CN1390281A - 液力活塞泵 - Google Patents

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Abstract

具有可调排量功能的液力活塞泵的各活塞(4)设有倾斜调节棱(9),它分布在活塞(4)的表面上,并根据倾斜调节棱的控制原理与吸入孔(10)配合作用,各装置(12;13;14,15;20;21;22;23;24;25;26;28;29)用于转动活塞(4)以调节排量。该活塞泵特别适于柴油机喷射系统,但也可以用于工业液力发动机。

Description

液力活塞泵
本发明涉及一种液力活塞泵，它包括一个驱动轴和与其轴向设置的或径向呈星形状设置的柱形活塞，这些活塞在其纵轴线被弹性加载轴向可动地设置在缸体内，并在其端侧和其缸之间形成泵腔，该泵腔与由活塞的调节棱调节的注入通道连通，该泵腔还与排出阀连通，对于轴向设置的活塞包括与驱动轴连接的且驱动其活塞的斜盘，或对于径向星形状设置的活塞包括一偏心轴，以及一个排量调节装置。
上述的液力泵特别适用于蓄气罐进气喷油系统。
一般的油压调节系统用于上述领域是没有问题的，其中的排量是通过驱动盘或泵件摆动调节的。用于蓄气罐进气喷油系统的这些泵体积大且昂贵，且很难控制负载比，这是因为在液压工业中所使用的压力一般不会超过1000巴。而对于其它调节系统的蓄气罐进气泵所使用的压力要在1500巴或更高。现有技术系统中的泵存在着下述缺点：
1.在吸入侧对流入燃料进行节流时可能出现负压或气蚀的缺点。
2.在高压侧对燃料进行调节时会出现能量平衡明显变差和燃料升温的缺点。
3.泵件的截止会带来使输送流的均匀性系数变坏的缺点。
4.往复调节活塞的元件，如中间杆的切换会带来结构费用高和磨损大的缺点，如德国专利DE3803735和DE4140801中的那样。
本发明的目的在于改进现有技术中的不足，通过简单、节省空间的结构实现准确的排量调节，并在高压下获得所希望的燃料量。
本发明的目的是这样实现的：其活塞的端侧具有借助活塞的外表面形成调节棱的扁平面或凹口，各活塞的调节棱基本与活塞纵轴向倾斜，所有活塞相同并装有相同的转动装置。
本发明的实施例由从属权利要求2-9给出。
下面结合附图对本发明的两实施例作进一步描述。其中：
图1示出了活塞轴向设置(轴向泵)的五缸泵的纵向断面图；
图3示出了图2的电磁转动装置作为调节单元的相同断面图；
图4示出了具有齿件活塞—转动系统(轴向泵)的补充视图；
图5示出了另一活塞—转动系统(轴向泵)；
图6示出了活塞径向设置(径向泵)的五缸泵的纵向断面图；
图7示出了活塞—转动系统(径向泵)的补充视图；
图8示出了精配合件的另一创造性特征。
图1示出了一装在泵壳1中的通过一驱动轴3转动的斜盘联动装置2。由此，使得活塞4进行轴向往复运动，其中的压簧5保持活塞头6与压盘7始终接触。下面描述一般结构的不可调排量轴向活塞泵通过简单的方式转变成本发明的可调泵的过程：
活塞4在朝向排出阀8的端侧具有一倾斜调节棱9，它以喷射泵所公知的方式与吸入孔10对应。根据活塞4的转动位置，在活塞往复运动时，其相应的吸入孔10不与倾斜的调节棱9重合(燃料回流—零排量)或与其重合，当调节棱9从吸入孔10转开且活塞4的端侧错开其吸入孔10时，燃料通过排出阀以最大的量输送到集管接头11(全排量)。其中根据活塞4的转动位置调节各部分排量。根据本发明，其排出阀8距活塞4的距离很小，在高液压力下，为了不会使侧向压力作用到活塞4上，在活塞4上相对地设置两个调节棱9。
根据本发明，所有的活塞4的转动均是这样实现的，各活塞头6具有外齿12，它与可调齿环14的相应内齿13啮合。当活塞4往复运动时，还会使得外齿12在内齿13中往复运动。由于调节力很小，可以相应选择啮合齿的材料。还可以像如图2所示的那样，在活塞头6上装有预制的齿部分15。燃料从泵壳1的入口16流入并经缸形空间17流到吸入孔10。另外，燃料经泵壳通道18流入联动装置壳体中，对联动装置进行冷却并从出口19流出该泵。
图2示出了齿环14的调节情况，其齿环以一般的方式经切向调节或恢复力可以通过电磁铁或通过弹簧或燃料的压力装入泵内腔。
为了调节齿环14，还可以像图3所示的那样，一个电磁转动装置21例如一步进电机直接经部分齿22与齿环14啮合并对其进行调节。这样构成了与泵成一体的调节系统，它不需要外密封。
图4补充示出了具有活塞4、活塞头6和齿部分15的活塞—转动系统，其齿部分15的外齿12与齿环14的内齿13啮合。与图2类似，其齿环14的转动借助调节活塞20实现。
图5示出了活塞—转动系统的工作原理，它省去了类似齿轮的传动。其中的泵壳1中的调节环23不能轴向移动而只能转动。其调节环23具有楔形齿24，活塞4通过其外齿12(同样是楔形齿)可以在其中滑动。调节环23具有一个工作栓25，它的外端通过一开有横向孔的转塞26与部件14配合。这样，用多个承接转塞26的相应孔代替了内齿。
图6示出了位于泵壳1(在这里是星形状)的径向活塞泵的联动装置，它包括一个驱动轴3(在这里是偏心轴)、中间件如通过一个动圈27简单示出的滑靴等以及五个活塞4。这样实现了彼此的往复运动。在各活塞处于最下位置时，燃料经在这里是位于活塞4后面的吸入孔10流入。其倾斜棱的控制前已述及。如果调节棱9相对于吸入孔10倾斜程度使得在冲程末端没有覆盖吸入孔10时，则没有燃料排出。如果活塞4被调节到其活塞端侧错开吸入孔10时，则燃料以最大量通过排出阀8输送到集管接头11。各排出阀8通过中间通道(图中未示出)彼此连通并与集管接头11连通。燃料经入口16流入泵内，一方面流到吸入孔10，另一方面通过泵壳通道18经联动装置流到出口19。本发明的活塞—转动系统是这样构成的，即各活塞4具有两个彼此相对的工作滑动面28，在其上呈叉状配合齿部分15。其齿部分15轴向固定在泵壳缝中且其外齿12与齿环14的对应齿29啮合。其齿可以为伞齿。这样，通过转动齿环14，按照所希望的要求调节所有活塞4并调节排量。
控制单元，例如在此可以由电磁转动装置21构成，它与泵一体形成。它们一方面直接与齿环14连接，另一方面支承在泵壳1中。
图7补充示出了径向泵中的活塞—转动系统。活塞4的倾斜调节棱9经动环27偏心地支承在驱动轴3上。齿部分15呈叉状地配合到滑动面28上，另外，倾斜的外齿12与齿环14的对应齿29啮合。
所述实施例的元件特别是排量调节系统结构简单，易于批量加工，通过适当地选择材料，包括齿轮的所有零件可以进行无切削加工。因此，根据本发明的目的以简单的方式构成了不需要附加精配合元件或往复调节中间构件的液力调节泵。
图8示出了本发明另一优选实施例，它是对图1所示发明的补充。各活塞4精确配合地在一特别的缸套30中运动，其缸套30装在泵壳1中并经一封闭的压环借助螺栓32压靠在密封33上，并在高压侧形成密封。通过本发明的该措施使泵壳1的端侧封闭固定。这样可以省去如图1端侧所示的并由它们抵抗高压实现密封的大螺栓。

