CN218151208U - 一种机械式甲醇喷油泵 - Google Patents

Abstract

本专利涉及内燃机技术领域，具体是一种机械式甲醇喷油泵，包括导向活塞组件、喷油泵体、柱塞弹簧、齿圈、齿条、柱塞偶件、压板、等压出油阀组件、单向控制锥阀和单向控制锥阀复位弹簧，导向活塞组件安装在喷油泵体底部，柱塞偶件安装在喷油泵体中部，且柱塞弹簧套设在柱塞偶件外侧，等压出油阀组件安装在柱塞偶件顶部，压板用于固定柱塞偶件和等压出油阀组件，柱塞偶件顶部设有单向控制锥阀压力腔，单向控制锥阀和单向控制锥阀复位弹簧安装在单向控制锥阀压力腔内，甲醇经由间隙泄漏，大部分流回低压腔，少部分随着滑油回油被带走，既实现了润滑，又能密封阻止甲醇间隙泄漏。

Description

一种机械式甲醇喷油泵

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，具体是一种机械式甲醇喷油泵。

背景技术

目前，随着国家提出“碳达峰，碳中和”的目标，清洁能源将逐渐走向能源市场，并有望成为主力能源。其中甲醇作为低我碳清洁能源之一，将成为实现碳达峰，碳中和的关键替代能源之一。

现如今，针对甲醇燃料专用的喷油泵结构很少，尤其是机械式喷油泵，而且大多数现有甲醇泵结构，并没有考虑甲醇有毒、易爆等性质，没有针对甲醇逸散可能带来的危害设置专门的结构进行处理。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种机械式甲醇喷油泵，以解决背景技术中提出的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：一种机械式甲醇喷油泵，包括导向活塞组件、喷油泵体、柱塞弹簧、齿圈、齿条、柱塞偶件、压板、等压出油阀组件、单向控制锥阀和单向控制锥阀复位弹簧，所述导向活塞组件安装在喷油泵体底部，所述柱塞偶件安装在喷油泵体中部，且所述柱塞弹簧套设在柱塞偶件外侧，所述等压出油阀组件安装在柱塞偶件顶部，所述压板用于固定柱塞偶件和等压出油阀组件，所述柱塞偶件顶部设有单向控制锥阀压力腔，所述单向控制锥阀和单向控制锥阀复位弹簧安装在单向控制锥阀压力腔内；

所述等压出油阀组件包括等压出油阀座、出油阀弹簧、泄漏接头、出油阀、减压阀、减压阀弹簧和单向控制阀组件，所述等压出油阀座中部设有出油阀压力腔，所述出油阀弹簧、出油阀、减压阀和减压阀弹簧从上至下依次安装在出油阀压力腔内；所述柱塞偶件内部设有柱塞压力腔，所述柱塞压力腔上部设有柱塞腔出油口，所述减压阀与柱塞腔出油口连接；所述出油阀压力腔上部设有高压甲醇出口，所述等压出油阀座顶面设有油管泄漏接通环槽，所述等压出油阀座底面设有高压密封面泄漏接通环槽，所述油管泄漏接通环槽与高压密封面泄漏接通环槽之间连通有甲醇泄漏油道，所述泄漏接头与甲醇泄漏油道连通；所述等压出油阀座侧边设有连接腔，所述连接腔与出油阀压力腔之间连通有控制油孔，所述单向阀控制组件安装在连接腔内，所述连接腔下部设有与单向控制锥阀压力腔连通的连接孔道，所述单向控制锥阀压力腔下部设有与柱塞压力腔连通的贯通孔道。

