專利名稱：新型高性能噴油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
新型高性能噴油泵是一種供柴油機(jī)用的噴油泵。
現(xiàn)代柴油機(jī)對燃油系統(tǒng)，特別是對噴油泵提出了越來越高的要求，其中關(guān)鍵的要求是要有高的泵端壓力和高的供油速率。如對φ130－φ150mm中等缸徑的柴油機(jī)，英國Ricardo公司建議要有700bar的泵端壓力和38mm3／每度凸輪轉(zhuǎn)角的供油速率，奧地利AVL公司要求有750bar泵端壓力和40mm3／每度凸輪轉(zhuǎn)角的供油速率，而我國目前采用的Ⅱ號泵、Ⅲ號泵和B型泵的泵端壓力大約在450bar，供油速率在30mm3／每度凸輪轉(zhuǎn)角以下，都不能適應(yīng)現(xiàn)代柴油機(jī)的要求，這也是目前我國柴油機(jī)強(qiáng)化程度低、燃油消耗高、技術(shù)性能指標(biāo)上不去的主要原因之一。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能完全滿足與現(xiàn)代化柴油機(jī)匹配要求，具有優(yōu)良工作性能的噴油泵。該泵具有較高的供油速率和較高的泵端壓力。
本實(shí)用新型的實(shí)施方案是新型高性能噴油泵有泵體、凸輪軸、軸承、挺柱滾輪體、油泵柱塞、柱塞彈簧、出油閥、減壓阻尼閥，挺柱滾輪體置于泵體內(nèi)，其兩側(cè)的導(dǎo)向槽內(nèi)嵌有導(dǎo)向銷，導(dǎo)向銷裝在泵體的鉆孔中，油泵柱塞下部套有柱塞彈簧，且下端與柱塞彈簧下座連接，油泵柱塞、出油閥由帶減壓阻尼閥的出油閥緊座緊裝在泵體中，進(jìn)油接頭與主油道連接，在泵體上，每個(gè)單泵間設(shè)有垂直側(cè)壁，同時(shí)設(shè)有軸向加強(qiáng)筋和垂直拉筋，除強(qiáng)化凸輪軸兩端的圓錐滾子軸承外，凸輪軸中間部位通過整圓形支承軸承與泵體連接，減壓阻尼閥中設(shè)有中間減壓閥片和閥座，減壓閥片同時(shí)又是阻尼閥的閥座，減壓閥片的動(dòng)作與阻尼閥協(xié)同且略提前于阻尼閥。阻尼閥隨同減壓閥片一起脫離或落座于減壓閥座。
挺柱體左右兩側(cè)各有一個(gè)上下貫通的導(dǎo)向槽，挺柱體的圓柱面上有潤滑油槽，通過潤滑油通道與頂面上的存油槽相通。挺柱滾輪體的滾輪中緊壓裝有減摩銷套，套有滾輪和減摩銷套的空心滾輪銷裝在挺柱體中，挺柱滾輪體上的調(diào)節(jié)螺釘?shù)念^部外徑小于螺紋部分之外徑，可伸入到柱塞彈簧下座的定位孔中作徑向定位。整圓形支承軸承有上軸瓦和下軸瓦，上軸瓦與下軸瓦的剖分面中設(shè)有抗剪切定位套，用連接螺釘緊固在一起，上軸瓦上面有2個(gè)半圓柱形凹坑，用于避開挺柱、滾輪體，同時(shí)設(shè)有潤滑油孔。挺柱體采用LY11或LY12或LD8或LD9或LC4輕質(zhì)高強(qiáng)度材料制成。減摩銷套采用ZQPb10－10或ZQSn10－1或ZQAl9－4耐磨青銅或高錫鋁合金或低錫鋁合金或硅鋁合金制成。圓柱形導(dǎo)向銷兩端削扁，凸輪基圓直徑34mm，升程h2為13mm，是不對稱形切線凸輪，切線凸輪由半徑R分別為12mm、9.5mm、2mm的三段圓弧過渡。出油閥有1.2－1.5mm的減壓行程，有一個(gè)不與出油閥座孔選配研磨而具有徑向間隙的減壓環(huán)帶，間隙為0.04－0.12mm。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明


圖1噴油泵剖視圖，圖2泵體主視圖，圖3圖2的A－A剖視圖，圖4圖2的后視圖，圖5支承軸承主視圖，圖6圖5的俯視圖，
