一种高压共轨系统用供油单元的制作方法

1.本发明属于内燃机高压油泵技术领域，尤其涉及一种高压共轨系统用供油单元。


背景技术：

2.高压共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ecu组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此，也就减少了传统柴油机的缺陷。ecu控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。
3.高压共轨系统主要由电控单元、高压油泵、高压油轨及高压油管、电控喷油器以及各种传感器等组成。低压燃油泵将燃油加压送入高压油轨，高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节，高压油轨内的燃油经过高压油管，根据机器的运行状态，由电控单元从预设的map图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。
4.目前高压共轨系统所用的高压油泵采用的均是组合泵形式，一个油泵总成内部包含若干套柱塞偶件、出油阀偶件、导向活塞组件等零部件，当一缸发生咬卡或故障时，由于油泵内部结构复杂，安装过程繁复，均是采用整泵更换，并返厂维修，这也直接导致产品的使用可靠性降低，备件成本和维护成本升高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高压共轨系统用供油单元，以解决现有的高压油泵内部结构复杂，发生故障时需要整泵更换，导致使用可靠性低，成本高的问题。
6.为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种高压共轨系统用供油单元，包括导向活塞、复位件、柱塞、柱塞套、进油阀、出油阀、出油阀座、出油阀上座和安装座；所述安装座可拆卸连接在导向活塞的内腔内；所述柱塞套的内部设有第一通孔，所述柱塞的上侧滑动连接在所述第一通孔内，所述柱塞的下侧安装在所述安装座上；所述出油阀座位于出油阀上座和柱塞套之间，所述出油阀座位于柱塞套上侧，所述出油阀上座、出油阀座和柱塞套之间可拆卸连接；所述复位件位于柱塞套和安装座之间；
7.所述出油阀上座上设有出油口，所述出油阀座的上侧设有与所述出油口连通的出油安装孔，所述柱塞套的上侧设有与第一通孔连通的进油安装孔，所述出油阀座的下侧设有第二通孔，所述第二通孔的上下两侧分别与所述出油安装孔和进油安装孔连通；所述出油阀安装在所述出油安装孔内且能够使出油安装孔和第二通孔连通或隔断；所述进油阀安装在所述进油安装孔内，所述进油阀的上侧能够与所述出油阀座的底部相抵；所述进油安装孔包括从上至下依次设置的竖槽和过渡槽，所述竖槽的直径大于所述第一通孔；所述过渡槽的两侧分别与竖槽的底部和第一通孔的顶部连接，所述过渡槽为圆台形结构；所述进
油阀的底部滑动连接在所述第一通孔内，所述进油阀的上部与所述竖槽滑动连接，所述进油阀的中部设有过渡段，所述过渡段的外周与过渡槽匹配，所述过渡段能够与所述过渡槽相抵；所述出油阀座的底部设有进油环槽，所述进油阀的顶部设有与进油环槽对应的环形凹槽，所述进油阀上设有进油孔，所述进油孔的两侧分别与环形凹槽和第一通孔连通。
8.进一步，所述柱塞包括上柱塞段和下柱塞段，所述下柱塞段的直径小于所述上柱塞段，所述第一通孔的下部设有半圆环槽，所述半圆环槽内安装有挡圈；所述挡圈能够对所述柱塞的下行进行限位。
9.进一步，所述下柱塞段的顶部设有倒圆带，所述挡圈用于对所述倒圆带进行限位。
