[发明专利]一种燃油泵用密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速往复运动中的密封装置，特别是一种燃油泵用密封装置。

背景技术

汽油机缸内直喷燃油系统高压泵通过柱塞的高速往复运动，将低压汽油压缩加压成高压汽油，并定量地传递给燃油轨。高压泵的柱塞由凸轮轴驱动并通过弹簧元件复位。相对于发动机油填充的凸轮轴侧必须对燃油侧进行密封。若过多的燃油进入发动机油内，可能导致发动机故障；另一方面若过多的发动机油进入燃料内，可能导致过滤器堵塞并因此同样导致发动机故障。一般地，常常在高压泵柱塞上安装对柱塞轴具有一定径向紧力的密封件。密封件一般由橡胶材料制成，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而，必须加上张紧装置随时补偿密封件的自紧力，确保密封件的密封性能，对汽油和机油进行密封。

公知的现有技术中，在高压泵中使用的柱塞密封件的张紧装置采用弹簧元件。例如，由CN101529140A公开了一种密封装置。

上述现有技术中，密封装置包括密封元件，所述密封元件包括第一密封区域和第二密封区域，所述的两个密封区域各包括若干个密封唇和对密封唇具有一定预紧力的弹簧元件。弹簧元件选择为具有U形、V形或C形截面的金属环形弹簧构成，且密封唇直径不一样，最靠近介质室的密封唇直径最小。

上述现有技术，具有如下不足：

1. U形、V形或C形截面的弹簧，在工作时像一组“悬臂梁”，从位于弹簧底部的弧形展开。弹簧负载力由弹簧底部向外逐渐增大，最大负载集中在最靠近介质室即汽油腔或机油腔的密封唇，使得靠近介质室的密封唇摩擦生热大，将加速密封唇的唇口老化。

2. 同时，由于密封唇直径不一样，最靠近介质室的密封唇直径最小，进一步地加大了密封唇的摩擦磨损，难以确保设定的密封性能。另外，也会促使高压泵柱塞发生磨损，影响了高压泵的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种燃油泵用密封装置，该燃油泵用密封装置，能实现高压燃油区和发动机油区之间的有效密封，能随时补偿密封元件的自紧力，且能减轻密封元件的摩擦磨损，保证密封装置的密封可靠性。另外，密封装置整体结构简单，加工难度低，易于推广。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种燃油泵用密封装置，

每个所述牙均包括梯形上底、梯形下底和两个梯形腰，其中，梯形上底与柱塞过盈配合，梯形下底直径大于柱塞直径。

位于所述第一密封段上的每个牙的梯形下底与梯形腰所形成的两个夹角不等，其中，邻近高压燃油区的夹角大于远离高压燃油区的夹角。

位于所述第二密封段上的每个牙的梯形下底与梯形腰所形成的两个夹角不等，其中，邻近发动机油区的夹角大于远离发动机油区的夹角。

所述金属环的内径大于密封元件的外径。

所述密封元件外环面的底部设置有一圈台肩，所述金属环的底部与台肩的上沿面相接触。

所述金属环的外径与台肩的外径相等。

所述密封元件的外环面上设置有两个沟槽，两个沟槽分别与第一密封段和第二密封段的轴向位置相对应，两个所述O形圈分别放置在两个沟槽内。

所述密封元件的材料为聚四氟乙烯。

本发明采用上述结构后，具有如下有益效果：

1. 密封装置安装在燃油泵中往复运动的柱塞和壳体之间的环状空间内，能有效地对高压燃油进行密封和对相反侧的发动机油进行密封。

2. 第一密封段和第二密封段中若干个牙均呈梯形设置的方式，能大大减轻密封元件的摩擦磨损，保证密封装置的工作可靠性。

3. 上述密封元件依靠O形圈的变形向柱塞接触面连续地预紧，使得工作期间的密封元件的两个密封段，即使发生磨损，仍然能够补偿密封段对柱塞接触面的径向力，从而实现密封元件的密封段与柱塞表面的可靠密封。

4. 另外，上述密封元件由横截面为圆形的聚四氟乙烯棒料进行机加工实现，O形圈可直接选择标准件，金属环优选为不锈钢材料。明显地，该密封装置结构简单，加工难度低，可实现低成本化，易推广使用。

附图说明

图1显示了本发明涉及的一种燃油泵用密封装置安装在燃油泵内的整体结构剖视图；

图2显示了本发明涉及的一种燃油泵用密封装置的剖视图；

图3显示了第一密封段或第二密封段中牙的结构示意图。