單缸柴油機(jī)高壓共軌泵的共軌泵部件的制作方法

本實(shí)用新型涉及單缸柴油機(jī)的燃燒系統(tǒng)，尤其涉及單缸柴油機(jī)的高壓共軌系統(tǒng)中共軌泵總成。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期以來(lái)單缸柴油機(jī)因其價(jià)格低廉、輕便等原因，廣泛應(yīng)用于備用電源、農(nóng)業(yè)機(jī)械、抽水機(jī)械、工程機(jī)械、船用等各行業(yè)，近年來(lái)由于單缸柴油機(jī)的排放水平落后，國(guó)家環(huán)保排放要求的提高，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額逐步被壓縮；據(jù)中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2015年我國(guó)單缸柴油機(jī)產(chǎn)量在400萬(wàn)臺(tái)左右，峰值時(shí)在800萬(wàn)臺(tái)左右，單缸機(jī)保有量在2000萬(wàn)臺(tái)左右；一方面、單缸柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)整體排放水平落后，導(dǎo)致其每年向大氣中排放大量的有害氣體；另一方面，落后排放水平使得其逐漸被市場(chǎng)所排斥，急需技術(shù)的更新?lián)Q代。

中國(guó)將于2016年底全面實(shí)行非道路國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)2018年將實(shí)施非道路國(guó)4排放標(biāo)準(zhǔn)，其中單缸柴油機(jī)正在該法規(guī)的限制范圍之內(nèi)。

排放法規(guī)升級(jí)后，單缸柴油機(jī)的共軌系統(tǒng)將成為單缸柴油機(jī)排放技術(shù)升級(jí)的根本性解決方案；在已公開的單缸柴油機(jī)共軌系統(tǒng)技術(shù)方案中，機(jī)械部分包含共軌泵、共軌管、噴油器三大部件，這三大部件之間采用高壓油管連接。雖然這種替代的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)單缸柴油機(jī)的高壓共軌電噴化，但是，現(xiàn)有單缸柴油機(jī)的共軌系統(tǒng)成本太高，體積太大，無(wú)法在現(xiàn)有單缸柴油機(jī)上直接應(yīng)用。

在發(fā)明專利201610025226.6中公開了“集成式柴油機(jī)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)用高壓油泵總成”，其仍然延續(xù)常規(guī)技術(shù)思路，將系統(tǒng)機(jī)械部分分為三大部件，彼此之間使用高壓油管連接；在該發(fā)明中，所述高壓油泵總成中的挺柱體導(dǎo)向 依賴柴油機(jī)，即柴油機(jī)的機(jī)體必須重新設(shè)計(jì)，需要機(jī)體上留有特殊的導(dǎo)向孔，柴油機(jī)的機(jī)體需要重新設(shè)計(jì)加工，整個(gè)加工生產(chǎn)線必須重新投入，投入很大；同時(shí)，這種高壓油泵總成的油量控制方式采用比例電磁閥進(jìn)油計(jì)量控制，這種電磁閥的價(jià)格較高。

在實(shí)用新型專利ZL201120052744.X中公開了“泵軌一體的共軌高壓泵”，所述油泵應(yīng)用于多缸柴油機(jī)供油系統(tǒng)；其油泵的驅(qū)動(dòng)由自身凸輪軸執(zhí)行，油泵體積龐大，在單缸柴油機(jī)上無(wú)法直接應(yīng)用，也不能引用，在該實(shí)用新型中高壓原件柱塞套采用內(nèi)凹端面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工藝性極差，既提高了加工、裝配的技術(shù)難度，增大了成本，又不能與現(xiàn)有單缸柴油機(jī)的機(jī)體配套使用，對(duì)現(xiàn)有單缸柴油機(jī)的噴油泵的替代性極差?，F(xiàn)行的單缸柴油機(jī)生產(chǎn)商都不認(rèn)可，更不接受。