10.进一步，所述出油阀的内腔与所述出油阀上座之间连接有出油阀弹簧。
11.进一步，所述安装座上设有台阶孔，所述柱塞的下侧位于所述台阶孔的小孔内，所述柱塞的底部固定有凸台，所述凸台的直径大于所述柱塞底部的直径，所述凸台滑动连接在所述台阶孔的大孔内；所述凸台的底部能够与所述导向活塞的内腔底面相抵。
12.进一步，所述复位件包括外弹簧和内弹簧，所述柱塞的中部设有大阶梯和小阶梯，所述内弹簧的上侧与小阶梯相抵，下侧与安装座连接；所述外弹簧位于所述内弹簧的外部且所述外弹簧的上侧与大阶梯相抵，下侧与安装座连接。
13.进一步，所述导向活塞的内腔底部设有若干第一螺纹孔，所述安装座上设有与第一螺纹孔正对的第三通孔；第一螺纹连接件穿过第三通孔后与所述第一螺纹孔螺纹连接。
14.进一步，所述柱塞套的顶部设有若干第二螺纹孔，所述出油阀座和出油阀上座上均设有与第二螺纹孔正对的第四通孔，第二螺纹连接件穿过出油阀上座和出油阀座上的第四通孔后与所述第二螺纹孔螺纹连接。
15.本技术方案的工作原理在于：
16.装配时，优先将进油阀安装在柱塞套进油安装孔内，并使进油阀的过渡段和过渡槽相抵。然后依次安装出油阀座，并在出油阀座的出油安装孔内依次装入出油阀与出油阀弹簧，再将出油阀上座安装在出油阀座上，并通过第二螺纹连接件将出油阀上座和出油阀座安装固定在柱塞套上。将柱塞穿过安装座上台阶孔的小孔，并将柱塞尾部的凸台卡入安装座的大孔内，将安装座安装在导向活塞的内腔，使凸台的底部与导向活塞内腔的底面接触，通过第一螺纹连接件将安装座安装固定在导向活塞的内腔。然后在安装座上依次装入内弹簧与外弹簧，并将柱塞缓慢装入柱塞套的第一通孔内，确保内弹簧与外弹簧上端依次与柱塞套上的小台阶和大台阶接触。然后用力压入柱塞，使柱塞上行，当柱塞上的倒圆带穿过柱塞套内的半圆环槽后，卡入挡圈，然后缓慢松开，柱塞在弹簧力(内弹簧和外弹簧)的作用下缓慢下行，直至柱塞上的倒圆带卡在挡圈处，至此供油单元安装完成。
17.工作时，当柱塞下行时，柱塞腔压力降低，进油阀在自重和进油压力的作用下下行，进油阀的过渡段与柱塞套过渡槽相抵，且密封低压。当柱塞上行时，柱塞腔压力上升，进油阀下端面受高压冲击克服自重上行，进油阀顶部与出油阀座底部接触且密封高压。
18.更换时，可直接从共轨系统高压油泵中取出整改单元，更换新的单元，即可完成维修和更换工作，大大简化了高压油泵的维修工作，节约维修时间，降低维修成本。
19.本技术方案的有益效果在于：
20.(1)本方案中将柱塞、出油阀和导向活塞等关键零部件通过第二螺纹连接件、第二螺纹连接件和挡圈巧妙的结合在一起，组装成供油单元，该供油单元可进行整体拆卸和装
配，且具有拆装简单、方便等优点。一方面该设计大大降低了高压共轨系统的维修难度，减少油泵的维修时间，从而大大降低产品的维修成本和备件成本，另一方面该设计可以将高压油泵故障维修调整为现场维修，即更换供油单元，这样就可以大大的提升油泵的使用可靠性，尤其是任务可靠性。
21.(2)进油阀采用无弹簧结构形式，并通过过渡段实现密封低压，确保在不影响功能性能的前提下大大提升了产品的使用可靠性和寿命。
22.(3)供油单元通过第一螺纹连接件、第二螺纹连接件和挡圈可以重复拆卸的结构进行连接固定，在提高高压油泵的维修性的同时，也确保供油单元的维修性不受影响。
附图说明
23.图1为本发明一种高压共轨系统用供油单元的结构示意图；
24.图2为图1中a处的放大图；
25.图3为图1中b处的放大图；
26.图4为图1中导向活塞与安装座的连接结构示意图。
具体实施方式
