高压流体连接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压流体连接系统，其特别适用于燃料喷射系统。
【背景技术】
[0002]高压流体系统包括通过管道紧密互连的若干装置。已知的连接系统一直以来被制造有例如法兰和螺纹螺母，螺纹管道和其它。在交通工具发动机的狭窄环境中，燃料喷射系统包括多个这样的连接装置，因此不易于接近来进行装配或维护。
【发明内容】
[0003]于是，本发明的一个目的是提供一种用于内燃发动机的燃料喷射系统。该系统包括具有第一孔的喷射器，紧密连接了具有匹配的第一孔的管道。这两个孔均为饶有周边平滑表面，所述表面为通过螺丝夹板密封地相互挤压的互补表面。
[0004]喷射器具有连接头，其上布置有它的第一孔和第二孔。这两个孔接合形成共同的内容积。喷射系统进一步包括中间管，其具有紧密连接到喷射器的第二孔的匹配孔。两所述孔均环绕有周边平滑表面，所述表面为通过夹板密封地相互挤压的互补表面。
[0005]所述中间管的孔被布置在所述中间管的末端。系统进一步包括第二喷射器，其第一孔被紧密地连接到所述中间管的所述另一个孔，使得第一和第二喷射器被连接。
[0006]更具体地，系统包括通过多个中间管相连接的至少三个喷射器。该组件从第一个喷射器延伸到最后一个喷射器，且该系统进一步包括具有出口孔的高压栗，其通过中间管紧密连接到所述第一喷射器的第一孔。
[0007]而且，围绕孔的所有平滑表面都是回转表面，每个表面的轴线是所围绕的孔的轴线，例如是锥形或球形的一部分或为卵形或平盘形。
[0008]更进一步的，夹板具有叉状部分，其从所述夹板的下表面延伸到上表面。下表面被布置成面对喷射器的头部且管道设置有套环。管道以套环抵靠夹板下表面的方式布置在该叉部上，螺丝被紧固以使夹板朝向喷射器，紧固力被传递到套环使得管道和喷射器的平滑表面密封地相互挤压。
[0009]夹板可具有第二叉状部分，使得喷射器的第一和第二孔被密封地连接到相应的管道。
[0010]夹板具有螺丝穿过其中的通孔，螺丝的头部抵靠夹板的上表面且其螺纹部分被拧进喷射器的头部中。紧固力保持管道与喷射器的紧密连接。
[0011]更准确地说，夹板具有螺丝穿过其中的通孔，螺丝的头部抵靠夹板的上表面且其带螺纹部分被拧进发动机本体中。紧固力保持管道与喷射器的紧密连接以及喷射器在发动机中处于适当位置。
[0012]夹板可具有第二螺丝穿过其中的第二通孔，第二螺丝的头部抵靠夹板的上表面且其带螺纹部分也被拧进发动机本体中。叉状部分被布置在中心且两个螺丝相对于叉状部分在直径方向上相对，从而提供平衡力以紧密地连接管道到喷射器。
[0013]在另一个实施例中，管道是柱状的且设置有延伸通过其壁的径向孔，互补的平滑表面是管道的柱状外表面和凹槽的配合表面。凹槽被布置在喷射器的头部的顶部表面上。
[0014]该连接布置使得能够装配这样的系统，包括连接到单个管道的多个喷射器，该单个管道设置有多个径向孔，每个孔都紧密地连接到喷射器的第一孔。
[0015]更具体地，管道可接合在夹板的下表面和喷射器的头部之间，螺丝被紧固以使得夹板朝向喷射器这样传递径向紧固力到管道上。因此，管道和喷射器的平滑柱状表面被密封地相互挤压。
[0016]螺丝被拧在在喷射器的头部上，这样夹板和喷射器被拉向彼此，管道在它们之间通过径向压缩力被固定。
[0017]而且，喷射器的头部和夹板末端可接合成两者都具有互补的钩状形状。螺丝被紧固在夹板的末端处与钩部相对，从而在夹板和喷射器头部之间的管道通过径向压缩力被固定。
【附图说明】
[0018]下面将参考附图通过示例的方式描述本发明，其中:
[0019]图1是根据第一实施例的喷射器上的管道连接的概图。
[0020]图2是图1连接的一部分。
[0021 ]图3类似于图1，两条管道被连接到喷射器。
[0022]图4是图3连接的一部分。
[0023]图5是根据第一实施例的连接多个喷射器的概图。
[0024]图6是根据第二实施例的喷射器上的管道连接的概图。
[0025]图7是图6连接的一部分。
[0026 ]图8类似于图6，两条管道被连接到喷射器。
[0027]图9是图8连接的一部分。
[0028]图10是根据第三实施例的喷射器上的管道连接的概图。
[0029]图11是图10连接的一部分。
[0030]图12类似于图10，两条管道被连接到喷射器。
[0031 ]图13是图12连接的一部分。
[0032]图14是根据第四实施例的喷射器上的管道连接的概图。
[0033]图15是图14连接的一部分。
[0034]图16是根据第五实施例的喷射器上的管道连接的概图。
[0035]图17是图16连接的一部分。
[0036]图18是燃料喷射系统的概图，该燃料喷射系统包括连接到单个管道的多个喷射器。
【具体实施方式】
[0037]在下面的描述中，类似的元件将被标示具有相同的附图标记。
