一种喷油泵柱塞套及喷油泵的制作方法

1.本实用新型涉及喷油泵技术领域，尤其涉及一种喷油泵柱塞套及喷油泵。


背景技术：

2.随着柴油机平均有效压力和功率的不断提升，为获得较好的经济性和排放性，迫使高压喷油泵的泵端压力不断提升，有些强化机型泵端压力达到了160mpa，甚至更高；喷油泵泄漏回油过多的问题凸显，严重影响了柴油机的经济性和可靠性。
3.因此，如何解决喷油泵泄漏回油过多的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种喷油泵柱塞套，以解决喷油泵泄漏回油过多的问题；
5.本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述喷油泵柱塞套的喷油泵。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种喷油泵柱塞套，包括用于与喷油泵柱塞配合的柱塞腔，所述喷油泵柱塞上设置有泄压控制螺旋槽，所述柱塞腔在所述喷油泵柱塞的上方形成高压油腔，所述喷油泵柱塞套与泵体之间形成有低压油腔；
8.所述喷油泵柱塞套的内壁设置有第一高压燃油回油环槽和第二高压燃油回油环槽，且所述第一高压燃油回油环槽较所述第二高压燃油回油环槽靠近所述高压油腔；
9.所述喷油泵柱塞套上开设有连通所述第一高压燃油回油环槽和所述低压油腔的第一回油通道；
10.所述喷油泵柱塞套上开设有连通所述第二高压燃油回油环槽和废油箱的第二回油通道。
11.可选地，在上述喷油泵柱塞套中，所述第一回油通道的轴线为直线，且较所述喷油泵柱塞的轴线倾斜布置；所述第二回油通道的轴线与所述喷油泵柱塞的轴线平行。
12.可选地，在上述喷油泵柱塞套中，所述喷油泵柱塞处于最低位置时，所述喷油泵柱塞的泄压控制螺旋槽的下端与所述第一高压燃油回油环槽的上沿之间的距离t1等于所述喷油泵柱塞的直径。
13.可选地，在上述喷油泵柱塞套中，所述第一高压燃油回油环槽的宽度t2为4mm-6mm；和/或，
14.所述第一高压燃油回油环槽的深度h1为0.5mm-1mm；和/或，
15.所述第一回油通道的直径d1为1.5mm-2.5mm。
16.可选地，在上述喷油泵柱塞套中，所述第二高压燃油回油环槽的宽度t6为4mm-6mm；和/或，
17.所述第二高压燃油回油环槽的深度h3为0.5mm-1mm。
18.可选地，在上述喷油泵柱塞套中，所述喷油泵柱塞套的高压油腔顶部内壁上开设有补偿环槽，以使得所述补偿环槽的直径大于所述高压油腔其余位置处的直径。
19.可选地，在上述喷油泵柱塞套中，所述补偿环槽的深度h4为0.3mm-0.5mm；和/或，
20.所述补偿环槽沿所述喷油泵柱塞的轴向长度t7为5mm-8mm。
21.一种喷油泵，包括泵体和设置于所述泵体内的柱塞偶件，所述柱塞偶件包括喷油泵柱塞套和设置于所述喷油泵柱塞套内的喷油泵柱塞，所述喷油泵柱塞的柱塞顶面与所述喷油泵柱塞套之间形成高压油腔，所述喷油泵柱塞套和所述泵体之间形成有低压油腔，所述喷油泵柱塞套开设有用于连通所述低压油腔和所述高压油腔的进回油孔，所述喷油泵柱塞套为如上任一项所述的喷油泵柱塞套。
22.可选地，在上述喷油泵中，所述喷油泵柱塞的外周面上开设有回油储油槽，所述回油储油槽位于所述第一高压燃油回油环槽和所述第二高压燃油回油环槽之间。
23.可选地，在上述喷油泵中，所述喷油泵柱塞处于最低位置时，所述回油储油槽的上沿与所述第一高压燃油回油环槽的下沿之间的距离t3为0.7-0.9倍的所述喷油泵柱塞的柱塞升程；和/或，
24.所述回油储油槽的宽度t4为5mm-7mm；和/或，
25.所述回油储油槽的深度h2为0.2mm-0.5mm；和/或，
26.所述喷油泵柱塞处于最低位置时，所述第二高压燃油回油环槽的上沿与所述回油储油槽的下沿之间的距离t5为0.5-1倍的所述喷油泵柱塞的柱塞升程。
