DE102004018163A1 - Radial piston pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe (1), insbesondere eine Radialkolbenhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle (3), die einen exzentrischen Wellenabschnitt aufweist, auf dem ein Hubring (4) gleitend gelagert ist, dessen vom exzentrischen Wellenabschnitt abgewandte Oberfläche vorzugsweise mehrere Abflachungen (5) aufweist, an denen sich jeweils ein Gleitschuh (6) mit einer Gleitfläche (7) abstützt, der jeweils von einem bezüglich der Antriebswelle (3) radial angeordneten Pumpkolben beaufschlagt ist. In den Abflachungen des Hubrings (4) und/oder in der jeweiligen Gleitfläche (7) des Gleitschuhs (6) sind Schmiertaschen (9) ausgebildet. DOLLAR A Die Radialkolbenpumpe ist insbesondere für den Einsatz in modernen Common Rail-Diesel-Einspritzsystemen geeignet.The invention relates to a radial piston pump (1), in particular a radial piston high pressure pump for a fuel injection system, with a drive shaft (3) mounted in a pump housing (2) having an eccentric shaft portion on which a cam ring (4) is slidably mounted, the eccentric thereof Shaft section facing away from the surface preferably has a plurality of flats (5), on each of which a sliding shoe (6) with a sliding surface (7) is supported, which is acted upon in each case by a pump piston radially arranged with respect to the drive shaft (3). Lubrication pockets (9) are formed in the flattenings of the cam ring (4) and / or in the respective sliding surface (7) of the slide shoe (6). DOLLAR A The radial piston pump is particularly suitable for use in modern common rail diesel injection systems.
Description
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe, insbesondere eine Radialkolbenhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a radial piston pump, in particular a radial piston high-pressure pump for a Fuel injection system, according to the preamble of the claim 1.
Eine
gattungsgemäße Radialkolbenpumpe ist
aus der
Die
Nachteilig an solchen Schmiernuten ist, dass die Querschnittsfläche der Schmiernuten relativ groß im Verhältnis zur Querschnittsfläche der gesamten Abflachung ist. Hierdurch nimmt die tragende Fläche die Abflachung ab, wodurch ein erhöhter Verschleiß auftritt. Zudem kann das Öl leicht aus den Schmiernuten herausgedrückt werden, so dass bei hohen Drehzahlen keine ausreichende Schmierung der Gleitflächen gewährleistet ist.adversely At such lubrication grooves is that the cross-sectional area of the Lubricating grooves relatively large in the Relationship to Cross sectional area the entire flattening is. As a result, the bearing surface takes the Flattening off, causing a heightened Wear occurs. In addition, the oil can be easily pushed out of the lubrication grooves so that at high speeds no adequate lubrication of the sliding surfaces is guaranteed.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Radialkolbenpumpe bereitzustellen, bei der die Reibung zwischen der Gleitfläche des Gleitschuhs und den Abflachungen des Hubrings minimiert ist und bei der sich eine große Aufstandsfläche zwischen Gleitschuh und Hubring ergibt.Of these, It is an object of the present invention, a radial piston pump to provide the friction between the sliding surface of the Sliding shoe and the flats of the cam ring is minimized and in which a big footprint between shoe and cam ring results.
Die Aufgabe wird gelöst durch den unabhängigen Patentanspruch 1.The Task is solved by the independent Claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert.advantageous Embodiments of the invention are explained in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass in den Abflachungen des Hubrings und/oder in der jeweiligen Gleitfläche des Gleitschuhs Schmiertaschen ausgebildet sind. Durch eine Vielzahl von Schmiertaschen die über die Gleitfläche des Gleitschuhs bzw. über die Abflachung des Hubrings verteilt sind, lässt sich eine besonders gute Schmierung erreichen. Die Schmiertaschen unterstützen dabei den Aufbau eines hydrodynamischen Schmierkeils bei der Relativbewegung von Gleitschuh und Hubring.The Radial piston pump according to the invention records characterized in that in the flats of the cam ring and / or in the respective sliding surface of the Gleitschuhs lubrication pockets are formed. Through a variety from smear bags over the sliding surface of the shoe or over the flattening of the cam ring are distributed, can be a particularly good Achieve lubrication. The lubrication pockets support the construction of a hydrodynamic lubricating wedge during the relative movement of sliding shoe and lifting ring.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Schmiertaschen in einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet. Besonders bevorzugt ist dabei eine matrixförmige oder schachbrettartige Anordnung. Die matrixförmige oder schachbrettartige Anordnung ermöglicht den Aufbau eines besonders gleichmäßigen Schmierspaltes.In A preferred embodiment of the invention are the lubrication pockets at a regular interval arranged to each other. Particularly preferred is a matrix-like or checkered arrangement. The matrix-shaped or checkerboard-like Arrangement allows the structure of a particularly uniform lubrication gap.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schmiertaschen auf Kreisbahnen angeordnet sind, die zueinander konzentrisch verlaufen. Auch hierdurch lässt sich ein besonders gleichmäßiger Schmierspalt erzielen.A Another preferred embodiment of the invention provides that the Lubrication pockets are arranged on circular paths that are concentric with each other run. Also by this leaves a particularly uniform lubrication gap achieve.