27.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
28.说明书附图中的附图标记包括：导向活塞1、柱塞2、柱塞套3、出油阀座4、出油阀上座5、安装座6、第一通孔7、上柱塞段8、下柱塞段9、外弹簧10、内弹簧11、出油阀12、出油阀弹簧13、出油口14、第二通孔15、进油阀16、第二螺纹连接件17、第一螺纹连接件18、凸台19、进油环槽20、环形凹槽21、竖槽22、过渡槽23、出油安装孔24、进油安装孔25、挡圈26、半圆环槽27、倒圆带28、台阶孔29、定位面30、大阶梯31、小阶梯32。
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例基本如附图1-4所示：一种高压共轨系统用供油单元，如图1所示，包括导向活塞1、复位件、柱塞2、柱塞套3、进油阀16、出油阀12、出油阀座4、出油阀上座5和安装座6；安装座6可拆卸连接在导向活塞1的内腔内，具体地导向活塞1的内腔底部均匀地设有若干第一螺纹孔，安装座6上设有与第一螺纹孔正对的第三通孔；第一螺纹连接件18穿过第三通孔后与第一螺纹孔螺纹连接。
31.如图3所示，柱塞套3的内部设有第一通孔7，第一通孔7的下部设有半圆环槽27，半圆环槽27内安装有挡圈26(具体为钢丝挡圈26)，挡圈26能够对柱塞2的下行进行限位。如图1所示，柱塞2包括上柱塞段8和下柱塞段9，下柱塞段9的直径小于上柱塞段8。上柱塞段8滑动连接在第一通孔7内，下柱塞段9的下侧安装在安装座6上；如图4所示，具体地安装座6上设有台阶孔29，下柱塞段9的下侧位于台阶孔29的小孔内，小孔的直径大于上柱塞段8的直径；下柱塞段9的底部固定有凸台19，凸台19的直径大于下柱塞段9的直径，凸台19的上部滑动连接在台阶孔29的大孔内。导向活塞1的内腔底部设有定位面30，凸台19的底部能够与导向活塞1的内腔底部的定位面30相抵。如图3所示，下柱塞段9的顶部设有倒圆带28，挡圈26
用于对倒圆带28进行限位。
32.如图1所示，出油阀座4位于出油阀上座5和柱塞套3之间，出油阀座4位于柱塞套3上侧，出油阀上座5、出油阀座4和柱塞套3之间可拆卸连接；具体地柱塞套3的顶部均匀设有若干第二螺纹孔，出油阀座4和出油阀上座5上均设有与第二螺纹孔正对的第四通孔，第二螺纹连接件17穿过出油阀上座5和出油阀座4上的第四通孔后与第二螺纹孔螺纹连接。
33.第一螺纹连接件18和第二螺纹连接件17可以采用螺栓、螺钉等连接件。
34.复位件位于柱塞套3和安装座6之间；具体地复位件包括外弹簧10和内弹簧11，柱塞2的中部设有大阶梯31和小阶梯32，内弹簧11的上侧与小阶梯32相抵，下侧与安装座6连接；外弹簧10位于内弹簧11的外部且外弹簧10的上侧与大阶梯31相抵，下侧与安装座6连接。
35.如图1、2所示，出油阀上座5上设有出油口14，出油阀座4的上侧设有与出油口14连通的出油安装孔24，柱塞套3的上侧设有与第一通孔7连通的进油安装孔25，出油阀座4的下侧设有第二通孔15，第二通孔15的上下两侧分别与出油安装孔24和进油安装孔25连通。出油阀12安装在出油安装孔24内且能够使出油安装孔24和第二通孔15连通或隔断，出油阀12的内腔与出油阀上座5之间连接有出油阀弹簧13。进油阀16安装在进油安装孔25内，进油阀16的上侧能够与出油阀座4的底部相抵。进油安装孔25包括从上至下依次设置的竖槽22和过渡槽23，竖槽22的直径大于第一通孔7；过渡槽23的两侧分别与竖槽22的底部和第一通孔7的顶部连接，过渡槽23为圆台形结构。进油阀16的底部滑动连接在第一通孔7内，进油阀16的上部与竖槽22滑动连接，进油阀16的中部设有过渡段，过渡段的外周与过渡槽23匹配，过渡段能够与过渡槽23相抵；出油阀座4的底部设有进油环槽20，进油阀16的顶部设有与进油环槽20对应的环形凹槽21，进油阀16上设有进油孔，进油孔的上下两侧分别与环形凹槽21和第一通孔7连通。
