專利名稱：柴油發(fā)動機用的用以輸送廢氣后處理介質(zhì)特別是尿素－水溶液的泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用以輸送廢氣后處理介質(zhì)特別是尿素—水溶液的泵，用于柴油發(fā)動機，如權利要求1的前序部分所述。
柴油車輛上所用的凈化裝置是眾所周知的，利用這些凈化裝置用一種介質(zhì)特別是32.5％的尿素—水溶液來處理柴油發(fā)動機的廢氣，以還原或者完全清除廢氣中的氮氧化物。為了輸送上述介質(zhì)，配置了一個泵，該泵將介質(zhì)從一儲存容器中輸送出去。
本發(fā)明的目的是設計出這樣一種泵，利用它可以妥善地并且在柴油車輛上出現(xiàn)的各種條件下可靠地輸送廢氣后處理介質(zhì)。
按照本發(fā)明，上述目的在這種泵中是通過權利要求1特征部分的特征實現(xiàn)的。
在本發(fā)明提出的泵中，泵送元件是由一個活塞構成的，該活塞在泵送過程中可克服一個反作用力而移動。相對被泵送的介質(zhì)，活塞通過隔膜與其分開。利用本發(fā)明提出的泵，可以達到足夠高的壓力。由于活塞相對介質(zhì)是通過隔膜分開的，所以活塞是防腐蝕的，因為它根本就不與介質(zhì)接觸。隔膜將活塞密封，所以在介質(zhì)所接觸的區(qū)域內(nèi)就不需要軸封。這種泵的特點是結構簡單和使用壽命長。
本發(fā)明的其它特征包含在其它各項權利要求中以及說明書和附圖中。
下面將參照在附圖中所示的兩個實施例對本發(fā)明做詳細的說明。附圖表示

圖1和2分別在兩個泵送位置上的本發(fā)明的泵的軸向剖面，圖3圖2所示本發(fā)明的泵的第二個實施例，圖4圖3中的局部Z的放大圖。
這種泵可優(yōu)先用于柴油發(fā)動機的廢氣后處理裝置。它當然也可以用于其它泵送作業(yè)。
該泵具有一個外殼1，該外殼在其端面上配有一個圓筒形的凸出部2。在外殼1中嵌置了至少一個勵磁線圈3。外殼1還具有一個中央軸向容納室4，在該容納室的內(nèi)壁上貼附著一個套筒形的滑動軸承5。該滑動軸承以它的一個端貼在一個依徑向朝內(nèi)的環(huán)形凸肩面6上，該凸肩面從容納室4的內(nèi)壁7凸出。
在滑動軸承5中有一個杯狀的活塞8，該活塞可以克服至少一個壓力彈簧9的力而沿軸向活動。壓力彈簧9的一端支撐在活塞8的一個底部10上，其另一端則支撐在一個調(diào)節(jié)螺旋11的底邊上，該調(diào)節(jié)螺旋擰在凸出部2中。利用調(diào)節(jié)螺旋11，可以無級地調(diào)節(jié)壓力彈簧9的預力。為使壓力彈簧9對中，調(diào)節(jié)螺旋11在其底邊上配有一個中心突出部12，該突出部伸入到壓力彈簧9的相應端部中。
活塞8在其朝向調(diào)節(jié)螺旋11的一端上配有一個徑向朝外的法蘭13，該法蘭在活塞8的一個位置(圖2)上時，貼靠在容納室4的內(nèi)壁7上的一個徑向朝外的凸肩面14上。調(diào)節(jié)螺旋11在其圓周面上有一個環(huán)形壁15，活塞8的法蘭13沿著該環(huán)形壁的內(nèi)壁被導引。
在外殼1上，在對置于調(diào)節(jié)螺旋11的端面上連接著一個泵頭16，最好是利用螺紋擰緊。泵頭16有一個外殼17，外殼上帶有一個徑向朝外的凸緣18，泵頭16利用該凸緣可面接觸地嚴密貼緊在外殼1的端面上。沿著凸緣18的邊緣有一些固定螺釘19，泵頭16利用這些固定螺釘旋緊在外殼1上。固定螺釘19的頭最好埋在凸緣18中。
