RU2068111C1

RU2068111C1 - Plunger pair for high-pressure fuel pump

Info

Publication number: RU2068111C1
Application number: RU94023691A
Authority: RU
Inventors: Михаил Григорьевич Сандомирский; Василий Григорьевич Дьяченко
Original assignee: Михаил Григорьевич Сандомирский
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1994-06-22
Publication date: 1996-10-20

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: sealing collar of the fuel pump is a ring that goes into a bushing with the sharp edge at the place where it abuts against the plunger. The inner bottom of one of the caps under the sealing collar is conical and has a thickening in the direction to the plunger. A plate spring is interposed between the sealing collar and the other cap. The outer diameter of the plate spring is conjugated with the outer diameter of the collar. The collar is made, e.g. of a fluoroplastic. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания, снабженных топливными насосами для впрыска топлива, преимущественно маловязкого. The invention relates to the field of internal combustion engines equipped with fuel pumps for fuel injection, mainly low viscosity.

Известны топливные насосы для впрыска маловязкого топлива, в которых плунжерная пара уплотняется посредством уплотнительной резиновой манжеты, надеваемой на плунжер беспрецизионные насосы: Б.Н. Файнлейб. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Справочник. Ленинград "Машиностроение", 1974, с. 149-150. Known fuel pumps for the injection of low-viscosity fuel, in which the plunger pair is sealed by means of a rubber sealing cuff, put on precision plunger pumps: B.N. Financial Label. Fuel equipment of automotive diesel engines. Directory. Leningrad "Engineering", 1974, p. 149-150.

Недостатком известных насосов-аналогов является ограниченный срок службы, определяемый недолговечностью уплотнительных манжет, вызываемых нестабильностью физических свойств материала манжет и действия на них высоких давлений при впрыске топлива. В связи с износом манжет для сохранения герметичности плунжерной пары манжета должна обладать упругими свойствами, что необходимо для обеспечения ее постоянного контакта с поверхностью плунжера. A disadvantage of the known analog pumps is the limited service life, determined by the fragility of the sealing cuffs caused by the instability of the physical properties of the cuff material and the effect of high pressures on them during fuel injection. Due to the wear of the cuffs, in order to maintain the tightness of the plunger pair, the cuff must have elastic properties, which is necessary to ensure its constant contact with the surface of the plunger.

Из известных материалов практическое применение для изготовления уплотнительных манжет получила резина, которая, однако, не обладает достаточной прочностью и имеет свойство терять упругость при старении. Для снижения влияния этих отрицательных свойств уплотнительные манжеты из резины армируют, а в резину добавляют фторсодержащие компоненты. Это приводит к сложной технологии изготовления и удорожанию уплотнительных манжет. Of the known materials, rubber, which, however, does not have sufficient strength and tends to lose elasticity during aging, has received practical application for the manufacture of sealing cuffs. To reduce the effect of these negative properties, rubber sealing cuffs are reinforced, and fluorine-containing components are added to the rubber. This leads to sophisticated manufacturing techniques and the cost of sealing cuffs.

В качестве прототипа принята плунжерная пара топливного насоса высокого давления по а. с. N 237486, F 02 M 59/44, опубл. 1969. Плунжерная пара по прототипу с целью снижения давления топлива над манжетой и повышения ее надежности снабжена обоймой состоящей из обращенных друг к другу чашек с отверстиями для плунжера и образующей внутреннюю кольцевую аккумулирующую камеру заданного объема, одна чашка снабжена армированной манжетой, прижатой силами упругости к плунжеру, а другая чашка защитная втулка образует малый зазор относительно плунжера для дросселирования потока топлива, перетекающего в процессе хода нагнетания в аккумулирующую камеру. As a prototype, a plunger pair of a high pressure fuel pump according to a was adopted. from. N 237486, F 02 M 59/44, publ. 1969. The prototype plunger pair, in order to reduce the fuel pressure above the cuff and increase its reliability, is provided with a cage consisting of cups facing each other with holes for the plunger and forming an internal annular storage chamber of a given volume, one cup is equipped with a reinforced cuff pressed by elastic forces to the plunger and the other cup protective sleeve forms a small gap relative to the plunger for throttling the flow of fuel flowing during the discharge course into the storage chamber.

Описанное техническое решение улучшает работу непрецизионного топливного насоса и повышает его надежность. Однако, оно не устраняет полностью его недостатки, связанные со сложностью изготовления и высокой стоимостью армированных манжет, имеющих к тому же недостаточный ресурс. The technical solution described improves the operation of the non-precision fuel pump and increases its reliability. However, it does not completely eliminate its drawbacks associated with the complexity of manufacturing and the high cost of reinforced cuffs, which also have insufficient resources.

