高压共轨泵用的吸油控制装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压共轨泵用的吸油控制装置，该装置包括：柱塞，其数量为三个且沿泵体径向均匀间隔设置；驱动环，其套设在位于泵体中央的偏心凸轮轴的外部，并随凸轮轴一起旋转；连控环，其包围在驱动环的外部，柱塞的尾部套设并卡固在驱动环和连控环之间；吸油行程时，连控环随驱动环向下运动并依次带动三个柱塞垂直下移从而完成吸油动作。本发明取消了现有技术中的柱塞弹簧设计，通过一个多边形的连控环，可把多个径向分布的柱塞固定在凸轮轴运动付上，完成吸油控制，其可有效增加泵体与柱塞配合处的壁厚，从而提高泵体的最大工作压力；并可有效消除油泵燃油外漏的风险。
【专利说明】高压共轨泵用的吸油控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃油喷射器的高压共轨泵领域，特别涉及一种高压共轨泵用的吸油控制装置。
【背景技术】
[0002]传统的径向排列柱塞的高压共轨泵，采用柱塞弹簧来推动柱塞进行吸油运动。现有的高压共轨泵中，柱塞的下端设计成一个平面，用于安装柱塞弹簧；或者，单独设计一个弹簧下座，柱塞通过连接机构与弹簧下座相连。安装时，柱塞弹簧套在柱塞套外侧，弹簧上端与泵体(或柱塞套)的定位面贴合定位，弹簧下端与柱塞下端的定位平面(或弹簧下座定位平面)贴合。凸轮轴推动柱塞上行时(柱塞压油)，柱塞弹簧也同时被压缩；经过上止点后，在柱塞弹簧的弹力作用下，推动柱塞沿着凸轮形线下行，完成吸油过程。
[0003]这种柱塞弹簧的安装结构导致零部件数量很多，需要较大的安装空间，而且为部件安装需要，还需要在泵体上开出安装用的工艺孔，总成装配后堵住工艺孔，这样会发生燃油外漏的风险；另外，柱塞弹簧的特性决定了油泵的工作转速等受到限制；此外，由于受到空间尺寸的限制，泵体(或柱塞套)与柱塞配合部分的壁厚因为需要安装弹簧的空间预留，使得泵体的壁厚变薄，将导致油泵承受最大的压力能力受到限制，从而限制了高压共轨泵的最高工作压力。
【发明内容】
[0004]本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，取消了现有技术中的柱塞弹簧设计，通过一个多边形的连控环，可把多个径向分布的柱塞固定在凸轮轴运动付上，完成吸油控制，其设计结构简单且可有效增加泵体与柱塞配合处的壁厚，从而提高泵体的最大工作压力。
[0005]为实现上述发明目的，本发明提供了一种高压共轨泵用的吸油控制装置，该装置包括:柱塞，其数量为三个且沿泵体径向均匀间隔设置；驱动环，其套设在位于泵体中央的偏心凸轮轴的外部，并随凸轮轴一起旋转；连控环，其包围在驱动环的外部，柱塞的尾部套设并卡固在驱动环和连控环之间；吸油行程时，连控环随驱动环向下运动并依次带动三个柱塞垂直下移从而完成吸油动作。本发明取消了现有技术中的柱塞弹簧设计，通过一个多边形的连控环，把三个或更多个径向分布的柱塞固定在凸轮轴运动付上。工作时，连控环在凸轮轴运动付上随凸轮轴运动而摆动，并带动柱塞向下运动完成吸油动作。取消柱塞弹簧后，高压共轨泵的装配变得简单，取消了安装柱塞弹簧的工艺孔及堵塞，油泵燃油外漏的风险消除。在结构设计上，由于不需要考虑柱塞弹簧的安装空间，柱塞与泵体(或柱塞套)配合处的壁厚可以设计的很厚，油泵能够承受的最大压力有很大提高，为设计更高工作压力的共轨泵提供了可能。
[0006]上述技术方案中，连控环的具体装配结构如下:柱塞尾部设有环槽，环槽中套设卡圈，柱塞与连控环的连接处设有连接支撑架，连接支撑架通过卡圈将柱塞与连控环卡固连接、并形成在压油行程中对连控环的支撑。[0007]上述技术方案中，连接支撑架下部套接夹持有滑动片，滑动片上表面与柱塞底部接触、下表面为一平面，滑动片下表面与驱动环相应平面接触，两平面在驱动环旋转过程中可相对滑动。
