一种电驱燃油高压共轨供油单元的制作方法

1.本技术属于实验室用的电驱燃油高压共轨供油设备制造技术领域，具体为一种电驱燃油高压共轨供油单元。


背景技术：

2.高压共轨燃油喷射系统包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、油水分离器、高低压油管、高压油泵、带调压阀的燃油共轨组件、高速电磁阀式喷油器、预热装置及各种传感器、电子控制单元等装置，高压共轨燃油喷射系统的低压供油部分包括：燃油箱、输油泵、燃油滤清器、低压油管以及回油管等；共轨喷射系统的高压供油部分包括：带调压阀的高压油泵、燃油共轨组件(带共轨压力传感器)以及电磁阀式喷油器等。但是针对低速船用柴油机燃油高压共轨提供高压力、大流量的燃油，且燃油的压力范围可调节，流量范围可调节。但是目前的高压共轨燃油喷射系统由于体积大以及采用的是内燃机驱动，不适用于实验室，因此需要设计一种用于实验室环境下关于燃油喷射特性的试验研究的电驱燃油高压共轨供油单元。


技术实现要素：

3.本技术的目的是针对现有技术的缺点，采用电驱燃油泵配合上部油箱以及下部油箱的方式，设计了一种用于实验室环境下关于燃油喷射特性的试验研究的电驱燃油高压共轨供油单元，实现了对低速船用柴油机燃油高压共轨提供高压力、大流量的燃油，且燃油的压力范围可调节，流量范围可调节的功能，解决了目前高压共轨燃油喷射系统由于体积大以及采用的是内燃机驱动，不适用于实验室的问题。
4.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
5.一种电驱燃油高压共轨供油单元，包括下部油箱、上部油箱、电气模块，所述上部油箱位于所述下部油箱的上方，所述下部油箱与所述上部油箱之间通过第一油泵连通，所述上部油箱的底部通过第一过滤器连通所述第一油泵的输出端，所述下部油箱的顶部通过第二过滤器连通所述第一油泵的输入端，所述下部油箱上设有第一进油管和第二进油管，所述第一进油管上设有回油蝶阀，所述上部油箱的顶部通过第三过滤器连通第二油泵的输入端，所述第二油泵的输出端连通有两个电驱燃油泵，两个所述电驱燃油泵的输出端共同连接一个两油路集成块，所述上部油箱和所述下部油箱内均设有液位计，所述上部油箱上设有冷却系统和温度传感器，所述第一油泵的输出端、第二油泵的输出端、所述两油路集成块的各个出油口处各设有一个第一液体压力传感器，所述第一液体压力传感器、液位计、温度传感器分别信号连接所述电气模块的输入端，所述电气模块的输出端分别信号连接所述第一油泵、第二油泵、两油路集成块、回油蝶阀、冷却系统，所述下部油箱的顶壁和上部油箱均设有空气呼吸器。
6.优选的，所述冷油系统包括冷油机，所述冷油机的输入端和输出端均通过第四过滤器与所述上部油箱的内部连通，所述冷油机的输出端和输入端上均设有冷却蝶阀，所述
冷却蝶阀的行程开关信号连接所述电气模块的输出端，所述冷油机的输出端上还设有开关阀，所述开关阀关信号连接所述电气模块的输出端。
7.优选的，所述第二油泵的输出端设有第一压力表和第二压力传感器，所述第二油泵的输出端通过第一油路分别与两个电驱燃油泵连通，所述第二油泵的输出端通过第二油路连通溢流阀的输入端，两个电驱燃油泵的输出端也通过溢流油路连通所述溢流阀的输入端，所述溢流阀的输出端贯穿所述上部油箱的顶壁与上部油箱的内部连通，所述第二压力传感器信号连接所述电气模块。
8.优选的，所述溢流油路上在所述溢流阀与所述电驱燃油泵之间设有第二压力表和第三压力传感器。
9.优选的，所述电驱燃油泵包括燃油泵本体、膜片联轴器、电机，所述燃油泵本体通过膜片联轴器连接电机，所述电机连接所述电气模块的输出端。
