CN116292002A - 一种重油电控单体泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重油电控单体泵，包括柱塞、柱塞套、旁通阀和旁通阀套，所述柱塞与柱塞套形成柱塞腔，所述旁通阀与旁通阀套形成旁通阀套腔，所述旁通阀套安装在柱塞套的内部，所述旁通阀套腔与柱塞腔相连通，所述柱塞套上具有相互独立的燃油流道和冷却油流道，所述燃油流道和冷却油流道分别具有燃油腔和冷却油腔，所述燃油腔和冷却油腔的位置分别与所述旁通阀套的尾部位置和头部位置相对应，所述旁通阀套与旁通阀配合位置设有泄漏回油槽，所述泄漏回油槽位于所述燃油腔与冷却油腔之间，所述泄漏回油槽与外部连通。本发明使得电磁阀阀芯无法接触燃用重油，防止电磁铁移位，保证喷油泵的正常工作。

Description

一种重油电控单体泵

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，具体涉及重油电控单体泵。

背景技术

电控单体泵可根据柴油机工况需求，调整喷油正时和脉宽；全面优化喷油策略，使柴油机各工况的燃烧达到最佳状况，大幅降低燃油消耗率，在降低燃油消耗的同时减少了排气污染物的产生。传统的电控单体泵都是燃用轻油，成本较高。

现有技术的电控单体泵为了平衡旁通阀头部和尾部的压力，在柱塞套与旁通阀头部和底部相对应的位置均设有油路，两个油路相连通，而使用燃用轻油时无需加热，因此现有技术的电控单体泵的结构不会影响其使用，但是为了节约成本而使用燃用重油时，而重油常温时粘度较大，则需要对重油进行加热，由于旁通阀的头部一般设置有电磁阀，电磁阀用于控制旁通阀的开启或者关闭，若电磁阀阀芯直接接触燃用重油，温度较高的重油接触电磁阀时会使得电磁阀受热膨胀电磁铁移位，导致电磁阀不能正常工作引起喷油泵失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重油电控单体泵，以解决在使用重油时，现有技术的电控单体泵结构容易导致电磁阀不能正常工作引起喷油泵失效的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种重油电控单体泵，包括柱塞、柱塞套、旁通阀和旁通阀套，所述柱塞与柱塞套形成柱塞腔，所述旁通阀与旁通阀套形成旁通阀套腔，所述旁通阀套安装在柱塞套的内部，所述旁通阀套腔与柱塞腔相连通，所述柱塞套上具有相互独立的燃油流道和冷却油流道，所述燃油流道和冷却油流道分别具有燃油腔和冷却油腔，所述燃油腔和冷却油腔的位置分别与所述旁通阀套的尾部位置和头部位置相对应，所述旁通阀套与旁通阀配合位置设有泄漏回油槽，所述泄漏回油槽位于所述燃油腔与冷却油腔之间，所述泄漏回油槽与外部连通。

根据上述技术手段，由于燃油流道与冷却油流道相互独立，因此不会存在大量的燃油（此处为重质燃油，以下均称为燃油）流入冷却油流道的问题。燃油腔和冷却油腔的位置分别与旁通阀套的尾部位置和头部位置相对应，可实现旁通阀套的两端的油压的平衡，而且由于旁通阀套与柱塞套之间的间隙形成有泄漏回油槽，泄漏回油槽位于所述燃油腔与冷却油腔之间，泄漏回油槽与外部连通，当少量的冷却油和燃油流入旁通阀套与柱塞套之间的间隙时会汇总在泄漏回油槽中，此时在油压的作用下泄漏回油槽的压力大于外部压力，这部分混合油可以留到外部，从而从根本上避免了燃油流入冷却油腔中，并与布置在旁通阀套头部的电磁阀相接触。

进一步，当所述燃油腔的压力达到压力阈值时，所述燃油腔与外部连通，反之，则所述燃油腔与外部不连通。

根据上述技术手段，可以实现燃油腔的快速泄压。

进一步，所述柱塞开始上行时，所述旁通阀开启，所述燃油腔与旁通阀套腔连通；所述柱塞上行的时刻增加至第一时刻时，所述旁通阀关闭，所述燃油腔与旁通阀套腔不连通；所述柱塞上行的时刻增加至第二时刻时，所述旁通阀打开，使得所述燃油腔的压力至少增加至所述压力阈值。

