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CN111664031A - 燃料喷射泵 - Google Patents

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CN111664031A
CN111664031A CN202010062241.4A CN202010062241A CN111664031A CN 111664031 A CN111664031 A CN 111664031A CN 202010062241 A CN202010062241 A CN 202010062241A CN 111664031 A CN111664031 A CN 111664031A
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Abstract

燃料喷射泵(2)包括与凸轮轴(30)一起旋转的凸轮(32)、响应于凸轮的旋转而往复运动的挺杆(50、80、100、110)、气缸(10a)、柱塞(40)以及止推垫圈(70，140)。止推垫圈在凸轮沿凸轮的轴向方向的两个端部处位于凸轮和容纳凸轮轴的外壳之间。挺杆包括挺杆本体(52、82、102、112)、辊(62、130)、支撑构件(60、90、120)以及形成在挺杆的外周部分处的接触表面(56、64、92、116)。止推垫圈包括在最大升程位置(32a)上朝挺杆突出的旋转限制部(74、142b)。旋转限制部通过与接触表面接触而限制挺杆相对于挺杆本体的中心轴线的旋转。

Description

燃料喷射泵
技术领域
本公开涉及一种燃料喷射泵。
背景技术
燃料喷射泵通过使凸轮旋转并使柱塞往复运动来对燃料加压，并利用喷射器供应燃料。凸轮的旋转使挺杆往复运动，而挺杆使柱塞往复运动。
挺杆包括：挺杆本体，该挺杆本体在气缸处被支撑为可沿挺杆本体的轴向方向移动；以及辊，该辊设置在挺杆本体和凸轮之间。凸轮的旋转使辊旋转并往复运动，这进一步使柱塞和挺杆往复运动。
当凸轮和挺杆正确组装时，凸轮的外周部分与辊的外周部分线接触。辊在线接触部分处从凸轮接收相等的力。
然而，组装和磨损的误差可能导致凸轮的外周部分与辊的外周部分之间的偏离接触。在这种情况下，辊在偏离位置处从凸轮接收力。如果挺杆从凸轮接收相对于挺杆本体的中心轴线的扭矩，则挺杆可以相对于挺杆本体的中心轴线旋转并且沿周向方向移位。挺杆在周向方向上的移位可能导致辊和凸轮之间的点接触以及接触部分的磨损。
在DE 102015009010A1中所示的挺杆中，挺杆本体的外周部分成形为非圆形，并且气缸的内周部分成形为非圆形，以使得挺杆本体和气缸可以彼此接合。这限制了挺杆的旋转。
发明内容
然而，当将气缸的内周部分加工成具有非圆形表面而不是连续圆形表面时，无法以通常使用的方式来加工气缸。这增加了加工成本。
在本公开的一方面中，提供了一种燃料喷射泵，其具有包括挺杆本体的挺杆，该挺杆本体为管状并且以低成本被限制旋转。
根据本公开的实施例的燃料喷射泵具有凸轮、挺杆、气缸、柱塞和止推垫圈。
凸轮与凸轮轴一起旋转。凸轮的旋转使挺杆往复运动。气缸将挺杆支撑为可沿挺杆的轴向方向移动。柱塞与挺杆一起往复运动并喷射加压燃料。止推垫圈在凸轮沿轴向方向的两侧设置在凸轮与容纳凸轮轴的外壳之间。
挺杆具有挺杆本体、辊、支撑构件和接触表面。接触表面可以由平面限定。挺杆本体具有在气缸处支撑为可沿挺杆的轴向方向移动的管状部分。辊设置在挺杆本体和凸轮之间。凸轮的旋转使辊旋转并往复运动，这进一步使柱塞和挺杆往复运动。支撑构件将辊支撑为可旋转。接触表面形成在挺杆的外周部分处。
设置在凸轮沿轴向方向的一侧的至少一个止推垫圈具有旋转限制部。旋转限制部在凸轮的最大升程位置上朝挺杆突出并与接触表面接触。这防止了挺杆相对于挺杆本体的中心轴线的旋转。
