CN111828164B - 一种液压增压装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于柴油机技术领域，公开了一种液压增压装置，包括泵壳、活塞和单向阀，泵壳上设有伺服油道、进油油道、活塞腔和出油油道，伺服油道用于与伺服油源连接，进油油道用于与燃油源连接；活塞密封滑动于活塞腔，活塞将活塞腔分隔为位于活塞下方的压力油腔和位于活塞上方的储油腔，伺服油道与压力油腔连通，进油油道和出油油道均与储油腔连通；单向阀设置于进油油道，且单向阀仅允许燃油由进油油道流入储油腔，进入至压力油腔的伺服油能够驱动活塞运动以使活塞压缩储油腔。本发明的液压增压装置结构简单，通过一个增压泵即可实现燃油的增压过程。

Description

一种液压增压装置

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种液压增压装置。

背景技术

目前柴油机增压技术已很成熟，但随着工程化应用的标准不断提高，对增压***的结构和性能也有更加严格的要求。

现常用的增压装置虽然都能实现增压效果，但燃油的增压过程是在两个或多个液压泵中完成的，增压装置本身结构复杂，不易于加工制造，难以满足柴油机结构简单，高性能工作的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压增压装置，以解决燃油的增压过程需要两个或多个液压泵完成，增压过程和增压设备结构复杂的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种液压增压装置，其特征在于，包括：

泵壳，其上设有伺服油道、进油油道、活塞腔和出油油道，所述伺服油道用于与伺服油源连接，所述进油油道用于与燃油源连接；

活塞，所述活塞密封滑动于所述活塞腔，所述活塞将所述活塞腔分隔为位于所述活塞下方的压力油腔和位于所述活塞上方的储油腔，所述伺服油道与所述压力油腔连通，所述进油油道和所述出油油道均与所述储油腔连通；

单向阀，所述单向阀设置于所述进油油道，且所述单向阀仅允许燃油由所述进油油道流入所述储油腔，进入至所述压力油腔的伺服油能够驱动所述活塞运动以使所述活塞压缩所述储油腔。

作为优选，所述泵壳包括泵体和泵盖，所述泵体和所述泵盖围设成所述活塞腔，所述伺服油道设置于所述泵体上，所述进油油道和所述出油油道均设置于所述泵盖，所述泵盖上还设有插杆，所述活塞的顶面上设有插槽，所述插杆插接于所述插槽，且所述活塞与所述插杆密封滑动连接，所述插杆的底壁与所述插槽的底壁形成容积可变的所述储油腔，所述进油油道和所述出油油道均与所述储油腔连通。

作为优选，所述活塞的底面的面积大于所述插槽的底壁的面积。

作为优选，所述液压增压装置还包括蓄能器，所述蓄能器连通于所述伺服油道。

作为优选，所述液压增压装置还包括控制阀，所述控制阀能控制所述伺服油道与伺服油源选择性连接。

作为优选，所述控制阀为两位三通阀。

作为优选，所述泵体上还设有与所述活塞腔连通的第一泄油口，所述液压增压装置还包括设置于所述活塞的外周面和所述活塞腔的侧壁之间的第一密封圈，所述第一密封圈相对所述第一泄油口远离所述压力油腔。

作为优选，所述泵体上还设有与所述活塞腔连通的第二泄油口，所述液压增压装置还包括设置于所述活塞的外周面和所述活塞腔的侧壁之间的第二密封圈，所述第一密封圈和所述第二密封圈均位于所述第一泄油口和所述第二泄油口之间，所述第二密封圈相对所述第一密封圈远离所述压力油腔。

作为优选，所述泵体上还设有与所述活塞腔连通的第三泄油口，所述第三泄油口位于所述第一密封圈和所述第二密封圈之间。

作为优选，所述单向阀包括：

阀体，所述阀体设置于所述泵盖上，所述阀体具有油槽，所述油槽的下端设有开口，所述油槽还设有进油孔，所述进油油道包括分别与所述进油孔和所述燃油源连接的第一油道，以及分别与所述油槽的下端的开口和所述储油腔连通的第二油道；

