CN1201112A - 一种高压供给泵 - Google Patents
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Abstract
一种高压供给泵(14)具有一个柱塞缸(26)和一个在其内往复运动的圆柱形柱塞(28),该柱塞缸和该柱塞限定一个供给空间(24),在柱塞的填充冲程(F)的情况下,该供给空间通过一个填充阀(34)与一个供给介质的供给空间(66)相连通,另外,在柱塞的供给冲程(F’)的情况下,该供给空间通过一个输送阀(42)与一个高压空间(54)相连通,其中,柱塞缸基本上是可转动地对称结构并且由一个压力套(44)以压配合所包围。由压力套施加在柱塞缸上的外预应力可减轻后者受到的高应力。
Description
本发明涉及权利要求1的前序部分所述的高压供给泵,即涉及一种带有供给空间的高压供给泵,其中,该供给空间由一个柱塞缸和一个在其内往复运动的圆柱形柱塞所限定,在柱塞的填充冲程的情况下,该供给空间通过一个填充阀与一个供给介质的供给空间相连通,在柱塞的供给冲程的情况下,该供给空间通过一个输送阀与一个高压空间相连通。
按着往复柱塞原理工作并且具有相对于其直径是长的柱塞的供给泵适用于克服高压力,并且可例如用于在柴油机的所谓共有导管喷射系统中产生喷射压力。
通常类型的高压供给泵具有由一个柱塞缸和一个在后者中往复运动的圆柱形柱塞限定的供给空间,并且该空间的容积通过柱塞的冲程运动而变化。在柱塞的填充冲程中,该供给空间通过一个填充阀与一个不可压缩的供给介质的供给空间相连通,因此容积增加的供给空间填充以供给介质。在随后的供给冲程期间,填充阀关闭,供给空间中的压力增加,直至一个输送阀打开,因而将该供给空间与一个高压空间相连通。在本文开头处所提到的喷射系统中,该高压空间是一个积存容积或者共有导管。
在美国专利No.5094216的说明书中公开了一种一般的高压供给泵。其中,用于柱塞的一个偏心传动装置的传动部件安装在一个壳体部件上,而在该壳体部件上连接着另一个形成柱塞缸的壳体部件。该柱塞缸具有一个基本上为圆筒形的通道,在该通道中,一方面柱塞被引导得可往复运动,另一方面,该通道形成一个在其中插入一个填充阀的特别大直径的接纳空间。另外,该柱塞缸具有一个横向延伸部分,该横向延伸部分通过一个导管连通着该供给空间,并且在其中插入一个设计成一种特殊结构装置的输送阀,并且另一方面它连通着该共有导管。充当一个柱塞缸的,具有一种复杂形式的并且不很适于低成本生产的该另一个壳体部件看来在极高的供给压力下将受限于其承载能力。
因此,本发明的目的是提供一种通用的高压供给泵,其既适用于极高的供给压力也可以使暴露于极高的供给压力的部件的生产简化。
上述的目的通过具有权利要求1特征的一种带有供给空间的高压供给泵达到了,其中,该供给空间由一个柱塞缸和一个在其内往复运动的圆柱形柱塞所限定,在柱塞的填充冲程的情况下,该供给空间通过一个填充阀与一个供给介质的供给空间相连通,在柱塞的供给冲程的情况下,该供给空间通过一个输送阀与一个高压空间相连通,其中,柱塞缸基本上是可转动的对称结构并且由一个压力套以压配合所包围。
根据本发明,柱塞缸基本上是回转对称结构。为了达到必要的材料强度,柱塞缸由可硬化材料制成;由于其回转对称性,该硬化过程可在大批生产时以一种简单方式加以控制。
另外,根据本发明,压力套围绕柱塞缸以压配合相啮合。通过压配合,压力套在柱塞缸的外圆周上施以压缩应力。在基本上回转对称的柱塞缸上的起着外部预应力作用的该压缩应力可以减轻柱塞缸当极高的压力由高压供给泵在供给介质中产生时所产生的高应力。由于柱塞缸在其外圆周上也是筒形,最好是圆筒形结构,所以它可以通过将柱塞缸沿着纵向压入压力套或者通过热套方法将所述的柱塞缸连接在压力套上以便形成横向压配合而由一个镜相对称形状的压力套以简单形式所包围。根据本发明的柱塞缸和压力套的这种安排,压力套则可以采用较为便宜的材料,而且这种材料不需要经受任何特殊的热处理。
本发明的高压供给泵的一个特别优选的实施例在权利要求2中作了说明。由高压供给泵产生的压力越大,作用在柱塞,柱塞缸和特别是填充阀和输送阀上的负荷也越大。特别是在这些阀可能被设计成例如菌形或者球形阀的情况下,随着供给压力的增加,在阀座区域的材料应力将不断增加。根据本发明,如果阀座设计在柱塞缸上,这些应力将可通过压力套来减小。由于压配合,相似于液压力的相当大的压缩应力将施加在在柱塞缸的与压力套组装区域的外圆周上,这样,当高压供给泵以最大的供给压力运行时,其可导致作用在阀座区域材料上的最大负得到人们所希望的降低。