进一步，所述单向控制阀组件包括阀芯升程控制座、阀芯、阀芯复位弹簧、阀芯锥面密封座和单向控制阀座，所述阀芯升程控制座为中空结构，所述阀芯升程控制座与单向控制阀座固定连接，所述阀芯、阀芯复位弹簧和阀芯锥面密封座均安装在阀芯升程控制座内部，且所述阀芯锥面密封座抵靠在阀芯与单向控制阀座之间，所述阀芯锥面密封座中部为弹簧安装腔，所述阀芯复位弹簧安装在弹簧安装腔内，所述阀芯锥面密封底座外侧设有环形接通槽，所述阀芯升程控制座上设有若干与环形接通槽位置对应的连接通孔，所述阀芯端面设有若干直槽。

进一步，柱塞偶件包括柱塞套和柱塞，所述柱塞安装在柱塞套内，所述柱塞套上设置有进回油孔、滑油进油孔道、滑油回油孔道和甲醇间隙泄漏回油孔道，且所述柱塞套内侧从上至下设有甲醇间隙泄漏收集环槽、滑油回油环槽和滑油进油环槽，所述甲醇间隙泄漏收集环槽与甲醇间隙泄漏回油孔道接通，用于收集从柱塞头部间隙泄漏的甲醇，所述滑油进油环槽与滑油进油孔道接通，用于提供润滑油，所述滑油回油环槽与滑油回油孔道接通，用于回流滑油和带走间隙泄漏的甲醇。

进一步，所述导向活塞组件包括导向活塞、滚轮、滚轮衬套、滚轮销和定位销，所述导向活塞与滚轮销上分别设置有润滑油道且互相接通，所述滚轮销外圆上设置有润滑油腔与润滑油道接通，所述滚轮衬套上设有润滑油通孔，所述润滑油通孔与润滑油腔连通，所述滚轮衬套安装在滚轮上。

进一步，所述阀芯升程控制座与等压出油阀座的接触面为阀芯密封面，所述阀芯密封面采用锥面密封。

进一步，所述阀芯锥面密封座与阀芯升程控制座采用过盈装配，所述单向控制阀座端部设有螺纹孔，所述阀芯升程控制座端部设有螺纹，所述阀芯升程控制座螺纹连接在螺纹孔内。

本方案的工作原理及效果：当喷油泵工作供油之前，此时柱塞压力腔、柱塞腔出油口、贯通孔道、单向控制锥阀压力腔处于低压状态，出油阀在出油阀弹簧的作用下落座与柱塞套接触密封，单向控制锥阀在单向控制锥阀复位弹簧的作用下落座与等压出油阀座密封面接触密封，使得柱塞压力腔与连接孔道隔开，未接通；出油阀压力腔此时也处于低压状态，单向控制阀组件处于开启状态：阀芯在阀芯复位弹簧的作用下，打开了阀芯密封面并与阀芯升程控制座接触，通过阀芯端面的四道直槽，接通单向控制阀进油口、阀芯压力腔、弹簧安装腔，并通过阀芯锥面密封座上的环形接通槽与阀芯升程控制座上的若干连接通孔，与连接腔、连接孔道接通。

当喷油泵工作供油时，柱塞上行运动，压缩柱塞压力腔容积，使内部压力升高，此时高压甲醇流入贯通孔道、单向控制锥阀压力腔，作用到单向控制锥阀上，使锥阀在液压力和弹簧力的作用下，更可靠的密封，将贯通孔道与连接孔道隔开；随着压力升高到足以开启出油阀时，此时出油阀打开，使高压甲醇流入出油阀压力腔，此时高压甲醇通过单向控制阀控制油孔流入单向控制阀进油口与阀芯压力腔，作用到阀芯大端面，此时阀芯受力F＝P×S-F_弹，阀芯落座，关闭阀芯密封面，将密封面两边的压力腔分隔开，高压甲醇经由高压甲醇出口向甲醇喷射装置供应甲醇。

