CN208950754U - 一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机械技术领域，具体涉及一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置。提出的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置具有连接在共轨泵左侧的轴承壳体；轴承壳体为由第一阶梯轴、第二阶梯轴、第三阶梯轴和第四阶梯轴构成的阶梯轴状；轴承壳体的中心具有阶梯通孔；轴承壳体的外圆上具有一径向通孔；阶梯通孔内放置有传动轴；传动轴由滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ支撑在阶梯通孔内；传动轴的左端伸出阶梯通孔；述传动轴的左端套置有驱动齿轮，并由锁紧螺母Ⅱ锁紧，形成所述的传动轴随所述的驱动齿轮在外力作用下旋转的结构；轴承壳体通过转接法兰与齿轮箱固联。本实用新型具有可靠性高、拆装方便的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于机械技术领域，具体涉及一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置。
背景技术
共轨泵是高压共轨柴油机的核心部件，高压共轨柴油机通常利用一个或两个共轨泵，以一定的速比连续将高压燃油输送到共轨管内，高压燃油再由共轨管送入各缸喷油器，ECU直接控制喷油器内的高速电磁阀，实现燃油定时、定量喷射；高压共轨柴油机与常规柴油机相比，具有更为宽广的喷油量调节范围，可以获得更好的燃烧、比油耗、噪声和排放。
为了将高压燃油以一定的速度输送到共轨管内，驱动装置需要带动共轨泵以较高的速度运转，同时将较大的扭矩传递给共轨泵，这就要求共轨泵的驱动装置必须具备较高的可靠性。
对于高速大功率的共轨柴油机来说，设计合理的凸轮轴驱动装置是许多柴油机设计厂家必须考虑的问题。目前，许多高压共柴油机的驱动机构设置在齿轮箱体内，如专利申请号为CN 106870232A所述的发动机高压共轨驱动机构，一方面，其驱动轴和滚动轴承在径向和轴向占据了齿轮箱很大的安装空间，限制了柴油机其他齿轮机构的布置；另一方面，驱动齿轮、驱动轴和滚动轴承属于易损零件，需要定期拆出进行检修，对上述驱动机构来说，必须拆除结构复杂的齿轮箱体盖板等附件，拆卸难度较大；驱动机构在安装时，驱动轴、滚动轴承及共轨泵必须依次安装到齿轮箱上，安装工序复杂，且滚动轴承的轴向间隙很难调整。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种结构紧凑、拆装方便、润滑良好、可靠性高的高压共轨柴油机共轨泵驱动装置。
本实用新型采用下述技术方案完成其实用新型任务：
一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，所述的共轨泵驱动装置具有连接在共轨泵左侧的轴承壳体；所述的轴承壳体为由第一阶梯轴、第二阶梯轴、第三阶梯轴和第四阶梯轴构成的阶梯轴状；所述的第二阶梯轴与第三阶梯轴、第四阶梯轴之间通过圆弧过渡；所述第二阶梯轴的直径大于第四阶梯轴的直径；第四阶梯轴的直径大于第三阶梯轴的直径，第三阶梯轴的直径大于第一阶梯轴的直径；所述轴承壳体的中心具有阶梯通孔；所述的阶梯通孔由左向右后依次为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔；所述的第一通孔直径大于第二通孔直径，小于第三通孔直径；所述第三通孔直径小于第四通孔直径，第四通孔直径小于第五通孔直径；所述的