CN104204501A - 高压泵 - Google Patents

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Abstract

高压泵(1)，其尤其是用于压缩空气、自点火型内燃机的燃料喷射装置的径向活塞泵或曲轴式柱塞泵，具有：一个泵壳体(2)，一个与泵壳体(2)连接的缸头(3)。还设有一个泵组件(6)及一个支承在泵壳体(2)中驱动轴(7)。该驱动轴(7)用于驱动泵组件(6)。泵组件(6)具有一个推杆体(10)及一个推杆弹簧(40)。在此，推杆体(10)至少区段地在缸头(3)的一个延伸部分(5)上进行导向。推杆弹簧(40)至少区段地包围推杆体(10)。由此推杆弹簧(40)能设计有大的直径。

Description

高压泵
技术领域
本发明涉及高压泵，尤其是用于燃料喷射装置的燃料泵。本发明特别涉及用于压缩空气、自点火型内燃机的燃料喷射装置的高压泵领域。
背景技术
由DE 10 2005 046 670 A1公知了一种用于内燃机的燃料喷射装置的高压泵。该公知的高压泵具有一个泵壳体，在其中设有泵元件，该泵元件具有一个通过驱动轴驱动成升降运动的泵活塞，该泵活塞可在泵壳体的一部分的一个缸孔中移动地被导向及在该缸孔中限定了一个泵工作室。泵活塞通过一个圆柱形推杆支撑在驱动轴上，其中推杆可在泵壳体的一部分的一个孔中在泵活塞的纵向轴线的方向上移动地被导向。其中还设有一个复位弹簧，它使泵活塞保持接触在推杆上，以致由泵活塞、推杆及支撑件组成的整个组件通过一个滚子向驱动轴的凸轮加载。
由DE 10 2005 046 670 A1公知的高压泵具有其缺点，即必需设计得相对强的复位弹簧在泵壳体中占有相当大的结构空间。但因为原则上结构空间是有限的，故高压泵在长时间负荷及转速能力方面的效能受到限制。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1的特征的高压泵具有其优点，即改善了高压泵的工作效能。尤其可达到长时间负荷能力的改善及转速能力的提高。
通过在从属权利要求中所述的措施可得到在权利要求1中给出的高压泵的有利的进一步构型。
推杆体以有利的方式包括一个推杆阶台，其中推杆弹簧的一侧支撑在推杆阶台上。推杆弹簧的另一侧例如可支撑在缸头上。由此一方面使推杆弹簧的直径相对泵壳体的孔中可提供的结构空间来说可选择得大些。另一方面泵组件的滚子的长度可设定得相对地大。
有利的还在于，推杆体具有一个内导向区段及一个外导向区段，这些导向区段通过推杆阶台相互连接；及推杆体用其内导向区段在缸头的延伸部分上进行导向及用其外导向区段在泵壳体的孔中进行导向，缸头的延伸部分伸入到该孔中。由此可达到推杆体的良好导向并同时达到推杆弹簧的最佳设计。
在此情况下有利的还在于，内导向区段具有至少一个孔，该该孔由内导向区段的外侧面延伸到内导向区段的内侧面。由此例如可使位于推杆体导向区段外面的润滑剂导入推杆体中。这种润滑剂通过由高压泵输送的介质构成，例如当高压泵用于输送柴油时。
此外有利的是，延伸部分具有一个缸孔，可由驱动轴驱动的泵活塞在该缸孔中进行导向；在延伸部分的向着驱动轴的端部上在延伸部分与泵活塞之间设有一个密封件；及密封件通过推杆体的内导向区段中的孔由润滑剂的压力加载。以此方式可使密封件的密封功能优化。因为密封件可自行增强地工作，这由于随着输送行程时润滑剂压力的增大密封效果也增高。
有利的还在于，泵组件具有一个滚子靴及一个支承在滚子靴的支承面上滚子；推杆弹簧通过推杆体及滚子靴向着凸轮的滑动面对滚子加载；滚子靴被插放在推杆体的外导向区段中；及滚子靴具有至少一个润滑剂孔，其中润滑剂孔一侧通向中间空间，该中间空间由推杆体的内导向区的内侧面及滚子靴的背着支承面的表面限定，及其中润滑剂孔另一侧通向滚子靴的支承面。由此可通过润滑剂孔达到对支承在滚子靴中的滚子的压力润滑。在此情况下通过推杆体中的、使润滑剂由内导向区段的外侧面达到其内侧面的孔的构型及通过滚子靴中孔的构型可达到匹配。