圖7圖5的左視圖，圖8挺柱滾輪體總成剖視圖，圖9圖8的左視圖，
圖10減壓阻尼閥剖視圖，
圖11凸輪型線示圖，
圖12出油閥示圖。
圖中1、凸輪軸，2、挺柱滾輪體，3、導(dǎo)向銷，4、泵體，5、油泵柱塞偶件，6、出油閥偶件，7、帶減壓阻尼閥的出油閥緊座，8、整圓形支承軸承，9、柱塞彈簧下座，10、泵體垂直側(cè)壁，11、柱塞彈簧，12、油量調(diào)節(jié)齒圈，13、柱塞控油工作邊，14、柱塞套上的油孔，15、主油道，16、進(jìn)油接頭，17、圓錐滾子軸承，18、泵體軸向加強(qiáng)筋，19、垂直拉筋，20、下軸瓦，21、抗剪切定位套，22、連接螺釘，23、上軸瓦，24、潤滑油孔，25、半圓柱形凹坑，26、空心滾輪銷，27、銷套，28、滾輪，29、挺柱體，30、導(dǎo)向槽，31、存油槽，32、鎖緊螺母，33、調(diào)節(jié)螺釘，34、潤滑油通道，35、潤滑油槽，36、阻尼閥頂部的十字形銑槽，37、彈簧，38、阻尼閥，39、阻尼孔，40、環(huán)形通道，41、中間減壓閥片，42、閥座，43、出油孔，44、凸輪切線。
在開有窗口的傳統(tǒng)泵體上，每個(gè)單泵間增設(shè)了泵體垂直側(cè)壁10，(見圖2)形成一個(gè)在橫向截面上封閉的框架體，以承受噴油泵強(qiáng)化后產(chǎn)生的高出一倍的垂直拉應(yīng)力，同時(shí)泵體上設(shè)有軸向加強(qiáng)筋18和垂直拉筋19，用于進(jìn)一步加強(qiáng)泵體的剛度，使油泵柱塞套支承面的高應(yīng)力通過每個(gè)單泵兩側(cè)的垂直側(cè)壁傳到凸輪軸整圓形支承軸承8。
凸輪軸1上的凸輪基圓直徑為34mm，升程h2為13mm，凸輪采用半徑分別為R1＝12mm、R2＝9.5mm、R3＝2mm的三個(gè)圓弧過渡的不對稱形切線凸輪，在1000轉(zhuǎn)／分時(shí)的最大升程速度為2.7m／s，0.45mm／每度凸輪轉(zhuǎn)角。
凸輪軸1通過其兩端的圓錐滾子軸承17和中間部位的整圓形支承軸承8裝在泵體4的下部(見
圖1)，頂柱滾輪體2置于泵體4內(nèi)，其兩側(cè)的導(dǎo)向槽30內(nèi)嵌有導(dǎo)向銷3，導(dǎo)向銷3浮動(dòng)安裝在泵體4的鉆孔中。油泵柱塞5的下部套有柱塞彈簧11，且下端與柱塞彈簧下座9連接，油泵柱塞偶件5、出油閥6由帶有減壓阻尼閥的出油閥緊座7緊裝在泵體4中，進(jìn)油接頭16與主油道15連接。
整圓形支承軸承8有上軸瓦23和下軸瓦20，(見圖5、圖6、圖7)上軸瓦和下軸瓦的剖分面中設(shè)有抗剪切定位套21，用連接螺釘22緊固在一起，上軸瓦上有2個(gè)半圓柱形凹坑25，用于避開挺柱滾輪體2，同時(shí)設(shè)有潤滑油孔24。
挺柱體29的外圓直徑為36mm，選用輕質(zhì)高強(qiáng)度材料如LY11、LY12、LD8、LD9及LC4等制作，其左右兩側(cè)各有一個(gè)上下端貫通的導(dǎo)向槽30(見圖8、圖9)，在挺柱體29的外圓柱面上有潤滑油槽35；通過潤滑油通道34與頂面上的存油槽31相通，滾輪28中緊壓入減摩銷套27，銷套用ZQPb10－10、ZQSn10－1、ZQAl9－4等耐摩青銅或高錫合金或低錫鋁合金或硅鋁合金制成，套有滾輪和減摩銷套27的空心滾輪銷26安裝在挺柱體29中，調(diào)節(jié)螺釘33與挺柱體29螺紋連接，調(diào)節(jié)螺釘上有鎖緊螺母32，調(diào)節(jié)螺釘33的頭部經(jīng)過精確加工后其外徑比螺紋部分外徑尺寸小，在工作時(shí)可伸入到柱塞彈簧下座9下面的定位孔中。