轴承壳体上具有一与第四通孔连通的轴向孔；轴承壳体所述第三阶梯轴的外圆上具有一径向通孔，所述的径向通孔连通外接油管与所述的阶梯通孔；所述的阶梯通孔内放置有传动轴；所述传动轴由分别与第一通孔、第三通孔过盈配合的滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ支撑在所述的阶梯通孔内；所述传动轴的左端伸出所述的阶梯通孔；所述传动轴的左端套置有驱动齿轮，并由锁紧螺母Ⅱ锁紧，形成所述的传动轴随所述的驱动齿轮在外力作用下旋转的结构；所述传动轴的右端端面具有向内凹陷的凹槽,凹槽外圆均布内花键；共轨泵的定位轴为两段式阶梯轴，其中小直径段轴位于传动轴右端的凹槽内并与所述的传动轴花键连接，大直径轴位于所述的第五通孔内，并与所述的第五通孔间隙配合；轴承壳体所述第一阶梯轴上套置有转接法兰；所述转接法兰的右侧端面与所述第二阶梯轴的左侧端面相贴合；所述的转接法兰通过连接螺钉Ⅱ与第二阶梯轴固联为一体；所述的转接法兰的左侧与齿轮箱固联。
所述的传动轴为由左向右直径越来越大的阶梯轴，由左向右依次为：具有外螺纹的一号阶梯轴、由左向右渐扩径的锥台轴、外圆具有外螺纹的二号阶梯轴、外圆与滚动轴承Ⅰ内圈间隙配合的三号阶梯轴、外圆与滚动轴承Ⅱ内圈间隙配合的四号阶梯轴和五号阶梯轴；所述的五号阶梯轴的右端面具有凹槽，左端面用以对滚动轴承Ⅱ进行限位；所述的凹槽内具有用以与共轨泵的定位轴键联的内花键。
所述的二号阶梯轴上套置有与其螺纹连接的锁紧螺母Ⅰ；所述锁紧螺母Ⅰ的右侧与所述的滚动轴承Ⅰ的左侧端面相贴合，用以对滚动轴承Ⅰ进行限位。
所述的径向通孔由上向下一次为大直径光孔、螺纹孔和小直径光孔。
与第一通孔过盈配合的滚动轴承Ⅰ的外圈右侧端面与第一通孔的端面相贴合，由第一通孔的端面对滚动轴承Ⅰ进行限位。
与第三通孔过盈配合的滚动轴承Ⅱ的外圈左侧端面与第三通孔的端面相贴合，由第三通孔的端面对滚动轴承Ⅱ进行限位。
所述的转接法兰为由阶梯轴Ⅰ、阶梯轴Ⅱ一体成型的阶梯轴；所述阶梯轴Ⅰ的外径小于阶梯轴Ⅱ的外径；所述述阶梯轴Ⅰ的外圆与齿轮箱的定位孔间隙配合。
所述阶梯轴Ⅱ上均布有多个用以将转接法兰和齿轮箱连接为一体的通孔，还均布有多个用以将转接法兰和轴承壳体连接为一体的螺纹盲孔。
所述驱动齿轮的外圆布置有若干个齿，中间有两个阶梯孔，左侧阶梯孔呈碗形，右侧阶梯孔是一个锥度孔，该锥度孔与传动轴的所述锥台轴的外圆锥面相吻配。
本实用新型提出的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置的装配过程：
首先，转接法兰由连接螺钉Ⅲ安装到齿轮箱上，驱动装置的其余零件在齿轮箱外组装成一个部件，其装配顺序是：首先将滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ按要求压装到轴承壳体的相应位置；将传动轴装入轴承壳体内的两个滚动轴承上，调整好传动轴在轴承内的轴向间隙后，通过锁紧螺母将传动轴固定；然后将驱动齿轮装入到传动轴上，并通过锁紧螺母紧固；然后将安装部件整体安装到转接法兰上，并由连接螺钉Ⅱ紧固；最后，使共轨泵的外花键轴与传动轴的内花键孔配合，将共轨泵安装到轴承壳体上，并由连接螺钉Ⅰ紧固。
本实用新型提出的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，采用上述技术方案，具有如下有益效果：
1）可靠性高
共轨泵驱动装置在工作过程中承受较大的冲击载荷，其工作寿命有一定限度，而本技术方案中，共轨泵与驱动装置之间通过花键连接，在径向和轴向上均有一定的工作余隙，即使驱动装置发生故障，由于工作余隙的存在，对共轨泵起到了很好的保护作用。
2）拆装方便
