CN218235448U - 一种柱塞部件及高压油泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种柱塞部件及高压油泵，柱塞部件包括：柱塞组件，包括柱塞套、柱塞、柱塞弹簧，柱塞与柱塞弹簧座为通过冷挤成型的一体式结构，柱塞弹簧的两端分别抵住柱塞套和柱塞，柱塞套为等壁厚及中间对称结构设计；进油阀组件，进油阀组件的输出端与柱塞组件的第一输入端密封连接，包括进油阀座、进油阀、进油阀弹簧、进油阀弹簧座，进油阀座和进油阀密封连接，进油阀弹簧的两端抵住进油阀和进油阀弹簧座，其中进油阀座、进油阀、进油阀弹簧、进油阀弹簧座均采用回转体结构，进油阀座与柱塞套之间密封；出油阀组件，出油阀组件的输入端与柱塞组件的输出端密封连接；电磁阀组件，电磁阀组件的输出端与柱塞组件的第二输入端连接。

Description

一种柱塞部件及高压油泵

技术领域

本申请涉及高压油泵技术领域，尤其涉及一种柱塞部件及高压油泵。

背景技术

开发高效、环保、节能的非道路用柴油机已经成为行业的主要发展方向，为迎合这一发展，电控燃油喷射技术被广泛采用。由于非道路市场竞争激烈，性能优，价格低廉，也成为了产品竞争力的衡量指标之一。另外，随着“节能环保”越来越成为了广泛关注的话题，轻量化也广泛应用到汽车领域，在提高操控性的同时还能有出色的节油表现。油耗主要取决于发动机的排量和车的总质量，在保持汽车整体品质、性能和造价不变甚至优化的前提下，降低产品自身重量也就成为了产品竞争力的衡量指标之一。

柴油发动机共轨系统中的高压油泵是燃油喷射系统的核心零部件，其供油核心部件柱塞部件在一定程度上决定了高压油泵的外观尺寸和综合性能。

在已知的高压油泵中，都会独立的柱塞部件和独立的进油计量控制单元，且柱塞部件中的进油阀和出油阀多以一体式并列排布或叠加式堆叠排布为主，往往布置下来柱塞部件和总成的体积会很大，油泵整体的刚性也相对偏低，另外柱塞部件需要承受高压，多采用锻造工艺加工，体积过大，也会存在材料浪费的问题，从而导致制造成本偏高。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本申请实施例的目的是提供一种柱塞部件及高压油泵，通用性高、结构紧凑、制造成本低廉、可以实行精确控制的柱塞部件，以达到轻量化目标的同时保证产品性能更具优势，从而保证高压油泵的性能的同时缩小整体的安装空间，使得高压油泵可以覆盖更大功率，获得更广泛的应用。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种柱塞部件，包括：

柱塞组件，所述柱塞组件包括柱塞套、柱塞、柱塞弹簧和柱塞弹簧座，所述柱塞与所述柱塞弹簧座为通过冷挤成型的一体式结构，所述柱塞弹簧的两端分别抵住所述柱塞套和所述弹簧，所述柱塞套为等壁厚及中间对称结构设计；

进油阀组件，所述进油阀组件的输出端与所述柱塞组件的第一输入端密封连接，所述进油阀组件包括进油阀座、进油阀、进油阀弹簧、进油阀弹簧座，所述进油阀座和所述进油阀密封连接，所述进油阀弹簧的两端分别抵住所述进油阀和所述进油阀弹簧座，其中所述进油阀座、进油阀、进油阀弹簧、进油阀弹簧座均采用回转体结构，所述进油阀座与所述柱塞套之间密封；

出油阀组件，所述出油阀组件的输入端与所述柱塞组件的输出端密封连接；

电磁阀组件，所述电磁阀组件的输出端与所述柱塞组件的第二输入端相连接。

进一步地，所述进油阀座上还设置有密封圈安装槽，所述进油阀座与所述柱塞套之间通过密封圈密封，所述密封圈安装在所述密封圈安装槽中。

进一步地，所述出油阀组件设置在所述柱塞组件的出油安装孔中，通过端面压紧密封。

进一步地，所述柱塞套由分模线垂直于轴线方向的锻造方式制成。

进一步地，所述进油阀座上有第一密封座面，所述进油阀上有第二密封座面，所述进油阀通过所述第一密封座面与所述第二密封座面相配合而套装在所述进油阀座上的进油阀安装孔中。

