專利名稱：改變泵芯供應(yīng)行程持續(xù)時(shí)間的方法及泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改變泵芯供應(yīng)行程持續(xù)時(shí)間的方法，泵芯的供應(yīng)行程由可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的泵軸處在泵軸預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置范圍而驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種執(zhí)行該方法的泵裝置。
背景技術(shù)：
分配式噴射泵，尤其是用于直噴式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的分配式噴射泵，是已知的。在這種分配式噴射泵內(nèi)，通常泵軸由內(nèi)燃機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)，該泵軸驅(qū)動(dòng)設(shè)置在殼體內(nèi)的預(yù)供油泵及連接在該供油泵下游的高壓泵。高壓泵包括以分配活塞形式的單個(gè)的泵芯，泵芯進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及行程運(yùn)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)的結(jié)果是依次地與出口連接，出口經(jīng)由分配器通向內(nèi)燃機(jī)的單個(gè)汽缸。
分配式噴射泵的特性為，噴射壓力依賴于泵軸的旋轉(zhuǎn)速度，例如隨著旋轉(zhuǎn)速度的增加而線性增加或甚至為成指數(shù)級(jí)增加。這意味著，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)噴射壓力低，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)噴射壓力高。在對(duì)抗彈性力打開(kāi)噴射閥時(shí)通常需要的噴射壓力，是重要的操作參數(shù)，對(duì)排放和扭矩具有強(qiáng)烈的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種噴射泵，其供應(yīng)速度和/或供應(yīng)噴射壓力可保持為盡可能的恒定，且當(dāng)需要時(shí)，可保持在高值，與噴射泵驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度相獨(dú)立。該目的的第一方案由根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明方法以具有權(quán)利要求2和3的特征的有利方式進(jìn)一步發(fā)展。本發(fā)明目的的進(jìn)一步方案利用根據(jù)權(quán)利要求4所述的泵裝置而實(shí)現(xiàn)。權(quán)利要求5至10涉及有利的實(shí)施例，以及本發(fā)明泵裝置的進(jìn)一步發(fā)展。本發(fā)明的基本思想是在泵軸和驅(qū)動(dòng)軸之間設(shè)置運(yùn)動(dòng)變速器，泵軸的角速度和/或轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了供應(yīng)速度和/或一個(gè)或多個(gè)泵芯的行程的持續(xù)時(shí)間，泵軸由驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，對(duì)于在泵軸的旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)以恒定的轉(zhuǎn)速或角速度旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)需要時(shí)，運(yùn)動(dòng)變速器使泵軸角速度的增加或降低成為可能；供應(yīng)行程或液體例如液體燃料的供應(yīng)，在旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)發(fā)生。本發(fā)明適用于幾乎所有類型的泵或泵裝置，其中預(yù)定量的液體供應(yīng)至出口管道，出口管道在泵芯可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的泵軸的旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)，泵芯由泵軸來(lái)移動(dòng)。


輔以附圖，本發(fā)明將在下面以舉例的方式更詳細(xì)地說(shuō)明。在圖中
圖I至3為描述本發(fā)明泵裝置的三個(gè)不同實(shí)施例的原理圖，
圖4描述了泵軸的相對(duì)角速度，泵軸經(jīng)由運(yùn)動(dòng)變速器與驅(qū)動(dòng)軸連接，圖5至9為描述運(yùn)動(dòng)變速器的三種實(shí)施例的原理圖，
圖10為描述用于說(shuō)明根據(jù)圖8的運(yùn)動(dòng)變速器的操作的圖例，
