专利名称：一种单缸柴油机用电控高压喷油泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及单缸柴油机，尤其涉及柴油机供油系统。
背景技术：
目前我国单缸柴油机年产量为700 900万台，是农业机械化普及的主要动力源， 在运输、灌溉、农产品加工等农村经济活动中发挥了积极作用。据统计，全国柴油的60%以 上被单缸柴油机消耗。单缸柴油机配套用的喷油泵总成是由泵体、柱塞偶件、出油阀偶件、 调节齿轮、齿条、柱塞弹簧、出油阀紧座等构成，装配在柴油机上，动作原理是由柴油机凸轮 通过挺柱体驱动柱塞产生高压，由喷油器将高压油喷入气缸压燃，进行做功，由机械离心式 调整器调节油量的大小，输出不同功率。该结构应用半个多世纪以来，能够保证单缸机配套 需求。由于纯机械结构的先天性结构性原因，在使用中存在如下不足压力低、喷雾质量差， 燃油不能充分燃烧，产生大量的炭化颗粒及燃烧烟雾，不利于环境保护；机械离心式调速器 调速精度差、调速率偏高，难于满足柴油机速度特性要求，噪音大；不同转速下不同的供油 提前角不能连续调整，油耗较大；柱塞的螺旋槽部位易磨损，寿命短、精度低。随着科学技术 的发展和环境保护要求提高，减排环保、节能降耗是单缸柴油机改进的主要目标。作为柴油 机的心脏，喷油泵总成的改进和提高成为重要课题。
发明内容本实用新型的目的，就是提供一种节能、环保、高效、调控精确的优质单缸喷油泵， 改善柴油机供油工况，提高配套性能，满足主机升级需要，延长使用寿命，增加经济效益和 社会效益。本实用新型的任务是这样完成的设计一种单缸柴油机用电控高压喷油泵，与单 缸柴油机配套，由泵体、柱塞、柱塞弹簧座、柱塞弹簧、供油螺栓、电磁铁、电磁控制阀及配套 件连接组合构成，由控制器及配套传感器控制，泵体为矩形泵台连接台阶轴构成的单件实 体，泵台内前面阀孔连接后面低压油腔，台阶轴内的轴向柱塞孔连接贯通泵台的高压油孔， 连通阀孔和端部节流阀孔，泵台顶面垂直螺孔配装供油螺栓，柱塞为台阶芯轴，内端伸入泵 体的柱塞孔，外端套装柱塞弹簧座与挺柱体配装，柱塞弹簧套装在泵体台阶轴细轴上，外端 顶触柱塞弹簧座，内端压紧在泵体台阶轴粗轴端面上，电磁控制阀及配套件装设在阀孔及 低压油腔内，后面由泵后盖封闭，泵台前面装设隔板，隔板上固定装设电磁铁，泵台端部凸 台内的节流阀孔装设节流阀。泵体大端为带凸台的矩形泵台，小端为台阶轴，泵台开有前后 贯通的阀孔连接低压油腔，泵台顶面垂直螺孔连接通油斜孔，与低压油腔连通，台阶轴中心 开有轴向柱塞孔，与泵台内的高压油孔相连，高压油孔贯穿阀孔，与端部凸台内的节流阀孔 相连通。电磁控制阀及配套件包括阀体、阀芯、衔铁、阀芯弹簧、弹簧后座、弹簧挡板、升程挡 块，阀体为圆筒套，底部带有盘边，阀芯为空心细长台阶轴，后端带有止口，前部轴颈带有卡 槽，可配装弹簧后座，阀芯与阀体配套装设，阀体卡装在阀孔内固定，阀壁上对称开有径向 通油孔，可与贯穿阀孔的高压油孔相连通，阀芯配装弹簧后座，前部细轴外套阀芯弹簧，前端顶面固定装设衔铁伸入隔板中孔内，阀芯弹簧顶部抵在隔板中孔内底部的弹簧挡板上， 阀芯的底面可抵触升程挡块，升程挡块为带凸台的螺塞，装设在低压油腔内，泵后盖在泵台 后面固定封闭低压油腔。隔板为矩形平面厚金属板，中间开有通孔，环绕底面和顶面中间通 孔的周围各开有环形凹槽，配装隔板密封圈，平面四角开有螺孔，配装螺钉，隔板前面固定 连接电磁铁，后面固定装设在泵体的大端泵台上。衔铁为扁长方形金属块，中间开有安装螺 钉的锥形孔，在衔铁的长度方向锥形孔两边开有槽孔，宽度方向两侧对称开有定位孔。