阀杆，所述阀杆与所述阀体滑动配合；

弹簧，所述弹簧能驱动所述阀杆将所述油槽下端的开口封闭，进入所述油槽中的燃油能驱动所述阀杆将所述油槽下端的开口打开。

本发明的有益效果：

本发明专利提供一种液压增压装置，该液压增压装置包括泵壳、活塞和单向阀，泵壳上设有伺服油道、进油油道、活塞腔和出油油道，伺服油道用于与伺服油源连接，进油油道用于与燃油源连接；活塞密封滑动于活塞腔，活塞将活塞腔分隔为位于活塞下方的压力油腔和位于活塞上方的储油腔，伺服油道与压力油腔连通，进油油道和出油油道均与储油腔连通；单向阀设置于进油油道，且单向阀仅允许燃油由进油油道流入储油腔，进入至压力油腔的伺服油能够驱动活塞运动以使活塞压缩储油腔。该液压增压装置，燃油可由进油油道注入至储油腔，通过将伺服油由伺服油道注入至压力油腔，以对储油腔内的燃油进行增压，在增压过程中，可通过单向阀阻止储油腔中的燃油从进油油道回流，被增压的燃油仅能由出油油道流出，从而，设置一个增压泵即可实现燃油的增压过程，结构简单，加工成本较低。

附图说明

图1是本发明液压增压装置在停止进燃油时单向阀关闭的结构示意图；

图2是本发明液压增压装置在进油时单向阀打开的结构示意图；

图3是图2在A处的局部视图。

图中：

1-泵壳；11-泵体；111-伺服油道；112-活塞腔；113-第一泄油口；114-第二泄油口；115-第三泄油口；116-第一密封圈；117-第二密封圈；12-泵盖；121- 进油油道；1211-第一油道；1212-第二油道；122-出油油道；123-插杆；

2-活塞；21-压力油腔；22-插槽；23-储油腔；

3-单向阀；31-阀体；32-油槽；33-阀杆；34-进油孔；35-弹簧；

4-蓄能器；

5-控制阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆泄连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供的液压增压装置，可参照图1和图2，该装置包括有泵壳1、活塞2和单向阀3。其中，泵壳1上设有伺服油道111、进油油道121、活塞腔112 和出油油道122，伺服油道111用于与伺服油源连接，进油油道121用于与燃油源连接；活塞2密封滑动于活塞腔112，活塞2将活塞腔112分隔为位于活塞2 下方的压力油腔21和位于活塞2上方的储油腔23，伺服油道111与压力油腔 21连通，进油油道121和出油油道122均与储油腔23连通；单向阀3设置于进油油道121，且单向阀3仅允许燃油由进油油道121流入储油腔23，进入至压力油腔21的伺服油能够驱动活塞2运动以使活塞2压缩储油腔23。可以理解的是，通过液压泵驱动伺服油由液压泵进入至伺服油道111，该液压增压装置，燃油可由进油油道121注入至储油腔23，通过将伺服油由伺服油道111注入至压力油腔21，以对储油腔23内的燃油进行增压，在增压过程中，可通过单向阀3 阻止储油腔23中的燃油从进油油道121回流，被增压的燃油仅能由出油油道122 流出，从而，设置一个增压泵即可实现燃油的增压过程，结构简单，加工成本较低。

可选地，可参照图1和图2，泵壳1包括泵体11和泵盖12，泵体11和泵盖12围设成活塞腔112，伺服油道111设置于泵体11上，进油油道121和出油油道122均设置于泵盖12，泵盖12上还设有插杆123，活塞2的顶面上设有插槽22，插杆123插接于插槽22，且活塞2与插杆123密封滑动连接，插杆123 的底壁与插槽22的底壁形成容积可变的储油腔23，进油油道121和出油油道 122均与储油腔23连通。通过将泵体11和泵盖12分体设置，便于泵体11、泵盖12、活塞2和单向阀3分体加工以达到模块化生产，降低生产成本的同时也便于增压装置的加工制造和组装，同时也便于内部的活塞2等部件进行维护。

可选地，可参照图1和图2，液压增压装置还包括控制阀5，控制阀5控制伺服油道111与伺服油源选择性连接。当控制阀5控制伺服油道111与液压泵连通时，液压泵向伺服油道111供给伺服油液；完成增压后，控制阀5控制压力油腔21中的伺服油液回流至油箱(伺服油源)。

可选地，可参照图1和图2，控制阀5为两位三通阀。控制阀5具有输入接口、输出接口和工作口，其中，输入接口依次连接液压泵和油箱(伺服油源)，工作口连通伺服油道111，输出接口连接油箱，控制阀5能控制工作口选择性连通输入接口和输出接口，当工作口与输入接口连通时，液压泵泵送的伺服油依次经输入接口、工作口输送至伺服油道111最终进入压力油腔21；当工作口与输出口连通时，压力油腔21中的伺服油从伺服油道111经输出接口流回油箱。

可选地，可参照图1和图2，液压增压装置还包括蓄能器4，蓄能器4连通于伺服油道111。伺服油通过伺服油道111进入储能器4可降低伺服油的压力波动，进而降低压力油腔21内的压力波动现象。蓄能器4可为隔膜蓄能器。

