一种柱塞式运动机构的密封结构的制作方法

本发明涉及柱塞式运动机构，具体涉及一种柱塞式运动机构的密封结构。

背景技术：

1、目前柴油机上燃油泵内燃油存在泄漏问题，燃油泄漏至油底壳（内有滑油）会导致其滑油受到燃油污染，使得滑油不能进行进一步机内循环，其原因为燃油泵的柱塞式运动机构是由柱塞和外套筒组成，柱塞高速上行运动挤压有限空间内的流体介质使达到对低压流体加压的目的，由于柱塞和套筒间的间隙存在，高压腔内的流体会从运动副的间隙泄漏至柱塞顶升机构安装空间，同时因为燃油室和油底壳空间内的流体介质不同，从而造成油底壳内的流体介质遭受污染。

2、传统的解决办法是在油底壳内设计一套复杂的密封机构用来隔离燃油室内泄漏下来的高压流体，这种密封通常使用的是o型密封圈，然而o型密封圈易老化、硬化、温度敏感性等问题，导致密封圈失去原有的弹性和密封性，同时在高温、高压的工作环境下，它们的寿命会受到影响，因此需要定期检查和更换，从而增加了维护成本。

3、因此上述技术中存在燃油泵的柱塞式运动机构密封结构易损坏，维修成本高的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有燃油泵的柱塞式运动机构密封结构易损坏，寿命短，维修成本高的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种柱塞式运动机构的密封结构，包括柱塞和外套筒，所述柱塞设在外套筒中，且柱塞与外套筒之间设有间隙，所述柱塞顶部与外套筒之间为高压腔，所述高压腔中设有a介质，间隙所在位置处的与柱塞侧面相对的外套筒上设有多个开口朝向柱塞的环形槽，所述环形槽包括第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽，所述第一环形槽靠近高压腔且低于柱塞顶部，所述第三环形槽靠近柱塞底部且高于柱塞底部，第二环形槽位于第一环形槽和第三环形槽之间，间隙位于第一环形槽与柱塞顶部之间的部分中填充有a介质，所述第三环形槽外接有b介质输送管道，b介质输送管道内设有b介质，所述第一环形槽上设有压力传感器，所述b介质输送管道上设有调压阀，所述调压阀接收压力传感器的压力信号，间隙位于第一环形槽与第三环形槽之间部分中填充有a介质和b介质的混合流体，混合流体的压力小于第三环形槽中b介质压力和第一环形槽中a介质的压力，所述第三环形槽中b介质压力等于第一环形槽中的a介质压力。

3、通过采用上述技术方案，利用b介质的压力将高压腔内泄露的a介质排出，阻止a介质进一步泄露，实现密封。

4、可选的，所述第一环形槽外接低压流体箱。

5、可选的，所述柱塞底部设有顶升机构室，所述柱塞下端连接柱塞顶升机构，所述柱塞顶升机构设在顶升机构室中。

6、可选的，所述b介质一部分沿间隙流入第二环形槽，另一部分流入顶升机构室。

7、可选的，所述第二环形槽外接混合流体箱。

8、可选的，所述a介质为燃油，所述b介质为滑油。

9、综上所述，本发明至少具有以下一种有益效果：

10、1、本发明利用流体的压力差隔离高压腔内和顶升机构室中的流体，实现密封作用。

11、2、本发明减少了传统的密封机构，使柱塞顶升机构内的零件数量减少、尺寸减小，故障率降低，使整个柱塞式运动机构的检查和更换周期得到延长，结构设计简单，易于加工，降低制造成本。

12、3、本发明用于密封的b介质具有润滑作用，可以对柱塞的底部进行充分润滑，降低运动副之间的摩擦磨损。

13、4、本发明通过设置压力传感器和调压阀，可以自动控制b介质的压力，无需人工调节，操作简单，省时省力。

技术特征：

1.一种柱塞式运动机构的密封结构，其特征在于，包括柱塞（1）和外套筒（2），所述柱塞（1）设在外套筒（2）中，且柱塞（1）与外套筒（2）之间设有间隙（11），所述柱塞（1）顶部与外套筒（2）之间为高压腔（4），所述高压腔（4）中设有a介质，间隙（11）所在位置处的与柱塞（1）侧面相对的外套筒（2）上设有多个开口朝向柱塞（1）的环形槽，所述环形槽包括第一环形槽（6）、第二环形槽（7）和第三环形槽（8），所述第一环形槽（6）靠近高压腔（4）且低于柱塞（1）顶部，所述第三环形槽（8）靠近柱塞（1）底部且高于柱塞（1）底部，第二环形槽（7）位于第一环形槽（6）和第三环形槽（8）之间，间隙（11）位于第一环形槽（6）与柱塞（1）顶部之间的部分中填充有a介质，所述第三环形槽（8）外接有b介质输送管道（9），b介质输送管道（9）内设有b介质，所述第一环形槽（6）上设有压力传感器（13），所述b介质输送管道（9）上设有调压阀（14），所述调压阀（14）接收压力传感器（13）的压力信号，间隙（11）位于第一环形槽（6）与第三环形槽（8）之间部分中填充有a介质和b介质的混合流体，混合流体的压力小于第三环形槽（8）中b介质压力和第一环形槽（6）中a介质压力，所述第三环形槽（8）中b介质压力等于第一环形槽（6）中的a介质压力。

2.根据权利要求1所述的柱塞式运动机构的密封结构，其特征在于，所述第一环形槽（6）外接低压流体箱（5）。

3.根据权利要求1所述的柱塞式运动机构的密封结构，其特征在于，所述柱塞（1）底部设有顶升机构室（10），所述柱塞（1）下端连接柱塞顶升机构（3），所述柱塞顶升机构（3）设在顶升机构室（10）中。

4.根据权利要求3所述的柱塞式运动机构的密封结构，其特征在于，所述b介质一部分沿间隙（11）流入第二环形槽（7），另一部分流入顶升机构室（10）。

5.根据权利要求1所述的柱塞式运动机构的密封结构，其特征在于，所述第二环形槽（7）外接混合流体箱（12）。

6.根据权利要求1所述的柱塞式运动机构的密封结构，其特征在于，所述a介质为燃油，所述b介质为滑油。

技术总结
本发明涉及柱塞式运动机构技术领域，公开了一种柱塞式运动机构的密封结构，包括柱塞和外套筒，所述柱塞设在外套筒中，且柱塞与外套筒之间设有间隙，所述柱塞顶部与外套筒之间为高压腔，所述高压腔中设有A介质，与柱塞侧面相对的外套筒上设有多个开口朝向柱塞的环形槽，所述环形槽包括第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽，所述第一环形槽内设有压力传感器，第二环形槽与柱塞顶部之间的间隙中填充有A介质，所述第三环形槽外接有B介质输送管道，所述B介质输送管道设有调压阀，B介质通过调压阀将其压力控制与第一环形槽A介质压力相等。本发明利用B介质的压力将高压腔内泄露的A介质排出，阻止A介质的进一步泄露，实现密封。

技术研发人员：刘梅楠,朱树林,宁鹏
受保护的技术使用者：中船动力研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15