CN203730235U - 电磁驱动柱塞油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁驱动柱塞油泵，包括进油嘴、出油嘴和位于进油嘴与出油嘴之间的柱塞，柱塞靠近进油嘴的一端套设有铁芯，柱塞靠近出油嘴的一端套设有柱塞套，铁芯外环绕有线圈，铁芯能在线圈产生的电磁力的驱动下连同柱塞向靠近出油嘴的方向移动并在复位弹簧的作用下返回，其中线圈的导线直径为一预定值，柱塞与柱塞套的配合间隙为一设定值。柱塞套上设有散热孔；进油嘴与进油端套管、出油嘴与出油端套管、线圈外壳与线圈压盖均为压装固定，线圈外壳与进油端套管铆接；防水插接件与线圈压盖为一整体注塑件且其内部设有插针挡块。该电磁驱动柱塞油泵供油量大且可无级调节，扬程较高，结构简单紧凑、体积小、重量轻、便于安装维护。

Description

电磁驱动柱塞油泵

技术领域

本实用新型涉及一种燃油供给泵，尤其是一种用于车用燃油加热器或其它轻油类燃烧器上的电磁驱动柱塞油泵。

背景技术

车用加热器在国外一些发达国家的应用十分普及，尤其在欧美发达国家，车用加热器已成为汽车的标准配置，在我国车用燃油加热器的市场需求量也与日俱增，越来越多的公交车、中高档客车、轿车甚至各种工程机械、重型货运车及特种车辆上都装配了加热器。随着加热器需求量的不断增加，市场对其技术水平也提出了越来越高的要求。供油泵是加热器的主要配套组件，对其工作性能有着重要影响。现有加热器的供油泵主要有齿轮式（含内转子式）、柱塞式两种，齿轮式一般用于所需压力较高的喷油型加热器中，而大多数加热器都需配装压力较低的小型柱塞式油泵。目前主要有两种柱塞式油泵，第一种是机械力驱动的柱塞泵，第二种是电磁力驱动的柱塞式脉冲油泵。

如图4所示，为现有技术1的一种机械力驱动柱塞油泵100，其安装在加热器外壳内，套装在加热器的主电机轴101上，并通过电机轴101上的蜗杆102与该柱塞泵上的蜗轮103啮合得以驱动，从而通过偏心轴108使柱塞体104往复摆动一定角度从而按柱塞109的往复运动规律交替覆盖进油孔105、出油孔106，以此方式达到脉冲式注油的目的。该技术是目前燃油加热器的主要供油方式，其缺点是：

a)机械力驱动柱塞油泵100装在主电机轴101上，加长了加热器整机的总体轴向长度（约增加70-100mm），限制了加热器整机在车上的安装位置。

b)柱塞泵装机后，在蜗杆102、蜗轮103的一定转速下其供油量为定值，无调节余地，且油量与助燃风量不能随转速同步变化，使燃油量与风量有时不能完全匹配。

c)因安装位置造成不便于维护或修理，有时在现场几乎无法拆装。

d)由机械传动产生的摩擦较强烈，对噪声和使用寿命有不利影响。

如图5所示，为现有技术2的一种电磁力驱动的电磁驱动柱塞油泵200，包括进油嘴201、进油嘴紧固螺母202、线圈外壳203、电源插头204、端管205、柱塞套206、端管紧固螺母207、出油嘴紧固螺母208、出油嘴209，线圈外壳203内的线圈在通电后能产生磁场，柱塞套206内穿设的柱塞（图未示）能够在磁场力的作用下向出油嘴209的方向运动，实现供油。与现有技术1的机械力驱动的柱塞泵100不同，现有技术2的电磁驱动柱塞油泵200在安装时，是作为供油管路的一段，固定在所配加热器外部，不增加加热器总体尺寸（长、宽、高三个方向均不增大），从而减小了加热器的总长度，即缩小了加热器对安装空间的要求，从而便于安装和维修；另外，该电磁驱动柱塞油泵200以电磁力为驱动力，通过改变脉冲矩形波的频率使供油量在一定范围内无级可调，且避免了因机械传动产生的摩擦，噪声小，使用寿命长。但现有技术2的电磁驱动柱塞油泵200仍存在以下缺点：

