大流量、高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子式高壓共軌變量泵用柱塞偶件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大流量、高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子式高壓共軌變量栗用柱塞偶件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對柴油機(jī)各項(xiàng)性能需求的不斷提升，柴油機(jī)大流量高壓共軌變量栗的壓力、流量、轉(zhuǎn)速隨之提高，高壓共軌變量栗的這些改進(jìn)大大增加了變量栗出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，如柱塞偶件卡滯、配合面磨損、高壓密封泄漏等，導(dǎo)致變量栗的供油效率降低，甚至工作失效。
[0003]與小排量變量栗不同，大流量變量栗多采用機(jī)油潤滑，這增加了由柱塞偶件間隙泄漏的柴油進(jìn)入機(jī)油油路的風(fēng)險(xiǎn)，影響其他零件潤滑;此外，變量栗柱塞結(jié)構(gòu)也多為整體式，工作時(shí)柱塞底面直接與凸輪機(jī)構(gòu)接觸，特別是柱塞與凸輪接觸面上的摩擦力通過柱塞桿的傳遞直接作用到柱塞偶件的配合面上，增大了柱塞桿和柱塞套接觸面上接觸應(yīng)力，加快了磨損，降低了變量栗的可靠性。
[0004]鑒于以上存在的缺陷，發(fā)明一種大流量、高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子式高壓共軌變量栗用柱塞偶件，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下，如何優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)，并改善密封結(jié)構(gòu)，有效提高變量栗運(yùn)行可靠性與供油效率，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種大幅降低柱塞上行壓油時(shí)柱塞偶件接觸面上的接觸應(yīng)力，減小柱塞偶件配合面的磨損，維持密封間隙，提高變量栗的可靠性的柱塞偶件。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種大流量、高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子式高壓共軌變量栗用柱塞偶件，包括柱塞套、柱塞和挺柱，所述柱塞設(shè)于所述柱塞套的柱塞腔內(nèi)，所述挺柱套設(shè)于所述柱塞套中下部的外圍，所述柱塞的底部通過挺柱墊圈和挺柱內(nèi)的階梯臺(tái)固定在所述挺柱內(nèi)，所述挺柱墊圈可拆卸地固定在所述挺柱內(nèi)側(cè)的底部，所述挺柱的外部套設(shè)有柱塞彈簧，所述柱塞彈簧的一端固定在所述柱塞套的臺(tái)階底部，另一端固定在所述挺柱外側(cè)的臺(tái)階頂部，所述柱塞套內(nèi)設(shè)有與所述柱塞腔垂直且與柱塞腔上腔相通的進(jìn)油道和出油道，所述柱塞與所述柱塞腔之間有研配間隙，通過柱塞在所述柱塞腔內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來吸油和壓油，所述柱塞套內(nèi)設(shè)有回油道，所述回油道與所述柱塞腔底部的環(huán)槽相通，柱塞上行壓油時(shí)由柱塞和柱塞腔間隙泄漏的燃油經(jīng)環(huán)槽和回油道流至變量栗的回油道，最終流回燃油箱，所述回油道與所述柱塞套外壁之間及所述回油道的底部均設(shè)有鋼球，封堵回油油路在柱塞套底部的出口，使回油在柱塞套內(nèi)按設(shè)計(jì)油路進(jìn)入變量栗的回油油路。
[0008]所述柱塞套內(nèi)所述環(huán)槽的下方設(shè)有0型橡膠密封圈槽，所述0型橡膠密封圈槽內(nèi)設(shè)有0型橡膠密封圈。
[0009]所述柱塞套上的出油道直徑小于進(jìn)油道直徑。
[0010]所述柱塞運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)時(shí)，所述柱塞的上端面高于所述上腔的下端面，且低于所述進(jìn)油道和所述出油道的上端面;所述柱塞套上腔直徑大于所述柱塞直徑。
[0011]所述柱塞套上腔直徑過渡處保留銳邊。
[0012]所述柱塞包括柱塞桿和柱塞盤，所述柱塞桿與所述柱塞盤為分體式結(jié)構(gòu)，所述柱塞盤過盈配合在所述柱塞桿的底部。
[0013]所述柱塞上下兩端面邊緣倒圓角。