圖11為描述用于說(shuō)明根據(jù)圖9的運(yùn)動(dòng)變速器的操作的圖例，及 圖12為描述用于總結(jié)說(shuō)明本發(fā)明所創(chuàng)建的可能性的圖例。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，內(nèi)燃機(jī)的曲軸K W連接有隨曲軸旋轉(zhuǎn)的輪盤10，輪盤10與另一輪盤14通過(guò)環(huán)形帶/鏈機(jī)構(gòu)12或一個(gè)或多個(gè)有齒齒輪而連接。輪盤14相對(duì)泵軸P同軸并由其承載，輪盤14經(jīng)由運(yùn)動(dòng)變速器16與泵軸連接，運(yùn)動(dòng)變速器16將在下文詳細(xì)描述。因此，輪盤14形成為泵軸P的驅(qū)動(dòng)軸A。根據(jù)噴射泵18的結(jié)構(gòu)，泵軸P驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)泵芯。在分配式噴射泵中，泵軸驅(qū)動(dòng)單個(gè)泵活塞的行程運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，單個(gè)泵活塞作為以已知形式的泵芯；泵活塞供應(yīng)燃料至多個(gè)出口 20的每個(gè)出口，每個(gè)出口位于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)，沿旋轉(zhuǎn)方向相互等距離設(shè)置；出口 20中每個(gè)都經(jīng)由各自的出口和/或壓力管道與內(nèi)燃機(jī)相對(duì)應(yīng)的噴射閥連接。如果噴射泵18形成為直列式噴射泵，泵軸P可包括，例如，軸向上相互分離的多個(gè)凸輪，且沿泵軸周向彼此相互偏離；用作活塞的泵芯執(zhí)行與各自的凸輪外輪廓對(duì)應(yīng)的供應(yīng)行程。每個(gè)活塞都在單個(gè)的汽缸內(nèi)工作，每個(gè)活塞都經(jīng)由壓力管道與噴射泵18的多個(gè)出口 20的一個(gè)出口連接?？傊?，當(dāng)泵軸P旋轉(zhuǎn)時(shí)，在泵軸P預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置間隔的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，單個(gè)的出口20依次地裝載泵芯或泵芯群組供應(yīng)的燃料，其中沒(méi)有采取附加措施，隨著泵軸的旋轉(zhuǎn)而供應(yīng)的燃料量與泵軸的旋轉(zhuǎn)速度相獨(dú)立；然而，當(dāng)泵軸的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，供應(yīng)持續(xù)時(shí)間，即供應(yīng)預(yù)定量燃料的時(shí)間段，變小，而且供應(yīng)速度，即當(dāng)執(zhí)行供應(yīng)行程時(shí)泵芯的速度，增加。以這種方式，在油門點(diǎn)或噴射閥的入口產(chǎn)生的壓力通常隨泵軸P轉(zhuǎn)速的增加而增加。圖2示出了相對(duì)于圖I的變例，其中運(yùn)動(dòng)變速器16位于曲軸KW和輪盤10之間。因此曲軸直接形成驅(qū)動(dòng)軸A，分別驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)變速器16和泵軸P。在根據(jù)圖3的實(shí)施例中，與曲軸KW連接的輪盤10與輪盤14通過(guò)環(huán)形帶/鏈機(jī)構(gòu)12連接。輪盤14與驅(qū)動(dòng)軸A連接，從而隨之旋轉(zhuǎn)，其中驅(qū)動(dòng)軸A被引導(dǎo)穿過(guò)分配式噴射泵18的殼體壁，且驅(qū)動(dòng)軸A經(jīng)由運(yùn)動(dòng)變速器16與泵軸P在分配式噴射泵18的殼體內(nèi)連接，以驅(qū)動(dòng)分配式噴射泵的泵芯(例如，除了分配活塞之外，還可以是旋轉(zhuǎn)葉片泵的葉輪)。假定直噴式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有曲軸每分鐘旋轉(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)至4000轉(zhuǎn)的工作范圍。然后用于內(nèi)燃機(jī)為四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)從曲軸傳至泵軸，使得泵軸以曲軸轉(zhuǎn)速一半的速度旋轉(zhuǎn)，即，轉(zhuǎn)速為每分鐘500轉(zhuǎn)至2000轉(zhuǎn)之間。以常規(guī)的曲軸轉(zhuǎn)速一半的速度驅(qū)動(dòng)泵軸P，在最低值500轉(zhuǎn)每分至最高值2000轉(zhuǎn)每分之間的泵軸轉(zhuǎn)速，相對(duì)應(yīng)的作用在出口的壓力產(chǎn)生變化。這種壓力的浮動(dòng)使整個(gè)噴射系統(tǒng)的最佳布局變得更困難，并致使在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，難以同時(shí)滿足排放規(guī)范及充足扭矩的要求。根據(jù)本發(fā)明，運(yùn)動(dòng)變速器16連接至泵軸P驅(qū)動(dòng)的上游，這樣使在驅(qū)動(dòng)軸A和/或運(yùn)動(dòng)變速器16的輸入鏈接的恒定轉(zhuǎn)速下，在泵軸P的一次旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，在泵軸相同的角速度間隔，泵軸P的角速度增加或降低的次數(shù)與單個(gè)的汽缸聯(lián)系的出口 20負(fù)載供應(yīng)燃料或壓力的次數(shù)相同成為可能。運(yùn)動(dòng)變速器16的功能將以應(yīng)用于四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的泵并輔以圖4而進(jìn)行說(shuō)明。