Задача изобретения состоит в увеличении ресурса непрецизионного топливного насоса за счет увеличения срока службы уплотнительных манжет и удешевления их стоимости. The objective of the invention is to increase the resource non-precision fuel pump by increasing the service life of the sealing cuffs and reduce the cost of their cost.

Средством осуществления задачи является использование для уплотнительной манжеты эластичного материала, обладающего высокой прочностью и износостойкостью, неподверженного старению при обеспечении постоянного контакта манжеты с плунжером, несмотря на ее износ. A means of accomplishing the task is to use an elastic material with high strength and wear resistance for the sealing sleeve, not subject to aging, while ensuring constant contact of the sleeve with the plunger, despite its wear.

В качестве такого эластичного материала использован, например, фторопласт, обладающий высокой прочностью, износостойкостью, малым коэффициентом трения и неподверженный старению. Для недопущения искажения формы манжеты в месте ее сопряжения с плунжером из-за ползучести фторопласта, на манжету воздействуют силой в направлении названного сопряжения, что обеспечивает сохранение герметизации сопряжения во времени. As such an elastic material, for example, fluoroplastic is used, which has high strength, wear resistance, low friction coefficient and is not subject to aging. To prevent distortion of the shape of the cuff in the place of its mating with the plunger due to creep of the fluoroplastic, the cuff is subjected to force in the direction of the named mating, which ensures the sealing of the mate in time.

Суть изобретения. Задачей изобретения является повышение срока службы топливного насоса за счет увеличения долговечности работы манжетного уплотнения плунжера, на который надета обойма, состоящая из двух сопряженных по диаметру цилиндрических чашек с расположенными в них осевыми отверстиями для плунжера; согласно изобретению уплотнительная манжета имеет форму конического кольца, переходящего во втулку с острой кромкой в месте примыкания ее к плунжеру, внутреннее донышко одной из чашек под уплотнительной манжетой коническое с утолщением в направлении плунжера, а между уплотнительной манжетой и другой чашкой размещена тарельчатая пружина, внешний диаметр которой сопряжен с внешним диаметром манжеты, причем последняя выполнена, например, из фторопласта. The essence of the invention. The objective of the invention is to increase the service life of the fuel pump by increasing the durability of the lip seal of the plunger, on which a sleeve consisting of two diameter-mating cylindrical cups with axial holes for the plunger located therein; according to the invention, the sealing collar has the shape of a conical ring passing into the sleeve with a sharp edge in the place where it adjoins the plunger, the inner bottom of one of the cups under the sealing collar is conical with a thickening in the direction of the plunger, and a disk spring is placed between the sealing collar and the other cup, outer diameter which is associated with the outer diameter of the cuff, the latter being made, for example, of fluoroplastic.

Функциональное назначение уплотнительной манжеты в заявляемой плунжерной паре состоит в сохранении формы манжеты в месте ее сопряжения с плунжером путем изменения ее формы в зоне удаленной от указанного сопряжения, что достигается благодаря пластическим свойствам материала манжеты, нагруженной тарельчатой пружиной, при этом сохраняется ее основное функциональное назначение. The functional purpose of the sealing cuff in the inventive plunger pair is to maintain the shape of the cuff in the place of its mating with the plunger by changing its shape in the area remote from the specified pair, which is achieved due to the plastic properties of the material of the cuff loaded with a Belleville spring, while retaining its main functional purpose.

На фиг. 1 показан плунжер с уплотнительной манжетой в свободном состоянии (перед сборкой);
На фиг. 2 плунжер с уплотнительной манжетой в сжатом состоянии (после сборки).In FIG. 1 shows a plunger with a sealing collar in a free state (before assembly);
In FIG. 2 plunger with a sealing collar in a compressed state (after assembly).

На фиг. 3 плунжер с уплотнительной манжетой в конце ресурса уплотнения. In FIG. 3 plunger with sealing lip at the end of the sealing resource.