进一步地，所述第一密封座面与第二密封座面之间采用两种不同角度锥面贴合形成的密封线的形式进行密封。

进一步地，所述进油阀弹簧座与所述进油阀之间通过压装方式固定。

进一步地，所述的出油阀组件包括出油阀座、密封钢球、出油阀弹簧、出油阀弹簧座和卡环，所述密封钢球、出油阀弹簧、出油阀弹簧座依次放在所述出油阀座内，通过所述卡环固定。

进一步地，所述电磁阀组件为开关阀。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种高压油泵，包括第一方面所述的柱塞部件。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本申请通过合理排布零件的空间布局，将无效死容积控制到最优，零件部件体积控制在最小，采用一体式单元结构封装部件，便于快速安装；采用回转、对称分布的结构和特定的锻造、冷挤工艺，减少零部件原材料的浪费，保证产品强度和使用寿命的同时减小产品体积，降低成本；采用独立的单元部件设计理念，达到一体化快速装配的目的，降低生产成本，提升生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种柱塞部件的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种柱塞部件的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的第一密封座面和第二密封座面的示意图。

图中：1、柱塞组件；2、进油阀组件；3、出油阀组件；4、电磁阀组件；11、柱塞套； 12、柱塞；13、柱塞弹簧；21、进油阀座；22、进油阀；23、进油阀弹簧；24、进油阀弹簧座；25、密封圈；31、出油阀座；32、密封钢球；33、出油阀弹簧；34、出油阀弹簧座；35、卡环；101、容积腔；102、第一密封座面；103、第二密封座面；104、限位环；105、通电部位；106、阀杆。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是根据一示例性实施例示出的一种柱塞部件的结构示意图，如图1所示，该柱塞部件可以包括柱塞组件1、进油阀组件2、出油阀组件3及电磁阀组件4，所述柱塞组件1包括柱塞套11、柱塞12、柱塞弹簧13和柱塞弹簧13座，所述柱塞12与所述柱塞弹簧13座为通过冷挤成型的一体式结构，所述柱塞弹簧13的两端分别抵住所述柱塞套11和所述柱塞12，所述柱塞套11为等壁厚及中间对称结构设计；所述进油阀组件2的输出端与所述柱塞组件1的第一输入端密封连接，所述进油阀组件2包括进油阀座21、进油阀22、进油阀弹簧23、进油阀弹簧座24，所述进油阀座21和所述进油阀22密封连接，所述进油阀弹簧23的两端分别抵住所述进油阀22和所述进油阀弹簧座24，其中所述进油阀座21、进油阀22、进油阀弹簧23、进油阀弹簧座24均采用回转体结构，所述进油阀座21与所述柱塞套11之间密封；所述出油阀组件3的输入端与所述柱塞组件1的输出端密封连接；所述电磁阀组件4的输出端与所述柱塞组件1的第二输入端相连接。

由上述实施例可知，本申请通过合理排布零件的空间布局，将无效死容积控制到最优，零件部件体积控制在最小，采用一体式单元结构封装部件，便于快速安装；采用回转、对称分布的结构和特定的锻造、冷挤工艺，减少零部件原材料的浪费，保证产品强度和使用寿命的同时减小产品体积，降低成本；采用独立的单元部件设计理念，达到一体化快速装配的目的，降低生产成本，提升生产效率。

具体地，通过合理排布柱塞组件1、进油阀组件2和出油阀组件3之间燃油通道，体积空间相互之间相互填补，将无效死容积腔101控制到最优，确保产品性能，部件之间通过小环带平面压紧密封的方式，减少过渡密封件的使用，降低泄露风险，使密封更加可靠性。

与同类产品柱塞12与弹簧座分体设计不同，所述的柱塞12采用一体式结构，采用冷挤成型的方式将柱塞12与弹簧座结合为一体，减少了装配件的数量，同时减少材料的浪费；所述的柱塞弹簧13一端抵靠在柱塞套11上，一端抵靠在柱塞12上；通过控制柱塞套11与柱塞12之间的有效配合长度，保证柱塞12偶件体积最小的同时保证零件间的密封性，在降本的同时保证产品的密封性。

具体地，所述进油阀座21上还设置有密封圈25安装槽，所述进油阀座21与所述柱塞套 11之间通过密封圈25密封，所述密封圈25安装在所述密封圈25安装槽中，避免安装和拆卸过程中掉落，方便装卸。