根据上述技术手段，实现燃油腔的泄压同时，也实现了旁通阀套腔的卸压。

进一步，所述旁通阀的底部固定安装有衔铁，所述柱塞套上安装有第一电磁阀，所述重油单体泵还设有旁通阀弹簧，所述旁通阀弹簧的顶端与旁通阀的底部连接，另一端固定，当所述第一电磁阀通电时，所述第一电磁阀的磁力吸引衔铁，并克服所述旁通阀弹簧的弹力朝下运动，使得所述旁通阀关闭，当所述第一电磁阀断电时，所述旁通阀在所述旁通阀弹簧的弹力的作用下复位，所述旁通阀开启。

进一步，所述第一电磁阀通过垫板安装在柱塞套上，所述垫板开设有通孔，所述衔铁位于通孔内部，所述通孔与冷却油腔相连通，使得所述冷却油腔内的冷却油能够流到所述衔铁上。

进一步，所述重油单体泵设有控压阀部件，所述控压阀部件包括阀壳体和阀芯，所述阀芯位于阀壳体的内部，所述阀壳体上设有冷却油出口，所述阀壳体内设有回油槽，所述回油槽位于冷却油出口和冷却油腔之间，当所述阀芯上行时，所述阀芯进入回油槽的部分逐渐增大，使得所述冷却油出口和冷却油腔相连通的部分逐渐减小直至不连通，当所述阀芯下行时，所述阀芯进入回油槽的部分逐渐减小，使得所述冷却油出口和冷却油腔相连通的部分逐渐增大。

根据上述技术手段，可通过调整阀芯的上行或者下行的行程，来调整阀芯进入回油槽的体积，进而实现控制冷却油腔的压力的目的。

进一步，当所述第一电磁阀断电时，所述阀芯上行并封闭所述连通孔，使得所述冷却油出口和冷却油腔不连通。

进一步，所述阀芯的底部与第二电磁阀的阀杆相连接，所述阀芯的顶部与复位弹簧的底端连接，所述复位弹簧的顶端固定，所述第一电磁阀断电时，第二电磁阀开启。

进一步，所述燃油腔与外部环境之间设有回流阀，当所述压力阈值时，所述回流阀开启，反之，则回流阀关闭。

进一步，所述柱塞套上设有冷却油进口和燃油进口，所述冷却油进口和燃油进口分别与冷却油腔和燃油腔连通，所述冷却油进口和燃油进口均与外部环境相连通。

本发明的有益效果：

本发明令冷却油道与燃油油道完全分隔，避免重油和冷却油混合，使得电磁阀阀芯无法接触燃用重油，防止电磁铁移位，保证喷油泵的正常工作，同时形成的冷却油道可以使用滑油或轻燃油冷却电磁阀，提高电磁阀可靠性；

本发明设有控压阀部件和回油阀，可以通过调节阀芯的行程的开度调节冷却油腔的压力，辅助旁通阀套腔、柱塞腔和燃油腔快速泄压。

附图说明

图1为重油电控单体泵剖视图；

图2为重油电控单体泵外形图；

图3为柱塞偶件剖视图；

图4为控压阀部件及电磁阀部件剖视图；

图5为泄露回油槽局部放大图；

图6为连通孔局部放大图。

其中，1－双控阀部件，2－喷油泵体，3－上弹簧盘，4－柱塞弹簧，5－导向活塞组件，6－管接头螺钉，7－节流螺塞，8－燃油回油口，9－冷却油回油口，10－高压燃油出口，11-冷却油重油混合回油口，12－冷却油进口，13－燃油进口，14－滑油进油口，15-柱塞套，16-柱塞，17-柱塞腔，18-旁通阀套腔，19-回油螺钉，20-调压垫片，21-调压弹簧，22-回油阀，23-挡板，24-燃油回油道，25-旁通阀套，26-旁通阀，27-旁通阀弹簧，28-垫板，29-弹簧盘，30-旁通阀螺钉，31-衔铁，32-第一电磁阀，33-冷却油腔，34-泄漏回油槽，35-燃油进油道，36-冷却油回油孔，37-第二电磁阀，38-阀芯，39-阀套，40-阀壳体，41-复位弹簧，42-弹簧盘，43-螺杆，44-螺母，45-燃油腔；46-回油槽；47-连通孔。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明技术方案的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例提出了一种重油电控单体泵，如图1-图5所示，包括双控阀部件1、喷油泵体2，上弹簧盘3、柱塞弹簧4、导向活塞组件5、管接头螺钉6、节流螺塞7、燃油回油口8、冷却油回油口9、高压燃油出口10、冷却油重油混合回油口11、冷却油进口12、燃油进口13、滑油进油口14、柱塞套15，柱塞16、柱塞腔17、旁通阀套腔18、回油螺钉19、调压垫片20、调压弹簧21，回油阀22、挡板23、燃油回油道24、旁通阀套25、旁通阀26、旁通阀弹簧27、垫板28、弹簧盘29、旁通阀螺钉30、衔铁31、第一电磁阀32、冷却油腔33、泄漏回油槽34、燃油进油道35，冷却油回油孔36、第二电磁阀37、阀芯38、阀套39、阀壳体40、复位弹簧41、弹簧盘42、螺杆43、螺母44、燃油腔45、回油槽46和连通孔47。

