CN1262754C - 电动燃料泵 - Google Patents

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赵晋阳
周峰
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Abstract

本发明涉及电动驱动方式的流体泵，具体涉及一种在车辆用内燃机中将燃料从燃料箱压送到发动机中的电动燃料泵。本发明电动燃料泵，其泵前盖、泵后盖容置有沿轮的叶片部延伸的圆弧带状的泵流路，在泵流路的两端部开口有吸入口和排出口，泵前盖、泵后盖用陶瓷制成，泵前盖、泵后盖之间安置一定位环，其特征在于所述的泵后盖、轮、泵前盖内间隙维持在4～7μm间，不平行度小于1μm，泵后盖、泵前盖及轮在1μm加工精度内。本发明与现有技术相比，能够减小轮在泵后盖、泵前盖之间运动时产生的摩擦力，延长使用寿命。

Description

电动燃料泵
技术领域
本发明涉及电动驱动方式的流体泵，具体涉及一种在车辆用内燃机中将燃料从燃料箱压送到发动机中的电动燃料泵。
背景技术
现有技术的电动燃料泵，如图1所示，图1为其纵剖面图，该泵是由泵的外壳6、端盖1、转子2、泵后盖3、轮(包括叶轮、涡轮，以下简称轮)4、泵前盖5、磁铁7构成。上述结构是采用动量增压及容积传递原理，由于通过转子2使轮4沿顺时针方向旋转驱动，将燃料由吸入口12吸入泵流路11的一端部，该燃料在泵流路11中沿顺时针方向流动的同时升压，受压的燃料通过另一端部的排出口13通过液体室15，并经单向阀16排出，电动燃料泵供给的燃油流量要比发动机要求的最大喷油量大，以便在各种使用工况保持输油压力。泵后盖3、轮4、泵前盖5内间隙对油泵流量非常敏感，当间隙＞7μm时，油膜压力随着间隙距离的平方倍急剧下降，以至于不足以密封高压燃油导至泄露，燃油将沿着该间隙由高压区19漏往低压区20，造成流量不足，如图2所示；当间隙在2～4μm时，油隙边界不平度已经超过油隙厚度的50％，油隙非常容易被边界凸起压破，压破部位压力突降至0，轮4被压往该侧，与泵壁接触，产生接触摩擦；当间隙＜2μm后，间隙边界不平度已经超过最小间隙的100％，轮4很容易被卡死或产生严重磨损；因此泵后盖3、轮4、泵前盖5内应形成4μm～7μm的薄油隙18，如图3所示。轮4与泵后盖3、、泵前盖5之间平行度对泵的寿命也非常敏感，即便间隙维持在4～7μm以内，当不平行度超过2μm后，轮4两侧的局部压力变得极不平衡，轮4不能稳定的悬浮在泵的中央，将会由高压区19向低压区20偏摆，直至与泵壁接触，边缘产生摩擦，如图4所示。流量不稳，寿命短由于轮4与泵壁产生接触摩擦是一个动态过程，不能维持均匀稳定的摩擦，而且摆动时摩擦一般产生在外圈，所以当泵内大部分尚未磨损时，外圈就已经磨损，间隙变大，内部泄漏产生，造成流量不稳定、寿命很短。由于现有技术的泵后盖3和泵前盖5材料是铝，而轮4材料是塑料复合玻璃纤维，铝材料硬度低、易磨损，而轮4内的玻璃纤维有着非常强的磨削能力，两个零件接触摩擦，容易造成泵前、后盖结合面磨损，使油压无法建立，电动燃料泵的效率则下降，造成发动机系统供油量不足，汽车高速无力，重则使发动机熄火，如图5所示。
本发明的目的是要此种电动燃料泵要做到性能可靠且长时间工作，除电机部分外，要减小其它零件之间在运动时产生的摩擦力，必须提高主要零件(如：泵后盖3、泵前盖5)的加工精度、表面硬度和光洁度。
发明内容
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：本发明的泵前盖、泵后盖容置有沿轮的叶片部延伸的圆弧带状的泵流路，在泵流路的两端部开口有吸入口和排出口，泵前盖、泵后盖用陶瓷制成，泵前盖、泵后盖之间安置一定位环，其特征在于所述的泵后盖、轮、泵前盖内间隙维持在4～7μm间，不平行度小于1μm，泵后盖、泵前盖及轮在1μm加工精度内。
本发明所述的泵前盖、定位环、泵后盖内置有呈圆板状并沿外周缘部具有叶片部分的轮。所述的轮是定位在泵前盖、泵后盖和定位环中。所述的轮包括叶轮、涡轮，在轮的中心嵌插有泵的转子的中心轴，通过将其两端分别与泵后盖和端盖配设的轴承可旋转地对轮加以支承，通过转子使轮沿顺时针方向旋转驱动，将燃料由吸入口吸入泵流路的一端部，该燃料在泵流路中沿顺时针方向流动的同时升压，受压的燃料通过另一端部的排出口通过液体室，并经单向阀排出。
本发明所述的泵前盖与外壳之间有O型圈密封。
本发明与现有技术相比，泵前、后盖采用陶瓷为材料，提高了表面硬度和光洁度，能够减小轮在泵后盖、泵前盖之间运动时产生的摩擦力，延长使用寿命。
附图说明
图1为表示以往的电动燃料泵的纵剖面图。
图2为图1泵前、后盖及轮配合关系的放大剖面图。
图3为图1泵前、后盖及轮配合关系的放大剖面图。
图4为图1轮与泵前、后盖之间平行度的放大剖面图。
图5为图1泵前、后盖铝材料分析的放大剖面图。
图6为本发明一陶瓷泵前、后盖的电动燃料泵的纵剖面图。
图7为图6泵前、后盖陶瓷材料分析的放大剖面图。
图8为图6泵前、后盖陶瓷材料的放大剖面图。
具体实施例
下面结合附图说明对本发明作进一步详细的描述：如图6所示，本发明的电动燃料泵具有：泵前盖22、定位环23和泵后盖21内置有呈圆板状并沿外周缘部具有叶片部分的轮4，由通过泵后盖21中心的轴8可旋转地对该轮4加以支承，泵前盖22与外壳6之间由O型圈24密封。泵前、后盖容置有沿轮的叶片部延伸的圆弧带状的泵流路11，在泵流路11的两端部开口有吸入口12和排出口13。由于陶瓷的表面硬度很高，因此，泵前、后盖材料为陶瓷，其特征在于，提高泵前、后盖与轮4之间平面度、平行度及泵前、后盖表面光洁度(从目前陶瓷领域的工艺来看容易做到)，使燃料在泵流路11内压力均匀，轮4悬浮在泵前、后盖中央，使电动燃料泵减小磨损延长寿命。图8为图6泵前、后盖陶瓷材料的放大剖面图；图7为图6泵前、后盖陶瓷材料分析的放大剖面图。电动燃料泵由于通过转子2使轮4沿顺时针方向旋转驱动，将燃料由吸入口12吸入泵流路11的一端部，该燃料在泵流路11中沿顺时针方向流动的同时升压，受压的燃料通过另一端部的排出口13通过液体室15，并经单向阀16排出。泵后盖21、轮4、泵前盖22内间隙是该泵的最主要技术要点，燃油在10m/s的线速度切向运动下，在4～7μm的间隙内形成高压油膜，该高压油膜能对10-1Mp的高压燃油起着良好的密封作用。泵内间隙需要维持在4～7μm间，不平行度小于1μm。泵后盖21、泵前盖22及轮4在1μm加工精度内是必须的，如图7所示。为了延长电动燃料泵使用寿命，泵后盖21、泵前盖22采用陶瓷为材料，由于陶瓷硬度高，耐磨、耐腐蚀、润滑性好、不污染被磨物料、体积密度高，加工后泵盖内腔表面光洁度好等特点，可以保证泵前、后盖平面度、平行度及表面光洁度，轮4在泵前、后盖内旋转时将燃料吸入，涡轮两侧压力平衡，泵内间隙容易保证，轮4悬浮在泵体中央，大幅提高泵前、后盖耐磨性。
综上所述，此种电动燃料泵提高了表面硬度和光洁度，能够减小轮4在泵后盖21、泵前盖22之间运动时产生的摩擦力，延长使用寿命。
本发明的电动燃料泵由于具有：泵前、后盖和定位环内置有呈圆板状并沿外周缘部具有叶片部分的轮，由通过泵后盖中心的轴可旋转地对该轮加以支承，泵前、后盖采用陶瓷为材料，与采用铝为材料的泵前、后盖相比，其硬度高，润滑性好，大幅提高耐磨性，不污染被磨物料、体积密度高，泵内腔表面光洁度好，内部间隙容易保证等特点，延长电动燃料泵使用寿命，提高了加工精度且成本低，设计改良后使之可以适应国内工艺的加工能力，保证高合格率的稳态生产。