在另一构型中有利的是，推杆体的外导向区段接收了一个支承栓，泵组件的滚子支承在该支承栓上；及推杆弹簧通过推杆体及支承栓向着凸轮的滑动面对滚子加载。在此情况下有利的还在于，推杆体具有一个支撑面，该支撑面背着滚子；及泵活塞支撑在该支撑面上。支承栓最好被压配合在推杆体中。以此方式推杆体同时可承担支承滚子的功能。由此滚子的长度可设定得相对地大。
在此情况下有利的还在于，推杆体具有至少一个润滑剂孔；该润滑剂孔一侧通入中间空间，该中间空间由推杆体的内侧面及推杆体的支撑面限定；及润滑剂孔另一侧导向滚子。这里有利的还在于，在延伸部分与泵活塞之间的密封件由中间空间中的润滑剂的压力加载，润滑剂通过内导向区段中的孔或润滑剂孔可导入中间空间。在该实施例中也可取消推杆体的内导向区段。在输送行程中在中间空间中可建立一定的压力，通过该压力增强了延伸部分与泵活塞之间的密封件的密封功能并使滚子润滑。
附图说明
在以下的说明中将借助附图来详细地描述本发明的优选实施例，在附图中相应的单元设有一致的标号。附图表示：
图1：以一个摘要的轴向截面图表示的根据本发明的第一实施例的高压泵，及
图2：以一个摘要的轴向截面图表示的根据本发明的第二实施例的高压泵。
本发明的实施形式
图1以一个摘要的轴向截面图表示根据本发明的第一实施例的高压泵1。高压泵1尤其可用作压缩空气、自点火型内燃机的燃料喷射装置的燃料泵。高压泵1的一个优选应用在于具有一个燃料分配器带、即一个存储处于高压下的燃料的所谓“共轨”的燃料喷射装置。但根据本发明的高压泵1也适用于其它的应用场合。
高压泵1具有一个泵壳体2，该泵壳体可被设置成整体的或多部分的。此外高压泵1还具有一个缸头3，该缸头与泵壳体2相连接。泵壳体2具有一个孔4，缸头3的一个延伸部分5伸入到该孔中。在孔4的该区域中设置了高压泵1的一个泵组件6。
此外高压泵1具有一个带有一个凸轮8的驱动轴7。驱动轴7以适当的方式支承在泵壳体中。在工作时驱动轴7绕旋转轴线9旋转。凸轮8可构成单凸轮或多重凸轮。这里凸轮8的概念也包括驱动轴7的构型，在其中凸轮8例如通过一个相对旋转轴线9构成偏心的驱动轴7上的区段来形成。驱动轴7用于驱动泵组件6。这里在该实施例中凸轮8配置给泵组件6。这里凸轮8还可配置给其它相应构型的泵组件，这些泵组件相对旋转轴线9角度上错开地布置。此外驱动轴7也可包括其它的凸轮，这些凸轮配置给其它的泵组件。以此方式例如可实现一个径向活塞泵或曲轴式柱塞泵1。
泵组件6具有一个推杆体10。推杆体10包括一个内导向区段11，一个外导向区段12及一个推杆阶台13。内导向区段11与外导向区段12通过推杆阶台13相互连接。推杆体10具有一个外侧面14及一个内侧面15。此外在该实施例中推杆体10还具有孔16，17，这些孔各由推杆体10的内导向区段11的外侧面14延伸到其内导向区段11的内侧面15。
此外泵组件6具有一个泵活塞18，它在一个缸孔19中导行。这里缸孔19穿过缸头3的延伸部分5地延伸。泵活塞18沿着泵组件6的轴线20在缸孔19中导行。这里泵活塞18的一个端面限定了一个泵工作室22。
高压泵1具有一个进入阀25及一个排出阀26。燃料可通过进入阀25被导入泵工作室22。处于高压下的燃料可通过排出阀由泵工作室22输出。
在该实施例中泵组件6具有一个滚子靴27及一个滚子28，其中滚子28支承在滚子靴27的支承面29上。在工作中滚子28在凸轮8的滑动面30上滚动，以致凸轮8的升降行程通过滚子28及滚子靴27传递到泵活塞18上。
在该实施例中滚子靴27被插放在推杆体10中。在此情况下滚子靴27支撑在推杆体10的推杆阶台13上。此外通过推杆体10的外导向区段12的内侧面15得到滚子28沿其旋转轴线31运动的导向。
泵活塞18具有一个环圈32，该环圈紧贴在滚子靴27的一个表面33上。这里该表面33背着支承面29。因此导致凸轮8的升降行程向泵活塞18的有利传递，该传递当泵活塞18在方向34上操作时引起燃料由泵工作室22通过排出阀26的输送。
在推杆体10的内导向区段11中插放了一个盘状或圆片状的携动件35。携动件35具有透孔36，37。携动件37包围着泵活塞18，其中泵活塞18的环圈32被保持在携动件35与滚子靴27的表面33之间。
