[发明专利]一种共轨泵的压力润滑挺柱

说明书

本申请提供一种共轨泵的压力润滑挺柱，包括挺柱体、滚轮和滚轮销；滚轮销插入挺柱体销孔，滚轮支承在滚轮销上。挺柱体外径在与滚轮销垂直方向有轴向导向槽，装在泵体上的导向销插入导向槽限制挺柱圆周方向，挺柱体外径上部有圈槽，圈槽与销孔之间有导油槽接通，圈槽与导向槽隔绝。润滑方式按挺柱升程分上、中、下三段，滚轮销球头在挺柱升程下段通向凸轮腔，中段同时通向凸轮腔和机油进口，上段通向机油进口。本设计能控制机油流量与油泵摩擦发热量成正比，能防止颗粒物进入滚轮销配合间隙而卡死滚轮销，提高可靠性和耐久性。

技术领域

本申请涉及柴油机共轨系统技术领域，具体地说是一种共轨泵的压力润滑挺柱。

背景技术

柴油机油泵挺柱承受的载荷是柱塞直径的面积与供油压力的乘积，共轨泵供油压力高达200Mpa甚至更高，挺柱载荷作用时间占比长达50％甚至更长，而机械式喷油泵供油压力仅100Mpa左右，挺柱载荷作用时间占比仅15％左右，所以共轨泵的挺柱滚轮销对销孔和对滚轮这两对摩擦副的摩擦功率是机械式喷油泵的十几倍，要求更有效的润滑减摩和带走摩擦功率转化的热量，常用的润滑方式是利用挺柱往复运动接通和切断机油进口，让机油间断进入凸轮腔，凸轮转动将机油飞溅到滚轮和滚轮销上实现润滑。现有公开的专利提供了将机油直接引向这两对摩擦副的强制润滑挺柱，分为摩擦副的配合间隙中无机油压力和有机油压力两种结构，如CN103047063A、CN203035419U、CN203098114U，机油同时接通摩擦副和挺柱上下方的无压力区，所以摩擦副部位的机油没有压力，机油不能穿透摩擦副的配合间隙；又如CN201025197Y、CN206468471U，机油接通摩擦副时与无压力区隔绝，维持机油泵提供的压力，机油在压力作用下穿过摩擦副的配合间隙再流向挺柱下方无压力的凸轮腔，润滑效果优于前者。为了区分前后者，将后者称为压力润滑挺柱。

不管是现有柴油机油泵挺柱还是以上专利文件提供的强制润滑挺柱，其接通机油的流通时间占比都是固定的，挺柱在一段升程内接通机油或全部升程都接通机油，所以机油流量与挺柱上下运动频率无关，也就与转速无关，取决于机油压力、接通机油的时间占比和油路流通阻力。机油压力取决于柴油机的机油泵，在怠速到高速全转速范围内变化较小，控制机油流量的设计措施是油路流通阻力与接通机油的升程占比之间的合理搭配，必须保证机油流量满足油泵最高转速时的需求。但是，挺柱的摩擦功和油泵的总摩擦功都与挺柱上下运动频率成正比，导致中低转速时机油流量过剩，浪费能量。

以上专利结构还都有一个共同缺点：机油都被引导直接接触到滚轮销外径，一旦机油中有颗粒物，有可能被转动中的滚轮销外径卷入配合间隙，咬死滚轮销，破坏摩擦副，所以目前上述专利均未见批量产品。

申请内容

针对上述问题，本申请提供一种共轨泵的压力润滑挺柱，以解决上述背景技术存在的问题。

一种共轨泵的压力润滑挺柱，包括挺柱体、滚轮和滚轮销，滚轮销插在挺柱体销孔中，滚轮支承在滚轮销上。挺柱体外径在滚轮销垂直方向有轴向导向槽，拧入泵体的导向销头部圆柱插入导向槽，挺柱体外径上部有圈槽，挺柱体外径在圈槽与销孔之间有导油缺口将圈槽与滚轮销球头接通。

所述圈槽与导向槽隔绝，当机油进入圈槽时，不会通过导向槽将压力释放掉。

所述滚轮销球头外部容积在挺柱升程下段只通向凸轮腔，在挺柱升程中段同时通向凸轮腔和机油进口，在挺柱升程上段只通向机油进口。

本申请的有益效果为：

(1)机油流量与油泵转速成正比，机油总流量随转速上升而增加的趋势正好与油泵总摩擦功率和发热量随转速上升而增加的趋势相匹配，达到节约能量的效果；

(2)如果机油中有颗粒物，由于颗粒物只能接触到球面，不能接触到滚轮销的外径，就不可能被外径的线速度卷吸到配合间隙里，等到挺柱体下行到球头露出到凸轮腔，颗粒物就下落到凸轮腔，流回柴油机油底壳，最终被机油滤清器截留，该设置能防止颗粒物进入滚轮销配合间隙而卡死滚轮销，提高可靠性和耐久性。