重油活塞发动机一体式高压油泵的制作方法

本实用新型是关于内燃机燃料喷射系统技术领域，涉及一种适用于柴油及煤油重油活塞发动机上进行燃油供给的高压供油装置。

背景技术：

油泵是一个加工精细、制造工艺复杂的部件，很多时候，在使用的过程中，油泵出现供油不均匀。油泵的油道中清洗不干净，清洁度较差时，柱塞容易卡滞甚至卡死。另外，高压油管接头因频繁振动或拧紧不够易出现燃油渗漏。轻者供油量减少、各缸供油量不均、供油开始时间延迟；重者供油间断甚至不能供油。

传统柴油共轨系统高压油泵，通常采用图6所示的组合式结构形式，将泵箱41作为油泵的装配安装基础件，一个或多个泵单元垂直安装在泵箱上端，燃油计量阀4及溢流阀组件5安装在泵箱41的侧面；凸轮轴36水平安装在前轴承31及后轴承40的孔中，止推片30防止凸轮轴36向前移位；油泵通过安装连接盘32将泵箱41的前端盖29侧与发动机齿轮室进行连接，其余部位处于悬空状态。低压燃油经过泵箱41上的进油口，通过燃油进油道45进入到燃油计量阀4的前端，当燃油计量阀4接到外部ECU电控单元的开启指令时，低压燃油流入燃油计量阀4，并通过泵箱内部交叉油道进入到低压燃油道34；柱塞8下行时，进油阀组件14打开，低压燃油进入柱塞腔；柱塞8上行时，燃油在柱塞腔内被压缩形成高压，进油阀组件14关闭，单向出油阀组件13打开，高压燃油经过高压燃油出口48流出，完成油泵供油过程。

每一个泵单元由泵体1、柱塞8、柱塞弹簧9、挺杆组件10、单向出油阀组件13，进油阀组件14等组合而成，

上述传统共轨系统高压油泵主要缺点及不足之处在于：

1)体积庞大。由于采用了体积庞大的组合式结构形式，不能安装在空间有限制要求的发动机等动力装置上；

2)不能直接插入式安装在发动机缸体中，高压油泵悬挂安装在发动机齿轮室外部，震动较大，易出现安装螺栓断裂、线束接插不稳定等可靠性质量问题；

3)高压油泵总成件的零件数量多，系统复杂，可靠性较难保证；

4)高压油泵总成的内部低压油道较长，低压容积大，油泵首次工作时低压油充满所需时间较长，高压油泵柱塞腔内燃油建立高压的时间较慢，相应油轨初始燃油压力的建立也就较慢；

5)高压油泵内部低压油路的连接复杂，油路较长，油道的清洁度不易保证，易出现高压油泵柱塞被卡住而无法工作的故障，也易导致油泵后端喷油器出现卡滞故障。

6)燃油计量阀离柱塞腔较远，燃油计量阀打开时，燃油流至柱塞腔位置的时间相应较长，进油阀远端打开迟缓，柱塞吸油及燃油压力建立较慢，燃油供给给油轨的开始时间较晚，油轨压力稳定性较差；

7)高压油泵总成件质量大，不能满足发动机、整车、整机设备的轻量化要求。

8)高压油泵总成件结构复杂，燃油及机油的密封界面较多，容易产生泄漏故障；同时在油泵内部可能出现机油与柴油通过密封界面互窜的现象。

9)挺杆滚轮与滚轮销间采用飞溅润滑方式，油泵凸轮轴转速超高速(2000r/min以上)情况下，容易发热磨损。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构紧凑、体积小、系统简单，安装空间小，可靠性高，压力稳定，故障率低，油轨压力稳定性好的重油活塞发动机一体式高压油泵，以克服现有传统共轨系统高压油泵体积庞大、质量大、系统复杂、可靠性低、安装受限的不足。

本实用新型解决传统共轨系统高压油泵技术问题所采用的重油活塞发动机一体式高压油泵，包括：轴向螺接在泵体1上端部的高压燃油管接头2，连通高压燃油管接头2上的高压燃油出口48，连通柱塞腔通道的单向出油阀组件13，垂直固联在泵体1高压燃油出口段上侧部面悬臂体上的燃油计量阀4和溢流阀组件5，以及环绕柱塞8，安装在泵体1下端面与挺杆组件10之间的柱塞弹簧9，其特征在于：以泵体1作为整个高压油泵的装配安装基础件，燃油计量阀4同侧靠近进油阀组件14，同轴连通位于泵体1上方的柱塞腔，溢流阀组件5通过泵体1侧部垂直面上的悬臂体与其位于下端部的溢流阀进油孔17连通，通过溢流阀进油孔17连通低压燃油进口3，并在径向上连通低压燃油回油口6；当燃油计量阀4接到外部ECU电控单元的开启指令时打开阀口，低压燃油从泵体1悬臂体上的低压燃油进口3进入，流经燃油计量阀4、进油阀组件14直接进入柱塞腔，柱塞8下行时，完成油泵的吸油过程；柱塞8上行时，燃油在柱塞腔内被压缩形成高压，进油阀组件14关闭，单向出油阀组件13打开，高压燃油经过高压燃油出口48流出，完成油泵的供油过程。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：