泵组件6具有一个推杆弹簧40。这里对于推杆弹簧40及推杆体10来说实现了一种布置，在该布置中推杆弹簧40比推杆体10的内导向区段11离轴线20更远。这里在该实施例中推杆体10既在延伸部分5上也在泵壳体2的孔4中被导向。在推杆弹簧40的区域中推杆体10用其内导向区段11在延伸部分5上进行导向。这里推杆体10的内导向区段11的内侧面15在延伸部分5的外侧面15上进行导向。推杆弹簧40包围着推杆体10的内导向区段11。因此在该实施例中推杆弹簧40区段地、即在内导向区段11的区域中包围着推杆体10。推杆体10区段地在缸头3的延伸部分5上、即用其内导向区段11进行导向。
此外外导向区段12用外侧面14在孔4中被导向。由此也在滚子靴27的区域中得到推杆体10的有利导向。
因而推杆弹簧40可具有一个大的直径。可在考虑到所需间隙的情况下将推杆弹簧40的外径42基本上选择到与泵壳体2的孔4的孔直径一样地大。由此可实现具有大的弹簧常数的推杆弹簧。此外得到一个更好的长时间负荷能力并使高压泵1的转速性能改善。因此由推杆弹簧40的大直径获得了实质性的优点。
推杆弹簧40在一侧上支撑在推杆阶台13上。在该实施例中推杆弹簧40的另一侧支撑在缸头3的下侧面44上。由此推杆体10可在推杆阶台13处向外进行导向，正如通过外导向区段12使所实现的。由此在孔4中为滚子28所提供的空间得以增大。因此滚子28沿其旋转轴线31的长度–也称为滚子宽度–可被作得相对大些。由此对于滚子靴27的支承面29，滚子28及凸轮8的滑动面30可减小赫兹挤压力。这里可能出现的横向力可通过推杆体10用其外区段12在孔4中的导向被吸收。在此情况下在外导向区段12与推杆体10之间最好预给定相对大的间隙。
通过孔16，17使在其中设置推杆弹簧40的内空间50减压。这里在该实施例中当在方向34上升高时润滑剂由内空间50通过孔16，17被导入一个中间空间51中。这里在中间空间51内通过携动件35的透孔36，37来保证连通。在该实施例中通过构成在滚子靴27中的润滑剂孔52，53可使润滑剂引导到滚子靴27的支承面29上。这里润滑剂孔52，53一侧通向中间空间51及另一侧通向滚子靴27的支承面29，中间空间由推杆体10的内导向区段11的内侧面15及滚子靴27的表面33限定。
为了达到对滚子28的压力润滑的优化，这里推杆体10的孔16，17及滚子靴27的润滑剂孔52，53相互匹配。
推杆弹簧40通过推杆体10及插放在推杆体10中的滚子靴27向着凸轮8的滑动面30对滚子28加载。由此在工作中保证了当跟随凸轮8的行程逆着方向34的复位运动时滚子28紧靠在滑动面30上。这里携动件35保证了逆着方向34地携动泵活塞18以进行抽吸行程，在该行程中燃料通过进入阀25导入泵工作室22。
图2以一个摘要的轴向截面图表示根据本发明的第二实施例的高压泵1。在该实施例中推杆体的外导向区段11接收了一个支承栓60，泵组件6的滚子28支承在该支承栓上。这里支承栓60最好在两侧上压配合在推杆体10的外导向区段12中。滚子28支承在支承栓60上。这里通过外导向区段12保证了滚子28沿旋转轴线31的支承。推杆弹簧40通过推杆体10及支承栓60向着凸轮8的滑动面30对滚子28加载。在该实施例中推杆体10具有一个支撑面61，该支撑面被构成在推杆体10的一个中间部分62上。支撑面61背着滚子28。泵活塞18用其环圈32支撑在中间部分62的支撑面61上。
此外推杆体10的中间部分62具有润滑剂孔63，64，这些润滑剂孔一侧通入中间空间51，其中该中间空间51由推杆体10的内侧面15及推杆体10的支撑面61限定。润滑剂孔63，64另一侧导向滚子28。因此在工作中润滑剂可由滚子28侧导入中间空间51。
在该实施例中在缸头3的延伸部分5的向着驱动轴7的端部65上在延伸部分5与泵活塞18之间设有一个密封件66。该密封件66由中间空间51中的润滑剂的压力加载。此外对于密封件66还设有一个回流导管67，该回流导管穿过延伸部分5地延伸。回流导管57通入进入阀25的入口68。
