CN102844558A

CN102844558A - 高压泵

Info

Publication number: CN102844558A
Application number: CN2011800198106A
Authority: CN
Inventors: F·伯金
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-12-26
Also published as: EP2561212A1; WO2011131484A1; DE102010028046A1

Abstract

本发明涉及一种高压泵（1），其尤其构造为用于压缩空气的、自点火的内燃机的燃料喷射设备的径向式或直列式活塞泵，所述高压泵包括一个泵组件（7）和一个驱动轴（4）。所述泵组件（7）具有一个缸孔（9）和一个在缸孔（9）中导向的泵活塞（8）。在此，所述泵活塞（8）在缸孔（9）中限界一个泵工作室（16）。另外设有至少一个燃料通道（20），所述燃料通道通入所述泵工作室（16）中。在一设置在所述燃料通道（20）和所述缸孔（9）之间的通口区域（24）上构造一预倒圆部（25）。

Description

高压泵

技术领域

本发明涉及一种高压泵、尤其是径向式或直列式活塞泵。本发明具体涉及用于压缩空气的、自点火的内燃机的燃料喷射设备的燃料泵领域。

背景技术

由DE 10355030A1已知一种用于内燃机的燃料喷射设备的高压泵。在此，高压泵具有一个壳体，在该壳体中设有一个驱动轴。驱动轴在壳体中可旋转地被支承并且通过内燃机可旋转地被驱动。在此，驱动轴具有一个相对于其旋转轴线偏心地构成的轴区段，在轴区段上可旋转地支承一个多边形环形式的传动元件。该高压泵具有多个设置在壳体中的泵元件，这些泵元件各具有一个泵活塞，泵活塞通过多边形环在相对于驱动轴的旋转轴线的径向方向上被驱动作往复直线运动。泵活塞在壳体中的缸孔内或在壳体中的附件内密封地可移动地被导向并且以它的背对传动元件的端侧在缸孔中限界一个泵工作室。泵工作室通过一个在壳体中延伸的燃料输入通道具有与燃料输入、例如输送泵的连接。在燃料输入通道通入泵工作室中的通口上设有一个向着泵工作室张开的入口阀，该入口阀具有一个受弹簧加载的阀单元。泵工作室此外通过一个在壳体中延伸的燃料排出通道具有与出口的连接，该出口例如与一个储存器连接。在燃料排出通道通入泵工作室中的通口上设有一个从泵工作室张开的排出阀，该排出阀同样具有一个受弹簧加载的阀单元。

由DE 10355030A1已知的高压泵具有缺点，即在非常高的压力方面的应用范围受到限制。在此，耐高压性例如在燃料排出通道通入泵工作室中的通口的区域中受到限制，其中，在该区域中可能形成对壳体的损害。

发明内容

按照本发明的具有权利要求1的特征的高压泵具有优点，即改善了构造形式。具体地可以通过优化的构造形式改善泵工作室的区域中的机械可承载性，从而该高压泵也适合于较高的压力。

通过在从属权利要求中列出的措施能够实现在权利要求1中给出的高压泵的有利的扩展方案。

有利的是，燃料通道从泵工作室通向一个方向阀并且在所述泵活塞的输送行程中能够实现输送燃料通过所述方向阀。在运行中，泵活塞被驱动轴驱动，其中，泵活塞在缸孔中来回运动。在泵活塞的输送冲程期间，燃料从泵工作室被输送通过燃料通道和方向阀。通过燃料通道和缸孔之间的通口区域的预倒圆部保证了高的机械可承载性。由此能够提高坚固性和/或扩展在高压力方面的应用范围。

