一种用于内燃机的燃料喷射系统的高压泵组件(LP泵，10)，包括沿主轴(AA)延伸的高压单元(HP单元，14)，该高压单元包括：足部(16)，该足部适于与旋转凸轮(32)协作从而以往复轴向位移接合泵柱塞(24)；以及泵头(18)，该泵头具有设置有压缩腔(34)的壳体(26)，其中，在使用时燃料经由中间进口导管(36)以低压进入，然后由泵柱塞(24)加压，然后经由HP出口(38)以高压离开，其特征在于，高压泵(10)进一步包括低压单元(LP单元，12)，该低压单元具有适于固定地接纳阀(28)及用于从LP罐接收LP燃料的总体泵进口(22)的连接构件(20)，该连接构件(20)进一步适于以互补接合与HP单元(14)协作，所述接合有角度地转位。
1.一种用于内燃机的燃料喷射系统的高压泵组件即HP泵(10)，该高压泵组件(10)包括：高压单元即HP单元(14)，该HP单元沿主轴(AA)延伸并且包括：足部(16)，该足部适于与旋转凸轮(32)协作从而以往复轴向位移接合泵柱塞(24)；以及泵头(18)，该泵头具有设置有压缩腔(34)的壳体(26)，其中，在使用时，燃料经由中间进口导管(36)以低压进入，然后被所述泵柱塞(24)加压，然后经由HP出口(38)以高压离开，其特征在于：所述高压泵组件(10)进一步包括：低压单元即LP单元(12)，该LP单元具有适于固定地接纳阀(28)及用于从LP罐接收LP燃料的总体泵进口(22)的连接构件(20)，该连接构件(20)进一步适于以互补接合与所述HP单元(14)协作，所述接合有角度地转位；以及适于相对于所述HP单元(14)有角度地定位所述LP单元(12)的转位装置，其中，所述转位装置包括部分地从所述连接构件(20)突出并且与所述泵头(18)的开口接合的至少一个销(42)，其中，所述销(42)布置于所述连接构件(20)中设置的通孔(58)中并且所述开口是设置在所述泵头(18)中的槽，其中，所述槽(40)布置在横向于所述主轴(AA)的平面中并且其径向深度倾斜，从而使其自身从与所述泵头(18)的面平齐增大至几毫米的最大值。
2.根据权利要求1所述的高压泵组件(10)，其中，所述LP单元(12)以及所述HP单元(14)借助所述泵头(18)在所述连接构件(20)中的互补接合而彼此固定地组装。
3.根据上述权利要求中任一项所述的高压泵组件(10)，其中，所述连接构件(20)和所述泵头(18)协作以限定出LP腔(52)，该LP腔用于在使用中从所述总体泵进口(22)接收LP燃料并且用于经由所述中间进口导管(36)将所述LP燃料传送至所述HP单元(14)。
4.根据权利要求3所述的高压泵组件(10)，其中，所述连接构件(20)设置有布置在该连接构件(20)的顶部的密封塞(66)，所述密封塞(66)封闭所述LP腔(52)。
5.根据权利要求4所述的高压泵组件(10)，其中，在所述连接构件中，所述LP腔(52)沿所述主轴(AA)从适于密封地接收所述HP单元(14)的下开口(50)延伸至布置为接纳所述密封塞(66)的上开口(48)。
6.根据权利要求1所述的高压泵组件(10)，其中，所述连接构件(20)进一步设有适于将所述高压泵组件(10)固定到所述内燃机上的固定装置。
7.根据权利要求6所述的高压泵组件(10)，其中，所述固定装置是对称地平行于所述主轴(AA)布置的通孔(60)，所述通孔(60)适于接纳固定螺栓(62)。
8.根据权利要求7所述的高压泵组件(10)，其中，所述固定装置是围绕所述主轴(AA)径向相对的两个通孔(60)。
9.根据权利要求1所述的高压泵组件(10)，其中，所述连接构件(20)由不锈钢、铝或复合材料制成。
10.根据权利要求1所述的高压泵组件(10)，其中，所述销(42)是适于压配合到所述通孔(58)中从而仅当用相当大的力推动时才能移动的开槽销。
11.一种用于组装如上述任一权利要求所述的高压泵组件(10)的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供所述HP单元(14)；
b)提供所述LP单元(12)，该LP单元是适于固定地接纳阀(28)及用于从LP罐接收LP燃料的总体泵进口(22)的连接构件(20)，该连接构件(20)进一步适于以互补接合与所述HP单元(14)协作；