[0014]所述挺柱上端壁周向均布多個(gè)用于潤滑柱塞套外壁和挺柱內(nèi)壁接觸處的潤滑孔；所述挺柱內(nèi)壁底端與所述柱塞盤配合處附近有周向均布的多個(gè)液力平衡槽，所述多個(gè)液力平衡槽與所述挺柱外壁底端周向均布的多個(gè)液力平衡孔相通。
[0015]所述挺柱墊圈通過卡簧與所述挺柱固定連接，所述挺柱外壁底端設(shè)有兩個(gè)與卡簧安裝槽相連的卡簧裝卸孔，所述卡簧裝卸孔為通孔。
[0016]所述柱塞套下端沿柱塞腔軸向至0型橡膠密封圈槽設(shè)有密封圈裝卸工藝槽。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的大流量、高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子式高壓共軌變量栗用柱塞偶件具有以下優(yōu)勢:
[0018](1)本發(fā)明柱塞與凸輪機(jī)構(gòu)間相隔挺柱墊圈，挺柱墊圈與凸輪機(jī)構(gòu)接觸，并與挺柱、柱塞桿接觸配合，而挺柱內(nèi)壁與柱塞套外壁接觸;在凸輪機(jī)構(gòu)與挺柱墊圈出現(xiàn)相對位移時(shí)，挺柱墊圈受到的摩擦力部分可通過挺柱傳遞至柱塞套外壁，避免挺柱墊圈受到的所有摩擦力經(jīng)柱塞傳遞至柱塞腔壁上，從而減小偶件配合面上的接觸應(yīng)力，減小偶件的磨損，維持密封間隙，提高變量栗的供油效率和可靠性。
[0019](2)柱塞套內(nèi)加設(shè)了0型橡膠密封圈，通過密封圈阻斷機(jī)油進(jìn)入柴油的油路，以降低機(jī)油消耗、改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒。
[0020](3)柱塞套上的出油道直徑小于進(jìn)油道直徑，在不影響吸油效率及燃油流通的前提下減小柱塞腔內(nèi)死容積，提高變量栗供油效率。
[0021](4)柱塞運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)時(shí)，柱塞桿的上端面在柱塞套內(nèi)的上腔內(nèi)；柱塞套上腔直徑大于柱塞直徑，可在柱塞壓油、直徑變大時(shí)防止柱塞卡滯。
[0022](5)柱塞套上腔直徑過渡處保留銳邊，以加強(qiáng)偶件間隙的密封性。
[0023](6)柱塞采用分體組合式結(jié)構(gòu)，柱塞由柱塞桿和柱塞盤組成，柱塞在工作段上直徑無變化，以便將尺寸公差控制的更為精確，可獲得更小的柱塞間隙，減少泄漏、提高變量栗供油效率;柱塞盤過盈配合在所述柱塞桿的底部，形狀簡單、便于加工、工藝性好。
[0024](7)柱塞上下兩端面邊緣倒圓角，以減小壓油時(shí)的應(yīng)力集中。
[0025](8)挺柱上端壁周向均布多個(gè)用于潤滑柱塞套外壁和挺桿內(nèi)壁接觸對的潤滑孔，以加強(qiáng)二者間的潤滑；內(nèi)壁底端與柱塞盤配合處附近有周向均布的多個(gè)液力平衡槽，它與外壁底端周向均布多個(gè)液力平衡孔相通，使在吸油和壓油過程中柱塞套、柱塞和挺柱所形成的密封空間內(nèi)的壓力與外界平衡，不影響柱塞的運(yùn)動(dòng)。
[0026](9)挺柱外壁底端有兩個(gè)與卡簧槽相連的通孔，方便卡簧的拆卸?？ɑ裳b卸孔的設(shè)置，方便卡簧的裝卸。
[0027](10)密封圈裝卸工藝槽，方便0型橡膠密封圈的拆裝。
[0028](11)柱塞腔環(huán)槽內(nèi)的0型圈由耐磨、耐腐蝕的橡膠制成，提高密封圈的使用壽命和變量栗的可靠性。
[0029](12)挺柱墊圈為硬質(zhì)耐磨材質(zhì)，提高運(yùn)動(dòng)件的可靠性。
【附圖說明】
[0030]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0031]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明柱塞套的剖面圖；
[0033]圖3是圖2中A部的放大圖；
[0034]圖4是柱塞套另一方向的縱向剖面圖；
[0035]圖5是柱塞套沿B向的剖面圖；
[0036]圖6是柱塞的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7是柱塞的左視圖；
[0038]圖8是挺柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖9是圖8的剖面圖；
[0040]圖10是圖9的左視圖。
[0041]1-柱塞套、2-柱塞桿、3-0型橡膠密封圈、4-挺柱、5-柱塞盤、6-卡簧、7-挺柱墊圈、8-鋼球、9-柱塞彈簧、11-進(jìn)油道、12-出油道、13-上腔、14-回油道、15-潤滑孔、16-銳邊、17-環(huán)槽、18-密封圈裝卸工藝槽、19-柱塞腔、21-倒圓角、41-液力平衡槽、42-液力平衡孔、43-卡簧裝卸孔。
【具體實(shí)施方式】
[0042]需要說明的是，在不沖突的情況