本發(fā)明總體上涉及一種燃料系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種具有帶閥蓋的過濾器組件的燃料系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

典型的燃料系統(tǒng)包括將燃料從燃料箱中抽出、對燃料加壓并且通過供給通道和過濾器將加壓的燃料引導(dǎo)到一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器的泵。第一止回閥被設(shè)置在返回管線中，該返回管線從燃料噴射器延伸回燃料箱，且第二止回閥被設(shè)置成與過濾器并聯(lián)。為了燃料系統(tǒng)正常運(yùn)行，該系統(tǒng)通常不應(yīng)含有空氣并且不應(yīng)具有不當(dāng)?shù)牧鲃酉拗?例如，由過濾器的堵塞造成的限制)。

歷史上，燃料系統(tǒng)的無空氣和無限制狀態(tài)通過與第一止回閥和第二止回閥同線排列的一個(gè)或多個(gè)觀察玻璃來確認(rèn)。例如，第一觀察玻璃與第一止回閥相關(guān)聯(lián)并且用于確定供給通道和返回通道不含空氣，而第二觀察玻璃與第二止回閥相關(guān)聯(lián)并且用于確定過濾器沒有被堵塞。特別地，當(dāng)?shù)谝挥^察玻璃填滿了燃料時(shí)，可推斷出供給通道和返回通道大體上不含空氣。并且只要第二觀察玻璃沒有燃料，可推斷出過濾器正對燃料流動產(chǎn)生很小的限制。在1980年1月發(fā)布的第五版維護(hù)手冊中公開了一種標(biāo)題為“645E鼓風(fēng)機(jī)型發(fā)動機(jī)維護(hù)手冊”(645E BLOWER-TYPE ENGINE MAINTENANCE MANUAL)的這樣一種系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的觀察玻璃包括被倒置、其邊沿壓在鑄造過濾器基座上的透明玻璃碗。墊圈或其他密封件被夾在玻璃碗的邊沿與基座的加工面之間。弓形支架在玻璃碗的封閉端上從玻璃碗的一側(cè)處的基座延伸到相對側(cè)。螺栓在玻璃碗的中心處與支架螺紋接合，并且可調(diào)節(jié)以將中心向下壓向邊沿。這種向下按壓用于促使玻璃碗的邊沿抵靠在墊圈上，從而相對于基座密封觀察玻璃。

盡管觀察玻璃的使用在確定燃料系統(tǒng)的狀態(tài)方面是有效的，但是觀察玻璃也可能存在問題。特別地，在一些應(yīng)用中，觀察玻璃(例如玻璃碗和/或保持玻璃碗的弓形支架)受到劇烈振動。這些振動如果不解決，可能造成玻璃碗和/或弓形支架發(fā)生故障。

所公開的燃料系統(tǒng)和過濾器組件用于克服上述一個(gè)或多個(gè)問題和/或現(xiàn)有技術(shù)的其他問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一方面，本發(fā)明涉及一種用于燃料系統(tǒng)的過濾器組件。該過濾器組件可包括帶有第一側(cè)和與第一側(cè)相對的第二側(cè)的基座。該過濾器組件還可包括從基座的第一側(cè)延伸的過濾器、從基座的第二側(cè)延伸的閥，以及具有包圍閥的封閉端和位于基座的第二側(cè)附近的開口端的金屬蓋。該過濾器組件可進(jìn)一步包括被夾在金屬蓋與基座之間的密封件、連接到基座且在金屬蓋上方延伸的保持器，以及與保持器螺紋接合并向內(nèi)突出以將金屬蓋壓向基座的緊固件。

在另一方面，本發(fā)明涉及另一種用于燃料系統(tǒng)的過濾器組件。該過濾器組件可包括具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對的第二側(cè)的基座、從基座的第一側(cè)延伸的過濾器，以及從基座的第二側(cè)延伸的閥。該過濾器組件還可包括具有包圍閥的封閉端和位于基座的第二側(cè)附近的開口端的蓋，以及被夾在金屬蓋與基座之間的密封件。該過濾器組件可進(jìn)一步包括具有連接到基座的第一側(cè)和第二側(cè)以及在蓋上方在第一側(cè)與第二側(cè)之間延伸的第三側(cè)的保持器。第一側(cè)、第二側(cè)和第三側(cè)可形成大體上為C形的通道。該過濾器組件另外可包括與保持器的第三側(cè)螺紋接合且向內(nèi)突出以將蓋壓向基座的緊固件。