27.本实用新型提供的喷油泵柱塞套，在喷油泵柱塞套的内壁设置有第一高压燃油回油环槽和第二高压燃油回油环槽，并在喷油泵柱塞套上开设有连通第一高压燃油回油环槽和低压油腔的第一回油通道，在喷油泵柱塞套上开设连通第二高压燃油回油环槽和废油箱的第二回油通道。使得高压油腔内的高压燃油沿喷油泵柱塞套和喷油泵柱塞之间的缝隙泄漏时，首先会储存在第一高压燃油回油环槽内。并随着储存的燃油增多，第一高压燃油回油环槽内的燃油通过第一回油通道返流至低压油腔内进行循环使用。使得高压油腔泄漏的大量燃油通过第一高压燃油回油环槽和第一回油通道返流至低压油腔内进行循环使用，极少量的回油继续沿喷油泵柱塞套和喷油泵柱塞之间的缝隙向下流动，直至流入第二高压燃油回油环槽，并通过第二回油通道在重力作用下流回废油箱，显著减少了柱塞泄漏回油量，泄漏回油量可降低90％以上，降低了回油泄漏消耗。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的喷油泵一种角度下的剖视图；
30.图2为本实用新型实施例提供的喷油泵另一种角度下的剖视图；
31.图3为本实用新型实施例提供的柱塞偶件在一种角度下的剖视图；
32.图4为本实用新型实施例提供的柱塞偶件在另一种角度下的剖视图；
33.图5为图4沿a-a的剖视图。
34.图中的各项附图标记的含义如下：
35.101为泵体，102为喷油泵柱塞套，1021为第一高压燃油回油环槽，1022为第一回油通道，1023为第二回油通道，1024为第二高压燃油回油环槽，103为喷油泵柱塞，1031为柱塞顶面，1032为回油储油槽，104为高压油腔，105为低压油腔，106为油泵低压燃油进口，107为油泵低压燃油出口，108为进回油孔。
具体实施方式
36.本实用新型的核心在于提供一种喷油泵柱塞套，以解决喷油泵泄漏回油过多的问题；
37.本实用新型的另一核心在于提供一种具有上述喷油泵柱塞套的喷油泵。
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
39.如图1-图5所示，本实用新型实施例公开了一种喷油泵柱塞套102，包括用于与喷油泵柱塞103配合的柱塞腔，喷油泵柱塞103上设置有泄压控制螺旋槽。柱塞腔在喷油泵柱塞103的上方形成高压油腔104，喷油泵柱塞套与泵体101之间形成有低压油腔105，低压油腔105用于连通油泵低压燃油进口106和油泵低压燃油出口107。喷油泵柱塞套102开设有用于连通低压油腔105和高压油腔104的进回油孔108。
40.在喷油泵柱塞103移动至泄压控制螺旋槽与进回油孔1021连通时，进行泄压，继而控制喷油泵柱塞103有效行程，控制配油量。通过转动喷油泵柱塞103，使得泄压控制螺旋槽107的不同位置与进回油孔1021相对应，可调节喷油量。
41.喷油泵柱塞套的内壁设置有第一高压燃油回油环槽1021和第二高压燃油回油环槽1024，且第一高压燃油回油环槽1021较第二高压燃油回油环槽1024靠近高压油腔104，也即第一高压燃油回油环槽1021位于第二高压燃油回油环槽1024的上方。高压油腔104内的高压燃油沿喷油泵柱塞套102和喷油泵柱塞103之间的缝隙泄漏时，首先会储存在第一高压燃油回油环槽1021内。
42.喷油泵柱塞套上开设有连通第一高压燃油回油环槽1021和低压油腔105的第一回油通道1022，流入第一高压燃油回油环槽1021内的泄漏燃油，会通过第一回油通道1022返回低压油腔105进行循环使用。
43.喷油泵柱塞套上开设有连通第二高压燃油回油环槽1024和废油箱的第二回油通道1023。第一高压燃油回油环槽1021内继续向下泄漏的燃油，会流入第二高压燃油回油环槽1024内，并通过第二回油通道1023回油至废油箱。