当发动机停机，喷油泵停止供油时，此时柱塞压力腔、出油阀压力腔内的高压甲醇的压力会随着喷油泵停止工作，逐渐降低，最终降至常压，此时对喷油泵内部滞留甲醇进行吹扫；当吹扫气体从高压甲醇出口引入进行吹扫，此时吹扫气体进入出油阀压力腔，并通过单向控制阀控制油孔进入单向控制阀组件，经过单向控制阀进油口，进入阀芯压力腔，吹扫气体的压力可采用工业压缩空气，压力约为0.6MPa左右，小于单向控制阀组件的阀芯关闭压力，此时吹扫气体经由阀芯端面的四道直槽，经过阀芯密封面，进入弹簧安装腔、环形接通槽、连接通孔，并进一步流入连接腔与连接孔道，作用到单向控制锥阀上，此时单向控制锥阀受力F＝P×S-F_弹，并在吹扫气体的作用下，逐渐打开单向控制锥阀，使得吹扫气体可以顺利进入贯通孔道，并对柱塞压力腔和低压腔进行吹扫，吹扫气体及滞留甲醇将从进回油口流出，并通过三通阀转换进行集中收集处理。

柱塞偶件润滑油经由喷油泵体上的油道，流入滑油进油孔道，并流入滑油进油环槽，在柱塞往复直线运动的过程中，将滑油带入滑油回油环槽，并经过滑油回油孔道流出，并经喷油泵体上的油道流回滑油回油管路，另一方面，柱塞运动过程中，甲醇经由间隙泄漏，大部分进入甲醇间隙泄漏收集环槽，并经由甲醇间隙泄漏回油孔道流回低压腔，少部分继续沿间隙泄漏，并进入滑油回油环槽，随着滑油回油被带走，既实现了润滑，又能密封阻止甲醇间隙泄漏。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中导向活塞组件的具体结构示意图；

图3为本实用新型实施例中柱塞偶件的具体结构示意图；

图4为本实用新型实施例中等压出油阀组件的具体结构示意图；

图5为本实用新型实施例中单向控制阀组件的具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

说明书附图中的附图标记包括：导向活塞组件1、喷油泵体2、柱塞弹簧3、齿圈4、齿条5、柱塞偶件6、压板7、等压出油阀组件8、单向控制阀组件9、单向控制锥阀10、单向控制锥阀复位弹簧11、导向活塞101、滚轮102、滚轮衬套103、滚轮销104、定位销105、润滑油道106、润滑油腔107、润滑油通孔108、柱塞套601、柱塞602、滑油进油孔道603、滑油回油孔道604、滑油进油环槽605、滑油回油环槽606、甲醇间隙泄漏收集环槽607、甲醇间隙泄漏回油孔道608、等压出油阀座800、出油阀弹簧801、泄漏接头802、出油阀803、减压阀804、减压阀弹簧805、油管泄漏接通环槽806、甲醇泄漏油道807、高压甲醇出口808、出油阀压力腔809、单向控制阀控制油孔810、连接腔811、连接孔道812、单向控制锥阀压力腔813、贯通孔道814、柱塞腔出油口815、柱塞压力腔816、高压密封面泄漏接通环槽817、阀芯升程控制座900、阀芯901、阀芯复位弹簧902、阀芯锥面密封座903、单向控制阀座904、单向控制阀进油口905、阀芯压力腔906、阀芯密封面907、连接通孔908、环形接通槽909、弹簧安装腔910。

实施例

基本如附图1所示：一种机械式甲醇喷油泵，包括导向活塞组件1、喷油泵体2、柱塞弹簧3、齿圈4、齿条5、柱塞偶件6、压板7、等压出油阀组件8、单向控制锥阀10和单向控制锥阀复位弹簧11，导向活塞组件1安装在喷油泵体2底部，柱塞偶件6安装在喷油泵体2中部，且柱塞弹簧3套设在柱塞偶件6外侧，等压出油阀组件8安装在柱塞偶件6顶部，压板7用于固定柱塞偶件6和等压出油阀组件8，柱塞偶件6顶部设有单向控制锥阀压力腔813，单向控制锥阀10和单向控制锥阀复位弹簧11安装在单向控制锥阀压力腔813内；