可选地，可参照图1和图2，活塞2的底面的面积大于插槽22的底壁的面积。从而当进入至压力油腔21的伺服油的油压和进入至储油腔23的燃油油压相同时，由于活塞2的底面的面积大于插槽22的底壁的面积，而作用力＝油压* 作用面积，从而伺服油给予活塞2的作用力大于燃油给予活塞2的作用力，活塞2将压缩储油腔23，从而可使燃油的压力增大。同时如此设置，也能降低对于驱动伺服油进入至压力油腔21的液压泵的工作负荷。当然，在其他的实施例中，活塞2的底面的面积和插槽22的底壁的面积也可以相同，甚至活塞2的底面的面积小于插槽22的底壁的面积，只要液压泵提供足够大的压力即可。

可选地，可参照图1和图2，单向阀3包括阀体31、阀杆33和弹簧35，阀体31设置于泵盖12上，阀体31具有油槽32，油槽32的下端设有开口，油槽 32还设有进油孔34，进油油道121包括分别与进油孔34和燃油源连接的第一油道1211，以及分别与油槽32下端的开口和储油腔23连通的第二油道1212；阀杆33与阀体31滑动配合；弹簧35能驱动阀杆33将油槽32下端的开口封闭，进入油槽32中的燃油能驱动阀杆33将油槽32下端的开口打开。开始进油时，燃油通过第一油道1211从进油孔34进入到单向阀3的油槽32中，阀杆33与阀体31滑动配合，阀杆33靠近油槽32下端的开口一端在燃油压力下带动阀杆 33向下滑动，将油槽32下端的开口打开，第一油道1211与第二油道1212连通，燃油通过第一油道1211和第二油道1212流入到插杆123的底壁与插槽22的底壁形成容积可变的储油腔23，伺服油通过伺服油道111流入活塞2的底面与活塞腔112的底壁围设成容积可变的压力油腔21，并且，当阀杆33靠近油槽32 下端的开口一端在燃油压力下带动阀杆33向下滑动至油槽32下端的开口完全打开时，阀杆33的上端会与油槽32的上端面抵接，防止阀杆33继续向下滑动以堵塞燃油从第二油道1212进入至储油腔23；停止进油时，弹簧35驱动阀杆 33上移，以使阀杆33关闭油槽32下端的开口，第一油道1211与第二油道1212 断开连接，防止储油腔23内的燃油通过第二油道1212回流到第一油道1211，保证燃油密封于储油腔23内，进入至压力油腔21的伺服油驱动活塞2运动以使活塞2压缩储油腔23，出油油道122与第二油道1212连通，增压后的燃油通过第二油道1212从出油油道122流出，实现一个增压泵完成对燃油的增压过程，简化了增压装置的结构，降低了加工成本；同时也保证增压后的燃油经过第二油道1212有效流出。

可选地，可参照图2和图3，泵体11上还设有与活塞腔112连通的第一泄油口113，液压增压装置还包括设置于活塞2的外周面和活塞腔112的侧壁之间的第一密封圈116，第一密封圈116相对第一泄油口113远离压力油腔21。通过设置第一密封圈116，可以防止伺服油从活塞2和活塞腔112的腔壁之间渗漏，以将伺服油封存在第一密封圈116和压力油腔21之间，并且可以防止伺服油和燃油混合。

可选地，可参照图2和图3，泵体11上还设有与活塞腔112连通的第二泄油口114，通过设置第二泄油口114用于对燃油进行***，液压增压装置还包括设置于活塞2的外周面和活塞腔112的侧壁之间的第二密封圈117，第一密封圈 116和第二密封圈117均位于第一泄油口113和第二泄油口114之间，第二密封圈117相对第一密封圈116远离压力油腔21。活塞2在压力油腔21内的伺服油的压力下向上滑动的过程中，燃油容易从插杆123和插槽22内壁之间渗漏至活塞腔112内，通过设置第二密封圈117，可以防止渗漏至活塞腔112内的燃油继续渗漏至压力油腔21，防止伺服油和燃油混合。并且，即便有燃油渗漏过第二密封圈117，也没有足够的压力继续渗过第一密封圈116，渗入至第一密封圈116 和第二密封圈117之间的燃油可通过第三泄油口115进行***。同理，即便有伺服油渗漏过第一密封圈116，也没有足够的压力继续渗过第二密封圈117，渗入至第一密封圈116和第二密封圈117之间的伺服油可通过第三泄油口115进行***，以充分保证伺服油和燃油不会混合。