其中双控阀部件1包括柱塞偶件、控压阀部件和电磁阀部件，柱塞偶件是柱塞套15和柱塞16组成的精密偶件，柱塞16与柱塞套15之间的空间形成柱塞腔17。控压阀部件包括第二电磁阀37、阀芯38、阀套39、阀壳体40、复位弹簧41、弹簧盘42、螺杆43、螺母44组成。阀芯38和阀套39为偶件配合，阀芯38一端连接第二电磁阀37内的阀杆，一端装配有复位弹簧41，与阀套39一起装入阀壳体40中，弹簧盘42被复位弹簧41压紧在螺杆43上，螺杆43通过螺母44固定在阀壳体46上，第二电磁阀37通过螺纹连接的方式固定到阀壳体40上。控压阀部件通过两颗螺钉连接到柱塞偶件上。

电磁阀部件包括回油螺钉19、调压垫片20、调压弹簧21、回油阀22、挡板23、旁通阀套25、旁通阀26、旁通阀弹簧27、垫板28、弹簧盘29、旁通阀螺钉30、衔铁31和第一电磁阀32。旁通阀套25和旁通阀26为偶件配合，锥面密封，两者之间的容积形成旁通阀套腔18。旁通阀套25过盈压入柱塞套15内指定位置，旁通阀26的底部通过旁通阀螺钉30与衔铁31连接，组成运动阀件。第一电磁阀32位于衔铁31的下方，柱塞套15安装有垫板28，第一电磁阀32安装在垫板28底部，在垫板28上设有通孔衔铁31位于通孔的内部，通孔的上、下两端分别由弹簧盘29和第一电磁阀32封堵，旁通阀弹簧27的两端分别抵靠在旁通阀26和弹簧盘29上，当第一电磁阀32通电时可产生吸引力，并吸引衔铁31朝下运动并克服旁通阀弹簧27的弹力，进而实现关闭旁通阀26，当第一电磁阀断电时，旁通阀弹簧27复位导致旁通阀26朝上运动，直至抵靠在挡板23上，实现旁通阀26的开启。

回油螺钉19、调压垫片20、调压弹簧21、回油阀22及挡板23组成回油阀组件，通过螺钉安装到柱塞套15上。回油阀22上设有多道自润滑油槽，防止回油阀22开关时咬卡。

本实施例中，重油电控单体泵安装在柴油机的顶升机构上，其工作时，顶升机构上下往复运动带动导向活塞组件5、柱塞16高速往复运动，燃油（为重质燃油，以下均称燃油）通过燃油进口13进入喷油泵体2，再通过柱塞套21上的燃油进油道35到达燃油腔45，连通燃油回油道30，至燃油回油口8，因此燃油进口13、燃油进油道35、燃油腔45、燃油回油道30和燃油回油口8组成燃油流道，燃油流道布置在柱塞套15上。本实施例中的燃油腔45的位置与旁通阀套25的尾部的位置对应。

在柱塞套15上设有冷却流道，冷却流道包括冷却油进口12、冷却油腔39、冷却油回油孔36、冷却油回油口9，柱塞16下行充油过程中，第一电磁阀32和第二电磁阀37不通电，阀芯38处于开启状态，冷却油经柱塞套15上的冷却油进口12进入冷却油腔39，再经冷却油回油孔36进入控压阀部件内的回油槽46，通过连通孔47流向冷却油回油口9，最终经冷却油回油口9流出，带走电磁阀腔的热量。冷却油腔39的位置与旁通阀套25的头部的位置对应。如图6所示，连通孔47设置在阀套39的阀口处，并且位于回油槽46内部，回油槽46为冷却油汇集的位置，当阀芯38上行时，阀芯38逐渐进入阀套39的内部，使得连通孔47的横截面积逐渐减小，冷却油回油口9和冷却油回油孔36相连通的部分逐渐减小，直至阀芯38完全遮挡连通孔47，进而令冷却油腔39内的冷却油无法流出，导致冷却油腔39内的压力增大；反之，当阀芯38下行时，阀芯38伸出阀套39的部分变大，连通孔47的横截面积逐渐增大，冷却油腔39内的冷却油流入外部的流量逐渐增大。