減壓阻尼閥是本實(shí)用新型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，閥座42封閉并鉚緊在出油閥緊座7中(見
圖10)，在出油閥緊座7中依次裝有中間減壓閥片41、阻尼閥38和彈簧37，當(dāng)油泵柱塞供油時(shí)，中間減壓閥片41和阻尼閥38克服彈簧37的張力上升h距離后，阻尼閥38繼續(xù)上升脫離中間減壓閥片41，從而打開油路，通過環(huán)形通道40和阻尼閥38頂部的十字形銑槽36、出油孔43流向高壓油管和噴油嘴，當(dāng)油泵柱塞停止供油時(shí)，高壓油管中的壓力和彈簧37的張力立即使阻尼閥38下降關(guān)閉，然后與中間減壓閥片41一同下降落座，因而有一減壓容積h× (π)/4 d2j，這樣就使被壓縮阻隔在高壓油管和噴油嘴中的燃油膨脹降壓，噴油停止，同時(shí)已經(jīng)降低了的壓力波還可通過阻尼孔39繼續(xù)衰減，正確選定減壓容積和阻尼孔徑可達(dá)到既消減壓力振蕩，抑制住二次噴射，又避免出現(xiàn)負(fù)壓和空蝕現(xiàn)象。
本新型減壓阻尼閥不僅可用在柴油機(jī)上，而且可廣泛應(yīng)用于高壓液力系統(tǒng)，用以有效衰減因壓力突變和啟閉閥門而引起的水擊(水錘)和壓力振蕩以及需要快速消除壓力波峰等場合。
出油閥有1.2－1.5mm的較小減壓行程，有一個(gè)不與出油閥座選配研磨而具有徑向間隙的減壓環(huán)帶，間隙為0.04－0.12mm，這種減壓行程小而間隙較大的減壓環(huán)帶，一是可與減壓阻尼閥的減壓容積互相呼應(yīng)匹配，即阻尼閥內(nèi)和阻尼閥外包括高壓油管和噴油嘴內(nèi)的高壓容積分別由出油閥減壓環(huán)帶和減壓阻尼閥分段實(shí)行擴(kuò)容減壓，以取得良好的效果；二是大間隙的出油閥，在油泵轉(zhuǎn)速很高時(shí)，間隙的影響很小，形同普通出油閥，有較大的擴(kuò)容減壓作用，故供油量相對較小，而當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，出油閥落座較慢，大的徑向間隙使擴(kuò)容減壓作用變小，故供油量可相對增加，結(jié)果使供油曲線隨轉(zhuǎn)速增高而變化較平坦或略下傾，使供油規(guī)律更趨理想，與柴油機(jī)的充氣規(guī)律和扭矩儲(chǔ)備要求更相適應(yīng)；三是大間隙減壓環(huán)帶磨損小，壽命長。
噴油泵的工作過程是凸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)挺柱滾輪體2向上運(yùn)動(dòng)，壓縮柱塞彈簧11，推動(dòng)油泵柱塞5向上，當(dāng)柱塞遮蓋柱塞套上的油孔14時(shí)，柱塞套和柱塞中的燃油就推開出油閥6和減壓阻尼閥，向高壓油管和噴油嘴供油，當(dāng)油泵柱塞5繼續(xù)上升至柱塞上的控油工作邊(螺旋槽)13與油孔14相通時(shí)，柱塞和柱塞套內(nèi)的油通過柱塞頂部中央鉆孔、控油工作邊13及油孔14回油，油泵停止供油，供油量多少由調(diào)速器帶動(dòng)油量調(diào)節(jié)齒條轉(zhuǎn)動(dòng)油量調(diào)節(jié)齒圈12，轉(zhuǎn)動(dòng)油泵柱塞5尾部的凸塊而轉(zhuǎn)動(dòng)油泵柱塞，使控油工作邊(螺旋槽)13以不同的位置相對柱塞套上的油孔14，從而改變了柱塞供油的有效行程，達(dá)到控制供油量的大小，凸輪越過最高點(diǎn)后，柱塞彈簧11的張力使油泵柱塞5挺柱滾輪體2下降，待油孔14露出時(shí)，由進(jìn)油接頭16和主油道15向柱塞套內(nèi)充油，準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)，如此往復(fù)。上述工作過程和原理與現(xiàn)有噴油泵基本相同。