可选地，可参照图2和图3，泵体11上还设有与活塞腔112连通的第三泄油口115，第三泄油口115位于第一密封圈116和第二密封圈117之间。通过设置第三泄油口115，即便有燃油和/或伺服油渗至第一密封圈116和第二密封圈 117之间，可通过第三泄油口115***，可进一步防止燃油与伺服油混合。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种液压增压装置，其特征在于，包括：

泵壳(1)，其上设有伺服油道(111)、进油油道(121)、活塞腔(112)和出油油道(122)，所述伺服油道(111)用于与伺服油源连接，所述进油油道(121)用于与燃油源连接；

活塞(2)，所述活塞(2)密封滑动于所述活塞腔(112)，所述活塞(2)将所述活塞腔(112)分隔为位于所述活塞(2)下方的压力油腔(21)和位于所述活塞(2)上方的储油腔(23)，所述伺服油道(111)与所述压力油腔(21)连通，所述进油油道(121)和所述出油油道(122)与所述储油腔(23)连通；

单向阀(3)，所述单向阀(3)设置于所述进油油道(121)，且所述单向阀(3)仅允许燃油由所述进油油道(121)流入所述储油腔(23)，进入至所述压力油腔(21)的伺服油能够驱动所述活塞(2)运动以使所述活塞(2)压缩所述储油腔(23)；

所述泵壳(1)包括泵体(11)和泵盖(12)，所述泵体(11)和所述泵盖(12)围设成所述活塞腔(112)，所述伺服油道(111)设置于所述泵体(11)上，所述进油油道(121)和所述出油油道(122)均设置于所述泵盖(12)，所述泵盖(12)上还设有插杆(123)，所述活塞(2)的顶面上设有插槽(22)，所述插杆(123)插接于所述插槽(22)，且所述活塞(2)与所述插杆(123)密封滑动连接，所述插杆(123)的底壁与所述插槽(22)的底壁形成容积可变的所述储油腔(23)，所述进油油道(121)和所述出油油道(122)均与所述储油腔(23)连通；

所述单向阀(3)包括：

阀体(31)，所述阀体(31)设置于所述泵盖(12)上，所述阀体(31)具有油槽(32)，所述油槽(32)的下端设有开口，所述油槽(32)还设有进油孔(34)，所述进油油道(121)包括分别与所述进油孔(34)和所述燃油源连接的第一油道(1211)，以及分别与所述油槽(32)的下端的开口和所述储油腔(23)连通的第二油道(1212)；

阀杆(33)，所述阀杆(33)与所述阀体(31)滑动配合；

弹簧(35)，所述弹簧(35)能驱动所述阀杆(33)将所述油槽(32)下端的开口封闭，进入所述油槽(32)中的燃油能驱动所述阀杆(33)将所述油槽(32)下端的开口打开。

2.根据权利要求1所述的液压增压装置，其特征在于，所述活塞(2)的底面的面积大于所述插槽(22)的底壁的面积。

3.根据权利要求1所述的液压增压装置，其特征在于，所述液压增压装置还包括蓄能器(4)，所述蓄能器(4)连通于所述伺服油道(111)。

4.根据权利要求3所述的液压增压装置，其特征在于，所述液压增压装置还包括控制阀(5)，所述控制阀(5)能控制所述伺服油道(111)与伺服油源选择性连接。

5.根据权利要求4所述的液压增压装置，其特征在于，所述控制阀(5)为两位三通阀。

6.根据权利要求1所述的液压增压装置，其特征在于，所述泵体(11)上还设有与所述活塞腔(112)连通的第一泄油口(113)，所述液压增压装置还包括设置于所述活塞(2)的外周面和所述活塞腔(112)的侧壁之间的第一密封圈(116)，所述第一密封圈(116)相对所述第一泄油口(113)远离所述压力油腔(21)。

7.根据权利要求6所述的液压增压装置，其特征在于，所述泵体(11)上还设有与所述活塞腔(112)连通的第二泄油口(114)，所述液压增压装置还包括设置于所述活塞(2)的外周面和所述活塞腔(112)的侧壁之间的第二密封圈(117)，所述第一密封圈(116)和所述第二密封圈(117)均位于所述第一泄油口(113)和所述第二泄油口(114)之间，所述第二密封圈(117)相对所述第一密封圈(116)远离所述压力油腔(21)。

8.权利要求7所述的液压增压装置，其特征在于，所述泵体(11)上还设有与所述活塞腔(112)连通的第三泄油口(115)，所述第三泄油口(115)位于所述第一密封圈(116)和所述第二密封圈(117)之间。