用于共轨系统的单缸高压共轨柴油泵组件的制作方法

本实用新型涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种用于共轨系统的单缸高压共轨柴油泵组件。

背景技术：

随着国家排放法规升级，为了满足国三、国四非道路用以及车机国四、国五小型柴油机使用要求，需要设计开发高压共轨柴油泵组件，以满足排放法规需求。现有技术中的高压共轨泵多采用两缸及以上结构，体积较大。缸数多供油能力远远超出小柴油机需求。现有的高压共轨泵输油泵多采用叶片泵，制造、使用维护成本高，容易出现故障。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种用于共轨系统的单缸高压共轨柴油泵组件；本实用新型高压共轨柴油泵组件结构紧凑、轻便，体积小，使用可靠性高，制造、使用维护成本低。

本实用新型解决技术问题的技术方案为：

一种用于共轨系统的单缸高压共轨柴油泵组件，包括泵体、泵油系部件、输油泵部件、挺柱体部件、凸轮轴、动力结构，所述泵体设有泵油系部件及滚轮体腔、下部凸轮轴腔、燃油进油通道、回油通道，泵油系部件与泵体滚轮腔间隙配合，挺柱体部件位于泵油系部件腔下部于泵体滚轮腔为间隙配合，凸轮轴的左、右两端分别支撑在泵体两侧的滑动轴承上，在动力结构一侧即左侧的滑动轴承外侧设有轴盖板，所述输油泵部件与凸轮轴一端平键连接，凸轮轴另一端与动力结构连接，凸轮轴中部设有三桃凸轮，所述凸轮与挺柱体部件配合，凸轮旋转驱动挺柱体部件在滚轮腔内往复直线运动，挺住体部件驱动坐落在上面的柱塞完成一次又一次的吸油与压油；所述轴盖板在高于泵体中心线位置设有若干回油小孔，端盖与凸轮轴配合位置设有骨架油封；所述泵油系部件包括柱塞套、柱塞，所述柱塞套的外圆柱面与泵体滚轮腔间隙配合，所述柱塞套的上部直径大的轴向内腔一中设有单向进出油阀结构，所述柱塞套下部直径较小的外圆处设有柱塞弹簧，柱塞弹簧的上端面与柱塞套下部的外圆面配合、柱塞弹簧的下端面与弹簧下座连接；

在进油通道上设有比例阀，通过比例阀接收共轨系统ECU指令控制进入泵体内的柴油量；在进油通道上设有溢流阀，所述溢流阀保证输油泵供给的柴油压力超过上限时，将部分柴油溢流回油箱及燃油进油口；在进油通道上设有节流堵，所述节流堵保证需要比例阀关闭的工况下将比例阀泄露的燃油燃油导回油箱；所述节流堵设于比例阀后端与溢流阀后端开始位置的通道上，燃油由比例阀一侧流向溢流阀一侧；

在泵体的上部一侧设有燃油进油孔Ⅰ，所述燃油进油孔Ⅰ与螺栓Ⅰ配合，所述螺栓Ⅰ设有贯通的径向孔和轴向孔Ⅰ，螺栓Ⅰ与发动机油管连接，燃油通过进入到泵体中；

在泵体的中部一侧设有螺纹孔Ⅱ，所述螺纹孔Ⅱ与螺栓Ⅱ配合，所述螺栓Ⅱ设有贯通的径向孔和轴向孔Ⅱ，螺栓Ⅱ与发动机油管连接，燃油通过螺栓Ⅱ进入到泵体中；

在泵体的中部与螺纹孔Ⅱ垂直的一侧设有机油孔，所述机油孔与螺栓Ⅲ配合；所述螺栓Ⅲ设有贯通的径向孔和轴向孔Ⅱ，所述螺栓Ⅲ与机油管连接，机油通过进入到泵体中。

所述单向进油结构的下部支撑在柱塞套的内腔凹槽上端面，所述单向出油结构的下部与单向进油结构的上部连接，所述单向出油结构的上部与紧固座连接，紧固座与柱塞套通过螺纹配合连接，所述柱塞套下部与挺柱体部件连接，挺柱体部件下部与凸轮轴配合，输油泵与凸轮轴一端连接；

所述单向进油结构包括进油阀弹簧、进油阀、进油阀座，进油阀座的底部与柱塞套的内腔凹槽上端面配合，进油阀的上部密封面与进油阀座的上部出油口密封面配合，进油阀的下部导向面与进油阀座的下部内导向孔配合，在进油阀座的径向壁上设有两个进油口，在进油阀座的下部内导向孔的外围设有若干进油孔。