在又一方面，本發(fā)明涉及一種燃料系統(tǒng)。燃料系統(tǒng)可包括燃料箱、連接到燃料箱以將燃料從中抽出的泵、多個(gè)燃料噴射器，以及將泵連接到多個(gè)燃料噴射器的歧管。燃料系統(tǒng)還可包括被設(shè)置在泵與歧管之間的過濾器組件。該過濾器組件可具有帶有第一側(cè)和與第一側(cè)相對的第二側(cè)的基座、從基座的第一側(cè)延伸的過濾器、從基座的第二側(cè)延伸的第一閥，以及位于第一閥附近且從基座的第二側(cè)延伸的第二閥。該過濾器組件另外可具有帶有包圍第一閥的封閉端和位于基座的第二側(cè)附近的開口端的第一金屬蓋，以及帶有包圍第二閥的封閉端和位于基座的第二側(cè)附近的開口端的第二金屬蓋。該過濾器組件可進(jìn)一步具有：被夾在第一和第二金屬蓋中的每一個(gè)與基座之間的密封件；以及具有連接到基座的第一側(cè)和第二側(cè)以及在第一金屬蓋上方在第一側(cè)與第二側(cè)之間延伸的第三側(cè)的第一保持器。第一保持器的第一側(cè)、第二側(cè)和第三側(cè)可形成第一大體上為C形的通道。過濾器組件還可具有帶有連接到基座的第一側(cè)和第二側(cè)以及在第二金屬蓋上方在第一側(cè)與第二側(cè)之間延伸的第三側(cè)的第二保持器。第二保持器的第一側(cè)、第二側(cè)和第三側(cè)可形成第二大體上為C形的通道。過濾器組件可進(jìn)一步具有與第一保持器的第三側(cè)螺紋接合且向內(nèi)突出以將第一金屬蓋壓向基座的第一緊固件、與第二保持器的第三側(cè)螺紋接合且向內(nèi)突出以將第二金屬蓋壓向基座的第二緊固件，以及穿過第一緊固件和第二緊固件中的至少一個(gè)的頭部以抑制第一緊固件和第二緊固件中的至少一個(gè)的松動的安全線。第一金屬蓋和第二金屬蓋各自可包括位于開口端以接合密封件且具有大約125微英寸的圓紋(circular-lay)粗糙度的唇緣。

附圖說明

圖1是具有示例性公開的燃料系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的圖解示意圖；

圖2是可與圖1的燃料系統(tǒng)結(jié)合使用的示例性公開的過濾器組件的橫截面圖；以及

圖3和圖4是示例性過濾器組件實(shí)施例的等比例圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了配備有燃料系統(tǒng)12的發(fā)動機(jī)。為了本發(fā)明的目的，發(fā)動機(jī)10被示出并描述為四沖程柴油發(fā)動機(jī)。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，發(fā)動機(jī)10可具體表現(xiàn)為任何其他類型的內(nèi)燃機(jī)，例如兩沖程柴油發(fā)動機(jī)、汽油發(fā)動機(jī)或者氣態(tài)燃料動力發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)10可包括至少部分地限定多個(gè)燃燒室16的缸體14。在所示的實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)10包括四個(gè)燃燒室16。然而，可設(shè)想到的是，發(fā)動機(jī)10可包括更多或更少的燃燒室16，并且燃燒室16可被設(shè)置成“直列”構(gòu)型、“V”構(gòu)型、相對活塞構(gòu)型、旋轉(zhuǎn)構(gòu)型或任何其他適當(dāng)?shù)臉?gòu)型。

還是如圖1所示，發(fā)動機(jī)10可包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在缸體14內(nèi)的曲柄軸18。與每個(gè)燃燒室16相關(guān)聯(lián)的連接桿(未示出)可以將活塞(未示出)連接至曲柄軸18，使得每個(gè)活塞在各自的燃燒室16內(nèi)的滑動運(yùn)動導(dǎo)致曲柄軸18的旋轉(zhuǎn)。類似地，曲柄軸18的旋轉(zhuǎn)可以導(dǎo)致活塞的滑動運(yùn)動。