如权利要求3所述的本发明的高压供给泵的另一个特别优选的实施例,与对柱塞缸和压力套的小心处理一起,则可使组装简单,适于大批制造。
具有至少两个供给空间的本发明的高压供给泵的一个特别简单的实施例在权利要求4中作了说明。
在如权利要求5所述的本发明的高压供给泵的实施例中,压力套用于以一种简单的方式来将柱塞缸固定在一个壳体部件上,而用于柱塞的传动部件安装在该壳体部件上。
本发明的高压供给泵的一个特别简单的结构可以通过权利要求6所述的关于压力套的措施来达到。
在如权利要求7和8所述的高压供给泵的一个特别优选的实施例中,在柱塞缸和高压空间(在这里充当共有导管)之间的高压连接管可以予以取消。高压供给泵的这些实施例特别适用于其中内燃机的曲轴或者凸轮轴平行于高压供给泵的传动轴的内燃机的喷射系统中。在这种情况下,高压空间或者共有导管最好具有一个平行于曲轴或者凸轮轴的纵向方向。
现在参照在纯粹示意性附图中所示的示范性实施例更为详细地描述本发明。其中:
图1局部以剖视示出了一台高压供给泵的一个第一实施例,该供给泵通过一个高压连接管连接在一个共同的导管上;
图2以一个与图1相同的插图示出了该高压供给泵的一个实施例,该高压供给泵带有一个与其结合成整体的共同导管;
图3以横截面示出了该高压供给泵的另一个实施例。
图1和2示出了一台带有一个喷油系统12的内燃机10。该喷油系统具有一个高压供给泵14,该高压供给泵通过一个法兰16以这样一种方式固定在内燃机10上,使得该供给泵的传动轴20的转动轴线18平行于内燃机10的曲轴22延伸,所述的曲轴由点划线表示。传动轴20为其驱动目的以通常已知的方式连接在曲轴22上。
高压供给泵14例如具有两个供给空间24,该供给空间24在每一情况下由一个基本上转动的对称的柱塞缸26和一个圆柱形横截面的杆状柱塞28所限定,该杆状柱塞被引导在该柱塞缸中以便往复位移。柱塞28的和因而柱塞缸26的纵向轴线28’与转动轴线18成直角延伸。如沿着转动轴线18的方向所见到的,柱塞缸26一个在一个之后地串联布置。如由图1和2中以截面所示的左侧柱塞26所示,柱塞28在柱塞缸26的一个圆筒形通道30中被引导一段长度,该长度显著地大于柱塞28的直径。
通道31在其背向传动轴20的端部区域具有一个圆锥,该圆锥用作设计成球阀的填充阀34的阀座32。该阀座整体地形成在柱塞缸26上。填充阀34的球体通过支承在柱塞缸26一个凸缘上的弹簧被驱使压在阀座32上。如沿着纵向轴线28’的方向所见到的,供给空间24由柱塞28和填充阀34所限定。
一个径向通道从供给空间24延伸到柱塞缸26的圆筒周边即外表面38处。如从径向向外所见到的,径向通道36具有一个锥形扩大部分,该扩大部分用作输送阀42的阀座40,该输送阀同样设计成球阀,该阀座整体地形成在柱塞缸26上。输送阀42的球体同样通过弹簧被驱使而压在阀座40上。
两个柱塞缸26由一个它们共有的压力套44以压配合所包围。如沿着纵向28’所见到的,柱塞缸26和压力套44以这样的方式搭接在一起,使得供给空间24和阀座32,40布置在总成或者搭接区域38中。
压力套44在其面向各自的柱塞缸26的内侧具有一个环形空间46,在组装的状态下,该环形空间46通向所述的柱塞缸,并且径向通道36通向该空间。分配给图1和2左侧所示的柱塞缸26的环形空间46通过在压力套44中的一个连通导管48与分配给另一个柱塞缸26的环形空间46相连通,并且该环形空间本身通过一个同样整体地形成在压力套44中的出口导管50连通。连通导管48和出口导管50排成一行地平行于转动轴线18延伸。
在图1所示的实施例中,出口导管50具有一个毗邻它的高压连接管52,高压连接管52在其另外一端连接在形成一个压力空间54的共有导管56上。连接管60从所述的共有导管延伸到内燃机10的每个喷射器58处。
在图2所示的实施例中,共有导管56’以一个管形杆的方式整体地形成在压力套44上,该管形共有导管的纵向轴线与通向后者的出口导管50对齐。在这里,连接管60也是从共有导管56’延伸到每个喷射器58。
在背向转动轴线18的一侧,压力套44的端面和柱塞缸26的端面处在一个平面内。在该平面处,一个盖子元件62安装在压力套44上。该盖子元件通过一个供给管64连接在仅仅示意性地示出的供给空间66,例如一个油箱上。盖子元件62设计成为空心的,以便将供给管64连接到两个柱塞缸26的通道30上。