[0008]装配时,柱塞通过卡圈与连接支撑架相连，同时与连控环形成摩擦配合。连接支撑架下方装有滑动片，滑动片与凸轮轴运动付滑动配合。凸轮轴运动时，推动滑动片，联动地推动柱塞向上运动，完成压油行程，连控环跟随凸轮轴向上运动；经过上止点后，凸轮轴带动连控环向下运动，连控环拉动连接支撑架，从而带动柱塞向下运动完成吸油行程。
[0009]上述技术方案中，柱塞表面可覆有DLC涂层。
[0010]上述技术方案中，柱塞底部可设有用于优化受力的SR500?1000的凸起。滑动片底面的粗糙度可设计为Ra0.05。
[0011]上述技术方案中，由于性能要求的需要，连控环可以采用金属材质；也可以采用特殊的塑料材质，例如PEEK 450CA30。
[0012]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0013]1、相对于现有技术，取消了柱塞弹簧，有效减少了零件数量，降低失效风险，节约了成本；
[0014]2、增加了泵体(或柱塞套)与柱塞配合处的壁厚，可提高泵体的最大工作压力；
[0015]3、消除了因为柱塞弹簧对最高转速等性能的限制，提高了油泵的性能；
[0016]4、取消了柱塞弹簧的安装工艺孔、堵塞等零件，可有效消除油泵燃油外漏的风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明吸油控制装置中采用连控环设计的油泵总体布置图；
[0018]图2是本发明吸油控制装置中连控环与凸轮轴运动付、柱塞的连接示意图；
[0019]图3是本发明连控环与柱塞、卡圈、连接支撑架的装配细节示意图。
[0020]结合附图在其上标记以下附图标记:
[0021]1-泵体，2-柱塞，3-吸油阀，4-压紧螺塞，5-凸轮轴，6_驱动环，7_连控环，8_卡圈，9-连接支撑架，10-滑动片。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0023]如图1所示，本发明的高压共轨泵用的吸油控制装置包括柱塞2、凸轮轴5、驱动环6以及连控环7。吸油控制装置的整体布局如下:柱塞2数量为三个，沿油泵泵体I的径向布置，三个柱塞2呈120度夹角均匀间隔设置。偏心的凸轮轴5布置在油泵中央(参见图1，凸轮轴5的中心与泵体I的旋转轴不同心)，凸轮轴5两端安装在油泵两端的支撑部位上(图中未示出)。
[0024]进一步如图1所示，凸轮轴5的偏心轴上装配有驱动环6。驱动环6可以随着凸轮轴的转动而转动。驱动环6上加工有三个平面，呈120度角布置。这三个平面始终与柱塞2底部的滑动片10接触。驱动环6随凸轮轴5运动时，这三个平面始终与柱塞2垂直。
[0025]进一步如图1、2所示，连控环7包围在驱动环6外部，柱塞尾部套设并卡固在驱动环6和连控环7之间。这样，三个柱塞2通过连控环7装配到了驱动环6上，当驱动环6随凸轮轴5偏心转动时，柱塞2随着凸轮轴5的转动而在柱塞孔中可实现上下运动，完成吸油(向下运动)、压油(向上运动)的动作。
[0026]吸油、压油的工作过程如下:
[0027]柱塞压油行程:凸轮轴5向上旋转，驱动环6随凸轮轴5运动，驱动环6的平面与柱塞2底部配合的滑动片10相抵接，推动柱塞2沿着柱塞孔向上运动，从而完成压油动作。
[0028]柱塞吸油行程:当凸轮轴5通过最高点后，凸轮轴继续旋转，驱动环6随着凸轮轴5向下运动。连控环7随着驱动环6以及另外两个柱塞一起向下运动。连控环7的内表面与连接支撑架9接触，可带动柱塞2向下运动。完成吸油动作。由于凸轮轴5的偏心作用，随着凸轮轴转动，三个柱塞依次进行压油、吸油的动作。柱塞头部设有吸油阀3和压紧螺塞4，吸油行程开始时，吸油阀3处于打开状态，以使燃油进入。
