[發明專利]高壓泵和減少高壓泵內的流體混合的方法

有效

• 申請號: 200680007604.2
• 申請日: 2006-02-09
• 公開（公告）號: CN101137837A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: G·W·黑夫勒;D·拉什頓;S·F·謝弗;C·L·斯圖爾特;A·R·斯托克奈爾
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02M55/00
• 分類號: F02M55/00;F02M63/02;F02M59/10;F02M39/00;F02M59/08;F04B1/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明總體地涉及高壓泵，更確切地涉及減少高壓泵內的流體的混合。

背景技術

潤滑流體，如機油，通常通過流體泵被泵送以潤滑泵的活動部件。潤滑流體與被泵送的流體的混合會破壞潤滑流體的潤滑性和/或由潤滑流體污染被泵送的流體。例如，很多燃料系統包括從油箱中將燃料抽出的低壓傳送泵和在噴射前升高燃料壓力的高壓泵。一般是機油的潤滑流體在高壓泵內流動以潤滑活動部件。高壓泵的活塞孔內由凸輪驅動的往復運動的活塞使燃料的壓力升高。活塞的往復運動和活塞孔內的壓力會導致一些燃料在活塞與活塞孔之間移動。如果允許燃料在活塞孔外移動至凸輪殼體區域，則燃料將直接與潤滑混合，從而降低潤滑油的潤滑質量，這將導致遍及潤滑系統的潛在的嚴重問題。

為了減少燃料在往復運動的活塞與活塞孔之間的移動，已知在活塞孔與往復運動的活塞之間安裝諸如O形環的密封件。該密封件阻止燃料向潤滑系統中的移動。然而，很多泵送流體的往復運動活塞會受到極大的壓力變化，因此降低了密封件的壽命與密封能力。

為了減輕作為O形環的密封件上的壓力，并且進一步減少流體混合，1999年5月11日公布的授予Stockner等的美國專利No.5,901,686中說明的流體密封件設計為用于燃料噴射器，該燃料噴射器包括在活塞孔內往復運動的活塞，該活塞孔包括在其中升高壓力的加壓室。該流體密封件包括由活塞限定并位于加壓室與O形環之間的環形壓力蓄積空間。燃料噴射器體部限定了位于蓄積空間與加壓室之間的壓力釋放通道，該通道流體連接活塞孔與低壓回路。

當活塞前進以使燃料在加壓室內加壓時，隨著燃料在活塞孔與活塞之間移動，O形環上的壓力由一些從孔流向壓力釋放通道的燃料降低，而另一部分燃料蓄積在壓力蓄積空間內。當前進活塞的壓力蓄積空間對準壓力釋放通道時，O形環上的壓力急劇地下降使得壓力蓄積空間下降為與低壓回路相同的低壓。當活塞前進越過壓力釋放通道時直至噴射過程結束，蓄積空間的壓力將再次建立。

盡管O形環上的壓力由壓力蓄積空間與壓力釋放通道共同降低，向活塞上方移動的燃料仍然被允許移動，并且對活塞壓縮行程的多數都蓄積在活塞孔內。只是對壓力蓄積空間與壓力釋放通道流動連接的很短的時間，壓力蓄積空間內的燃料能夠從活塞孔中排出。

本公開旨在克服前述的一個或多個問題。

發明內容

在本發明的一個方面中，燃料系統包括低壓泵，該低壓泵包括限定低壓泵入口和低壓泵出口的低壓泵殼體。低壓泵入口與燃料源流體連接，并且低壓泵出口與由高壓泵殼體限定的高壓泵入口流體連接。高壓泵殼體還限定高壓泵出口、至少一個活塞孔和開口通向所述至少一個活塞孔的排出環(滴滲環，weep?annulus)。排出環與低壓泵入口流體連接。

在本發明的另一方面中，組合泵組件包括低壓泵，該低壓泵包括與高壓泵的高壓泵殼體連接的低壓泵殼體。低壓泵殼體限定低壓泵入口和低壓泵出口。高壓殼體限定高壓泵入口和高壓泵出口、至少一個活塞孔和向所述至少一個活塞孔開放的排出環。低壓泵出口與高壓泵入口流體連接，排放線路將排出環與低壓泵入口流體連接。

本發明的又一方面提供一種減少流體混合的方法。將潤滑流體供應至高壓泵。將第二流體經由低壓泵從流體源泵送至高壓泵。在高壓泵的至少一個活塞孔內升高第二流體的壓力。通過使向至少一個活塞孔開放的排出環與低壓泵的低壓泵入口流體連接而至少部分地減少第二流體與潤滑流體的混合。

附圖說明

圖1為根據本發明的燃料系統的示意圖；

圖2為圖1的燃料系統中的組合泵組件的等軸視圖；

圖3為圖2的組合泵組件的高壓泵沿線A-A的截面側視圖。

具體實施方式