CN211819756U - 一种用于高压力共轨系统的泵油单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于高压力共轨系统的泵油单元，包括柱塞套、低压进油部件、高压出油部件，低压进油部件、高压出油部件设于柱塞套上部空间，低压进油部件、高压出油部件分别与柱塞套连接，柱塞与柱塞套中孔密封配合，柱塞套下部孔通过径向密封机构与柱塞密封配合，柱塞套上设有进油通道和回油通道，进油通道与低压进油部件连通，回油通道与柱塞套中孔位置连通，柱塞套中孔上设有直径大于内孔的环形腔，回油通道内部与环形腔连通、外部与高压供油泵的回油接口连通。本实用新型结构紧凑，出油阀部件整合在出油阀紧座内、减少了零件个数，增加了出油阀紧座强度，高压密封性能好，响应速度快。

Description

一种用于高压力共轨系统的泵油单元

技术领域

本实用新型涉及电控高压共轨系统技术领域，尤其涉及电控高压共轨系统中的高压供油泵总成。

背景技术

随着我国经济的快速发展，柴油机行业日新月异，但同时环境污染也原来越严重，我国不得不推出严格的排放法规来限制柴油机的排气污染问题。

为了满足日益严格的排放法规，电控高压共轨系统须不断提高喷油压力以降低柴油机气体污染物的排放，以解决现有技术中的高压供油泵不满足柴油机气体污染物的排放要求的问题。喷油压力的提高要求泵油单元满足高压密封性能好、响应速度快、供油效率高、散热好等要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术垂直的上述问题，提供一种用于高压力共轨系统的泵油单元，本实用新型结构紧凑，出油阀部件整合在出油阀紧座内从而形成高压出油部件，减少了零件个数，增加了出油阀紧座强度；采用钢球密封结构，高压密封性能好，响应速度快；柱塞套下部设置径向密封机构，可防止柱塞套内的高压燃油与柱塞套外部的润滑油互混，并提高供油效率；部分燃油通过柱塞套上的一个油道进入油箱时，可带走部分热量，起到冷却的作用。

本实用新型解决技术问题的技术方案是：

一种用于高压力共轨系统的泵油单元，包括柱塞套、低压进油部件、高压出油部件，低压进油部件、高压出油部件设于柱塞套上部空间，低压进油部件、高压出油部件分别与柱塞套连接，低压进油部件与高压出油部件相配合，低压进油部件、高压出油部件为整个泵油单元的关键零部件，柱塞套中孔内有可以往复运动的柱塞，柱塞与柱塞套中孔密封配合，柱塞套下部孔内设有径向密封机构，柱塞套下部孔通过径向密封机构与柱塞密封配合，柱塞套上设有进油通道和回油通道，进油通道与低压进油部件连通，回油通道与柱塞套中孔位置连通，柱塞套中孔上设有直径大于内孔的环形腔，回油通道内部与环形腔连通、外部与高压供油泵的回油接口连通，来自输油泵的燃油通过进油通道进入泵油单元的高压腔。

所述进油通道和回油通道设置在柱塞套的同一个安装平面上。

所述进油阀座上设有多个径向油孔，进油阀座轴向中心设有中心油腔，多个径向油孔内侧与中心油腔的下部连通，径向油孔外侧与进油道配合，中心油腔上部开口与进油阀芯下部配合，中心油腔为盲孔；

所述进油阀座在油腔周围设有多个贯通进油阀座上端面、下端面的轴向油孔，轴向油孔与径向油孔、中心油腔不直接贯通，轴向油孔的上开口与出油阀紧座下部开口配合，轴向油孔的下开口与柱塞套中孔连通。

所述高压出油部件自下而上依次包括出油阀紧座、密封钢球、出油阀弹簧、出油阀弹簧上座，出油阀紧座与柱塞套通过螺纹配合连接，出油阀紧座设有轴向通孔，轴向通孔包括相连通的中间细孔、上部粗孔、下部粗孔，其中密封钢球设于上部粗孔的下端、与出油阀紧座上部粗孔的锥面配合，出油阀弹簧下端与密封钢球配合、上端与出油阀弹簧上座配合，出油阀弹簧上座与上部粗孔连接，出油阀紧座外圆的槽内设有与柱塞套上部配合的O型密封圈，密封钢球安装在出油阀紧座上部粗孔的锥面上达到密封效果。

所述出油阀弹簧采用上端为直弹簧、下端为锥弹簧的结构，锥弹簧与密封钢球配合。通过锥弹簧以提高密封钢球的稳定性。

所述低压进油部件自下而上依次包括进油阀座、进油阀芯、进油阀弹簧、进油阀弹簧上座，进油阀座与柱塞套上部空间的底部连接，进油阀芯与进油阀座配合，进油阀弹簧下端与进油阀芯配合、上端与进油阀弹簧上座连接，进油阀弹簧上座与出油阀紧座的下部粗孔连接，进油阀座包括相连接的上部粗圆柱、下部细圆柱，上部粗圆柱与柱塞套密封连接，下部细圆柱与柱塞套内孔形成空腔，进油通道与空腔连通。