燃料系統(tǒng)12可以包括相配合以將加壓燃料的噴射輸送至每個(gè)燃燒室16中的部件。具體地說，燃料系統(tǒng)12可以包括被配置成保持燃料供應(yīng)的燃料箱20；以及泵22，其被連接成從燃料箱20中抽出燃料、對燃料加壓并且通過歧管26將加壓燃料引導(dǎo)至多個(gè)燃料噴射器24。泵22可以經(jīng)由抽吸通道28連接至燃料箱20并且經(jīng)由供應(yīng)通道29連接至歧管26。如果需要，止回閥30可以被設(shè)置在抽吸通道28內(nèi)。歧管26可以經(jīng)由返回通道34連接至燃料箱20。

泵22可以本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的任何方式連接曲柄軸18，其中曲柄軸18的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致泵驅(qū)動軸對應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。例如，泵22在圖1中被示為通過齒輪傳動系連接至曲柄軸18。然而，預(yù)期泵22可以替代地以電、液壓、氣動方式或以另一種適當(dāng)方式驅(qū)動。

燃料噴射器24可以被設(shè)置在發(fā)動機(jī)10的缸蓋(未示出)內(nèi)并且循序地流體連接至歧管26。燃料噴射器24可以直接連接至歧管26使得流過歧管26的所有燃料也流過每個(gè)個(gè)別噴射器24，或替代地燃料噴射器24可以由多個(gè)個(gè)別燃料管路32連接至共同歧管26。每個(gè)燃料噴射器24可以操作地以預(yù)定正時(shí)、燃料壓力和數(shù)量將一定量的加壓燃料噴射至相關(guān)燃燒室16中。至燃燒室16中的燃料噴射的正時(shí)可以與往復(fù)地設(shè)置在其中的對應(yīng)活塞(未示出)的運(yùn)動同步。在所描繪的實(shí)施例中，燃料噴射器24是機(jī)械單元噴射器(MUI噴射器)。然而，預(yù)期燃料噴射器24可替代地表現(xiàn)為機(jī)械振動、電子控制單元噴射器(MEUI噴射器)；液壓制動、電子控制單元噴射器(HEUI噴射器)；或本領(lǐng)域中已知的任何其它類型的燃料噴射器。

過濾器組件36可以懸垂在泵22與歧管26之間并且還可以懸垂在歧管26與燃料箱20之間。如圖2中示意地以及圖3和4中物理地所示，過濾器組件36可以包括基座38和懸掛在基座38的下側(cè)42上的一個(gè)或多個(gè)罐式過濾器(過濾器)40。第一止回閥44和第二止回閥46可以被安裝至基座38中與過濾器40相對的上側(cè)48。在正常操作期間(例如，當(dāng)過濾器40沒有被堵塞時(shí))，來自泵22的加壓燃料可以流入基座38中并且經(jīng)由一對分支通道50分裂為行進(jìn)通過過濾器40的兩股平行流。分離流接著可以在基座38內(nèi)重組并且作為單股流排放至歧管26。

在異常狀況期間，例如當(dāng)一個(gè)或過濾器40的堵塞對通過分支通道50的流動產(chǎn)生限制時(shí)，基座38內(nèi)側(cè)的燃料壓力可能升高。此高壓燃料除與過濾器40連通之外還可以經(jīng)由旁路通道52引導(dǎo)至止回閥46。當(dāng)燃料壓力超過止回閥46的操作壓力(例如，約60psi)時(shí)，止回閥46可以打開并且允許燃料經(jīng)由返回通道34返回行進(jìn)至燃料箱20。

止回閥44可以(例如，經(jīng)由形成在基座38中的通道54)與返回通道34連通并且用作充液閥。具體地說，在泵22的啟動期間，止回閥44可以保持封閉，允許燃料被泵送至歧管26中以積累壓力。當(dāng)歧管26已充分填充有燃料且其中的燃料達(dá)到期望操作壓力(例如，約5psi或更高)時(shí)，止回閥44可以打開并且允許過量燃料和空氣通過通道54從返回通道34行進(jìn)至燃料箱20。因此，在燃料系統(tǒng)12的正常操作期間，某些流體應(yīng)連續(xù)地行進(jìn)通過止回閥44。

