SU1083924A3 - Насосное устройство - Google Patents

Abstract

1. НАСОСНОЕ УСТРОЙСТВО дл  впрыска жидкого топлива в цилиндры двигател  внутреннего сгорани , содержащее корпус, установленный в корпусе с возможностью синхронного вращени  и св занный с двигателем через узел сцеплени  и приводной вал распределитель, имеющий поперечный канал, в котором расположены плунжеры , и осевой канал, сообщающий попеременно при вращении распредели .тел  межплунжерную полость с линией впуска или линией нагнетани , расположенную вокруг распределител  в зоне поперечного канала кольцевую кулачковую шайбу с внутренним рабочим профилем, толкатель, состо щий из башмака, расположенного у наружного конца плунжера, и ролика, сопр женного с рабочим профилем кулачковой шайбы, ограничитель всасывающего хода плунжеров, включа ощий сопр женные между собой дополнительные наклонные поверхности на башмаках тол-: кателей и на упоре, расположенном вокруг распределител  в зоне поперечного канала, и механизм управлени , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции, распределитель установлен, в корпусе с возможностью перемещени  относительно оси вращени  и взаимодействи  с механизмом управлени , а упор жестко закреплен на приводном валу. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что механизм управлени  выполнен в виде упругого элемента, расположенного с одной стороны распределител , и рычага, рас- положенного с противоположной его стороны, дл  перемещени  распределител  против действи  упругого элемента . 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что механизм управлени  вьшолнен в виде упругого элемента, расположенного с одной стороны распределител , и гидравлической полости, расположенной с противоположной его стороны, дл  созДани  управл ющего давлени , воздействующего на торцовую поверхность 00 САЭ против действи  упругого элемен а непосредственно или через промежуточСО ньм элемент. 4.Устройство по пп. 1-3, о т IN5 личающеес  тем, что упругий 4 элемент расположен между приводным валом и распределителем, а торцова  поверхность расположена на противоположном конце распределител . 5.Устройство по п. 3, отличающеес  тем, что гидравлическа  полость выполнена в виде гидравлической камеры в приводном вajiy и поршн , один конец которого ИЗОБРЕТЕНИЯ

Description

размещен в гидравлической камере, а другой сопр жен с распределителем. 6. Устройство по пп. 1-3, отличающеес  тем, что I между упругим элементом и распределителем расположена прокладка . 1 4 7. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что узел сцеплени  приводного вала с распределителем выполнен в виде продольной прорези на упоре, в которой расположен толкатель, и радиального штифта, соедин ющего плунжер с толкателем.

1

Изобретение относитс  к. машиностроению , более конкретно к двйгателестроению , а именно к топливовпрыс- кивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорани , и может быть использовано в насосных устройствах распредепительного типа.

Известно насосное устройство дл  впрыска жидкого топлива в цилиндры двигател  внутреннего сгорани , содержащее корпус, установленный в корпусе с возможностью синхронного вращени  и св занный с двигателем через узел сцеплени  и приводной вал распределитель, имеющий поперечный канал, в котором расположены плунжеры, и осевой канал, сообщающий попеременно при вращении распределител  межплунжерную полость с линией впуска или линией нагнетани , расположенную вокруг распределител  в зоне поперечного канала кольцевую кулачковую шайбу с внутренним р бочим профилем, толкатель, состо щий из башмака, расположенного у на ружного конца плунжера, и ролика, сопр женного с рабочим профилем кулачковой шайбы, ограничитель всасы1вающего хода плунжеров, включающий сопр женные между собой дополнитель ные наклонные поверхности на башма1ках толкателей и на упоре, располож ном вокруг распределител  в зоне поперечного канала, и механизм управлени  1 .

В известном устройстве ограничитель всасывающего хода плунжера вращаетс  совместно с приводными валом, а дл  регулировки всасывающего хода плунжеров он снабжен механизмом , обеспечивающим его относительное осевое перемещение вдоль приводного вала. Дл  любого относительного перемещени  ограничител 

необходимо приложить значительные усили  из-за большой величины силы трени  между ограничителем и приводным валом, так как в первоначальный момент они неподвижны относительно друг друга. Необходимость значительных усилий при регулировке всасывающего хода плунжеров приводит к усложнению насосного устройства и повьш1ению его металлоемкости.