升程 档块为带凸台的螺塞，底盘内槽套装挡块密封圈，底端面中心开有调节螺孔，可配装调节螺 钉。控制器采用单片机，装设在驾驶室内或柴油机上，用线束分别连接配套传感器、车载电 源、电磁铁。控制器通过电磁铁吸合衔铁控制电磁控制阀使喷油泵供油，形成以时间控制为 特征的燃油喷射系统，可在所需的范围内对供油时机和供油量进行精确的调整。本实用新 型的核心是以机械和电控的组合转换，实现供油质量和效率的最佳组合。控制器针对所采 集的各项数值进行综合处理，确定供油量和供油时机，将指令传达至电磁铁，通过电磁控制 阀的控制实现喷油泵的精确供油。经过泵台上的供油螺栓向喷油泵输油。柱塞连接的挺柱 体受柴油机凸轮的驱动，推动柱塞往复运动。当电磁铁不通电时，电磁控制阀的阀芯在阀芯 弹簧的作用下移到后边，阀芯油槽相应后移，与阀体底部开口之间形成环形间隙，将柱塞孔 腔与低压油腔连通，此时柱塞向左行，燃油进入柱塞孔腔。当柱塞向右行时，若电磁铁加电， 则将衔铁吸合，衔铁带动电磁控制阀的阀芯克服阀芯弹簧力作用向前行，阀芯底部封合阀 体中孔，切断与低压油腔的连通孔径，此时燃油在柱塞的推动下以高压通过高压油孔穿过 阀体通油孔和阀孔，流向喷油泵的节流阀出口，经过喷油器喷入气缸。按照上述设计方案进行试制、试验，证明本实用新型的设计合理，结构紧凑，配套 性能好，控制精度高，泵端压力显著提高，能够对供油提前角和供油量进行精确调控，有效 地降低了油耗和噪声，达到国家II级排放标准，延长了使用寿命，经济效益和社会效益良 好，较好地达到了预定目的。
图1是本实用新型的装配结构正视示意图；图2是图1的A向结构示意图；图3是图1的B向局部剖视结构示意图；图4是图3的剖面结构示意图；图5是本实用新型的泵体(3)剖面结构示意图；图6是本实用新型的电磁控制阀的阀体(17)半剖结构示意图；图7是本实用新型的电磁控制阀的阀芯(16)半剖结构示意图。图中1_挺柱体，2-柱塞弹簧，3-泵体，4-泵体密封圈，5-电磁铁，6_供油螺栓， 7-柱塞弹簧座，8-柱塞，9-隔板，10-弹簧后座，11-弹簧档板，12-衔铁螺钉，13-衔铁， 14-隔板密封圈，15-阀芯弹簧，16-阀芯，17-阀体，18-节流阀，19-挡块密封圈，20-升程 挡块，21-泵后盖；T-泵台，X-接线柱，W-安装孔，F-凸台，L-供油孔，Z-柱塞孔，H-护帽， S-调节螺孔，C-环槽，G-高压油孔，K-阀孔，J-节流阀孔，U-通油斜孔，Q-低压油腔，E-通 油孔，P-盘边，N-阀芯油槽，R-阀芯内孔，V-卡槽，M-阀芯螺孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式加以说明。参阅图1，本实用新型的装配结构，泵体3大端的矩形泵台T顶面连接供油螺栓6， 泵台T前面固定装设电磁铁5，电磁铁5的右边接线柱X连接电线，泵体3左段为台阶空心 轴，轴颈开有环槽C装设泵体密封圈4，细轴端部与挺柱体1配装，在细轴外面套装柱塞弹簧 2。参阅图2，泵体3的泵台T顶面装设供油螺栓6，泵台T端面带有凸台F，泵台T四 个角上开有安装孔W，用于装设固定螺栓，泵台T前面固定装设电磁铁5，电磁铁5上带有双 接线柱X。供油螺栓6为空心螺套，螺栓柱面带有对称的径向供油孔L，通过泵台T内通油 斜孔U连通低压油腔Q。参阅图3、图4，泵体3的泵台T外端凸台F带有外螺纹，用于安装高压油管，连接 喷油器总成。