在泵頭中有兩個彼此有一定間距的止回閥20、21，它們分別安置在泵頭16的一個容納室22、23中。在容納室22中有一個閥體24，該閥體的外徑小于容納室22的直徑。閥體24通過至少一個壓力彈簧25在朝向其在圖1所示的關閉位置受到加載，在此關閉位置上該閥體關閉泵頭16上的一個孔26。平行于軸線的孔26將容納室22同一個泵腔27連通起來，該泵腔由一隔膜28加以封閉。泵腔27基本上是由泵頭16的一個端側的凹部形成的。隔膜28具有一個增厚的環(huán)繞邊緣29，該邊緣夾緊在外殼1與泵頭16的凸緣18之間。隔膜28在其朝向活塞8的一側具有一個中心凸頭30，該凸頭穿過活塞8的底部10的一個中心孔31。在凸頭30的自由端上有一個加粗部分32，該加粗部分用于使隔膜28相對于活塞8的軸向定位。加粗部分32貼緊在活塞底部10的內(nèi)側，并且是如此設計的，使得隔膜28不可脫落地與活塞8相連。
在對置于泵頭16的孔26的一邊，有一個孔33通入到容納室32中，該孔設在一個連接板34上。該連接板密封地固定在泵頭16的背向外殼1的端面上。
在泵頭16的容納室23中也有一個閥體35，該閥體的結構與閥體24相同，只是相對于后者旋轉(zhuǎn)180°安置在容納室23中。利用閥體35將一孔36關閉，該孔平行于孔33地設置在連接板34上。閥體35通過至少一個壓力彈簧37在容納室23中朝向其關閉位置(圖2)受到加載。閥體35的外徑小于容納室23的直徑。有一個孔38通入到容納室23中，該孔設在泵頭16上并與孔26相平行?？?8將泵腔27同容納室23連通起來。
止回閥20的壓力彈簧25以它的一個端支撐在連接板34上，以它的另一端支撐在閥體24上。壓力彈簧37以它的一個端支撐在容納室23的底上，以它的另一端支撐在閥體35上。
孔33、36通入到接口39、40中，這兩個接口設在連接板34的背向泵頭16的端面上，被輸送的介質(zhì)經(jīng)過這兩個接口而被吸入或排出。
在圖1所示的位置上，勵磁線圈3被通電，使得活塞8克服壓力彈簧9的力如此程度地被推移，直到活塞以它的法蘭13貼靠在調(diào)節(jié)螺旋11上(圖1)。隔膜28由于它在軸向與活塞8固定地相連，所以被攜帶而去，從而它在孔26、38中產(chǎn)生一個負壓。由此產(chǎn)生的后果是由壓力彈簧25的力所支持的閥體24達到它的關閉位置，在此位置上該閥體將孔26關閉。閥體35在吸力下克服壓力彈簧37的力而從連接板34被抬起。這樣，介質(zhì)便經(jīng)過接口40和孔36而進入容納室23。于此，被吸入的介質(zhì)便從閥體35旁邊流過，并經(jīng)過孔38而進入泵腔27。
隨后關斷勵磁線圈3的通電。其結果是活塞8在壓力彈簧9的力的作用下被推回到如此程度，直到它以它的法蘭13貼緊在泵外殼1的凸肩面14上(圖2)。在上述軸向推移過程中，隔膜28被攜帶隨行，并得以彈性變形。這樣，處于泵腔27中的介質(zhì)被置于壓力之下。其導致的結果是受到壓力彈簧37的力的支持，介質(zhì)將閥體35推入到它的在圖2中所示的關閉位置中。從而使連接板34上的孔36被封堵。與此同時，閥體24則通過處于壓力之下的介質(zhì)而克服壓力彈簧25的力被推回，從而使泵頭16上的孔26被釋放。于此，介質(zhì)進入容納室22中，并經(jīng)過閥體24流入到孔33中，進而流入到接口39中。