Цель изобретени  - упрощение конструк1 ии путем снижени  усили  дл  регулировки производительности насосного устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в насосном устройстве дл  впрыска жидкого топлива в цилиндры двигател  внутреннего сгорани , содержаще корпус, установленньй в корпусе с возможностью синхронного вращени  и св занный с двигателем через узел сцеплени  и приводной вал распределитель , имеющий поперечный канал, в котором расположены плунжеры, и осевой канал, сообщающий попеременно 11ри вращении распределител  межплунжерную полость с линией впуска или линией нагнетани , расположенную вокруг распределител  в зоне поперечного канала кольцевую кулачковую шайбу с внутренним рабочим профилем, толкатель, состо щий из бапмака, расположенного у наружного конца плунжера , и ролика, сопр женного с рабочим профилем кулачковой шайбы, ограничитель всасывающего хода плунжеров , включающий сопр женные между собой дополнительные наклонные поIверхности на башмаках толкателей и на упоре, расположенном вокруг распределител  в зоне поперечного канала , и механизм управлени , распре .делитель установлен в корпусе с воз .можностью перемещени  относительно оси вращени  и взаимодействи  с механизмом управлени , а упор жестко закреплен на приводном валу. Кроме того, механизм управлени  выполнен в виде упругого элемента, расположенного с одной стороны распределител , и рычага, расположенно . го с противоположной его стороны, дл  перемещени  распределител  против действи  упругого элемента, При этом механизм управлени  выполнен в виде упругого элемента, расположенного с одной стороны распределител , и гидравлической полос ти, расположенной с противоположной его стороны, дл  создани  управл ющего давлени , воздействующего на торцовую поверхность против действи упругого элемента непосредственно или через промежуточный элемент. Причем упругий элемент расположе между приводным валом и распределит лем, а торцова  поверхность располо жена на противоположном конце распределител . Кроме того, гидравлическа  полость выполнена в виде гидравлической камеры в приводном валу и порщн один конец которого размещен в гидравлической- камере, а другой сопр жен с распределителем. А между упругим элементом и распределителем расположена прокладка. При этом узел сцеплени  приводно го вала с распределителем выполнен виде продольной прорези на упоре, в которой расположен толкатель, и радиального штифта, соедин ющего плун жер с толкателем. На фиг. 1 изображено предлагаемо устройство, общий вид, продольный разрез-, на фиг. 2 - то же, продольный разрез по другой осевой плоскости; на фиг. 3 - устройство, поперечный разрез в зоне наполнительных каналов; на фиг. 4 - то же, в з не нагнетательных каналов; на фиг.5 то же, в зоне ограничител  всасывающего Хода плунжеров, на фиг. 6 схематически изображена часть механизма управлени ; на фиг. 7 - вариант выполнени  механизма управлени  на фиг. 8 - вариант выполнени  распределител  ; на фиг.9 - распределите поперечный разрез; на фиг. 10 вариант выполнени  устройства на фиг. 1, продольный-разрез в зоне ограничител  всасывающего хода плун жеров; на фиг. 11 - разрез на фиг. 10; на фиг. 12 - разрез Б-Б на фиг. 10; на фиг. 13 - деталь устройства на фиг. 10. Насосное устройство содержит корпус 1, обычно имеющий форму чашки 2, открытый конец которой закрыт крьгшкой 3. Корпус 1 имеет перфорированные лапки 4 дл  креплени  корпуса к двигателю . В чашке .2 размещен приводной вал 5, которьш во врем  работы св зан с двигателем таким образом, чтобы вращатьс  синхронно с ним. Приводной вал 5 проходит в цилиндрическую камеру 6, образованную чашкой 2 и крышкой 3 корпуса 1, и име- ет расположенный в ней расширенный хвостовик 7. Кроме того, на внешней стороне приводного вала в чашке 2 имеетс  масл ное уплотнение 8 и втулка подшипника 9, а на валу закреплен ротор топливоподкачивающего насоса 10, полость которого ограничена с одной стороны чашкой 2, а с другой кольцевой пластиной 11. Ротор топливоподкачивающего насоса 10 снабжен лопаст ми, сопр женными с эксцентрично выполненной цилиндрической поверхностью 12, образующей полость топли™ воподкачивающего насоса 10, который имеет подвод дай 13 и отвод щий 14 и перепускной с клапаном каналы . В крышке 3 выполнено цилиндрическое отверстие 15, в котором закреплена втулка 16. Во втулке 16 размещен с возможностью вращени  и относительного продольного перемещени  распределитель 17, имеющий расширенную головную часть 18, расположенную в цилиндрической камере 6. В головной части 18 распределител  имеетс  поперечный канал 19, в котором размещены плунжеры 20, образующие межплунжерную полость 21,сообщенную с осевым каналом 22,выполненным в распределителе 17. На боковой поверхности распре-делител  17 имеютс  две диаметрально расположенные продольные выемки 23, сообщенные с осевым каналом 22 радиальными каналами 24, и продольный распределительный паз 25, также сообщенный с осевым каналом 22. Во втулке 16 з плоскости продольных выемок 23 распределител  выполнены наполнительные каналы 26, сообщенные с линией впуска, состо щей из кольцевой канавки 27, св занной с отвод щим каналом 14 топливоподкачивающего насоса 10 через клапан 28, управл емый электромагнитным устройством 29, ив плоскости распределительного паза 25 - нагнетательные каналы 30, каждый из которых сообщен с одной из линий 31 нагнетани , снабженной нагнетательным клапаном 32. При необходимости одна из продольных выемок 23 может сообщатьс  с осевым каналом несколькими радиальными каналами 24, число которых равно числу нагнетательных каналов .