也有利的是，在通口区域中构成的预倒圆部至少基本上在硬化之前实施。另外附加地或变换地有利的是，在通口区域中在一个硬化状态中构成一再倒圆部。预倒圆部可以例如通过金属切削的硬化方法构成。例如，可以通过铣削在硬化之前构成通口区域的预倒圆部。该加工也可以在硬化状态中进行，例如通过磨削、压力流研磨（AFM）或通过电化学切除（ECM）进行。在此，以有利的方式首先制造一个具有预倒圆部的软部件。然后进行硬化和接下来可以进行再加工，该再加工包括对通口区域的再倒圆。

以有利的方式使通口区域的预倒圆部至少部分地按照椭圆体的部分表面构成。具体地，通口区域的预倒圆部可以部分地按照球体的部分表面构成。椭圆体的主轴线在此优选位于燃料通道的轴线上。具体地，燃料通道可以构造为通过一个孔。此外，燃料通道的轴线优选垂直于泵组件的轴线延伸，泵活塞沿着泵组件的轴线可运动地在缸孔中导向。由此使燃料通道优选垂直于缸孔定向。燃料通道的轴线在此可以与泵组件的缸孔的轴线相遇。由此得到一种有利的相交形状，该相交形状可以通过预倒圆部均匀地被倒圆。由此得到对称的力特性和由此在泵工作室的区域中得到高压泵的高机械可承载性。

有利地，再倒圆部的平均曲率半径被预设为明显小于所述预倒圆部的平均曲率半径。由此也能够通过变化的曲率半径实现合适的过渡部。

附图说明

本发明的优选实施例在按照附图的以下说明中详细阐述，在附图中相应的部件设有一致的附图标记。其示出：

图1示出按照本发明第一实施例的高压泵的扼要的、示意的轴向剖视图；

图2示出按照本发明第二实施例的高压泵的在图1中以II标出的部分；

图3由以III标出的观察方向示出按照本发明第三实施例的高压泵的在图2中所示的部分。

具体实施方式

图1以扼要的、示意性的轴向剖视图示出一种按照本发明第一实施例的高压泵1。该高压泵1可以尤其是可以被构造为径向式或直列式活塞泵。高压泵1专门适合作为压缩空气的、自点火的内燃机的燃料喷射设备的燃料泵。高压泵1的优选用途是用于具有燃料分配条的燃料喷射设备，燃料分配条存储高压柴油燃料。但是，按照本发明的高压泵1也适合于其它的应用情况。

高压泵1具有一个多件式的泵壳体，其中，局部地示出一个缸盖2。缸盖2包括一个附件3，该附件伸入到高压泵1的壳体部件的一个孔中。在壳体内部设置和支承一个驱动轴4。该驱动轴4具有一个凸轮5，凸轮在运行中与驱动轴4一起围绕驱动轴4的旋转轴线6旋转。凸轮5也可以被构造为多凸轮或通过驱动轴4的一个偏心区段构成。此外在驱动轴4上也可以设置按照凸轮5构成的另外的凸轮。

高压泵1具有一个泵组件7，该泵组件被配置给凸轮5。在运行中，凸轮5以合适的方式驱动泵组件7。为此，例如一个支承在辊座中的工作辊能够在凸轮5的工作面上运转。

高压泵1也可以具有另外的泵组件，它们被配置给凸轮5或另外的凸轮。视设计方案而定，由此可以实现径向式或直列式活塞泵。

泵组件7具有一个泵活塞8，它被设置在缸盖2的缸孔9中。缸孔9具有一个轴线10。泵组件7的轴线10穿过缸孔9的轴线10设置。泵活塞8可沿着轴线10被操作。在此，通过凸轮5的行程实现顺着方向10进行的对泵活塞8的操作。泵活塞8逆着方向11的复位可以例如通过挺杆弹簧实现。

