專利名稱：高壓活塞缸裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1前序所述的高壓活塞缸裝置。
已知的高壓輸送泵的缺點是，活塞咬住危險發(fā)生在高壓和/或高沖程頻率的情況下。
通過具有權(quán)利要求1特征的高壓活塞缸裝置而實現(xiàn)了上述目的。在權(quán)利要求2-11中要求保護其它有利的實施例。
尤其通過這樣的高壓活塞缸裝置而實現(xiàn)了上述目的，即它包括一個帶缸筒的缸和一個可在缸筒中沿一個移動方向?qū)蛞苿拥幕钊?，缸具有一個通入缸筒的燃料供給口，缸筒在燃料供給口和低壓端之間具有一段內(nèi)腔長度，活塞或缸筒具有至少第一和第二橫槽，所述橫槽如此間隔設置在移動方向上，即第一橫槽通過一條連接通道與燃料供給口導流連通，第二橫槽通過一條連接通道與低壓端導流連通。
第一、第二橫槽最好以一段小于內(nèi)腔長度的密封長度相互間隔。這種布局具有這樣的優(yōu)勢，即內(nèi)腔引導活塞的長度被設計成比較長，這可是實現(xiàn)可靠的活塞引導，密封長度被設計成比較短，從而在燃料供給口和低壓端之間產(chǎn)生了足夠大的空隙。這種空隙允許活塞和缸被冷卻和/或潤滑，從而避免了泵的過熱或甚至活塞咬住。本發(fā)明的高壓活塞缸裝置還具有這樣的優(yōu)點，即它可以不發(fā)生過度磨損地在高沖程頻率或以高傳輸功率運行。
在一個有利的實施例中，密封長度約等于5mm，但內(nèi)腔長度如等于100mm，從而密封長度被設計成明顯小于內(nèi)腔長度。這樣的結(jié)構(gòu)具有這樣的優(yōu)勢，即一方面活塞在缸中被可靠地引導，另一方面，活塞被充分冷卻。
橫槽最好被設計成環(huán)形，這產(chǎn)生了這樣的優(yōu)點，即燃料和進而通過燃料產(chǎn)生的壓力分布在橫槽四周上，由此一來，使活塞在缸內(nèi)位于中央。此外，橫槽具有在其內(nèi)收集雜質(zhì)顆粒的特性，從而這些雜質(zhì)顆粒不能或幾乎無法在缸內(nèi)移動。
如

圖1所示并參見圖2的透視圖，缸3的外表面具有第一橫槽2c和第二橫槽2d，它們以密封長度D相互間隔開。如圖1所示，這些橫槽2c、2d是這樣設置的，即在缸筒3a中來回移動的活塞的任何位置上，所述橫槽都位于燃料供給口3b和低壓端3d之間。第一橫槽2c通過槽形第一連接通道2b與燃料供給口3b導流連通。第二橫槽2d通過槽形第二連接通道2f與低壓端3d導流連通。如此設置第一槽形連接通道2b，即至少在活塞2的第一行程頂點位置上存在與燃料供給口2的導流連通，從而第一連接通道2b中的壓力在活塞2的整個沖程期間內(nèi)力最大等于在燃料供給口3b中的燃料壓力，從而在第一橫槽2c中的壓力也基本上等于在燃料供給口3b中的流體壓力。第二連接通道2f是如此設置的，即總是存在與低壓端3d的連接，從而大致在第二連接通道2f和第二橫槽2d中存在著大氣壓。在燃料供給口3b內(nèi)的燃料壓力如等于5巴，從而在第一橫槽2c和第二橫槽2d之間存在一個大致為5巴的壓差。密封長度D最好被設計得非常短如等于5mm，從而在第一、第二橫槽2c、2d之間確保足夠大的空隙，以便產(chǎn)生足夠的冷卻效果并避免過熱或活塞2咬住。在所示的實施例中，缸3具有許多個在燃料供給口3b和第一橫槽2c之間相互間隔的圓形橫槽2a，所述橫槽全都與連接通道2b導流連通。這種結(jié)構(gòu)具有這樣的優(yōu)點，即在每個橫槽的活塞四周上獲得了壓力平衡，這種壓力平衡均勻地在活塞四周上作用于活塞2并且相對缸筒3a是對中的。