所述径向密封部件自上而下依次包括双向密封骨架油封、油封挡圈、钢丝挡圈。

所述柱塞套在中下部位置设有与泵油单元载体高压供油泵相配合的柱塞套密封圈。

回油通道包括相互连通的回油油道和右侧的倾斜油孔，回油堵头和钢球组成工艺堵塞封闭回油油道的上部，高压泄露的燃油经过右侧的倾斜油孔回到油箱。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的用于高压力共轨系统的泵油单元，结构紧凑，整体尺寸较常规泵油单元小，且能产生较高的燃油压力，可安装在共轨系统的各种高压供油泵上，来适应越来越严格的排放法规；本实用新型将出油阀部件整合到紧座内，减少了零件个数，增加了出油阀紧座强度，并且采用钢球密封结构，高压密封性能好，响应速度快。柱塞与柱塞套之间泄漏的燃油通过回油通道回到油箱、带走部分热量，使整个泵油单元的冷却效果大大提高，喷油效率和零件的可靠性都得到了很好的改善。

2.本实用新型通过将进油通道和回油通道设置在柱塞套的同一个安装平面上，节省了泵油单元在共轨系统的高压供油泵泵体中的空间，减少了高压供油泵总成的尺寸。

3.本实用新型由于所述高压出油部件中出油阀弹簧上座，出油阀弹簧及密封钢球整体设置在出油阀紧座的上部粗孔中，形成一个简单而有效的高压出油部件，出油阀采取球阀型式，简化了结构，提高了开-关速度和密封性能，出油阀紧座外圆的槽内设有与柱塞套上部配合的O型密封圈，以防止低压燃油泄漏，密封钢球安装在出油阀紧座上部粗孔的锥面上达到密封效果。

4.本实用新型的出油阀弹簧采用上端为直弹簧、下端为锥弹簧的结构，锥弹簧与密封钢球配合，加强了出油阀开关的稳定性，同时采用球阀型式，简化结构，提高了出油阀的开关速度和密封性能。

5.本实用新型由于进油阀座采用阶梯式圆柱结构，因此柱塞套内孔安装进油阀座处无需加工大空刀，增加了柱塞套强度。

6.回油通道包括相互连通的回油油道和右侧的倾斜油孔，回油堵头和钢球组成工艺堵塞封闭回油油道的上部，回油油道的上部作为工艺孔，方便倾斜油孔和回油油道的布置和加工。

7.本实用新型在柱塞套下部设置双向的径向密封部件，可同时防止柱塞套内的高压燃油与柱塞套外部的润滑油互混，并提高供油效率；柱塞与柱塞套之间泄漏的燃油通过柱塞套一个回油通道回到油箱，可带走部分热量，起到冷却的作用。

8.所述径向密封部件自上而下依次包括双向密封骨架油封、油封挡圈、钢丝挡圈；所述柱塞套在中下部位置设有与泵油单元载体高压供油泵相配合的柱塞套密封圈，增强了整体密封效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中进油阀座的结构示意图；

图3是图2的俯视图。

图中，出油阀紧座1、出油阀弹簧上座2、出油阀弹簧3、密封钢球4、紧座密封圈5、进油阀弹簧上座6、进油阀弹簧7、进油阀8、进油阀座9、柱塞套10、钢球11、回油堵头12、柱塞套密封圈13、双向密封骨架油封 14、油封挡圈15、钢丝挡圈16、柱塞17。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例：

如图1所示，一种用于高压力共轨系统的泵油单元，包括柱塞套10、低压进油部件、高压出油部件，低压进油部件、高压出油部件设于柱塞套 10上部空间，低压进油部件、高压出油部件分别与柱塞套10连接，低压进油部件与高压出油部件相配合，低压进油部件、高压出油部件为整个泵油单元的关键零部件，柱塞套10中孔内有可以往复运动的柱塞17，柱塞17 与柱塞套10中孔密封配合，柱塞套下部孔内设有径向密封机构，柱塞套下部孔通过径向密封机构与柱塞17密封配合，柱塞套上设有进油通道18和回油通道19，进油通道18与低压进油部件连通，回油通道19与柱塞套10 中孔位置连通。

如图1所示，柱塞套中孔上设有直径大于内孔的环形腔，回油通道19 内部与环形腔连通、外部与高压供油泵的回油接口连通，来自输油泵的燃油通过进油通道18进入泵油单元的高压腔，经柱塞加压后被输送到共轨系统中的共轨管内，柱塞17与柱塞套10之间泄漏的燃油通过回油通道19回到油箱、带走部分热量，使整个泵油单元的冷却效果大大提高，喷油效率和零件的可靠性都得到了很好的改善。

