用於燃料噴射系統的高壓泵的製作方法

2023-12-03 21:12:56

用於燃料噴射系統的高壓泵的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於燃料噴射系統的高壓泵，其具有構造為多件式的殼體(1)的用於驅動至少一個泵元件的驅動軸(2)能旋轉地支承在所述殼體中，其中，殼體(1)一部分是具有軸承孔(4)的法蘭構件(3)，所述軸承孔用於容納驅動軸(2)的軸部段(2.1)。根據本發明，法蘭構件(3)或裝入法蘭構件(3)中的套筒(5)具有內圓周面(6)，所述內圓周面構成用於與驅動軸(2)連接的、徑向向外密封的至少一個軸密封環(7，8)的工作面，所述軸密封環用於密封軸承孔(4)。
【專利說明】用於燃料噴射系統的高壓泵

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於燃料噴射系統、特別是高壓共軌噴射系統的高壓泵，其具有權利要求1的前序部分所述的特徵。

【背景技術】
[0002]由公開文獻DE 10 2010 043 365 Al中得知一種用於內燃機的燃料輸送裝置，其具有用於容納至少一個輸送模塊和驅動軸的殼體，所述驅動軸用於驅動輸送模塊。驅動軸能旋轉地支承在殼體的軸承孔中，其中，軸承孔此外容納至少兩個軸向地彼此間隔開的以軸密封環形式的密封裝置。軸密封環以密封輪廓貼靠在驅動軸的軸部段上，其中軸部段用作工作面。
[0003]當需要將兩種不同的介質彼此分隔開時，則通常需要至少兩個包括軸密封環的密封裝置。如果輸送裝置在用油潤滑的情況下安裝到內燃機上，那麼驅動軸突出到內燃機的導油的區域中，從而需要將介質油和燃料彼此分隔開。位於外部的軸密封環應該防止油到達高壓泵的引導燃料的內部空間中，而位於內部的軸密封環應該防止燃料從高壓泵的內部空間中流出。
[0004]隨著時間的推移，軸密封環在驅動軸的軸部段上的工作導致溝紋形式的刻入痕跡，所述溝紋具有大於90 μ m、例如200 μ m的深度。此外，溝紋的深度或者刻入痕跡的明顯程度與持續工作時間和潤滑條件有關。此外，軸密封件遭受磨損，以至於必須在一定時間之後替換所述軸密封件。如果在這個時間點上在驅動軸的工作面上已經形成刻入痕跡，那麼不僅需要替換軸密封環而且也需要替換驅動軸。然而這會意味著:必須同樣更換與驅動軸準確地相配合的其他驅動部件，這最終導致更換泵的結果。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在於，提供一種用於燃料噴射系統的高壓泵，其滿足高的使用壽命要求並且易於維護。特別是使容納在軸承孔中的軸密封環的更換簡單化。
[0006]為了實現該目的提出了一種具有權利要求1的特徵的高壓泵。本發明的有利的進一步方案在從屬權利要求中給出。
[0007]所述高壓泵包括構造為多件式的殼體，一用於驅動至少一個泵元件的驅動軸能旋轉地支承在所述殼體中。殼體的一部分是具有軸承孔的法蘭構件，所述軸承孔用於容納驅動軸的軸部段。根據本發明，法蘭構件或裝入法蘭構件中的套筒具有內圓周面，所述內圓周面構成用於與驅動軸連接的、徑向向外密封的至少一個軸密封環的工作面，所述軸密封環用於密封軸承孔。工作面在法蘭構件的內圓周面上或在裝入所述法蘭構件中的套筒上的構造防止了在驅動軸的外圓周面上的刻入痕跡，因為這個軸密封環或者這些軸密封環僅僅與法蘭構件或裝入所述法蘭構件中的套筒存在摩擦接觸。如果磨損在時間上使得必需更換這個密封環或這些密封環，那麼不需要更換驅動軸以及與所述驅動軸相配合的其他驅動部件。因此，高壓泵可以明顯較容易地和成本較低廉地維護。