Плунжерная пара топливного насоса высокого давления содержит плунжер 1 с уплотнительной манжетой 2, размещенной в обойме, состоящей из двух сопряженных по диаметру цилиндрических чашек 3 и 4 с расположенными в них осевыми отверстиями для плунжера 1, уплотнительная манжета 2 имеет форму конического кольца, переходящего во втулку с острой кромкой в месте примыкания ее к плунжеру 1. Внутреннее донышко чашки 3 под уплотнительной манжетой 2 коническое с утолщением в направлении плунжера 1, а между манжетой 2 и чашкой 4 размещена тарельчатая пружина 5, внешний диаметр которой сопряжен с внешним диаметром манжеты 2, причем последняя выполнена, например, из фторопласта. Угол конусности при вершине тарельчатой пружины 5 меньше соответствующего угла уплотнительной манжеты 2, поэтому в свободном состоянии (перед сборкой), фиг. 1 между манжетой 2 и тарельчатой пружиной 5 со стороны внутреннего ее диаметра имеется зазор, равный зазору между чашками 3 и 4. После сборки топливного насоса чашки 3 и 4, образующие обойму, прижаты друг к другу фиг. 2. При этом тарельчатая пружина 5 сдеформирована, угол ее конусности совпадает с углом конусности манжеты 2. Пружина 5 оказывает по большому диаметру давление на манжету 2, а по меньшему диаметру на чашку 4. The plunger pair of the high-pressure fuel pump contains a plunger 1 with a sealing collar 2, placed in a cage, consisting of two cylindrical cups 3 and 4 conjugated in diameter with axial holes for the plunger 1 located in them, the sealing collar 2 has the shape of a conical ring passing into the sleeve with a sharp edge in the place where it adjoins the plunger 1. The inner bottom of the cup 3 under the sealing collar 2 is conical with a thickening in the direction of the plunger 1, and a disk spring is placed between the collar 2 and the cup 4 5, the outer diameter of which is mated to the outer diameter of the cuff 2, the latter being made, for example, of fluoroplastic. The taper angle at the top of the cup spring 5 is less than the corresponding angle of the sealing collar 2, therefore, in the free state (before assembly), FIG. 1, there is a gap between the cup 2 and the cup spring 5 on the side of its inner diameter equal to the gap between the cups 3 and 4. After the fuel pump is assembled, the cups 3 and 4, which form the cage, are pressed against each other, FIG. 2. In this case, the cup spring 5 is deformed, its taper angle coincides with the taper angle of the cuff 2. The spring 5 exerts pressure on the cuff 2 over the larger diameter, and on the cup 4 to the smaller diameter.

Плунжерная пара работает следующим образом. При нагнетательном ходе плунжера 1 топливо проходит через зазор между чашкой 4 и плунжером 1 во внутреннюю полость обоймы и давит на поверхность втулки с острой кромкой в месте примыкания ее к плунжеру 1. В результате обеспечивается герметизация зазора между обоймой, которая герметично зажата в корпусе насоса, и плунжером 1. По мере износа материала манжеты 2 в месте контакта ее втулки с плунжером 1 втулка подгибается давлением топлива в сторону плунжера 1. Одновременно за счет давления тарельчатой пружины 5 на манжету 2 внутри последней за счет ползучести материала возникает медленное течение материала в направлении меньшего давления на манжету 2, т.е. в направлении плунжера 1. При этом толщина манжеты 2 в месте ее контакта с пружиной 5 уменьшается (фиг. 3), а за счет внутреннего смещения материала манжеты 2 в сторону плунжера 1 поддерживается постоянный контакт между втулкой 4 манжеты 2 и плунжером 1, что приводит к увеличению срока службы уплотнительной манжеты 2, а вместе с тем, и ресурса топливного насоса. ЫЫЫ2 Plunger pair works as follows. During the discharge stroke of the plunger 1, the fuel passes through the gap between the cup 4 and the plunger 1 into the inner cavity of the cage and presses on the surface of the sleeve with a sharp edge in the place where it adjoins the plunger 1. As a result, the gap between the cage, which is hermetically clamped in the pump casing, is sealed and plunger 1. As the material of the cuff 2 is worn at the point of contact of its sleeve with the plunger 1, the sleeve is bent by the fuel pressure towards the plunger 1. At the same time, due to the pressure of the disk spring 5 on the cuff 2 inside the latter t of creep of the material, a slow flow of material occurs in the direction of lower pressure on the cuff 2, i.e. in the direction of the plunger 1. In this case, the thickness of the cuff 2 at the point of contact with the spring 5 decreases (Fig. 3), and due to the internal displacement of the material of the cuff 2 towards the plunger 1, constant contact is maintained between the sleeve 4 of the cuff 2 and the plunger 1, which leads to increase the service life of the sealing sleeve 2, and at the same time, the resource of the fuel pump. YYY2

Claims

A plunger pair of a high-pressure fuel pump, comprising a plunger with a sealing collar located in a ferrule, consisting of two cylindrical cups mated in diameter with axial holes for the plunger located in them, characterized in that the sealing collar has the shape of a conical ring turning into a sleeve with a sharp the edge at the point where it adjoins the plunger, the inner bottom of one of the cups under the sealing collar is conical with a thickening in the direction of the plunger, and between the sealing collar and the other A cup spring contains a Belleville spring whose outer diameter is mated to the outer diameter of the cuff, the latter being made, for example, of fluoroplastic.