44.本实用新型提供的喷油泵柱塞套102，在喷油泵柱塞套102的内壁设置有第一高压燃油回油环槽1021和第二高压燃油回油环槽1024，并在喷油泵柱塞套102上开设有连通第一高压燃油回油环槽1021和低压油腔105的第一回油通道1022，在喷油泵柱塞套102上开设连通第二高压燃油回油环槽1024和废油箱的第二回油通道1023。
45.使得高压油腔104内的高压燃油沿喷油泵柱塞套102和喷油泵柱塞103之间的缝隙泄漏时，首先会储存在第一高压燃油回油环槽1021内。并随着储存的燃油增多，第一高压燃
油回油环槽1021内的燃油通过第一回油通道1022返流至低压油腔105内进行循环使用。使得高压油腔104泄漏的大量燃油通过第一高压燃油回油环槽1021和第一回油通道1022返流至低压油腔105内进行循环使用，极少量的回油继续沿喷油泵柱塞套102和喷油泵柱塞103之间的缝隙向下流动，直至流入第二高压燃油回油环槽1024，并通过第二回油通道1023在重力作用下流回废油箱，显著减少了柱塞泄漏回油量，泄漏回油量可降低90％以上，降低了回油泄漏消耗。
46.如图3和图4所示，在本实用新型一具体实施例中，第一回油通道1022的轴线为直线，且较喷油泵柱塞103的轴线倾斜布置。由于低压油腔105和第一高压燃油回油环槽1021在喷油泵柱塞套102径向上的不同位置上，因此将第一回油通道1022倾斜设置，以使得可以沿最短路径将第一高压燃油回油环槽1021内的燃油返流至低压油腔105内，方便第一高压燃油回油环槽1021内的燃油通过第一回油通道1022返流至低压油腔105内进行循环使用。
47.第二回油通道1023的轴线与喷油泵柱塞103的轴线平行。由于废油箱位于喷油泵柱塞套102的下方，可通过重力作用下，实现燃油的自然回流。因此将第二回油通道1023的轴线与喷油泵柱塞103的轴线平行，也即使得第二回油通道1023的轴线呈竖直状态，使得更利于燃油利用重力自然回流。
48.如图3所示，在本实用新型一具体实施例中，喷油泵柱塞103处于最低位置时，喷油泵柱塞103的泄压控制螺旋槽的下端与第一高压燃油回油环槽1021的上沿之间的距离t1等于喷油泵柱塞103的直径，或者将距离t1设计为喷油泵柱塞103的直径左右。需要说明的是，距离t1取值不宜过小，否则会使得泄压控制螺旋槽与第一高压燃油回油环槽1021的距离过近，导致密封变差，影响泵端压力；距离t1取值也不宜过大，否则为了保证其他槽的安装位置，使得喷油泵柱塞103的长度增加，惯量增加，给复位弹簧的设计带来困难。
49.进一步的，第一高压燃油回油环槽1021的宽度t2为4mm-6mm；和/或，第一高压燃油回油环槽1021的深度h1为0.5mm-1mm；和/或，第一回油通道1022的直径d1为1.5mm-2.5mm，经过试验验证，第一高压燃油回油环槽1021和第一回油通道1022的上述尺寸参数，可以便获得较好的回油效果，同时又不过分削弱喷油泵柱塞套102的强度。
50.如图3所示，进一步的，第二高压燃油回油环槽1024的宽度t6为4mm-6mm；和/或，第二高压燃油回油环槽1024的深度h3为0.5mm-1mm。经过试验验证，第二高压燃油回油环槽1024的上述尺寸参数，可以便获得较好的流通效果，同时不过分削弱柱塞强度。
51.为解决喷油泵柱塞套102上部压紧形变导致喷油泵柱塞103的高工况下，喷油泵柱塞103的柱塞头部卡滞的问题，在本实用新型一具体实施例中，喷油泵柱塞套102的高压油腔104顶部内壁上开设有补偿环槽，使得补偿环槽的直径大于高压油腔104其余位置处的直径，以增加高压油腔104的顶部区域的内径。在本实施例中，增加喷油泵柱塞套102顶部的与喷油泵柱塞103配合的孔径，补偿因喷油泵柱塞套102的顶部压紧产生的形变，防止出现柱塞头部因形变导致孔径变小导致的卡滞问题。
