[发明专利]燃油增压双鼓滚轮驱动机构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机的供油机构。

背景技术

随着对柴油机排放法规和经济性的日益严格的要求，对燃油喷射系统性能也提出了更加严格的要求。喷油器所需要的供油速率、喷油压力不断提高，对供油预行程和升程的要求不断提高,挺柱的运动行程也随之增加。随着供油压力的不断提高，凸轮和挺柱机构间的工作强度也随之增加。油泵供油压力的不断提高，一方面增加了作用在凸轮驱动机构中凸轮与滚轮之间的应力，在应力集中处易造成滚轮表面的点蚀；另一方面减小了凸轮与滚轮之间润滑油膜的厚度，恶化了传动机构的润滑，加剧了对凸轮和滚轮的磨损。以上两点均会恶化凸轮-挺柱燃油增压机构的工作条件，加剧驱动装置的损坏，甚至造成滚轮失效。同时，供油速率的不断提高，也大幅增加了对凸轮-挺柱驱动机构的疲劳载荷和冲击载荷，易造成燃油增压驱动机构失效。

由于挺柱机构中滚轮在高速运动时并不是作纯滚动，而是作伴有左右摇摆的晃动，因此在与凸轮的相互作用中，传统的单鼓滚轮传动机构所受最大应力并非出现在单鼓的弧顶处，而是集中分布在弧顶两侧的圆弧处。因此处于凸轮的接触面积较弧顶处小，会加剧应力集中，引起滚轮受力点所受应力过大。

发明内容

本发明的目的在于提供能够减小滚轮与凸轮互相作用过程中的应力集中问题，提高滚轮的强度及承载能力，增强凸轮与滚轮间的润滑效果，增加滚轮的使用寿命的燃油增压双鼓滚轮驱动机构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明燃油增压双鼓滚轮驱动机构，包括凸轮、滚轮体、挺柱体以及安装在挺柱体里的柱塞和复位弹簧，滚轮体安装在挺柱体下端，凸轮与滚轮体相配合使滚轮体和挺柱体在凸轮的作用下做往复运动，其特征是：滚轮体为双鼓滚轮，其外圆面沿轴向方向由两段位于两端的凸弧段和一段位于两段凸弧段之间的凹弧段连接构成，凸弧段的壁厚大于凹弧段的壁厚，凸弧段的半径与凹弧段的半径相等。

本发明还可以包括：

1、挺柱体里分别开设有进油孔和出油孔，润滑油从进油孔进入经滚轮体后从出油孔流出。

本发明的优势在于：本发明利用双鼓滚轮驱动机构中的滚轮的双鼓形状，增大了滚轮在与凸轮相互作用时的接触面积，减小了应力。利用凸弧间的凹弧，增大了润滑油膜的厚度，提高了润滑效率，减小了对滚轮的磨损。充分利用了凸弧位置较大的壁厚部分，增强了抵抗疲劳载荷和冲击载荷的能力。由此可减少对滚轮的损伤，提高驱动机构的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的双鼓滚轮的工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明包括凸轮1、滚轮体2、挺柱体3、弹簧座4、复位弹簧5与柱塞6，滚轮体2外圆面沿轴向方向由两段位于两端的凸弧段和一段位于两段凸弧段之间的凹弧段连接构成且凸弧段部分滚轮的厚度大于凹弧段部分。复位弹簧5、弹簧座4、柱塞6安装于挺柱体3中，构成本燃油驱动机构的增压部分，挺柱随凸轮型线进行上下往复运动，压油过程中，柱塞6在凸轮驱动下随挺柱上行，对柱塞腔中的燃油进行压缩，为喷油提供高压燃油。吸油过程中，柱塞6在复位弹簧5的弹簧力作用下随凸轮下移，将燃油吸入柱塞腔，为喷油系统下一次供油做准备。燃油增压双鼓滚轮驱动机构工作过程中，润滑油从润滑油进油孔7进入，对滚轮体2与凸轮1进行润滑，并从润滑油出油孔8流出。

在高速运转情况下，因凸轮轴在工作中承受喷油泵的工作负荷而产生变形，挺柱各部件间配合有误差等原因，滚轮难以保持理想的工作状态，除沿轴向转动运动外，同时存在着径向摆动运动，如图3所示，即在滚轮中心轴与几何中心轴间会产生滚轮摆动夹角。由于本驱动机构的滚轮采用了双鼓形状，当滚轮摆动时，凸轮表面会始终与双鼓滚轮间的凸弧顶弧部分相接触，并使得作用力长时间集中于壁面较厚的凸弧弧顶处附近，从而减小作用在滚轮表面的应力，提高承载能力。滚轮所受的最大应力集中在凸弧位置处，且在两段凸弧间的凹弧部分有助于在凸轮和双鼓滚轮间形成更厚的润滑油膜，强化了滚轮与凸轮之间的润滑作用，能够有效提高润滑效率，减小机械摩擦，从而增加燃油增压驱动机构的使用寿命。

本发明的技术方案的指导思想是:利用滚轮的双鼓形状，增大滚轮在与凸轮相互作用时的接触面积，从而减小作用在滚轮表面的应力，提高承载能力。同时，双鼓滚轮中间的凹弧形状，可有效增加凸轮与滚轮间润滑油膜的厚度，提高润滑效果，从而减少凸轮与滚轮的机械磨损。经实验证明，最大应力集中在凸弧位置，且作用在滚轮与凸轮间接触面的应力可减少12.4%。与传统的单鼓滚轮相比，多鼓滚轮所受最大应力处为凸弧位置，充分利用了滚轮壁厚较大的弧顶位置，进一步提高了滚轮的承载能力，增强了滚轮抵抗疲劳载荷和冲击载荷的能力。在凸弧间的凹弧处有助于形成较厚的润滑油膜，有效地保持了滚轮与凸轮之间的液体润滑状态，提高润滑效率，减小机械摩擦，增加了使用寿命。滚轮与凸轮接触面积的增加，也有助于增加润滑油膜的厚度，减小机械摩擦。弧段的增加，减小了曲率半径，增加了滚轮外圆表面的总面积，有利于迅速散去滚轮与凸轮摩擦所产生的热量，减小热负荷冲击。