泵壓力的高度取決于壓力彈簧9的彈簧強度，活塞8是由該彈簧來操縱的。利用調(diào)節(jié)螺旋11可以在安裝之后對泵壓力進行精密調(diào)節(jié)。
最好將活塞底部10的朝向隔膜28的端面41設計為呈拱形(圖1)，使得隔膜28在圖2所示的偏移位置上可面接觸地貼緊在端面41上(圖2)。這樣，隔膜28獲得最佳支撐，因而相應地磨損甚小。
該泵體現(xiàn)了一種擺式活塞泵和一種隔膜泵的結合。擺式活塞部分以活塞8用作為不需維護的驅(qū)動裝置，而隔膜28則形成泵送機構。在泵送過程中，只有隔膜28與介質(zhì)相接觸，而不是活塞8。這樣，隔膜28的材料可以最佳地與被泵送的介質(zhì)相匹配?；钊?不與這種介質(zhì)相接觸，因此可用相對廉價的材料制造而成。
使用這種泵可達到的壓力例如為大約5巴這一數(shù)量級。該泵能夠抗水溶液侵蝕，這是因為擺式活塞部分通過隔膜28而相對介質(zhì)密封。在隔膜泵部分中沒有設置軸封，因而不會產(chǎn)生與此相關聯(lián)的問題。所述的泵是防凍的，因為泵活塞8在靜態(tài)時(未通電的勵磁線圈，圖2)處于最小的泵死點容積的位置27上。在介質(zhì)凝結時所產(chǎn)生的附加量可由克服彈簧9而退回的活塞8所接收。泵可以經(jīng)過勵磁線圈3立即得到加熱，從而使得在萬一凝結之后介質(zhì)仍可能自行解凍。這種泵不需維護地工作，至少可超過其上加裝了該泵的車輛的壽命。
圖3和4所示的泵與前面所述的結構形式的基本區(qū)別在于配置了一個與隔膜28相結合的盤形彈簧9′以代替活塞彈簧9，該盤形彈簧被隔膜嚴密地包圍住。盤形彈簧9′支撐在一個固定部件42上，該固定部件也是被嵌置在隔膜28中，并從其上伸出一個凸頭30，該凸頭從隔膜28中探出，并且是作為螺紋銷設計成形的。該凸頭被旋入到活塞8的底部10中。固定部件42和凸頭30最好設計成彼此成為一整體。隔膜28最好用熱塑性的或硫化的彈性體材料制成。
圖3示出活塞8，其所處的位置與前一實施例的圖2所示相當。勵磁線圈3未通電，活塞8在盤形彈簧9′的力的作用之下，被推移到如此程度，使得它以其法蘭13貼靠在泵外殼1的凸肩面14上。隔膜28面接觸地貼合在活塞底10的拱起的端面41上。
如果勵磁線圈3通電，則活塞8克服盤形彈簧9′的力被推移到如此程度，直到它以其法蘭13貼合在調(diào)節(jié)螺旋11上。
此外，泵的功能與圖1和圖2所示的實施例相同。
權利要求
1.用以輸送廢氣后處理介質(zhì)特別是尿素一水溶液的泵，用于柴油發(fā)動機，所述泵具有一個泵外殼，在泵外殼中安置一個泵送元件，利用此泵送元件可以將介質(zhì)從至少一個入口輸送到至少一個出口，其特征在于泵送元件是一個活塞(8)，該活塞可克服一個反作用力移動，并通過一個隔膜(28)與介質(zhì)分開。
2.按權利要求1所述的泵，其特征在于所述活塞(8)是一個空心活塞。
3.按權利要求1或2所述的泵，其特征在于所述活塞(8)可以克服至少一個彈簧(9，9′)的力而移動。
4.按權利要求3所述的泵，其特征在于所述彈簧(9)是一個壓力彈簧。
5.按權利要求3所述的泵，其特征在于所述彈簧(9′)是一個盤形彈簧。
6.按權利要求5所述的泵，其特征在于所述盤形彈簧(9′)被結合到所述隔膜(28)中。
7.按權利要求6所述的泵，其特征在于所述盤形彈簧(9′)被隔膜(28)嚴密地包住。
8.按權利要求1至7中任一項所述的泵，其特征在于所述隔膜(28)用熱塑性的或硫化的彈性體材料制成。