由左端台阶轴的细轴端部伸出柱塞8，套装柱塞弹簧座7，与挺柱体1配合安 装，柱塞弹簧2套装在细轴外面，一端顶触柱塞弹簧座7，一端顶压在台阶轴的粗轴端面。粗 轴颈部环槽C内套装泵体密封圈4。柱塞8装设在泵体3的轴向柱塞孔Z内，柱塞孔Z与 泵台T内的高压油孔G相连通，高压油孔G贯穿阀孔K，右端连通节流阀孔J，孔内装设节流 阀18，外面凸台F套装护帽H用于防尘，装配时再取下。阀孔K内装设电磁控制阀，包括阀 体17、阀芯16、衔铁13、阀芯弹簧15、弹簧后座10、弹簧挡板11，隔板9装设在泵体3的泵 台T前面，中心通孔内装设弹簧挡板11、衔铁13，阀芯弹簧15套装在阀芯16的芯轴上，前端 由弹簧挡板11压住，后端顶触弹簧后座10。阀芯16与阀体17配套装设在泵体3的阀孔K 中，衔铁螺钉12将衔铁13固定在阀芯16前端。阀体17上开有径向通油孔E，与贯通阀孔 K的高压油孔G相连通。电磁铁5不通电时，阀芯16被阀芯弹簧15向后顶，其后端可抵触 升程挡块20。升程挡块20套装挡块密封圈19，装设在连通阀孔K的低压油腔Q中，泵后盖 21在泵台T后面封装固定。升程挡块20后端面中心开有调节螺孔S，可装入调节螺钉调节 升程挡块20的位置，用于调整阀芯16活动间隙。泵台T前面连接的隔板9上固定装设电 磁铁5，可直接吸合阀芯16前端的衔铁13。参阅图5，泵体3大端为矩形立体泵台T，左端为台阶空心轴，右端带有凸台F，泵 台T中心台阶式径向阀孔K连通低压油腔Q，可配装电磁控制阀各部件和升程挡块20，低压 油腔Q侧壁上开有通油斜孔U，通过泵台T顶面的垂直螺孔与供油螺栓6连通。贯通阀孔K 的高压油孔G外端连通凸台F上的节流阀孔J，内端与台阶轴内的轴向柱塞孔Z相连通。台 阶轴的轴颈开有环槽C，柱塞孔Z中部开有向下的径向细通孔。参阅图6、图7，电磁控制阀的阀体17为带盘边P的空心套，盘边P止口处开有安 装槽，阀体17上开有径向通油孔E，可与泵体3上贯通阀孔K的高压油孔G连通。阀芯16 为长台阶式空心轴，与阀体17配装；前端细轴内孔前段为阀芯螺孔M，可与衔铁螺钉12配 装；细轴轴颈处开有卡槽V，用于配装弹簧后座10 ；中部粗轴体连接后段凹进的阀芯油槽N， 后端为止口盘。阀芯内孔R为由前至后内径逐渐加大的台阶孔。本实用新型的泵体3采用合金钢制作，柱塞8采用高速钢制作，强度大大提高，承 受泵端压力达到160MPa，为现有机械泵的5倍。以1115型柴油机主机装配试验为例。燃油 耗由原250g/kwh降为220g/kwh，噪声由原103dB降为95dB，一氧化碳及氢氧化合物排放、 颗粒排放均达到国家II级排放标准。配套性能好，控制精度高，适用范围广泛，具有良好的经济效益和社会效益。
权利要求一种单缸柴油机用电控高压喷油泵，与单缸柴油机配套，其特征在于由泵体(3)、柱塞(8)、柱塞弹簧座(7)、柱塞弹簧(2)、供油螺栓(6)、电磁铁(5)、电磁控制阀及配套件连接组合构成，由控制器及配套传感器控制，泵体(3)为矩形泵台(T)连接台阶轴构成的单件实体，泵台(T)内前面阀孔(K)连接后面低压油腔(Q)，台阶轴内的轴向柱塞孔(Z)连接贯通泵台(T)的高压油孔(G)，连通阀孔(K)和端部节流阀孔(J)，泵台(T)顶面垂直螺孔配装供油螺栓(6)，柱塞(8)为台阶芯轴，内端伸入泵体(3)的柱塞孔(Z)，外端套装柱塞弹簧座(7)与挺柱体(1)配装，柱塞弹簧(2)套装在泵体(3)台阶轴细轴上，外端顶触柱塞弹簧座(7)，内端压紧在泵体(3)台阶轴粗轴端面上，电磁控制阀及配套件装设在阀孔(K)及低压油腔(Q)内，后面由泵后盖(21)封闭，泵台(T)前面装设隔板(9)，隔板(9)上固定装设电磁铁(5)，泵台(T)端部凸台(F)内的节流阀孔(J)装设节流阀(18)。