所述进油通道18和回油通道19设置在柱塞套的同一个安装平面上，即进油通道18和回油通道19的轴线在一个平面内。通过将进油通道18和回油通道19设置在柱塞套的同一个安装平面上，节省了泵油单元在共轨系统的高压供油泵泵体中的空间，减少了高压供油泵总成的尺寸。

所述进油阀座9上设有多个径向油孔20，比如三个或者四个，进油阀座9轴向中心设有中心油腔21，多个径向油孔20内侧与中心油腔21的下部连通，径向油孔20外侧与进油道18配合，中心油腔21上部开口与进油阀芯8下部配合，中心油腔21为盲孔。

所述进油阀座9在油腔21周围设有多个贯通进油阀座9上端面、下端面的轴向油孔22，轴向油孔22与径向油孔20、中心油腔21不直接贯通。轴向油孔22的上开口与出油阀紧座1下部开口配合，轴向油孔22的下开口与柱塞套10中孔连通，更具体地说是轴向油孔22的下开口与柱塞17上端面上部的中孔位置连通。

所述高压出油部件自下而上依次包括出油阀紧座1、密封钢球4、出油阀弹簧3、出油阀弹簧上座2，出油阀紧座1与柱塞套10通过螺纹配合连接，出油阀紧座1设有轴向通孔，轴向通孔包括相连通的中间细孔、上部粗孔、下部粗孔，其中密封钢球4设于上部粗孔的下端、与出油阀紧座1 上部粗孔的锥面配合，出油阀弹簧3下端与密封钢球4配合、上端与出油阀弹簧上座2配合，出油阀弹簧上座2与上部粗孔连接。出油阀紧座1外圆的槽内设有与柱塞套10上部配合的O型密封圈5，以防止低压燃油泄漏，密封钢球4安装在出油阀紧座1上部粗孔的锥面上达到密封效果。

由于所述高压出油部件中出油阀弹簧上座2，出油阀弹簧3及密封钢球 4整体设置在出油阀紧座1的上部粗孔中，形成一个简单而有效的高压出油部件，出油阀采取球阀型式，简化了结构，提高了开-关速度和密封性能。

所述出油阀弹簧3采用上端为直弹簧、下端为锥弹簧的结构，锥弹簧与密封钢球4配合，通过锥弹簧以提高密封钢球的稳定性。

所述低压进油部件自下而上依次包括进油阀座9、进油阀芯8、进油阀弹簧7、进油阀弹簧上座6。进油阀座9与柱塞套10上部空间的底部连接，进油阀芯8与进油阀座9配合，进油阀弹簧7下端与进油阀芯8配合、上端与进油阀弹簧上座6连接，进油阀弹簧上座6与出油阀紧座1的下部粗孔连接，进油阀座9包括相连接的上部粗圆柱、下部细圆柱，即采用阶梯式圆柱结构，阶梯式圆柱结构的上部粗圆柱与柱塞套10密封连接，下部细圆柱与柱塞套10内孔形成空腔，进油通道18与空腔连通。由于进油阀座9 采用阶梯式圆柱结构，因此柱塞套内孔安装进油阀座9处无需加工大空刀，增加了柱塞套强度。

所述径向密封部件自上而下依次包括双向密封骨架油封14、油封挡圈 15、钢丝挡圈16。所述双向密封骨架油封以一定的过盈量压配到柱塞套底部的孔内。油封挡圈及钢丝挡圈用来防止双向密封骨架油封脱落。

所述柱塞套10在中下部位置设有泵油单元载体高压供油泵相配合的柱塞套密封圈13。

回油通道是通过回油油道19和右侧的倾斜油孔组成的；其中由于加工原因，回油堵头12和钢球11组成工艺堵塞封闭回油油道19的上部，使燃油经过右侧的倾斜油孔回到油箱。柱塞17与柱塞套10中孔有一定的间隙，当柱塞17上升时，柱塞上部会形成高压油腔，形成的高压油会通过上述的间隙泄露，泄露的大部分燃油会通过回油通道流回到油箱。

本实用新型的工作原理和过程说明：

1)进油过程：柱塞17下行，柱塞上部空间容积加大，产生负压，此时进油腔和高压腔产生了压力差，燃油通过进油道18及进油阀座上的4个径向油孔20，进入进油阀座的中心油腔21并打开进油阀芯8，最后通过进油阀座上的4个纵向油孔22进入柱塞上方的腔内；当柱塞17运行到下止点时，柱塞上方腔与进油通道内燃油的压差逐渐消失，进油阀芯8在进油阀弹簧7的作用下落座关闭，进油结束。

