阅读说明：本技术 一种喷油泵下弹簧座组件 (Spring seat assembly under fuel injection pump ) 是由 侯旭洪 肖朝南 涂天华 林小雪 高浪 刘惠娥 张荣钢 于 2019-11-08 设计创作，主要内容包括：本方案涉及一种喷油泵下弹簧座组件,以在降低柱塞在工作过程中对导向活塞的冲击的同时,避免了柱塞工作过程中的应力集中和振动以及弯矩,提高了重油高压共轨喷油泵的稳定性。该喷油泵下弹簧座组件,包括：外弹簧座,其整体呈凸台结构,所述外弹簧座的上端面沿中心轴线处开设有沉孔；上球体,其一部分插入至所述沉孔内,另一部分外露在所述外弹簧座的上端面；内弹簧座,其整体呈凸台结构,所述内弹簧座具有贯穿上下两个端面的轴向通孔,所述内弹簧座套设在外露在所述外弹簧座的上端面的部分所述上球体上；所述上球体的下端面和所述沉孔的孔底形成球面配合,所述上球体的上端面通过所述沉孔露出。(This scheme relates to a spring bracket subassembly under injection pump to when reducing the plunger to the impact of direction piston in the course of the work, avoided stress concentration and vibration and moment of flexure in the plunger course of the work, improved heavy oil high pressure common rail injection pump's stability. This spring holder subassembly under injection pump includes: the outer spring seat is of a boss structure integrally, and a counter bore is formed in the upper end face of the outer spring seat along the central axis; one part of the upper ball body is inserted into the counter bore, and the other part of the upper ball body is exposed out of the upper end surface of the outer spring seat; the inner spring seat is of a boss structure integrally, the inner spring seat is provided with an axial through hole penetrating through the upper end surface and the lower end surface, and the inner spring seat is sleeved on a part of the upper ball body exposed out of the upper end surface of the outer spring seat; the lower end face of the upper sphere is in spherical fit with the bottom of the counter bore, and the upper end face of the upper sphere is exposed through the counter bore.)

一种喷油泵下弹簧座组件

技术领域

本发明涉及船用低速机高压共轨领域，具体是一种喷油泵下弹簧座组件。

背景技术

下弹簧座组件作为连接柱塞与导向活塞组件的媒介，其与柱塞、导向活塞一起上下往复运动。传统的下弹簧座通过弹簧或螺钉将柱塞定位在导向活塞内，柱塞自身没有调整的余度，很容易因柱塞端面和弹簧座表面不平行导致附加弯矩，和局部应力过大。；其次，由于柱塞工作时发生上下往复运动，会反复撞击导向活塞，容易损坏导向活塞组件；另外，由于下弹簧座组件运用在船用低速机电控高压油泵中，所使用的燃油介质是重油，重油杂质多，更容易导致柱塞卡滞。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种喷油泵下弹簧座组件，以在降低柱塞在工作过程中对导向活塞的冲击的同时，避免了柱塞工作过程中的应力集中和振动以及弯矩，提高了重油高压共轨喷油泵的稳定性。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种喷油泵下弹簧座组件，包括：

