[发明专利]密封组件

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种高压密封组件，更特别地涉及一种用在高压燃料轨、接线盒、泵头或需要密封高压流体的其他高压部件上的非旋转式高压密封组件。

背景技术

发动机，包括柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机和现有技术中已知的其他发动机，将与燃烧有关的组分的复杂混合物排出。所述组分可以是气态的和固态的物质，包括氮氧化合物(NOx)和微粒物质。由于越来越注重环境，废气排放标准已变得更加严格，可根据发动机类型、发动机规格和/或发动机等级对发动机排放的NOx和微粒物质的量进行控制。

工程师已意识到达到与NOx和微粒物质排放有关的严格标准的一种方式可能是通过增加燃料喷射压力。对于现代共轨燃料系统而言，达到超出250Mpa(2500Bar)的喷射压力并不是不寻常的。燃料系统部件，包括共轨和密封件在内，必须能够安全地承受这些增大的压力。

共轨传统上利用旋转咬边金属对金属密封件进行密封。这些密封件被旋转到形成密封的位置。例如，授予Haas的美国专利6,129,359示出了一种具有外螺纹的密封件，在其远端部上具有刀刃或咬边。当该密封件被旋转就位时，可形成金属对金属密封。但在压力增大的燃料系统中，由于咬边相对于配合部件的旋转而形成泄漏路径的危险明显更高。

发明内容

公开的密封组件的目的在于克服上文所述的一项或多项问题。

在一个方面，提出了一种密封件，其包括具有密封表面和负荷承受表面的栓塞部件。还包括具有负荷表面的负荷部件，该负荷表面被构造为与负荷承受表面接合，使得负荷部件对栓塞部件施加轴向力，并使施加给栓塞部件的旋转力最小化。

在另一方面，提出一种用于内燃机的燃料系统，该燃料系统包括燃料源。还包括与所述燃料源流体连通的至少一个燃料泵，其被构造为使燃料增压。还包括与所述至少一个燃料泵流体连通的共轨。共轨也包括密封件，该密封件包括具有密封表面和负荷承受表面的栓塞部件。密封件还包括具有负荷表面的负荷部件，该负荷表面被构造为与负荷承受表面接合，使得负荷部件对栓塞部件施加轴向力，并使施加给栓塞部件的旋转力最小化。燃料系统还包括与共轨流体连通的至少一个燃料喷射器，其被构造为将燃料喷射到内燃机的气缸中。

在又一方面，提出一种密封孔(span)的方法，包括提供具有密封表面和负荷承受表面的栓塞部件的步骤。还包括放置栓塞部件使得所述密封表面覆盖所述孔的步骤。所述方法还包括提供具有负荷表面的负荷部件的步骤，该负荷表面被构造为与负荷承受表面接合。还包括对负荷部件施加旋转力使得将轴向力施加到所述栓塞部件上并且使施加给所述栓塞部件的旋转力最小化的步骤。

附图说明

图1是具有共轨和所公开的密封组件的燃料系统的示意图；

图2是一部分共轨和所公开的密封组件的详细截面图；

图3是所公开的密封组件的第一实施例的立体视图；以及

图4是所公开的密封组件的第二实施例的截面图。

具体实施方式

参照图1，示出了利用共轨燃料喷射器22的燃料系统。贮存器10容纳有环境压力下的燃料。输送泵12经过燃料供应线路13吸取低压燃料并将其提供给高压泵14。然后高压泵14将燃料加压至所希望的燃料喷射压力水平并将燃料输送至燃料轨16。燃料轨16可包括至少一个密封组件30。燃料轨16中的压力部分地由安全阀18控制，如果燃料轨16中的压力在所希望的压力之上，那么该安全阀使燃料溢出到燃料返回线路20。燃料返回线路20将燃料返回到贮存器10。

燃料喷射器22从燃料轨16吸取燃料并且将其喷射到(未示出的)发动机的燃烧缸内。未由燃料喷射器22喷射的燃料溢出到燃料返回线路20。电子控制模块(ECM)24为系统提供总的控制。ECM24接收各种输入信号，例如从连接至燃料轨16的压力传感器26和温度传感器28接收的输入信号，以确定操作条件。然后ECM 24给包括输送泵12、高压泵14和燃料喷射器22在内的各种部件发出各种控制信号。