CN210948964U - 一种共轨高压进出油阀组件及共轨高压供油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种共轨高压进出油阀组件，包括柱塞套，柱塞套上设有柱塞腔、连接腔和进油孔；柱塞滑动插在柱塞腔中；出油接头安装在连接腔上并设有第七油道；进油阀座安装在连接腔中且与柱塞腔密封连接，进油阀座上设有第一油道和连通进油孔与柱塞腔的第二油道，第一油道与柱塞腔相通；进油阀芯设置在第二油道上并压紧在第二油道上形成第一密封面，第一密封面用于第二油道的通断；出油阀座密封安装在进油阀座与出油接头之间，出油阀座上设有分别与第一油道和第七油道相通的第四油道；出油阀芯设置在第四油道上并压紧在第四油道上形成第二密封面，第二密封面用于第四油道的通断。该油阀组件结构简单、油道布置合理、充油效率高、密封性好。

Description

一种共轨高压进出油阀组件及共轨高压供油泵

技术领域

本实用新型涉及共轨技术领域，具体涉及一种共轨高压进出油阀组件及共轨高压供油泵。

背景技术

随着排放法规逐渐升级和能源危机的日益加剧，柴油机对燃油系统的要求日益提高，为满足柴油机的排放性、经济性、可靠性等性能指标，柴油机燃油喷射系统普遍采用电控高压共轨系统，共轨喷射系统的高压油，是由高压供油泵来建立的，高压供油泵是组成共轨系统的关键部件，其可靠性、充油效率、泵油性能等关键性能指标直接决定了共轨系统的性能，进出油阀是高压供油泵的核心部件之一，其性能特性及可靠性等对高压供油泵起决定性作用。

高压供油泵分为直列泵和转子泵两种结构形式，直列泵匹配的功率范围更大，柴油机采用直列泵的形式较多。直列式高压泵在工作时，柴油机的轮系驱动凸轮轴转动，凸轮轴通过驱动柱塞偶件的上下运动，实现柱塞的充油过程和压油过程，从而向共轨系统提供高压柴油。

目前的共轨系统中，普遍采用的进出油阀组件的结构较复杂，导致进油通道布置不合理，进而导致充油效率低，并且密封效果差，使高压供油泵不能发挥最大的工作能力。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种油道布置合理、充油效率高、密封性好、能够提高高压供油泵的供油能力的一种共轨高压进出油阀组件，具体技术方案为：

一种共轨高压进出油阀组件，包括柱塞套，所述柱塞套上设有柱塞腔、连接腔和进油孔，所述连接腔分别与所述柱塞腔和所述进油孔相通；柱塞，所述柱塞滑动插在所述柱塞腔中；及出油接头，所述出油接头密封安装在所述连接腔上，所述出油接头上设有第七油道；还包括进油阀座，所述进油阀座密封安装在所述连接腔中，且与柱塞腔密封连接，所述进油阀座上设有第一油道和连通所述进油孔与所述柱塞腔的第二油道，所述第一油道与所述柱塞腔相通；进油阀芯，所述进油阀芯设置在所述第二油道上，所述进油阀芯压紧在所述第二油道上形成第一密封面，所述第一密封面用于所述第二油道的通断；出油阀座，所述出油阀座密封安装在所述进油阀座与所述出油接头之间，所述出油阀座上设有第四油道，所述第四油道分别与所述第一油道和所述第七油道相通；及出油阀芯，所述出油阀芯设置在所述第四油道上，所述出油阀芯压紧在所述第四油道上形成第二密封面，所述第二密封面用于所述第四油道的通断。

通过采用上述技术方案，进油阀座和进油阀芯形成进油单向阀，出油阀座和出油阀芯形成出油单向阀，进油时，柱塞下降，第一密封面打开，柴油进入柱塞腔，此时第二密封面关闭，出油时，柱塞上述，第一密封面关闭，第二密封面打开，柴油进入到第七油道流出。

通过进油阀座、进油阀芯、出油阀座和出油阀芯大大简化了结构，使油道布置合理、提高了充油效率、密封性好、降低了零件的加工难度。

进一步的，所述连接腔的内壁和/或所述进油阀座的外壁设有进油腔，所述进油腔与所述进油孔和第二油道相通。

通过采用上述技术方案，进油腔能降低装配要求，方便进油孔与第二油道相通。

进一步的，还包括进油弹簧，所述进油弹簧设置在所述第二油道中，所述进油弹簧用于将所述进油阀芯压紧在所述第二油道上形成所述第一密封面，所述柱塞腔进油时所述第一密封面打开，所述柱塞腔出油时所述第一密封面关闭。

