CN114278476B - 一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，包括柱塞偶件、进油机构、出油机构，所述柱塞偶件包括柱塞、柱塞套，所述柱塞套为整个泵油系组件的主体，所述柱塞套上部开设有空腔，下部开设有柱塞套腔g，所述柱塞安装在柱塞套腔g中，柱塞套与柱塞形成精密的偶件结构且两者为间隙配合，所述柱塞的底部安装在弹簧座上，所述进油机构与出油机构均安装在柱塞套的上部的空腔中，所述出油机构位于进油机构的上方，所述柱塞套与柱塞弹簧顶部连接，在柱塞套的上部空腔部分四周外壁开设若干第一进油孔a。本发明泵油系组件结构紧凑、油量及油的流速大、可靠性高，满足大功率柴油机对高轨压和大油量的要求。

Description

一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件

技术领域

本发明属于大功率柴油机用供油泵技术领域，特别涉及一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件。

背景技术

泵油系组件是电控共轨系统的高压供油泵中的关键部件，它的作用是：从供油泵低压腔吸入柴油后进行加压处理，并将高压柴油压入轨体部件中。泵油系组件一般由柱塞偶件、进油平面阀部件、出油阀偶件、进油阀弹簧、出油阀弹簧、弹簧上座、紧座等零部件组成；柱塞偶件、进油平面阀部件、出油阀偶件是泵油系组件的关键部件；它们的尺寸结构、材料性能对高压供油泵的供油量、容积效率、可靠性有着十分重要的影响。泵油系组件的损坏、失效，将直接造成高压供油泵的工作失效，进而造成整个共轨系统工作失效。现有的国产电控共轨系统的高压供油泵多用于中小型柴油机，其中的泵油系组件无法满足大功率柴油机对高轨压、大流量的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，本泵油系组件结构紧凑、可靠性高，能够提升泵油系组件的进油流速，增大进油量，满足大功率柴油机对高轨压、大流量的要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，包括柱塞偶件、进油机构、出油机构，所述柱塞偶件包括柱塞、柱塞套，所述柱塞套为整个泵油系组件的主体，所述柱塞套上部开设有空腔，下部开设有柱塞套腔g，所述柱塞安装在柱塞套腔g中，柱塞套与柱塞形成精密的偶件结构，两者为间隙配合具有很高的滑动性和密封性，所述柱塞的底部与弹簧座相连接，所述进油机构与出油机构均安装在柱塞套的上部的空腔中，所述出油机构位于进油机构的上方，所述柱塞套依靠螺纹拧紧在泵体内腔，柱塞套的下部外圆为柱塞弹簧提供导向和限位，所述柱塞套与柱塞弹簧顶部连接，在柱塞套的上部空腔部分四周外壁开设若干第一进油孔a，所述泵油系组件的进油通道前端设有柴油计量阀，所述柴油计量阀安装在泵体部件上，柴油计量阀用于接收来自ECU的指令进行关闭或开启。

所述进油机构包括进油阀弹簧、进油平面阀芯、进油平面阀座，所述进油平面阀座的下端面与柱塞套的内腔凹槽底面贴合，所述进油平面阀芯位于在进油平面阀座上方，所述进油平面阀座的径向壁上设有若干个均布的第二进油孔c，进油平面阀座上垂直开设进油中心孔d，第二进油孔c与进油中心孔d相连通，进油平面阀座的轴向中心孔的外围设有若干个均布的双向孔道f，所述进油平面阀芯的下端面与进油平面阀座的上端面之间形成平面密封，与传统的锥面密封结构相比，从而提升了泵油系组件的进油流速，增大了进油量，所述进油平面阀座的上部大外圆在柱塞套中起定位作用，进油平面阀座的下部小外圆与柱塞套中部内孔之间形成进油环槽b，进油环槽b的设计可以使便于柴油通过多个第二进油孔c同时进入进油平面阀座，保证吸油行程有充足柴油可以进入泵油系组件。