在燃料系統(tǒng)12的更早反覆中，觀察玻璃56(被示為僅圖2中的虛線)被設(shè)置在止回閥44和46上方并且形成通道52和54的部分。具體地說，在燃料從止回閥44、46中排放之后，燃料流出基座38并且進(jìn)入觀察玻璃56的內(nèi)部空間中。此燃料接著從觀察玻璃56返回行進(jìn)至基座38中以使其繼續(xù)通過通道52和54。以此方式，從止回閥44和45排放的燃料對發(fā)動機(jī)10的操作員是可見的。例如，當(dāng)過濾器40被堵塞時(shí)，燃料在觀察玻璃56遮蓋閥46的內(nèi)將被視為可見的；且當(dāng)歧管26被填充并且正確加壓時(shí)，燃料在觀察玻璃56遮蓋閥44內(nèi)將被視為可見的。因此，在正常操作期間，燃料應(yīng)僅在一個(gè)觀察玻璃遮蓋閥44內(nèi)是可見的(即，觀察玻璃遮蓋閥46應(yīng)通常為空的，前提是過濾器40沒有被堵塞)。然而，出于上述原因，所公開實(shí)施例中不再利用觀察玻璃56。

在所公開實(shí)施例中，觀察玻璃56已用金屬閥罩(罩)58(僅圖3和4中示出)取代。如同先前使用的觀察玻璃56，罩58可以具有帶有封閉端60和開口端62的拱頂形狀。唇緣64可以形成在容納于基座38的加工凹部66內(nèi)的開口端62處。密封件(例如，墊圈)68可以被設(shè)置在凹部66中并且夾在唇緣64與凹部66的內(nèi)面之間。在某些實(shí)施例中，唇緣64可以具有約100微英寸至150微英寸(例如，約125微英寸)的圓形捻粗糙度，其可以幫助唇緣64與密封件68接合以產(chǎn)生燃料緊密界面。

在所公開實(shí)施例中，每個(gè)罩58的封閉端60是球形的。然而，預(yù)期封閉端可替代地為扁平的，使得如果需要，罩58更傾向于具有圓柱形形狀而非拱頂形狀。其它形狀也是可能的。罩58可以由不腐蝕金屬(例如不銹鋼或鋁)通過深沖壓工藝制成。

保持器70可以行進(jìn)越過罩58的封閉端60，并且連同緊固件72一起用以將罩58壓抵于密封件68。在圖3中所示的實(shí)施例中，單個(gè)保持器70是結(jié)合兩個(gè)罩58使用。保持器70可以由縱向地延伸經(jīng)過每個(gè)罩58的中心的大致上C形通道。具體地說，保持器70可以包括在罩58的一個(gè)邊緣處連接至基座38的第一側(cè)、在與第一側(cè)74相對的第二邊緣處連接至基座38的第二側(cè)76以及延伸在第一側(cè)74與第二側(cè)76之間的第三側(cè)78。第一側(cè)74和第二側(cè)76中的每一個(gè)均可以定向?yàn)榇笾律洗怪庇诘谌齻?cè)78。

螺紋孔80可以在大致上與每個(gè)罩58的中心對準(zhǔn)的位置處形成在保持器70的第三側(cè)78內(nèi)。緊固件72可以接合螺紋孔80，使得緊固件72的旋轉(zhuǎn)使緊固件72的軸部向內(nèi)延伸通過保持器70并且抵著對應(yīng)罩58的中心。運(yùn)用此配置，緊固件72的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)可以使緊固件72接合罩58的中心并且促使罩58抵靠于密封件68。在某些實(shí)施例中，罩58可以在緊固件72處凹入以容納緊固件72的尖端。

為了使保持器70正確地錨定緊固件72并且承受發(fā)動機(jī)10的操作期間的振動負(fù)荷，保持器72必需在第三側(cè)78處具有最小厚度。在所公開實(shí)施例中，第三側(cè)78的厚度可以是罩58的壁厚的至少兩倍。例如，第三側(cè)78的厚度可以為約0.25英寸，而罩58的壁厚可以為約0.12英寸。保持器70的三側(cè)大致上正交形狀可以幫助增加保持器70的剛性，從而進(jìn)一步幫助保持器70抵抗由振動負(fù)荷引起的損壞。預(yù)期如果需要可在保持器70內(nèi)形成附加內(nèi)肋(未示出)以進(jìn)一步增加保持器70的剛性。

