一种中低速大功率柴油机用腔外进回油式电控单体泵的制作方法

文档序号:22589415发布日期:2020-10-23 12:07阅读:175来源:国知局

本实用新型涉及中低速大功率柴油机制造技术领域,尤其涉及中低速大功率柴油机用腔外进回油式电控单体泵,所说的电控单体泵包括普通的电控单体泵以及组合式电控单体泵。



背景技术:

为实现排放升级,中低速大功率柴油机用燃油喷射系统正在向电控化(例如电控单体泵)的方向发展,并需满足供油速率高、喷射压力高、响应速度快的要求。

现有技术中的电控单体泵的油孔位于柱塞套外圆上,存在以下不足:

1、受结构限制,油孔细而长,容易造成节流从而导致柱塞充油不足及卸油速度慢。柱塞充油不足会造成燃油系统供油能力不足(供油量小、供油压力低);卸油速度慢会造成停油慢,喷油持续期虚长,发动机燃烧不好。

2、柱塞套上的油孔距离柱塞导向孔太近,使柱塞套上的柱塞导向孔在油孔一端无法加工太深,只能向外加长以保证柱塞有足够长的密封长度。这会导致在加工柱塞套上安装控制阀的中孔及锥面时出现工件回转半径过大、重心不稳的问题,不利于保证工件加工质量的提高。



技术实现要素:

本实用新型的目的就是为了克服上述现有高压喷油泵总成所存在的缺点,提供一种中低速大功率柴油机用腔外进回油式电控单体泵,本实用新型通过在柱塞套下部的肩胛处布置油孔三、油孔四,在泵体上端面加工有分别与油孔三、油孔四相贯通的油孔一、油孔二,所述油孔一、油孔二与泵体的低压油道贯通,低压油道与输油泵进油口或油箱连通,与普通结构的柱塞套相比,加大了油孔直径,缩短了油孔长度,从而避免了柱塞充油不足及卸油速度慢的缺点。本设计在传统电控单体泵设计的基础上,只需对泵体和柱塞套做出微小改动,并且满足中低速大功率柴油机对燃油喷射系统的要求,加工成本低。本实用新型解决了电控单体泵中大直径柱塞因充油不足及泄油速度慢所造成的中低速大功率柴油机燃烧不充分、排放差的问题。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:

一种中低速大功率柴油机用腔外进回油式电控单体泵,包括柱塞套、泵体、柱塞,柱塞套的外圆与泵体的安装孔为间隙配合,泵体上设有低压油道,柱塞套的柱塞腔下部与柱塞上部配合,柱塞套设有控制阀芯,控制阀芯的两侧与柱塞套两侧分别形成储油腔a、储油腔b,在储油腔a、储油腔b上部设有油道,储油腔a、储油腔b通过油道连通,在柱塞套下部的肩胛处布置油孔三、油孔四,油孔三、油孔四分别与储油腔a、储油腔b连通,在泵体上端面加工有分别与油孔三、油孔四相贯通的油孔一、油孔二,所述油孔一、油孔二与泵体的低压油道贯通,低压油道与输油泵进油口或油箱连通。

所述油孔三、油孔四设置分别设有一个或者两个。

所述油孔三、油孔四从下往上向柱塞套的中心倾斜。

泵体上端面设有密封槽,密封槽内设有密封圈一,柱塞套下端面与泵体上端面通过密封圈一密封。

柱塞套设有与低压油道相连通的外圆环形槽一,柱塞套在外圆环形槽一的轴向上下两侧分别设有密封圈二、密封圈三,柱塞套在外圆环形槽一的下部设有外圆环形槽二,在外圆环形槽二的轴向下侧设有密封圈四。

柱塞套在环形槽一、环形槽二位置分别设有与柱塞腔连通的径向孔。

本实用新型的有益效果是:

1.通过在柱塞套下部的肩胛处布置油孔三、油孔四,油孔三、油孔四分别与储油腔a、储油腔b连通,在泵体上端面加工有分别与油孔三、油孔四相贯通的油孔一、油孔二,所述油孔一、油孔二与泵体的低压油道贯通,低压油道与输油泵进油口或油箱连通,所述油孔三、油孔四设置分别设有一个或者两个,根据油泵流量的大小可以选择油孔的数量。通过在柱塞套上设置一个或者两个油孔三、油孔四,与普通结构的柱塞套相比,加大了油孔直径,缩短了油孔长度,从而避免了柱塞充油不足及卸油速度慢的缺点。本设计在传统电控单体泵设计的基础上,只需对泵体和柱塞套做出微小改动,并且满足中低速大功率柴油机对燃油喷射系统的要求,加工成本低。

2.由于所述油孔三、油孔四从下往上向柱塞套的中心倾斜。通过在柱塞套肩胛处优化设计油孔的位置及其倾斜角度,既能保证加工过程中刀具不与柱塞套其他部分干涉,也不会因为加工偏差打穿油路,保证了产品的合格率。同时在缩短柱塞套长度的同时,可增加柱塞孔的深度,这样既可减小工件加工时的回转半径,又可保证柱塞密封长度不变,从而保证供油能力,提高工件加工质量。另外,在解决了大直径柱塞泵偶件节流问题的同时,与原来细长孔相比,同时减小了加工难度,加工成本低。

3.通过泵体上端面设有密封槽,密封槽内设有密封圈一,柱塞套下端面与泵体上端面通过密封圈一密封;以及在柱塞套设有密封圈二、密封圈三、密封圈四,实现了柱塞套与泵体的环形密封,避免柴油渗漏与润滑油混合。

4.柱塞套在环形槽一、环形槽二位置分别设有与柱塞腔连通的径向孔,当单体泵工作时柱塞压缩燃油产生的高压燃油在柱塞与柱塞套间隙产生微渗,该处径向孔可将微渗的燃油导流回燃油油路,避免了微渗的燃油沿着柱塞间隙混入油泵的润滑油腔,保证了油泵和发动机的可靠性。