1)结构紧凑、体积小、系统简单、安装空间小。本实用新型以泵体1作为整个高压油泵的装配安装基础件，直接在油泵的泵体1上安装燃油计量阀4、溢流阀组件5等零件，将由泵体1、柱塞8、柱塞弹簧9、挺杆组件10、单向出油阀组件13，进油阀组件14等组合而成的泵单元进行一体式连接组成高压油泵，高压油泵总成件的零件数量少，系统简单，可靠性较易保证。结构紧凑，体积小，安装空间小，可以安装在空间有限制要求的发动机等动力装置上。组成的高压油泵质量小，可以满足发动机、整车、整机设备的轻量化及低燃油耗要求。避免了现有技术高压油泵总成件质量大、零件数量多、结构复杂、可靠性较难保证的不足，解决了现有技术高压油泵总成不能满足发动机、整车、整机设备的轻量化要求的不足。

2)可靠性高。本实用新型泵体1的定位圆柱面49及挺杆组件10可以插入在发动机缸体安装孔中，泵体1的中部台阶面50与发动机缸体安装面51贴合，泵体下部柱面与安装孔配合，确保泵体1与发动机可靠连接(见图4)；本实用新型重油活塞发动机一体式高压油泵能直接插入安装在发动机缸体的安装孔中，不用在发动机齿轮室外部进行悬挂安装，震动较小，避免了出现现有技术高压油泵总成容易产生安装螺栓断裂、线束接插不稳定等可靠性质量问题的不足。挺杆27上设置有挺杆润滑油孔18，润滑油通过滚轮上的滚轮孔倒圆26或倒角，流入滚轮24与滚轮销25之间的小缝隙中形成油膜并有效润滑(见图5)，可以在油泵凸轮轴超高速(2000r/min以上)情况下使用，解决了现有技术高压油泵总成在油泵凸轮轴转速超高速情况下容易发热磨损的缺陷。

3)故障率低。本实用新型采用外部进油及回油油路均直接与泵体上油路接口连接，内部低压油路的连接简单，油路较短，油道的清洁度容易保证，避免了现有技术高压油泵总成易出现油泵自身柱塞卡死及油泵后端喷油器卡滞故障的不足。油泵自身零件连接形成3处燃油密封界面，燃油计量阀4、溢流阀组件5及高压燃油管接头2在泵体1上安装后形成高压油泵燃油密封界面；油泵在发动机缸体上安装时形成润滑油密封界面1处(见图2、图3、图4)。本实用新型重油活塞发动机一体式高压油泵密封界面少，解决了现有技术高压油泵总成结构复杂、燃油及机油的密封界面较多容易产生泄漏故障的缺陷，同时可避免油泵内部出现机油与柴油通过密封界面互窜的不足。

4)油压建立快，油轨压力稳定性好。本实用新型采用燃油计量阀4同侧靠近进油阀组件14同轴连通位于泵体1上方的柱塞腔；在泵体1内部镶嵌安装与燃油计量阀4同侧靠近布置的进油阀组件14，低压燃油从泵体1上低压燃油进口3进入，先后经过燃油计量阀4、进油阀组件14直接进入柱塞腔，低压容积小，高压油泵的内部低压油道较短，中间无油道或短油道，(见图2)。油泵首次工作时低压油充满所需时间较短，燃油计量阀4离柱塞腔较近，燃油计量阀4打开时，燃油可快速流至柱塞腔位置，燃油压力建立及供给至油轨的时间较快，油轨压力建压快而且稳定性好；解决了现有技术燃油燃油计量阀离柱塞腔较远，内部低压油道较长，低压容积大，柱塞吸油及燃油压力建立较慢，燃油供给给油轨的开始时间较晚，油轨压力建压慢和稳定性较差的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型重油活塞发动机一体式高压油泵的外形结构示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是图1的局部剖视图。

图4是图1与发动机缸体安装的局部剖视示意图。

图5是图4的I处局部放大图。

图6是传统柴油共轨系统高压油泵构造图及其局部示意图。

图中：1泵体，2高压燃油管接头，3低压燃油进口，4燃油计量阀，5溢流阀组件，6低压燃油回油口，7油泵安装孔，8柱塞，9柱塞弹簧，10挺杆组件，11密封界面A，12密封界面B，13单向出油阀组件，14进油阀组件，15密封界面C，16密封界面D，17溢流阀进油孔，18挺杆润滑油孔，19发动机润滑油孔，20发动机挺杆孔，21发动机油泵固定孔，22油泵安装螺栓，23发动机油泵凸轮，24滚轮，25滚轮销，26滚轮孔倒圆，27挺杆，28密封界面E，29前端盖，30止推片，31前轴承，32安装连接盘，33密封界面F，34低压燃油道，35进油孔，36凸轮轴，37油封，38密封界面G，39后端盖，40后轴承，41泵箱，42油泵机油进口，43泵单元回油道，44燃油道放气阀，45燃油进油道，46溢流阀回油道，47发动机缸体，48高压燃油出口，49定位圆柱面，50中部台阶面，51发动机缸体安装面。