為此，申請(qǐng)人發(fā)明了一種單缸柴油機(jī)用復(fù)合式高壓共軌泵，它包括單缸共軌蓄能器1和單缸共軌泵部件，單缸共軌蓄能器1和單缸共軌泵部件通過緊固件密封地固定連接成一體。它是根據(jù)現(xiàn)有單缸柴油機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)，具有適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)經(jīng)湊、成本低、技術(shù)潛力深特點(diǎn)，能直接應(yīng)用于現(xiàn)有的單缸柴油機(jī)上，現(xiàn)有柴油機(jī)的機(jī)體無(wú)需改動(dòng)，是現(xiàn)有單缸柴油機(jī)排放達(dá)國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)的理想方案。其中，單缸共軌泵部件是最為關(guān)鍵部件之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是提供一種單缸柴油機(jī)高壓共軌泵的共軌泵部件，采用它能使單缸柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)中的泵體直接安裝在現(xiàn)有柴油機(jī)的機(jī)體上，以替代現(xiàn)有的噴油泵。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案：

一種單缸柴油機(jī)高壓共軌泵的共軌泵部件，其特征是：包括泵體、挺柱體、柱塞彈簧下座、柱塞彈簧、柱塞、柱塞導(dǎo)向套、徑向密封圈、高壓腔、油道分 配器、鋼珠、進(jìn)油閥彈簧、出油閥座、出油閥芯、出油閥彈簧、出油閥彈簧座和高速電磁閥，在出油閥座的中心設(shè)有出油孔，在出油閥座的下端面設(shè)有鋼珠容腔，在出油閥座的側(cè)面設(shè)有上側(cè)進(jìn)油道；在油道分配器的中心設(shè)有上端開口的進(jìn)油盲孔、在油道分配器的側(cè)面設(shè)有下側(cè)進(jìn)油道，在油道分配器的下側(cè)進(jìn)油道下端設(shè)有水平進(jìn)油道，在油道分配器的上端面與下端面之間設(shè)有垂直油道，在油道分配器的下端面設(shè)有進(jìn)油凹油坑，垂直油道與進(jìn)油凹油坑相通連；所述泵體包括對(duì)接孔、螺紋連接孔、配合孔、過渡孔、下導(dǎo)向孔、電磁閥安裝孔、轉(zhuǎn)向進(jìn)油孔，對(duì)接孔、螺紋連接孔、配合孔、過渡孔、下導(dǎo)向孔從上到下依次同軸分布；柱塞導(dǎo)向套旋固在泵體的螺紋連接孔中，油道分配器和出油閥座設(shè)置在對(duì)接孔中，且出油閥座位于油道分配器的上方，鋼珠設(shè)置在出油閥座與油道分配器之間，出油閥芯套裝在出油閥座的出油孔中，進(jìn)油閥彈簧設(shè)置在出油閥芯下端與鋼珠之間，出油閥彈簧的下端套裝在出油閥芯的上段，出油閥彈簧座套裝在出油閥彈簧的上端的內(nèi)孔中，柱塞彈簧下座套裝在柱塞上且位于柱塞的下端，柱塞套裝在柱塞導(dǎo)向套的導(dǎo)向孔中，柱塞彈簧設(shè)置在柱塞導(dǎo)向套與柱塞彈簧下座之間，挺柱體套裝在泵體的下導(dǎo)向孔中，并由限位銷對(duì)挺柱體的升降行程進(jìn)行限位，柱塞的下端與挺柱體接觸。

進(jìn)一步，在柱塞導(dǎo)向套與泵體的配合孔之間設(shè)有徑向密封圈。

更進(jìn)一步，在柱塞導(dǎo)向套與泵體的配合孔之間沿軸向間隔地設(shè)有二個(gè)徑向密封圈。

進(jìn)一步，在泵體的對(duì)接面上設(shè)有端面密封圈。

本實(shí)用新型既能與單缸共軌蓄能器直接安裝，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊型共軌泵，也可以通過共軌管與噴油器相連接，即軌、泵分體連接。

本實(shí)用新型與單缸共軌蓄能器直接安裝時(shí)，通過泵體的對(duì)接孔安裝單缸共 軌蓄能器，所述單缸共軌蓄能器包括共軌體、定壓出油道、蓄壓容腔、定壓進(jìn)油道、壓力傳感器和單向出油腔，蓄壓容腔設(shè)置在共軌體內(nèi)，定壓出油道、定壓進(jìn)油道、壓力傳感器和單向出油腔均與蓄壓容腔相連通，其中，定壓出油道、定壓進(jìn)油道和單向出油腔同軸設(shè)置；單缸共軌蓄能器的進(jìn)油端和單缸共軌泵的出油端對(duì)接后密封地固定連接成一體。