Вокруг головной части 18 распределител  17 в зоне попере.чного канала 19 расположена кольцева  кулачкова  шайба 33 с внутренним рабочим профилем 34, который образован одной, двум , трем  и т.д. парами диаметрально расположенных ,рабочих выступов кулачка в зависимости от числа обслуживаемых насосом цилиндров двигател . Кроме того , кулачкова  шайба 33 может поворачиватьс  на некоторый угол относительно распределител  17 с помощь гидравлического устройства 35, регулирующего давление жидкости и соединённого с кольцевой шайбой 33 посредством радиально расположенной шпильки 36. Гидравлическое устройство 35 обычно содержит нагруженный пружиной поршень, помещенный в цилиндре , к одному концу которого подаетс  жидкость под давлением, чтобы привести в действие поршень против действи  пружины.

У наружных концов плунжеров размещены толкатели, состо щие из башмака 37, сопр женного с наружным концом плунжера, и ролика 38, со- пр женного с рабочим профилем 34 кулач срвой шайбы 33 и удерживаемого в башмаке 37. На боковых гран х .башмака 37, располйженных вдоль оси распределител , выполнены дополнительные наклонные поверхности 39. Толкатели удерживаютс  аксиально относительно распределител  17 посредством боковых пластин 40 и 41, которые прикреплены к боковым сторонам головной части 18 распределител  17. Обычно боковые пластины 40 и 41 имеют кольцевую форму с парой проход щих наружу диаметральных выступов 42.

Расширенный хвостовик 7 приводного вала 5 имеет диаметрально расположенные продольные упоры 43, в каждом из которых выполнена продольна  прорезь 44, а на внутренней стороне расположены дополнительные наклонные поверхности 45. Внутри продольных прорезей 44 упоров 43 размещены башмаки 37 толкателей и диаметральные выступы 42 боковых пластин 40 и 41, через которые вращательное движение приводного вала 5 передаетс  распределителю, причем дополнительные наклонные поверхности 39 башмаков 37 и дополнительные наклонные поверхности .45 упоров 43 сопр жены между собой. Таким образом перемещение плунжеров 20 наружу, т.е. их всасывающий ход определ етс  ограничителем всасывающего хода плунжеров, выполненным в виде дополнительных наклонных поверхностей 39 и 45 соответственно, расположенных на башмаках 37 толкателей и упорах 43, приводного вала 5, а величина хода измен етс  осевым переме-щением распределител  17.