2)供油过程：柱塞17上行过程中，柱塞上方腔内燃油的压力不断提高，进油阀芯8在进油阀弹簧和高压燃油的共同作用下处于关闭状态，密封钢球4在共轨管内高压燃油的作用下也处于关闭状态，此时高压腔为一个密闭空间。随着柱塞17的不断上升，燃油压力进一步上升，直至钢球4 克服压力而打开，高压力燃油流向共轨管。柱塞运行到上止点时，高压腔里的燃油压力不再上升，密封钢球4在出油阀弹簧3和共轨管里高压燃油共同作用下落座，供油结束。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于高压力共轨系统的泵油单元，包括柱塞套、低压进油部件、高压出油部件，低压进油部件、高压出油部件设于柱塞套上部空间，低压进油部件、高压出油部件分别与柱塞套连接，低压进油部件与高压出油部件相配合，低压进油部件、高压出油部件为整个泵油单元的关键零部件，柱塞套中孔内有可以往复运动的柱塞，其特征是，柱塞与柱塞套中孔密封配合，柱塞套下部孔内设有径向密封机构，柱塞套下部孔通过径向密封机构与柱塞密封配合，柱塞套上设有进油通道和回油通道，进油通道与低压进油部件连通，回油通道与柱塞套中孔位置连通，柱塞套中孔上设有直径大于内孔的环形腔，回油通道内部与环形腔连通、外部与高压供油泵的回油接口连通，来自输油泵的燃油通过进油通道进入泵油单元的高压腔。

2.如权利要求1所述的一种用于高压力共轨系统的泵油单元，其特征是，所述进油通道和回油通道设置在柱塞套的同一个安装平面上。

3.如权利要求1所述的一种用于高压力共轨系统的泵油单元，其特征是，所述低压进油部件自下而上依次包括进油阀座、进油阀芯、进油阀弹簧、进油阀弹簧上座，进油阀座与柱塞套上部空间的底部连接，进油阀芯与进油阀座配合，进油阀弹簧下端与进油阀芯配合、上端与进油阀弹簧上座连接，进油阀弹簧上座与出油阀紧座的下部粗孔连接，进油阀座包括相连接的上部粗圆柱、下部细圆柱，上部粗圆柱与柱塞套密封连接，下部细圆柱与柱塞套内孔形成空腔，进油通道与空腔连通。

4.如权利要求1所述的一种用于高压力共轨系统的泵油单元，其特征是，所述高压出油部件自下而上依次包括出油阀紧座、密封钢球、出油阀弹簧、出油阀弹簧上座，出油阀紧座与柱塞套通过螺纹配合连接，出油阀紧座设有轴向通孔，轴向通孔包括相连通的中间细孔、上部粗孔、下部粗孔，其中密封钢球设于上部粗孔的下端、与出油阀紧座上部粗孔的锥面配合，出油阀弹簧下端与密封钢球配合、上端与出油阀弹簧上座配合，出油阀弹簧上座与上部粗孔连接，出油阀紧座外圆的槽内设有与柱塞套上部配合的O型密封圈，密封钢球安装在出油阀紧座上部粗孔的锥面上。

5.如权利要求4所述的一种用于高压力共轨系统的泵油单元，其特征是，所述出油阀弹簧采用上端为直弹簧、下端为锥弹簧的结构，锥弹簧与密封钢球配合。

6.如权利要求3所述的一种用于高压力共轨系统的泵油单元，其特征是，所述进油阀座上设有多个径向油孔，进油阀座轴向中心设有中心油腔，多个径向油孔内侧与中心油腔的下部连通，径向油孔外侧与进油道配合，中心油腔上部开口与进油阀芯下部配合，中心油腔为盲孔；

所述进油阀座在油腔周围设有多个贯通进油阀座上端面、下端面的轴向油孔，轴向油孔与径向油孔、中心油腔不直接贯通，轴向油孔的上开口与出油阀紧座下部开口配合，轴向油孔的下开口与柱塞套中孔连通。

7.如权利要求1所述的一种用于高压力共轨系统的泵油单元，其特征是，所述径向密封部件自上而下依次包括双向密封骨架油封、油封挡圈、钢丝挡圈。

8.如权利要求1所述的一种用于高压力共轨系统的泵油单元，其特征是，所述柱塞套在中下部位置设有与泵油单元载体高压供油泵相配合的柱塞套密封圈。

9.如权利要求1所述的一种用于高压力共轨系统的泵油单元，其特征是，回油通道包括相互连通的回油油道和右侧的倾斜油孔，回油堵头和钢球组成工艺堵塞封闭回油油道的上部，高压泄露的燃油经过右侧的倾斜油孔回到油箱。

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