所述单向出油结构包括弹簧上座、出油阀弹簧、出油阀、出油阀座，所述弹簧上座与紧固座的腔体一内壁配合，出油阀座的上端面与紧固座的下端面配合，出油阀的上部密封面与出油阀座的上部出油口密封面配合，出油阀的下部导向面与出油阀座的下部内导向孔配合，所述出油阀弹簧的上端与弹簧上座的下部凹槽配合、出油阀弹簧的下端与出油阀的上端面配合，所述弹簧上座设有高压油孔，紧固座上部设有高压出口，通过高压油管打到共轨管中；

所述出油阀的上部密封面、出油阀座的上部出油口密封面，以及进油阀的上部密封面、进油阀座的上部出油口密封面采用圆锥面。

所述挺柱体部件包括挺柱体、滚轮、滚轮销，滚轮套装在滚轮销上，滚轮销与挺柱体下部的销孔配合，挺柱体上部设有挺柱体凹槽，所述滚轮采用鼓形设计，在泵体一侧设有挺柱体定位销，通过挺柱体定位销限制挺柱体部件在泵体泵油系部件腔内轴向转动，保证滚轮旋转中心与凸轮轴始终保持平行；所述弹簧下座下部与挺柱体凹槽配合，通过挺柱体凹槽限位，柱塞的下端穿过弹簧下座的轴向中间孔后与滚轮配合；所述滚轮与凸轮轴中间位置的凸轮配合；凸轮轴另一端锥面，通过锥面贴合拧紧，实现动力结构的动力传动；

所述凸轮轴通过两个滑动轴承支撑在泵体的凸轮轴腔内，滑动轴承上开设环槽；在滑动轴承的内侧的凸轮轴上设有减磨垫片，通过两个减磨垫片调节凸轮轴的轴向窜动量；进油阀、出油阀采用锥面密封，具有导向结构保证油泵倾斜的情况下能够顺利回位；

在靠近输油泵一侧的滑动轴承的外侧设有双唇骨架油封，通过双唇骨架油封将机油与输油泵的柴油分离开来。

所述输油泵采用内啮合摆线式输油泵，低速供油能力远远超越叶片式输油泵结构；输油泵盖板上设有泄压阀结构；输油泵包括配流盘、壳体、外转子、内转子、盖板，轮轴通过输油泵键带动内转子旋转从而带动外转子旋转，外转子与内转子旋转中心不同形成偏心；偏心结构使内外转子旋转过程中形成容积不同的区间，配流盘与盖板上开设与不同容积配合的环槽，完成泵油过程；板上设有泄压阀，保证输油泵高速输出柴油压力缓慢上升；所述配流盘分别在与泵体、壳体配合位置设有密封圈四，在壳体与盖板配合位置设有密封圈；凸轮轴旋转凸轮面支撑挺柱体在泵油系部件腔内往复运动；柱塞弹簧保证挺柱体部件始终与凸轮轴凸轮面接触与柱塞的快速回位完成抽吸过程。

在燃油进油孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ上分别设有进油螺套，所述螺栓Ⅰ、螺栓Ⅱ分别与各自的进油螺套连接。

所述紧固座与柱塞套之间通过密封圈二密封连接，柱塞套与泵体之间通过密封圈三密封连接实现密封。

所述泵体在泵体与轴盖板配合位置的外端面设有凹槽，所述凹槽内设有密封圈，密封圈套在轴盖板外圆柱面上，实现泵体与轴盖板配合位置的密封，防止发动机机油外泄。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型高压共轨柴油泵组件结构紧凑、轻便，体积小，使用可靠性高，制造、使用维护成本低。凸轮与挺柱体部件配合，凸轮旋转驱动挺柱体部件在滚轮腔内往复直线运动，从而挺住体部件驱动坐落在上面的柱塞完成一次又一次的吸油与压油；所述轴盖板在高于泵体中心线位置设有四个回油小孔，端盖与凸轮轴配合位置设有骨架油封，轴盖板上骨架油封限制机油只通过轴盖板上端的四个小孔回油，这样保证凸轮轴腔内的机油在非道路机械倾斜等特殊工作工况下量保持充足，能够良好的润滑相对滑动的零部件，解决了现有技术图中没有骨架油封、机油就顺轴盖板油封安装位置流出，从而出现油泵腔内机油液面较低、不易润滑油泵总成的问题。

