燃料泵设备

摘要

本公开涉及一种具有液压压头(2)和适配器(21)的液压压头组件(1)。该液压压头(2)具有第一孔(5)和泵送腔室(6)。该适配器(21)具有第二孔(31)。该适配器(21)连接至液压压头(2)，从而使得所述第一和第二孔(5，31)同轴地布置以形成泵送元件孔。泵送元件(7)布置在所述第一和第二孔(5，31)中，以对所述泵送腔室(6)中的燃料加压。在所述泵送元件(7)和所述液压压头(2)之间形成第一密封(16)，并且在所述泵送元件(7)和所述适配器(21)之间形成第二密封(17)。本公开还涉及一种结合有这里描述的液压压头组件(1)的泵(P2)。本公开还涉及一种用于安装至燃料泵(1)的适配器(21)。

权利要求

1.一种液压压头组件(1)，该液压压头组件包括：

具有第一孔(5)和泵送腔室(6)的液压压头(2)；

适配器(21)，该适配器用于使燃料润滑泵的所述液压压头(2)适于与润滑油润滑的泵一起使用，该适配器具有第二孔(31)，该适配器(21)连接至所述液压压头(2)，使得所述第一孔(5)和所述第二孔(31)形成基本连续的泵送元件孔；和泵送元件(7)，该泵送元件布置在所述泵送元件孔内以对所述泵送腔室(6)中的燃料加压；

其中，在所述泵送元件(7)和所述液压压头(2)之间形成第一密封(16)，所述第一密封操作成减小或阻止燃料从所述泵送腔室泄漏，并且在所述泵送元件(7)和所述适配器(21)之间形成第二密封(17)，所述第二密封操作成减小或阻止分开的润滑介质经过所述泵送元件泄漏；

其中，所述液压压头(2)包括转塔(4)，所述第一孔(5)延伸穿过所述转塔(4)，所述适配器(21)连接至所述转塔(4)；

其中，所述适配器(21)包括用于将所述适配器(21)安装至所述液压压头的安装部(22)；

其中，所述安装部(22)包括用于与所述转塔(4)协作的套环(24)；

其中，所述套环(24)与所述转塔(4)的外侧壁(26)过盈配合。

2.根据权利要求1所述的液压压头组件(1)，其中，所述第一密封(16)是高压密封，并且所述第二密封(17)是低压密封。

3.根据前述权利要求中任一项所述的液压压头组件(1)，其中，所述适配器(21)包括用于与所述泵送元件(7)协作的聚合物密封件。

4.根据权利要求1或2所述的液压压头组件(1)，其中，在所述转塔(4)和所述适配器(21)之间形成有泄漏路径。

5.根据权利要求4所述的液压压头组件(1)，该液压压头组件包括与所述泄漏路径连通的收集腔室(35)。

6.根据权利要求1或2所述的液压压头组件(1)，其中，所述适配器(21)包括回漏孔(44)。

7.根据权利要求6所述的液压压头组件(1)，其中，所述回漏孔(44)横向地延伸穿过所述适配器(21)。

8.根据权利要求1或2所述的液压压头组件(1)，该液压压头组件包括多个所述液压压头(2)和多个所述适配器(21)。

9.根据权利要求8所述的液压压头组件(1)，其中，所述液压压头(2)和所述适配器(21)以直列构造布置。

10.一种泵(P2；P3)，该泵包括一个或多个如前述权利要求中任一项所述的液压压头组件(1)。

11.一种根据权利要求1-9中任一项所述的液压压头组件(1)的适配器(21)，该适配器(21)包括：安装部(22)，该安装部用于将所述适配器(21)安装至液压压头(2)；和密封部(23)，该密封部中形成有用于收纳泵送元件(7)的第一孔(5)，所述密封部(23)适合于与所述泵送元件(7)形成至少一个密封，从而减小或阻止分开的润滑介质经过所述泵送元件泄漏；

其中，所述适配器(21)被构造成当被安装至所述液压压头(2)时，使得所述第一孔(5)与形成在所述液压压头(2)中的第二孔(31)对准，以形成基本连续的泵送元件孔(32)。