其工作過程如下：

吸油過程：凸輪軸處于下降段時(shí)，柱塞彈簧帶動(dòng)挺柱體和柱塞彈簧下座、柱塞同步下行，此時(shí)高壓腔容積增大而形成負(fù)壓，油道分配器下端的進(jìn)油凹油坑通過垂直油道與鋼珠的容腔相連通，此時(shí)高速電磁閥通電處于打開狀態(tài)，燃油通過轉(zhuǎn)向進(jìn)油道、高速電磁閥進(jìn)入泵體的對(duì)接孔中，然后通過出油閥座的上側(cè)進(jìn)油道和油道分配器的下側(cè)進(jìn)油道進(jìn)入水平進(jìn)油道和進(jìn)油盲孔推開鋼珠，再進(jìn)入鋼珠容腔從垂直油道吸入高壓腔；

壓油過程：凸輪軸處于上升階段時(shí)，挺柱體推動(dòng)柱塞下端上移，柱塞彈簧在柱塞彈簧下座的作用下被壓縮，此時(shí)，高壓腔容積縮小，油壓升高，高壓腔中吸儲(chǔ)的燃油則從進(jìn)油凹油坑、垂直油道進(jìn)入鋼珠容腔中，鋼珠在壓力燃油的作用下密封地壓合在進(jìn)油盲孔的開口處，關(guān)閉進(jìn)油盲孔，壓力燃油推動(dòng)出油閥芯上移，從而使出油閥芯處于開啟狀態(tài)，壓力燃油通過單缸共軌蓄能器的定壓進(jìn)油道進(jìn)入蓄壓容腔中，壓力傳感器對(duì)蓄壓容腔中油壓進(jìn)行測(cè)控，當(dāng)油壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)，從定壓出油道輸入噴油裝置，完成壓油過程。

本實(shí)用新型既適用于油泵和共軌的一體化，又適用油泵和共軌之間分體連接，油泵能在現(xiàn)有柴油機(jī)上直接安裝使用，不需要對(duì)柴油機(jī)的機(jī)體的安裝孔系進(jìn)行另外加工，同時(shí)取消連接共軌與油泵的共軌管，還能最大化地減小單缸柴油機(jī)高壓共軌泵的體積，采用高速電磁閥取代已有技術(shù)中比例電磁閥，成本可 以降低10％～15％；在本實(shí)用新型中，挺柱體的升降移動(dòng)導(dǎo)向和定位結(jié)構(gòu)均設(shè)置在泵體內(nèi)孔中，對(duì)柴油機(jī)機(jī)體無(wú)特殊設(shè)計(jì)要求；它能對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)直接進(jìn)行共軌電噴提升改造，對(duì)于現(xiàn)有單缸柴油機(jī)進(jìn)行國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保排放是十分經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)方案，使用本實(shí)用新型能使單缸柴油機(jī)達(dá)到國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)。

在本實(shí)用新型中將高壓元件柱塞導(dǎo)向套與泵體進(jìn)行分離設(shè)計(jì)成為多級(jí)圓柱狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)周向均質(zhì)對(duì)稱，有利于后期柱塞套中孔的高精度加工；相比較現(xiàn)有技術(shù)中的異形結(jié)構(gòu)，需要做配重處理，工藝難度大大降低；挺柱體、柱塞彈簧等運(yùn)動(dòng)件，內(nèi)包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免了與柴油機(jī)零部件產(chǎn)生碰撞、干涉、影響的可能性。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)緊湊、低成本，工藝性好、性能穩(wěn)定、適用于單缸柴油機(jī)使用的高壓共軌系統(tǒng)供油泵總成。

附圖說明：

圖1為單缸柴油機(jī)用復(fù)合式高壓共軌泵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為單缸共軌蓄能器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為單缸共軌泵的結(jié)構(gòu)示意圖(即本實(shí)用新型)；