[0008]如果隨著時間的推移在法蘭構件或裝入所述法蘭構件中的套筒的用作工作面的內圓周面上產生刻入痕跡，那麼必要時也必須替換法蘭構件或套筒。然而時間消耗和成本費用與替換驅動軸時相比明顯較少。這特別是適用於，即用作工作面的內圓周面由裝入法蘭構件中的套筒構成，因為在這種情況中僅僅必須更換具有軸密封環的套筒。
[0009]在具有徑向向內密封的軸密封環的公知的高壓泵中，驅動軸的用作工作面的軸部段通常經受特別的加工，以便提供這樣一個表面，所述表面在摩擦係數、硬度等等方面滿足對工作面提出的要求。優選地，此時在法蘭構件或裝入所述法蘭構件中的套筒的內圓周面上進行相應的加工。
[0010]根據本發明的優選的實施方式，為了形成用作工作面的內圓周面或者為了容納套筒，軸承孔構造為階梯孔。優選地，階梯孔具有位於內部的第一部段和位於外部的第二部段，驅動軸直接或間接地通過滑動軸承套能旋轉地支承在所述第一部段上，所述第二部段與第一部段相比具有較大的內直徑並且構成用作工作面的內圓周面或者容納套筒。以這種方式，在法蘭構件或裝入所述法蘭構件中的套筒和驅動軸之間構造環形空間，所述環形空間用於容納這個軸密封環或這些軸密封環。此外，所述階梯部用於軸向地支承裝入法蘭構件中的套筒。
[0011]法蘭構件有利地由鋼或鋼合金製造。這特別是適用於取消套筒的使用。鋼或鋼合金具有比例如材料鋁高的硬度，從而抵抗刻入痕跡的形成。此外，能夠加工法蘭構件的用作工作面的內圓周面，所述內圓周面相應於在驅動軸的軸部段上形成的工作面。
[0012]此外提出，套筒壓入構造為階梯孔的軸承孔中。以這種方式產生的在法蘭構件和套筒之間的力配合連接確保了套筒的位置固定。
[0013]根據本發明的進一步方案，套筒具有至少一個孔用於將構造在兩個軸密封環之間的環形空間卸載。也就是說，設置至少兩個彼此間隔開的軸密封環，環形空間構造在所述兩個軸密封環之間。通過所述孔可以導出到達環形空間中的漏損量。為此，套筒的孔與法蘭構件中的另一個孔連接，所述另一個孔優選地與回流連接。優選地在回流中存在環境壓力，所述環境壓力等於大氣壓。
[0014]此外優選地，至少一個軸密封環與驅動軸力配合地連接。可以例如藉助將軸密封環壓在驅動軸上產生所述力配合。因此，確保了密封環的位置固定。此外，力配合的連接使軸密封環的安裝和拆卸變得容易。
[0015]此外提出，至少一個軸密封環至少部分地由彈性體製造。有利地，軸密封環的至少一個支承環具有由彈性體或彈性體層構成的在驅動軸一側的表面。支承環表面例如可以全面積地塗橡膠層。以這種方式提供密封的連接。即使當在給高壓泵加裝最初位於徑向內部的軸密封環的情況中驅動軸已經具有刻入痕跡時也是這樣，因為彈性體材料密封地貼靠在驅動軸上。
[0016]優選地，至少一個軸密封環具有由聚四氟乙烯和氟橡膠構成的密封唇和/或法蘭構件或套筒的用作工作面的內圓周面具有由聚四氟乙烯和氟橡膠構成的塗層。因此，減小了在軸密封環和工作面之間的、摩擦接觸的區域中的磨損，並且因此延長了維護間隔期。
[0017]此外可以設置，驅動軸的容納在法蘭構件中的軸部段具有帶縮小的外直徑的用於容納至少一個軸密封環的外圓周區域。以這種方式構造徑向的凸肩用於支承軸密封環。
[0018]所有前述的措施單獨地或組合地導致高壓泵具有長的使用壽命，因為在維護情況中僅僅需要替換這個或這些軸密封環並且必要時替換法蘭構件或裝入所述法蘭構件中的套筒。不必更換驅動軸，從而不導致配合問題。因此，可以簡單地和成本低廉地進行維護。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面根據附圖詳細地說明本發明的優選的實施方式。附圖中:
[0020]圖1示出法蘭構件的區域中的根據本發明的第一高壓泵的縱截面圖，
[0021]圖2示出法蘭構件的區域中的根據本發明的第二高壓泵的縱截面圖。