因此在本实施例中，冷却流道与燃油流道相互独立，并且在旁通阀套25与旁通阀配合的面上设有泄漏回油槽34，泄漏回油槽34通过冷却油重油混合回油口11与外部连通，泄漏回油槽34位于冷却油腔39和燃油腔45之间，当少部分的冷却油腔39的冷却油和燃油腔45中的进入旁通阀套25与旁通阀之间的容积时，这部分混合油会汇总至泄漏回油槽34，由于带有油压（冷却油、燃油和滑油形成），外部为大气压，因此在压力的作用下，混合油会从泄漏回油槽34排至外部，进而避免燃油与冷却油的混合。进一步的，可避免燃油通过旁通阀套25与柱塞套15之间的间隙流入冷却油腔39中，导致温度较高的重油接触第一电磁阀32，冷却油可兼做旁通阀26润滑油使用，防止旁通阀26运动时卡滞。

本实施例中，在柱塞16开始上行时，第一电磁阀32断电，旁通阀26在旁通阀弹簧27弹力的作用下处于开启状态，燃油腔45与旁通阀套腔18连通，进而与柱塞腔17连通（旁通阀套腔18与柱塞腔17连通），燃油腔45内的燃油充入柱塞腔17，燃油腔45压力降低，回油阀28此时为关闭状态；当柱塞16上行至第一时刻时，ECU给出脉冲信号，控制第一电磁阀32通电产生电磁吸力，吸附衔铁31、旁通阀螺钉29、旁通阀26组成的运动阀件，旁通阀26关闭，燃油腔45与旁通阀套腔18隔断，柱塞腔17内燃油在继续高速上行的柱塞16作用下建立高压，燃油到达高压出油口10进入喷油器内，压力达到喷油器开启压力时即可供油。

当柱塞16继续上行至第二时刻时，柱塞腔17内的压力继续升高，第一电磁阀32断电，旁通阀26在旁通阀弹簧27的作用下回位，旁通阀27打开，燃油腔45与柱塞腔17重新连通，导致燃油腔45压力升高至压力阈值，由于燃油腔45与回油阀22连通，本实施例中压力阈值为回油阀22的开启压力，因此回油阀22打开（本实施例中可通过调整调压垫片20的位置和调压弹簧21松紧程度来调整回油阀22的开启阈值），使得燃油腔45与外部连通，进而将旁通阀套腔18和燃油腔45内的压力快速卸载，同时第二电磁阀37通电，第二电磁阀37内的阀杆带动阀芯46朝上运动，逐渐封闭连通孔47，令冷却油无法从冷却油腔33流出，进而使得冷却油腔33内的压力升高，平衡泄压时燃油腔45压力升高对旁通阀的作用力，让柱塞腔17快速泄压，泄压完成后第二电磁阀37断电，阀芯38在复位弹簧41的弹力的作用下回位，冷却油道重新连通。

冷却油出口9设置在阀壳体40上，阀壳体40内设有回油槽46，当第二电磁阀27通电时，其内部的阀杆驱动阀芯38上行，复位弹簧41被压缩，阀芯38逐渐封闭连通孔47，回油槽46内的冷却油逐渐无法流出，使得冷却油出口9和冷却油腔33相连通的部分逐渐减小直至不连通，当第二电磁阀27断电，阀芯38在复位弹簧41弹力的作用下下行，连通孔47的横截面积逐渐变大，使得冷却油出口9和冷却油腔33相连通的部分逐渐增大。进而通过上述方式可以对冷却油腔33进行调压。