所述出油机构包括紧座、弹簧上座、出油阀弹簧、出油阀芯、出油阀座，所述弹簧上座与紧座的腔体内壁配合,所述出油阀座的上端面与紧座的下端面贴合后形成高压腔h,出油阀座的下部空腔与进油平面阀座的上表面构成出油环槽e，所述出油阀芯套装在进油平面阀芯二级外圆上，所述进油阀弹簧安装在进油平面阀芯与出油阀芯之间，所述进油平面阀芯呈阶梯轴状，进油平面阀芯圆柱导向面与出油阀芯的下部导向孔道m配合形成偶件结构，使泵油系组件结构更加紧凑，所述出油阀芯的上部锥面j与出油阀座的上部出油口之间形成锥面密封,所述出油阀芯的下部的导向圆柱面n与出油阀座的内导向孔配合,出油阀芯与出油阀座形成出油阀偶件，所述出油阀弹簧的上端与弹簧上座抵接，出油阀弹簧的下端与出油阀芯的上端面抵接，所述弹簧上座的中心与紧座上部均开设有高压出油孔，高压油通过高压油出口进入轨体部件，所述进油平面阀座、出油阀座、紧座与柱塞套均为间隙配合，且均被轨体部件紧紧压在了柱塞套的上部空腔内。

优选的，所述柱塞套的中部外圆上开设有环形沟槽，所述环形沟槽内安装有密封圈，所述柱塞套的环形沟槽、密封圈、泵体的内腔三者之间形成外周密封，密封圈将泵腔分隔为两个部分，密封圈以上部分为柴油腔，密封圈以下部分为机油腔。

优选的，所述柱塞的上部开设有多个环形盛油沟槽i。

优选的，所述柱塞套中的柱塞套腔g下部安装有密封件，所述密封件套设在柱塞外部。

优选的，所述出油阀芯中导向孔道m的末端开设有多个油孔k。

优选的，所述出油阀芯的底部呈三棱状。

优选的，所述柱塞套上部为大外六方结构p，下部为小外六方结构q。

本发明的有益效果是：

1)本泵油系组件结构紧凑、可靠性高，能够提升泵油系组件的进油流速，增大进油量，满足大功率柴油机对高轨压、大流量的要求，环形盛油沟槽i可使柱塞在高速往复运动中得到充分的润滑保护，提升了柱塞偶件的滑动性和可靠性。

2)油孔k可以使出油阀导向孔道m中的柴油压力与出油环槽e中的柴油压力保持一致，防止出油阀芯导向孔道m与进油平面阀芯形成密闭空间而影响进油平面阀芯的正常运动。

3)出油阀芯的底部呈三棱状，三棱状结构的设计可以方便地在出油阀芯上开通充足的油孔并最大限度的保证出油阀芯径向受力平衡，保证压油过程完成后进油阀芯尽快回位关闭，提升偶件的可靠性和响应速度。

4)进油平面阀座的上部大外圆在柱塞套中起定位作用，进油平面阀座的下部小外圆与柱塞套内孔之间形成进油环槽b便于柴油通过多个第二进油孔c同时进入进油平面阀座，保证吸油行程有充足柴油可以进入泵油系组件。

5)柱塞套上部为大外六方结构p，下部为小外六方结构q，通过夹持小外六方q并转动泵油系组件，可使泵油系组件中的紧座与轨体部件之间具有足够大的压配力，保证密封性，通过夹持大外六方p并转动泵油系组件可以在不拆卸凸轮轴的前提下将泵油系组件从供油泵总成中的拆出，便于供油泵总成的拆解。