Die Schmiertaschen weisen bevorzugt einen ovalen oder dreieckförmigen Querschnitt auf. Dabei sind die Schmiertaschen derart angeordnet, dass ihre Längsachse vorzugsweise in Richtung der Relativbewegung liegt.The Lubrication pockets preferably have an oval or triangular cross-section on. The lubrication pockets are arranged so that their longitudinal axis preferably in the direction of relative movement.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Boden der Schmiertaschen eine konstante Tiefe auf. Schmiertaschen mit konstanter Tiefe sind besonders einfach und preisgünstig zu fertigen.In a preferred embodiment of the invention, the bottom of the Lubricating pockets have a constant depth. Lubrication pockets with constant depth are very easy and inexpensive to manufacture.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Boden der Schmiertaschen eine geneigte Fläche auf. Die geneigte Oberfläche unterstützt dabei zusätzlich den Aufbau eines hydrodynamischen Schmierkeils.In a further particularly preferred embodiment of the invention The bottom of the lubrication pockets has an inclined surface. The inclined surface supports additionally the structure of a hydrodynamic lubrication wedge.
Besonders bevorzugt ist die geneigte Fläche bis zur Abflachung des Hubrings bzw. der Gleitfläche des Gleitschuhs ausgebildet. Hierdurch wird der Aufbau des hydrodynamischen Schmierkeils weiter vorteilhaft beeinflusst.Especially Preferably, the inclined surface is up formed to flatten the cam ring or the sliding surface of the shoe. As a result, the structure of the hydrodynamic lubricating wedge continues favorably influenced.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind die Schmiertaschen kalottenförmig oder halbkugelförmig ausgebildet. Eine solche Ausbildung der Schmiertaschen lässt sich besonders einfach herstellen.According to the invention preferred the lubrication pockets are dome-shaped or hemispherical in shape. Such a design of the lubrication pockets is particularly easy produce.
Bevorzugt sind die Querschnittsflächen der einzelnen Schmiertaschen klein gegenüber der Querschnittsfläche der gesamten Abflachung des Hubrings bzw. der Gleitfläche des Gleitschuhs. Besonders bevorzugt ist die Querschnittsfläche der einzelnen Schmiertaschen kleiner 1% der Querschnittsfläche der gesamten Abflachung des Hubrings bzw. der Gleitfläche. Hierdurch ergibt sich zum einen ein ausreichend guter Schmierkeil und zum anderen eine ausreichend große Kontaktfläche zwischen dem Gleitschuh und dem Hubring. Hierdurch wird der Verschleiß der Bauteile minimiert.Prefers are the cross-sectional areas the individual lubrication pockets small compared to the cross sectional area of entire flattening of the cam ring or the sliding surface of Sliding shoe. Particularly preferred is the cross-sectional area of individual lubrication pockets less than 1% of the cross-sectional area of entire flattening of the cam ring or the sliding surface. hereby On the one hand there is a sufficiently good lubricating wedge and on the other hand one big enough contact area between the shoe and the cam ring. As a result, the wear of the components minimized.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind die Schmiertaschen durch Laserstrukturieren oder Erodieren hergestellt. Diese Verfahren ermöglichen eine einfache Einbringung der Schmiertaschen. Das Einbringen kann dabei direkt in den bestehenden Fertigungsprozess integriert werden, wodurch die Fertigungszeit und der Fertigungsaufwand gering gehalten werden können.According to the invention preferred are the lubrication pockets by laser structuring or eroding produced. These procedures allow a simple introduction of the lubrication pockets. The introduction can being integrated directly into the existing manufacturing process, whereby the production time and production costs kept low can be.