柱塞偶件6包括柱塞套601和柱塞602，柱塞602安装在柱塞套601内，齿圈3安装在柱塞套601尾部与喷油泵体2之间，且喷油泵体2侧边设有供齿圈4与齿条5啮合的啮合槽，柱塞套601上设置有进回油孔、滑油进油孔道603、滑油回油孔道604和甲醇间隙泄漏回油孔道608，且柱塞套601内侧从上至下设有甲醇间隙泄漏收集环槽607、滑油回油环槽606和滑油进油环槽605，甲醇间隙泄漏收集环槽607与甲醇间隙泄漏回油孔道608接通，用于收集从柱塞602头部间隙泄漏的甲醇，滑油进油环槽605与滑油进油孔道603接通，用于提供润滑油，滑油回油环槽606与滑油回油孔道604接通，用于回流滑油和带走间隙泄漏的甲醇。

导向活塞组件1包括导向活塞101、滚轮102、滚轮衬套103、滚轮销104和定位销105，导向活塞101与滚轮销104上分别设置有润滑油道106且互相接通，滚轮销104外圆上设置有润滑油腔107与润滑油道106接通，滚轮衬套103上设有润滑油通孔108，润滑油通孔108与润滑油腔107连通，滚轮衬套103安装在滚轮102上。

等压出油阀组件8包括等压出油阀座800、出油阀弹簧801、泄漏接头802、出油阀803、减压阀804、减压阀弹簧805和单向控制阀组件9，等压出油阀座800中部设有出油阀压力腔809，出油阀弹簧801、出油阀803、减压阀804和减压阀弹簧805从上至下依次安装在出油阀压力腔809内；柱塞偶件6内部设有柱塞压力腔816，柱塞压力腔816上部设有柱塞腔出油口815，减压阀804与柱塞腔出油口815连接；出油阀压力腔809上部设有高压甲醇出口808，等压出油阀座800顶面设有油管泄漏接通环槽806，等压出油阀座800底面设有高压密封面泄漏接通环槽817，油管泄漏接通环槽806与高压密封面泄漏接通环槽817之间连通有甲醇泄漏油道807，泄漏接头802与甲醇泄漏油道807连通；等压出油阀座800侧边设有连接腔811，连接腔811与出油阀压力腔809之间连通有控制油孔，单向阀控制组件安装在连接腔811内，连接腔811下部设有与单向控制锥阀压力腔813连通的连接孔道812，单向控制锥阀压力腔813下部设有与柱塞压力腔816连通的贯通孔道814。

单向控制阀组件9包括阀芯升程控制座900、阀芯901、阀芯复位弹簧902、阀芯锥面密封座903和单向控制阀座904，阀芯升程控制座900为中空结构，阀芯升程控制座900与单向控制阀座904固定连接，阀芯901、阀芯复位弹簧902和阀芯锥面密封座903均安装在阀芯升程控制座900内部，且阀芯锥面密封座903抵靠在阀芯901与单向控制阀座904之间，阀芯锥面密封座903中部为弹簧安装腔910，阀芯复位弹簧902安装在弹簧安装腔910内，阀芯901锥面密封底座外侧设有环形接通槽909，阀芯升程控制座900上设有四个与环形接通槽909位置对应的连接通孔908，阀芯901端面设有四个直槽。阀芯升程控制座900与等压出油阀座800的接触面为阀芯密封面907，阀芯密封面907采用锥面密封。阀芯锥面密封座903与阀芯升程控制座900采用过盈装配，单向控制阀座904端部设有螺纹孔，阀芯升程控制座900端部设有螺纹，阀芯升程控制座900螺纹连接在螺纹孔内。