高压供给泵14的壳体68具有一个壳体部件70,该壳体部件70一方面固定在法兰16上,而另一方面,形成另一个壳体的压力套44例如通过螺栓45(见图3)固定在该壳体部件70上。传动轴20通过轴承72可自由转动地安装在壳体部件70中。该轴具有两个偏心轴部分74,这两个偏心轴部分在每种情况下都是分配给柱塞28。通过轴承76被自由转动地支承着的环76’座落在每个轴部分74上。在面向传动轴20的端部,柱塞28具有一个盘形加宽部分78,一个压缩弹簧80支承在该盘形加宽部分上,而其另外一端支承在相应的柱塞缸26的一个台肩82上。通过压缩弹簧80,柱塞28被保持接触支撑在相关的环76’上,因此当传动轴转动时,环可在该盘形加宽部分上滚动。
为完整性可提及的是,柱塞缸26的沿着传动轴20的方向伸出压力套44之外的部分啮合入壳体部件70的一个相应形状的凹槽84中,而且如果合适的话还带有游隙。
在图3所示的高压供给泵14的实施例中,对于相当于图1和2中所示的实施例的相同作用的部件采用相同的标号。基本上圆筒形的柱塞缸26由压力套44以压配合包围和固持。柱塞28被引导着往复位移于沿着纵向轴线28’延伸的通道30中,并且和柱塞缸26一起限定着供给空间24。在背向柱塞28的一侧,供给空间24由填充阀34所限定。
供给空间24通过在其中布置着输送阀42的径向通道36(见图1和2)连通着压力套44中的环形空间46,该环形空间46本身如结合图1和2所述连通着压力空间54。
在图3所示的实施例中,如沿着纵向轴线28’可见到的,供给空间24和填充阀34的以及输送阀42的阀座(见不到)位于压力套44和柱塞缸26的搭接区域内。
在非装配状态下,在压力套44中的用于接纳柱塞缸26的圆筒形通孔的直径小于柱塞缸26的外径。在装配过程中,压力套沿着轴向热套在柱塞缸26上而将它们装配在一起。也可以通过将其一个压入另一个的纵向压配合而将柱塞缸26连接在压力套44中,而不用上述的横向压配合。
关于高压供给泵14在运行期间的作用,可参阅在本文开头处提到的美国专利No.5094216说明书。从在图3和图1和2中柱塞28处于以截面示出的柱塞缸26中的位置开始,当传动轴20沿着箭头D的方向转动时(见图3)柱塞28将沿着箭头F的方向实施填充冲程。由于在该情况下输送阀42是关闭的,所以在尺寸增加的供给空间24中将产生真空,因此填充阀34将打开,并且供给空间24将填充以不可压缩的供给介质。通过沿着相反方向F’的供给冲程而接着进行的填充冲程,供给空间24中的压力将由于该空间尺寸的减小而增加,直至输送阀42打开,其后,供给介质将从供给空间24泵入共有导管56,56’的压力空间54中。
Claims (8)
1.一种带有供给空间(24)的高压供给泵,其中,该供给空间(24)由一个柱塞缸(26)和一个在其内往复运动的圆柱形柱塞(28)所限定,在柱塞(28)的填充冲程(F)的情况下,该供给空间(24)通过一个填充阀(34)与一个供给介质的供给空间(66)相连通,在柱塞(28)的供给冲程(F’)的情况下,该供给空间(24)通过一个输送阀(42)与一个高压空间(54)相连通,其中,柱塞缸(26)基本上是回转对称结构并且由一个压力套(44)以压配合所包围。
2.如权利要求1所述的高压供给泵,其特征在于,填充阀(34)和输送阀(42)具有整体地形成在柱塞缸(26)上的阀座(32,40)。
3.如权利要求1或2所述的高压供给泵,其特征在于,该压配合是横向压配合。
4.如权利要求1-3中任何一项所述的高压供给泵,其特征在于,至少有两个柱塞缸(26),在每种情况下它们被给予一个供给空间(24),并且它们由一个它们共有的压力套(44)所包围。
5.如权利要求1-4中任何一项所述的高压供给泵,其特征在于,压力套(44)通过紧固件连接在一个壳体部件(70),而在该壳体部分上安装着柱塞(28)的传动部件(20),以便将一个柱塞缸或者多个柱塞缸(26)紧固在该壳体部件(70)上。
6.如权利要求5所述的高压供给泵,其特征在于,压力套(44)形成另一个壳体部件(68)。
7.如权利要求1-6中任何一项所述的高压供给泵,其特征在于,限定高压空间(54)的一个高压容器(56),最好是一个共有导管,紧固在压力套(44)上。
8.如权利要求1-6中任何一项所述的高压供给泵,其特征在于,限定高压空间(54)的一个高压容器(56’),最好是一个共有导管,整体地形成在压力套(44)上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |