CN1786457B - 预置高压分配式燃油喷射泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预置高压分配式燃油喷射泵，主要有高压泵、高压保持器、分配泵三部分组成，高压泵上端的高压接口与高压保持器上的进油接口连接，高压保持器上的出油接口通过油管与分配泵的油门轴上斜槽连通；解决了VE泵结构复杂，易磨损不能进行引燃喷射又难以配套超过六缸和200kW以上燃油机的问题，又解决了GRFS共轨系统需要电脑控制的制造成本昂贵的问题，同时又能达到很好的技术效果。结构简单，零件少，特别是易损件少，所以它的可靠性高，生产成本低，其便于维修。

Description

预置高压分配式燃油喷射泵

技术领域

本发明涉及一种动力机械类的柴油机燃油供给系统，尤其涉及一种在预置高压的前提下，采用单轴旋转分配方式的燃油喷射泵。

背景技术

目前国内外的燃油喷油泵，机械泵以德国博世公司的VE泵最好，但供油性能当以博世公司的GRFS共轨系统最为先进和科学，但VE泵由于其结构的限制，难以配套6缸以上和200KW以上的柴油机，加之只能产生一次喷射，所以不能解决机器的噪音、平稳性和废气污染等问题。GRFS共轨系统虽然具有比较优良的供油性能，但是其配套成本太高，就我国目前的国情而言，二三十年内还很难普及。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供了一种结构简单，油耗低，噪音小的预置高压分配式燃油喷射泵。

本发明的技术方案是这样实现的：一种预置高压分配式燃油喷射泵，主要有高压泵、高压保持器、分配泵三部分组成，其中高压泵上端的高压接口与高压保持器上的进油接口连接，高压保持器上的出油接口通过油管与分配泵的油门轴上斜槽连通。

其中高压泵包括柱塞升压泵、传动轴、三角形凸轮，柱塞升压泵上设置有低压进油接口，柱塞升压泵上端设置高压接口，通过高压油管与高压保持器上的进油接口连接，三角形凸轮固定于传动轴上，并置于柱塞升压泵内，驱动高压泵工作，将进入的低压油变成高压油。

高压保持器包括高压仓、调压活塞、调压弹簧、调压螺丝、溢油孔、进油接口和出油接口部件，其中高压保持器中心部位的空腔为高压仓，调压活塞一端连接高压仓，另一端连接调压弹簧，调压弹簧的另一端与调压螺丝相连，使高压仓中的燃油压力保持在设定的压力范围内，进油接口安装在高压保持器的外壁上，出油接口设置在高压保持器的一端，溢油孔与调压活塞连接，在高压保持器上还设置一高压表(最高刻度为150Mpa)，当油压超过设定值时顶开调压活塞露出溢油孔，回油用从油管流回高压泵的进油口或油箱中。

分配泵包括分配轴、油门轴、传动轴和齿轮，其中分配轴与油门轴通过油道连通，传动轴连接齿轮，又用齿轮连接于分配轴，分配轴与传动轴相垂直，传动轴驱动齿轮转动，并带动分配轴旋转。

分配轴上设置有环槽、进油孔、预喷孔、主喷孔、中心油道和高压出油接口和高压出油通道，其中进油孔为四个设置在分配轴环槽内互成90度角，中心油道与四个进油孔的相交处连通，预喷孔与主喷孔设置于分配轴上并与中心油道连通，高压出油接口与分配轴相连。

油门轴上设置一斜槽，油门轴上端连接一油门手柄，手柄与连杆相连，连杆与调速器连接并受其控制，进入分配泵的油量控制是通过油门轴的旋转来控制斜槽与孔开启的截面积的大小来决定的。

一种情况：分配轴两端有平面轴承支持，以保证分配轴的灵活转动和轴向位置稳定。分配轴的下端设有一伞齿轮，并与固定在传动轴上的另一只同规格的伞齿轮在传动轴的驱动下作同步转动。分配泵上设置有等半径等间隔的六只高压出油接口，每只高压出油接口的下方都设有高压出油通道其内口都相隔60度与分配轴上的主喷孔和预喷孔在同一平面上。

高压泵的柱塞升压泵为两套，下面的挺柱体都设置在三角形凸轮上，两个柱塞升压泵上端的高压接口分别与高压保持器上的两个进油接口连接。

其中主喷孔的个数可以根据情况选择为2或3个。

高压泵与分配泵共用一个传动轴。分配泵的伞齿轮与高压泵上的三角形凸轮都固定在共用的传动轴上。

另一种情况：为了满足超过6缸和200KW以上的中大功率柴油机的要求，需要将分配泵与高压泵分列，分别使用各自的传动轴，所以将分配轴与传动轴平行设置，通过传动齿轮连接，分配泵上设置高压出油通道，高压出油通道的上端接高压出油接口，个数根据具体情况可设置为6-12个，高压出油接口的下端与分配轴连接油孔的部分设置在同一直线上，分配轴上主喷孔和预喷孔根据柴油机各缸的工作顺序分别设置在相对应的位置上。

为了满足油量的要求，高压泵的柱塞升压泵设置为三套，三个挺柱体分设在三角形凸轮上，互成120度角，三套柱塞升压泵上端的高压接口分别与高压保持器上的三个进油接口连接。

工作原理

燃油从油箱经油水分离器到输油泵到滤清器(因为现有技术，本发明没有介绍)再到油泵的低压进油接口进入高压泵的柱塞腔中，柱塞利用三角形凸轮和柱塞弹簧的往复运动将低压油变成高压油，经过高压接口通过高压油管送入高压保持器上的进油接口，然后送入高压仓中。高压仓中的高压油经过出油接口和油管进入油门轴的斜槽中，油量的控制是旋转油门轴，利用斜槽开启或闭合油道孔口的截面积的大小来实现的，燃油通过分配轴上的环槽和四个进油孔进入中心油道，通过主喷孔和预喷孔将高压燃油压入高压出油接口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将预置高压和单柱塞分配原理结合在一起，应用于柴油机中，解决了VE泵结构复杂，易磨损不能进行引燃喷射又难以配 套超过六缸和200KW以上燃油机的问题，又解决了GRFS共轨系统需要电脑控制的制造成本昂贵的问题，同时又能达到很好的技术效果。

2、结构简单，零件少，特别是易损件少，所以它的可靠性高，生产成本低，又便于维修。

3、由于在分配轴上设计了预喷孔和多次喷射的主喷孔，这样就可以实现引燃喷射和多次喷射。能在很大程度上降低柴油机的燃烧噪音，降低有害排放，降低燃油消耗。

附图说明

图1为本发明实施例一整体结构示意图；

图2为本发明实施例二整体结构示意图；

图3为图1中的分配轴A-A向剖视图；

图4为图2中的分配轴B-B向剖视图；

图5为实施例一中高压泵的左视图；

图6为实施例二中高压泵的左视图；

图7为本发明中高压保持器的剖视图。

图中：1—柱塞升压泵、2—传动轴、3—高压油接口、4—三角形凸轮、5—低压进油接口、6—挺柱体，7—进油接口、8—高压仓、9—出油接口、10—调压弹簧、11—调压螺丝、12—溢油孔、13—调压活塞、14—高压压力表、15—高压保持器、16—油门轴、17—环槽、18—预喷孔、19—主喷孔、20—中心油道、21—进油孔、22—斜槽、23—油门手柄、24—连杆、25—分配轴、26—平面轴承、27—高压出油接口、28—伞齿轮、30—传动齿轮、31—高压出油通道

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

如图1所示为高压泵与分配泵组合在一起，共用一个传动轴2整体结构示意图。图中三角形凸轮4与伞齿轮28共同套在传动轴2上。

两个柱塞升压泵1上分别设置有低压进油接口5，柱塞升压泵1上端设置高压油接口3，通过高压油管与高压保持器15上的两个进油接口7连接，三角形凸轮4套于传动轴2上，并与两个柱塞升压泵1连接，驱动高压泵工作运行，将进入的低压油变成高压油。