10.优选的，所述第一过滤器的输入端与输出端之间、第二过滤器的输入端与输出端之间、第三过滤器的输入端与输出端之间、第四过滤器的输入端与输出端之间均设有旁系油路，所述旁系油路上均设有第一单向阀，所述第一过滤器上的第一单向阀上的流通方向、第二过滤器上的第一单向阀上的流通方向、第三过滤器上的第一单向阀上的流通方向、第四过滤器上的第一单向阀上的流通方向分别与第一过滤器内部的流通方向、第二过滤器内部的流通方向、第三过滤器内部的流通方向、第四过滤器内部的流通方向相反。
11.优选的，在第一油泵的输出端和第二油泵的输出端均设有第二单向阀，所述第二单向阀的流通方向与对应的所述第一油泵或第二油泵的输出方向相同。
12.与现有技术相比，本技术的有益效果是：
13.1、本技术采用电驱燃油泵配合上部油箱以及下部油箱的方式，设计了一种用于实验室环境下关于燃油喷射特性的试验研究的电驱燃油高压共轨供油单元，实现了对低速船用柴油机燃油高压共轨提供高压力、大流量的燃油，且燃油的压力范围可调节，流量范围可调节的功能，解决了目前高压共轨燃油喷射系统由于体积大以及采用的是内燃机驱动，不适用于实验室的问题。
14.2、本技术中的电驱燃油泵实现对燃油的超高压泵压，额定压力达到1250bar，高压燃油泵模块包括套电机泵组。每一套电机泵组均包括电机、燃油泵本体、膜片联轴器，电机通过膜片联轴器连接燃油泵本体，燃油泵本体上集成有比例流量控制阀，实现对高压燃油泵燃油流量的范围调节，通过电机驱动燃油泵本体运行，从而泵出压力和流量可以调节的高压燃油。
15.3、本技术中两油路集成块上集成了两路高压燃油，每一路有一个电驱燃油泵，每一路高压燃油连接有一个第一液体压力传感器，实现压力的实时监测和压力模拟量信号的输出。实现对高压燃油泵的压力高报警和自动安全控制。
附图说明
16.图1为本技术的原理图。
17.其中：1、下部油箱；2、上部油箱；3、第一油泵；4、第一过滤器；5、第二过滤器；6、第一进油管；7、第二进油管；8、回油蝶阀；9、第三过滤器；10、第二油泵；11、集成块；12、液位计；13、温度传感器；14、第一液体压力传感器；15、空气呼吸器；16、冷油机；17、第四过滤器；
18、冷却蝶阀；19、电气模块；20、开关阀；21、第一压力表；22、第二压力传感器；23、溢流阀；24、第二压力表；25、第三压力传感器；26、燃油泵本体；27、膜片连轴器；28、电机；29、第一单向阀；30、第二单向阀。
具体实施方式
18.参见图1，一种电驱燃油高压共轨供油单元，包括下部油箱1、上部油箱2、电气模块19，所述上部油箱1位于所述下部油箱2的上方，所述下部油箱2与所述上部油箱1之间通过第一油泵3连通，所述上部油箱2的底部通过第一过滤器4连通所述第一油泵3的输出端，所述下部油箱1的顶部通过第二过滤器5连通所述第一油泵3的输入端，所述下部油箱1上设有第一进油管6和第二进油管7，所述第一进油管6上设有回油蝶阀8，所述上部油箱2的顶部通过第三过滤器9连通第二油泵10的输入端，所述第二油泵10的输出端连通有两个电驱燃油泵，两个所述电驱燃油泵的输出端共同连接一个两油路集成块11，所述上部油箱2和所述下部油箱1内均设有液位计12，所述上部油箱2上设有冷却系统和温度传感器13，所述第一油泵3的输出端、第二油泵10的输出端、所述两油路集成块11的各个出油口处各设有一个第一液体压力传感器14，所述第一液体压力传感器14、液位计12、温度传感器13分别信号连接所述电气模块19的输入端，所述电气模块19的输出端分别信号连接所述第一油泵3、第二油泵10、两油路集成块11、回油蝶阀8、冷却系统，所述下部油箱1的顶壁和上部油箱2均设有空气呼吸器15。