如果泵活塞8顺着方向11被调整，那么这对应于泵活塞8的输送冲程。如果泵活塞8逆着方向11被调整，那么这对应于泵活塞8的抽吸冲程。

泵活塞8的一个端侧15在缸孔9中限界一个泵工作室16。在该实施例中，缸孔9在此具有一个台阶17。另外设有一个燃料通道18，燃料通过该燃料通道可输入泵工作室16中。在燃料通道18中设有一个构造为方向阀19的入口阀19。在泵活塞8逆着方向11的抽吸冲程中，燃料通过燃料通道18和入口阀19被引导到泵工作室16中。为此燃料通道18可以将燃料从预输送泵或类似装置引导到泵工作室16中。

此外在高压泵1的缸盖2中构造有一个燃料通道20。燃料通道20通向排出阀21，该排出阀构造为方向阀21。在此排出阀21能够以合适的方式构造在缸盖2中。由此能够将排出阀21集成在缸盖2中。但是也可想到其它的设计方案。

燃料通道20在该实施例中构造为穿过一个孔。由此，燃料通道20构造为穿过圆柱形的空槽。燃料通道20的一个轴线22与泵组件7的轴线10相遇。另外在燃料通道20的轴线22和泵组件7的轴线10之间形成一个至少近似90°的角度23。

燃料通道20具有一个直径d_s。燃料通道20在通口区域24中通入泵工作室16中。通口区域24设置在燃料通道20和缸孔9之间。在通口区域24中构造有一个预倒圆部25。预倒圆部25在该实施例中构造在缸盖2上。在此，预倒圆部25优选构造在缸盖2上，该缸盖在加工期间仍作为软部件构成。为此可以使用金属切削的方法。例如，预倒圆部25可以至少部分地通过铣削制造。

在该实施例中，预倒圆部25被构造为具有半径R₃的球体的部分面。在预倒圆部25的该构造中，得到相交棱边26、27形式的过渡棱边26、27。相交棱边26在此相对于缸孔9得到。相交棱边27相对于燃料通道20得到。在相交棱边26、27上构成再倒圆部。在此在相交棱边27上构造一个具有半径R₁的再倒圆部。在相交棱边26上构造一个具有半径R₂的再倒圆部。这些相交棱边26、27的再倒圆部可以在缸盖2的制造期间就已经在硬部件上进行。例如可以通过磨削、AFM或ECM进行具有半径R₁和R₂的再倒圆部的构造。

电化学切除（ECM）是一种切除加工方法，它尤其是用于去毛刺。电化学切除在此可以视用途而定也在微米范围中进行。在电化学切除中。在刀具和缸盖2之间不需要接触。材料特性例如硬度或韧性在此通常对制造没有重要影响。例如缸盖2可以用作阳极，而刀具用作阴极。

在压力流研磨（AFM）中可以对相交棱边26、27进行精确倒圆。在此也可以加工难于接近的部位。在用压力流研磨方法加工时获得改善的表面结构、尤其是减少表面粗糙度。在此能够以高精度实现去毛刺、倒圆和抛光。在用于压力流研磨的介质中所含有的研磨磨粒在此可以适配于相应的用途。

在该实施例中，相交棱边26、27上的半径R₁、R₂中的每个预设为显著小于预倒圆部25的半径R₃。

图2示出根据第二实施例的高压泵1的在图1中用II表示的部分。在该实施例中，预倒圆部25被构造为至少近似锥形的预倒圆部25。棱边26、27上的过渡部在此被再倒圆。在棱边26处从锥形预倒圆部25到泵工作室16中的过渡部以半径R₂构成。在棱边27处从锥形预倒圆部25到燃料通道20上的过渡部以半径R₁构成。预倒圆部25的一个半径30在此适配于燃料通道20的直径d_s。在此，半径30预设为直径d_s的大约一半。预倒圆部25的一个半径31预设为大于半径30。由此得到一个从燃料通道20向着泵工作室16张开的锥形。因此在泵活塞8的输送冲程期间实现有利的流动性能。

图3由以III标出的观察方向示出按照第三实施例的高压泵1的在图2中所示的部分。在该实施例中，预倒圆部25非对称地构成。在此预设定半径R₄和半径R₆。半径R₆至少近似与燃料通道20的直径d_s一样大。半径R₄大于半径R₆。所得到的相交棱边26、27被再倒圆。