通过采用上述技术方案，进油弹簧使进油阀芯自动压紧在第二油道上，形成有效的密封，保证良好的密封性能，同时在出油时自动封闭第一密封面，保证出油的可靠性。

进一步的，还包括进油阀套，所述进油阀套密封安装在所述进油阀座的阀套孔中，所述进油阀套上设有相互相通的第三油道和阀套油孔，所述第三油道与所述第二油道相通，所述阀套油孔与所述柱塞腔相通；所述进油阀芯滑动插在所述阀套油孔上，所述进油阀芯的一端压紧在所述阀套油孔上形成所述第一密封面，所述进油弹簧用于所述进油阀芯压紧在所述阀套油孔上。

通过采用上述技术方案，现有的进油阀从进油腔进入至柱塞腔的时候，油道需要经过180°的转向才能进入到柱塞腔，充油效率低，且柱塞上端的死容积大，充油响应速度慢，通过进油阀套将进油腔与柱塞腔直接相通，提高了充油效率，减小了柱塞上端的死容积，充油响应速度快。

进一步的，所述进油阀芯的另一端设有进油弹簧座，所述进油弹簧活动插在所述进油阀芯上，且所述进油弹簧位于所述进油弹簧座与所述进油阀套之间；所述进油弹簧座与所述进油阀芯之间的固定方式为插销固定、挡圈固定、过盈配合固定、螺纹固定或焊接固定中的一种。

通过采用上述技术方案，进油弹簧座方便进油弹簧的安装，使进油阀芯自动压紧在进油阀套上。

进一步的，所述出油接头与所述出油阀座接触的面设有第五油道，所述第五油道分别与所述第四油道和所述第七油道相通；还包括出油弹簧，所述出油弹簧设置在所述第五油道内，所述出油弹簧用于将所述出油阀芯压紧在所述第四油道上形成第二密封面。

通过采用上述技术方案，出油阀芯通过出油弹簧自动压紧在出油阀座上，实现第二密封面的自动密封。

进一步的，还包括出油弹簧座，所述出油弹簧座安装在所述第五油道内，所述出油弹簧座上设有固定柱，所述固定柱上设有第六油道，所述第六油道分别与所述第七油道进和所述第五油道相通，所述出油弹簧活动插在所述固定柱上，所述出油弹簧位于所述出油阀芯与所述出油弹簧座之间。

通过采用上述技术方案，出油弹簧座方便出油弹簧的安装，对出油弹簧起到定位的作用，使出油弹簧保持稳定的压紧方向，保证第二密封面的密封的可靠性。

进一步的，所述第一密封面为锥面密封、平面密封或球面密封中的一种；所述第二密封面为锥面密封、平面密封或球面密封中的一种。

共轨高压供油泵，包括一种共轨高压进出油阀组件；输油泵；凸轮装置，所述凸轮装置与柴油机轮系连接，所述凸轮装置还分别与所述输油泵和所述共轨高压进出油阀组件的柱塞连接；燃油计量阀，所述燃油计量阀分别与所述输油泵和所述进油孔连接；滤清器，所述滤清器与所述输油泵连接；油箱，所述油箱分别与输油泵和滤清器；及零供油节流阀，所述零供油节流阀安装在燃油计量阀与所述进油孔之间，所述零供油节流阀还与油箱连接。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种共轨高压进出油阀组件结构简单、油道布置合理、充油效率高、密封性好、能够提高高压供油泵的供油能力。本实用新型提供的共轨高压供油泵充油效率高、供油性能好。

附图说明

图1是一种共轨高压进出油阀组件的剖视图；

图2是一种共轨高压进出油阀组件充油过程示意图；

图3是一种共轨高压进出油阀组件出油过程示意图；

图4是第一密封面的多种密封方式的示意图；

图5是共轨高压供油系统的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1至图4所示，一种共轨高压进出油阀组件，包括柱塞套1，柱塞套1上设有柱塞腔11、连接腔和进油孔13，连接腔分别与柱塞腔11和进油孔13相通；柱塞2，柱塞2滑动插在柱塞腔11中；及出油接头9，出油接头9密封安装在连接腔上，出油接头9上设有第七油道91；还包括进油阀座3，进油阀座3密封安装在连接腔中，且与柱塞腔11密封连接，进油阀座3上设有第一油道33和连通进油孔13与柱塞腔11的第二油道31，第一油道33与柱塞腔11相通；进油阀芯4，进油阀芯4设置在第二油道31上，进油阀芯4压紧在第二油道31上形成第一密封面42，第一密封面42用于第二油道31的通断；出油阀座6，出油阀座6密封安装在进油阀座3与出油接头9之间，出油阀座6上设有第四油道62，第四油道62分别与第一油道33和第七油道91相通；及出油阀芯7，出油阀芯7设置在第四油道62上，出油阀芯7压紧在第四油道62上形成第二密封面71，第二密封面71用于第四油道62的通断。