在进油通道上设有比例阀，通过比例阀接收共轨系统ECU指令控制进入泵体内的柴油量；在进油通道上设有溢流阀，所述溢流阀保证输油泵供给的柴油压力超过上限时，将部分柴油溢流回油箱及燃油进油口。用于保证输油泵提供的预压柴油在进泵油系之前压力恒定，以保证共轨管内压力的稳定性。在进油通道上设有节流堵，所述节流堵保证需要比例阀关闭的工况下将比例阀泄露的燃油燃油导回油箱；

2．输油泵采用内外转子结构，低速供油能力强。输油泵盖板上设置泄压阀，保证输油泵高速运转时输出压力缓慢上升。除输油泵出口设置在泵的侧面，通过油管引入滤清器再引入泵体。本实用新型高压共轨柴油泵组件为正压泵，可以在输油泵与泵体之间增加精滤器，增加系统过滤效果；此结构还可以降低对滤清器的使用要求，有利于降低成本；由于精滤器中压力较高，有利于共轨系统的排气，启动方便。

3．本实用新型高压共轨柴油泵组件的泵体采用巧妙的结构设计，使左机泵、右机泵、左旋泵、右旋泵可采用同一款泵体毛坯减小模具成本，并且泵体所需加工部位大部分不变，节省刀具和夹具成本。

4．滚轮采用鼓形设计，能够增加接触面积，在泵体一侧设有挺柱体定位销，通过挺柱体定位销限制挺柱体部件在泵体泵油系部件腔内轴向转动，保证滚轮旋转中心与凸轮轴始终保持平行；所述弹簧下座下部与挺柱体凹槽配合，通过挺柱体凹槽限位，柱塞的下端穿过弹簧下座的轴向中间孔后与滚轮配合；所述滚轮与凸轮轴中间位置的凸轮配合；凸轮轴另一端锥面，通过锥面贴合拧紧，实现动力结构的动力传动。凸轮轴通过两个滑动轴承支撑在泵体的凸轮轴腔内，滑动轴承上开设环槽，便于机油强制润滑。在滑动轴承的内侧的凸轮轴上设有减磨垫片，通过两个减磨垫片调节凸轮轴的轴向窜动量；进油阀、出油阀采用锥面密封，具有导向结构保证油泵倾斜的情况下能够顺利回位；在靠近输油泵一侧的滑动轴承的外侧设有双唇骨架油封，通过双唇骨架油封将机油与输油泵的柴油分离开来。

5.输油泵采用内啮合摆线式输油泵，低速供油能力远远超越叶片式输油泵结构；输油泵盖板上设有泄压阀结构，满足输油泵高转速情况下柴油压力缓慢上升，从而保证输油泵的使用可靠性。输油泵包括配流盘、壳体、外转子、内转子、盖板，轮轴通过输油泵键带动内转子旋转从而带动外转子旋转，外转子与内转子旋转中心不同形成偏心。偏心结构使内外转子旋转过程中形成容积不同的区间，配流盘与盖板上开设与不同容积配合的环槽，完成泵油过程；板上设有泄压阀，保证输油泵高速输出柴油压力恒定；所述配流盘分别在与泵体、壳体配合位置设有密封圈四，在壳体与盖板配合位置设有密封圈。凸轮轴旋转凸轮面支撑挺柱体在泵油系部件腔内往复运动。柱塞弹簧保证挺柱体部件始终与凸轮轴凸轮面接触与柱塞的快速回位完成抽吸过程。

6. 在燃油进油孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ上分别设有进油螺套，所述螺栓Ⅰ、螺栓Ⅱ分别与各自的进油螺套连接。采用进油螺套与螺栓连接，螺栓多次拆卸不易损坏，避免了螺栓与铝材泵体连接时，由于螺栓多次拆卸早晨的泵体损坏，减少泵的使用和维护更换成本。

附图说明

图1是本实用新型的高压共轨柴油泵组件的正视图；

图2是图1的左视图；

图3是图2的B-B剖视图；

图4是图1的C-C剖视图；

图5是图2的A-A局部剖视图；

图6为现有技术的后轴盖板机油孔位置示意图；

图7为 本实用新型的后轴盖板机油孔位置示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释本实用新型的实施方式。