本技术方案中，在完成转接法兰与齿轮箱的安装后，可以将共轨泵驱动装置连带驱动齿轮与共轨泵一起装到转接法兰上；整个安装过程中不需要拆卸齿轮箱上的任何部件，拆卸方法与之类似，安装与拆装过程简便，且省时省力。
3) 可维修性好
在所有的共轨泵驱动装置中，传动轴及滚动轴承是最容易损坏的零件，需要定期检修或更换。本技术方案中，在拆卸传动轴及滚动轴承时，只需拆下连接轴承壳体与转接法兰的连接螺钉Ⅱ，即可将包含传动轴及滚动轴承的部件拆卸，整个拆卸过程在齿轮箱的外部完成，相比其它共轨泵驱动装置的设计方案，本方案的可维修性较好。
4）支撑牢靠
本技术方案中，整个驱动装置除在转接法兰与齿轮箱连接处的固定支撑外，还在轴承壳体外圆上设计了较宽的圆柱面，用于布置弹性支撑，以保证整个驱动装置在工作时，支撑更加牢靠。
5）润滑性能良好
本技术方案中，在轴承壳体的外圆上布置了压力润滑油口及进油通道，通过该油道，压力润滑油进入两个滚动轴承之间的内腔，在滚动轴承与传动轴之间、传动轴与共轨泵的花键配合面之间形成良好的润滑。同时，完成润滑的机油通过设置在轴承壳体左侧端面上的轴向油孔及转接法兰的内腔，流会齿轮箱内。
附图说明
图1为本实用新型的结构装配图Ⅰ。
图2为本实用新型的结构装配图Ⅱ。
图3为本实用新型的传动轴的结构示意图。
图中：1、锁紧螺母Ⅱ；2、驱动齿轮；3、转接法兰；4、连接螺钉Ⅲ；5、轴承壳体；5-1、第一阶梯轴，5-2、第二阶梯轴,5-3、第三阶梯轴，5-4第四阶梯轴,5-5、第一通孔，5-6、第二通孔,5-7、第三通孔，5-8、第四通孔,5-9、第五通孔，5-10、轴向孔，5-11、径向通孔；6、共轨泵；7、连接螺钉Ⅰ；8、O形圈Ⅰ；9、连接螺钉Ⅱ；10、O形圈Ⅱ；11、齿轮箱， 12、滚动轴承Ⅰ；13、滚动轴承Ⅱ；14、传动轴，14-1一号阶梯轴,14-2、锥台轴，14-3、二号阶梯轴，14-4、三号阶梯轴，14-5、四号阶梯轴，14-6、五号阶梯轴，14-7、凹槽，15、锁紧螺母Ⅰ。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明：
如图1所示，一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，所述的共轨泵驱动装置具有连接在共轨泵左侧的轴承壳体5；结合图2，所述的轴承壳体5为由第一阶梯轴5-1、第二阶梯轴5-2、第三阶梯轴5-3和第四阶梯轴5-4构成的阶梯轴状；所述的第二阶梯轴5-2与第三阶梯轴5-3、第四阶梯轴5-4之间通过圆弧过渡；所述第二阶梯轴5-2的直径大于第四阶梯轴5-4的直径；第四阶梯轴5-4的直径大于第三阶梯轴5-3的直径，第三阶梯轴5-3的直径大于第一阶梯轴5-1的直径；所述轴承壳体5的中心具有阶梯通孔；所述的阶梯通孔由左向右后依次为第一通孔5-5、第二通孔5-6、第三通5-7、第四通孔5-8和第五通孔5-9；所述的第一通孔5-5直径大于第二通孔5-6直径，小于第三通孔直径5-7；所述第三通孔5-7直径小于第四通孔5-8直径，第四通孔5-8直径小于第五通孔5-9直径；所述的轴承壳体上具有一与第四通孔连通的轴向孔5-10；轴承壳体所述第三阶梯轴的外圆上具有一径向通孔5-11，所述的径向通孔5-11连通外接油管与所述的阶梯通孔；所述的阶梯通孔内放置有传动轴14；结合图3，所述传动轴14由分别与第一通孔5-5、第三通孔5-7过盈配合的滚动轴承Ⅰ12、滚动轴承Ⅱ13支撑在所述的阶梯通孔内；所述传动轴14的左端伸出所述的阶梯通孔；所述传动轴14的左端套置有驱动齿轮2，并由锁紧螺母Ⅱ1锁紧，形成所述的传动轴随所述的驱动齿轮在外力作用下旋转的结构；所述传动轴14的右端端面具有向内凹陷的凹槽14-7，凹槽14-7外圆均布内花键；共轨泵的定位轴为两段式阶梯轴，其中小直径段轴位于传动轴右端的凹槽内并与所述的传动轴花键连接，大直径轴位于所述的第五通孔内，并与所述的第五通孔间隙配合；轴承壳体所述第一阶梯轴上套置有转接法兰3；所述转接法兰3的右侧端面与所述第二阶梯轴的左侧端面相贴合；所述的转接法兰1通过连接螺钉Ⅱ9与第二阶梯轴固联为一体；所述的转接法兰13的左侧与齿轮箱11固联。