12.根据权利要求11所述的适配器(21)，其中，所述密封部(23)适合于与所述泵送元件(7)形成低压密封。

13.根据权利要求11或12所述的适配器(21)，该适配器包括用于与所述泵送元件(7)协作的聚合物密封件(18)。

说明书

燃料泵设备

技术领域

[0001] 本公开涉及一种燃料泵设备。更具体地但非排它地说，本公开涉及一种液压压头组件、包括液压压头组件的泵以及用于液压压头组件的适配器。

背景技术

[0002] 在图1中示出了一种已知的燃料润滑泵P1，该泵P1适合于向内燃发动机的燃料喷射系统供应燃料。燃料润滑泵P1依赖于作为润滑介质泵送的燃料。燃料润滑泵P1被构造成向连接至多个燃料喷射器的共轨(未示出)供应高压柴油燃料。燃料润滑泵P1包括布置在泵壳体H1中的液压压头组件101。如图2中所示，该液压压头组件101包括具有本体103和转塔(turret)104的液压压头102。转塔104包括与本体103一体地形成的圆筒状突出部。在液压压头102中形成第一孔105和泵送腔室106。第一孔105具有纵向轴线X并且延伸穿过转塔104。泵送腔室106具有比第一孔105更大的直径。采取柱塞形式的泵送元件107布置在所述第一孔105中以对泵送腔室106中的燃料加压。泵送元件107借助于辊靴组件与旋转凸轮协作，以使泵送元件107在第一孔105内往复运动。入口阀108被设置成用于控制燃料到泵送腔室106内的引入。入口阀108包括被布置成与入口阀座110相配合的入口阀构件109。第一弹簧元件111与入口阀构件109协作。出口阀112被设置成用于控制燃料从泵送腔室106到共轨的排放。出口阀112包括被布置成与出口阀座114协作的出口阀构件113。第二弹簧元件115被设置成将出口阀构件113偏压到所述出口阀座114中的就座位置，由此将出口阀112关闭。
当泵送腔室106中的燃料压力克服由第二弹簧元件115施加至出口阀构件113的弹簧偏压和共轨中的燃料压力时，出口阀112打开。第一孔105和泵送元件107的大小被设置成形成第一密封116。该第一密封116为高压密封并且具有由转塔104延长的高压泄漏控制长度L2。

[0003] 燃料润滑泵P1的局限性是，例如由于不同地区可获得的燃料的不同等级而对于润滑性较差的燃料潜在地缺乏稳健性。另一个潜在局限性在于高压泄漏控制长度L2的长度，这是因为需要在长度L1上精确地加工出入口阀座110。

[0004] 已知的是提供具有润滑介质(典型地为润滑油)的燃料泵，该润滑介质保持与燃料分开。在图2中示出了已知的润滑油润滑的泵P2。该润滑油润滑的泵P2被构造成向连接至多个燃料喷射器的共轨(未示出)供应高压柴油燃料。该润滑油润滑的泵P2包括布置在泵壳体H2中的液压压头组件201。如图4所示，该液压压头组件201包括具有本体203和转塔204的液压压头202。第一孔205和泵送腔室206形成在液压压头202中。泵送腔室206具有比第一孔205更长的直径。采取柱塞形式的泵送元件207布置在所述第一孔205中以将泵送腔室206中的燃料加压。该泵送元件207借助辊靴组件(未示出)与旋转凸轮协作，以使泵送元件207在第一孔205中往复运动。入口阀208被设置成用于控制燃料到泵送腔室206内的引入。该入口阀208包括被布置成与入口阀座210协作的入口阀构件(未示出)。出口阀212被设置成用于控制燃料从泵送腔室206到共轨的排放。出口阀212包括被布置成与出口阀座214协作的出口阀构件213。第一孔205和泵送元件207的尺寸大小被设置成形成第一密封216和第二密封
217。第一密封216为高压密封并且具有高压泄漏控制长度L2。第二密封217为低压密封并且具有低压泄漏控制长度L3。采取聚四氟乙烯(PTFE)唇缘密封件形式的第三密封218布置在第二密封217下方。在第一和第二密封216、217之间在液压压头202中形成环状腔室219和返回线路220。第二密封217用作用于第三密封218的备用密封。润滑油润滑的泵P2能够被组装成直接位于发动机机体中的直喷单体泵(DUP)。液压压头组件210也可以布置在凸轮箱中以形成润滑油润滑的泵，如图3所示。

[0005] 第一密封216的高压泄漏控制长度L2必须足以维持泵送效率，而低压泄漏控制长度L3的长度必须足以阻止润滑油混合到燃料内。然而，精确加工入口阀座210这一要求限制了第一和第二密封216、217的高压和低压泄漏控制长度L2、L3。