如图1至图7所示，一种用于共轨系统的单缸高压共轨柴油泵组件，包括泵体19、泵油系部件(2-12)、输油泵部件（26-30）、挺柱体部件（34-36）、凸轮轴14、动力结构，所述泵体设有泵油系部件及滚轮体腔、下部凸轮轴腔、燃油进油通道、回油通道设置的泵体内部，泵油系部件与泵体滚轮腔间隙配合，挺柱体部件位于泵油系部件腔下部于泵体滚轮腔为间隙配合，凸轮轴的左、右两端分别支撑在泵体两侧的滑动轴承上，在动力结构一侧即左侧的滑动轴承外侧设有轴盖板15，所述输油泵部件与凸轮轴一端平键连接，凸轮轴另一端与动力结构连接，凸轮轴中部设有三桃凸轮，所述凸轮与挺柱体部件配合，凸轮旋转驱动挺柱体部件在滚轮腔内往复直线运动，从而挺住体部件驱动坐落在上面的柱塞完成一次又一次的吸油与压油。所述轴盖板在高于泵体中心线位置设有四个回油小孔，端盖15与凸轮轴配合位置设有骨架油封13，轴盖板上骨架油封13限制机油只通过轴盖板上端的四个小孔回油41，如图6，图7所示，这样保证凸轮轴腔内的机油在非道路机械倾斜等特殊工作工况下量保持充足，能够良好的润滑相对滑动的零部件。解决了现有技术图6中的回油孔42位置没有骨架油封13、机油就顺轴盖板油封安装位置流出，从而出现油泵腔内机油液面较低、不易润滑油泵总成的问题。所述泵油系部件包括柱塞套5、柱塞11，所述柱塞套5的外圆柱面与泵体滚轮腔间隙配合，所述柱塞套5的上部直径大的轴向内腔一中设有单向进出油阀结构，所述柱塞套5下部直径较小的外圆处设有柱塞弹簧10，柱塞弹簧10的上端面与柱塞套5下部的外圆面配合、柱塞弹簧10的下端面与弹簧下座12连接。

在进油通道上设有比例阀21，通过比例阀21接收共轨系统ECU指令控制进入泵体内的柴油量。在进油通道上设有溢流阀40，所述溢流阀40保证输油泵供给的柴油压力超过上限时，将部分柴油溢流回油箱及燃油进油口。用于保证输油泵提供的预压柴油在进泵油系之前压力恒定，以保证共轨管内压力的稳定性。在进油通道上设有节流堵42，所述节流堵42保证需要比例阀21关闭的工况下将比例阀泄露的燃油燃油导回油箱（比例阀为滑阀式，关闭时间隙会有燃油泄露）。所述节流堵42设于比例阀21后端与溢流阀40后端开始位置的通道上，燃油由比例阀21一侧流向溢流阀40一侧。

在泵体19的上部一侧设有燃油进油孔Ⅰ，所述燃油进油孔Ⅰ与螺栓Ⅰ18配合。所述螺栓Ⅰ18设有贯通的径向孔和轴向孔Ⅰ，螺栓Ⅰ18与发动机油管连接，燃油通过18进入到泵体中。

在泵体19的中部一侧设有螺纹孔Ⅱ，所述螺纹孔Ⅱ与螺栓Ⅱ32配合。所述螺栓Ⅱ32设有贯通的径向孔321和轴向孔Ⅱ322，螺栓Ⅱ32与发动机油管连接，燃油通过螺栓Ⅱ32进入到泵体中。

在泵体19的中部与螺纹孔Ⅱ垂直的一侧设有机油孔，所述机油孔与螺栓Ⅲ39配合。所述螺栓Ⅲ39设有贯通的径向孔和轴向孔Ⅱ，所述螺栓Ⅲ39与机油管连接，机油通过39进入到泵体中。

在燃油进油孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ上分别设有进油螺套，所述螺栓Ⅰ18、螺栓Ⅱ32分别与各自的进油螺套连接。采用进油螺套与螺栓连接，螺栓多次拆卸不易损坏，避免了螺栓与铝材泵体连接时，由于螺栓多次拆卸早晨的泵体损坏，减少泵的使用和维护更换成本。

所述单向进油结构的下部支撑在柱塞套5的内腔凹槽上端面，所述单向出油结构的下部与单向进油结构的上部连接，所述单向出油结构的上部与紧固座1连接，紧固座1与柱塞套5通过螺纹配合连接，所述柱塞套5下部与挺柱体部件连接，挺柱体部件下部与凸轮轴14配合，输油泵与凸轮轴14一端连接。