如图3所示，所述的传动轴为由左向右直径越来越大的阶梯轴，由左向右依次为：具有外螺纹的一号阶梯轴14-1、由左向右渐扩径的锥台轴14-2、外圆具有外螺纹的二号阶梯轴14-3、外圆与滚动轴承Ⅰ内圈间隙配合的三号阶梯轴14-4、外圆与滚动轴承Ⅱ内圈间隙配合的四号阶梯轴14-5和五号阶梯轴14-6；所述的五号阶梯轴14-6的右端面具有凹槽14-7，左端面用以对滚动轴承Ⅱ进行限位；所述的凹槽14-7内具有用以与共轨泵的定位轴键联的内花键。
所述的二号阶梯轴14-4上套置有与其螺纹连接的锁紧螺母Ⅰ15；所述锁紧螺母Ⅰ的右侧与所述的滚动轴承Ⅰ的左侧端面相贴合，用以对滚动轴承Ⅰ进行限位。
所述的径向通孔5-11由上向下一次为大直径光孔、螺纹孔和小直径光孔。
与第一通孔过盈配合的滚动轴承Ⅰ的外圈右侧端面与第一通孔的端面相贴合，由第一通孔的端面对滚动轴承Ⅰ进行限位。
与第三通孔过盈配合的滚动轴承Ⅱ的外圈左侧端面与第三通孔的端面相贴合，由第三通孔的端面对滚动轴承Ⅱ进行限位。
所述的转接法兰为由阶梯轴Ⅰ、阶梯轴Ⅱ一体成型的阶梯轴；所述阶梯轴Ⅰ的外径小于阶梯轴Ⅱ的外径；所述述阶梯轴Ⅰ的外圆与齿轮箱的定位孔间隙配合。
所述阶梯轴Ⅱ上均布有多个用以将转接法兰和齿轮箱连接为一体的通孔，还均布有多个用以将转接法兰和轴承壳体连接为一体的螺纹盲孔。
所述驱动齿轮的外圆布置有若干个齿，中间有两个阶梯孔，左侧阶梯孔呈碗形，右侧阶梯孔是一个锥度孔，该锥度孔与传动轴的所述锥台轴的外圆锥面相吻配。
本实用新型提出的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置的装配过程：
首先，转接法兰由连接螺钉Ⅲ安装到齿轮箱上，驱动装置的其余零件在齿轮箱外组装成一个部件，其装配顺序是：首先将滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ按要求压装到轴承壳体的相应位置；将传动轴装入轴承壳体内的两个滚动轴承上，调整好传动轴在轴承内的轴向间隙后，通过锁紧螺母将传动轴固定；然后将驱动齿轮装入到传动轴上，并通过锁紧螺母紧固；然后将安装部件整体安装到转接法兰上，并由连接螺钉Ⅱ紧固；最后，使共轨泵的外花键轴与传动轴的内花键孔配合，将共轨泵安装到轴承壳体上，并由连接螺钉Ⅰ紧固。
Claims (9)
1.一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：所述的共轨泵驱动装置具有连接在共轨泵左侧的轴承壳体；所述的轴承壳体为由第一阶梯轴、第二阶梯轴、第三阶梯轴和第四阶梯轴构成的阶梯轴状；所述的第二阶梯轴与第三阶梯轴、第四阶梯轴之间通过圆弧过渡；所述第二阶梯轴的直径大于第四阶梯轴的直径；第四阶梯轴的直径大于第三阶梯轴的直径，第三阶梯轴的直径大于第一阶梯轴的直径；所述轴承壳体的中心具有阶梯通孔；所述的阶梯通孔由左向右后依次为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔；所述的第一通孔直径大于第二通孔直径，小于第三通孔直径；所述第三通孔直径小于第四通孔直径，第四通孔直径小于第五通孔直径；所述的轴承壳体上具有一与第四通孔连通的轴向孔；轴承壳体所述第三阶梯