c)以互补接合方式将所述泵头(18)布置在所述连接构件(20)上。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述高压泵组件(10)是权利要求9或10所述的高压泵组件，所述方法进一步包括以下步骤：d)通过将所述销(42)接合于所述连接构件(20)中设置的所述通孔(58)并且推动所述销(42)直到其突出到设置在所述泵头(18)中的所述槽(40)中为止，相对于所述HP单元(14)有角度地定位所述LP单元(12)。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述销(42)抵靠所述槽(40)的端部时，完成步骤d)。
14.一种用于拆卸根据权利要求1所述的高压泵组件的方法，所述方法包括以下步骤：e)沿使得所述槽(40)向回推动所述销(42)使其完全位于所述通孔(58)内的方向围绕所述主轴(AA)旋转所述连接构件(20)；
f)轴向地拉脱所述连接构件(20)与所述泵头(18)。
高压燃料泵
技术领域
[0001] 本发明涉及一种泵组装方法。尤其但不排他地，本发明涉及一种在燃料喷射系统中在压力下传送燃料至内燃机的燃烧空间中使用的具有单独的凸缘的高压共轨泵。
背景技术
[0002] 用于现代内燃机尤其是压缩点火发动机的燃料喷射系统包括布置为传送高压燃料的雾化喷雾至发动机的各个燃烧室的多个燃料喷射器。
[0003] 燃料离开储罐，进入蓄积容积或轨然后到达喷射器中。轨包括用于高压燃料的存储器。燃料通过燃料泵组件从储罐泵送到轨。在典型的示例中，燃料泵组件包括起到从罐传送燃料至泵组件的作用的低压传送泵，以及提升燃料的压力至喷射压力，典型地在2000巴左右的高压泵。
[0004] 高压泵包括布置为接收泵柱塞或泵元件的一个或多个泵头。泵进一步包括用于驱动泵元件的往复运动的驱动组件。
[0005] 单元泵是一族高压柴油喷射泵，其中发动机的每个气缸通过单独的燃料泵供给。关于共轨应用，新的概念兴起，其中代替传统的共轨泵，燃料轨仅通过一个单元泵供给。
[0006] 图1是现有技术的燃料单元泵组件的一些部件的图解。单元泵公知的是其紧凑的结构，其由包括安装在各自的发动机接口上的凸缘的单块锻造部件制成。在锻造处理期间形成该凸缘和附加特征(低压力燃料连接所需的)需要材料流动的高速度和锻模的复杂性。在热处理过程期间，该非均匀几何形状会变形，从而由于非对称的重心单块部件也很难在后期操作中加工。
[0007] 整体设计的另一缺陷是在高的泵压力下的低刚度。由于作用在液压腔中的高泵送力，泵关于安装孔轴向平面向上变形。膨胀使得在底部(凸缘下方)变形并且减小了用以引导柱塞之处的直径(图8)。
[0008] 为了适于不同的接口，将需要不同的锻造从而由于附加的工具需求将极大地增加成本：锻造模具，机加工夹具，装配夹具等。
[0009] 本发明旨在克服或减轻与单块部件相关的至少一些问题。尤其，本发明通过将安装凸缘和低压燃料连接与锻造泵壳分开而消除了复杂性。
发明内容
[0010] 一种用于内燃机的燃料喷射系统的高压泵组件即HP泵，该泵包括高压单元即HP单元，该HP单元沿主轴延伸。该HP单元包括：足部，该足部适于与旋转凸轮协作从而以往复轴向位移接合泵柱塞；以及泵头，该泵头具有壳体。该壳体设置有压缩腔，其中在使用时，燃料经由中间进口导管以低压进入，然后被所述泵柱塞加压，然后经由HP出口以高压离开。有利的是，所述高压泵进一步包括低压单元即LP单元，该LP单元具有适于固定地接纳阀、用于从LP罐接收LP燃料的总体泵进口的连接构件，该连接构件进一步适于以互补接合与所述HP单元协作，所述接合有角度地转位。而且，所述LP单元以及所述HP单元借助所述泵头在所述连接构件中的互补接合而彼此固定地组装。此外，所述连接构件和所述泵头协作以限定出LP腔，该LP腔用于在使用中从所述总体泵进口接收LP燃料并且用于经由所述内部进口导管将所述LP燃料传送至所述HP单元。除此之外，所述连接构件设置有布置在该连接构件的顶部的密封塞，所述密封塞封闭所述LP腔。