19.作为一种优选的方式，所述冷油系统包括冷油机16，所述冷油机16的输入端和输出端均通过第四过滤器17与所述上部油箱2的内部连通，所述冷油机16的输出端和输入端上均设有冷却蝶阀18，所述冷却蝶阀18的行程开关信号连接所述电气模块19的输出端，所述冷油机16的输出端上还设有开关阀20，所述开关阀关20信号连接所述电气模块19的输出端。
20.作为一种优选的方式，所述第二油泵10的输出端设有第一压力表21和第二压力传感器22，所述第二油泵10的输出端通过第一油路分别与两个电驱燃油泵连通，所述第二油泵10的输出端通过第二油路连通溢流阀23的输入端，两个电驱燃油泵的输出端也通过溢流油路连通所述溢流阀23的输入端，所述溢流阀23的输出端贯穿所述上部油箱2的顶壁与上部油箱2的内部连通，所述第二压力传感器22信号连接所述电气模块11。
21.作为一种优选的方式，所述溢流油路上在所述溢流阀23与所述电驱燃油泵之间设有第二压力表24和第三压力传感器25。
22.作为一种优选的方式，所述电驱燃油泵包括燃油泵本体26、膜片联轴器27、电机28，所述燃油泵本体26通过膜片联轴器27连接电机28，所述电机28连接所述电气模块19的输出端。
23.作为一种优选的方式，所述第一过滤器4的输入端与输出端之间、第二过滤器5的输入端与输出端之间、第三过滤器9的输入端与输出端之间、第四过滤器17的输入端与输出端之间均设有旁系油路，所述旁系油路上均设有第一单向阀29，所述第一过滤器4上的第一单向阀29上的流通方向、第二过滤器5上的第一单向阀29上的流通方向、第三过滤器9上的第一单向阀29上的流通方向、第四过滤器17上的第一单向阀29上的流通方向分别与第一过滤器4内部的流通方向、第二过滤器5内部的流通方向、第三过滤器9内部的流通方向、第四
过滤器17内部的流通方向相反。
24.作为一种优选的方式，在第一油泵3的输出端和第二油泵10的输出端均设有第二单向阀30，所述第二单向阀30的流通方向与对应的所述第一油泵3或第二油泵10的输出方向相同。
25.在本技术中，下部油箱1利用液位差自动回油，实现燃油执行机构返回燃油的收集。收集的燃油根据液位计12的检测液位、第一油泵3和电气模块19实现对下部油箱1的自动控制。实现当下部油箱1的液位达到液位计12设定的上液位值lev2时，电气模块19控制第一油泵3启动并运行，把油液输送到上部油箱2中，当下部油箱1内的液位下降到液位计12设定的下液位lev1时，电气模块19控制第一油泵3停止运行，依此往复循环，实现燃油液位的安全运行。第一进油管6上设有避震喉和回油蝶阀8，回油蝶阀8的阀位行程开关信号连接电气模块19。第二进油管7上的设置球阀。安装在上部油箱2和下部油箱1上的空气呼吸器15，实现上部油箱2和下部油箱1的内外压力平衡。第一过滤器4、第二过滤器5、第三过滤器9、第四过滤器17均是实现对整个油路内的油液的清洁度的保证。液位计12实现对油液液压的实时显示和实时液位的模拟信号输出。第一油泵3和第二油泵10的输入端处设有开关蝶阀，实现对系统维护时关断油箱内的油液。开关蝶阀的行程开关与电气模块信号连接，实现对开关蝶阀的阀门位置的检测。第二单向阀30防止油液出现返流而对第一油泵3或和第二油泵10造成冲击。在第一油泵3的输出端与上部油箱2之间还设有和压力显示器，实现对第一油泵3的出口压力的检测。并且在第一油泵3的出口处设置有液压传感器，并且该液压传感器信号连接电气模块，实现对第一油泵3的出口压力进行实时检测和压力模拟信号的输出。