[0006] 润滑油润滑的泵P2对于不同等级燃料的稳健性有所提高。然而，润滑油润滑的泵的生产量预期保持相对较低。低生产量降低了生产润滑油润滑的泵P2的规模经济性。这对于需要特殊设计的液压压头来说尤其是个问题。

[0007] 在此背景下构思了本发明。至少在某些实施方式中，本发明试图克服或减轻与已知燃料泵相关的至少一些问题。

发明内容

[0008] 本发明的一些方面涉及一种液压压头组件。更具体地但非排它地说，本发明涉及一种具有适配器的液压压头组件、包括液压压头组件的泵以及用于液压压头组件的适配器。

[0009] 根据本发明的进一步方面，提供了一种液压压头组件，该液压压头组件包括：

[0010] 具有第一孔和泵送腔室的液压压头；

[0011] 具有第二孔的适配器，该适配器连接至所述液压压头，从而使得所述第一和第二孔形成基本连续的泵送元件孔；和

[0012] 泵送元件，该泵送元件布置在所述泵送元件孔内以对所述泵送腔室中的燃料加压；

[0013] 其中，在所述泵送元件和所述液压压头之间形成第一密封，并且在所述泵送元件和所述适配器之间形成第二密封。所述适配器使得所述液压压头能够与分开的润滑介质诸如润滑油一起使用。所述第一密封操作成减小或阻止燃料从所述泵送腔室泄漏。所述第二密封操作成减小或阻止分开的润滑介质经过所述泵送元件泄漏。

[0014] 所述液压压头可以包括本体和转塔。所述第一孔能够穿过所述转塔延伸到所述本体中。所述转塔可以是从所述本体突出的圆筒状突出部。所述适配器可以连接至所述转塔。

[0015] 所述适配器可以包括用于将所述适配器安装至所述液压压头的安装部。所述安装部可以包括用于与所述转塔协作的套环。所述套环可以与所述转塔的外侧壁过盈配合。

[0016] 所述第一密封可以是高压密封。所述第二密封可以是低压密封。

[0017] 所述适配器可以包括用于与所述泵送元件协作的聚合物密封件。该聚合物密封件例如可以是聚四氟乙烯(PTFE)密封件。

[0018] 在所述转塔和所述适配器之间可以形成泄漏路径。可以与所述泄漏路径连通地设置收集腔室。

[0019] 所述适配器可以包括回漏孔。所述回漏孔可以横向地延伸穿过所述适配器。

[0020] 根据本发明的进一步方面，提供了一种燃料泵，该燃料泵包括一个或多个这里描述的类型的液压压头组件。

[0021] 所述燃料泵可以包括多个所述液压压头组件。所述液压压头组件可以以直列构造布置。燃料泵例如可以包括串联布置的第一和第二液压压头和适配器。

[0022] 根据本发明的进一步方面，提供了一种用于液压压头组件的适配器，该适配器包括：

[0023] 安装部，该安装部用于将所述适配器安装至液压压头；和

[0024] 密封部，该密封部中形成有用于收纳泵送元件的第一孔，所述密封部适合于与所述泵送元件形成至少一个密封；

[0025] 其中，所述适配器被构造成当被安装至所述液压压头时，使得所述第一孔与形成在所述液压压头中的第二孔对准，以形成基本连续的泵送元件孔。

[0026] 所述密封部可以适合于与所述泵送元件形成低压密封。

[0027] 所述适配器可以包括用于与所述泵送元件协作的聚合物密封件。

[0028] 在该申请的范围内，明确的意图是可以独立地或者以任何组合的方式获取在前述段落中、在权利要求中和/或在如下描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和另选方案。也就是说，可以以任何方式和/或组合来组合所有实施方式和/或任何实施方式的特征，除非这些特征不相容。申请人保留改变任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利，包括修改任何原始提交的权利要求以从属于任何其它权利要求和/或结合任何其它权利要求的任何特征(尽管初始并没有以该方式要求保护)的权利。