a)受其本身设计结构限制，能达到的供油量较小，仅能满足发热量小于10kW的加热器的需要，而很多数规格加热器的发热量在16-30kw。

b)同样原因以及零件的制造精度问题，其能达到的出油压力（扬程）也较小，一般低于2.0m，在管路阻力较大时，不能满足使用要求。

c)其两端都采用螺纹连接方式，看似组装方便，但稳定性差；成批装配及反复拆装时流量和密封性的一致性不能保证；容易进入灰尘，造成内部油路堵塞。

d)其电源插接座设计太简单，无法满足车辆应用中的防水、防震、方便、可靠的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电磁驱动柱塞油泵，以克服背景技术中所提出的现有技术的供油量小、出油扬程小的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种电磁驱动柱塞油泵，包括进油嘴、出油嘴和位于所述进油嘴与出油嘴之间的柱塞，所述柱塞靠近所述进油嘴的一端套设有铁芯，所述柱塞靠近所述出油嘴的一端套设有柱塞套，所述铁芯外环绕有线圈，所述铁芯能在所述线圈产生的电磁力的驱动下连同所述柱塞向靠近所述出油嘴的方向移动，其中，所述线圈的导线直径为一预定值，所述柱塞与柱塞套的配合间隙为一设定值。

如上所述的电磁驱动柱塞油泵，其中，所述线圈的导线直径的所述预定值为0.32mm，所述柱塞与柱塞套配合间隙的所述设定值为0.004mm～0.017mm。

如上所述的电磁驱动柱塞油泵，其中，所述柱塞套上沿轴向设有至少一排散热孔，每排所述散热孔沿所述柱塞套的周向均匀分布。

如上所述的电磁驱动柱塞油泵，其中，所述柱塞套的外周壁上沿轴向设有至少两排所述散热孔，每排所述散热孔沿所述柱塞套的周向均匀分布，且相邻两排所述散热孔沿轴向呈交错设置。

如上所述的电磁驱动柱塞油泵，其中，所述进油嘴、所述出油嘴与所述柱塞之间分别设有进油端套管、出油端套管，所述进油嘴与所述进油端套管压装固定，所述出油嘴与所述出油端套管压装固定。

如上所述的电磁驱动柱塞油泵，其中，所述线圈外设有线圈外壳，所述线圈外壳与所述进油端套管铆接。

如上所述的电磁驱动柱塞油泵，其中，所述柱塞油泵还设有与所述线圈电性连接的防水插接件，所述防水插接件包括防水壳体、内置于所述防水壳体的插针和插针挡块，所述插针挡块设于防水壳体内靠近所述线圈的一端，所述插针与所述插针挡块相连接，所述插针自所述插针挡块向远离所述线圈的一端延伸。

如上所述的电磁驱动柱塞油泵，其中，所述防水插接件与设于所述线圈外壳端部的线圈压盖为一体注塑成型。

如上所述的电磁驱动柱塞油泵，其中，所述线圈压盖与所述线圈外壳压装固定。

与现有技术相比，本实用新型的电磁驱动柱塞油泵的特点和优点在于，

1、本实用新型的电磁驱动柱塞油泵通过增加线圈导线直径，并对导线长度和线圈匝数稍做合理匹配，在线长和匝数基本不变的情况下就增大了线圈的功率和磁场力，使供油量增加；另外，通过减小柱塞与柱塞套配合间隙的误差范围，稳定并提高了出油扬程；另外，还通过设置散热孔增加散热面积，解决功率增大所产生的温升加快问题。

