CN204677346U - 常闭型机电复合式高压油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供常闭型机电复合式高压油泵，包括滚轮柱塞、常闭型燃油控制阀和出油阀。滚轮柱塞安装在泵体底部，由滚轮、柱塞、柱塞弹簧、齿圈、齿杆、进油孔、回油孔和柱塞腔组成，其中柱塞上设计有螺旋槽。常闭型燃油控制阀安装在柱塞上方，包括电磁阀、电磁阀阀杆、电磁阀弹簧、泄油锥阀连接套筒、泄油锥阀、泄油锥阀阀杆和泄油锥阀弹簧。常闭型燃油控制阀在未上电时为关闭状态，上电后，泄油锥阀打开泄油油路。本实用新型改善了高压油泵、喷油器等发动机液压系统的可靠性，提高了发动机运行的稳定性。通过改变燃油控制电磁阀电磁力的大小和形式可以实现不同工况、不同负荷下发动机不同的供油时刻、供油时间和供油量需要。

Description

常闭型机电复合式高压油泵

技术领域

本实用新型涉及的是一种喷油装置，具体地说是发动机喷油装置。

背景技术

当今社会人类面对的两个严重的问题是能源紧缺和环境污染，发动机由于其功率大、寿命长和动力性能好的特点广泛应用于生活工业中。但是传统技术发动机由于其高耗能、高排放的缺点逐渐被淘汰，而研究一种耗能少、效率高、排放性能好的发动机成为发动机发展必然趋势。近年来，电子控制技术的发展为发动机技术创新提供了技术保障，发动机电控燃油系统成为解决发动机问题的主要手段。电控高压油泵即是一种重要的技术手段，它是一种能够满足发动机排放法规和经济性要求的时间控制式燃油喷射系统，具有喷油压力高、喷油定时柔性可调等特点。

传统电控高压油泵采用滚轮推动柱塞加压燃油，常开式电磁阀控制燃油泄油和供油的方式。柱塞只完成燃油加压的工作，当常开式电磁阀不上电时，泄油油路处于常开状态，高压油泵中的燃油通过泄油油路流回油箱；当电磁阀上电后，通过电磁力作用关闭泄油油路，柱塞加压后的燃油经常开阀流至喷油器。然而普通常开型电控高压油泵存在如下不足：其一，当发动机发生掉电等故障电磁阀无法上电时，高压油泵泄油油路处于常开状态，高压油泵不能完成应急供油工作；其二，当电磁阀卡死在关闭状态时，阀内油压会不断升高，对电磁阀和喷油器造成不良影响，导致喷油器等其他液压装置受到破坏；其三，电磁阀发生任何故障但仍能供油时，高压油泵无法完成对供油时刻和供油量的调节。总之，传统电控高压油泵安全性差，不具备对故障作出应急反应的能力，无法满足发动机工作稳定性、安全性的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供用以提高发动机稳定性和可靠性的常闭型机电复合式高压油泵。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型常闭型机电复合式高压油泵，其特征是：包括滚轮柱塞、常闭型燃油控制阀、出油阀；滚轮柱塞包括泵体、柱塞套、壳体、柱塞、滚轮，柱塞套安装在壳体里，泵体设置在壳体下方，套有柱塞弹簧的柱塞，其上部分位于柱塞套里，其下部分位于泵体里，柱塞弹簧上端顶在柱塞套上，柱塞弹簧下端顶在泵体里，壳体内壁设置齿杆，柱塞套外壁设置与齿杆相配合的齿圈，柱塞与其上端的柱塞套壁之间形成柱塞腔，柱塞套上设置进油孔、回油孔以及第一油路，柱塞上端部的侧壁上设置控制柱塞腔与回油孔通、断的螺旋槽；常闭型燃油控制阀包括控制阀体、电磁阀体、电磁阀阀杆、泄油锥阀、泄油锥阀阀杆，控制阀体和电磁阀体并列布置，泄油锥阀、泄油锥阀阀杆设置在控制阀体里，电磁阀阀体通过电磁阀阀杆连接泄油锥阀的第一端，泄油锥阀的第二端为锥形端面，锥形端面与其旁的控制阀体配合，泄油锥阀阀杆第一端连接泄油锥阀的第二端，泄油锥阀阀杆的第二端顶在泄油锥阀弹簧上，泄油锥阀弹簧顶在其旁的控制阀体上，电磁阀阀杆上安装有电磁阀弹簧，电磁阀弹簧处连通回油孔，控制阀体里设置与第一油路相通的第二油路，泄油锥阀阀杆与第二油路相互交叉；出油阀包括上下布置的高压油管连接口和出油阀弹簧，第二油路通过出油阀弹簧连接高压油管连接口。

本实用新型还可以包括：

1、泄油锥阀阀杆上与第二油路交叉的部分分别设置第一受压面和第二受压面，第一受压面和第二受压面分别位于第二油路的泄油锥阀一侧以及泄油锥阀弹簧一侧，第一受压面的面积不小于第二受压面面积的1.2倍。