附图说明

[0029] 现在将参照附图仅通过示例描述本发明的一个或多个实施方式，其中：

[0030] 图1示出了用于向燃料喷射系统供应高压燃料的已知燃料润滑泵的剖视图；

[0031] 图2示出了图1所示的燃料润滑泵的液压压头组件；

[0032] 图3示出了用于向燃料喷射系统供应高压燃料的已知润滑油润滑的泵的剖视图；

[0033] 图4示出了图3所示的润滑油润滑的泵的液压压头组件。

[0034] 图5示出了根据本发明的实施方式的包括适配器的液压压头组件；

[0035] 图6示出了与润滑油润滑的泵组合使用的图5所示的液压压头组件；以及[0036] 图7示出了根据本发明的实施方式的包括第一和第二液压压头和适配器的燃料泵。

具体实施方式

[0037] 现在将参照图5描述根据本发明的实施方式的液压压头组件1。该液压压头组件1用于与润滑油润滑的泵P2一起使用以给燃料喷射系统(未示出)供应高压燃料。具体而言，该液压压头组件1被构造成安装至润滑油润滑的泵P2的泵壳体H2。该润滑油润滑的泵P2适合于向连接至多个燃料喷射器的高压共轨供应柴油燃料，以将燃料喷射到内燃发动机的燃烧室内。

[0038] 液压压头组件1包括液压压头2，该液压压头2与这里参照图1和图2描述的燃料润滑泵P1的液压压头102相同。液压压头2包括本体3和转塔4。转塔4在当前实施方式中包括圆筒状突出部。在液压压头2中形成具有纵向轴线X的第一孔5。泵送腔室6也形成在液压压头2中。泵送腔室6为大体圆筒状并且具有与纵向轴线X同轴地布置的中心轴线。泵送腔室6具有比第一孔5更大的直径。第一孔5延伸穿过转塔4，从而使得第一孔5的纵向轴线X与转塔4的中心纵向轴线重合。采取柱塞形式的泵送元件7布置在所述第一孔5中以对泵送腔室6中的燃料加压。泵送元件7借助辊靴组件与旋转凸轮配合，以使泵送元件7沿着第一孔5的纵向轴线X往复运动。入口阀8被设置成控制燃料到泵送腔室6内的引入。入口阀8包括被布置成与入口阀座10协作的入口阀构件9。第一弹簧元件11与入口阀构件9协作，出口阀12被设置成控制燃料从泵送腔室6到共轨的排放。出口阀12包括被布置成与出口阀座14协作的出口阀构件13。第二弹簧元件15被设置成将出口阀构件13偏压到位于所述出口阀座14中的就座位置，由此将出口阀12关闭。当泵送腔室6中的燃料压力克服由第二弹簧元件15施加至出口阀构件13的弹簧偏压和共轨中的燃料压力时，出口阀12打开。第一孔5和泵送元件7的尺寸大小被设置成形成第一密封16。第一密封16是高压密封并且具有高压泄漏控制长度L2，如图5中所示。第一密封16减少或阻止燃料从泵送腔室6泄漏。

[0039] 液压压头组件1包括适配器21，该适配器21用于使燃料润滑泵P1的液压压头102(如参照图1和2描述的)适于与润滑油润滑的泵P2(如参照图3和4描述的)一起使用。适配器21允许液压压头2与分开供应的润滑介质如润滑油一起使用。因而，适配器21可以被称为液压压头适配器。适配器21采取连接至转塔4的套筒的形式。适配器21包括安装部22和密封部
23。安装部22包括位于转塔4周围的圆筒状的套环24。套环24的内侧壁25与转塔4的外侧壁
26形成过盈配合。外侧壁26的上部包括具有扩大直径的第一环状带27，用于与套环24的内侧壁25接合而形成第一过盈接头28。内侧壁25的下部包括具有减小直径的第二环状带29，用于与转塔4的外侧壁26接合而形成第二过盈接头30。

[0040] 密封部23包括直径与第一孔5相同的第二孔31。第一和第二孔5、31沿着纵向轴线X同轴地布置。第一和第二孔5、31由此形成了用于收纳泵送元件7的连续泵送元件孔32。泵送元件7和第二孔31的尺寸大小被设置成形成第二密封17。第二密封17是相当于这里描述的润滑油泵P2的第二密封217的金属至金属紧密间隙密封。第二密封17是低压密封，并且具有低压泄漏控制长度L3。第二密封17降低或阻止润滑油经过泵送元件泄漏。采取聚四氟乙烯(PTFE)唇缘密封件的形式的第三密封18布置在第二密封17下方。第二密封17是第三密封18的备用密封，以确保润滑油不会与正泵送的燃料混合。将认识到，密封部23可以根据具体应用的密封要求而修改。特定应用可能例如具有不同稀释要求和/或包装要求。第二和第三密封17、18的构造可以进行修改以满足具体应用的要求。