轴的外圆上具有一径向通孔，所述的径向通孔连通外接油管与所述的阶梯通孔；所述的阶梯通孔内放置有传动轴；所述传动轴由分别与第一通孔、第三通孔过盈配合的滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ支撑在所述的阶梯通孔内；所述传动轴的左端伸出所述的阶梯通孔；所述传动轴的左端套置有驱动齿轮，并由锁紧螺母Ⅱ锁紧，形成所述的传动轴随所述的驱动齿轮在外力作用下旋转的结构；所述传动轴的右端端面具有向内凹陷的凹槽，凹槽外圆均布内花键；共轨泵的定位轴为两段式阶梯轴，其中小直径段轴位于传动轴右端的凹槽内并与所述的传动轴花键连接，大直径轴位于所述的第五通孔内，并与所述的第五通孔间隙配合；轴承壳体所述第一阶梯轴上套置有转接法兰；所述转接法兰的右侧端面与所述第二阶梯轴的左侧端面相贴合；所述的转接法兰通过连接螺钉Ⅱ与第二阶梯轴固联为一体；所述的转接法兰的左侧与齿轮箱固联。
2.如权利要求1所述的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：所述的传动轴为由左向右直径越来越大的阶梯轴，由左向右依次为：具有外螺纹的一号阶梯轴、由左向右渐扩径的锥台轴、外圆具有外螺纹的二号阶梯轴、外圆与滚动轴承Ⅰ内圈间隙配合的三号阶梯轴、外圆与滚动轴承Ⅱ内圈间隙配合的四号阶梯轴和五号阶梯轴；所述的五号阶梯轴的右端面具有凹槽，左端面用以对滚动轴承Ⅱ进行限位；所述的凹槽内具有用以与共轨泵的定位轴键联的内花键。
3.如权利要求2所述的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：所述的二号阶梯轴上套置有与其螺纹连接的锁紧螺母Ⅰ；所述锁紧螺母Ⅰ的右侧与所述的滚动轴承Ⅰ的左侧端面相贴合，用以对滚动轴承Ⅰ进行限位。
4.如权利要求1所述的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：所述的径向通孔由上向下一次为大直径光孔、螺纹孔和小直径光孔。
5.如权利要求1所述的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：与第一通孔过盈配合的滚动轴承Ⅰ的外圈右侧端面与第一通孔的端面相贴合，由第一通孔的端面对滚动轴承Ⅰ进行限位。
6.如权利要求1所述的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：与第三通孔过盈配合的滚动轴承Ⅱ的外圈左侧端面与第三通孔的端面相贴合，由第三通孔的端面对滚动轴承Ⅱ进行限位。
7.如权利要求1所述的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：所述的转接法兰为由阶梯轴Ⅰ、阶梯轴Ⅱ一体成型的阶梯轴；所述阶梯轴Ⅰ的外径小于阶梯轴Ⅱ的外径；所述述阶梯轴Ⅰ的外圆与齿轮箱的定位孔间隙配合。
8.如权利要求1所述的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：所述阶梯轴Ⅱ上均布有多个用以将转接法兰和齿轮箱连接为一体的通孔，还均布有多个用以将转接法兰和轴承壳体连接为一体的螺纹盲孔。
9.如权利要求2所述的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置，其特征在于：所述驱动齿轮的外圆布置有若干个齿，中间有两个阶梯孔，左侧阶梯孔呈碗形，右侧阶梯孔是一个锥度孔，该锥度孔与传动轴的所述锥台轴的外圆锥面相吻配。
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