活塞2在如圖1的所示位于燃料供給口3b和活塞2自由端2h之間的位置上具有均勻間隔的橫槽2a。這些橫槽最好這樣排列，即在活塞的整個行程中，所有上述橫槽2a與燃料供給口3b導流連通，從而在這些橫槽2a中存在較低的壓力，而在活塞2自由端2h的端面上存在一個如等于1000巴的壓力。由此確保了燃料供給口3b中的燃料壓力幾乎不受或不受位于自由端2h端面上的高壓的影響，結(jié)果，燃料供給口3b與低壓端3d之間的壓差約是常量。這樣，在燃料供給口3b和低壓端3d之間的空隙與在自由端2h端面上的壓力沒有關系。
在一個有利的實施例中，上述橫槽2a在在移動方向V上具有這樣的相對間隔，即該間隔小于燃料供給口3b的直徑。
圖3以沿A-A線的截面圖示出了缸3和活塞2的橫截面，此外，可以看見環(huán)形橫槽2a和連接通道2b。
圖4在縱截面圖中示出了一個用于內(nèi)燃機且尤其是大型柴油機的高壓輸送泵4。高壓活塞缸裝置被安置在高壓輸送泵4中。通過上下滑動和因此露出或覆蓋燃料供給口3b以完成一個壓縮沖程，活塞2在移動方向V上完成泵送運動。燃料因此被送入高壓腔4f并通過在達到臨界高壓時開啟的高壓閥4b進入高壓室4a。在推桿4e如被一個凸輪(圖中未顯示)驅(qū)動的情況下，沖程運動通過一個推桿4e被傳給活塞夾緊端2e。通過復位彈簧4d迫使活塞2開始往回運動。
高壓輸送泵4的一個優(yōu)點在于，高壓活塞缸裝置1可以以很高的行程/單位時間進行工作，而沒有出現(xiàn)過熱或活塞咬住。因此，可以在填充高壓室4a時以最高轉(zhuǎn)速驅(qū)動高壓輸送泵4工作。
燃料通過燃料供給口3b的入口4c被注入。
通過一種已知的方式如此放置活塞2，即它可繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)地進行支承?；钊?最好具有一個斜控制邊，所述控制邊與帶側(cè)凹的活塞套面和活塞2端面一起實現(xiàn)了體積調(diào)節(jié)。根據(jù)活塞2的轉(zhuǎn)動位置的不同，燃料供給口3b的橫截面是變化的，就象如在吸氣節(jié)流調(diào)節(jié)中所進行的那樣。
與圖1、2所示實施例不同，圖5、6所示的實施例具有一個無槽的活塞2，其中橫槽2a和第一、第二橫槽2c、2d和被設計成缸筒3a的凹腔。在燃料供給口3b和橫槽2c之間的缸筒3a部也可具有大于活塞2的直徑，從而在燃料供給口3b和橫槽2c之間的這個部分形成了一條空心圓柱形連接通道2b。在橫槽2dc和低壓端3d之間的部分內(nèi)，缸筒3a也同樣具有大于活塞2的直徑，從而在它們之間形成了一條空心圓柱形連接通道2f。
圖7示出了一個具有一沿其避免盤旋的槽2b的活塞2，它構(gòu)成了連接通道并且使橫槽2c和橫槽2a導流連通。在圖7中看不見在活塞2后面延伸的螺旋槽部分。然而，整個槽2b起始于橫槽2a并終止于橫槽2c地沿活塞表面盤旋。
圖8示出了活塞2和缸3的縱截面，其中活塞2具有一個設置在其中心的且在移動方向V上直線延伸的連接通道2b。在活塞中，設置了橫向通道2i，它形成了連接通道2b；2f和橫槽2a，2c；2d之間的導流連通?？梢詮谋硎狙貓D8的線B-B的截面的圖9的橫截面圖中看到在活塞2中央經(jīng)過的連接通道2b，它通過橫向通道2i與橫槽2a導流連通。連接通道2b；2f也可以如此延伸設置在缸3中，例如圖5所示的并通入缸筒3a的橫槽2a、2c、2d通過在缸3內(nèi)延伸的連接通道2b、2f與燃料供給口3b和/或低壓端3d導流連通。
圖10示出了圓柱形活塞2的另一個實施例，該活塞在橫槽2a和第一橫槽2c之間具有較小的橫截面或縮小的直徑。當該活塞被導入圖1所示的缸3時，沿縮小直徑出現(xiàn)了一條連接通道2b，它使燃料供給口3b與第一橫槽2c導流連通。因而，出現(xiàn)了一個空心圓柱形連接通道2b。活塞2也可以在第二橫槽2d和低壓端3d之間具有縮小的直徑，以便形成一條連接通道2f。
連接通道(2b、2f)最好至少部分地成一個凹槽狀，使所述凹槽進入活塞(2)和/或缸筒(3a)的表面并沿所述表面延伸。