泵軸的角位置Φ在橫坐標(biāo)中標(biāo)明?？v坐標(biāo)標(biāo)明了泵軸P的瞬時(shí)角速度ω與泵軸的平均角速度Qci之間的比值，泵軸的平均角速度可能與運(yùn)動(dòng)變速器的輸入元件的轉(zhuǎn)速和/或其驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速相同。在上述的示例中，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)該比值增加和降低四次是明顯的。以這種方式，泵軸P的角速度可在各個(gè)噴射時(shí)間點(diǎn)增加或減少，即在各個(gè)出口負(fù)載供應(yīng)燃料或壓力的角度位置增加或減少。因而在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低和/或驅(qū)動(dòng)軸或運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)器16的一個(gè)輸入元件的轉(zhuǎn)速低時(shí)，在噴射時(shí)間段內(nèi)，泵軸的角速度增加，而在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)減小。以這種方式，越過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，在每一次噴射時(shí)間點(diǎn)時(shí)保持泵軸P角速度幾乎不變是可能的，泵軸的角速度決定噴射壓力。在下文中，驅(qū)動(dòng)軸和/或輸入軸的轉(zhuǎn)速被特指為轉(zhuǎn)速，因?yàn)楫?dāng)曲軸在恒定速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)除了曲軸的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)以外，驅(qū)動(dòng)軸的角速度是恒定的。泵軸的轉(zhuǎn)速被特指為角速度，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，泵軸的轉(zhuǎn)速改變的次數(shù)與泵出口的數(shù)量相同。例如，假定驅(qū)動(dòng)軸和/或運(yùn)動(dòng)變速器的輸入元件的轉(zhuǎn)速是內(nèi)燃機(jī)(為四行程發(fā)動(dòng)機(jī))的曲軸轉(zhuǎn)速的二分之一。如果內(nèi)燃機(jī)的最小工作轉(zhuǎn)速是每分鐘1000轉(zhuǎn)，在根據(jù)圖I和圖3的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸和/或運(yùn)動(dòng)變速器16的輸入軸在每分鐘500轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。如 果噴射時(shí)間點(diǎn)落在ω/α^的比值正好為2的范圍中時(shí)，這對(duì)應(yīng)于泵軸的角速度為每分鐘1000轉(zhuǎn)，獲得的噴射壓力如同內(nèi)燃機(jī)以2000轉(zhuǎn)/每分鐘旋轉(zhuǎn)一樣。然而，如果內(nèi)燃機(jī)以每分鐘4000轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸以每分鐘2000轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。如果噴射時(shí)間點(diǎn)落在ω/COtl為O. 5的范圍中時(shí)，獲得的噴射壓力也對(duì)應(yīng)于2000轉(zhuǎn)/每分鐘的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。因而，在內(nèi)燃機(jī)每分鐘1000轉(zhuǎn)至每分鐘4000轉(zhuǎn)之間的整個(gè)工作范圍內(nèi)，可通過(guò)運(yùn)動(dòng)變速器的適當(dāng)調(diào)整獲得恒定的噴射壓力，當(dāng)處于工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)較低的一半時(shí)或者低于一預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，增加泵軸的角速度，該角速度存在于噴射持續(xù)時(shí)間內(nèi)，當(dāng)高于該預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)使之減小。更準(zhǔn)確地講，在噴射持續(xù)時(shí)間內(nèi)，隨著驅(qū)動(dòng)軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和該預(yù)定轉(zhuǎn)速之間的差異增加，泵軸的角速度越來(lái)越(increasingly)增加或降低,例如該預(yù)定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于工作范圍中間點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速。圖5示出了根據(jù)圖I的示例設(shè)置的運(yùn)動(dòng)變速器的示例