Осевое перемещение распределител  17 осуществл етс  механизмом управле ни ,который может выполн тьс  или в механическом , или в гидравлическом варианте . Механизм управлени  в механйческом варианте обычно выполнен в виде упругого элемента, например цилиндрической пружины 46 сжати , размещенной в глухом сверлении 47 приводного вала 5 со стороны головной части 18 распределител  17, и рычага 48, расположенного с противоположной стороны распределител  17. Один конец рычага 48 соединен с системой управлени  (не изображена) а другой через промежуточный элемент 49 - с торцом распределител  17. Механизм управлени  в гидравлическом варианте обычно выполнен в виде упругого элемента, например цилиндрической пружины 46 сжати , :размещенной в глухом сверлении 47 ;Приводного вала 5 со стороны голов;ной части 18 распределител  17, и гидравлической полости 50, расположенной с его противоположной стороны и ограниченной торцом распределител  17, частью боковой поверхности цилиндрического отверсти  15 и крышкой 51, закрывающей отверстие 15. Гидравлическа  полость 50 сообщена с отвод щим каналом 14 топливоподкачивающего насоса 10 через дроссель 52, расположенный во втулке 16, а также с цилиндрической камерой 6, котора  сообщена со сливом (не пока зан) через электромагнитный клапан 53. На крьшке 51 закреплен регулируемый датчик 54 положени  распреде лител  17. Обычно датчик 54 имеет часть, котора  расположена на распределителе . В каждом случае усилие упругого элемента направлено против действи  или рычага 48, или давлени  топлива в гидравлической полости 50, а усилие, необходимое дл  перемещени  распределител  17, незначительно больше того, которое сообщаетс  пружиной 46, поскольку тре ние между распределителем 17 и втул кой 16 минимальное, так как при это имеет место относительное вращение этих двух частей. Кроме того, механизм управлени  может быть выполнен в виде гидравлической камеры 55, расположенной в приводном валу 5, и поршн  56, один конец которого размещен в гидравлической камере 55, а другой сопр жен с торцом головной части 18 распределител  17, причем гидравлическа  камера 55 сообщена с отвод щим каналом 14 топливоподкачивающего Hacocd 10 через кольцевую выемку 57 и дроссель и регулируетс  клапаном (не показан) аналогично (дросселю 52 и электромагнитному кла пану 53. В этом случае упругий элемент в виде винтовой пружины 58 установлен на противоположном конце распределител  17 и сопр жен с его торцом через опорную прокладку 59, изготовленную из синтетической смолы или металла. Опорна  проклалка 59 может отдел тьс  от торца рас-. пределител  пленкой топлива, подводимого к ней через дроссель от отвод щего канала 14 топливоподкачивающего насоса 10 (не показано), а пружина может быть снабжена регул тором 60 зат жки. Кольцева  выемка может быть образована част ми втулки подшипника 9. В другом варианте наЬосного устрой ства распределитель 17 может быть снабжен дополнительным радиальным каналом 61, который проходит к наружной поверхности распределител  и соединен с осевым каналом 22. Радиальный канал 61 обычно закрыт втулкой 16, за исключением того слу ча , когда распределитель 17 установлен дл  подачи минимума топлива или вообще на нулевой подаче. В таком положении распределитель перемещаетс  в крайнее левое положение, в котором ролики 38 толкателей плунжеров 20 не могут контактировать с рабочим профилем 34 кулачковой шайбы 33, и даже если они и контактируют с ним, как это может произойти в том случае, когда рабочий профиль 34 имеет специальную форму дл  регулировани  отвода топлива в конце подачи, любое перемещение плунжеров 20 не приведет к подаче топлива в цилиндры двигател , так как дополнительный радиальный канал 61 сообщает осевой канал 22 с камерой 6 и со сливом. Этот канал также мо- жет использоватьс  дл  прочистки устройства воздухом после изготовлени  или при обслуживании, или в случае, когда воздух попадает в различные каналы устройства. Возможно также выполнение дополнительного канала 61 в непосредственной близости от поперечного канала 19 дл  удалени  из осевого канала 22 воздуха, попавшего в него с топливом из линии впуска. Узел смещени  приводного вала 5 с распределителем 17 выполнен обычно в виде продольных прорезей 44 упоров 43, башмаков 37 толкателей, проход 1иих внутри прорезей 44, и боковых пластин 41, диаметральные выступы 42 которых наход тс  также внутри прорезей, или же в виде продольных прорезей 44, башмаков 37 толкателей, проход щих внутри прорезей 44, глухих отверстий 62 в плунжерах, отверстий в башмаках 37 и ступенчатых радиальных штифтов 63, более широкие концы которых проход т в отверсти  62 плунжеров 20, а узкие концы проход т в отверсти  башмаков 37 толкателей и заканчиваютс  в круговых канавках, выполненных в роликах 38. В еще одном варианте насосного устройства распределитель 17 может быть снабжен дополнительными нагнетательными каналами 64, расположенными под углом в соответствии с основными нагнетательными каналами 30. Дополнительные нагнетательные каналы 64 имеют ограниченное проходное сечение и наход тс  в таком осевом положении, чтобы в момент установки 91 распределител  17 на подачу излишнего топлива распределительный паз 25 совпадал с ними. Внутренние концы каналов 64 сообщены с осевым каналом 22 и при нагнетании топлива некоторое его количество проходит по одному из них. Если воздух присут .стзует в каналах, то он удал етс  с частью топлива через каналы 64 при нормальном режиме работы устройства. Упоры дл  толкателей плунжеров 20 жестко закреплены на приводном валу 5 и могут быть выполнены или совместно с валом 5 в виде хвостовика 7 или в виде отдельной и-образной штам пованной детали 65, сопр женной с валом 5 с помощью шлицевых выступов и впадин, а также пружин щего элемента 66 и расположенной в хвостовике вала 5, вьшолненного в виде цилиндрической чашки 67 с диаметральными щел ми 68, в которых проход т упоры. Устройство работает следующим образом . Приводной вал 5 соединен одним концом с двигателем и вращаетс  синхронно с ним, а другим концом через узел сцеплени  - с распределителем 17 и передает ему вращение,. При вращении приводного вала топдивоподкачивающий насос 10 подает топливо к наполнительным каналам 26 через отвод щий канал 14, клапан 28 и кольцевую канавку 27. Плунжеры 20 вращаютс  совместно с распределителем 1 и под действием рабочего профил  34 кулачковой шайбы 33 совершают возвратно-поступательное перемещение в поперечном канале 19, синхронно измен   объем межплунжерной полости 21 При совпадении радиальных каналов 24 с наполнительными каналами 26 топливо поступает в межплунжерную полость 21 через осевой канал 22 и плунжеры 20 движутс  наружу. Дальнейшее вра4 гцение распределител  17 приводит к разобщению радиальных каналов 24 с напс&тнительными каналами 26, ролики 38 толкателей набегают на кулачковые выступы кулачковой шайбы 33 и перемещают плунжеры 20 внутрь, подава  топливо из межплунжерной полости 21 через осевой канал 22, совмещенный в этот момент с одним из нагнетательных каналов 30 через распределительный паз 25, в соответствующую линию 31 нагнетани . Регулирование количества подаваемого топлива насосом за каждый цикл обеспечиваетс  осевым положением распределител  17, измен емого механизмом управлени . Осевое смещение распределител  17 приводит к относительному смещению дополнительных наклонных поверхностей толкател  и упора, что ведет к изменению всасывающего хода плунжеров и тем самым количества подаваемого топлива. Перемещение распределител  в сторону зт еньшени  цикловых подач осуществл етс  под действием или рычага 48, или давлени  в гидравлической полости 50, а в сторону увеличени  цикловых подач под действием упругого элемента. Регулирование момента подачи топлива в линию 31 нагнетани  регулируетс  поворотом кольцевой кулачковой шайбы 33 вокруг оси вращени  распределител  под действием гидравличе ского устройства 35., регулирующего давление через шпильку 36. Выполнение насосного устройства с распределителем, подвижным от оси вращени , позвол ет снизить усилие, необходимое дл  изменени  цикловой подачи топлива, что обеспечивает упрощение механизма управлени  и насосного устройства в целом, а это в свою очередь, повьш1ает надежность и эффективность двигател . Фи&Е Фаг.З