所述单向进油结构包括进油阀弹簧7、进油阀8、进油阀座9，进油阀座9的底部与柱塞套5的内腔凹槽上端面配合，进油阀8的上部密封面与进油阀座9的上部出油口密封面配合，进油阀8的下部导向面与进油阀座9的下部内导向孔配合，在进油阀座9的径向壁上设有两个进油口，在进油阀座9的下部内导向孔的外围设有若干进油孔。

所述单向出油结构包括弹簧上座2、出油阀弹簧3、出油阀4、出油阀座6，所述弹簧上座2与紧固座1的腔体一内壁配合，出油阀座6的上端面与紧固座1的下端面配合，出油阀4的上部密封面与出油阀座6的上部出油口密封面配合，出油阀4的下部导向面与出油阀座6的下部内导向孔配合，所述出油阀弹簧3的上端与弹簧上座2的下部凹槽配合、出油阀弹簧3的下端与出油阀4的上端面配合，所述弹簧上座2设有高压油孔，紧固座1上部设有高压出口，通过高压油管打到共轨管中。

所述出油阀4的上部密封面、出油阀座6的上部出油口密封面，以及进油阀8的上部密封面、进油阀座9的上部出油口密封面采用圆锥面。采用圆锥面密封，且下部采用导向面机构，满足非道路机械特殊工况下阀的顺利找正回位。

所述挺柱体部件包括挺柱体34、滚轮35、滚轮销36，滚轮35套装在滚轮销36上，滚轮销36与挺柱体34下部的销孔配合，挺柱体34上部设有挺柱体凹槽，所述滚轮35采用鼓形设计，能够增加接触面积。在泵体一侧设有挺柱体定位销33，通过挺柱体定位销33限制挺柱体部件在泵体泵油系部件腔内轴向转动，保证滚轮旋转中心与凸轮轴始终保持平行。所述弹簧下座12下部与挺柱体凹槽配合，通过挺柱体凹槽限位，柱塞11的下端穿过弹簧下座12的轴向中间孔后与滚轮35配合。所述滚轮35与凸轮轴14中间位置的凸轮配合。凸轮轴14另一端锥面，通过锥面贴合拧紧，实现动力结构的动力传动。

所述凸轮轴14通过两个滑动轴承23支撑在泵体的凸轮轴腔内，滑动轴承上开设环槽，便于机油强制润滑。在滑动轴承23的内侧的凸轮轴14上设有减磨垫片22，通过两个减磨垫片22调节凸轮轴的轴向窜动量。进油阀、出油阀采用锥面密封，且具有导向结构保证油泵倾斜的情况下能够顺利回位。

在靠近输油泵一侧的滑动轴承23的外侧设有双唇骨架油封24，通过双唇骨架油封24将机油与输油泵的柴油分离开来，保证两种油质不相互污染。

所述输油泵采用内啮合摆线式输油泵，低速供油能力远远超越叶片式输油泵结构。输油泵盖板上设有泄压阀结构，满足输油泵高转速情况下柴油压力缓慢上升，从而保证输油泵的使用可靠性。输油泵包括配流盘26、壳体27、外转子28、内转子29、盖板30。凸轮轴14通过输油泵键31带动内转子29旋转从而带动外转子28旋转，外转子与内转子旋转中心不同形成偏心。偏心结构使内外转子旋转过程中形成容积不同的区间，配流盘与盖板上开设与不同容积配合的环槽，完成泵油过程。盖板上设有泄压阀43，保证输油泵高速输出柴油压力缓慢上升。所述配流盘26分别在与泵体、壳体配合位置设有密封圈四25，在壳体27与盖板30配合位置设有密封圈。

凸轮轴旋转凸轮面支撑挺柱体在泵油系部件腔内往复运动。柱塞弹簧10保证挺柱体部件始终与凸轮轴凸轮面接触与柱塞的快速回位完成抽吸过程。

所述紧固座1与柱塞套5之间通过密封圈二16密封连接，柱塞套5与泵体19之间通过密封圈三20密封连接实现密封。

所述泵体在泵体与轴盖板配合位置的外端面设有凹槽，所述凹槽内设有密封圈38，密封圈38套在轴盖板外圆柱面上，实现泵体与轴盖板配合位置的密封，防止发动机机油外泄。

上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。