柱塞套1与柱塞2匹配为柱塞偶件。

进油阀座3和进油阀芯4形成进油单向阀，出油阀座6和出油阀芯7形成出油单向阀，进油时，柱塞2下降，第一密封面42打开，柴油进入柱塞腔11，此时第二密封面71关闭，出油时，柱塞2上述，第一密封面42关闭，第二密封面71打开，柴油进入到第七油道91流出。

通过进油阀座3、进油阀芯4、出油阀座6和出油阀芯7大大简化了结构，使油道布置合理、充油效率高、密封性好、降低了零件的加工难度。

具体的，柱塞腔11、连接腔同轴线设置，且相通，连接腔位于柱塞套1的顶部，柱塞腔11位于柱塞套1的底部。进油孔13设置在柱塞套1的侧面。

进油阀芯4的一端设有密封头41，密封头41压紧在第二油道31上形成第一密封面42。

连接腔的内壁和/或进油阀座3的外壁设有进油腔12，进油腔12分别与进油孔13和第二油道31相通。

进油腔12能降低装配要求，方便进油孔13与第二油道31相通。

出油阀座6与进油阀座3接触的面设有出油槽61，出油槽61分别与第四油道62和第一油道33相通。

还包括进油弹簧81，进油弹簧81设置在第二油道31中，进油弹簧81用于将进油阀芯4压紧在第二油道31上形成第一密封面42，柱塞腔11进油时第一密封面42打开，柱塞腔11出油时第一密封面42关闭。

进油弹簧81使进油阀芯4自动压紧在第二油道31上，形成有效的密封，保证良好的密封性能，同时在出油时自动封闭第一密封面42，保证出油的可靠性。

还包括进油阀套5，进油阀套5密封安装在进油阀座3的阀套孔32中，进油阀套5上设有相互相通的第三油道51和阀套油孔52，第三油道51与第二油道31相通，阀套油孔52与柱塞腔11相通；进油阀芯4滑动插在阀套油孔52上，进油阀芯4的一端压紧在阀套油孔52上形成第一密封面42，进油弹簧81用于进油阀芯4压紧在阀套油孔52上。进油阀套5通过固定环86固定在阀套孔32上。

现有的进油阀从进油腔进入至柱塞腔的时候，油道需要经过180°的转向才能进入到柱塞腔，充油效率低，且柱塞上端的死容积大，充油响应速度慢。本实用新型通过进油阀套5将进油腔12与柱塞腔11直接相通，提高了充油效率，减小了柱塞上端的死容积，充油响应速度快。

进油阀芯4的另一端设有进油弹簧座82，进油弹簧81活动插在进油阀芯4上，且进油弹簧81位于进油弹簧座82与进油阀套5之间；进油弹簧座82与进油阀芯4之间的固定方式为插销固定、挡圈固定、过盈配合固定、螺纹固定或焊接固定中的一种。进油弹簧座82方便进油弹簧81的安装，使进油阀芯4自动压紧在进油阀套5上。

出油接头9与出油阀座6接触的面设有第五油道92，第五油道92分别与第四油道62和第七油道91相通；还包括出油弹簧83，出油弹簧83设置在第五油道92内，出油弹簧83用于将出油阀芯7压紧在第四油道62上形成第二密封面71。出油阀芯7通过出油弹簧83自动压紧在出油阀座6上，实现第二密封面71的自动密封。

还包括出油弹簧座84，出油弹簧座84安装在第五油道92内，出油弹簧座84上设有固定柱，固定柱上设有第六油道85，第六油道85分别与第七油道91和第五油道92相通，出油弹簧83活动插在固定柱上，出油弹簧83位于出油阀芯7与出油弹簧座84之间。出油弹簧座84方便出油弹簧83的安装，对出油弹簧83起到定位的作用，使出油弹簧83保持稳定的压紧方向，保证第二密封面71的密封的可靠性。

