动机构（37）设置在所述泵体（31）的底部；

其中，所述齿轮泵部件（2）通过所述驱动机构（37）进行驱动，所述电控比例阀部件（1）固定在所述泵体（31）上，所述齿轮泵部件（2）的燃油出口通过油管连接至所述电控比例阀部件（1）的燃油入口；

所述泵体（31）上设置有在所述电控比例阀部件（1）零供油时实现润滑燃油输入的第一润滑燃油进油道，各柱塞偶件（33）的柱塞套（331）上分别设置有与所述第一润滑燃油进油道连通的第二润滑燃油进油道（3317），且所述第二润滑燃油进油道（3317）连通至所述柱塞偶件（33）的柱塞套（331）和柱塞（332）之间。

2.根据权利要求1所述的共轨式高压喷油泵，其特征在于，各所述进出油阀组件（35）分别包括：

出油阀座（351），所述出油阀座（351）的中孔从上至下形成出油阀安装腔、高压燃油出油道（3511）、进油阀安装腔；所述出油阀座（351）和所述泵体（31）之间安装有第一O型密封圈（3514）；

进油阀（353），安装在所述进油阀安装腔内，所述进油阀（353）内设置有与所述高压燃油出油道（3511）相对的进出油道（3531），所述进出油道（3531）连通所述柱塞偶件（33）的柱塞腔；

出油阀（352），安装在所述出油阀安装腔内，所述出油阀（352）外表面上设置有多条均匀分布的弧形出油道（3521）；所述出油阀（352）可与所述出油阀安装腔形成锥面密封或形成供柱塞腔内的高压燃油通过的间隙；

进油阀弹簧（354），其被限位在所述进油阀（353）和所述柱塞偶件（33）之间；

出油阀弹簧（355），其被限位在所述出油阀（352）和所述泵盖组件（36）之间；

其中，所述泵体（31）上设置有第一低压燃油进油道，所述出油阀座（351）的外表面设置有进油环槽（3512），所述出油阀座（351）内设置有与所述进油环槽（3512）连通的第二低压燃油进油道（3513），所述第二低压燃油进油道（3513）连通所述进油阀安装腔，且所述第二低压燃油进油道（3513）的出油口位于所述进油阀（353）上方。

3.根据权利要求1所述的共轨式高压喷油泵，其特征在于，

所述泵盖组件（36）包括：

泵盖（361），所述泵盖（361）与所述出油阀座（351）和所述柱塞套（331）紧固，所述泵盖（361）并与所述泵体（31）紧固；且所述泵盖（361）和所述出油阀座（351）之间采用平面刚性密封；各个出油阀（352）的弧形出油道（3521）流出的高压燃油流入泵盖（361）内的油道内进行汇总再喷出；

上弹簧座（362），其过盈装配在所述泵盖（361）内；所述出油阀弹簧（355）被限位在所述上弹簧座（362）和所述出油阀（352）之间。

4.根据权利要求2所述的共轨式高压喷油泵，其特征在于，各所述柱塞偶件（33）均包括：

柱塞（332），所述柱塞（332）采用光杆设计，其通过上下运动实现吸油压油；

柱塞套（331），其安装在所述泵体（31）的中孔内；所述柱塞套（331）的中孔从上至下依次形成进油阀弹簧安装腔、柱塞腔和柱塞装配腔；

所述进油阀弹簧（354）安装在所述进油阀弹簧安装腔内，并被限位在所述柱塞套（331）和所述进油阀（353）之间；

所述柱塞（332）可滑动地装配在所述柱塞装配腔内；

所述柱塞套（331）的外壁和所述泵体（31）之间形成有第一环槽（3311）；所述柱塞套（331）的外壁上安装有第二O型密封圈（3315）和第三O型密封圈（3316），所述第一环槽（3311）位于所述第二O型密封圈（3315）和所述第三O型密封圈（3316）之间；

所述柱塞套（331）的柱塞装配腔的腔壁从上至下依次设置有第二环槽（3312），第三环槽（3313）和第四环槽（3314）；

所述第一环槽（3311）分别连通所述第一润滑燃油进油道和所述第二润滑燃油进油道（3317）；

所述第二环槽（3312）连通所述第二润滑燃油进油道（3317）；所述柱塞套（331）和所述泵体（31）上设置有与所述第三环槽（3313）连通的泄露燃油回收油道，通过所述出油阀座（351）和所述泵体（31）上设置的泄露燃油回收油道将收集在所述第三环槽（3313）的泄露燃油进行回收；所述第四环槽（3314）内安装有组合密封圈（3318）。

5.根据权利要求1所述的共轨式高压喷油泵，其特征在于，所述导向活塞组件（32）包括：滚轮（321）、衬套（322）、滚轮销（323）和导向活塞（324）；

所述下弹簧座组件（34）包括：下弹簧座（341）、柱塞内弹簧（342）和柱塞外弹簧（343）；其中，所述导向活塞（324）可滑动地装配在所述泵体（31）的中孔内，并设置在所述柱塞偶件（33）的柱塞（332）下方；所述柱塞外弹簧（343）被限位在所述导向活塞（324）和所述柱塞套（331）之间；

所述下弹簧座（341）在所述柱塞内弹簧（342）的作用下被压紧在所述柱塞（332）上；所述柱塞内弹簧（342）被限位在所述下弹簧座（341）和所述柱塞套（331）之间；

所述滚轮（321）间隙装配于所述导向活塞（324）内，所述衬套（322）过盈装配于所述滚轮（321）内，所述滚轮销（323）间隙装配于所述衬套（322）内；

所述泵体（31）上设置有润滑油进油口和与所述润滑油进油口连通的第一润滑油进油道，所述导向活塞（324）和所述泵体（31）之间形成有与第一润滑油进油道连通的滑油腔；

所述导向活塞（324）上设置有和所述滑油腔连通的第二润滑油进油道（3241），所述滚轮销（323）上设置有与所述第二润滑油进油道（3241）连通的第三润滑油进油道（3231）；

所述导向活塞（324）和所述泵体（31）上还设置有与所述第三润滑油进油道（3231）连通的润滑油出油道。

6.根据权利要求1所述的共轨式高压喷油泵，其特征在于，所述驱动机构（37）包括：

过盈装配在所述泵体（31）的轴瓦孔内的轴瓦（371）；

带动各所述导向活塞组件（32）上下移动的凸轮轴（372），所述凸轮轴（372）上设置有多个分别与一个导向活塞组件（32）对应配合的凸轮，凸轮的型线采用偏心圆；所述凸轮轴（372）通过所述轴瓦（371）进行支撑；所述凸轮轴（372）的两端通过止推轴承（373）来进行轴向限位；

所述齿轮泵部件（2）通过止口和所述泵体（31）的右侧孔配合进行定位，所述齿轮泵部件（2）通过螺钉紧固在泵体（31）上，且所述齿轮泵部件（2）与所述凸轮轴（372）通过花键传动。

7.根据权利要求6所述的共轨式高压喷油泵，其特征在于，所述泵体（31）上还设置有与所述润滑油进油口连通的第四润滑油进油道，所述轴瓦（371）上设置有与所述第四润滑油进油道连通的第五润滑油进油道，所述第五润滑油进油道连通至所述轴瓦（371）和所述凸轮轴（372）接触的表面。

8.根据权利要求6所述的共轨式高压喷油泵，其特征在于，所述泵体（31）采用铸钢件制成，轴瓦（371）采用软态低碳钢制成，所述轴瓦（371）表面镀有多元合金层。

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