附图说明:

图1是本实用新型的电控单体泵局部示意图;

图2是图1的i局部放大图;

图3是本实用新型的泵体局部示意图;

图4是图3的e-e剖视图;

图5是本实用新型的柱塞套局部示意图;

图6是图5的d-d剖视图;

图7是图5的f-f剖视图;

图8是图5的a向视图;

图中,1-柱塞套,2-控制阀芯,3-容积,4、5、6-密封圈,7-泵体,8-低压油道,9-柱塞,10-柱塞腔,11-电磁阀,12-油孔一,13-油孔二,14-密封圈,15-油孔三,16-油孔四。

具体实施方式:

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。

图中,1-柱塞套,2-控制阀芯,3-容积,4、5、6-密封圈,7-泵体,8-低压油道,9-柱塞,10-柱塞腔,11-电磁阀,12-油孔一,13-油孔二,14-密封圈,15-油孔三,16-油孔四。

结合图1至图8,一种中低速大功率柴油机用腔外进回油式电控单体泵,包括柱塞套1,控制阀芯2、泵体7、柱塞9、柱塞腔10,柱塞套1的外圆与泵体7的安装孔为间隙配合,泵体7上设有低压油道8,柱塞套1的柱塞腔10下部与柱塞9上部配合,柱塞套1设有控制阀芯2,图2表示出了柱塞套与控制阀芯2端面的配合和密封结构,控制阀芯2的两侧与柱塞套1两侧分别形成储油腔a、储油腔b,在储油腔a、储油腔b上部设有油道3,储油腔a、储油腔b通过油道3连通,在柱塞套1下部的肩胛处布置油孔三15、油孔四16,油孔三15、油孔四16分别与储油腔a、储油腔b连通,在泵体7上端面加工有分别与油孔三15、油孔四16相贯通的油孔一12、油孔二13,同时所述油孔一12、油孔二13与泵体7的低压油道8贯通,柱塞套1的储油腔a、储油腔b内的柴油通过油孔三15、油孔四16,然后通过油孔一12、油孔二13回到低压油道8,再回到输油泵进油口或油箱。储油腔b一侧的柱塞套1与电磁阀11部件连接。

油孔三15、油孔四16根据需要可设置1个或者2个。通过在柱塞套1上设置1-2个油孔三15,以及1-2个油孔四16,与普通结构的柱塞套1相比,加大了油孔直径,缩短了油孔长度,从而避免了柱塞充油不足及卸油速度慢的缺点。

所述油孔三15、油孔四16从下往上向柱塞套1的中心倾斜。通过在柱塞套1肩胛处优化设计油孔的位置及其倾斜角度,既能保证加工过程中刀具不与柱塞套其他部分干涉,也不会因为加工偏差打穿油路,保证了产品的合格率。

在缩短柱塞套长度的同时,可增加柱塞孔的深度,这样既可减小工件加工时的回转半径,又可保证柱塞密封长度不变,从而保证供油能力,提高工件加工质量。

泵体7上端面设有密封槽,密封槽内设有密封圈一14,柱塞套1下端面与泵体7上端面通过密封圈一14密封。

柱塞套1设有与低压油道8相连通的外圆环形槽一,柱塞套1在外圆环形槽一的轴向上下两侧分别设有密封圈二4、密封圈三5,柱塞套1在外圆环形槽一的下部设有外圆环形槽二,在外圆环形槽二的轴向下侧设有密封圈四6。通过将密封圈二4、密封圈三5、密封圈四6分别安装在柱塞套1上、中、下三个位置的环形槽内,实现了柱塞套1与泵体7的环形密封,避免柴油渗漏与润滑油混合。

柱塞套1在环形槽一、环形槽二位置分别设有与柱塞腔10连通的径向孔。

此实用新型旨在解决电控单体泵中大直径柱塞因充油不足及泄油速度慢所造成的中低速大功率柴油机燃烧不充分、排放差的问题。

本实用新型适用于中低速大功率柴油机用电控单体泵以及其他类似结构的高压喷油泵。

本设计不改变电控单体泵的整体结构,只需更改泵体和柱塞套并增加相应的橡胶密封圈即可,相对于整个电控单体泵,所增加成本可以忽略不计。

当电磁阀11不通电时,由于弹簧力的作用控制阀芯2的锥面与柱塞套1的锥面并未贴合,留有一定间隙。

柱塞9下移,柱塞腔10内部压力低于外围油路的压力,燃油通过进油孔进入柱塞腔10。

柱塞9上升的初期,柱塞腔10内的燃油被压缩,这时电磁阀11仍处于断电状态,柱塞腔10内的燃油压力由回油溢流阀的开启压力决定,回油溢流阀的开启压力远低于喷油器的开启压力,这样容积a、b内的燃油通过油孔三15、油孔四16,经油孔一12、油孔二13回到泵体的低压油道8,最后回至输油泵进油口或油箱。

柱塞上升过程中,电控单元(ecu)在某个特定时刻发出了一个脉冲信号,使电磁阀11通电,此时电磁力克服弹簧力,使控制阀芯2的密封锥面c(如图ι)关闭回油通道,柱塞腔10形成了一封闭空间,随着柱塞9的不断上升,封闭空间内的燃油被压缩,压力迅速上升,从而产生高压,使喷油器打开,向柴油机燃烧室内喷油。

当脉冲信号终止时,控制阀芯2回到电磁阀11不通电位置,此时柴油通过油孔三15、油孔四16、油孔一12、油孔二13及汇入泵体的低压油道8,最后回至输油泵进油口或油箱。

基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。

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