第一密封面42为锥面密封、平面密封或球面密封中的一种；第二密封面71为锥面密封、平面密封或球面密封中的一种。

出油阀芯7可以采用钢球，第二密封面71采用锥面，钢球与锥面的密封性好，并且锥面加工方便，钢球是现有成熟产品。

工作时，柴油从进油孔13进入到进油腔12，进油腔12中充满低压柴油，柴油经过第二油道31和第三油道51到达第一密封面42的上端；如图2所示，当柱塞2向下运动时，柱塞腔11中的容积逐渐增大，柱塞腔11中的压力逐渐降低甚至形成负压，第一密封面42上端的柴油液压力克服进油弹簧81的弹力，进油阀芯4向下运动，第一密封面42打开，进油腔12与柱塞腔11相通，柱塞腔11开始充油；当柱塞2向上运动时，柱塞腔11中的容积逐渐减小，柱塞腔11中的压力逐渐升高，进油阀芯4下端的液压力和进油弹簧81的弹力的合力大于第一密封面42上端的液压力，进油阀芯4向上运动，直至压紧于第一密封面42，第一密封面42封闭，进油腔12与柱塞腔11不通；如图3所示，柱塞腔11中的压力继续升高，柴油的液压力经第一油道33和第四油道62传递至出油阀芯7的下端，当出油阀芯7下端的液压力大于出油弹簧83的弹力和出油阀芯7上面液压力的合力时，出油阀芯7向上运动，第二密封面71打开，高压柴油经第五油道92、第六油道85和第七油道91流向共轨管，从而实现高压油的建立和输送；当柱塞2运动至上止点时，压油运动结束，出油阀芯7上端的液压力和出油弹簧83弹力的合力大于出油阀芯7下端的液压力，出油阀芯7向下运动，并压紧于第二密封面71上，第二密封面71封闭，第四油道62与第五油道92不通，供油循环结束。

实施例二

如图5所示，共轨高压供油泵，包括一种共轨高压进出油阀组件；输油泵101；凸轮装置106，凸轮装置106与柴油机轮系连接，凸轮装置106还分别与输油泵101和共轨高压进出油阀组件的柱塞2连接；燃油计量阀105，燃油计量阀105分别与输油泵101和进油孔13连接；滤清器102，滤清器102与输油泵101连接；油箱103，油箱103分别与输油泵101和滤清器102；及零供油节流阀104，零供油节流阀104安装在燃油计量阀105与进油孔13之间，零供油节流阀104还与油箱103连接。

当共轨高压供油泵启动后，共轨高压供油泵通过凸轮装置106带动输油泵101转动，输油泵101产生的负压使柴油从油箱103中被吸出，经滤清器102流向输油泵101。柴油经输油泵101加压后，流向燃油计量阀105，燃油计量阀105中设置比例进油孔，根据ECU的信号可以调节向柱塞偶件输送的供油量，计量后的柴油经过燃油计量阀105的内部油道流向共轨高压进出油阀组件的进油孔13。

共轨高压供油泵上的燃油计量阀105与柱塞偶件之间装有零供油节流阀104，当油道中存在空气时，空气会通过零供油节流阀104排出，防止其进入柱塞腔11。当柴油机熄火时，管路中的柴油通过零供油节流阀104回流至油箱103。

共轨高压供油泵上的凸轮装置106可以带动柱塞2上下运动，从而实现柱塞腔11的充油和压油过程，同时凸轮装置106可以驱动输油泵101。凸轮装置106为现有的成熟产品，在此不做详细描述。

本实用新型提供的共轨高压供油泵充油效率高、供油性能好。

Claims (9)

1.一种共轨高压进出油阀组件，包括

柱塞套(1)，所述柱塞套(1)上设有柱塞腔(11)、连接腔和进油孔(13)，所述连接腔分别与所述柱塞腔(11)和所述进油孔(13)相通；

柱塞(2)，所述柱塞(2)滑动插在所述柱塞腔(11)中；及

出油接头(9)，所述出油接头(9)密封安装在所述连接腔上，所述出油接头(9)上设有第七油道(91)；

其特征在于，还包括

进油阀座(3)，所述进油阀座(3)密封安装在所述连接腔中，且与柱塞腔(11)密封连接，所述进油阀座(3)上设有第一油道(33)和连通所述进油孔(13)与所述柱塞腔(11)的第二油道(31)，所述第一油道(33)与所述柱塞腔(11)相通；

进油阀芯(4)，所述进油阀芯(4)设置在所述第二油道(31)上，所述进油阀芯(4)压紧在所述第二油道(31)上形成第一密封面(42)，所述第一密封面(42)用于所述第二油道(31)的通断；