該油泵的連接安裝尺寸與現(xiàn)有的B型噴油泵相同，最高泵端壓力860bar，最大供油量為400mm3／行程，平均供油速率48mm3／每度凸輪轉(zhuǎn)角，最高凸輪轉(zhuǎn)速1265轉(zhuǎn)／分，凸輪升程h213mm，油泵柱塞升程速度為0.45mm／每度凸輪轉(zhuǎn)角，柱塞直徑φ10－φ12mm。
權(quán)利要求1.新型高性能噴油泵有泵體、凸輪軸、軸承、挺柱滾輪體、油泵柱塞、柱塞彈簧、出油閥、減壓阻尼閥，挺柱滾輪體置于泵體內(nèi)，油泵柱塞下部套有柱塞彈簧，且下端與柱塞彈簧下座連接，油泵柱塞、出油閥由帶減壓阻尼閥的出油閥緊座緊裝在泵體上，其特征是每個(gè)單泵間設(shè)有垂直側(cè)壁，同時(shí)設(shè)有軸向加強(qiáng)筋和垂直拉筋；凸輪軸中間部位通過整圓形支承軸承與泵體連接；減壓阻尼閥中設(shè)有中間減壓閥片和閥座。挺柱滾輪體兩側(cè)的導(dǎo)向槽內(nèi)嵌有導(dǎo)向銷、導(dǎo)向銷浮動(dòng)裝在泵體的鉆孔內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的噴油泵，其特征是挺柱體左右兩側(cè)各有一個(gè)上下貫通的導(dǎo)向槽，挺柱體外圓柱面上有潤滑油槽，通過潤滑油通道與頂面上的存油槽相通。
3.按照權(quán)利要求1或2所說的噴油泵，其特征是挺柱滾輪體的滾輪中緊壓裝有減摩銷套，套有滾輪和減摩銷套的空心滾輪銷裝在挺柱體中，調(diào)節(jié)螺釘?shù)念^部外徑小于螺紋部分外徑，可伸入到柱塞彈簧下座的定位孔中作徑向定位。
4.按照權(quán)利要求1或2所說的噴油泵，其特征是整圓形支承軸承的上軸瓦與下軸瓦的剖分面中設(shè)有抗剪切定位套，用連接螺釘緊固在一起，上軸瓦上面有2個(gè)半圓柱形凹坑，同時(shí)設(shè)有潤滑油孔。
5.按照權(quán)利要求3所說的噴油泵，其特征是挺柱體采用LY11或LY12或LD8或LD9或LC4輕質(zhì)高強(qiáng)度材料制成。
6.按照權(quán)利要求3所說的噴油泵，其特征是減摩銷套采用ZQPb10－10或ZQSn10－1或ZQAL9－4耐磨青銅或高錫鋁合金或硅鋁合金制成。
7.按照權(quán)利要求1所說的噴油泵，其特征是圓柱導(dǎo)向銷的兩端削扁。
8.按照權(quán)利要求1所說的噴油泵，其特征是凸輪基圓直徑φ34mm，升程h2為13mm，屬不對稱形的切線凸輪，切線凸輪由半徑R分別為12mm、9.5mm、2mm的三段圓弧過渡。
9.按照權(quán)利要求1所說的噴油泵，其特征是出油閥有1.2－1.5mm的減壓行程，有一個(gè)不與出油閥座孔選配研磨而具有徑向間隙的減壓環(huán)帶，間隙為0.04－0.12mm。
專利摘要新型高性能噴油泵是一種供柴油機(jī)用的燃油噴油泵?？蛇m應(yīng)柴油機(jī)的高強(qiáng)化、低燃油消耗和對排放、噪聲、使用可靠性、壽命等高要求。平均供油速率可達(dá)48mm
文檔編號F02M39/00GK2107539SQ9123065
公開日1992年6月17日 申請日期1991年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月4日
發(fā)明者葉培德 申請人:葉培德