具体实施过程如下：当喷油泵工作供油之前，此时柱塞压力腔816、柱塞腔出油口815、贯通孔道814、单向控制锥阀压力腔813处于低压状态，出油阀803在出油阀弹簧801的作用下落座与柱塞套601接触密封，单向控制锥阀10在单向控制锥阀复位弹簧11的作用下落座与等压出油阀座800密封面接触密封，使得柱塞压力腔816与连接孔道812隔开，未接通；出油阀压力腔809此时也处于低压状态，单向控制阀组件9处于开启状态：阀芯901在阀芯复位弹簧902的作用下，打开了阀芯密封面907并与阀芯升程控制座900接触，通过阀芯901端面的四道直槽，接通单向控制阀进油口905、阀芯压力腔906、弹簧安装腔910，并通过阀芯锥面密封座903上的环形接通槽909与阀芯升程控制座900上的四个连接通孔908，与连接腔811、连接孔道812接通。

当喷油泵工作供油时，柱塞602上行运动，压缩柱塞压力腔816容积，使内部压力升高，此时高压甲醇流入贯通孔道814、单向控制锥阀压力腔813，作用到单向控制锥阀10上，使锥阀在液压力和弹簧力的作用下，更可靠的密封，将贯通孔道814与连接孔道812隔开；随着压力升高到足以开启出油阀803时，此时出油阀803打开，使高压甲醇流入出油阀压力腔809，此时高压甲醇通过单向控制阀控制油孔810流入单向控制阀进油口905与阀芯压力腔906，作用到阀芯901大端面，此时阀芯901受力F＝P×S-F_弹，阀芯901落座，关闭阀芯密封面907，将密封面两边的压力腔分隔开，高压甲醇经由高压甲醇出口808向甲醇喷射装置供应甲醇。

当发动机停机，喷油泵停止供油时，此时柱塞压力腔816、出油阀压力腔809内的高压甲醇的压力会随着喷油泵停止工作，逐渐降低，最终降至常压，此时对喷油泵内部滞留甲醇进行吹扫；当吹扫气体从高压甲醇出口808引入进行吹扫，此时吹扫气体进入出油阀压力腔809，并通过单向控制阀控制油孔810进入单向控制阀组件9，经过单向控制阀进油口905，进入阀芯压力腔906，吹扫气体的压力可采用工业压缩空气，压力约为0.6MPa左右，小于单向控制阀组件9的阀芯901关闭压力，此时吹扫气体经由阀芯901端面的四道直槽，经过阀芯密封面907，进入弹簧安装腔910、环形接通槽909、连接通孔908，并进一步流入连接腔811与连接孔道812，作用到单向控制锥阀10上，此时单向控制锥阀10受力F＝P×S-F_弹，并在吹扫气体的作用下，逐渐打开单向控制锥阀10，使得吹扫气体可以顺利进入贯通孔道814，并对柱塞压力腔816和低压腔进行吹扫，吹扫气体及滞留甲醇将从进回油口流出，并通过三通阀转换进行集中收集处理。

柱塞偶件6润滑油经由喷油泵体2上的油道，流入滑油进油孔道603，并流入滑油进油环槽605，在柱塞602往复直线运动的过程中，将滑油带入滑油回油环槽606，并经过滑油回油孔道604流出，并经喷油泵体2上的油道流回滑油回油管路，另一方面，柱塞602运动过程中，甲醇经由间隙泄漏，大部分进入甲醇间隙泄漏收集环槽607，并经由甲醇间隙泄漏回油孔道608流回低压腔，少部分继续沿间隙泄漏，并进入滑油回油环槽606，随着滑油回油被带走，既实现了润滑，又能密封阻止甲醇间隙泄漏。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种机械式甲醇喷油泵，其特征在于：包括导向活塞组件、喷油泵体、柱塞弹簧、齿圈、齿条、柱塞偶件、压板、等压出油阀组件、单向控制锥阀和单向控制锥阀复位弹簧，所述导向活塞组件安装在喷油泵体底部，所述柱塞偶件安装在喷油泵体中部，且所述柱塞弹簧套设在柱塞偶件外侧，所述等压出油阀组件安装在柱塞偶件顶部，所述压板用于固定柱塞偶件和等压出油阀组件，所述柱塞偶件顶部设有单向控制锥阀压力腔，所述单向控制锥阀和单向控制锥阀复位弹簧安装在单向控制锥阀压力腔内；