52.进一步的，补偿环槽的深度h4为0.3mm-0.5mm；和/或，补偿环槽沿喷油泵柱塞103的轴向长度t7为5mm-8mm。经过试验验证，补偿环槽的上述尺寸参数，可以获得较好的补偿效果，同时又不过分削弱喷油泵柱塞套102的强度。
53.如图1和图2，本实用新型实施例还公开了一种喷油泵，包括泵体101和设置于泵体101内的柱塞偶件，柱塞偶件包括喷油泵柱塞套102和设置于喷油泵柱塞套102内的喷油泵
柱塞103，喷油泵柱塞103的柱塞顶面1031与喷油泵柱塞套102之间形成高压油腔104，喷油泵柱塞套102和泵体101之间形成有低压油腔105，喷油泵柱塞套102开设有用于连通低压油腔105和高压油腔104的进回油孔108。
54.其中，喷油泵柱塞套102为如上实施例公开的喷油泵柱塞套102，因此兼具上述喷油泵柱塞套102的所有技术效果，本文在此不再赘述。
55.本实用新型实施例由于增加了第一高压燃油回油环槽1021，第一高压燃油回油环槽1021会截留大量的回油，使得第一高压燃油回油环槽1021下方的回油量显著减少，导致润滑减小，使得喷油泵柱塞103可能存在因润滑不良出现柱塞卡滞的问题。
56.基于此，为防止喷油泵柱塞103下部回油量过度减少，带来的润滑不良出现柱塞卡滞问题，本实施例中，喷油泵柱塞103的外周面上开设有回油储油槽1032，回油储油槽1032位于第一高压燃油回油环槽1021和第二高压燃油回油环槽1024之间。
57.进一步的，喷油泵柱塞103处于最低位置时，回油储油槽1032的上沿与第一高压燃油回油环槽1021的下沿之间的距离t3为0.7-0.9倍的喷油泵柱塞103的柱塞升程。使得在喷油泵柱塞103上行喷油时，回油储油槽1032能够移动至与第一高压燃油回油环槽1021连通，使得第一高压燃油回油环槽1021内的燃油进入回油储油槽1032内进行储存，保证回油储油槽1032内储油充分，提高润滑效果。
58.进一步的，回油储油槽1032的宽度t4为5mm-7mm；和/或，回油储油槽1032的深度h2为0.2mm-0.5mm；经过试验验证，回油储油槽1032的上述尺寸参数，可以获得较好的储油效果，同时又不过分削弱喷油泵柱塞103的强度。
59.进一步的，喷油泵柱塞103处于最低位置时，第二高压燃油回油环槽1024的上沿与回油储油槽1032的下沿之间的距离t5为0.5-1倍的喷油泵柱塞103的柱塞升程，一般可获得较好的密封效果，距离t5取大值，泄漏回油较小，但不宜过大，否则喷油泵柱塞103的惯量较大，给复位弹簧设计带来困难。
60.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
61.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
63.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种喷油泵柱塞套，其特征在于，包括用于与喷油泵柱塞(103)配合的柱塞腔，所述喷油泵柱塞(103)上设置有泄压控制螺旋槽，所述柱塞腔在所述喷油泵柱塞(103)的上方形成高压油腔(104)，所述喷油泵柱塞套与泵体(101)之间形成有低压油腔(105)；所述喷油泵柱塞套的内壁设置有第一高压燃油回油环槽(1021)和第二高压燃油回油环槽(1024)，且所述第一高压燃油回油环槽(1021)较所述第二高压燃油回油环槽(1024)靠近所述高压油腔(104)；所述喷油泵柱塞套上开设有连通所述第一高压燃油回油环槽(1021)和所述低压油腔(105)的第一回油通道(1022)；所述喷油泵柱塞套上开设有连通所述第二高压燃油回油环槽(1024)和废油箱的第二回油通道(1023)。2.根据权利要求1所述的喷油泵柱塞套，其特征在于，所述第一回油通道(1022)的轴线为直线，且较所述喷油泵柱塞(103)的轴线倾斜布置；所述第二回油通道(1023)的轴线与所述喷油泵柱塞(103)的轴线平行。