外弹簧座，其整体呈凸台结构，所述外弹簧座的上端面沿中心轴线处开设有沉孔；

上球体，其一部分***至所述沉孔内，另一部分外露在所述外弹簧座的上端面；

内弹簧座，其整体呈凸台结构，所述内弹簧座具有贯穿上下两个端面的轴向通孔，所述内弹簧座套设在外露在所述外弹簧座的上端面的部分所述上球体上；

所述上球体的下端面和所述沉孔的孔底形成球面配合，所述上球体的上端面通过所述轴向通孔露出。

优选地，所述沉孔的孔底为凹形球面；

所述上球体的下端面为凸形球面；

所述凹形球面与所述凸形球面贴合。

优选地，在所述沉孔内沿外弹簧座的中心轴线处设有球形孔；

所述外弹簧座的下端面沿中心轴线处设置有第一周向环槽；

所述第一周向环槽内设置有均匀分布的多个斜向进油孔；

多个所述斜向进油孔分别通过一个斜向进油油道连通所述球形孔。

优选地，所述外弹簧座包括位于上部的圆柱部和位于下部的锥部；

所述锥部的锥形表面上设有均匀分布的多个斜向回油孔；

多个所述斜向回油孔分别通过一个出油油道连通至所述锥部的底部端面。

优选地，所述圆柱部的圆柱面上设有均匀分布的多个定位螺钉孔；

所述上球体的周向方向开设有第二周向环槽；

所述喷油泵下弹簧座组件还包括：

定位螺钉，所述定位螺钉部分穿过所述定位螺钉孔后安装在所述第二周向环槽内。

优选地，所述内弹簧座内部设置的轴向通孔包括：

从上至下直径逐渐增大的第一孔，第二孔和第三孔；

所述第二孔和所述第三孔之间设置有直径逐渐增大的第一导向孔；

所述第三孔朝向所述上球体的一侧设置有直径逐渐增大的第二导向孔；

所述第一导向孔和所述第二导向孔的孔壁形成为导向锥面；

所述上球体外露在所述外弹簧座的上端面外的部分穿过所述第二导向孔后并部分位于所述第三孔中。

优选地，所述第二周向环槽的上表面和下表面之间的间距大于所述定位螺钉位于所述第二周向环槽内的部分的圆柱直径；

所述上球体和第三孔之间具有大于或等于1mm的间隙；

所述沉孔和所述上球体之间具有大于或等于1mm的间隙。

优选地，所述内弹簧座的外圆面以及所述第二孔的孔壁均形成有退刀槽。

优选地，所述内弹簧座的上端面围绕中心轴线设置有减重环槽。

本发明的有益效果为：

（1）柱塞在工作过程中上下运动，柱塞的下部圆柱头下端面和下弹簧座组件中的上球体上端面碰撞，避免了柱塞和导向活塞的直接碰撞，降低了柱塞对导向活塞的冲击，提高了柱塞偶件和导向活塞的稳定性。

（2）外弹簧座和上球体之间为球面配合并存在较大（毫米级）间隙，二者可相对自由滑动，因此在柱塞工作过程中，如果柱塞的下圆柱头下端面和上球体上端面之间存在角度误差，当柱塞向下运动撞击上球体时，上球体和外弹簧座的球面配合允许角度调整，两者间的间隙允许同轴度误差，进而使得加载荷时柱塞的下部圆柱头下端面和导向活塞上端面受力均匀，可以有效防止局部应力过大，消除因柱塞下端面受力不均导致的附加弯矩。

（3）外弹簧座下端面开设有第一周向环槽，第一周向环槽内设有四个均匀分布的斜向进油孔连通至球形孔处，形成斜向进油油道，该斜向进油油道和导向活塞油道相连，润滑油通过该斜向进油油道在外弹簧座的凸形球面处形成油膜，有效防止了上球体的凸形球面和外弹簧座的凹形球面之间的微动磨损破坏。

（4）外弹簧座的锥部四周形成为锥形表面，锥形表面上设有八个均匀分布的斜向出油孔连通至底部形成出油油道，保证了外弹簧座上部空间内的润滑油能顺利流出，避免了润滑油的堆积导致的附加载荷，同时将出油孔设置在锥形表面处，也防止了弹簧挡住斜向出油孔导致的润滑油流通不顺畅造成堆积。

（5）外弹簧座的上部圆柱面设有四个均匀分布的定位螺钉孔，通过四颗定位螺钉和上球体外圆柱面开设的第二周向环槽相连，防止当柱塞咬卡时，上球体因和柱塞分离而从下弹簧座沉孔脱落。

（6）定位螺钉和上球体以及外弹簧座之间、上球体和内弹簧座之间均有较大（毫米级）间隙，保证了上球体在径向移动时的有效转动自由度不会被定位螺钉限制，柱塞和上球体在径向移动时有效转动自由度不会被内弹簧座限制，防止了柱塞的径向附加载荷。