所述等压出油阀组件包括等压出油阀座、出油阀弹簧、泄漏接头、出油阀、减压阀、减压阀弹簧和单向控制阀组件，所述等压出油阀座中部设有出油阀压力腔，所述出油阀弹簧、出油阀、减压阀和减压阀弹簧从上至下依次安装在出油阀压力腔内；所述柱塞偶件内部设有柱塞压力腔，所述柱塞压力腔上部设有柱塞腔出油口，所述减压阀与柱塞腔出油口连接；所述出油阀压力腔上部设有高压甲醇出口，所述等压出油阀座顶面设有油管泄漏接通环槽，所述等压出油阀座底面设有高压密封面泄漏接通环槽，所述油管泄漏接通环槽与高压密封面泄漏接通环槽之间连通有甲醇泄漏油道，所述泄漏接头与甲醇泄漏油道连通；所述等压出油阀座侧边设有连接腔，所述连接腔与出油阀压力腔之间连通有控制油孔，所述单向控制阀组件安装在连接腔内，所述连接腔下部设有与单向控制锥阀压力腔连通的连接孔道，所述单向控制锥阀压力腔下部设有与柱塞压力腔连通的贯通孔道。

2.根据权利要求1所述的一种机械式甲醇喷油泵，其特征在于：所述单向控制阀组件包括阀芯升程控制座、阀芯、阀芯复位弹簧、阀芯锥面密封座和单向控制阀座，所述阀芯升程控制座为中空结构，所述阀芯升程控制座与单向控制阀座固定连接，所述阀芯、阀芯复位弹簧和阀芯锥面密封座均安装在阀芯升程控制座内部，且所述阀芯锥面密封座抵靠在阀芯与单向控制阀座之间，所述阀芯锥面密封座中部为弹簧安装腔，所述阀芯复位弹簧安装在弹簧安装腔内，所述阀芯锥面密封底座外侧设有环形接通槽，所述阀芯升程控制座上设有若干与环形接通槽位置对应的连接通孔，所述阀芯端面设有若干直槽。

3.根据权利要求1所述的一种机械式甲醇喷油泵，其特征在于：所述柱塞偶件包括柱塞套和柱塞，所述柱塞安装在柱塞套内，所述柱塞套上设置有进回油孔、滑油进油孔道、滑油回油孔道和甲醇间隙泄漏回油孔道，且所述柱塞套内侧从上至下设有甲醇间隙泄漏收集环槽、滑油回油环槽和滑油进油环槽，所述甲醇间隙泄漏收集环槽与甲醇间隙泄漏回油孔道接通，用于收集从柱塞头部间隙泄漏的甲醇，所述滑油进油环槽与滑油进油孔道接通，用于提供润滑油，所述滑油回油环槽与滑油回油孔道接通，用于回流滑油和带走间隙泄漏的甲醇。

4.根据权利要求1所述的一种机械式甲醇喷油泵，其特征在于：所述导向活塞组件包括导向活塞、滚轮、滚轮衬套、滚轮销和定位销，所述导向活塞与滚轮销上分别设置有润滑油道且互相接通，所述滚轮销外圆上设置有润滑油腔与润滑油道接通，所述滚轮衬套上设有润滑油通孔，所述润滑油通孔与润滑油腔连通，所述滚轮衬套安装在滚轮上。

5.根据权利要求2所述的一种机械式甲醇喷油泵，其特征在于：所述阀芯升程控制座与等压出油阀座的接触面为阀芯密封面，所述阀芯密封面采用锥面密封。

6.根据权利要求5所述的一种机械式甲醇喷油泵，其特征在于：所述阀芯锥面密封座与阀芯升程控制座采用过盈装配，所述单向控制阀座端部设有螺纹孔，所述阀芯升程控制座端部设有螺纹，所述阀芯升程控制座螺纹连接在螺纹孔内。

Images