2、本实用新型的电磁驱动柱塞油泵不使用螺纹连接，而采用铆接和压装的连接方式，提高了装配精度和可靠性；将防水插接件与线圈压盖注塑成一体，结构精巧实用。

3、本实用新型的电磁驱动柱塞油泵具有供油量大且可无级调节，扬程较高的优点，同时其防腐蚀性和密封性好、结构简单紧凑、体积小、重量轻、便于安装和维护，适应的工作环境温湿度范围及海拔高度大。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，

图1是本实用新型的电磁驱动柱塞油泵的示意图；

图2是本实用新型中柱塞套的示意图；

图3是本实用新型中防水插接件与线圈压盖的组合示意图；

图4是现有技术1的机械力驱动柱塞油泵的示意图；

图5是现有技术2的电磁驱动柱塞油泵的示意图。

主要元件标号说明：

10 线圈                11 线圈外壳          12 线圈压盖

20 柱塞

21 柱塞套

211 散热孔             212 进油孔           213 压缩腔

22 复位弹簧            23 铁芯

27 第一通道            28 第二通道

30 防水插接件          301防水壳体          302 插针挡块

40 进油嘴              41 进油端套管

42 滤油器              421 滤网套

50 出油嘴              51 出油端套管        53柱塞套接头

55 钢球                56顶球弹簧

100 机械力驱动柱塞油泵

101 电机轴             102 蜗杆             103 蜗轮

104 柱塞体             105 进油孔           106 出油孔

107 油泵盖             108 偏心轴           109 柱塞

200 电磁驱动柱塞油泵

201 进油嘴             202 进油嘴紧固螺母   203线圈外壳

204 电源插头           205 端管             206 柱塞套

207端管紧固螺母     208出油嘴紧固螺母    209出油嘴

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型的电磁驱动柱塞油泵包括进油嘴40、出油嘴50和位于进油嘴40与出油嘴50之间的柱塞20，柱塞20靠近进油嘴40的一端套设有铁芯23，柱塞20靠近出油嘴50的一端套设有柱塞套21，柱塞20与柱塞套21构成柱塞副；柱塞20外还套设有复位弹簧22，复位弹簧22的两端分别与柱塞套21、铁芯23相接触，铁芯23外环绕有线圈10，铁芯23能在线圈10产生的电磁力的驱动下连同柱塞20向靠近出油嘴50的方向移动并在失电周期内被复位弹簧22推回原位，其中，线圈10的导线直径为一预定值，柱塞20与柱塞套21的配合间隙为一设定值。

在一个具体实施例中，线圈10的导线直径的预定值为0.32mm，柱塞20与柱塞套21配合间隙的设定值为0.004mm～0.017mm。与现有技术的电磁驱动柱塞油泵200相比，本实用新型的电磁驱动柱塞油泵的线圈10导线直径增大约0.3mm，在线长和匝数基本不变的情况下就增大了线圈的功率和磁场力，可使有效磁场功率增加约20%，反复试验证明，上述数值范围的线圈10直径能够有效提高电磁驱动柱塞油泵的供油量（最高可达4.5kG/h）。为了适应大流量泵的需要，将柱塞20直径也可适当加大，而对于较小油量的泵则无需加大。在实际生产中，当可根据需要对各相关部件做合理匹配调整。

另外，与现有技术的电磁驱动柱塞油泵200相比，本实用新型中的柱塞20与柱塞套21（即柱塞副）的配合间隙减小至0.004mm～0.017mm且能达到稳定状态，这是通过提高关键零件包括柱塞20、柱塞套21、复位弹簧22、柱塞套接头53的加工精度实现的，从而有效提高并稳定出油扬程，经过反复试验，本实用新型的电磁驱动柱塞油泵的出油扬程为2～2.5m。

如图2所示，在一个可行的技术方案中，柱塞套21上沿轴向设有至少一排散热孔211，每排散热孔211沿柱塞套21的周向均匀分布。散热孔211的设置可增加散热面积、减少油流阻力，解决功率增大所产生的发热量增加、温升加快的问题。