26.在冷油系统中，第四过滤器17过滤上部油箱2内的油液清洁度，冷油机16的输出端和输入端上均设有冷却蝶阀18，实现对系统维护时关断上部油箱2内的油液，油冷机16根据设定的冷却温度值，自动运行实现对上部油箱2内油液的冷却控制。安装在油冷机16的出油管路上的开关阀20，实现对冷油机16的安全运行保护，当冷油机16的出油压力高到开关阀20的开关设定值时，开关阀20的阀芯闭合，通过电气模块19实现对油冷机16的停止控制。
27.上部油箱2用于存储燃油和安装油箱辅件。上部油箱2上的液位计12用于对上部油箱2内的液位的实时显示和实在模型量信号输出，并用于电气模块19实现对液位低和液位高的报警和安全保护。上部油箱2上的空气呼吸器15实现上部油箱2的内外压力平衡。温度传感器13实现对上部油箱2内的油液温度的实时监测，并输出模拟量信号给电气模块19以实现对上部油箱2内的油液冷却的自动控制。第三过滤器9用于过滤吸入第二油泵10内油液的清洁度，在第二油泵10的输入端与上部油箱2的输出口之间的油管上设有与电气模块19信号连接的开关蝶阀，实现对系统维护时关断上部油箱2内的油液，第二油泵10实现对燃油的泵压，向两油路集成模块11提供燃油。
28.第二油泵10的出油管路上设置的第二单向阀30，实现防止油液返流，对第二油泵10造成冲击。第二油泵10旁连通一路接溢流阀23，实现对第二油泵10输出的燃油压力范围的调节。
29.电驱燃油泵实现对燃油的超高压泵压，额定压力达到1250bar，高压燃油泵模块包括2套电机泵组。每一套电机泵组均包括电机28、燃油泵本体26、膜片联轴器27，电机28通过膜片联轴器27连接燃油泵本体26，燃油泵本体26上集成有比例流量控制阀，实现对高压燃油泵燃油流量的范围调节，通过电机驱动燃油泵本体26运行，从而泵出压力和流量可以调
节的高压燃油。
30.两油路集成块11上集成了两路高压燃油，每一路有一个电驱燃油泵，每一路高压燃油连接有一个第一液体压力传感器14，实现压力的实时监测和压力模拟量信号的输出。实现对高压燃油泵的压力高报警和自动安全控制。
31.电气模块19实现对电驱燃油高压共轨供油单元所有信号的采集与处理、逻辑控制、安全保护，确保供油单元安全可靠运行。

技术特征：
1.一种电驱燃油高压共轨供油单元，其特征在于，包括下部油箱(1)、上部油箱(2)、电气模块(19)，所述上部油箱(1)位于所述下部油箱(2)的上方，所述下部油箱(2)与所述上部油箱(1)之间通过第一油泵(3)连通，所述上部油箱(2)的底部通过第一过滤器(4)连通所述第一油泵(3)的输出端，所述下部油箱(1)的顶部通过第二过滤器(5)连通所述第一油泵(3)的输入端，所述下部油箱(1)上设有第一进油管(6)和第二进油管(7)，所述第一进油管(6)上设有回油蝶阀(8)，所述上部油箱(2)的顶部通过第三过滤器(9)连通第二油泵(10)的输入端，所述第二油泵(10)的输出端连通有两个电驱燃油泵，两个所述电驱燃油泵的输出端共同连接一个两油路集成块(11)，所述上部油箱(2)和所述下部油箱(1)内均设有液位计(12)，所述上部油箱(2)上设有冷却系统和温度传感器(13)，所述第一油泵(3)的输出端、第二油泵(10)的输出端、所述两油路集成块(11)的各个出油口处各设有一个第一液体压力传感器(14)，所述第一液体压力传感器(14)、液位计(12)、温度传感器(13)分别信号连接所述电气模块(19)的输入端，所述电气模块(19)的输出端分别信号连接所述第一油泵(3)、第二油泵(10)、两油路集成块(11)、回油蝶阀(8)、冷却系统，所述下部油箱(1)的顶壁和上部油箱(2)均设有空气呼吸器(15)。