在该结构中，在挺杆往复运动所至的任何地方，止推垫圈的旋转限制部与挺杆的接触表面接触。当挺杆的辊从凸轮接收力并且挺杆接收相对于挺杆本体的中心轴线的扭矩时，防止挺杆相对于挺杆本体的中心轴线旋转并防止在周向方向上移位。
管状部分在气缸处将挺杆本体支撑为可沿挺杆的轴向方向移动。因此，气缸的内周部分与通常一样容易地形成为连续圆形。挺杆和止推垫圈是在燃料喷射泵中使用的常用构件。不需要额外构件来限制挺杆的旋转。因此，挺杆的旋转以低成本被限制，而无需额外构件。
在严格意义上，本公开中的平面不限于平面。平面可以不是严格意义上的平面，而该平面允许上述相同的效果。
附图说明
图1是根据第一实施例的燃料喷射泵的截面图。
图2是燃料喷射泵的凸轮的示意图。
图3是燃料喷射泵的挺杆的透视图。
图4是燃料喷射泵的止推垫圈的示意图。
图5是示出止推垫圈与挺杆之间的接触状态的截面图。
图6是示出响应于凸轮的旋转而改变止推垫圈与挺杆之间的接触位置的示意图。
图7是根据第二实施例的挺杆的透视图。
图8是根据第三实施例的挺杆的透视图。
图9是根据第四实施例的挺杆的透视图。
图10是图9中的挺杆的沿与辊的旋转轴线正交的平面截取的截面图。
图11是沿图10中的线XI-XI截取的截面图。
图12是根据第五实施例的止推垫圈的示意图。
图13是示出根据第六实施例的止推垫圈和衬套的截面图。
具体实施方式
在下文中，参考附图说明本公开中的实施例。
第一实施例
图1中的燃料喷射泵2利用共轨(未示出)供应加压燃料。燃料喷射泵2的泵壳体包括壳体10、轴承盖12以及气缸盖14。
壳体10和轴承盖12通过金属衬套20和22支承凸轮轴30。气缸盖14支撑可沿轴向方向移动的柱塞40。金属衬套20和22分别压配合到壳体10和轴承盖12。
压缩室200在图1中在柱塞40沿轴向方向的上侧形成于气缸盖14中。柱塞40位于凸轮32与压缩室200之间。压缩室200通过供给泵(未示出)而被供应燃料。如图2所示，凸轮轴30具有凸轮32，该凸轮32具有形成为两个圆彼此部分重叠的形状的凸轮轮廓。
气缸盖14具有调节阀46和喷射阀48。调节阀46是电磁阀。调节阀46在压缩过程期间在预定时间段由柱塞40关闭并且调节从喷射阀48喷射的燃料的量。当压缩室200中的燃料压力在压缩过程期间超过预定压力时，喷射阀48打开并且将压缩室200中的燃料从燃料喷射泵2喷射。
柱塞40的柱塞头部40a通过下部阀座42附接至挺杆50。挺杆50由弹簧44施加负载并向凸轮32施加负载。
如图1和图3所示，挺杆50包括挺杆本体52、在轴向方向上的两侧由挺杆本体52支撑的销60、以及辊62。挺杆本体52具有管状部分54以及与后述的止推垫圈70接触的平面56。管状部分54被支撑为可在壳体10的气缸10a中沿轴向方向移动。管状部分54的外周部分和平面56的外周部分是不同的表面。
销60在轴向方向上的两侧由挺杆本体52支撑为可旋转，或者压配至且固定在挺杆本体52。辊62呈管状形状。销60与辊62的内周部分接合并且将辊62支撑为可旋转。销60在轴向上的两个端部在挺杆50的径向方向上从平面56向内凹入。
止推垫圈70具有板状形状。止推垫圈70在凸轮32在轴向方向上的两个端部处位于凸轮32和壳体10之间。如图4所示，止推垫圈70包括环形部分72和旋转限制部74。
环形部分72具有形成在凸轮32在径向方向上的两侧的通孔72a。销插入到止推垫圈70的通孔72a中并压配到壳体10，使得止推垫圈70固定到壳体10。止推垫圈70限制凸轮轴30相对于凸轮轴30的旋转轴线30a(图6所示)旋转。止推垫圈70可以通过焊接而不是使用销固定到壳体10。
环形部分72与凸轮轴30的外周部分接合并从凸轮32施加推力负载。如图4和图5所示，旋转限制部74沿止推垫圈70的径向方向从环形部分72在周向方向上的一部分朝挺杆本体52的平面56突出。旋转限制部74和环形部分72位于同一平面上。旋转限制部74在图4中的阴影部分74a处与挺杆本体52的平面56接触。