较佳地，柱塞套21的外周壁上沿轴向设有至少两排散热孔211，每排散热孔211沿柱塞套21的周向均匀分布，且相邻两排散热孔211沿轴向呈交错设置。此设置方式有助于提高散热孔211的散热效率。一般情况下，柱塞套21上设置1-3排散热孔211即可。

如图1所示，在一个具体实施例中，进油嘴40、出油嘴50与柱塞20之间分别设有进油端套管41、出油端套管51，进油嘴40与进油端套管41压装固定、出油嘴50与出油端套管51压装固定。采用此种连接方式，与螺纹连接相比，可避免在长期使用过程中的松动或疲劳失效，提高和保证装配精度及可靠性。

具体是，进油端套管41的一端与进油嘴40相连接，另一端套设于铁芯23外部，且进油端套管41内、进油嘴40与铁芯23之间设有滤油器42，当燃油流经滤油器42时，滤油器42上的滤网套421能够滤除燃油内的杂质；进油端套管41与铁芯23之间形成第一通道27，供经过过滤的燃油通过。

出油端套管51的一端与出油嘴50相连接，另一端套设于柱塞套21外部，且出油端套管51与柱塞套21之间形成第二通道28，第二通道28与第一通道27相连通；出油端套管51内、柱塞套21与出油嘴50之间设有一单向阀，该单向阀包括与柱塞套21相连接的柱塞套接头53、位于柱塞套接头53锥形腔中的钢球55、以及两端分别接触钢球55与出油嘴50的顶球弹簧56，柱塞套接头53的锥形腔与柱塞套21的内腔相连通，燃油由柱塞套21内腔进入柱塞套接头53的锥形腔后，推动钢球55压缩顶球弹簧56开启单向阀，由于锥形腔的特殊结构，燃油无法反向流动。

其中，柱塞套21内由柱塞20端部、柱塞套接头53和柱塞套21内壁围绕形成压缩腔213，柱塞套21靠近柱塞套接头53一端的周壁上设有进油孔212，进油孔212与第二通道28、压缩腔213相连通。在使用时，燃油的流向为：由进油嘴40进入，经滤油器42过滤后依次进入第一通道27、第二通道28，再经由进油孔212进入压缩腔213内，在电磁力的驱动下，铁芯23带动柱塞20推动压缩腔213内的燃油进入单向阀。由于进油孔212的位置决定了柱塞泵的有效行程，进而决定泵油量，因此对于进油孔212的加工要求非常严格，允许的误差很小，不仅位置要准确，而且不能偏斜。

在一个具体实施例中，线圈10外设有线圈外壳11，线圈外壳11与进油端套管41铆接。采用铆接的连接方式可提高和保证装配精度及可靠性。

另外，如图1、图3所示，柱塞油泵还设有与所述线圈10电性连接的防水插接件30，该防水插接件30包括防水壳体301、内置于所述防水壳体301的插针（图未示）和插针挡块302，所述插针挡块302设于防水壳体301内靠近所述线圈10的一端，所述插针与所述插针挡块302相连接，所述插针自所述插针挡块302向远离线圈10的一端延伸。因此，防水插接件30的插针能与电源插座的插孔（图未示）相插接，以接通电源；防水壳体301作为保护罩，能够起到防水、防震及使连接牢固的作用，从而提高柱塞油泵的安全可靠性；插针挡块302能够稳定插针方向，以达到方便使用的效果。

