Топливный насос высокого давления Советский патент 1985 года по МПК F02M59/44 

Изобретение относится к машино-: строению, более конкретно к двигателестсоению, а именно к топливо-впрыс кивающей аппаратуре дизелей, и может быть использовано в конструкции топливных насосов высокого давления, преимущественно для малооборотных судовых дизелей. Известен топливный насос высокого давления, преимущественно для малооборотных судовых дизелей, содержащий корпус, расположенные в корпусе втулку с плунжером, разгрузочную полость, ограниченную втулкой, плунжером, нагнетательным клапаном и механически управляемыми впускньм и перепускным клапанами, и перепускной канал, .состоящий из расположенных последовательно по потоку топлива уплотняющей поверхности для перепуск ного клапана и камеры предварительного расширения топлива, сообщенной со сливной магистралью l. Однако в.известном насосе перепускной канал, состоящий из последо вательно расположенных по потоку топ лива уплотняющей поверхности для перепускного клапана и камеры предварительного распшрения,сообщающейся со сливной магистралью через демпфирующее устройство, не обеспечивает эффективного гашения кинетической энергии струи перепускаемого в момен отсечки топлива, так как камера пред варительного расширения способствуе развитию энергии потока, идущего через щель клапана, и приводит к гидравлическому удару на поверхности демпфирующего устройства. Возникающие после гидравлического удара от окружающих поверхностей отраженные волны способствуют образованию кавитационной эрозии поверхностей -лерепускного канала, что приводит к снижению надежности топливного насоса в целом. Целью изобретения является повышение надежности ;путем снижения кавитационных разрушений поверхности перепускного канала. Поставленная цель достигается тем что в топливном насосе высокого давления, преимущественно для малооборотных судовых дизелей, содержащем корпус, расположенные в корпусе втул ку с плунжером,, разгружаемую полост ограниченную втулкой плунжером, нагнетательным клапаном и механически управляемыми впускным и перепускным клапанами, и перепускной канал, состоящий из расположенных последовательно по потоку топлива уплотняющей поверхности перепускного клапана и камеры предварительного расщирения топлива, сообщенной со сливНой магистралью, камера предварительного расщирения топлива выполнена в виде ряда дросселирующих каналов, расположенных симметрично относительно уплотняющей поверхности перепускного клапана, причем входы каналов примыкают непосредственно к упомянутой поверхности, а выходы сообщены со сливной магистралью, и количество дросселирующих каналов определено в соответствии с зависимостью 1, ore ,2-0,5 мм /см - фактор дросселя;К - удельная емкость разгружаемойполости; V - цикловая подача см /цикл; d«T. 1.5-2,3 мм - диаметр отверстиядросселирующего канала. Кроме того, входы дросселирующих каналов образованы коноидной поверхностью. На фиг. 1 изображена общего вида насоса, разрез; на фиг. 2 узел I на фиг. 1. В корпусе 1 насоса гайкой 2 крепится насосная секция, состоящая из втулки 3 и плунжера 4. Рабочая полость 5 насосной секции сообщена с наполнительным 6, нагнетательным 7 и отсечным 8 каналами, причем наполнительный 6 и отсечной 7 каналы соответственно снабжены механически управляемыми впускным (не показан) . и перепускным 9 клапанами, а нагнетательный канал 7 снабжен нагнетательным клапаном (не показан). 3 корпусе 1 образована разгружаемая полость, ограниченная втулкой 3, плунжером 4, нагнетательным клапаном и механически управляемьпчи впускным и перепускным 9 клапанами. Перепускной клапан 9 размещен & полости 10 и имеет рабочую пружину 11, направляющую 12 запорного элемен та 13 и управляющий толкатель 14, ко торый получает импульсное возвратнопоступательное движение от привода плунжера 4 и синхронно с ним. На направляющей 12 клапана 9 выполнена коническая уплотняющая поверхность 15, которая сопрягается с ответной уплотняющей поверхностью на запорном элементе 13 перепускного клапана 9, когда последний находится в закрытом положении. В корпусе 1 расположен также пере пускной канал, состоящий из расположенных последовательно по потоку топпива уплотняющей поверхности 15 перепускного клапана 9 и камеры пред варительного раснмрения топлива, которая выполнена в ввде ряда дроссе|лирую1цих каналов 16, расположенных . симметрично относительно уплотняющей поверхности 15 перепускного клапана 9, причем входы 17 каналов 16 примыкают непосредственно к упомянутой поверхности, а выходы 18 сообщены со сливной магистралью 19, а количество дросселирую да1Х каналов определено в соответствии с зависимостью 1,27 KV «v где Ф т фактор дросселя; К - удельная емкость разгружаемой полости; V - максимальная цикловая подача топлива, см /цикл; dpYg - диаметр отверстия дросселйрующего канала. Выходы 18 дросселирующих каналов 16 сообщаются со сливной магистралью 19 через ди узорное хфостранство 20 а входы 17 предпочтительно образованы коновдиой поверхностью 21 (фиг.2) В приведенной зависимости для определения числа дросселирую1Щ1х каналов (IOT-B удельная емкость разгружаемой полости (К) определяется, как отношение объема разгружаемой полости насоса к максимальной объемной цикловой подаче (V), которые могут быть определены на каждом конкретном насосе; фактор дросселя (Ф) и диаметр отверстия дросселирующего канала () определяются на основе экспериментальных данных в зависимости от параметров рабочего процесса в цилиндре двигателя и безкавитационного течения топлива в полостях насоса и перепускном канале, при этом их оптимальные значения составляют: Ф 0,2-0,5 мм /см; 1,5-2,3 мм. Насос работает следующим образом. В конце каждого активного (полезного) хода плунжера 4 управляемый толкатель 14 поднимает перепускной клапан 9, и топливо под высоким давлением (70-100 МПа) начинает перетекать из разгружаемой полости, состоящей из части рабочей полости 5, а также наполнительного 6, отсечного 8 и нагнетательного 7 каналов, через щель, образованную между уплотняющей поверхностью 15 и ответной ей поверхностью на запорном элементе 13, дросселирующие каналы 16, диффузорное пространство 20 в сливную магистраль 19. Выполнение камеры предварительного расширения в виде дросселирующих каналов 16, параметры которых отвечают приведенной зависимости, а размещение их входов в непосредственной близости к уплотняющей поверхности 15 перепускного клапана 9 приводит к тому, что перепад давления над и под клапаном резко понижается, что рактически сводит к минимуму возожность развития кинетической энерг Ии потока топлива в щели перепускноо клапана и тем самым значительно нижает эрозионные износы рабочих оверхностей клапанной пары, повышая адежность насоса в целом.