如图6所示，凸轮32旋转，然后辊62通过与凸轮32的外周部分接触而旋转，这使得挺杆50往复运动。止推垫圈70的旋转限制部74在凸轮32的最大升程位置32a上朝挺杆50突出。凸轮32的最大升程位置32a是当挺杆50位于朝气缸盖14中的上侧的最高位置或最大升程位置处时凸轮32与辊62接触的位置，如图6中左侧所示。
当挺杆50位于图6的左侧所示的最大升程位置32a时，止推垫圈70的旋转限制部74在图6中的阴影部分300处仍与挺杆本体52的平面56接触。在挺杆50往复运动至的任何位置处，止推垫圈70的旋转限制部74都与挺杆50的平面56接触。
在挺杆50往复运动至的任何位置处，止推垫圈70的旋转限制部74与挺杆50的平面56接触。当挺杆50接收沿图6中箭头310所示的相对于挺杆本体52中心轴线的旋转方向的扭矩时，则防止挺杆50旋转。
呈管状形状的挺杆本体52在气缸10a处支撑为可沿轴向方向移动。气缸10a具有以固定直径连续弯曲的内周部分。因此，气缸10a容易以低成本进行加工。
挺杆50和止推垫圈70是在燃料喷射泵2中使用的常用构件。挺杆50的旋转的限制是在没有额外构件的情况下以低成本实现的。
在第一实施例中，壳体10和轴承盖12对应于所述外壳，气缸10a对应于所述气缸，销60对应于所述支撑构件，并且平面56对应于所述接触表面。
第二实施例
第二实施例是第一实施例的修改。与第一实施例相同的符号表示相同的结构并且已在前面的说明中被引用。
在上述第一实施例中，挺杆本体52的平面56与止推垫圈70的旋转限制部74面接触以限制挺杆50的旋转。在第二实施例中，如图7所示，销90在轴向方向上的两个端部穿过挺杆80的挺杆本体82并且在平面84上沿挺杆本体82的径向方向向外突出。销90与辊62的内周部分接合。销90的两个端部都是挺杆80的平面92并且与止推垫圈70的旋转限制部74面接触，该止推垫圈70限制挺杆80的旋转。
与第一实施例中的挺杆本体52的平面56相比，挺杆本体82的平面84在径向方向上向内。销90在轴向方向上的长度比在第一实施例中销60在轴向方向上的长度更长。
根据第二实施例，获得与第一实施例相同的效果。挺杆50对应于挺杆80，挺杆本体52对应于挺杆本体82，并且平面56对应于平面92。
在第二实施例中，销90的平面92对应于接触表面。
第三实施例
第三实施例是第一实施例的修改。与第一实施例相同的符号表示相同的结构并且已在前面的说明中被引用。
根据上述第一实施例，挺杆本体52的平面56与止推垫圈70的旋转限制部74面接触，以限制挺杆50的旋转。在图8所示的第三实施例的挺杆100中，挺杆本体102的平面56在与凸轮32相邻的一侧被切割，使得辊62在轴向方向上的两个端部暴露为挺杆100的平面64。
平面64与止推垫圈70的旋转限制部74面接触以限制挺杆100的旋转。旋转限制部74的厚度比环形部分72的厚度厚，使得旋转限制部74与辊62的平面64面接触。
根据上述第三实施例，获得了与第一实施例相同的效果。挺杆50对应于挺杆100，挺杆本体52对应于挺杆本体102，并且平面56对应于平面64。
在上述第三实施例中，平面64对应于接触表面。
第四实施例
第四实施例是第一实施例的修改。与第一实施例相同的符号表示相同的结构并且已在前面的说明中被引用。
在上述第一实施例中，销60的外周部与辊62接合并且将辊62支撑为可旋转。在图9至图11所示的第四实施例中，在挺杆110的挺杆本体112的内周部分处设置有鞋状部120。该鞋状部容纳辊130并将辊130支撑为可旋转。鞋状部120可以压配到挺杆本体112。
鞋状部120具有内周表面122。内周表面122在轴向方向上的截面成形为圆弧状。内周表面122与辊130的通过辊130与凸轮32相反的外周部分接合。辊130的大致一半容纳在鞋状部120中。辊130在轴向方向上的两个端部处具有轴部132。轴部132与挺杆本体112的内周部分接触，这防止辊130沿轴向方向移动。