附图说明

附图1是本发明一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件结构示意图。

附图2是本发明一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件在高压供油泵总成中的剖面图。

附图3是本发明一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件中出油阀芯结构示意图。

附图4是本发明一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件中出油阀芯的A向视图。

附图5是本发明一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件中柱塞套的结构示意图。

图中：1、紧座；2、弹簧上座；3、出油阀弹簧；4、出油阀芯；5、出油阀座；6、进油阀弹簧；7、进油平面阀芯；8、进油平面阀座；9、柱塞；10、柱塞套；11、密封件；12、轨体部件；13、泵体部件；14、柴油计量阀；15、泵油系组件；16、柱塞弹簧；17、弹簧座；18、滚轮体部件；19、凸轮轴；20、密封圈。

其中图1中：a、第一进油孔；b、进油环槽；c、第二进油孔；d、进油中心孔；e、出油环槽；f、双向孔道；g、柱塞套腔；h、高压腔；i、盛油沟槽；

图3中：j、锥面；k、油孔；m、导向孔道；

图4中:n、导向圆柱面；

图5中：p、大外六方结构，q、小外六方结构。

具体实施方式

下面结合附图1-5，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，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，包括柱塞偶件、进油机构、出油机构，所述柱塞偶件包括柱塞9、柱塞套10，所述柱塞套10为整个泵油系组件15的主体，所述柱塞套10上部开设有空腔，下部开设有柱塞套腔g，所述柱塞9安装在柱塞套腔g中，柱塞套10与柱塞9形成精密的偶件结构，两者为间隙配合具有很高的滑动性和密封性，所述柱塞9的底部与弹簧座17相连接，所述柱塞9的上部开设有多个环形盛油沟槽i，可使柱塞9在高速往复运动中得到充分的润滑保护，提升了柱塞偶件的滑动性和可靠性，所述进油机构与出油机构均安装在柱塞套10的上部的空腔中，所述出油机构位于进油机构的上方，所述柱塞套10依靠螺纹拧紧在泵体内腔，柱塞套10的下部外圆为柱塞弹簧16提供导向和限位，所述柱塞套10与柱塞弹簧16顶部连接，在柱塞套10的上部空腔四周外壁开设若干第一进油孔a，所述泵油系组件15的进油通道前端设有柴油计量阀14，所述柴油计量阀14安装在泵体部件13上，柴油计量阀14用于接收来自ECU的指令进行关闭或开启。

所述进油机构包括进油阀弹簧6、进油平面阀芯7、进油平面阀座8，所述进油平面阀座8的下端面与柱塞套10的内腔凹槽底面贴合，所述进油平面阀芯7安装在进油平面阀座8上方，所述进油平面阀座8的径向壁上设有若干个均布的第二进油孔c，进油平面阀座8上垂直开设进油中心孔d，第二进油孔c与进油中心孔d相连通，进油平面阀座8的轴向中心孔的外围设有若干个均布的双向孔道f(与出油环槽e和柱塞套腔g连通，与进油孔c不连通)，所述进油平面阀芯7的下端面与进油平面阀座8的上端面之间形成平面密封，从而提升了泵油系组件15的进油流速，增大了进油量，所述进油平面阀座8的上部大外圆在柱塞套10中起定位作用，进油平面阀座8的下部小外圆与柱塞套10中部内孔之间形成进油环槽b，进油环槽b的设计可以便于柴油通过多个第二进油孔c同时进入进油平面阀座8，保证吸油行程有充足柴油可以进入泵油系组件15。