9.按權利要求1至8中任一項所述的泵，其特征在于所述活塞(8)由至少一個勵磁線圈(3)包圍。
10.按權利要求9所述的泵，其特征在于所述活塞(8)可借助所述勵磁線圈(3)的通電而移動。
11.按權利要求1至10中任一項所述的泵，其特征在于所述活塞(8)具有一個底部(10)。
12.按權利要求11所述的泵，其特征在于所述隔膜(28)與活塞(8)尤其是與活塞底部(10)沿活塞(8)的移動方向固定連接。
13.按權利要求11或12所述的泵，其特征在于隔膜(28)以一個凸頭(30)伸過活塞(8)的底部(10)。
14.按權利要求13所述的泵，其特征在于所述凸頭(30)從一個嵌置在隔膜(28)中的固定部件(42)探出。
15.按權利要求14所述的泵，其特征在于所述盤形彈簧(9′)被保持在所述固定部件(42)上。
16.按權利要求14或15所述的泵，其特征在于所述凸頭(30)設計為螺紋銷。
17.按權利要求14至16中任一項所述的泵，其特征在于所述凸頭(30)被旋進到活塞(8)的底部(10)中。
18.按權利要求1至17中任一項所述的泵，其特征在于所述隔膜(28)在未操作勵磁線圈(3)的情況下面接觸地貼緊在活塞(8)的底部(10)上。
19.按權利要求1至18中任一項所述的泵，其特征在于隔膜(28)以其邊緣(29)夾緊在所述泵外殼(1)與一個泵頭(16)之間。
20.按權利要求1至19中任一項所述的泵，其特征在于所述隔膜(28)限界一個泵腔(27)。
21.按權利要求20所述的泵，其特征在于所述泵腔(27)設在所述泵頭(16)中。
22.按權利要求1至21中任一項所述的泵，其特征在于所述入口(40)可通過一個止回閥(21)相對泵腔(27)封堵。
23.按權利要求1至22中任一項所述的泵，其特征在于所述出口(39)可通過一個止回閥(20)加以封堵。
24.按權利要求22或23所述的泵，其特征在于兩個止回閥(20，21)彼此反向地工作。
25.按權利要求22至24中任一項所述的泵，其特征在于所述止回閥(20，21)各自具有一個閥體(24，35)，該閥體被安置在一個容納室(22，23)中。
26.按權利要求25所述的泵，其特征在于所述閥體(24，35)的外徑小于所述容納室(22，23)的內(nèi)徑。
27.按權利要求25或26所述的泵，其特征在于所述容納室(22，23)與所述泵腔(27)是以管路連通的。
全文摘要
柴油發(fā)動機用的用以輸送廢氣后處理介質(zhì)特別是尿素—水溶液的泵。該泵具有一個泵外殼，在泵外殼中安置一個泵送元件，利用該泵送元件將介質(zhì)從一儲存容器送往出口。為了使廢氣后處理介質(zhì)能夠妥善地和在柴油車輛上出現(xiàn)的各種條件下可靠地得到輸送，泵送元件是一個活塞，該活塞可克服一個反作用力移動，并通過一個隔膜與介質(zhì)相分開。這樣，活塞不受腐蝕，因為它不與介質(zhì)相接觸。隔膜密封著活塞，因而在介質(zhì)所接觸的區(qū)域內(nèi)不需要軸封。該泵用在柴油發(fā)動機所用的廢氣后處理裝置上。
文檔編號F04B17/04GK1846059SQ200480025239
公開日2006年10月11日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權日2003年9月2日
發(fā)明者R·梅耶, D·邁什, S·克羅茨 申請人:液壓環(huán)有限公司