3.根据权利要求1所述的喷油泵柱塞套，其特征在于，所述喷油泵柱塞(103)处于最低位置时，所述喷油泵柱塞(103)的泄压控制螺旋槽的下端与所述第一高压燃油回油环槽(1021)的上沿之间的距离t1等于所述喷油泵柱塞(103)的直径。4.根据权利要求1所述的喷油泵柱塞套，其特征在于，所述第一高压燃油回油环槽(1021)的宽度t2为4mm-6mm；和/或，所述第一高压燃油回油环槽(1021)的深度h1为0.5mm-1mm；和/或，所述第一回油通道(1022)的直径d1为1.5mm-2.5mm。5.根据权利要求1所述的喷油泵柱塞套，其特征在于，所述第二高压燃油回油环槽(1024)的宽度t6为4mm-6mm；和/或，所述第二高压燃油回油环槽(1024)的深度h3为0.5mm-1mm。6.根据权利要求1-5任一项所述的喷油泵柱塞套，其特征在于，所述喷油泵柱塞套的高压油腔(104)顶部内壁上开设有补偿环槽，以使得所述补偿环槽的直径大于所述高压油腔(104)其余位置处的直径。7.根据权利要求6所述的喷油泵柱塞套，其特征在于，所述补偿环槽的深度h4为0.3mm-0.5mm；和/或，所述补偿环槽沿所述喷油泵柱塞(103)的轴向长度t7为5mm-8mm。8.一种喷油泵，包括泵体(101)和设置于所述泵体(101)内的柱塞偶件，所述柱塞偶件包括喷油泵柱塞套(102)和设置于所述喷油泵柱塞套(102)内的喷油泵柱塞(103)，所述喷油泵柱塞(103)的柱塞顶面(1031)与所述喷油泵柱塞套(102)之间形成高压油腔(104)，所述喷油泵柱塞套(102)和所述泵体(101)之间形成有低压油腔(105)，所述喷油泵柱塞套(102)开设有用于连通所述低压油腔(105)和所述高压油腔(104)的进回油孔(108)，其特征在于，所述喷油泵柱塞套(102)为如权利要求1-7任一项所述的喷油泵柱塞套(102)。9.根据权利要求8所述的喷油泵，其特征在于，所述喷油泵柱塞(103)的外周面上开设有回油储油槽(1032)，所述回油储油槽(1032)位于所述第一高压燃油回油环槽(1021)和所述第二高压燃油回油环槽(1024)之间。10.根据权利要求9所述的喷油泵，其特征在于，所述喷油泵柱塞(103)处于最低位置
时，所述回油储油槽(1032)的上沿与所述第一高压燃油回油环槽(1021)的下沿之间的距离t3为0.7-0.9倍的所述喷油泵柱塞(103)的柱塞升程；和/或，所述回油储油槽(1032)的宽度t4为5mm-7mm；和/或，所述回油储油槽(1032)的深度h2为0.2mm-0.5mm；和/或，所述喷油泵柱塞(103)处于最低位置时，所述第二高压燃油回油环槽(1024)的上沿与所述回油储油槽(1032)的下沿之间的距离t5为0.5-1倍的所述喷油泵柱塞(103)的柱塞升程。

技术总结
本实用新型公开了一种喷油泵柱塞套及喷油泵，喷油泵柱塞套的内壁设置有第一高压燃油回油环槽和第二高压燃油回油环槽，且第一高压燃油回油环槽较第二高压燃油回油环槽靠近高压油腔；喷油泵柱塞套上开设有连通第一高压燃油回油环槽和低压油腔的第一回油通道；喷油泵柱塞套上开设有连通第二高压燃油回油环槽和废油箱的第二回油通道。本实用新型的高压油腔泄漏的燃油通过第一高压燃油回油环槽和第一回油通道返流至低压油腔内进行循环使用，少量的回油继续沿喷油泵柱塞套和喷油泵柱塞之间的缝隙向下流动，直至流入第二高压燃油回油环槽，并通过第二回油通道在重力作用下流回废油箱，显著减少了柱塞泄漏回油量，降低了回油泄漏消耗。漏消耗。漏消耗。


技术研发人员：史长平 刘宗辉 杨刚
受保护的技术使用者：重庆潍柴发动机有限公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/5/13