平面116形成于挺杆本体112的除了挺杆本体112的管状部分114的外周部分以外的表面上。该平面116与止推垫圈70的旋转限制部74面接触，这限制了挺杆110的旋转。
根据上述第四实施例，获得了与第一实施例相同的效果。挺杆50对应于挺杆110，挺杆本体52对应于挺杆本体112，并且平面56对应于平面116。
在第四实施例中，鞋状部120对应于支撑构件。
第五实施例
第五实施例是第一实施例的修改。与第一实施例相同的符号表示相同的结构并且已在前面的说明中被引用。
在上述第一实施例中，止推垫圈70的旋转限制部74从环形部72在周向方向上的一部分沿径向方向向外突出。换句话说，旋转限制部74在径向方向上朝挺杆本体52的平面56突出。
在图12所示的第五实施例中，止推垫圈140仅构造有环形部142。环形部142不具有从环形部142在周向方向的一部分沿径向方向向外突出的突出部。
止推垫圈140具有板状形状，并且通孔142a在环形部14在径向方向上的两侧穿过板状形状。销插入到止推垫圈140的通孔142a中并且压配到壳体10，以将止推垫圈140固定到壳体10。止推垫圈140限制凸轮轴30相对于旋转轴线30a的旋转。止推垫圈140可以通过焊接而不是使用销而固定到壳体10。
与第一实施例中的环形部分72的外直径相比，环形部分142的外直径更大。环形部分142的外周端部位于与第一实施例中的旋转限制部74的外周端部大致相同的位置处。环形部分142在凸轮32的最大升程位置32a上朝挺杆50突出。环形部分142在图12中的阴影部分142b处与挺杆本体52的平面56接触。这限制了挺杆50相对于挺杆本体52的中心轴线的旋转。
根据第五实施例，获得与第一实施例相同的效果。止推垫圈70对应于止推垫圈140，并且旋转限制部74对应于阴影部分142b。
止推垫圈140以环形部分142构造，这使得止推垫圈140的加工容易。在第五实施例中，环形部分142的阴影部分142b对应于旋转限制部。
第六实施例
第六实施例是第一实施例的修改。与第一实施例相同的符号表示相同的结构并且已在前面的说明中被引用。
在上述第一实施例中，止推垫圈70和金属衬套20、22独立形成。在图13所示的第六实施例中，金属衬套部分152和止推垫圈部分154一体地形成以获得结构体150。金属衬套部分152对应于第一实施例中的金属衬套20、22，并且止推垫圈部分154对应于第一实施例中的止推垫圈70。
结构体150可以利用金属衬套部分152和止推垫圈部分154一体地形成，或者可以通过将独立形成的金属衬套部分152和止推垫圈部分154焊接而形成。
在上述第六实施例中，获得了与第一实施例相同的效果。止推垫圈70对应于止推垫圈部分154。
金属衬套部分152和止推垫圈部分154一体地形成至结构体150，使得与将金属衬套部分152和止推垫圈部分154独立组装的情况相比，结构体150的组装过程减少。
在第六实施例中，止推垫圈部分154对应于止推垫圈。
其他实施例
说明了本公开中的实施例，但是本公开不限于上述实施例并且以各种修改来实现。
在上述实施例中，凸轮32的外周部分与辊62、130接触。辊62、130可以与与偏心圆形凸轮的外周部分接合的凸轮环接触。在这种情况下，可以在燃料喷射泵中凸轮环的外周部分设置多个柱塞。
在上述实施例中，设置在凸轮32在轴向方向上的两侧的两个止推垫圈中的每个均具有旋转限制部，该旋转限制部通过与挺杆的平面接触来限制挺杆的旋转。设置在凸轮32在轴向方向上的两侧的两个止推垫圈中的仅一个可以具有旋转限制部，该旋转限制部通过与挺杆的接触面接触来限制挺杆的旋转。
上述实施例中的一个元件所具有的多个功能可以由多个元件实现，并且一个元件所具有的一个功能可以由多个元件实现。多个元件所具有的多种功能可以由一个元件实现，并且多个元件所具有的一个功能可以由一个元件实现。上述实施例中的结构的一部分可以省略。上述实施例中的结构的至少一部分可以被添加至或替换其他实施例中的结构。