来自高压泵的高压油接口3分别与高压保持器15上的两个进油接口7连接并将高压油送入高压保持器15的高压仓8内，高压仓8的一端连接出油接口9，另一端连接调压活塞13，调压活塞13的另一端连接调压弹簧10，调压弹簧10再与调压螺丝11相连，使高压仓8中的燃油压力保持在设定的压力范围内，溢油孔12与调压活塞13连接，在高压保持器15上还设置一高压压力表14，当油压超过设 定值时顶开调压活塞13露出溢油孔12，回油用回油管流回高压泵的低压进油接5口或油箱中。出油接口9通过高压油管与分配泵中的油门轴16的斜槽22连接。

分配泵的分配轴25上设置有环槽17、进油孔21、预喷孔18、主喷孔19、中心油道20和高压出油接口27和高压出油通道31，其中进油孔21为四个设置在分配轴25内互成90度角，中心油道20与四个进油孔21的相交处连通，预喷孔18与主喷孔19设置于分配轴25上并与中心油道20连通，主喷孔19设置为二到三个，预喷孔18设置为一个，孔径小于Φ0.3mm，并且预喷孔18设置在三个主喷孔19的前侧，高压出油接口27与分配轴25相连。

油门轴16上设置一斜槽22，油门轴16上端连接一油门手柄23，油门手柄23与连杆24相连，连杆24与调速器连接并受调速器控制，进入分配泵的油量控制是通过油门轴16的旋转来控制斜槽22与孔开启的截面积的大小来决定的。

分配轴25两端有平面轴承26支持，以保证分配轴25的灵活转动和轴向位置稳定。分配轴25的下端设有一伞齿轮28，并与固定在传动轴2上的另一只同规格的伞齿轮28在传动轴2的驱动下作同步转动。分配泵上设置有等半径等间接的六只高压出油接口27，每只高压出油接口27的下方都设有油道31，其内口都相隔60度与分配轴25上的主喷孔19和预喷孔18在同一平面上。分配轴25上的环槽17上设置四个互成90度角的进油孔21。

实施例二：

如图2和图4所示，为了满足超过6缸和200KW以上的中大功率柴油机的要求，需要将分配泵与高压泵分列，分别使用各自的传动轴2，所以将分配轴25与传动轴2平行设置，通过传动齿轮30连接，分配轴25上设置的高压出油接口27个数根据具体情况可设置为12个，高压出油接口27的下端与分配轴25连接的油道口设置在同一直线上，分配轴上主喷孔和预喷孔根据燃油机各缸的工作顺序分别设置在相对应的位置上。

为了满足分配泵的要求，高压泵的柱塞升压泵1设置为三个，柱塞升压泵1的挺柱体6分设在三角形凸轮4上，互成120度角，三个柱塞升压泵1上端的高压油接口3分别与高压保持器15上的三个进油接口7连接。

其他结构和连接关系与实施例一相同。

Claims (6)

1.一种预置高压分配式燃油喷射泵，主要有高压泵、高压保持器、分配泵三部分组成，其特征在于，高压泵上端的高压接口与高压保持器上的进油接口连接，高压保持器上的出油接口通过油管与分配泵的油门轴上斜槽连通；

其中所述的高压泵包括柱塞升压泵、传动轴、三角形凸轮，泵体上设置有低压进油接口，柱塞升压泵上端设置高压接口，通过高压油管与高压保持器上的进油接口连接，三角形凸轮套于传动轴上，并与柱塞升压泵连接，驱动高压泵工作运行，将进入的低压油变成高压油；

其中所述的分配泵包括分配轴、油门轴、传动轴和齿轮，其中分配轴与油门轴通过油道连通，传动轴连接齿轮，齿轮连接于分配轴，分配轴与传动轴相垂直，传动轴驱动齿轮转动，并带动分配轴旋转。