[0029]进一步如图3所示，柱塞2与连控环7的卡固装配结构如下:在柱塞2靠近底部位置，设有一个环槽，环槽中套设卡圈8。柱塞2与连接支撑架9通过卡圈2卡固连接。滑动片10压进连接支撑架9中，滑动片10的上表面与柱塞2的下表面接触，可用于推动柱塞2运动；滑动片10的下表面与驱动环接触(参见图2)，可在驱动环6上做水平摩擦运动，并传递驱动环6的推动力。连控环7与连接支撑架9的上表面接触，将三个柱塞组件装配在驱动环6上，在驱动环6下行阶段，连控环7负责向下拉动柱塞2，起到柱塞弹簧的回位作用。
[0030]为保证柱塞2的耐久性，柱塞表面采用DLC涂层。柱塞底部设计成SR500?1000(SR为球面度单位)的凸起，优化受力。滑动片10在工作中起着传递力的作用。同时，还要在驱动环6上滑动，为此，滑动片底面粗糙度设计为Ra0.05。
[0031]连控环7代替现有技术中的柱塞弹簧是本发明的核心，用于把三个柱塞组件装配在驱动环6上面，同时用于在柱塞2下行时，拉动柱塞2完成吸油行程，所以对材料的耐摩擦性能、强度等都有一定的要求。本发明中，连控环7可以采用金属材料，以保证所需的性能要求。同时，为防止其中某一付柱塞偶件卡死后，因连控环带动，造成油泵全部损坏的后果，连控环7也可以采用特殊的塑料材料，例如PEEK 450CA30。
[0032]本发明在结构设计上，由于不需要考虑柱塞弹簧的安装空间，柱塞与泵体(或柱塞套)配合处的壁厚可以设计的很厚，油泵能够承受的最大压力有很大提高，为设计更高工作压力的共轨泵提供了可能；另外，取消柱塞弹簧后，高压共轨泵的装配变得简单，取消了安装柱塞弹簧的工艺孔及堵塞，油泵燃油外漏的风险消除。
[0033]以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种高压共轨泵用的吸油控制装置，其特征在于，包括: 柱塞，其数量为三个且沿泵体径向均匀间隔设置； 驱动环，其套设在位于所述泵体中央的偏心凸轮轴的外部，并随所述凸轮轴一起旋转； 连控环，其包围在所述驱动环的外部，所述柱塞的尾部套设并卡固在驱动环和连控环之间；吸油行程时，所述连控环随驱动环向下运动并依次带动所述三个柱塞垂直下移从而完成吸油动作。
2.根据权利要求1所述的高压共轨泵用的吸油控制装置，其特征在于，所述柱塞尾部设有环槽，环槽中套设卡圈，柱塞与连控环的连接处设有连接支撑架，所述连接支撑架通过卡圈将柱塞与连控环卡固连接、并形成在压油行程中对连控环的支撑。
3.根据权利要求2所述的高压共轨泵用的吸油控制装置，其特征在于，所述连接支撑架下部套接夹持有滑动片，所述滑动片上表面与柱塞底部接触、下表面为一平面，所述滑动片下表面与驱动环相应平面接触，两平面在驱动环旋转过程中可相对滑动。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的高压共轨泵用的吸油控制装置，其特征在于，所述柱塞表面覆有DLC涂层。
5.根据权利要求3所述的高压共轨泵用的吸油控制装置，其特征在于，所述柱塞底部设有用于优化受力的SR500?1000的凸起。
6.根据权利要求3所述的高压共轨泵用的吸油控制装置，其特征在于，所述滑动片底面的粗糙度为Ra0.05。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的高压共轨泵用的吸油控制装置，其特征在于，所述连控环为金属材质或塑料材质。
8.根据权利要求7所述的高压共轨泵用的吸油控制装置，其特征在于，当连控环采用塑料材质时，所述塑料为PEEK 450CA30。
【文档编号】F02M59/06GK103726964SQ201210394091
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月16日 优先权日:2012年10月16日
【发明者】伊利亚·德约蒂耶维奇, 王珊珊, 陈钧 申请人:北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司