所述出油机构包括紧座1、弹簧上座2、出油阀弹簧3、出油阀芯4、出油阀座5，所述弹簧上座2与紧座1的腔体内壁配合,所述出油阀座5的上端面与紧座1的下端面贴合形成高压腔h,出油阀座5的下部空腔与进油平面阀座8的上表面构成出油环槽e，所述出油阀芯4套装在进油平面阀芯7二级外圆上，所述进油阀弹簧6安装在进油平面阀芯7与出油阀芯4之间，所述进油平面阀芯7呈阶梯轴状，进油平面阀芯7圆柱导向面与出油阀芯4的下部导向孔道m配合形成偶件结构，使泵油系组件15结构更加紧凑，所述出油阀芯4的上部锥面j与出油阀座5的上部出油口之间形成锥面密封,所述出油阀芯4的下部的导向圆柱面n与出油阀座5的内导向孔配合,出油阀芯4与出油阀座5形成出油阀偶件，所述出油阀弹簧3的上端与弹簧上座2抵接，出油阀弹簧3的下端与出油阀芯4的上端面抵接，所述弹簧上座2的中心与紧座1上部均开设有高压出油孔，高压油通过高压油出口进入轨体部件12，所述进油平面阀座8、出油阀座5、紧座1与柱塞套10均为间隙配合，且均被轨体部件12紧紧压在了柱塞套10的上部空腔内。

所述柱塞套10的中部外圆上开设有环形沟槽，所述环形沟槽内安装有密封圈20，所述柱塞套10的环形沟槽、密封圈20、泵体部件13的内腔三者之间形成外周密封，密封圈20将泵腔分隔为两个部分，密封圈20以上部分为柴油腔，密封圈20以下部分为机油腔，所述柱塞套10中的柱塞套腔g下部安装有密封件11，所述密封件11套设在柱塞9外部，通过密封件11可以防止高压柴油泄漏进入机油腔，同时提升了泵油系组件15的供油效率。

所述出油阀芯4中导向孔道m的末端开设有多个油孔k，油孔k可以使出油阀导向孔道m中的柴油压力与出油环槽e中的柴油压力保持一致，防止出油阀芯导向孔道m与进油平面阀芯7形成密闭空间而影响进油平面阀芯7的正常运动，所述出油阀芯4的底部呈三棱状，三棱状结构的设计可以方便地在出油阀芯4上开通充足的油孔并最大限度的保证出油阀芯4径向受力平衡，保证压油过程完成后出油阀芯4尽快回位关闭，提升偶件的耐久性能和响应速度。

所述柱塞套10上部为大外六方结构p，下部为小外六方结构q，通过夹持小外六方q并转动泵油系组件15，可使泵油系组件15中的紧座与轨体部件之间具有足够大的压配力，保证密封性，通过夹持大外六方p并转动泵油系组件15可以在不拆卸凸轮轴19的前提下将泵油系组件15从供油泵总成中的拆出，便于供油泵总成的拆解。

一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，其工作过程如下：当柴油计量阀接收来自ECU的指令进行开启时，具有一定压力的柴油进入进油孔a，沿着进油平面阀座8上的若干个均布的进油孔c进入进油中心孔d，在克服进油阀弹簧6向下的压力后，进油平面阀芯7沿着出油阀芯4的孔道向上开启，柴油进入出油环槽e然后由双向孔道f进入柱塞套腔g，凸轮轴19旋转时，驱动滚轮体部件18在泵腔内往复直线运动，滚轮体部件18驱动的柱塞9不断上行、下行，柱塞9从上止点下行至下止点过程中，柱塞套腔g的体积增大并形成负压，柴油依次流经第一进油孔a、进油环槽b、第二进油孔c、进油中心孔d、出油环槽e最终充满柱塞套腔g，完成吸油行程，这一过程中，出油阀偶件在出油阀弹簧3的作用下处于关闭状态，柱塞9从下止点上行至上止点过程中，柴油从柱塞套腔g沿着双向孔道f进入出油环槽e，当出油环槽e中的柴油压力能够克服出油阀弹簧3以及高压腔h中柴油作用在出油阀芯4向下的压力时出油阀芯4开启，柴油进入高压腔h从弹簧上座2的中心孔进入轨体部件12完成压油过程，柱塞9上行过程中，进油平面阀芯7被高压油紧压在进油平面阀座8上，进油平面阀座8处于关闭状态。