2.根据权利要求1所述的一种预置高压分配式燃油喷射泵，其特征在于，所述的高压保持器包括高压仓、调压活塞、调压弹簧、调压螺丝、溢油孔、进油接口和出油接口部件，其中高压保持器中心部位的空腔为高压仓，调压活塞一端连接高压仓，另一端连接调压弹簧，调压弹簧的另一端与调压螺丝相连，使高压仓中的燃油压力保持在设定的压力范围内，进油接口安装在高压保持器的外壁上，出油接口设置在高压保持器的一端，溢油孔与调压活塞连接，在高压保持器上还设置一高压压力表，当油压超过设定值时顶开调压活塞露出溢油孔，回油用从油管流回高压泵的进油口或油箱中。

3.根据权利要求1或2所述的一种预置高压分配式燃油喷射泵，其特征在于，所述的分配轴上设置有环槽、进油孔、预喷孔、主喷孔、中心油道和高压出油接口，其中进油孔为四个设置在分配轴内互成90度角的孔，中心油道与四个进油孔的相交处连通，预喷孔与主喷孔设置于分配轴上并与中心油道连通，高压出油接口与分配轴相连；

油门轴上设置一斜槽，油门轴上端连接一油门手柄，手柄与连杆相连，连杆与调速器连接并受调速器控制，进入分配泵的油量控制是通过油门轴的旋转来控制斜槽孔开启的截面积的大小来决定的。

4.根据权利要求1所述的一种预置高压分配式燃油喷射泵，其特征在于，所述的分配轴两端有平面轴承支持，以保证分配轴的灵活转动和轴向位置稳定，分配轴的下端设有一伞齿轮，并与固定在传动轴上的另一只同规格的伞齿轮在传动轴的驱动下作同步转动，分配轴上设置有等半径等间隔的六只高压出油接口，每只高压出油接口的下方都设有高压出油通道，其内口都相隔60度与分配轴上的主喷孔和预喷孔在同一平面上；

高压泵的柱塞升压泵为两个，柱塞升压泵的挺柱体都设置在三角形凸轮上，两套柱塞升压泵上端的高压接口分别与高压保持器上的两 个进油接口连接；

其中主喷孔的个数为3个；

高压泵与分配泵共用一个传动轴，分配泵其中一个伞齿轮与高压泵上的三角形凸轮都固定在共用传动轴上。

5.根据权利要求3所述的一种预置高压分配式燃油喷射泵，其特征在于，所述的分配轴两端有平面轴承支持，以保证分配轴的灵活转动和轴向位置稳定，分配轴的下端设有一伞齿轮，并与固定在传动轴上的另一只同规格的伞齿轮在传动轴的驱动下作同步转动，分配轴上设置有等半径等间接的六只高压出油接口，每只高压出油接口的下方都设有高压出油通道，其内口都相隔60度与分配轴上的主喷孔和预喷孔在同一平面上；

高压泵的柱塞升压泵为两套，柱塞升压泵的挺柱体都设置在三角形凸轮上，两套柱塞升压泵上端的高压接口分别与高压保持器上的两个进油接口连接；

其中主喷孔的个数为3个；

高压泵与分配泵共用一个传动轴，分配泵的伞齿轮与高压泵上的三角形凸轮都套在共用的传动轴上。

6.根据权利要求3所述的一种预置高压分配式燃油喷射泵，其特征在于，所述的分配泵与高压泵分列，分别使用各自的传动轴，分配轴与传动轴平行设置，通过传动齿轮连接，分配泵上设置的高压出油接口个数为12个，高压出油接口的下端与分配轴连接的部分设置在同一直线上，分配轴上主喷孔和预喷孔分别设置在相对应的位置上；

高压泵的柱塞升压泵设置为三个，柱塞升压泵的挺柱体分设在三角形凸轮上，互成120度角，三个柱塞升压泵上端的高压接口分别与高压保持器上的三个进油接口连接。 

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