36.具体实施过程如下：
37.装配时，优先将进油阀16安装在柱塞套3进油安装孔25内，并使进油阀16的过渡段和过渡槽23相抵。然后安装出油阀座4，并在出油阀座4的出油安装孔24内依次装入出油阀12与出油阀弹簧13。再将出油阀上座5安装在出油阀座4上，并通过第二螺纹连接件17将出油阀上座5和出油阀座4安装固定在柱塞套3上。将柱塞2穿过安装座6上台阶孔29的小孔，并将柱塞2尾部的凸台19卡入安装座6的大孔内，将安装座6安装在导向活塞1的内腔，使凸台19的底部与导向活塞1内腔底部的定位面30接触，通过第一螺纹连接件18将安装座6安装固定在导向活塞1的内腔。然后在安装座6上依次装入内弹簧11与外弹簧10，并将柱塞2缓慢装入柱塞套3的第一通孔7内，确保内弹簧11与外弹簧10上端依次与柱塞套3上的小台阶和大台阶接触。然后用力压入柱塞2，使柱塞2上行，当柱塞2上的倒圆带28穿过柱塞套3内的半圆环槽27后，卡入挡圈26，然后缓慢松开，柱塞2在弹簧力(内弹簧11和外弹簧10)的作用下缓慢下行，直至柱塞2上的倒圆带28卡在挡圈26处，至此供油单元安装完成。
38.工作时，当柱塞2下行时，柱塞2腔压力降低，进油阀16在自重和进油压力的作用下下行，进油阀16的过渡段与柱塞套3过渡槽23相抵，且密封低压。当柱塞2上行时，柱塞2腔压力上升，进油阀16下端面受高压冲击克服自重上行，进油阀16顶部与出油阀座4底部接触且密封高压。
39.更换时，可直接从共轨系统高压油泵中取出整改单元，更换新的单元，即可完成维
修和更换工作，大大简化了高压油泵的维修工作，节约维修时间，降低维修成本。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种高压共轨系统用供油单元，其特征在于：包括导向活塞(1)、复位件、柱塞(2)、柱塞套(3)、进油阀(16)、出油阀(12)、出油阀座(4)、出油阀上座(5)和安装座(6)；所述安装座(6)可拆卸连接在导向活塞(1)的内腔内；所述柱塞套(3)的内部设有第一通孔(7)，所述柱塞(2)的上侧滑动连接在所述第一通孔(7)内，所述柱塞(2)的下侧安装在所述安装座(6)上；所述出油阀座(4)位于出油阀上座(5)和柱塞套(3)之间，所述出油阀座(4)位于柱塞套(3)上侧，所述出油阀上座(5)、出油阀座(4)和柱塞套(3)之间可拆卸连接；所述复位件位于柱塞套(3)和安装座(6)之间；所述出油阀上座(5)上设有出油口(14)，所述出油阀座(4)的上侧设有与所述出油口(14)连通的出油安装孔(24)，所述柱塞套(3)的上侧设有与第一通孔(7)连通的进油安装孔(25)，所述出油阀座(4)的下侧设有第二通孔(15)，所述第二通孔(15)的上下两侧分别与所述出油安装孔(24)和进油安装孔(25)连通；所述出油阀(12)安装在所述出油安装孔(24)内且能够使出油安装孔(24)和第二通孔(15)连通或隔断；所述进油阀(16)安装在所述进油安装孔(25)内，所述进油阀(16)的上侧能够与所述出油阀座(4)的底部相抵；所述进油安装孔(25)包括从上至下依次设置的竖槽(22)和过渡槽(23)，所述竖槽(22)的直径大于所述第一通孔(7)；所述过渡槽(23)的两侧分别与竖槽(22)的底部和第一通孔(7)的顶部连接，所述过渡槽(23)为圆台形结构；所述进油阀(16)的底部滑动连接在所述第一通孔(7)内，所述进油阀(16)的上部与所述竖槽(22)滑动连接，所述进油阀(16)的中部设有过渡段，所述过渡段的外周与过渡槽(23)匹配，所述过渡段能够与所述过渡槽(23)相抵；所述出油阀座(4)的底部设有进油环槽(20)，所述进油阀(16)的顶部设有与进油环槽(20)对应的环形凹槽(21)，所述进油阀(16)上设有进油孔，所述进油孔的两侧分别与环形凹槽(21)和第一通孔(7)连通。