（7）由于内弹簧座内部设置有导向锥面，若柱塞和上球体分开或内弹簧座和柱塞分开，当柱塞再次撞击上球体时导向锥面会自动找正柱塞和上球体、柱塞和内弹簧座以及内弹簧座和上球体，防止柱塞和内弹簧座、内弹簧座和上球体之间大的角度偏差及径向位移，进而使系统即使在撞击时也能保证处于合适位置，使整体受力均衡。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的柱塞组件的结构示意图；

图3为本发明的剖面示意图；

图4为本发明的柱塞组件的结构示意图；

图5为本发明的柱塞组件的剖面示意图；

图6为本分发明的喷油泵下弹簧座组件的剖面示意图；

附图标记说明：1—外弹簧座；2—上球体；3—定位螺钉；4—内弹簧座；5—沉孔；6—凹形球面；7—球形孔；8—第一周向环槽；9—斜向进油油道；10—锥部；11—出油油道；12—定位螺钉孔；13—凸形球面；14—第二周向环槽；15—上球体上端面；16—第二孔上端面；17—第二孔孔壁；18—下部圆柱头下端面；19—下部圆柱头上端面；20—下圆柱头环面；21—沉孔圆柱面；22—上球体外圆柱面；23—减重环槽；26—导向锥面；27—内弹簧座的外圆面；28—退刀槽。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1至图6，本发明提供了一种喷油泵下弹簧座组件，包括：

外弹簧座1，其整体呈凸台结构，凸台结构包括位于上部的圆柱部和位于下部的锥部10，圆柱部和锥部10一体成型，所述外弹簧座1的上端面沿中心轴线处开设有沉孔5；

上球体2，其一部分***至所述沉孔5内，另一部分外露在所述外弹簧座1的上端面；

内弹簧座4，其整体呈凸台结构，所述内弹簧座4具有贯穿上下两个端面的轴向通孔，所述内弹簧座4套设在外露在所述外弹簧座1的上端面的部分所述上球体2上；

所述上球体2的下端面和所述沉孔5的孔底形成球面配合，所述上球体2的上端面通过所述轴向通孔露出。

其中，如图6所示，柱塞的下部圆柱头穿过轴向通孔置于上球体2上，其中，柱塞的下部圆柱头下端面18和上球体2的上端面抵靠，且二者均为平面。

由于上球体2的下端面和沉孔5的孔底形成球面配合，使得上球体2的下端面和沉孔5的孔底面之间存在微观调整角度的可能性，上球体2可以相对于沉孔5的孔底进行滑动。具体来说，柱塞在工作时，如果柱塞的下部圆柱头下端面18和上球体2上端面15之间存在角度误差，当柱塞向下运动撞击上球体2时，上球体2会和外弹簧座1有相对滑动而自动补齐角度误差和经向误差，使得附加载荷时柱塞下端面和导向活塞上端面受力均匀，可以有效防止局部应力过大，消除柱塞下端面受力不对称导致的附加弯矩。同时，柱塞在工作过程中上下运动，柱塞的下部圆柱头下端面18和下弹簧座组件中的上球体2的上端面15碰撞，避免了柱塞和导向活塞的直接碰撞，降低了柱塞对导向活塞的冲击，提高了导向活塞的寿命。

具体来说，如图2和6，所述沉孔5的孔底为凹形球面6；所述上球体2的下端面为凸形球面13；所述凹形球面6与所述凸形球面13贴合。

如图2所示，在所述沉孔5内沿外弹簧座1的中心轴线处设有球形孔7；所述外弹簧座1的下端面沿中心轴线处设置有第一周向环槽8；所述第一周向环槽8内设置有均匀分布的多个斜向进油孔；油道，斜向进油油道9具体为4个；多个所述斜向进油孔分别通过一个斜向进油油道9连通所述球形孔7。该斜向进油油道9和导向活塞上的油道连通，润滑油通过该斜向进油油道9在外弹簧座1的凸形球面13处形成油膜，可以有效防止上球体2的凹形球面6和外弹簧座1的凸形球面13之间微动磨损破坏。