2.根据权利要求1所述的一种电驱燃油高压共轨供油单元，其特征在于，所述冷油系统包括冷油机(16)，所述冷油机(16)的输入端和输出端均通过第四过滤器(17)与所述上部油箱(2)的内部连通，所述冷油机(16)的输出端和输入端上均设有冷却蝶阀(18)，所述冷却蝶阀(18)的行程开关信号连接所述电气模块(19)的输出端，所述冷油机(16)的输出端上还设有开关阀(20)，所述开关阀关(20)信号连接所述电气模块(19)的输出端。3.根据权利要求1所述的一种电驱燃油高压共轨供油单元，其特征在于，所述第二油泵(10)的输出端设有第一压力表(21)和第二压力传感器(22)，所述第二油泵(10)的输出端通过第一油路分别与两个电驱燃油泵连通，所述第二油泵(10)的输出端通过第二油路连通溢流阀(23)的输入端，两个电驱燃油泵的输出端也通过溢流油路连通所述溢流阀(23)的输入端，所述溢流阀(23)的输出端贯穿所述上部油箱(2)的顶壁与上部油箱(2)的内部连通，所述第二压力传感器(22)信号连接所述电气模块(11)。4.根据权利要求3所述的一种电驱燃油高压共轨供油单元，其特征在于，所述溢流油路上在所述溢流阀(23)与所述电驱燃油泵之间设有第二压力表(24)和第三压力传感器(25)。5.根据权利要求3所述的一种电驱燃油高压共轨供油单元，其特征在于，所述电驱燃油泵包括燃油泵本体(26)、膜片联轴器(27)、电机(28)，所述燃油泵本体(26)通过膜片联轴器(27)连接电机(28)，所述电机(28)连接所述电气模块(19)的输出端。6.根据权利要求4所述的一种电驱燃油高压共轨供油单元，其特征在于，所述第一过滤器(4)的输入端与输出端之间、第二过滤器(5)的输入端与输出端之间、第三过滤器(9)的输入端与输出端之间、第四过滤器(17)的输入端与输出端之间均设有旁系油路，所述旁系油路上均设有第一单向阀(29)，所述第一过滤器(4)上的第一单向阀(29)上的流通方向、第二过滤器(5)上的第一单向阀(29)上的流通方向、第三过滤器(9)上的第一单向阀(29)上的流通方向、第四过滤器(17)上的第一单向阀(29)上的流通方向分别与第一过滤器(4)内部的流通方向、第二过滤器(5)内部的流通方向、第三过滤器(9)内部的流通方向、第四过滤器(17)内部的流通方向相反。7.根据权利要求1所述的一种电驱燃油高压共轨供油单元，其特征在于，在第一油泵
(3)的输出端和第二油泵(10)的输出端均设有第二单向阀(30)，所述第二单向阀(30)的流通方向与对应的所述第一油泵(3)或第二油泵(10)的输出方向相同。

技术总结
本申请属于实验室用的电驱燃油高压共轨供油设备制造技术领域，具体为一种电驱燃油高压共轨供油单元，包括下部油箱、上部油箱、电气模块，上部油箱位于下部油箱的上方，下部油箱与上部油箱之间通过第一油泵连通，上部油箱的底部连通第一油泵的输出端，下部油箱的顶部连通第一油泵的输入端，下部油箱上设有第一进油管和第二进油管，第一进油管上设有回油蝶阀，上部油箱的顶部连通第二油泵的输入端，第二油泵的输出端连通有两个电驱燃油泵，解决了目前高压共轨燃油喷射系统由于体积大以及采用的是内燃机驱动，不适用于实验室的问题。不适用于实验室的问题。不适用于实验室的问题。


技术研发人员：王伟晓 刘海珍 相丽娜 欧小庆
受保护的技术使用者：昆山江锦机械有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/6/28