ФигЛ

57

фуг.6

4J

jy да

I

, 60

т

/,(

I

5Э

45

Н

38

Фиг. 8

Фиг11

б-б

Фиг. IE

Claims (7)

1. НАСОСНОЕ УСТРОЙСТВО для впрыска жидкого топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, установленный в корпусе с возможностью синхронного вращения и связанный с двигателем через узел сцепления и приводной вал распределитель, имеющий поперечный канал, в котором расположены плунжеры, и осевой канал, сообщающий попеременно при вращении распределителя межплунжерную полость с линией впуска или линией нагнетания, расположенную вокруг распределителя в зоне поперечного канала кольцевую кулачковую шайбу с внутренним рабочим профилем, толкатель, состоящий из башмака, расположенного у наружного конца плунжера, и ролика, сопряженного с рабочим профилем кулачковой шайбы, ограничитель всасывающего хода плунжеров, включающий сопряжен-, ные между собой дополнительные наклонные поверхности на башмаках тол-: кателей и на упоре, расположенном вокруг распределителя в зоне попе речного канала, и механизм управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, распределитель установлен в корпусе с возможностью перемещения относительно оси вращения и взаимодействия с механизмом управления, а упор жестко закреплен на приводном валу.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм уп равления выполнен в виде упругого элемента, расположенного с одной сто роны распределителя, и рычага, расположенного с противоположной его стороны, для перемещения распределителя против действия упругого элемента.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм управления выполнен в виде упругого 'элемента, расположенного с одной стороны распределителя, и гидравлической полости, расположенной с противоположной его стороны, для создания управляющего давления, воздействующего на торцовую поверхность против действия упругого элемента непосредственно или через промежуточный элемент.

4. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что упругий элемент расположен между приводным

О *00

С® валом и распределителем, а торцовая поверхность расположена на противоположном конце распределителя.

>

5. Устройство поп. 3, отличающееся тем, что гидравлическая полость выполнена в виде гидравлической камеры в приводном валу и'поршня, один конец которого размещен в гидравлической камере, а другой сопряжен с распределителем.

6. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что между упругим элементом и распределителем расположена прокладка.

7. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что узел сцепления приводного вала с распределителем выполнен в виде продольной прорези на упоре, в которой расположен толкатель, и радиального штифта, соединяющего плунжер с толкателем.