【具體實施方式】
[0022]本發明高壓泵的在圖1中示出的優選實施方式包括殼體1，該殼體具有基體12和法蘭構件3，所述法蘭構件與基體12連接。在法蘭構件3中構造用於容納驅動軸2的軸部段2.1的、構造為階梯孔的軸承孔4。用於構成滑動軸承的滑動軸承套筒13裝入軸承孔4的位於內部的第一部段中。用於構成一用於兩個軸密封環7，8的工作面的套筒5壓入軸承孔4的位於外部的另一個部段中，所述另一個部段具有比第一部段大的內直徑。所述較大的內直徑構成用於軸密封環7,8的容納空間。
[0023]這兩個相對彼此以軸向間距布置的軸密封環7，8壓在驅動軸2的軸部段2.1的外圓周區域2.2上，所述外圓周區域相對於驅動軸2的外直徑具有減小的外直徑。因此，驅動軸2同樣成階梯狀地構造。通過將軸密封環7，8壓在驅動軸2上導致力配合併且因此導緻密封環7,8的位置固定。軸密封環7具有支承環，所述支承環在驅動軸一側全面積地塗有橡膠層，而軸密封環8的支承環在外側完全由彈性體殼層包圍。兩個軸密封環7,8的彈性體材料確保了密封的連接。此外，軸密封環7具有由聚四氟乙烯構成的密封唇11，而軸密封環8的密封唇由彈性材料構成。替代兩個不同的軸密封環7，8也可以裝入相同的軸密封環，從而圖1的視圖僅僅是示例性的。
[0024]軸密封環7,8以其密封唇11分別貼靠在壓入法蘭構件3中的套筒5的內圓周面6上，所述內圓周面同時構成用於軸密封環7，8的工作面。因此，在本例中涉及徑向向外密封的軸密封環7，8。在高壓泵運行中，軸密封環7,8的密封唇11和套筒5的內圓周面6受到摩擦，其中，軸密封環7,8隨著時間的推移而磨損，並且在套筒5的內圓周面6上會產生刻入痕跡。為了減少內圓周面6上的磨損，在本例中所述內圓周面設置有由聚四氟乙烯構成的層。然而當在維護範圍內替換軸密封環7，8時，仍可能需要更換套筒5。然而所述措施與更換驅動軸以及更換可能的與所述驅動軸相匹配的在徑向向內密封的軸密封中的其他驅動部件相比成本低廉得多，所述其他驅動部件在驅動軸上工作。
[0025]套筒5具有孔9，通過所述孔能夠將這兩個軸密封環7，8之間的環形空間卸載。為此，孔9與法蘭構件3中的另一個孔14連接，所述另一個孔則連接至一回流(未示出)。因此，通過孔9，14將經由軸承孔4通過洩漏到達環形空間10中的燃料排出。
[0026]本發明高壓泵的在圖2中示出的其他優選實施方式與圖1中示出的實施方式的主要區別在於，取消了套筒5。用作工作面的內圓周面6在這種情況下由法蘭構件3本身構成。使用鋼部件作為法蘭構件，該鋼部件的內圓周面6經受特別的加工，以便使表面特性適應工作面的要求。在此，當所述內圓周面構成用於軸密封環的工作面時，則內圓周面的加工相應於驅動軸的外圓周面的通常的加工。
[0027]在圖2的實施方式中，環形空間10也能被卸載。通過取消使用套筒5的方式，實現了直接通過法蘭構件3的孔14將環形空間10卸載。
[0028]圖1和2中所示的兩個高壓泵以如下方式安裝在內燃機15上，即驅動軸2的聯接部段2.3分別突出到內燃機的導油的區域中。在此，布置在驅動軸2上的軸密封環7，8防止油從內燃機15的導油的區域到達高壓泵的引導燃料的區域中，並且防止燃料從高壓泵的引導燃料的區域中到達內燃機15的導油的區域中。因此，實現了有效的介質分離。
【權利要求】
1.一種用於燃料噴射系統的高壓泵，其具有構造為多件式的殼體(I)，一用於驅動至少一個泵元件的驅動軸(2)能旋轉地支承在所述殼體中，其中，所述殼體(I)的一部分是具有軸承孔(4)的法蘭構件(3)，所述軸承孔用於容納所述驅動軸(2)的軸部段(2.1)，其特徵在於，所述法蘭構件(3)或者一裝入所述法蘭構件(3)中的套筒(5)具有內圓周面(6)，所述內圓周面構成一用於與所述驅動軸(2)連接的、徑向向外密封的至少一個軸密封環(7,8)的工作面，所述軸密封環用於密封所述軸承孔(4)。
2.根據權利要求1所述的高壓泵，其特徵在於，為了形成用作工作面的所述內圓周面(6)或為了容納所述套筒(5)，所述軸承孔(4)構造為階梯孔。
3.根據權利要求1或2所述的高壓泵，其特徵在於，所述法蘭構件(3)由鋼或鋼合金製造。
4.根據前述權利要求中任一項所述的高壓泵，其特徵在於，所述套筒(5)壓入構造為階梯孔的所述軸承孔(4)中。
5.根據前述權利要求中任一項所述的高壓泵，其特徵在於，所述套筒(5)具有至少一個孔(9)用於將構造在兩個軸密封環(7，8)之間的環形空間(10)卸載。
6.根據前述權利要求中任一項所述的高壓泵，其特徵在於，至少一個軸密封環(7，8)與所述驅動軸(2)力配合地連接。
7.根據前述權利要求中任一項所述的高壓泵，其特徵在於，至少一個軸密封環(7，8)至少部分地由彈性體製造。
8.根據前述權利要求中任一項所述的高壓泵，其特徵在於，至少一個軸密封環(7，8)具有由聚四氟乙烯或氟橡膠構成的密封唇(11)和/或用作工作面的所述內圓周面(6)具有由聚四氟乙烯或氟橡膠構成的塗層。
9.根據前述權利要求中任一項所述的高壓泵，其特徵在於，所述驅動軸(2)的容納在所述法蘭構件⑶中的軸部段(2.1)具有帶縮小的外直徑的外圓周區域(2.2)用於容納至少一個軸密封環(7，8)。
【文檔編號】F04B1/04GK104379928SQ201380030985
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年4月18日 優先權日:2012年6月18日
【發明者】F·盧卡雷利 申請人:羅伯特·博世有限公司