2.按照权利要求1所述的单缸柴油机用电控高压喷油泵，其特征在于所说的泵体(3) 大端为带凸台(F)的矩形泵台(T)，小端为台阶轴，泵台(T)开有前后贯通的阀孔(K)连接 低压油腔(Q)，泵台(T)顶面垂直螺孔连接通油斜孔(U)，与低压油腔(Q)连通，台阶轴中心 开有轴向柱塞孔(Z)，与泵台(T)内的高压油孔(G)相连，高压油孔(G)贯穿阀孔(K)，与端 部凸台(F)内的节流阀孔(J)相连通。
3.按照权利要求1所述的单缸柴油机用电控高压喷油泵，其特征在于所说的电磁控制 阀及配套件包括阀体(17)、阀芯(16)、衔铁(13)、阀芯弹簧(15)、弹簧后座(10)、弹簧挡板 (11)、升程挡块(20)，阀体(17)为圆筒套，底部带有盘边(P)，阀芯(16)为空心细长台阶 轴，后端带有止口，前部轴颈带有卡槽(V)，可配装弹簧后座(10)，阀芯(16)与阀体(17)配 套装设，阀体(17)卡装在阀孔⑷内固定，阀壁上对称开有径向通油孔(E)，可与贯穿阀孔 (K)的高压油孔(G)相连通，阀芯(16)配装弹簧后座(10)，前部细轴外套阀芯弹簧(15)，前 端顶面固定装设衔铁(13)伸入隔板(9)中孔内，阀芯弹簧(15)顶部抵在隔板(9)中孔内 底部的弹簧挡板(11)上，阀芯(16)的底面可抵触升程挡块(20)，升程挡块(20)为带凸台 的螺塞，装设在低压油腔(Q)内，泵后盖(21)在泵台(T)后面固定封闭低压油腔(Q)。
4.按照权利要求1所述的单缸柴油机用电控高压喷油泵，其特征在于所说的隔板(9) 为矩形平面厚金属板，中间开有通孔，环绕底面和顶面中间通孔的周围各开有环形凹槽，配 装隔板密封圈(14)，平面四角开有螺孔，配装螺钉，隔板(9)前面固定连接电磁铁(5)，后面 固定装设在泵体(3)的大端泵台(T)上。
5.按照权利要求1所述的单缸柴油机用电控高压喷油泵，其特征在于所说的衔铁(13) 为扁长方形金属块，中间开有安装螺钉的锥形孔，在衔铁(13)的长度方向锥形孔两边开有 槽孔，宽度方向两侧对称开有定位孔。
6.按照权利要求1所述的单缸柴油机用电控高压喷油泵，其特征在于所说的升程档块 (20)为带凸台的螺塞，底盘内槽套装挡块密封圈(19)，底端面中心开有调节螺孔(S)，可配 装调节螺钉。
专利摘要一种单缸柴油机用电控高压喷油泵，配有电磁铁(5)和电磁控制阀，由控制器及配套传感器控制。阀体(17)与阀芯(16)配套装设在阀孔(K)内，阀芯(16)前部外套阀芯弹簧(15)，顶部装设衔铁(13)。低压油腔(Q)内装升程挡块(20)，后部由泵后盖(21)封住。控制器通过线束连接传感器和电磁铁(5)。不通电时，阀芯(16)被阀芯弹簧(15)向后顶，阀芯(16)与阀体(17)底部间隙连通低压油腔(Q)，燃油自低压油腔(Q)进入柱塞孔(Z)。电磁铁(5)通电吸合衔铁(13)，带阀芯(16)向前封闭阀体(17)底孔，柱塞(8)在柱塞孔(Z)内以高压将液压油推向高压油孔(G)，流出节流阀(18)口，经喷油器喷入气缸。本实用新型控制精度高，配套性能好，油耗噪音低，经济社会效益良好。
文档编号F02M51/04GK201747496SQ20102026550
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者付立昌, 吕殿祥, 张明, 李秀芹, 杜贺, 贾生刚, 鲍慧涛 申请人:山东鑫亚工业股份有限公司