輪盤14可由環(huán)形帶/鏈機(jī)構(gòu)12旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，環(huán)形帶/鏈機(jī)構(gòu)與支撐桿22剛性連接，該支撐桿被與輪盤14的旋轉(zhuǎn)軸同心的輪軸24承載。行星齒輪26可旋轉(zhuǎn)地承載在支撐桿22上；行星齒輪26的外齒，與大齒輪28的外齒嚙合，大齒輪與輪軸24同軸設(shè)置并與調(diào)整臂29剛性連接，調(diào)整臂29為調(diào)整裝置30的一部分。大齒輪28的旋轉(zhuǎn)位置可應(yīng)用調(diào)整裝置30進(jìn)行調(diào)整。推桿32承載在行星齒輪26上，相對(duì)于行星齒輪26在支撐桿22上的支承(bearing)是偏心的；在推桿32的背向行星齒輪26可旋轉(zhuǎn)支承(bearing)的端部,推桿32可旋轉(zhuǎn)地承載在延伸部34上；延伸部34與環(huán)形件36剛性地連接，環(huán)形件相對(duì)于輪軸24可同軸地旋轉(zhuǎn)，并與泵軸P連接從而隨之旋轉(zhuǎn)(圖I)或與泵軸P形成為一體。如果行星齒輪26的直徑，例如是大齒輪28的直徑的四分之一，因?yàn)樾行驱X輪的旋轉(zhuǎn)隨同輪盤14的旋轉(zhuǎn)，在繞大齒輪28的軸一次全程旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)行星齒輪26旋轉(zhuǎn)四次，使得在一次旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，延伸部34比支撐桿22提前或延后四次。以這種方式，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，與輪盤14和/或驅(qū)動(dòng)軸A相比，環(huán)形件36或泵軸P四次具有較大的角速度且四次具有較小的角速度。相對(duì)于輪盤14的角速度,泵軸P的角速度增加和角速度減小的幅度,可通過(guò)推桿32的長(zhǎng)度、通過(guò)從推桿32在延伸部34上的可旋轉(zhuǎn)支承至環(huán)形件36的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離、及通過(guò)推桿32在行星齒輪26上的可旋轉(zhuǎn)支承至行星齒輪26的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離，予以調(diào)整。這些角速度變化的幅度可被調(diào)整，例如通過(guò)使用凸輪改變上文最后提到的距離。(泵軸P的)環(huán)形件36相對(duì)于(曲軸KW的)輪盤14的角速度改變的相位，可通過(guò)應(yīng)用調(diào)整裝置30改變固定的大齒輪28的旋轉(zhuǎn)位置而改變。參照?qǐng)D4，假定在泵軸P的角度位置約為O度、90度、180度和270度的范圍中時(shí)，每一個(gè)出口 20負(fù)載預(yù)訂量的供應(yīng)燃料或燃料壓力，因此，通過(guò)操作調(diào)整裝置30，根據(jù)圖4的曲線可以沿平行于水平方向的方向移動(dòng)，因?yàn)榄h(huán)形件36的旋轉(zhuǎn)位置和環(huán)形件36角速度分別增加或減少之間的聯(lián)系被改變。因而圖4的曲線可被移動(dòng)，使得在特定的噴射時(shí)間點(diǎn)，ω/c^的值假定為它的最大量和它的最小量之間的任何值。以這種方式，在驅(qū)動(dòng)軸和/或輪盤14的不同轉(zhuǎn)速情況下，在泵軸位于噴射泵出口裝載燃料時(shí)的各個(gè)旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，在驅(qū)動(dòng)軸的不同轉(zhuǎn)速時(shí)環(huán)形件36和/或泵軸P的瞬時(shí)角速度，可被保持為至少幾乎恒定的。應(yīng)用上文所述的運(yùn)動(dòng)變速器，另一個(gè)有利的可能性成為可能，如下文所述如可從圖5中所看到的，調(diào)整裝置30的每一次調(diào)整都伴隨著環(huán)形件36或泵軸P的旋轉(zhuǎn)位置相對(duì) 于輪盤14或曲軸KW的旋轉(zhuǎn)位置的改變。如果在特定的噴射時(shí)間點(diǎn)，調(diào)整裝置30的調(diào)整朝 向減小環(huán)形件36角速度的方向，在曲軸轉(zhuǎn)速增加時(shí)保持恒定的噴射壓力是有用的，并與環(huán)形件36相對(duì)于輪盤14的旋轉(zhuǎn)位置的調(diào)整相結(jié)合，使得以提前的方向，即泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)提前于曲軸時(shí)，環(huán)形件36及泵軸P的旋轉(zhuǎn)相對(duì)于輪盤14或曲軸KW的旋轉(zhuǎn)被調(diào)整，同時(shí)，當(dāng)曲軸的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，其與使噴射時(shí)間點(diǎn)相對(duì)于曲軸旋轉(zhuǎn)位置的早期調(diào)整相關(guān)連，從而可省去用于在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速增加時(shí)較早期調(diào)整噴射時(shí)間點(diǎn)的單獨(dú)的調(diào)節(jié)器。圖6示出了耦合變速器和/或運(yùn)動(dòng)變速器的實(shí)施例，其與圖5的不同只在于，大齒輪28形成為具有內(nèi)齒的內(nèi)齒輪，小行星齒輪26沿著內(nèi)齒旋轉(zhuǎn)。在圖6的示例中，行星齒輪26的直徑與大齒輪28的直徑的比是I :6，從而在行星齒輪的一次旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，環(huán)形件36及泵軸P的角速度增加及降低六次。