需要说明的是，本发明中的轨体部件12、泵体部件13、柱塞弹簧16、弹簧座17、滚轮体部件18、凸轮轴19均为现有技术，在此不再赘述。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，其特征在于，包括柱塞偶件、进油机构、出油机构，所述柱塞偶件包括柱塞、柱塞套，所述柱塞套为整个泵油系组件的主体，所述柱塞套上部开设有空腔，下部开设有柱塞套腔，所述柱塞安装在柱塞套腔中，柱塞套与柱塞形成精密的偶件结构且两者为间隙配合，所述柱塞的底部与弹簧座相连接，所述进油机构与出油机构均安装在柱塞套的上部的空腔中，所述出油机构位于进油机构的上方，所述柱塞套安装在泵体内，柱塞套的下部外圆为柱塞弹簧提供导向与限位，在柱塞套的上部空腔四周外壁开设若干第一进油孔，所述泵油系组件的进油通道前端设有柴油计量阀，所述柴油计量阀安装在泵体部件上；

所述进油机构包括进油阀弹簧、进油平面阀芯、进油平面阀座，所述进油平面阀座的下端面与柱塞套的内腔凹槽底面贴合，所述进油平面阀芯安装在进油平面阀座上方，所述进油平面阀座的径向壁上设有若干个均布的第二进油孔，进油平面阀座上垂直开设进油中心孔，第二进油孔与进油中心孔相连通，进油平面阀座的轴向中心孔的外围设有若干个均布的双向孔道，所述进油平面阀芯的下端面与进油平面阀座的上端面之间形成平面密封，所述进油平面阀座的上部大外圆在柱塞套中起定位作用，进油平面阀座的下部小外圆与柱塞套中部内孔之间形成进油环槽；

所述出油机构包括紧座、弹簧上座、出油阀弹簧、出油阀芯、出油阀座，所述弹簧上座与紧座的腔体内壁配合,所述出油阀座的上端面与紧座的下端面贴合后形成高压腔,出油阀座的下部空腔与进油平面阀座的上表面构成出油环槽，所述出油阀芯套装在进油平面阀芯二级外圆上，所述进油阀弹簧安装在进油平面阀芯与出油阀芯之间，所述进油平面阀芯呈阶梯轴状，进油平面阀芯圆柱导向面与出油阀芯的下部导向孔道配合形成偶件结构，所述出油阀芯的上部锥面与出油阀座的上部出油口之间形成锥面密封,所述出油阀芯的下部的导向圆柱面与出油阀座的内导向孔配合,二者形成出油阀偶件，所述出油阀弹簧的上端与弹簧上座抵接，出油阀弹簧的下端与出油阀芯的上端面抵接，所述弹簧上座的中心与紧座上部均开设有高压出油孔，所述进油平面阀座、出油阀座、紧座与柱塞套均为间隙配合，且均被轨体部件紧紧压在了柱塞套的上部空腔内；

所述柱塞的上部开设有多个环形盛油沟槽，所述出油阀芯中导向孔道的末端开设有多个油孔。

2.根据权利要求1所述的一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，其特征在于，所述柱塞套的中部外圆上开设有环形沟槽，所述环形沟槽内安装有密封圈，所述柱塞套的环形沟槽、密封圈、泵体的内腔三者之间形成外周密封，密封圈将泵腔分隔为两个部分，密封圈以上部分为柴油腔，密封圈以下部分为机油腔。

3.根据权利要求1所述的一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，其特征在于，所述柱塞套中的柱塞套腔下部安装有密封件，所述密封件套设在柱塞外部。

4.根据权利要求1所述的一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，其特征在于，所述出油阀芯的底部呈三棱状。

5.根据权利要求1所述的一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，其特征在于，所述柱塞套上部为大外六方结构，下部为小外六方结构。

6.根据权利要求1所述的一种大流量电控共轨系统的高压供油泵泵油系组件，其特征在于，所述柱塞套螺纹安装在泵体内。