本实施例中，当第一电磁阀32断电时，阀芯38上行并封闭连通孔47，使得冷却油出口9和冷却油腔33不连通，进而令冷却油腔33内的压力增大。

本实施例中，在弹簧盘29上设置有过油孔，冷却油腔33内的冷却油能够通过过油孔流入衔铁31上，当这部分冷却油流到外部时，可实现通过衔铁31带走第一电磁阀32通电时产生的热量。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种重油电控单体泵，包括柱塞（16）、柱塞套（15）、旁通阀（26）和旁通阀套（25），所述柱塞（16）与柱塞套（15）形成柱塞腔（17），所述旁通阀（26）与旁通阀套（25）形成旁通阀套腔（18），所述旁通阀套（25）安装在柱塞套（15）的内部，所述旁通阀套腔（18）与柱塞腔（17）相连通，其特征在于：所述柱塞套（15）上具有相互独立的燃油流道和冷却油流道，所述燃油流道和冷却油流道分别具有燃油腔（45）和冷却油腔（33），所述燃油腔（45）和冷却油腔（33）的位置分别与所述旁通阀套（25）的尾部位置和头部位置相对应，所述旁通阀套（25）与旁通阀配合位置设有泄漏回油槽（34），所述泄漏回油槽（34）位于所述燃油腔（45）与冷却油腔（33）之间，所述泄漏回油槽（34）与外部连通。

2.根据权利要求1所述的重油单体泵，其特征在于：当所述燃油腔（45）的压力达到压力阈值时，所述燃油腔（45）与外部连通，反之，则所述燃油腔（45）与外部不连通。

3.根据权利要求2所述的重油单体泵，其特征在于：所述柱塞（16）开始上行时，所述旁通阀（26）开启，所述燃油腔（45）与旁通阀套腔（18）连通；所述柱塞（16）上行的时刻增加至第一时刻时，所述旁通阀（26）关闭，所述燃油腔（45）与旁通阀套腔（18）不连通；所述柱塞（16）上行的时刻增加至第二时刻时，所述旁通阀（26）打开，使得所述燃油腔（45）的压力至少增加至所述压力阈值。

4.根据权利要求3所述的重油单体泵，其特征在于：所述旁通阀（26）的底部固定安装有衔铁（31），所述柱塞套（15）上安装有第一电磁阀（32），所述重油单体泵还设有旁通阀弹簧（27），所述旁通阀弹簧（27）的顶端与旁通阀（26）的底部连接，另一端固定，当所述第一电磁阀（32）通电时，所述第一电磁阀（32）的磁力吸引衔铁（31），并克服所述旁通阀弹簧（27）的弹力朝下运动，使得所述旁通阀（26）关闭，当所述第一电磁阀（32）断电时，所述旁通阀（26）在所述旁通阀弹簧（27）的弹力的作用下复位，所述旁通阀（26）开启。

5.根据权利要求4所述的重油单体泵，其特征在于：所述第一电磁阀（32）通过垫板安装在柱塞套（15）上，所述垫板开设有通孔，所述衔铁（31）位于通孔内部，所述通孔与冷却油腔（33）相连通，使得所述冷却油腔（33）内的冷却油能够流到所述衔铁（31）上。

6.根据权利要求4所述的重油单体泵，其特征在于：所述重油单体泵设有控压阀部件，所述控压阀部件包括阀壳体（40）、阀芯（38）和阀套（39），所述阀芯（38）位于阀壳体（40）的内部，所述阀壳体（40）上设有冷却油出口，所述阀套（39）设有连通孔，所述连通孔与冷却油出口、冷却油腔（33）均连通，当所述阀芯（38）上行时，所述连通孔的横截面接逐渐减小，直至不连通，当所述阀芯（38）下行时，所述连通孔的横截面接逐渐增大。

7.根据权利要求6所述的重油单体泵，其特征在于：当所述第一电磁阀（32）断电时，所述阀芯（38）上行并封闭所述连通孔，使得所述冷却油出口和冷却油腔（33）不连通。

8.根据权利要求7所述的重油单体泵，其特征在于：所述阀芯（38）的底部与第二电磁阀（37）的阀杆相连接，所述阀芯（38）的顶部与复位弹簧（41）的底端连接，所述复位弹簧（41）的顶端固定，所述第一电磁阀（32）断电时，第二电磁阀（37）开启。

9.根据权利要求2所述的重油单体泵，其特征在于：所述燃油腔（45）与外部环境之间设有回流阀，当所述压力阈值时，所述回流阀开启，反之，则回流阀关闭。

10.根据权利要求2所述的重油单体泵，其特征在于：所述柱塞套（15）上设有冷却油进口（12）和燃油进口（13），所述冷却油进口（12）和燃油进口（13）分别与冷却油腔（33）和燃油腔（45）连通，所述冷却油进口（12）和燃油进口（13）均与外部环境相连通。

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