因此，依據(jù)兩個(gè)齒輪的直徑比，耦合變速器可適合于具有不同氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)。在根據(jù)圖6的實(shí)施例中，環(huán)形帶/鏈機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軸38，軸38與支撐桿22連接從而隨之旋轉(zhuǎn)；行星齒輪26可旋轉(zhuǎn)地承載在支撐桿22上。圖7示意地示出運(yùn)動(dòng)變速器的實(shí)施例，其包含兩個(gè)根據(jù)圖5的變速器且以對(duì)稱的方式形成。與圖5中相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)示相同的標(biāo)號(hào)；但被附加標(biāo)示"a"和"b"。支撐桿22a和22b可形成為一體，且例如可與輸入軸(未示出)連接，從而隨之旋轉(zhuǎn)；輸入軸可繞組件的中點(diǎn)M旋轉(zhuǎn)，且例如被內(nèi)燃機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)。延伸部34a和34b與例如泵軸(圖7中未示出)連接，以與其一起旋轉(zhuǎn)；泵軸也繞中點(diǎn)M旋轉(zhuǎn)。可以應(yīng)理解的是，超過(guò)兩個(gè)變速器(例如三個(gè)或四個(gè)根據(jù)圖5的變速器)的對(duì)稱設(shè)置的其他形式，也是能夠想到的，例如為了降低行星齒輪的負(fù)載。圖8示出了相對(duì)于圖5的一個(gè)變例,其中相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)示相同的標(biāo)號(hào),且將僅說(shuō)明其修改
在根據(jù)圖8的實(shí)施例中，除行星齒輪26之外，還設(shè)置了另一行星齒輪40，其直徑與行星齒輪26的直徑相同，且被導(dǎo)桿42可旋轉(zhuǎn)地承載，導(dǎo)桿繞輪軸24可旋轉(zhuǎn)地承載，使得行星齒輪40的圓周齒與齒輪28的外齒嚙合。推桿32與導(dǎo)桿42同軸地承載在另一行星齒輪40的中心。另一推桿44偏心地承載在另一行星齒輪40上,推桿44的另一端承載在延伸部34上。如同將輔以圖10在下文中描述的一樣，相對(duì)于輪盤14和/或驅(qū)動(dòng)軸A或曲軸KW的角速度，延伸部34的角速度增加或減小的程度，可根據(jù)圖8的運(yùn)動(dòng)變速器KW而增加。圖9示出了運(yùn)動(dòng)變速器16的實(shí)施例，其與圖8的運(yùn)動(dòng)變速器16在下面的特征中不同
另一行星齒輪40不與齒輪28的外齒嚙合,而是與另一齒輪46的內(nèi)齒嚙合,另一齒輪46的齒與齒輪28的齒是同心的。另一行星齒輪40的直徑大于第一行星齒輪26的直徑,使得兩個(gè)行星齒輪的轉(zhuǎn)速相同。環(huán)形帶/鏈機(jī)構(gòu)12推動(dòng)支撐桿22的中樞。支撐桿22不與另一齒輪46連接。另一齒輪46保持為可旋轉(zhuǎn)地固定，其中使用另一調(diào)整裝置48可調(diào)整另一齒輪46的旋轉(zhuǎn)位置。輔以圖11，根據(jù)圖9的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)器的功能將在下文說(shuō)明。在圖10中描述了圖表,其橫坐標(biāo)和序數(shù)對(duì)應(yīng)于圖4中的橫坐標(biāo)和序數(shù)。圖10中的圖a)部分指出了在推桿32的旋轉(zhuǎn)位置為Otl時(shí)，導(dǎo)桿42的角速度《1與支撐桿22的角速度Otl之間的比值，該比值由第一行星齒輪26上的推桿32支承的偏心度決定。
圖b)部分指出了在導(dǎo)桿42的旋轉(zhuǎn)位置為O1時(shí)，延伸部34的角速度ω2與導(dǎo)桿42的角速度Co1的比值，該比值由第二行星齒輪40上的推桿44的偏心支承給出。圖c)部分指出了在與行星齒輪26和40有關(guān)的該兩個(gè)角速度的變化基本為同相位的，且導(dǎo)致延伸部34(泵軸)的角速度相對(duì)于支撐桿22 (驅(qū)動(dòng)軸或曲軸)的角速度變化最大的情況下，延伸部34的角速度ω2[原文為Ω2]和支撐桿22的角速度Qtl之間的比值。調(diào)整裝置30的調(diào)整不導(dǎo)致兩個(gè)行星齒輪26的彼此相對(duì)位置的改變，而僅僅是平行移動(dòng)根據(jù)圖IOc的曲線。圖11闡明了根據(jù)圖9的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)器的功能。與根據(jù)圖8的實(shí)施例形成對(duì)比，在根據(jù)圖9的變速器中，應(yīng)用調(diào)整裝置48，第二行星齒輪40的旋轉(zhuǎn)位置可相對(duì)于第一行星齒輪26被調(diào)整，使得由行星齒輪40 (圖Ilb)導(dǎo)致的角速度變化的相位，可相對(duì)于由行星齒輪40導(dǎo)致的角速度改變而改變。圖lie)指出了，在推桿44位于行星齒輪40上的的偏心支承和推桿32位于行星齒輪26上的偏心支承以相反方向動(dòng)作的情況下，在支撐桿22的旋轉(zhuǎn)位置為Otl時(shí)，由延伸部34的角速度ω2相對(duì)于支撐桿22的角速度Oci的兩個(gè)角速度改變的疊加而導(dǎo)致的改變。圖Ild)指出了在偏心支承在同相位下動(dòng)作，即獲得最大的角速度改變的情況。