在某些應(yīng)用中，發(fā)動機(jī)10的振動負(fù)荷可以引起緊固件72從孔80中脫出。為了幫助緊固件72抵抗此趨勢，可以形成橫孔80穿過每個(gè)緊固件72的頭部，且安全線84可以同時(shí)行進(jìn)通過兩個(gè)緊固件72的橫孔82，由此將緊固件72的旋轉(zhuǎn)彼此結(jié)合。此結(jié)合可以抑制任何緊固件72的旋轉(zhuǎn)。

保持器70的第一側(cè)74和第二側(cè)76可以在多個(gè)不同錨定點(diǎn)處連接至基座38。例如，四個(gè)不同的耳部或突片86可以與基座38形成為一體，并且從上表面48向上延伸。耳部86可以位于第一側(cè)74和第二側(cè)76外部，并且成對布置成各自大致上與一個(gè)罩58(例如，對應(yīng)罩58的中心)對準(zhǔn)。緊固件88可以行進(jìn)通過每個(gè)耳部86以接合保持器70。預(yù)期如果需要，減振器(例如，壓縮墊圈-未示出)可以位于耳部86和罩58的界面處。在此配置中，保持器70可以大致上固定至基座38，使得發(fā)生很少的(如果有的話)相對樞轉(zhuǎn)。

在圖4的實(shí)施例中，使用兩個(gè)獨(dú)立的保持器90代替保持器70。具體地，使用一個(gè)保持器90將每個(gè)蓋58相對于基座38保持在適當(dāng)位置中。每個(gè)保持器90，與保持器70一樣，可以為形成在C形的通道中的大致的三側(cè)結(jié)構(gòu)。然而，保持器90的長度可小于保持器70的長度的一半。另外，每個(gè)保持器90可僅通過兩個(gè)耳部86(在第一側(cè)74和第二側(cè)76中的每一個(gè)處有一個(gè)耳部)連接到基座38。進(jìn)一步地，基座38的上側(cè)48與第一側(cè)74和第二側(cè)76的下邊緣之間可能存在間隙。通過這種配置，每個(gè)保持器90能夠在一定程度上圍繞通過其對應(yīng)緊固件88的軸線獨(dú)立樞轉(zhuǎn)。該樞轉(zhuǎn)運(yùn)動可有助于利用蓋58的中心對緊固件72定中心。另外，在一些實(shí)施例中，如果需要的話，蓋58能夠在一定程度上相對于相關(guān)聯(lián)的保持器90(或70)樞轉(zhuǎn)和/或平移。

因?yàn)樯w58是金屬的，所以在一個(gè)實(shí)施例中，它們可以不是半透明的，就像先前使用的觀察玻璃56是透明的一樣。作為結(jié)果，燃料系統(tǒng)12的正常運(yùn)行在視覺上可以不再明顯。因?yàn)檫@個(gè)原因，可以將一個(gè)或多個(gè)傳感器連接到基座38并使其與適當(dāng)?shù)耐ǖ懒黧w連通。例如，可將第一壓力傳感器92連接到基座38并且將其定位成與通道52流體連通(參照圖1)，且可將第二傳感器94連接到基座38并且將其定位成與通道54流體連通。這些傳感器92、94中的每一個(gè)可被配置成產(chǎn)生指示對應(yīng)的蓋58內(nèi)的燃料壓力的信號，然后利用所述信號確定燃料系統(tǒng)12的無空氣和無限制狀態(tài)。

工業(yè)實(shí)用性

所公開的燃料系統(tǒng)和過濾器組件可以應(yīng)用于需要可靠和連續(xù)運(yùn)行的任何內(nèi)燃機(jī)。所公開的燃料系統(tǒng)可通過降低過濾器組件內(nèi)的部件故障的風(fēng)險(xiǎn)而有助于改進(jìn)可靠性且便于連續(xù)運(yùn)行。特別地，所公開的過濾器組件可包括堅(jiān)固的閥蓋，以及被設(shè)計(jì)成減少和/或承受相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機(jī)的振動載荷的相關(guān)聯(lián)的保持器和緊固件。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，對所公開的燃料系統(tǒng)和過濾器組件可以作出各種修改和變型。鑒于本發(fā)明書和對所公開的燃料系統(tǒng)和過濾器組件的實(shí)踐，其他實(shí)施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也是顯而易見的。說明書和示例被認(rèn)為僅僅是示例性的，真實(shí)范圍由所附權(quán)利要求書及其等同內(nèi)容指出。