参照图2和图3，所述外弹簧座1包括位于上部的圆柱部和位于下部的锥部10；所述锥部10的锥形表面上设有均匀分布的多个斜向回油孔，斜向回油孔具体为8个；多个所述斜向回油孔分别通过一个出油油道11连通至所述锥部10的底部端面。可以保证外弹簧座1上部空间内的润滑油能顺利流出，避免了润滑油的堆积导致的附加载荷；同时将出油油道11斜向设置在锥部10的锥形表面处，也防止了柱塞弹簧挡住出油油道11导致的润滑油流通不顺畅造成堆积。

参照图2、图5和图6，所述圆柱部的圆柱面上设有均匀分布的多个定位螺钉孔12，定位螺钉孔12为4个；所述上球体2的周向方向开设有第二第二周向环槽14；所述喷油泵下弹簧座组件还包括：定位螺钉3，所述定位螺钉3部分穿过所述定位螺钉孔12后安装在所述第二周向环槽14内。通过四颗定位螺钉3和上球体外圆柱面开设的第二周向环槽14相连，当柱塞咬卡时，柱塞和柱塞套结合在一起，上球体2和柱塞分离，有了四颗定位螺钉3将上球体2和外弹簧座1固定在一起，上球体2就不会从外弹簧座1的沉孔5中脱落。

参照图4，所述内弹簧座4内部设置的轴向通孔包括：从上至下直径逐渐增大的第一孔，第二孔和第三孔；所述第二孔和所述第三孔之间设置有直径逐渐增大的第一导向孔；所述第三孔朝向所述上球体2的一侧设置有直径逐渐增大的第二导向孔；所述第一导向孔和所述第二导向孔的孔壁形成为导向锥面26；所述上球体2外露在所述外弹簧座1的上端面外的部分穿过所述第二导向孔后并部分位于所述第三孔中。其中，柱塞的下部圆柱头上端面19和第二孔上端面16抵接；第二孔孔壁17和柱塞的下圆柱头环面20贴合。

由于第一导向孔和第二导向孔的孔壁形成为导向锥面26，若柱塞和上球体2分开或内弹簧座4和柱塞分开，当柱塞再次撞击上球体2时导向锥面26会自动找正柱塞和上球体2、柱塞和内弹簧座4以及内弹簧座4和上球体2，防止柱塞和内弹簧座4、内弹簧座4和上球体2之间大的角度偏差及径向位移，进而使系统即使在撞击时也能保证处于合适位置，使整体受力均衡。

优选地，所述第二周向环槽14的上表面和下表面之间的间距大于所述定位螺钉3位于所述第二周向环槽14内的部分的圆柱直径；所述上球体2和第三孔之间具有大于或等于1mm的间隙，具体为上球体外圆柱面22和沉孔圆柱面21之间具有1mm的间隙，即上球体2和内弹簧座4之间均具有较大（1mm）的间隙定位螺钉3和上球体2之间、定位螺钉3和外弹簧座1之间以及上球体2和内弹簧座4之间均具有较大（1mm）的间隙，保证了上球体2在径向移动时的有效转动自由度不会被定位螺钉3限制，柱塞和上球体2在径向移动时有效转动自由度不会被内弹簧座4限制，防止了柱塞的径向附加载荷。

此外，所述沉孔5和所述上球体2之间具有大于或等于1mm的间隙，具体为上球体外圆柱面22和沉孔圆柱面21之间具有1mm的间隙，由于外弹簧座1和上球体2之间为球面配合并存在较大（毫米级）间隙，二者可相对自由滑动，因此在柱塞工作过程中，如果柱塞的下部圆柱头下端面18和上球体2上端面15之间存在角度误差，当柱塞向下运动撞击上球体2时，上球体2会和外弹簧座1有相对滑动而自动补齐角度误差和径向同轴度误差，进而使得加载荷时柱塞的下部圆柱头下端面18和导向活塞上端面受力均匀，可以有效防止局部应力过大，消除柱塞下端面受力不对称导致的附加弯矩。

此外，如图2和图6所示，所述内弹簧座4的外圆面27以及所述第二通孔的孔壁均形成有退刀槽28；所述内弹簧座4的上端面围绕中心轴线设置有减重环槽23。

上述发明尽管只对其中一些本发明的一个或多个实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。