[发明专利]一种高压共轨泵高可靠长寿命单向止回阀

说明书

技术领域：

本发明涉及液压系统中的一种液压元件，尤其涉及柴油机高压共轨系统共轨泵总成中的液压止回阀。

背景技术：

随着社会的进步和环保意识的增强，人们对柴油机的节能减排要求越来越高，目前，我国柴油机已实施欧IV排放标准，我国原先普遍使用的机械控制式燃油喷射系统已经满足不了上述要求；按照柴油机高压共轨燃油喷射供给系统设计要求，燃油的喷射压力必须在160Mpa以上，通过共轨喷油器，定时、定量的精确喷射至柴油机对应燃烧室，从而保证柴油机每只气缸内都达到良好的雾化、最佳的点火时间和最佳的空燃比，以确保燃油充分燃烧，最大化的释放能量和最少量的排放污染物。共轨式燃油喷射技术有助于减少柴油机的尾气排放量，以及改善噪声、燃油消耗等方面的综合性能，其环保性能和动力性能都十分理想，必将促进柴油机工业、汽车工业及与之相关工业的发展。

高压共轨泵是高压共轨燃油喷射供给系统中压力油的供应者，它需要根据柴油机要求精确地向共轨管中供应高压燃油，现有的高压共轨泵如图1、图2所示，它包括泵体1、端盖2、凸轮轴3、柱塞4、柱塞套5、柱塞弹簧6、挺柱体7、进油阀8和止回阀9，凸轮轴3的左端通过滑动轴承支承在泵体1内，凸轮轴3的右端通过滑动轴承支承在端盖2上，柱塞4的上端套装在柱塞套5的中孔中，柱塞4的下端通过弹簧下座10套装在挺柱体7的内孔中，挺柱体7套装在泵体1的阀座孔中，挺柱体7的下端通过滑块11与安装在凸轮轴3的偏心轮上的驱动环12的外圆接触，柱塞套5通过定位台阶与泵体1的阀座孔配合定位并固定安装在泵体1上，泵体1上的进油孔13与柱塞套5的斜进油孔14相通，柱塞弹簧6设置在柱塞套5与弹簧下座10之间，在柱塞套5的中孔的上端设有进油阀8，止回阀9的进油端与中孔的侧面相通连，其工作原理是：凸轮轴3在柴油机的曲轴驱动下不断地旋转，柱塞4在柱塞弹簧6和凸轮轴3的作用下不断上下滑动，从而改变柱塞4顶端的油腔内的压力大小，当柱塞4下移时，柱塞4顶端的油腔内压力减小，初级压力油从柱塞套5上的斜进油孔14中压迫进油阀8的阀芯下移进入油腔，当柱塞4上升时，进油阀8的阀芯上移关闭，油腔内的油压不断升高，当压力上升到预定值时，止回阀9被打开，高压油被压入共轨管中，然后止回阀关闭，如此循环，共轨管中由共轨泵不断提供高压油。

由此可知，高压共轨泵是共轨系统的重要组成部分，相当于人体中心脏的功能，其功能是为整个共轨系统提供足量的高压燃油，高压共轨泵的高压供油性能和可靠性至关重要，其中止回阀的单向出油反向密封性能和可靠性是保证高压共轨泵性能和使用寿命的关键；因此，世界各大供应商都在不断的对止回阀进行改善，试图提高止回阀的可靠性和使用寿命。由于对高压共轨泵供油性能和可靠性的苛刻要求，从而对止回阀的密封可靠性要求高，要求止回阀能在供油形成的末了迅速关闭油路，不得反弹，以免造成共轨管内的高压油回流；同时要求止回阀必须有长久的使用寿命。

在传统高压共轨泵中，常用止回阀为球阀密封结构，这种止回阀的结构如图3所示，它包括柱塞套5上的出油孔51、弹簧座91、回位弹簧92和密封球93，弹簧座91、回位弹簧92和密封球93均安装在出油孔51中，在出油孔51的顶端设有密封锥面52和进油小孔53，回位弹簧92安装在弹簧座91和密封球93之间，密封球93与密封锥面52密封接触，止回阀是通过回位弹簧92作用于密封球93实现定压开启，卸压自动关闭，实质上是个单向阀，这种结构在实际使用过程中存在以下几点缺陷：

第一，密封球93在退进行程中没有导向，由于回位弹簧92受压后出现弯曲、震颤等原因，使得密封球93与密封锥面52的第一接触点不在密封环带上，在密封球93与密封锥面52之间短时间形成空隙，造成共轨管内的高压燃油瞬间回流，使得共轨泵供油不足。

第二，密封球93高频长时间无规则地撞击密封锥面52既会破坏密封锥面52，也会破坏密封球93的密封表面，从而导致密封失效；

第三，密封球93的行程没有机械限制，可能出现回位弹簧92的压缩并圈、断裂，导致密封球93无法复位与密封锥面52贴合，造成密封失效；

第四，由于回位弹簧92的端面需要经过磨削加工，在回位弹簧92两端钢丝的头部都存在锐边和刃口，密封球93不断与回位弹簧92两端锐边和刃口接触，会划伤或切割密封球93的表面，在密封球93密封表面造成划痕或沟槽，从而造成密封失效。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高压共轨泵高可靠长寿命单向止回阀，克服了现有共轨泵中止回阀存在的上述缺陷。

本发明采取的技术方案如下：