Claims (5)

1.一种电动燃料泵，其泵前盖、泵后盖容置有沿轮的叶片部延伸的圆弧带状的泵流路，在泵流路的两端部开口有吸入口和排出口，泵前盖、泵后盖用陶瓷制成，泵前盖、泵后盖之间安置一定位环，其特征在于所述的泵后盖、轮、泵前盖内间隙维持在4～7μm间，不平行度小于1μm，泵后盖、泵前盖及轮在1μm加工精度内。
2.根据权利要求1所述的电动燃料泵，其特征在于所述的泵前盖、定位环、泵后盖内置有呈圆板状并沿外周缘部具有叶片部分的轮。
3.根据权利要求2所述的电动燃料泵，其特征在于所述的轮是定位在泵前盖、泵后盖和定位环中。
4.根据权利要求3所述的电动燃料泵，其特征在于所述的轮包括叶轮、涡轮，在轮的中心嵌插有泵的转子的中心轴，通过将其两端分别与泵后盖和端盖配设的轴承可旋转地对轮加以支承，通过转子使轮沿顺时针方向旋转驱动，将燃料由吸入口吸入泵流路的一端部，该燃料在泵流路中沿顺时针方向流动的同时升压，受压的燃料通过另一端部的排出口通过液体室，并经单向阀排出。
5.根据权利要求3所述的电动燃料泵，其特征在于所述的泵前盖与外壳之间有O型圈密封。
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