[0041] 参照图6，根据本发明的液压压头组件1被示出为在润滑油润滑的泵P2中使用。在当前实施方式中，液压压头2布置在形成于泵壳体H2中的安装孔口33中。收集腔室35由转塔4、适配器21和泵壳体H2限定。在使用中，收集腔室35收集转塔4和适配器21之间的任何泄漏(在图5中由虚线所示)。收集腔室35在其上端由泵壳体H2和形成在本体3下侧的垫圈端面36之间的界面密封，并且在下端由O型环37和泵壳体H2之间的界面密封。O型环37位于与适配器21的安装部22一体地形成的定位沟槽38中。在收集腔室35中收集的燃料经由回漏返回线路(未示出)返回到油箱(未示出)。

[0042] 适配器21在入口阀座10的加工完成之后装配至液压压头2。为了容纳适配器21，在制造过程中对液压压头2进行某些修改。具体而言，液压压头2需要对转塔4的外侧壁26进行附加的硬化阶段操作以允许与适配器21进行过盈配合。在已经装配适配器21之后，在第一和第二孔5、31的内部进行精整加工操作以形成连续的泵送元件孔，泵送元件7在该泵送元件孔中往复运动。该精整加工操作有助于确保在第一和第二孔5、31之间保持所需的同心度和孔几何形状。

[0043] 将认识到，根据本发明的适配器21使得相同的液压压头2既能够用于燃料润滑泵又能够用于润滑油润滑的泵。第二密封17能够被结合到适配器21内以提供低压备用密封，而不会危害入口阀8的机加工能力。此外，适配器21能够进行修改以适应各种泵构造。至少在某些实施方式中，本发明的液压压头组件1与这里描述的润滑油润滑的泵P2相比具有减小的包装尺寸。可以实现高度减小大约20mm(从驱动轴轴线到液压压头的顶部测量)的液压压头组件1。

[0044] 润滑油润滑的泵P2具有单个泵送腔室6。然而，这里描述的适配器21进行修改以用于包括多个泵送腔室6的润滑油润滑的直列泵P3。参照图7，润滑油润滑的直列泵P3包括布置在泵壳体H3中的第一和第二液压压头组件1-1、1-2。第一和第二液压压头组件1-1、1-2具有串联地布置的相应的第一和第二液压压头2-1、2-2。第一适配器21-1和第二适配器(未示出)与相应的第一和第二液压压头2-1、2-2相关联。第一和第二液压压头2-1、2-2以及第一和第二适配器21-1、21-2安装在泵壳体H3中。形成在泵壳体H3中的供应线路39将第一和第二液压压头2-1、2-2连接至入口计量阀40。

[0045] 第一和第二液压压头2-1、2-2限定相应的第一和第二泵送腔室6-1、6-2。第一和第二液压压头2-1、2-2是这里参照图5和图6描述的液压压头2的变型并且使用相同的附图标记用于相同的部件。类似地，第一和第二适配器21-1、21-2是这里描述的适配器21的修改形式，并且同样使用相同的附图标记用于相同的部件。第一和第二适配器21-1、21-2具有相同的构造，为了简洁起见，这里将仅描述第一适配器21-1。

[0046] 第一适配器21-1形成用于从入口计量阀40接收计量地供应的燃料的第一燃料环体41-1。形成在第一适配器21-1的外侧壁中的环状凹部42形成了该第一计量燃料环体41-1。第一燃料环体41-1通过供应线路39连接至入口计量阀40。延伸穿过泵壳体H3和位于第一液压压头2-1中的孔(未示出)的竖直孔43将第一燃料环体41-1与入口阀8连接。形成在适配器21-1中的横向钻孔在第一液压压头2-1和第一适配器2101之间的界面处开口而形成回漏返回线路44。形成在泵壳体H3中的对应返回线路45将泄漏燃料返回到油箱或存储器。该布置将泄漏的高压燃料密封。第一适配器21-1的进一步修改可提供第一和第二O型环37-1、
37-2，以在适配器21和泵壳体H3之间形成密封。

[0047] 将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对这里描述的液压压头组件1和适配器21进行各种改变和修改。