出油阀座(6)，所述出油阀座(6)密封安装在所述进油阀座(3)与所述出油接头(9)之间，所述出油阀座(6)上设有第四油道(62)，所述第四油道(62)分别与所述第一油道(33)和所述第七油道(91)相通；及

出油阀芯(7)，所述出油阀芯(7)设置在所述第四油道(62)上，所述出油阀芯(7)压紧在所述第四油道(62)上形成第二密封面(71)，所述第二密封面(71)用于所述第四油道(62)的通断。

2.根据权利要求1所述的一种共轨高压进出油阀组件，其特征在于，所述连接腔的内壁和/或所述进油阀座(3)的外壁设有进油腔(12)，所述进油腔(12)分别与所述进油孔(13)和所述第二油道(31)相通。

3.根据权利要求1所述的一种共轨高压进出油阀组件，其特征在于，还包括进油弹簧(81)，所述进油弹簧(81)设置在所述第二油道(31)中，所述进油弹簧(81)用于将所述进油阀芯(4)压紧在所述第二油道(31)上形成所述第一密封面(42)，所述柱塞腔(11)进油时所述第一密封面(42)打开，所述柱塞腔(11)出油时所述第一密封面(42)关闭。

4.根据权利要求3所述的一种共轨高压进出油阀组件，其特征在于，还包括进油阀套(5)，所述进油阀套(5)密封安装在所述进油阀座(3)的阀套孔(32)中，所述进油阀套(5)上设有相互相通的第三油道(51)和阀套油孔(52)，所述第三油道(51)与所述第二油道(31)相通，所述阀套油孔(52)与所述柱塞腔(11)相通；所述进油阀芯(4)滑动插在所述阀套油孔(52)上，所述进油阀芯(4)的一端压紧在所述阀套油孔(52)上形成所述第一密封面(42)，所述进油弹簧(81)用于将所述进油阀芯(4)压紧在所述阀套油孔(52)上。

5.根据权利要求4所述的一种共轨高压进出油阀组件，其特征在于，所述进油阀芯(4)的另一端设有进油弹簧座(82)，所述进油弹簧(81)活动插在所述进油阀芯(4)上，且所述进油弹簧(81)位于所述进油弹簧座(82)与所述进油阀套(5)之间；所述进油弹簧座(82)与所述进油阀芯(4)之间的固定方式为插销固定、挡圈固定、过盈配合固定、螺纹固定或焊接固定中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种共轨高压进出油阀组件，其特征在于，所述出油接头(9)与所述出油阀座(6)接触的面设有第五油道(92)，所述第五油道(92)分别与所述第四油道(62)和所述第七油道(91)相通；

还包括出油弹簧(83)，所述出油弹簧(83)设置在所述第五油道(92)内，所述出油弹簧(83)用于将所述出油阀芯(7)压紧在所述第四油道(62)上形成所述第二密封面(71)。

7.根据权利要求6所述的一种共轨高压进出油阀组件；还包括出油弹簧座(84)，所述出油弹簧座(84)安装在所述第五油道(92)内，所述出油弹簧座(84)上设有固定柱，所述固定柱上设有第六油道(85)，所述第六油道(85)分别与所述第七油道(91)和所述第五油道(92)相通，所述出油弹簧(83)活动插在所述固定柱上，所述出油弹簧(83)位于所述出油阀芯(7)与所述出油弹簧座(84)之间。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种共轨高压进出油阀组件，其特征在于，所述第一密封面(42)为锥面密封、平面密封或球面密封中的一种；所述第二密封面(71)为锥面密封、平面密封或球面密封中的一种。

9.共轨高压供油泵，其特征在于，包括

权利要求1所述的一种共轨高压进出油阀组件；

输油泵(101)；

凸轮装置(106)，所述凸轮装置(106)与柴油机轮系连接，所述凸轮装置(106)还分别与所述输油泵(101)和所述共轨高压进出油阀组件的柱塞(2)连接；

燃油计量阀(105)，所述燃油计量阀(105)分别与所述输油泵(101)和所述进油孔(13)连接；

滤清器(102)，所述滤清器(102)与所述输油泵(101)连接；

油箱(103)，所述油箱(103)分别与输油泵(101)和滤清器(102)；及

零供油节流阀(104)，所述零供油节流阀(104)安装在燃油计量阀(105)与所述进油孔(13)之间，所述零供油节流阀(104)还与油箱(103)连接。

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