具体实施方式

参阅图1-图3。重油活塞发动机一体式高压油泵，包括：轴向螺接在泵体1上端部的高压燃油管接头2，连通高压燃油管接头2上的高压燃油出口48，连通柱塞腔通道的单向出油阀组件13，垂直固联在泵体1高压燃油出口段上侧部面悬臂体上的燃油计量阀4和溢流阀组件5，以及环绕柱塞8，安装在泵体1下端面与挺杆组件10之间的柱塞弹簧9。以泵体1作为整个高压油泵的装配安装基础件，燃油计量阀4同侧靠近进油阀组件14，同轴连通位于泵体1上方的柱塞腔，溢流阀组件5通过泵体1侧部垂直面上的悬臂体与其位于下端部的溢流阀进油孔17连通，通过溢流阀进油孔17连通低压燃油进口3，并在径向上连通低压燃油回油口6；当燃油计量阀4接到外部ECU电控单元的开启指令时打开阀口，低压燃油从泵体1悬臂体上的低压燃油进口3进入，流经燃油计量阀4、进油阀组件14直接进入柱塞腔，柱塞8下行时，完成油泵的吸油过程；柱塞8上行时，燃油在柱塞腔内被压缩形成高压，进油阀组件14关闭，单向出油阀组件13打开，高压燃油经过高压燃油出口48流出，完成油泵的供油过程。

燃油计量阀4也称燃油计量单元。燃油计量阀4、溢流阀组件5同时装配在泵体1本体的悬臂体上，可装配在泵体1悬臂体侧部垂直面上的安装孔中，也可装配在泵体1的顶部水平面或任意倾斜面位置的安装孔中。

除高压燃油出口48外，低压燃油进口3、低压燃油回油口6一同设置在泵体1本体悬臂体上的侧部垂直面或顶部水平面上，也可设置在泵体1本体悬臂体上的任意倾斜面位置上。

进油阀组件14可采用过盈配合或螺纹紧固连接方式，镶嵌在泵体1悬臂体上安装孔中靠近柱塞腔侧壁面的位置。进油阀组件14与燃油计量阀4可以同轴线布置，也可以采用轴线平行或交叉角度方式，中间无油道或短油道，同侧靠近布置。

为了防止燃油从高压燃油管接头2在泵体1上形成的密封界面B 12处泄漏，以及防止燃油从燃油计量阀4在泵体1上形成的密封界面C 15处泄漏，在泵体1顶部安装孔与高压燃油管接头2之间的密封界面处设置有密封圈，在泵体1悬臂体侧面安装孔与燃油计量阀4之间的密封界面处设置有密封圈，也可采用过盈配合紧固方式进行密封。为了防止燃油从溢流阀组件5安装在泵体1上形成的密封界面D 16处泄漏，在泵体1悬臂体上部安装孔与溢流阀组件5之间的密封界面处设置有密封圈进行密封，也可采用过盈配合紧固方式进行密封。

在燃油计量阀4与溢流阀组件5之间设置直线连通的溢流阀进油孔17。

参阅图4及图5。泵体1上的下部定位圆柱面49，插入安装在发动机缸体47上的发动机油泵固定孔21中。定位圆柱面49与发动机油泵固定孔21之间采用过渡配合或者小间隙配合方式；泵体1的中部台阶面50与发动机缸体安装面51贴合，采用油泵安装螺栓22穿过油泵安装孔7进行紧固连接，确保泵体与发动机可靠连接。为了防止润滑油从泵体1安装在发动机缸体47上形成的密封界面A 11处泄漏，在泵体1上的下部定位圆柱面49与发动机油泵固定孔21之间形成的密封界面处设置有密封圈进行密封，也可采用过盈配合紧固方式进行密封。

挺杆组件10上的挺杆27外圆圆柱面与发动机下部安装孔即发动机挺杆孔20形成小间隙配合，挺杆组件10沿轴线上下直线移动过程中，当挺杆27上的挺杆润滑油孔18正对发动机润滑油孔19时，带压力的润滑油将从发动机润滑油孔19中流入挺杆润滑油孔18中，润滑油流出挺杆润滑油孔18后，部分润滑油通过滚轮24上的滚轮孔倒圆26或倒角流入滚轮24与滚轮销25之间的小缝隙中形成油膜并有效润滑，剩余润滑油流经滚轮24及滚轮销25的外表面起到降温作用。

挺杆组件10上的滚轮24外圆柱面与发动机油泵凸轮23的凸轮型面接触，发动机油泵凸轮23受外部力矩作用时会绕自身轴线旋转，在发动机油泵凸轮23的驱动力及柱塞弹簧9的压缩力作用下，挺杆组件10及柱塞8会上下往复直线运动。