此外，在所述连接构件中，所述LP腔沿所述主轴AA从适于密封地接收所述HP单元的下开口延伸至布置为接纳所述密封塞的上开口。而且，所述连接构件可进一步设有适于将所述HP泵组件固定到所述内燃机上的固定装置。此外，所述固定装置是对称地平行于所述主轴AA布置的通孔，所述通孔适于接纳固定螺栓。此外，固定装置可以是围绕主轴径向相对的两个通孔。此外，连接构件可以由不锈钢、铝或复合材料制成。该HP泵进一步包括适于相对于所述HP单元有角度地定位所述LP单元的转位装置。此外，所述转位装置包括部分地从所述连接构件突出并且与所述泵头的开口接合的至少一个销。除此之外，所述销布置于所述连接构件中设置的通孔中并且所述开口是设置在所述泵头中的槽。此外，所述槽布置在横向于所述主轴的平面中并且其径向深度倾斜，从而使其自身从与所述泵头的面平齐增大至几毫米的最大值。进一步，所述销是适于压配合到所述通孔中从而仅当用相当大的力推动时才能移动的开槽销。
[0011] 附加地，一种用于组装高压组件的方法包括以下步骤：
[0012] a)提供所述HP单元；
[0013] b)提供所述LP单元，该LP单元是适于固定地接收阀、用于从LP罐接收LP燃料的总体泵进口的连接构件，该连接构件进一步适于以互补接合与所述HP单元协作；
[0014] c)以互补接合方式将所述泵头布置在所述连接构件上。此外，所述组装还包括以下步骤：
[0015] d)通过将所述销接合于所述连接构件中设置的所述通孔并且推动所述销直到其突出到设置在所述泵头中的所述斜槽中为止，从而相对于所述HP单元有角度地定位所述LP单元。此外，当销抵靠斜槽的端部时，完成步骤d)。而且，用于拆卸组件的方法包括以下步骤：
[0016] e)沿使得所述斜槽向回推动所述销使其完全位于所述通孔内的方向围绕所述主轴旋转所述连接构件；
[0017] f)轴向地拉脱所述连接构件与所述泵头。
附图说明
[0018] 图1是根据现有技术的高压燃料泵组件的等轴测图；
[0019] 图2是根据本发明的高压燃料泵的等轴测图；
[0020] 图3是根据本发明的泵的分解图，其包括图2的低压单元和高压单元；
[0021] 图4是图3的连接构件的等轴测图；
[0022] 图5是图3的组件的局部截面图；
[0023] 图6是低压腔和压缩腔的截面图；
[0024] 图7是低压腔、压缩腔和开槽销的截面图；
[0025] 图8是根据现有技术表示泵送力的高压泵的截面图；
[0026] 图9是根据本发明的表示泵送力的高压泵的截面图；
[0027] 图10是根据本发明的高压燃料泵的分解的等轴测图；
[0028] 图11是高压燃料泵的完全装配的等轴测图。
具体实施方式
[0029] 参照附图1，高压燃料泵10示出为用于在压力下传送燃料的燃料喷射系统中使用。为了描述清楚和简明，一些简称将用于余下的描述，例如HP用于高压，LP用于低压。此外，同样为了清楚和简明，在不对期望的保护范围构成任何限制的情况下，将使用在附图的方向中沿主轴AA的从上至下的方向，尤其是关于高压燃料泵的不同实施例。可以没有任何限制性意图地使用词语例如“上、下、向上、向下、顶部、底部、下方、上方、垂直、上面、下面……”。
[0030] 参照图3，沿主轴AA延伸的HP燃料泵10包括两个单独的单元，它们是LP单元12和HP单元14。
[0031] LP单元12包括连接构件20、阀28和总体泵进口22。连接构件20适于固定地接纳阀28和从LP罐(未示出)接收低压燃料的总体泵进口22。连接构件20包括两个面：布置在连接构件20的顶部的第一面44和布置在连接构件20的底部适于密封地接收HP单元14的第二面
46。连接构件20设置有固定装置，其包括对称且平行于主轴AA布置的通孔60，孔60适于接纳固定螺栓62。通孔60包括相对于主轴AA径向相对的至少两个孔。
[0032] HP单元14包括足部16和泵头18。泵头18具有限定压缩腔34的壳体26。壳体26包括布置在壳体26的外径向表面上的槽40，该槽布置在横向于主轴AA的平面中并且其径向深度倾斜，从而使其自身从与壳体26的外径向表面齐平增大至几毫米的最大值。泵头18适于接收HP出口38。