在具体实施中，进油阀组件2的所有结构均采用回转结构设计，便于加工，避免安装定向的问题，便于安装。

具体地，所述出油阀组件3设置在所述柱塞组件1的出油安装孔中，通过端面压紧密封。

具体地，所述柱塞套11由分模线垂直于轴线方向的锻造方式制成，最大限度的减少材料的浪费，减小零件体积。

具体地，如图3所示，所述进油阀座21上有第一密封座面102，所述进油阀22上有第二密封座面103，所述进油阀22通过所述第一密封座面102与所述第二密封座面103相配合而套装在所述进油阀座21上的进油阀22安装孔中。

具体地，所述第一密封座面102与第二密封座面103之间采用两种不同角度锥面贴合形成的密封线的形式进行密封，与其他的密封形式相比可以做到密封面之间无间隙，能够完全切断油路，对燃油中杂质污染不敏感，配合零件回转加工，结构简单制造容易，工艺方面易于保证，密封部位燃油方向突变小，流场分布均匀，密封更可靠，提升产品使用寿命。

所述进油阀组件2还设计有限位功能，通过控制进油阀弹簧座24的压装位置，限制进油阀22与进油阀座21之间的流通面积，从而有效提升燃油供给的精准性，减小轨压波动，提升产品性能。

具体地，所述进油阀弹簧座24与所述进油阀22之间通过压装方式固定。

在具体实施中，进油阀座21第一密封座面102一侧套装在进油阀22安装孔中，进油阀弹簧23、进油阀弹簧座24从与之相反的另一侧依次套装在进油阀22上，进油阀弹簧23一端抵靠进油阀座21，另一端抵靠进油阀弹簧座24，进油阀弹簧座24与进油阀22之间通过压装方式固定，保证进油阀组件2作为独立的单元部件存在，从而达到一体化快速装配的目的。

具体地，所述的出油阀组件3包括出油阀座31、密封钢球32、出油阀弹簧33、出油阀弹簧座34和卡环35，所述密封钢球32、出油阀弹簧33、出油阀弹簧座34依次放在所述出油阀座31内，通过所述卡环35固定。所述的出油阀组件3采用球阀结构，此处结构流体阻力小，结构简单，体积小，重量轻，维修更换方便；所述出油阀座31设有出油阀放置腔，密封钢球32、出油阀弹簧33、出油阀弹簧座34依次放入，通过卡环35固定，形成独立的单元部件，从而达到一体化快速装配的目的，降低生产成本，出油阀座31、出油阀弹簧座34均采用回转体结构，在加工工艺方面易于保证。

具体地，所述电磁阀组件4为开关阀，通电部位105可以任意旋转角度，能适应多种工况与电控元件连接。未通电时，电磁阀组件4与进油阀组件2接触，进油阀组件2燃油通道打开；通电时，电磁阀组件4与进油阀组件2脱开，进油阀组件2燃油通道关闭。其上设置的通电结构可以按客户要求延圆周方向任意调整角度，方便布置安装，且与同类产品上应用的进油计量阀不同，零件少，结构紧凑，安装更加灵活，控制上通过精确控制加点时间和零件的位置，实现有效提升燃油供给的精确性，减小轨压波动，提升产品性能，满足排放要求；且开关阀技术成熟，有利于成本的降低。

本申请实施例提供的一种柱塞部件的工作原理/工作过程包括：

进油阶段，柱塞12从行程的上止点下行，阀杆106受到电磁阀组件4的驱动，下行将进油阀22顶开，直到与进油阀弹簧23力相平衡。如图2所示油路，柴油从柱塞套11进有孔中进入，再通过进油阀座21的进油孔中进入到上方缓冲环带中，再通过进油阀22与进油阀座21的间隙到达第一密封座面102和第二密封座面103，此时进油阀22处于开启状态，柴油随后进入到柱塞组件1所形成的容积腔101中，直至柱塞12运行至下止点，此时电磁阀组件4停止驱动阀杆106，进油阀22随着进油阀弹簧23的弹簧力作用关闭，进油阶段完成；供油阶段，进油阀22此时由于进油阀弹簧23的弹簧力的作用已经处于关闭状态，而密封钢球32 因出油阀弹簧33及轨压的作用亦处于关闭状态，随着柱塞12上行，容积腔101内的压力逐渐变大，当容积腔101的压力被压缩到高于密封钢球32后背压和出油阀弹簧33力的合力时，密封钢球32被推开，压油区域开始向轨管内提供高压油，直到柱塞12运行到上止点后，供油行程结束，完成一次进油和供油循环。