预倒圆部25可以设计为椭圆体的部分面。另外预倒圆部25也可以构造为变形的圆锥。在此，在相应的用途和占主导的流动特性和/或缸盖2的机械可承载性方面在泵工作室16、尤其是通口区域24的区域中实现有利的适配。

对于相交棱边26、27可以使用具有半径R₁和R₂的再倒圆部，如根据图1和2所述。在该情况中，半径R₄和R₆中的每个预设为明显大于半径R₁和R₂中的每个。

因此在燃料通道20的通向排出阀21的通口区域24中可以构造出成本有利的预倒圆部25。在此可以例如借助铣刀在软部件中加工出一个机械预倒圆部25。由此以相对低的成本实现预倒圆部25的优化构造。另外可以通过后来的倒圆部、即通过再倒圆来优化预倒圆部25。在此还可以不产生半径R₁、R₂，以便对相交棱边26、27倒圆。

再倒圆在此可以以有利的方式首先在硬部件上通过磨削、AFM或ECM进行。

因此通过可能的再倒圆能够实现预倒圆部25的成本有利的构成，再倒圆部也适合于非常高的压力。尤其是存在对于非常高的压力的有利适配，如其在共轨应用中有利的那样。

本发明不限于所描述的实施例。

Claims

1.高压泵（1）、尤其是径向式或直列式活塞泵，其用于压缩空气的、自点火的内燃机的燃料喷射设备，所述高压泵具有至少一个泵组件（7）和一个驱动轴（4），其中，所述泵组件（7）具有一个缸孔（9）和一个在缸孔（9）中导向的泵活塞（8），所述泵活塞（8）在缸孔（9）中限界一个泵工作室（16），其中，设有至少一个燃料通道（20），所述燃料通道通入所述泵工作室（16）中，并且在一设置在所述燃料通道（20）和所述缸孔（9）之间的通口区域（24）上构造一预倒圆部（25）。

2.根据权利要求1的高压泵，其特征在于，所述燃料通道（20）从所述泵工作室（16）通向一个方向阀（21）并且在所述泵活塞（8）的输送冲程中能够实现输送燃料通过所述方向阀（21）。

3.根据权利要求1或2的高压泵，其特征在于，在所述通口区域（24）中构成的预倒圆部（25）至少基本上在硬化之前构成和/或在所述通口区域（24）上在一个硬化状态中构造一再倒圆部。

4.根据权利要求1至3之一的高压泵，其特征在于，所述通口区域（24）的预倒圆部（25）在硬化之前通过至少一个金属切削的制造方法、尤其是铣削构成和/或所述通口区域（24）在硬化之后通过磨削、AFM和/或ECM加工。

5.根据权利要求1至4之一的高压泵，其特征在于，所述通口区域（24）的预倒圆部（25）至少部分地至少近似按照椭圆体的部分表面构成。

6.根据权利要求1至5之一的高压泵，其特征在于，所述通口区域（24）的预倒圆部（25）至少部分地至少近似按照球体的部分表面构成。

7.根据权利要求1至6之一的高压泵，其特征在于，所述通口区域（24）的预倒圆部（25）至少部分地至少近似锥形地构成。

8.根据权利要求1至7之一的高压泵，其特征在于，通过在所述通口区域（24）中构成的预倒圆部（25）形成至少一个过渡棱边（26，27）并且所述过渡棱边（26，27）被再倒圆。

9.根据权利要求8的高压泵，其特征在于，所述过渡棱边（26，27）的再倒圆部通过AFM、ECM和/或磨削构成。

10.根据权利要求8或9的高压泵，其特征在于，再倒圆部的平均曲率半径（R₁，R₂）明显小于所述预倒圆部（25）的平均曲率半径（R₃，R₄，R₆，30，31）。