t

т ff

7

«PW.

1. ТОПЛИВНЫЙ EiACOC ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, преимущественно для малооборотных судовых дизелей, содержаорй.корпус, расположенные в корпусе втулку с плунжером, разгружаемую полость, ограниченную втулкой, плунжером, нагнетательным клапаном и механически управляемыми впускньош и перепускным клапанами,и перепускной канал, сосхрящих из расположенных последовательно по потоку топлива уплотнякнцей по-верхности перепускного клапана и камеры предварительного расширения топлива, сообщенной со сливной магистралью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения кавитационных разрушений, камера предварительного расширения топлива выполнена в виде ряда дросселирующих каналов, расположенных симметрично относительно уплотняющей поверхности перепускного клапана, причем входы каналов примыкают непосредственно к упомянутой поверхности, а выхода сообщены со сливной магистралью, и количество дросселирующих каналов определено в соответствии с зависимостью: . 1,21 ФКУ,. стб t 1г, где ,2-0,5 - фактор дросселя; К - удельная емкость раз(Л гружаемой полос ти; V - цикловая подача топлива, см цикл; отГЬ 5-2,3 мм - диаметр отверстия «iU дросселирую00 00 О) щего канала. 2. Насос по п. 1,отличающ и и с я тем, что входы дросселисо рующих каналов образованы коноидной поверхностью.