[0038]尽管在此公开的本发明被首先想到作为柴油机10燃料喷射系统12的一部分，其中燃料压力超过2000bar，但是其可被实现在任何高压流体系统中。因此，这个说明是基于这样的喷射系统12，但是并不意图限制本发明的范围。
[0039]燃料喷射器14具有细长的形状，沿着主轴线A从上面的头部16延伸到喷嘴。喷射器14位于发动机本体中设置的腔部(well)中，喷射器通过螺旋连接在发动机本体上的固定块18而被固定在其中。固定块18具有附接特征部20，类似于一对夹具，接收喷射器头部16且，旋拧力施加在喷射器14作为固定轴向力。
[0040]现在参考图1和图2描述本发明的第一实施例。就该第一一个管道实施例而言，头部16的顶面22开有第一孔24，其在顶面22附近扩大了凹锥形(female conical)表面26。在该单管道实施例中，第一孔24为高压燃料进入喷射器的进口。管道28在其末端设置有对应的第一孔30，其被凸锥形(male conical)表面32围绕，与头部的第一孔24互补地接合。围绕管道28布置的管状套筒34抵靠凸锥基座，其形成横向表面36，例如套环。
[0041 ] 夹板38，其布置在头部的顶表面22上，具有相对的上表面40和下表面42，它们通过周面连接在一起。还设置有叉形特征部44，原理上类似于固定块18的一对夹具20，具有在上和下表面之间延伸的中心通孔46且具有布置成与叉状特征部44相对的支撑腿48。
[0042]在适当的位置，夹板的下表面42朝向头部顶表面22，一侧由脚部48支撑且另一侧由套筒34支撑，套筒34容纳在叉状特征部44中抵靠所述叉状特征部44的肩台50，如可在图2中被观察到，套筒34被卡在横向表面36和肩台50之间。为固定组件，螺丝52接合在中心通孔46中且被旋紧在设置于喷射器头部16中的螺纹孔54中。基于喷射器的尺寸和密封连接管道到喷射器上所需的力来选择螺丝直径。紧固力Fl通过螺丝52朝向喷射器头部顶表面22拉动夹板38而生成且，叉状特征部44相对于脚部48和螺丝52布置成悬臂，力F52被连续地从肩台50传递到套筒34，随后到套环36，到凸锥面34且最终到凹锥面26。两个锥面34，26是互补的接合且被密封地相互挤压使得高压燃料能在管道和喷射器之间流动。
[0043]可替换地，本领域技术人员可设置不具有套筒的连接装置，夹板的叉状部分直接接触管道的横向表面且推动其朝向进口孔。更进一步的，在优选的实施例中，匹配的表面是圆锥形的。其它匹配的表面例如球形的部分，卵形表面或甚至平面环状可类似地提供密封连接。这些表面的优选特征是它们是围绕一轴线的回转表面，该轴线也是它们所围绕的孔的轴线。更进一步的，只要表面是匹配的且可以互补的方式布置，就能实现利用本发明教导的密封连接。并且，凸-凹(male-f emale)接合可反过来，在喷射器侧凸出，而在管道侧凹入。
[0044]将参考图3和图4描述第一实施例的两管道替换方式，主要集中于所述替换方式的新的特征。作用类似的类似特征被标示相同的附图标记。
[0045]喷射器的头部16在此进一步提供第二孔56，形状类似于第一孔24，具有在头部顶表面22处开口的凹锥形表面58 ο在喷射器的内部，两孔接合一共同的容积60中，从而基于相应于喷射事件的燃料需求，在管道中的高压燃料可通过这两个孔24，56进入喷射器。另一个管道62在其末端设置有被凸锥形(male conical)表面66围绕的匹配第二孔64，该管道62密封地连接到头部的第二孔56。在该两管道替换方案中，夹板38不具有脚部而是设置有两个相同的叉状特征部44，它们关于中心孔46对称的布置。每个叉状特征部44接收管道28，62，且中心螺丝52密封地紧固两个管道在喷射器的第一孔24和第二孔56孔。所有在前出现的替换结构当然可应用到该两管道布置中。
[0046]按照图5，之前描述的连接系统使得能够“串链(daisychain)”多个喷射器。这形成了燃料喷射系统的构造，其中喷射器14(在图中有6个)被一个接着另一个的连接。在每个末端具有匹配表面的管道28，62连接一个喷射器14的第一孔24到相邻喷射器的第二孔56。这使得能布置不具有大的共轨的这样的系统，在发动机环境中节省了大部分空间。
[0047]下面将参考图6和7描述一个管道的第二实施例。总体原理类似于第一实施例，不同点在于用整体的“固定-夹具”替换固定块18和夹板38。整体的固定-夹具包括拧入发动机本体的固定构件，和设置有容纳管道28的叉状特征部44的夹持构件。固定构件相对于固定螺丝布置成悬臂，类似于第一实施例，由螺丝产生的紧固力在挤压管道到第一孔24上时被增大。该实施例的另一优点是只需要一个螺丝，因为力F2被传递到喷射器14上将其固定在发动机气缸体的腔室中就位。
[0048]现将参考图8和图9描述第二实施例的两管道替换方案。喷射器14与第一实施例的两管道替换方案中描述的喷射器是一样的。整体的固定-夹具现被设置有两个叉状特征部44，每个接收一个管道，一个连