專利名稱：一種油泵防蝕柱塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械液壓系統(tǒng)，具體地說是一種現(xiàn)代強(qiáng)化型柴油機(jī)高壓噴油泵的防蝕柱塞，它能有效的防止油泵柱塞(滑閥)的高壓液體穴蝕。
現(xiàn)有高強(qiáng)化型柴油機(jī)，其燃油系統(tǒng)的壓力極高，一般在100－150Mpa之間，高的達(dá)180－200Mpa，這類柴油機(jī)的高壓油泵柱塞都存在穴蝕，人們采取了各種措施，使這種穴蝕減輕到可以接受的程度，但是，要徹底消除穴蝕是極其困難的，穴蝕是柴油機(jī)專業(yè)人員研究的主要課題。
中國專利公開一種短沖程高油壓式柱塞付CN2077035U，其特點(diǎn)是改變現(xiàn)有柱塞的進(jìn)油孔位于柱塞表面的結(jié)構(gòu)，使柱塞進(jìn)油孔從柱塞的內(nèi)部通向柱塞頂端進(jìn)入燃油室，從而減少了燃油中的磨粒對(duì)柱塞表面的磨損，延長了柱塞的使用壽命并提高了燃油壓力，但它未能解決在供油行程，當(dāng)柱塞的控油邊與柱塞套的回油孔接通的瞬間，泵腔中的高壓油經(jīng)油道射流至回油孔，回油孔中的燃油是低壓油，低壓油中不可避免地含有空氣，特別是經(jīng)過各液壓元件以后更是這樣，在高壓射流作用下，低壓油中的空氣被折出形成氣泡，并擠向回油孔上壁與柱塞表面相接觸的尖角區(qū)，此區(qū)域相對(duì)地叫死角，析出的氣泡在高壓和柱塞相對(duì)柱塞套運(yùn)動(dòng)的條件下破裂，氣泡破裂釋放的能量擊穿柱塞表面的油膜繼而破壞金屬，使柱塞表面產(chǎn)生麻坑，也就是穴蝕形成，由于穴蝕的進(jìn)一步發(fā)展，麻坑連一片，并于柱塞控油邊相接，可將柱塞控油與回油孔接通，這就產(chǎn)生了在供油狀態(tài)(柱塞控油邊未與回油孔接通時(shí))下開始回油，這就嚴(yán)重影響柴油機(jī)性能，這是絕不允許的，因此，只好將這樣穴蝕的柱塞偶件報(bào)廢而更換新的。
當(dāng)今，現(xiàn)代柴油機(jī)設(shè)計(jì)師采取了不少防止柱塞穴蝕的措施，這些措施大致可分為三種類型，一種是燃油系統(tǒng)精心設(shè)計(jì)、制造，和與柴油機(jī)進(jìn)行匹配，選用優(yōu)質(zhì)液壓元件，最大限度減少空氣進(jìn)入燃油中去的各種途徑，二是控制回油速度與壓力，如采用階梯(主輔)螺旋槽，采用節(jié)流出油閥來控制回油初期速度，降低主回油階段的回油壓力；采用等壓油閥以避免異常高壓出現(xiàn)，三是提高柱塞表面抗蝕的能力，如采用高強(qiáng)氮化鋼對(duì)柱塞表面進(jìn)行深層氮化處理以及其它提高表面抗蝕能力措施等。
但是，由于各種柴油機(jī)的差異性，上述這些措施有的奏效，有的無效，有的雖有一定效果，但不令人滿意，而且上述措施的運(yùn)用，都要經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)才能最后確定，費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，現(xiàn)有某現(xiàn)代強(qiáng)化柴油機(jī)，其高壓油泵既采取了等壓出油閥，又采用了提高柱塞表面抗蝕能力措施，但其柱塞穴蝕仍然沒有消除而且相當(dāng)嚴(yán)重，如果沒有穴蝕，柱塞偶件可以使用15000h，但由于穴蝕無法克服而且嚴(yán)重，導(dǎo)致柱塞偶件壽命只有3000h。
本實(shí)用新型的目的旨在穴蝕極難消除的條件下，在柱塞表面抗蝕能力難以提高到足以抗穴蝕破壞的條件下，提供一種新的簡便有效而又適用性強(qiáng)的回避柱塞表面穴蝕的方法一避蝕坑，把氣泡引入避蝕坑，從而達(dá)到防止柱塞表面穴蝕的目的。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本新型所述的避蝕坑，就是在柱塞控油邊與回油孔接通的瞬間狀態(tài)，切除此狀態(tài)下與回油孔上壁相接的柱塞表面部分金屬實(shí)體，從而形成避蝕坑，在柱塞控制供油終點(diǎn)的螺旋槽上方開一條與之平行的防穴蝕螺旋槽(8)，切除回油孔上壁相接的柱塞表面部分金屬實(shí)體，使控油螺旋槽控油邊(4)與回油孔(3)接通的瞬間，回油孔上部落在避蝕坑中，高壓下析出的氣泡(9)進(jìn)入避蝕坑，由于回油孔上壁的屏蔽作用，氣泡在避蝕坑中保持相對(duì)靜止，不會(huì)破裂，因此達(dá)到防止柱塞表面穴蝕的作用。