本实用新型的优势在于：传统常开式电控高压油泵通过电磁阀控制泄油阀关闭泄油油路的时刻和时间来实现对供油时刻和供油量的控制，但其存在发动机发生掉电等故障后不能正常工作的缺点。本装置能够很好的解决此问题：本装置的燃油控制阀为常闭型控制阀，电磁阀未上电时，泄油锥阀处于关闭状态，通过电磁阀控制泄油锥阀打开泄油油路的时刻和时间来实现对供油时刻和供油量的控制。在正常工作时，本装置能够快速、准确的控制燃油通过燃油控制阀的流通速率和流通时间，通过改变电磁阀控制方式和控制信号形式可实现对不同工况、不同负荷下供油时刻和供油量的灵活控制。同时，本装置的常闭型泄油阀在电磁阀故障情况下处于关闭状态，高压油泵仍然能够继续完成供油的功能。在电磁阀故障时，本装置的在齿杆作用下，通过齿圈拉动回转套筒控制柱塞螺旋槽与进回油孔的相对位置实现对供油时刻和供油量的控制。为了提高燃油控制阀的安全性，本装置泄油锥阀设计有保护措施，当电磁阀发生故障不能上电时，或连接高压油泵的喷油器等液压装置发生故障时，泄油锥阀处于常闭状态会导致常闭电磁阀内压力不断升高，但在保护措施的作用下，泄油锥阀会打开泄油油路，使燃油流回低压油箱，降低整个系统中的燃油压力，保护燃油系统的安全。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的滚轮柱塞结构示意图；

图3a为本实用新型的常闭型燃油控制阀结构示意图，图3b为图3a的局部示意图；

图4为本实用新型的出油阀结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

结合图1～4，本装置包括滚轮柱塞1、常闭型燃油控制阀2和出油阀3组成。滚轮柱塞1安装在泵体4底部，由滚轮5、柱塞6、柱塞弹簧7、齿圈8、齿杆9进油孔10、回油孔11和柱塞腔12组成。柱塞腔12的上方安装有常闭型燃油控制阀，包括电磁阀13、电磁阀阀杆14、电磁阀弹簧15、泄油锥阀连接套筒16、泄油锥阀17、泄油锥阀阀杆18和泄油锥阀弹簧19。出油阀5安装在泵体1顶部，由出油阀弹簧22和高压油管连接口23组成。

电磁阀正常工作时，燃油由进油孔10进入柱塞腔12，凸轮推动滚轮5使柱塞6上行，关闭进油孔10后，压缩柱塞腔12中的燃油，完成压油功能。常闭型燃油控制阀2包括电磁阀13、电磁阀阀杆14、电磁阀弹簧15、泄油锥阀连接套筒16、泄油锥阀17、泄油锥阀阀杆18和泄油锥阀弹簧19。电磁阀13安装在常闭型燃油控制阀2最左端，其与泄油锥阀17通过电磁阀阀杆14和泄油锥阀阀杆18顶端的泄油锥阀连接套筒16过盈配合相连。常闭型燃油控制阀2的电磁阀13未上电时，泄油锥阀17受到电磁阀弹簧15通过电磁阀阀杆14传递的弹簧力F1，泄油锥阀弹簧19作用在泄油锥阀阀杆18上的弹簧力F2，以及燃油压力P。电磁阀弹簧15和泄油锥阀弹簧19均处于压缩状态，由于电磁阀弹簧15预紧力F1大于泄油锥阀弹簧19预紧力F2，即F₁＞F₂，所以泄油锥阀17落座在锥面上，常闭型燃油控制阀2的泄油油路处于常闭状态，柱塞腔12中经柱塞6压缩后的燃油通过油路L2流至出油阀3。当燃油压力P大于出油阀弹簧22的弹簧预紧力时，燃油经过与高压油管接口23连接的高压油管进入喷油器。当电磁阀13上电时，泄油锥阀17受到电磁阀13产生的电磁力F3、电磁阀弹簧15弹簧力F1、泄油锥阀弹簧19弹簧力F2和燃油压力P的合力，电磁力F3、泄油锥阀弹簧19弹簧力F2的合力大于电磁阀弹簧15向右的弹簧力F1，即F₃+F₂＞F₁，电磁阀阀杆14拉动泄油锥阀17抬起打开泄油油路L1，燃油通过L1经回油孔11流回低压油箱，高压油泵停止供油。

当发动机发生掉电等故障电磁阀13不能上电时泄油锥阀17处于常闭状态，仍然能够继续完成供油的作用，可提高燃油系统的可靠性，改善发动机工作稳定性。同时，高压油泵可通过机械式齿杆柱塞完成对供油的控制。当滚轮5推动柱塞6向上运动时，柱塞6的上边缘关闭柱塞套筒上的进油孔10之后开始加压燃油，柱塞6继续升高时，柱塞6螺旋槽打开回油孔11，在高压下燃油从柱塞腔12中流回油箱。通过拉动齿杆9，使齿圈8带动柱塞回转套筒旋转柱塞6，可改变柱塞6螺旋槽打开回油孔11的时间，进而改变供油结束时刻，完成对供油时间和供油量的调节。