[0033] 如图2所示，足部16包括泵柱塞24，其由驱动机构56以往复线性移动驱动。驱动机构56包括发动机驱动凸轮54、跟随凸轮54的旋转凸轮32以及保持旋转凸轮32与凸轮54接触的复位弹簧64。泵柱塞24连接到旋转凸轮32从而当凸轮54旋转时，柱塞24在泵送冲程中被进一步推入泵头18的壳体26中，由此加压泵头18的压缩腔34中的燃料，并且将加压燃料从HP单元14的HP出口38向燃料轨(未示出)推动。进一步根据凸轮54的旋转，复位弹簧64在返回或者说填充冲程中用于缩回柱塞24，从而压缩腔34可以用来自储罐(未示出)的低压燃料再次填充。
[0034] 如图5、6和7所示，连接构件20和泵头18协作以限定出用于在使用中从总体泵进口22接收LP燃料并且经由内部进口导管36传送所述LP燃料至HP单元14的LP腔52。LP腔52以下方具有锥端的圆锥形状沿主轴AA延伸并且被中空的正圆柱切割以接收弹簧74。LP腔52设置有在LP腔52的上表面44上的密封塞。
[0035] LP腔52沿主轴AA从第一开口48(在第一表面44中指定为上开口48)延伸至第二开口52(布置在第二表面46中指定为下开口50)。密封塞66封闭上开口48，并且泵头18的布置在连接构件20的下表面46上的头部68封闭LP腔52的下开口50。
[0036] 为了组装HP燃料泵10，首先单独组装在图3和图10描述的LP单元12和HP单元14。通过将阀28拧在连接构件20中、将LP燃料连接器(未示出)压入或拧入LP单元12的总体泵进口22而组装LP单元12。
[0037] HP单元14由泵头和足部组装制成。通过将HP燃料连接(未示出)压在或拧在HP出口38上而组装泵头18。
[0038] 为了组装HP燃料泵10，将LP单元12对准，使连接构件20的第二表面46朝向HP单元14的泵头18。HP单元14的泵头18与连接构件20的第二开口50互补接合。LP单元12和HP单元
14在使用中固定地彼此组装并且LP单元12与HP单元14的接合有角度地定位。为了相对于HP单元14有角度地定位LP单元12，将销42接合在连接构件20中设置的通孔58中并且推动销42直到它部分地突出到泵头18的围绕主轴AA设置的斜槽40中。
[0039] 销42是适于压配合到通孔58中的开槽销从而其仅可以在用相当大的力推动时才能移动。
[0040] 围绕主轴AA沿顺时针方向将LP单元12拧在HP单元14上。当销42抵靠斜槽40的端部时该步骤结束。HP燃料泵10被组装起来。
[0041] 为了组装HP泵，组装方法由下面的步骤限定：
[0042] 提供HP单元14，其是包括足部16和泵头18的HP单元14的组件；
[0043] 提供LP单元12，其是适于固定地接纳阀28及用于从LP罐接收LP燃料的总体泵进口22的连接构件20；
[0044] 以互补接合的方式将泵头18布置在LP单元12的连接构件20上；
[0045] 通过将销42接合在连接构件20中设置的通孔58中并且推动销42直到其突出到泵头18中设置的斜槽40中为止，从而相对于HP单元14有角度地定位LP单元12。将LP单元12沿顺时针方向拧在HP单元14上。当销42抵靠斜槽40的端部时该步骤结束。
[0046] 为了修理或改变HP泵10，用于拆卸HP泵的方法是有利的并且包括以下步骤：
[0047] 沿使得斜槽40向回推动销42使其完全位于通孔58内的方向围绕主轴AA旋转连接构件20；
[0048] 轴向地拉脱连接构件20和泵头18。
[0049] 连接构件20用不同的工艺制造，例如不锈钢或铝的锻造。连接构件20可以由复合材料喷射工艺制成。为了将HP燃料泵10固定到内燃机76上，连接构件20设置有包括对称并平行于主轴AA布置的通孔60的固定装置；孔60适于接收固定螺栓62。通孔60包括相对于主轴AA径向相对的至少两个孔。
[0050] LP单元12和HP单元14在使用中固定地彼此组装。来自燃料箱(未示出)的LP燃料从连接构件20流通至HP单元14，从总体泵进口36进入并且流向LP腔52。然后LP燃料继续流至HP单元14的内部进口导管36，流向由泵柱塞24压缩的压缩腔34，并且处于高压的燃料通过泵头18的LP出口38离开。
[0051] 使用中，固定螺栓62借助图9所示的朝向上方和下方的力的平衡，减少了泵送力引起的压缩腔34的变形。