通過(guò)適當(dāng)選擇調(diào)節(jié)角速度改變的值，如推桿44和32的支承的偏心度、推桿44與延伸部34聯(lián)接的徑向位置及兩個(gè)行星齒輪26和40的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置，角速度變化的幅度可降低為很小的量，目前在理想的情況下，延伸部34的角速度基本恒定地與支撐桿22的角速度保持相同的量。圖9的調(diào)整裝置30的功能，與其他實(shí)施例的調(diào)整裝置的功能對(duì)應(yīng)，即，應(yīng)用調(diào)整裝置30，延伸部34的角速度改變的相位可相對(duì)于支撐桿22的旋轉(zhuǎn)位置而改變。只要設(shè)置了調(diào)整裝置48，就可調(diào)整角速度改變的幅度，從而每個(gè)噴射時(shí)間點(diǎn)可分別設(shè)置有利的角速度。圖12中指示的曲線概述了通過(guò)本發(fā)明的使用，根據(jù)角速度《4和/或驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，泵軸的角速度ωρ可在泵行程的時(shí)間點(diǎn)上改變的可能性。曲線I指示出泵軸與驅(qū)動(dòng)軸在相同角速度下旋轉(zhuǎn)的情況。曲線II指示出，如何應(yīng)用運(yùn)動(dòng)變速器導(dǎo)致的角速度改變的最大可能幅度，在噴射時(shí)間點(diǎn)或在已描述的示例中的泵行程時(shí)，泵軸的角速度ωρ可分別被作出大約兩倍的驅(qū)動(dòng)軸的角速度。曲線III指示出相反的情況，即，在噴射時(shí)間點(diǎn)時(shí)，相對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，角速度ωρ減小為最小值。曲線IV指示出，在驅(qū)動(dòng)軸盡可能大的轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，泵軸的角速度保持為恒定的、盡可能高的值時(shí)的情況，例如對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有的泵的額定速度。曲線V指示出，在盡可能寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，泵軸的角速度可保持為某個(gè)值的情況，該轉(zhuǎn)速范圍與對(duì)應(yīng)于曲線IV的轉(zhuǎn)速范圍一樣寬，該值對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)軸的平均轉(zhuǎn)速。附圖只說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)變速器的幾個(gè)示例，運(yùn)動(dòng)變速器可以各種方式更改。例如圖8中齒輪28的位置,可應(yīng)用兩個(gè)軸向相鄰的齒輪,每個(gè)齒輪與一個(gè)行星齒輪嚙合且只有一個(gè)是可調(diào)整的。應(yīng)當(dāng)理解的是，可應(yīng)用各種類型的運(yùn)動(dòng)變速器，其中均勻旋轉(zhuǎn)的軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷鶆蛐D(zhuǎn)的軸的角速度，該角速度圍繞平均的角速度波動(dòng)。用于調(diào)整相位的調(diào)整裝置30和/或48，可為電力的、液壓的、電動(dòng)液壓的、利用離心力的等等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于變速器的潤(rùn)滑，可提供一次注油及隔時(shí)更換的油浸潤(rùn)滑，或提供噴射供油，其
伴隨設(shè)置相應(yīng)的排油。對(duì)于噴射供油，可應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)的現(xiàn)有的機(jī)油循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明通?？捎糜诒没虮醚b置，其中根據(jù)泵軸的旋轉(zhuǎn)位置，至少一個(gè)出口負(fù)載供應(yīng)壓力，供應(yīng)壓力取決于泵軸的角速度。這種泵的示例為分配式噴射泵、直列式噴射泵，以及用于泵線列噴油嘴(pump-line-nozzle)系統(tǒng)的具有分離凸輪軸的插入式泵。參考標(biāo)號(hào)
10輪盤A 驅(qū)動(dòng)軸
12驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)KW 曲軸
14輪盤P 泵軸
16運(yùn)動(dòng)變速器M中點(diǎn)
18噴射泵
20出口
22 支撐桿 24輪軸
26行星齒輪
28齒輪
29調(diào)整臂
30調(diào)整裝置 32 推桿
34延伸部
36環(huán)形件
38軸
40行星齒輪
42引導(dǎo)桿
44推桿
46齒輪
48調(diào)整裝置
權(quán)利要求