2.根据权利要求1所述的一种高压共轨系统用供油单元，其特征在于：所述柱塞(2)包括上柱塞段(8)和下柱塞段(9)，所述下柱塞段(9)的直径小于所述上柱塞段(8)，所述第一通孔(7)的下部设有半圆环槽(27)，所述半圆环槽(27)内安装有挡圈(26)；所述挡圈(26)能够对所述柱塞(2)的下行进行限位。3.根据权利要求2所述的一种高压共轨系统用供油单元，其特征在于：所述下柱塞段(9)的顶部设有倒圆带(28)，所述挡圈(26)用于对所述倒圆带(28)进行限位。4.根据权利要求1所述的一种高压共轨系统用供油单元，其特征在于：所述出油阀(12)的内腔与所述出油阀上座(5)之间连接有出油阀弹簧(13)。5.根据权利要求1所述的一种高压共轨系统用供油单元，其特征在于：所述安装座(6)上设有台阶孔(29)，所述柱塞(2)的下侧位于所述台阶孔(29)的小孔内，所述柱塞(2)的底部固定有凸台(19)，所述凸台(19)的直径大于所述柱塞(2)底部的直径，所述凸台(19)滑动连接在所述台阶孔(29)的大孔内；所述凸台(19)的底部能够与所述导向活塞(1)的内腔底面相抵。6.根据权利要求1所述的一种高压共轨系统用供油单元，其特征在于：所述复位件包括外弹簧(10)和内弹簧(11)，所述柱塞(2)的中部设有大阶梯(31)和小阶梯(32)，所述内弹簧(11)的上侧与小阶梯(32)相抵，下侧与安装座(6)连接；所述外弹簧(10)位于所述内弹簧(11)的外部且所述外弹簧(10)的上侧与大阶梯(31)相抵，下侧与安装座(6)连接。7.根据权利要求1所述的一种高压共轨系统用供油单元，其特征在于：所述导向活塞
(1)的内腔底部设有若干第一螺纹孔，所述安装座(6)上设有与第一螺纹孔正对的第三通孔；第一螺纹连接件(18)穿过第三通孔后与所述第一螺纹孔螺纹连接。8.根据权利要求1所述的一种高压共轨系统用供油单元，其特征在于：所述柱塞套(3)的顶部设有若干第二螺纹孔，所述出油阀座(4)和出油阀上座(5)上均设有与第二螺纹孔正对的第四通孔，第二螺纹连接件(17)穿过出油阀上座(5)和出油阀座(4)上的第四通孔后与所述第二螺纹孔螺纹连接。

技术总结
本发明属于内燃机高压油泵技术领域，具体公开了一种高压共轨系统用供油单元，包括导向活塞、复位件、柱塞、柱塞套、进油阀、出油阀、出油阀座、出油阀上座和安装座，将柱塞、出油阀和导向活塞等关键零部件通过第二螺纹连接件、第二螺纹连接件和挡圈巧妙的结合在一起，组装成供油单元，该供油单元可进行整体拆卸和装配，且具有拆装简单、方便等优点。一方面该设计大大降低了高压共轨系统的维修难度，减少油泵的维修时间，从而大大降低产品的维修成本和备件成本，另一方面该设计可以将高压油泵故障维修调整为现场维修，即更换供油单元，这样就可以大大的提升油泵的使用可靠性，尤其是任务可靠性。性。性。


技术研发人员：王春文 钟航 辛琦 陈超 扈爽
受保护的技术使用者：重庆红江机械有限责任公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/18