圖4為泵體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為出油閥座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為油道分配器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-單缸共軌蓄能器；2-單缸共軌泵；3-端面密封圈；11-共軌體；12-定壓出油道；13-蓄壓容腔；14-定壓進(jìn)油道；15-壓力傳感器；16-單向出油腔；17-進(jìn)油端；21-泵體；22-挺柱體；23-柱塞彈簧下座；24-柱塞彈簧；25-柱塞；26-柱塞導(dǎo)向套；27-徑向密封圈；28-高壓腔；29-油道分配器；30-鋼珠；31-進(jìn)油閥彈簧；32-出油閥座；33-出油閥芯；34-出油閥彈簧；35-出油閥彈簧座；36-高速電磁閥；37-限位銷；38-限位卡簧；211-對(duì)接孔；212-螺紋連接孔；213-配合孔；214-過渡孔；215-下導(dǎo)向孔；216-電磁閥安裝孔；217-轉(zhuǎn)向進(jìn)油道； 291-進(jìn)油盲孔；292-下側(cè)進(jìn)油道；293-水平進(jìn)油道；294-垂直油道；295-進(jìn)油凹油坑；321-出油孔；322-鋼珠容腔；323-上側(cè)進(jìn)油道。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：一種使用本實(shí)用新型的單缸柴油機(jī)用復(fù)合式高壓共軌泵，如圖1～圖6所示，它由單缸共軌蓄能器1和單缸共軌泵2組成，單缸共軌蓄能器1和單缸共軌泵2通過端面密封圈3密封地固定連接成一體；所述單缸共軌蓄能器1包括共軌體11、定壓出油道12、蓄壓容腔13、定壓進(jìn)油道14、壓力傳感器15和單向出油腔16，蓄壓容腔13設(shè)置在共軌體11內(nèi)，定壓出油道12、定壓進(jìn)油道14、壓力傳感器15和單向出油腔16均與蓄壓容腔13相連通，其中，定壓出油道12、定壓進(jìn)油道14和單向出油腔16同軸設(shè)置；所述單缸共軌泵2包括泵體21、挺柱體22、柱塞彈簧下座23、柱塞彈簧24、柱塞25、柱塞導(dǎo)向套26、徑向密封圈27、高壓腔28、油道分配器29、鋼珠30、進(jìn)油閥彈簧31、出油閥座32、出油閥芯33、出油閥彈簧34、出油閥彈簧座35和高速電磁閥36，在出油閥座32的中心設(shè)有出油孔321，在出油閥座32的下端面設(shè)有鋼珠容腔322，在出油閥座32的側(cè)面設(shè)有上側(cè)進(jìn)油道323；在油道分配器29的中心設(shè)有上端開口的進(jìn)油盲孔291、在油道分配器29的側(cè)面設(shè)有下側(cè)進(jìn)油道292，在油道分配器29的下側(cè)進(jìn)油道292下端設(shè)有水平進(jìn)油道293，在油道分配器29的上端面與下端面之間設(shè)有垂直油道294，在油道分配器29的下端面設(shè)有進(jìn)油凹油坑295，垂直油道294與進(jìn)油凹油坑295相通連；所述泵體21包括對(duì)接孔211、螺紋連接孔212、配合孔213、過渡孔214、下導(dǎo)向孔215、電磁閥安裝孔216、轉(zhuǎn)向進(jìn)油孔217，對(duì)接孔211、螺紋連接孔212、配合孔213、過渡孔214、下導(dǎo)向孔215從上到下依次同軸分布；柱塞導(dǎo)向套26旋固在泵體21的螺紋連接孔212中，油道分配器29和出油閥座32設(shè)置在對(duì)接孔211中，且出油閥座32位 于油道分配器29的上方，鋼珠30設(shè)置在出油閥座32與油道分配器29之間，出油閥芯33套裝在出油閥座32的出油孔321中，進(jìn)油閥彈簧31設(shè)置在出油閥芯33下端與鋼珠30之間，出油閥彈簧34的下端套裝在出油閥芯33的上段，出油閥彈簧座35套裝在出油閥彈簧34的上端的內(nèi)孔中，柱塞彈簧下座23套裝在柱塞25上且位于柱塞25的下端，柱塞25套裝在柱塞導(dǎo)向套26的導(dǎo)向孔中，柱塞彈簧24設(shè)置在柱塞導(dǎo)向套26與柱塞彈簧下座23之間，挺柱體22套裝在泵體21的下導(dǎo)向孔215中，并由限位銷37對(duì)挺柱體22的升降行程進(jìn)行限位，限位銷37由限位卡簧38限位，柱塞25的下端與挺柱體22接觸；在柱塞導(dǎo)向套26與泵體21的配合孔213之間設(shè)有二個(gè)徑向密封圈27。

本實(shí)用新型既可與單缸共軌蓄能器1組裝成泵軌一體化產(chǎn)品，也可以通過共軌管與噴油器相連接，它的優(yōu)點(diǎn)是能在現(xiàn)有單缸柴油機(jī)上直接應(yīng)用。