[發明專利]抑制空化的液體泵

有效

• 申請號: 201810330906.8
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108730087B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: A·斯特克林;J·卡爾森;D·沃恩;R·帕蘭杰普;D·易卜拉欣;G·考克斯;Z·李;R·欣里希森
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02M59/46
• 分類號: F02M59/46;F02M59/34;F04B11/00;F04B49/22;F04B53/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉敏;吳鵬

可用于諸如共軌燃料系統之類的燃料系統的一種液體泵包括閥組件，該閥組件具有帶有軸向對準構件的閥組、死容積和蒸汽分布流通通道，用于抑制空化。入口閥計量進入泵的液體流，用于由通過旋轉凸輪軸操作的多個往復運動的柱塞進行加壓。

技術領域

本發明一般地涉及帶有經由入口節流閥的控制輸出的入口計量液體泵，并且更具體地涉及具有設計為抑制空化的閥組的入口計量液體泵。

發明背景

在一類高壓液體泵中，通過使用電控計量閥對入口進行節流而控制來自泵的輸出。因此，當泵的輸出被控制在低于泵柱塞每次往復運動所排出的體積時，就會產生空化氣泡。這樣的泵的一種應用是在燃料系統，該燃料系統利用共軌和高壓燃料泵對導軌加壓。在該特定實例中，發動機直接驅動泵，并且通過經由節流閥改變入口流通區域而控制來自泵的輸出。

當入口節流閥將流通區域減小至柱塞腔，可能在節流閥附近產生空化氣泡，或者潛在地在其他地方產生空化氣泡，該空化氣泡行進到柱塞腔，占據通過回縮泵的柱塞產生的部分體積。當空化氣泡在表面附近破裂，可能發生空化侵蝕。在某些例子中，空化侵蝕可能發生在不期望的位置，諸如入口通道或閥座附近。根據空化損害發生的位置和損害程度，泵的性能會受到損害，可能更加重要的是，侵蝕顆粒可以找到進入燃料噴射器的途徑，這可能引起更加嚴重的問題。

授予Tian等人的美國專利8,202,064B2涉及帶有避免空化損害的特征的入口節流控制液體閥。Tian等人提出一種從被動入口止回閥中的閥構件延伸的具有特殊形狀和尺寸的空化流通調節器。以鼓勵空化氣泡遠離表面破裂的方式，通過閥顯著地形成了一種流通模式，其可以導致對泵的不可接受的空化損害。雖然Tian等人似乎提供對現有技術的改進，涉及抑制空化的其他研發在業內也很受歡迎。

發明內容

在一個方面，用于液體泵的閥組件包括閥主體，閥主體中形成有流體入口和流體出口。閥主體包括形成入口閥座和出口閥座的閥組，并且入口閥座和出口閥座各自都流體地定位在流體入口和流體出口之間。入口止回閥定位為至少部分地位于閥組內，并且可以在阻擋入口閥座的關閉位置和打開位置之間移動。出口止回閥定位為至少部分地位于閥組內，并且可以在阻擋出口閥座的關閉位置和打開位置之間移動。柱塞可以在縮回位置和前進位置之間的閥主體內移動。入口止回閥、出口止回閥和柱塞限定通過閥組延伸的共有軸線，并且入口止回閥軸向地位于出口止回閥和柱塞之間。閥主體進一步在其內形成接收柱塞的泵腔、閥組內的入口腔和閥組內的出口腔。泵腔、入口腔和出口腔中每個的中心都位于共有軸線上。閥組件進一步包括用于在流體入口和流體出口之間轉移泵送液體的流通通道。多個流通通道被布置在入口腔和泵腔之間延伸的第一平行組內并且具有圍繞共有軸線的第一周向分布，以及在入口腔和出口腔之間延伸的第二平行組內并且具有圍繞共有軸線的第二周向分布。

在另一方面，用于液體泵的閥組包括入口件，在其內形成有入口閥座、流體入口和在流體入口和入口閥座之間延伸的多個進入流體通道。閥組進一步包括定位于入口件的第一側上的出口件以及流體出口，在該出口件內形成有出口閥座。閥座進一步包括定位于入口件的第二側上的泵件，其使得入口件夾在泵件和出口件之間，并且包括定位為至少部分位于入口件內的入口止回閥。入口止回閥可以在阻擋入口閥座的關閉位置和打開位置之間移動。閥組進一步包括定位為至少部分位于出口件內的出口止回閥，并且可以在阻擋出口閥座的關閉位置與打開位置之間移動。入口件、出口件和泵件限定共有軸線。入口止回閥和出口止回閥中每個都可以沿著對應關閉位置和打開位置之間的共有軸線移動。閥座進一步形成入口件和泵件之間的入口腔、入口件和出口件之間的出口腔、泵腔和多個流通通道。多個流通通道被布置在入口腔和泵腔之間延伸的第一平行組內并且具有圍繞共有軸線的第一周向分布，以及在入口腔和出口腔之間延伸的第二平行組內并且具有圍繞共有軸線的第二周向分布。