1.用于改變泵芯供應(yīng)行程持續(xù)時(shí)間的方法，所述泵芯的供應(yīng)行程由可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的泵軸(P)在所述泵軸的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)，在所述方法中，所述泵軸(P)由驅(qū)動(dòng)軸(A)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，且在所述驅(qū)動(dòng)軸的角速度恒定時(shí)，在所述泵軸的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)所述泵軸的角速度增加或減小至少一次。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)軸(A)的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定值時(shí)，在所述泵軸的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)所述泵軸(P)的角速度增加，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)軸的所述轉(zhuǎn)速高于預(yù)定值時(shí)，在所述泵軸的所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)所述泵軸的角速度減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中所述增加或減小的量，隨所述驅(qū)動(dòng)軸的預(yù)定轉(zhuǎn)速和所述驅(qū)動(dòng)軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速之間差異的增加而增加，使得在所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速變化期間，所述泵芯的供應(yīng)行程的持續(xù)時(shí)間和/或其供應(yīng)速度保持恒定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，隨著所述驅(qū)動(dòng)軸(A)轉(zhuǎn)速的增加，相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)，所述泵軸(P)的旋轉(zhuǎn)越來(lái)越提前。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一所述的方法，其中，在所述泵軸的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，在相等的角度間隔內(nèi)，預(yù)定量的液體被裝入每一個(gè)出口管道內(nèi)，且在每一次裝載期間，所述泵軸的角速度被增加或減小。
6.泵裝置，包括 具有入口和至少一個(gè)出口(20)的殼體，所述入口可與液體供應(yīng)管路連通，所述出口可與出口管道連接，及 位于所述殼體內(nèi)的泵裝置，具有可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的泵軸(P)，其中所述泵裝置形成為，使得一定量的液體可供應(yīng)至所述殼體的出口(20)，該液體量通過(guò)在所述泵軸的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)由所述泵軸驅(qū)動(dòng)的泵芯供應(yīng)，及 進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)軸(A)和在所述驅(qū)動(dòng)軸和所述泵軸之間工作的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)變速器(16)，通過(guò)所述運(yùn)動(dòng)變速器，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，在所述泵軸的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，所述泵軸的角速度可增加及可減小至少一次。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泵裝置，包括調(diào)整裝置(30)，通過(guò)所述調(diào)整裝置，所述泵軸(P)角速度相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸(A)角速度改變的相位是可改變的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的泵裝置，包括形成在所述殼體上的多個(gè)出口(20)，位于所述泵軸(P)的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置間隔內(nèi)，以相等的旋轉(zhuǎn)角度彼此隔開(kāi)，所述出口可負(fù)載取決于所述泵軸的轉(zhuǎn)速的壓力，其中所述運(yùn)動(dòng)變速器(16)形成為，使得當(dāng)每一個(gè)所述出口分別承載壓力時(shí)，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)所述泵軸的角速度以同樣的方式變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的泵裝置，其中所述出口(20)與內(nèi)燃機(jī)的噴射閥連接，且所述泵裝置是分配式噴射泵(18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一所述的泵裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)變速器包括以可旋轉(zhuǎn)地固定方式保持的齒輪(28)，可旋轉(zhuǎn)地承載在支撐元件(22)上的行星齒輪(26)，連接桿(32)的一個(gè)端部偏心地承載所述行星齒輪上，另一端部偏心地承載在元件(34，36)上，其中所述支撐元件(22)與所述泵軸(P)或所述驅(qū)動(dòng)軸(A)連接，從而隨之旋轉(zhuǎn)，并可圍繞穿過(guò)所述齒輪的中點(diǎn)(M)延伸的軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所述支撐元件旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述行星齒輪圍繞所述齒輪旋轉(zhuǎn)同時(shí)與所述齒輪的齒嚙合。