權(quán)利要求
1.一種高壓活塞缸裝置(1)且尤其是用于內(nèi)燃機的高壓輸送泵，它包括一個帶有缸筒(3a)的缸(3)和一個可在缸筒中沿一移動方向(V)導向移動的活塞(2)，缸(3)具有一個通入缸筒(3a)的燃料供給口(3b)，缸筒(3a)在燃料供給口(3b)和低壓端(3d)之間具有一段內(nèi)腔長度(F)，活塞(2)或缸筒(3a)至少具有在移動方向(V)上間隔設置的第一、第二橫槽(2c、2d)，其特征在于，第一橫槽(2c)通過一條連接通道(2b)與燃料供給口(3b)導流連通，第二橫槽(2d)通過一條連接通道(2c)與低壓端(3d)導流連通。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，兩個橫槽(2c、2d)通過一段密封長度(D)間隔設置，密封長度(D)小于內(nèi)腔長度(F)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，密封長度(D)至少比內(nèi)腔長度(F)小5倍。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，密封長度(D)約為5mm。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，至少另一條與連接通道(2b)導流連通的橫槽(2a)設置在第一橫槽(2c)和燃料供給口(3b)之間。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，活塞(2)在自由端(2d)之前地具有至少兩條橫槽(2a)，所述橫槽在移動方向(V)上的間距小于燃料供給口(3b)的直徑。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的裝置，其特征在于，連接通道(2b；2f)是通過一個設置在活塞(2)或缸(3)內(nèi)的且至少與第一或第二橫槽(2c，2d)導流連通的通道形成的。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的裝置，其特征在于，連接通道(2b；2f)被設計成在移動方向(V)上延伸。
9.如權(quán)利要求1-6之一所述的裝置，其特征在于，以盤旋延伸方式形成連接通道(2b；2f)。
10.如權(quán)利要求1-6之一所述的裝置，其特征在于，連接通道(2b；2f)成空心圓柱體形狀。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，連接通道(2b；2f)至少部分地成凹腔狀，所述凹腔沿活塞(2)和/或缸筒(3a)的表面延伸。
12.一種用于內(nèi)燃機的高壓輸送泵，它包括一個如前述權(quán)利要求之一所述的高壓活塞缸裝置。
全文摘要
一種高壓活塞缸裝置(1)且尤其是用于內(nèi)燃機的高壓輸送泵,它包括一個帶有缸筒(3a)的缸(3)和一個可在缸筒中沿一移動方向(V)導向移動的活塞(2),缸(3)具有一個通入缸筒(3a)的燃料供給口(3b),缸筒(3a)在燃料供給口(3b)和低壓端(3d)之間具有一段內(nèi)腔長度(F),活塞(2)或缸筒(3a)至少具有在移動方向(V)上間隔設置的第一、第二橫槽(2c、2d),其特征在于,第一橫槽(2c)通過一條連接通道(2b)與燃料供給口(3b)導流連通,第二橫槽(2d)通過一條連接通道(2c)與低壓端(3d)導流連通。
文檔編號F04B53/00GK1372074SQ0210516
公開日2002年10月2日 申請日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者R·奧爾德 申請人:瓦特西拉瑞士股份有限公司