本公开可以在除了上述燃料喷射泵之外的具有燃料喷射泵的系统中实现。

Claims (9)

1.一种燃料喷射泵(2)，包括：
凸轮(32)，其构造成与凸轮轴(30)一起旋转；
挺杆(50、80、100、110)，其构造成响应于所述凸轮的旋转而往复运动；
气缸(10a)，其将所述挺杆支撑为能够沿所述气缸的轴向方向移动；
柱塞(40)，其与所述挺杆一起往复运动以喷射加压燃料；以及
止推垫圈(70、140)，其在所述凸轮的沿所述凸轮的轴向方向的两个端部处位于所述凸轮和容纳所述凸轮轴的外壳之间，其中
所述挺杆包括：
挺杆本体(52、82、102、112)，其具有在所述气缸处支撑为能够沿所述挺杆本体的所述轴向方向移动的管状部分(54、114)；
辊(62、130)，其设置在所述挺杆本体和所述凸轮之间，所述辊响应于所述凸轮的旋转而旋转并往复运动，以使所述柱塞和所述挺杆移动；
支撑构件(60、90、120)，其将所述辊支撑为能够旋转；以及
接触表面(56、64、92、116)，其形成于所述挺杆的外周部分处，
所述止推垫圈包括在所述凸轮的最大升程位置(32a)上朝所述挺杆突出的旋转限制部(74、142b)，以及
所述旋转限制部通过与所述挺杆的所述接触表面接触而限制所述挺杆相对于所述挺杆本体的中心轴线的旋转。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射泵，其中，
所述接触表面(56、116)具有平面，所述平面形成在所述挺杆本体(52、112)的与所述管状部分(54、114)的外周部分不同的外周部分处。
3.根据权利要求2所述的燃料喷射泵，其中，
所述辊(62)具有管状形状，以及
所述支撑构件(60)与所述辊的内周部分接合并由所述挺杆本体(52)支撑。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射泵，其中，
所述辊(62)具有管状形状，
所述支撑构件(90)与所述辊的内周部分接合并由所述挺杆本体(82)支撑，
所述支撑构件沿所述支撑构件的轴向方向的至少一个端部穿过所述挺杆本体并且从所述挺杆本体的所述外周部分向外突出，以及
所述支撑构件的所述至少一个端部的端表面形成所述接触表面(92)。
5.根据权利要求1或2所述的燃料喷射泵，其中，
所述支撑构件(120)设置在所述挺杆本体中，
所述支撑构件包括具有弧形横截面的内周表面(122)，以及
所述内周表面与所述辊(130)的与所述凸轮相反并远离所述凸轮的外周部分接合。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料喷射泵，其中，
所述旋转限制部是与所述挺杆的所述接触表面接触的平面，以及
所述平面与所述止推垫圈的从所述凸轮接收推力负载的平面齐平。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料喷射泵，其中，
所述止推垫圈固定至容纳所述凸轮轴的外壳并限制所述凸轮轴相对于所述凸轮轴的旋转轴线(30a)旋转。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料喷射泵，其中，
所述止推垫圈(70)的所述旋转限制部(74)从所述止推垫圈沿周向方向的一部分朝所述挺杆的所述接触表面突出。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料喷射泵，其中，
所述止推垫圈(154)与支撑所述凸轮轴的所述旋转的衬套(152)一体形成。
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