Die erfindungsgemäßen Schmiertaschen zeichnen sich somit dadurch aus, dass sie gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Gleitfläche des Gleitschuhs bzw. der Abflachung des Hubrings verteilt werden können und dadurch den Aufbau eines hydrodynamischen Sperrkeils begünstigen. Durch die geringe Querschnittsfläche der Schmiertaschen in Bezug auf die Gesamtfläche des Gleitschuhs bzw. der Abflachungen ergibt sich eine große Aufstandsfläche zwischen Gleitschuh und Hubring. Hierdurch wird die Kraft die vom Kolben auf den Gleitschuh übertragen wird gleichmäßig an den Hubring weitergegeben. Durch die erfindungsgemäßen Schmiertaschen kann somit die Reibung zwischen Gleitschuh und Hubring auf ein Minimum reduziert werden. Hierdurch wird die Lebensdauer der Oberflächen erhöht. Zudem werden die Querkräfte die vom Hubring über den Gleitschuh in den Kolben geleitet werden, reduziert, was zu einer erhöhten Lebensdauer führt.The Drawing lubrication pockets according to the invention thus characterized by being uniform over the entire cross-section the sliding surface of the Sliding shoe or the flattening of the cam ring can be distributed and thereby favoring the construction of a hydrodynamic locking wedge. By the small cross-sectional area the lubrication pockets with respect to the total surface of the shoe or the Flattening results in a large footprint between Slide shoe and lifting ring. As a result, the force from the piston transferred to the shoe will be evenly to the Hubring passed. The lubricating pockets according to the invention can thus the friction between the sliding shoe and the lifting ring is reduced to a minimum. This increases the life of the surfaces. In addition, the lateral forces are the from the lifting ring over the sliding shoe to be passed into the piston, reducing what to an elevated one Lifespan leads.
Die Radialkolbenpumpe eignet sich besonders für den Einsatz bei modernen Common-Rail-Einspritzsystemen. Moderne Common-Rail-Einspritzsysteme erzeugen Drücke bis zu 2000 bar, hierdurch treten extreme Belastungen am Gleitschuh bzw. am Hubring auf. Durch die erfindungsgemäßen Schmiertaschen kann die Radialkolbenpumpe diesen Belastungen standhalten.The Radial piston pump is particularly suitable for use in modern day Common rail injection systems. Modern common-rail injection systems generate pressures up to to 2000 bar, thereby extreme loads on the shoe or on the cam ring. The inventive lubricating pockets can Radial piston pump to withstand these loads.
Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt schematisch:embodiments and further advantages of the invention will be described below with reference to the drawings explained. It shows schematically:
Die
Radialkolbenpumpe
Die
dargestellten Ausbildungen der Schmiertaschen
Die Ausführungsbeispiele zeigen jeweils die Ausbildung der Schmiertaschen in den Abflachungen des Hubrings ebenso ist es aber möglich die Schmiertaschen in der Gleitfläche des Gleitschuhs auszubilden. Auch hierbei sorgen die Schmiertaschen für die Ausbildung eines hydrodynamischen Schmierkeils.The embodiments each show the formation of the lubrication pockets in the flats of However, it is also possible to use a lifting ring to form the lubrication pockets in the sliding surface of the sliding shoe. Again, the lubrication pockets ensure the formation of a hydrodynamic lubrication wedge.
Die erfindungsgemäße Ausbildung von Schmiertaschen in den Abflachungen des Hubringes und oder in der jeweiligen Gleitfläche des Gleitschuhs sorgen somit für eine bessere Schmierung zwischen den Kontaktflächen und erhöhen die Lebensdauer der Bauteile erheblich. Durch die bessere Schmierung werden die Querkräfte die vom Hubring über den Gleitring in den Pumpenkolben übertragen werden minimiert. Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe eignet sich besonders für den Einsatz in modernen Common Rail Einspritzsystemen mit den dort herrschenden hohen Drücken.The inventive training of lubrication pockets in the flats of the lifting ring and or in the respective sliding surface of the shoe thus provide for better lubrication between the contact surfaces and increase the Life of the components considerably. Due to the better lubrication become the lateral forces from the lifting ring over the sliding ring in the pump piston to be minimized. The radial piston pump according to the invention is particularly suitable for the use in modern common rail injection systems with the there prevailing high pressures.
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