11.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一所述的泵裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)變速器包括以可旋轉(zhuǎn)地固定方式保持的齒輪(28)，可旋轉(zhuǎn)地承載在支撐元件(22)上的第一行星齒輪(26)，連接桿(32)的一個(gè)端部偏心地承載在所述第一行星齒輪上，另一端部承載在第二行星齒輪(40)的中心，及另一連接桿(44)，其一個(gè)端部偏心地承載在所述第二行星齒輪上，且另一端部偏心地承載在元件(34，36)上，其中 所述支撐元件(22)與所述驅(qū)動(dòng)軸(A)或所述泵軸(P)連接，從而隨之旋轉(zhuǎn)，所述元件(34，36)與所述泵軸(P)或所述驅(qū)動(dòng)軸(A)連接，從而隨之旋轉(zhuǎn)，且它們圍繞穿過(guò)齒輪中心M延伸的軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所述支撐元件旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述行星齒輪圍繞所述齒輪(28)旋轉(zhuǎn)同時(shí)與所述齒輪的齒嚙合。
12.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一所述的泵裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)變速器包括以可旋轉(zhuǎn)地固定方式保持的齒輪(28)，可旋轉(zhuǎn)地承載在支撐元件(22)上的第一行星齒輪(26)，連接桿(32)的一個(gè)端部偏心地承載在所述第一行星齒輪上，另一端部承載在另一行星齒輪(40)的中心，及另一連接桿(44)，其一個(gè)端部偏心地承載在所述另一行星齒輪上，且另一端部承載在元件(34，36)上，其中 所述支撐元件(22)與所述驅(qū)動(dòng)軸(A)或所述泵軸(P)耦合，從而隨之旋轉(zhuǎn)，所述元件(34，36)與所述泵軸(P)或所述驅(qū)動(dòng)軸(A)耦合，從而隨之旋轉(zhuǎn)，且它們圍繞穿過(guò)齒輪中心M延伸的軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所述支撐元件旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一行星齒輪(26)圍繞所述齒輪旋轉(zhuǎn)同時(shí)與第一齒輪的齒嚙合，且所述第二行星齒輪(40)旋轉(zhuǎn)同時(shí)與第二可旋轉(zhuǎn)地固定的齒輪(46)的齒哨合,第二可旋轉(zhuǎn)地固定的齒輪(46)的齒與第一齒輪的齒同心。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一所述的泵裝置，其中行星齒輪的直徑與所述可旋轉(zhuǎn)地固定的齒輪的直徑之間的比值，與出口(20)的數(shù)量相等，其中所述行星齒輪與所述可旋轉(zhuǎn)地固定的齒輪嚙合。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一所述的泵裝置，其中至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地固定的齒輪(28，46)的旋轉(zhuǎn)位置是可調(diào)節(jié)的。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的泵裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)變速器(16)形成為，使得沿所述泵軸(P)相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸(A)提前的方向，對(duì)保持為可旋轉(zhuǎn)地固定的齒輪(28)的調(diào)整，導(dǎo)致在預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置間隔內(nèi)，所述泵軸(P)的角速度越來(lái)越減小。
全文摘要
本發(fā)明涉及泵裝置，其包含一種用于改變泵芯供應(yīng)行程持續(xù)時(shí)間的方法，在泵軸的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)，泵芯供應(yīng)行程由可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的泵軸(P)驅(qū)動(dòng)。在該方法中，泵軸(P)可由驅(qū)動(dòng)軸(A)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，且在驅(qū)動(dòng)軸角速度恒定時(shí)，泵軸的角速度在泵軸的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)增加及減小至少一次。
文檔編號(hào)F04B49/20GK102834614SQ201180008764
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者彼得·庫(kù)爾特 申請(qǐng)人:梅塔電機(jī)和能源技術(shù)有限公司