在一个可行的技术方案中，防水插接件30与设于线圈外壳11端部的线圈压盖12为一体注塑成型。

另外，线圈压盖12与线圈外壳11为压装固定。同样，采用此种压装连接可提高和保证装配精度及可靠性。

本实用新型的电磁驱动柱塞油泵接通电源开始工作时，由控制器产生的矩形脉冲波按照设定的频率到达线圈10，线圈10产生电磁场，在电磁力的驱动下，铁芯23连同柱塞20在柱塞套21内向靠近出油嘴50的方向移动，并推动压缩腔213内的燃油以脉动的方式通过单向阀供给燃油式加热器，此过程中复位弹簧22被压缩；当电磁力消失后，柱塞20和铁芯23在复位弹簧22回复力的作用下复位，此过程中由于压缩腔213内的压强不断减小，燃油很快由进油孔212进入压缩腔213，开启下一次的供油。

本实用新型的电磁驱动柱塞油泵是作为供油管路的一段，固定在所配加热器外部，不增加加热器总体尺寸，从而减小了加热器的总长度，即缩小了加热器对安装空间的要求，从而便于安装和维修；另外，本实用新型的电磁驱动柱塞油泵以电磁力为驱动力，通过改变脉冲矩形波的频率使供油量在一定范围内无级可调，且避免了因机械传动产生的摩擦，噪声小，使用寿命长。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种电磁驱动柱塞油泵，包括进油嘴（40）、出油嘴（50）和位于所述进油嘴（40）与出油嘴（50）之间的柱塞（20），所述柱塞（20）靠近所述进油嘴（40）的一端套设有铁芯（23），所述柱塞（20）靠近所述出油嘴（50）的一端套设有柱塞套（21），所述铁芯（23）外环绕有线圈（10），所述铁芯（23）能在所述线圈（10）产生的电磁力的驱动下连同所述柱塞（20）向靠近所述出油嘴（50）的方向移动，其特征在于，所述线圈（10）的导线直径为一预定值，所述柱塞（20）与柱塞套（21）的配合间隙为一设定值。

2.如权利要求1所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述线圈（10）的导线直径的所述预定值为0.32mm，所述柱塞（20）与柱塞套（21）配合间隙的所述设定值为0.004mm～0.017mm。

3.如权利要求1或2所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述柱塞套（21）上沿轴向设有至少一排散热孔（211），每排所述散热孔（211）沿所述柱塞套（21）的周向均匀分布。

4.如权利要求1或2所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述柱塞套（21）的外周壁上沿轴向设有至少两排所述散热孔（211），每排所述散热孔（211）沿所述柱塞套（21）的周向均匀分布，且相邻两排所述散热孔（211）沿轴向呈交错设置。

5.如权利要求1所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述进油嘴（40）、所述出油嘴（50）与所述柱塞（20）之间分别设有进油端套管（41）、出油端套管（51），所述进油嘴（40）与所述进油端套管（41）压装固定，所述出油嘴（50）与所述出油端套管（51）压装固定。

6.如权利要求5所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述线圈（10）外设有线圈外壳（11），所述线圈外壳（11）与所述进油端套管（41）铆接。

7.如权利要求6所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述柱塞油泵还设有与所述线圈（10）电性连接的防水插接件（30），所述防水插接件（30）包括防水壳体（301）、内置于所述防水壳体（301）的插针和插针挡块（302），所述插针挡块（302）设于防水壳体（301）内靠近所述线圈（10）的一端，所述插针与所述插针挡块（302）相连接，所述插针自所述插针挡块（302）向远离所述线圈（10）的一端延伸。

8.如权利要求7所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述防水插接件（30）与设于所述线圈外壳（11）端部的线圈压盖（12）为一体注塑成型。

9.如权利要求8所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述线圈压盖（12）与所述线圈外壳（11）压装固定。

10.如权利要求1所述的电磁驱动柱塞油泵，其特征在于，所述柱塞油泵还设有与所述线圈（10）电性连接的防水插接件（30），所述防水插接件（30）包括防水壳体（301）、内置于所述防水壳体（301）的插针和插针挡块（302），所述插针挡块（302）设于防水壳体（301）内靠近所述线圈（10）的一端，所述插针与所述插针挡块（302）相连接，所述插针自所述插针挡块（302）向远离所述线圈（10）的一端延伸。