进一步地，当不需要向轨管供油时，阀杆106将不会把进油阀22顶开，此时即便柱塞 12处于下行过程中，进油阀22也不会开启，即进油阀弹簧23力大于压油区域的背压，第一密封座面102及第二密封座面103将不允许柴油通过。从而在进油阶段没有柴油进入压油区域，当柱塞12上行时，压油区域的压力不足以顶开密封钢球32，在此次供油循环中，高压油泵便不会有柴油输送到轨管中。

进一步地，如果需要向轨管供非满效率的柴油时，可以根据电磁阀组件4流量曲线使阀杆106在指定时间没将进油阀22顶开，使高压油泵每循环的供油量达到计划要求。

本申请实施例还提供一种高压油泵，包括上述的一种柱塞12部件，该柱塞12部件装在高压油泵的安装孔中，通过螺栓固定。高压油泵工作时，驱动装置带动柱塞12部件往复运动，柱塞12下行，电磁阀组件4断电，电磁阀组件4的阀杆106推动进油阀22开启，燃油进入，柱塞组件1、进油阀组件2和出油阀组件3之间形成的容积腔101，此时出油阀组件3处于关闭状态，柱塞12上行，电磁阀组件4通电，电磁阀组件4的阀杆106与进油阀22脱离，进油受进油阀弹簧23力作用关闭，柱塞组件1、进油阀组件2和出油阀组件3之间形成的容积腔101压力增高，此时出油阀组件3开启，燃油经出油阀组件3流程，完成一个工作循环。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种柱塞部件，其特征在于，包括：

柱塞组件，所述柱塞组件包括柱塞套、柱塞、柱塞弹簧和柱塞弹簧座，所述柱塞与所述柱塞弹簧座为通过冷挤成型的一体式结构，所述柱塞弹簧的两端分别抵住所述柱塞套和所述弹簧，所述柱塞套为等壁厚及中间对称结构设计；

进油阀组件，所述进油阀组件的输出端与所述柱塞组件的第一输入端密封连接，所述进油阀组件包括进油阀座、进油阀、进油阀弹簧、进油阀弹簧座，所述进油阀座和所述进油阀密封连接，所述进油阀弹簧的两端分别抵住所述进油阀和所述进油阀弹簧座，其中所述进油阀座、进油阀、进油阀弹簧、进油阀弹簧座均采用回转体结构，所述进油阀座与所述柱塞套之间密封；

出油阀组件，所述出油阀组件的输入端与所述柱塞组件的输出端密封连接；

电磁阀组件，所述电磁阀组件的输出端与所述柱塞组件的第二输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的柱塞部件，其特征在于，所述进油阀座上还设置有密封圈安装槽，所述进油阀座与所述柱塞套之间通过密封圈密封，所述密封圈安装在所述密封圈安装槽中。

3.根据权利要求1所述的柱塞部件，其特征在于，所述出油阀组件设置在所述柱塞组件的出油安装孔中，通过端面压紧密封。

4.根据权利要求1所述的柱塞部件，其特征在于，所述柱塞套由分模线垂直于轴线方向的锻造方式制成。

5.根据权利要求1所述的柱塞部件，其特征在于，所述进油阀座上有第一密封座面，所述进油阀上有第二密封座面，所述进油阀通过所述第一密封座面与所述第二密封座面相配合而套装在所述进油阀座上的进油阀安装孔中。

6.根据权利要求5所述的柱塞部件，其特征在于，所述第一密封座面与第二密封座面之间采用两种不同角度锥面贴合形成的密封线的形式进行密封。

7.根据权利要求1所述的柱塞部件，其特征在于，所述进油阀弹簧座与所述进油阀之间通过压装方式固定。

8.根据权利要求1所述的柱塞部件，其特征在于，所述的出油阀组件包括出油阀座、密封钢球、出油阀弹簧、出油阀弹簧座和卡环，所述密封钢球、出油阀弹簧、出油阀弹簧座依次放在所述出油阀座内，通过所述卡环固定。

9.根据权利要求1所述的柱塞部件，其特征在于，所述电磁阀组件为开关阀。

10.一种高压油泵，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的柱塞部件。

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