如图2中所示地，推杆弹簧40几乎一直延伸到滚子28上。这里推杆体10在滚子28的区域中可用较大的公差配合在泵壳体2中被导向。中间空间7可通过透孔36，37的适当构型这样来适配，即在升降时形成轻微的过压并使密封件66处于轻微的过压及通过润滑孔63，64来润滑滚子28。
因此不仅可实现长的推杆弹簧40而且对于滚子也可实现大的滚子宽度。推杆弹簧40的大弹簧长度将允许高压泵1的高转速。
本发明不被限制在所述的实施例上。

Claims (10)

1.高压泵(1)，尤其是用于压缩空气、自点火型内燃机的燃料喷射装置的径向活塞泵或曲轴式柱塞泵，具有：一个泵壳体(2)，至少一个与泵壳体(2)连接的缸头(3)，一个泵组件(6)及一个支承在泵壳体(2)中驱动轴(7)，该驱动轴用于驱动泵组件(6)，其中泵组件(6)具有一个推杆体(10)及一个推杆弹簧(40)，其特征在于：推杆体(10)至少区段地在缸头(3)的一个延伸部分(5)上进行导向；及推杆弹簧(40)至少区段地包围推杆体(10)。
2.根据权利要求1的高压泵，其特征在于：推杆体(10)具有一个推杆阶台(13)；及推杆弹簧(40)的一侧支撑在推杆阶台(13)上。
3.根据权利要求2的高压泵，其特征在于：推杆体(10)具有一个内导向区段(11)及一个外导向区段(12)，这些导向区段通过推杆阶台(13)相互连接；推杆体(10)在其内导向区段(11)上在缸头(3)的延伸部分(5)上进行导向及在其外导向区段(12)上在泵壳体(2)的孔(4)中进行导向，缸头(3)的延伸部分(5)伸入到该孔(4)中。
4.根据权利要求3的高压泵，其特征在于：内导向区段(11)具有至少一个孔(16，17)，该孔由内导向区段(11)的外侧面(14)延伸到内导向区段(11)的内侧面(15)。
5.根据权利要求4的高压泵，其特征在于：延伸部分(5)具有一个缸孔(19)，泵组件(6)的可由驱动轴(7)驱动的泵活塞(18)在该缸孔中进行导向；在延伸部分(5)的向着驱动轴(7)的端部(65)上在延伸部分(5)与泵活塞(18)之间设有一个密封件(66)；及密封件(66)能通过推杆体(10)的内导向区段(11)中的孔(16，17)由润滑剂的压力加载。
6.根据权利要求4或5的高压泵，其特征在于：泵组件(6)具有一个滚子靴(27)及一个支承在滚子靴(27)的支承面(29)上滚子(28)；推杆弹簧(40)通过推杆体(10)及滚子靴(27)向着凸轮(8)的滑动面(30)对滚子(28)加载；滚子靴(27)被装在推杆体(10)外导向区段(12)中；及滚子靴(27)具有至少一个润滑剂孔(52，53)，其中润滑剂孔(52，53)一侧通向中间空间(51)中，该中间空间由推杆体(10)的内侧面(15)及滚子靴(27)的背着支承面(29)的表面(33)限定，及其中润滑剂孔(52，53)另一侧通向滚子靴(27)的支承面(29)中。
7.根据权利要求5的高压泵，其特征在于：推杆体(10)的外导向区段(12)接收了一个支承栓(60)，泵组件(6)的滚子(28)支承在该支承栓上；及推杆弹簧(40)通过推杆体(10)及支承栓(60)向着凸轮(8)的滑动面(30)对滚子(28)加载。
8.根据权利要求7的高压泵，其特征在于：推杆体(10)具有一个支撑面(61)，该支撑面背着滚子(28)；及泵活塞(18)支撑在该支撑面(61)上。
9.根据权利要求8的高压泵，其特征在于：推杆体(10)具有至少一个润滑剂孔(63，64)；润滑剂孔(63，64)一侧通入中间空间(51)，该中间空间(51)由推杆体(10)的内侧面(15)及推杆体(10)的支撑面(61)限定；及润滑剂孔(63，64)另一侧通向滚子(28)。
10.根据权利要求9的高压泵，其特征在于：在延伸部分(5)与泵活塞(18)之间的密封件(66)能由中间空间(51)中的润滑剂的压力加载。
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