当常闭型燃油控制阀2的电磁阀13发生故障无法工作时，泄油油路无法打开，燃油由进油油路不断流入喷油器，导致常闭型燃油控制阀和喷油器等其他液压装置内燃油压力不断升高，可能对燃油系统和发动机造成破坏。为了解决这一问题，本装置常闭型燃油控制阀2设计有安全保护装置。泄油锥阀17的燃油压力受压面由受压面20和受压面21组成。在传统的常开式燃油控制阀中，这两个受压面面积相同，泄油锥阀受到平衡的液压力。常闭型燃油控制阀将泄油锥面处的燃油油路设计为阶梯形，增大了受压面20的面积，使其与受压面21的面积的面积比大于1.2。受压面20处的压力F₂₀＞1.2F₂₁，当燃油压力增大到一定程度时，F₂₀+F₂＞F₂₁+F₁，将会使泄油锥阀17打开，燃油经泄油油路流回至低压油箱，使系统内的燃油压力降低，保护了常闭阀和其他液压装置的安全。

本实用新型一种常闭型机电复合式高压油泵，包括滚轮柱塞1、常闭型燃油控制阀2和出油阀3。所述常闭型机电复合式高压油泵，其泵体4底部安装滚轮柱塞1，由滚轮5、柱塞6、柱塞弹簧7、齿圈8、齿杆9、进油孔10、回油孔11和柱塞腔12组成，其中柱塞上设计有螺旋槽。滚轮柱塞上方安装常闭型燃油控制阀2，泵体4顶部安装出油阀。常闭型燃油控制阀2可对高压油泵进行电磁控制，当电磁控制发生故障时滚轮柱塞可对高压油泵进行机械控制。所述常闭型燃油控制阀，包括：电磁阀13、电磁阀阀杆14、电磁阀弹簧15、泄油锥阀连接套筒16、泄油锥阀17、泄油锥阀阀杆18和泄油锥阀弹簧19。电磁阀13与泄油锥阀17通过电磁阀阀杆和泄油锥阀连接套筒16过盈配合相连。其未上电时处于常闭状态，上电后通过控制泄油锥阀17打开泄油油路完成泄油。所述常闭型燃油控制阀，其泄油锥面处燃油油路设计为阶梯形，增大了受压面20的面积，使其与受压面21面积的面积比大于1.2。当燃油压力过大时，两端不同受力面积引起的不同受力可打开泄油锥阀完成泄油，保护系统安全性。

Claims (2)

1.常闭型机电复合式高压油泵，其特征是：包括滚轮柱塞、常闭型燃油控制阀、出油阀；滚轮柱塞包括泵体、柱塞套、壳体、柱塞、滚轮，柱塞套安装在壳体里，泵体设置在壳体下方，套有柱塞弹簧的柱塞，其上部分位于柱塞套里，其下部分位于泵体里，柱塞弹簧上端顶在柱塞套上，柱塞弹簧下端顶在泵体里，壳体内壁设置齿杆，柱塞套外壁设置与齿杆相配合的齿圈，柱塞与其上端的柱塞套壁之间形成柱塞腔，柱塞套上设置进油孔、回油孔以及第一油路，柱塞上端部的侧壁上设置控制柱塞腔与回油孔通、断的螺旋槽；常闭型燃油控制阀包括控制阀体、电磁阀体、电磁阀阀杆、泄油锥阀、泄油锥阀阀杆，控制阀体和电磁阀体并列布置，泄油锥阀、泄油锥阀阀杆设置在控制阀体里，电磁阀阀体通过电磁阀阀杆连接泄油锥阀的第一端，泄油锥阀的第二端为锥形端面，锥形端面与其旁的控制阀体配合，泄油锥阀阀杆第一端连接泄油锥阀的第二端，泄油锥阀阀杆的第二端顶在泄油锥阀弹簧上，泄油锥阀弹簧顶在其旁的控制阀体上，电磁阀阀杆上安装有电磁阀弹簧，电磁阀弹簧处连通回油孔，控制阀体里设置与第一油路相通的第二油路，泄油锥阀阀杆与第二油路相互交叉；出油阀包括上下布置的高压油管连接口和出油阀弹簧，第二油路通过出油阀弹簧连接高压油管连接口。

2.根据权利要求1所述的常闭型机电复合式高压油泵，其特征是：泄油锥阀阀杆上与第二油路交叉的部分分别设置第一受压面和第二受压面，第一受压面和第二受压面分别位于第二油路的泄油锥阀一侧以及泄油锥阀弹簧一侧，第一受压面的面积不小于第二受压面面积的1.2倍。