[發(fā)明專利]一種超高壓柱塞泵柱塞的密封潤滑結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110217136.4
• 申請(qǐng)日: 2011-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN102287367A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭國璋;郭建玲;王淑平;姚武;朱建軍;林易;徐淡晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭國璋
• 主分類號(hào): F04B53/18
• 分類號(hào): F04B53/18
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 李印貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柴油機(jī)高壓燃油泵及超高壓水泵，具體為一種超高壓柱塞泵柱塞的密封潤滑結(jié)構(gòu)。

技術(shù)背景

現(xiàn)有超高壓水泵都是柱塞式水泵，高壓水射流清洗、除銹、切割技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，需要壓力更高、工作壽命更長的超高壓柱塞式水泵。柱塞式超高壓水泵采用的間隙節(jié)流降壓密封與填料密封兩種結(jié)構(gòu)都不能適應(yīng)2000bar以上超高壓泵水的需求，其工作壽命短，柱塞壽命僅500小時(shí)左右，密封填料工作壽命僅200小時(shí)左右.。柱塞的密封潤滑是超高壓水泵需要解決的技術(shù)難題。

柴油機(jī)熱效率高，已成為廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于世界能源不足，價(jià)格大幅上漲以及各國的排放法規(guī)日益嚴(yán)格，為適應(yīng)當(dāng)前及將來的排放法規(guī)與降低燃油消耗率，以及燃用二甲醚、甲醇等低粘度替代燃料的市場(chǎng)需求，柴油機(jī)需要適合噴射低粘度替代燃料的噴射壓力更高的高壓燃油泵。現(xiàn)有柴油機(jī)的電控高壓噴油系統(tǒng)都是采用柱塞式高壓燃油泵，柱塞與柱塞套的滑動(dòng)配合間隙依靠燃油潤滑與密封，解決泄漏的方法是在與柱塞配合的柱塞套上加一個(gè)環(huán)形的卸壓回油槽，使泄漏的燃油從回油槽經(jīng)回油道流回油箱，間隙中燃油泄漏量隨泵油壓力提高增大，嚴(yán)重的燃油泄漏導(dǎo)致難以建立2000bar以上的超高燃油壓力，當(dāng)前高壓燃油泵泵油壓力在1600～1800bar范圍，達(dá)到2000bar的很少。為滿足降低排放的要求，柴油機(jī)需要進(jìn)一步提高燃油噴射的壓力，高壓燃油泵燃油過量泄漏所致難以建立超高壓燃油壓力的問題一直是高壓燃油噴射系統(tǒng)研制中的技術(shù)難題；現(xiàn)有柴油機(jī)依靠柴油潤滑與密封，噴射低粘度替代燃料的柱塞與柱塞套很快就磨失效，柱塞的潤滑與密封也是柴油機(jī)燃用二甲醚、甲醇等低粘度替代燃料需要解決的技術(shù)難題。

本申請(qǐng)人的實(shí)用新型專利，專利申請(qǐng)?zhí)枮椋篫L?2006?1?0127615.1的多種燃料柴油機(jī)噴油泵，采用在柱塞套上開油槽用高壓潤滑油密封與潤滑柱塞與柱塞套之間的間隙，由于柱塞下行吸油與上行泵油時(shí)柱塞頂面的油缸內(nèi)燃油油壓不斷升高與降低變化，交變變化的壓差超過1000bar，恒壓的高壓潤滑油油壓高于變化的燃油油壓時(shí)潤滑油進(jìn)入燃油出現(xiàn)燒機(jī)油、堵噴油嘴噴油孔的問題，潤滑油油壓低于變化的燃油油壓時(shí)，二甲醚等低粘度燃料進(jìn)入柱塞與柱塞套配合間隙，出現(xiàn)磨損與燃料泄漏問題。

本申請(qǐng)人的實(shí)用新型專利，專利申請(qǐng)?zhí)枮椋篫L?201020986282.5的低壓差液力密封式高壓共軌燃油泵，提供了采用微壓差閥、壓力同步升降器使柱塞滑動(dòng)配合間隙中的潤滑油始終保持比工作油缸油壓高一個(gè)小的壓差、阻止燃油進(jìn)入配合間隙的結(jié)構(gòu)，有效地克服了現(xiàn)在高壓主柱塞泵存在的問題。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、高精度零件多、制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述高壓柱塞泵泄漏與柱塞磨損的問題，提供一種無燃油或水泄漏，使柱塞泵泵油或水壓力更高、柱塞工作壽命長的一種超高壓柱塞泵柱塞的密封潤滑結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種超高壓柱塞泵柱塞的密封潤滑結(jié)構(gòu)，主要包括柱塞、缸體，其特征在于：還包括傳壓油缸及裝在傳壓油缸內(nèi)的自由活塞；所述自由活塞與傳壓缸為滑動(dòng)配合，呈自由活塞環(huán)形微小間隙；自由活塞將傳壓缸分為傳壓腔與潤滑油油腔；裝在工作缸孔內(nèi)的柱塞與工作缸孔為滑動(dòng)配合，呈柱塞環(huán)形微間隙，柱塞的上頂面與工作缸孔的上部構(gòu)成泵腔；設(shè)在工作缸孔上的環(huán)形密封油槽將柱塞與工作缸孔之間的柱塞環(huán)形微間隙分隔為從環(huán)形密封油槽向上至泵腔的上柱塞環(huán)形微間隙、從環(huán)形密封油槽向下至工作缸孔的下端的下柱塞環(huán)形微間隙；泵腔經(jīng)油道與傳壓腔連通，傳壓腔經(jīng)自由活塞與潤滑油油腔相連，潤滑油油腔經(jīng)三通油道分別與環(huán)形密封油槽及進(jìn)潤滑油單向閥連通；進(jìn)潤滑油單向閥與低壓潤滑油管接口連通；進(jìn)油管接口經(jīng)進(jìn)油單向閥與工作腔連接，泵腔經(jīng)出油單向閥與高壓油管接口連接。柱塞的下端與挺桿滾輪組件及彈簧凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，或與導(dǎo)向滑塊連桿曲軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

本發(fā)明的一種超高壓柱塞泵柱塞的密封潤滑結(jié)構(gòu)的密封與潤滑原理：