為了適用于各種油泵的需要，本新型所述的避蝕坑可設(shè)計(jì)成直槽形式或圓形式。
本實(shí)用新型的避蝕坑防止柱塞表面穴蝕具有明顯的優(yōu)點(diǎn)1、防止穴蝕的效果極好。
2、適用性強(qiáng)，對(duì)各種柴油機(jī)均適用。
3、設(shè)計(jì)非常簡單，不需要經(jīng)過試驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算就可以完成。
4、結(jié)構(gòu)簡單，不需要任何零部件，只需在柱塞上增加一個(gè)避蝕坑即可。
5、加工工藝簡單，因而費(fèi)用極低。
下邊結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例作進(jìn)一步說明


圖1、2高壓油泵柱塞穴蝕機(jī)理圖。
圖3高壓油泵柱塞避蝕坑機(jī)理圖。
圖4本實(shí)施例避蝕坑柱塞表面展開圖。
圖5、6本實(shí)施例避蝕坑直槽型與圓形示意圖。
圖中，1、柱塞，2、柱塞套，3、回油孔，4、控油邊，5、泵腔，6、油道，7、穴蝕坑，8、避蝕坑，9、氣泡，10、陰影部分，11、直槽避蝕坑，12、圓形避蝕坑。
如附
圖1所示，供油行程產(chǎn)生氣泡，對(duì)柱塞表面產(chǎn)生麻坑(7)，形成穴蝕，圖2所示的穴蝕坑(7)造成柱塞偶件報(bào)廢，圖3表示本實(shí)施例避蝕坑避蝕的原理，當(dāng)柱塞控油邊(4)與回油孔(3)接通時(shí)，回油孔(3)同時(shí)與避蝕坑(8)接通，高壓下析出的氣泡(9)進(jìn)入避蝕坑，由于回油孔上避的屏蔽作用，氣泡在避蝕中保持相對(duì)靜止避蝕坑中的氣泡不會(huì)破裂，因此達(dá)到了防止柱塞表面穴蝕的作用。
如圖4所示，是本實(shí)施例設(shè)計(jì)的避蝕坑，是柱塞表面展開圖，它是在控制供油終點(diǎn)的螺旋槽上方開了一條與之平行的防穴蝕螺旋槽(8)，切除回油孔上壁相接的柱塞表面部分金屬實(shí)體，構(gòu)成避蝕坑，控油螺旋槽控油邊(4)與回油孔(3)接通的瞬間，回油孔上部落在避蝕坑中，如圖中陰影部分(10)，同樣，由于回油孔上壁的屏蔽作用，進(jìn)入避蝕坑(8)中的氣泡(9)受到保護(hù)而不破裂，從而達(dá)到防止柱塞表面穴蝕的目的。通常，帶有螺旋槽控制供油終點(diǎn)的柱塞，避蝕坑可以設(shè)計(jì)成如圖4所示的螺旋槽避蝕坑。
圖5所示的避蝕坑(11)是一種直槽避蝕坑，它主要用于控油邊為直槽的油泵中，也用于柴油機(jī)使用工況變化不大的油泵中，其直槽加工比較簡單。
圖6所示的避蝕坑(12)是一種圓形避蝕坑，它主要用于柴油機(jī)使用工況固定的油泵中，也可用柱塞穴蝕范圍小的油泵中。
本新型結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低，柱塞使用壽命長，適用于各種柴油機(jī)。
權(quán)利要求1.一種油泵防蝕柱塞，由柱塞的控油邊與柱塞套的回油孔以及泵腔中的油道組成，其特征在于，在柱塞控制供油終點(diǎn)的螺旋槽上方開一條與之平行的防穴蝕螺旋槽(8)，切除回油孔上壁相接的柱塞表面部分金屬實(shí)體，構(gòu)成避蝕坑，使控油螺旋槽控油邊(4)與回油孔(3)接通的瞬間，回油孔上部落在避蝕坑中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防蝕柱塞，其特征在于，該避蝕坑可設(shè)計(jì)成直槽形或圓形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油泵柱塞，現(xiàn)有強(qiáng)化型柴油機(jī)油泵柱塞往往產(chǎn)生穴蝕，為了提高其抗蝕能力以抗衡穴蝕，本新型采取在柱塞的控制供油終點(diǎn)的螺旋槽上開一條與之平行的防穴蝕的避蝕坑(8)，控油螺旋槽控油邊(4)與回油孔(3)接通的瞬間，使回油孔上部落在避蝕坑中，把高壓狀態(tài)下油中氣泡引入這個(gè)避蝕坑，進(jìn)入坑(8)的氣泡(9)避開氣泡對(duì)柱塞表面的直接穴蝕，延長了柱塞的使用壽命，該新型結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低，適用于各種柴油機(jī)。
文檔編號(hào)F04B49/10GK2203365SQ94221109
公開日1995年7月12日 申請(qǐng)日期1994年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月10日
發(fā)明者楊澤明 申請(qǐng)人:四川紅江機(jī)械廠