Claims (9)

1.一种液力活塞泵，它包括一个驱动轴和与其轴向设置的或径向呈星形状设置的柱形活塞，这些活塞在其纵轴线被弹性加载轴向可动地设置在缸体内并在其端侧和其缸之间形成泵腔，该泵腔与由活塞的调节棱调节的注入通道连通，该泵腔还与排出阀连通，对于轴向设置的活塞包括与驱动轴连接的且驱动其活塞的斜盘或对于径向星形状设置的活塞包括一偏心轴，以及一个排量调节装置，其特征在于：其活塞的端侧具有借助活塞的外表面形成调节棱的扁平面或凹口，各活塞的调节棱基本与活塞纵轴向倾斜，所有活塞(4)相同并装有相同的转动装置(12；13；14，15；20；21；22；23；24；25；26；28；29)。
2.根据权利要求1所述的液力活塞泵，其特征在于：其排出阀(8)相对于活塞(4)的直接距离尽可能小或与其垂直地装入。
3.根据权利要求1或2所述的液力活塞泵，其特征在于：对于轴向设置的活塞(4)位于活塞头(6)上的外齿(12)与可调齿环(14)的内齿(13)啮合。
4.根据权利要求1至3之一的所述的液力活塞泵，其特征在于：在活塞头(6)上装有一特殊的齿部分(15)，它具有外齿(12)。
5.根据权利要求1至4之一的所述的液力活塞泵，其特征在于：为了调节齿环(14)，一电磁转动装置(21)直接与齿环(14)的外部分齿(22)啮合。
6.根据权利要求1至5之一的所述的液力活塞泵，其特征在于：活塞头(6)经楔形齿(12、13)不能转动地而可轴向移动地与调节环(23)连接且位于调节环(23)上的栓(25)与转塞(26)配合，转塞(26)设置在齿环(14)的孔中。
7.根据权利要求1或2所述的液力活塞泵，其特征在于：对于径向星形状设置的活塞(4)呈叉状的齿部分(15)，一方面与活塞(4)的滑动面(28)配合，另一方面经外齿(12)与齿环(14)的对应齿(29)连接。
8.根据权利要求1或2和7所述的液力活塞泵，其特征在于：电磁转动装置(21)设置在泵壳(1)的内部，且一方面直接与齿环(14)连接，另一方面与泵壳(1)连接。
9.根据权利要求1至8之一的所述的液力活塞泵，其特征在于：缸套(30)借助一个压环(31)和螺栓(32)压靠在装于泵壳(1)中的密封(33)上并在高压侧形成密封。
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