一种柱塞滚子式燃油泵

本发明涉及油泵领域，尤其涉及一种柱塞滚子式燃油泵。

背景技术：

1、燃油柱塞泵作为一种高效、紧凑的流体输送元件，其核心原理在于驱动柱塞在转动的同时产生受控的轴向往复运动，从而实现连续的吸液与排液功能。这一过程依赖于将旋转输入转换为直线往复运动的传动机构。传统或已有的燃油柱塞泵设计中，该传动机构主要面临摩擦、磨损、效率及复杂性的挑战，相关改进方案多围绕减少摩擦副或改变作用形式展开。

2、例如，中国实用新型专利cn215370209u公开了一种“多孔排液式的高速轴向柱塞泵”。该泵采用机械接触式传动，具体通过在缸体两端设置波浪形的环形轨道，并在活塞的滚轮轴上安装滚轮，使滚轮沿轨道面滚动，从而将活塞的转动转换为轴向移动。虽然该结构实现了运动转换，但其滚轮与轨道面之间为直接滚动接触，在高速、高压的长期运行工况下，接触应力集中，轨道面与滚轮均易产生疲劳磨损，导致运动精度下降、产生振动与噪音，进而影响泵的输出性能稳定性和使用寿命。

3、为解决机械接触传动带来的磨损问题，现有技术提出了非接触式传动方案。如中国发明专利申请cn118030440a公开了一种“磁力传动的燃油活塞泵”。该方案摒弃了机械轨道与滚轮，转而利用设置在活塞轴两端的磁力传动组件，通过周期性变化的轴向磁力驱动活塞轴往复运动。此设计虽从根本上避免了机械磨损，但引入了强磁性材料及复杂的磁路布置，导致制造成本显著增加、磁场易受干扰、瞬时推力与刚度可能不足，且结构相对复杂。

4、综上所述，现有燃油柱塞泵的传动方案，在接触式机械传动与非接触式磁力传动之间，存在可靠性、耐久性与成本、复杂性之间的突出矛盾。因此，亟待一种介于二者之间的创新传动方案，既能有效改善机械接触副的磨损问题，提升运动平稳性与寿命，又不过度增加系统复杂性与制造成本。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的缺点，提供一种柱塞滚子式燃油泵。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3、一种柱塞滚子式燃油泵，包括：

4、缸体，其轴向上设有安装孔；

5、柱塞，可转动地设于安装孔内，且相对于缸体轴向移动，柱塞上安装有大滚动体；

6、轨道，其具有周期性起伏的导向面，其设置在缸体的端部并与大滚动体适配，导向面上安装有若干个随之起伏的小滚动体，大滚动体的外径大于小滚动体，大滚动体绕着导向面旋转时，大滚动体至少与两个小滚动体接触。

7、作为优选，大滚动体为滚轮，其半径为r；小滚动体为滚珠，其半径为r，相邻两个小滚动体之间的间距为d，。

8、作为优选，轨道还包括底座、保持架和端盖，保持架设在底座与端盖之间，保持架上设有若干个与小滚动体适配的定位孔，端盖上设有若干个供小滚动体露出的盖孔，导向面设在端盖上。

9、作为优选，底座上设有若干个与小滚动体适配的第一油槽，小滚动体部分区域处在第一油槽中。

10、作为优选，保持架为波浪环形保持架，其形状与导向面的周期性起伏相适配，用于定位若干个环形环绕的小滚动体。

11、作为优选，柱塞的外圆周面上设有泵油槽，柱塞的轴孔上设有螺旋式的导油槽，导油槽从柱塞一端延伸到另一端，泵油槽上设有润滑油孔，润滑油孔的孔径小于等于0.5mm。

12、作为优选，柱塞的数量至少为两个，相邻两个柱塞之间连接有联轴器，联轴器也上安装有大滚动体，联轴器的端口处安装有将油甩到轨道上的导油盖。

13、作为优选，导油盖包括导油部、定位部和支撑部，导油部上端面为圆锥面，圆锥面的锥度为α，α＞120°，支撑部和定位部都固定在导油部的下方，支撑部为环形且环绕在定位部四周，支撑部支撑在柱塞的端面上，定位部塞入到柱塞的轴孔中。

14、作为优选，还包括拉簧，联轴器可带着其上的大滚动体沿着柱塞做轴向运动，联轴器上安装有第一定位件，柱塞上安装有第二定位件，拉簧一端与第一定位件连接，其另一端与第二定位件连接。

15、作为优先，还包括微调垫片，微调垫片设置在轨道和缸体之间，用于调整轨道的轴向安装相位，优化柱塞行程或补偿装配误差。

16、作为优选，导向面上涂抹有耐磨涂层。

17、本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

18、首先，本设计极大地降低了运动摩擦与磨损。大滚动体的外圆周面与至少两个小滚动体形成动态的、离散的点接触，将原本可能与轨道导向面产生线滚动摩擦，转化为纯粹的点接触滚动摩擦。这大幅减少了摩擦阻力，降低了功率损耗，减少了发热，从而提升了传动效率与整体能效。

19、其次，本设计显著提高了接触副的寿命与可靠性。点接触使得接触应力分布更为合理，避免了大滚动体对导向面可能造成的刮擦或集中磨损。小滚动体作为易损件，其磨损是均匀且渐进的，且便于单独维护或更换，从而保护了轨道主体结构，延长了核心部件的使用寿命。

20、再者，这种结构确保了运动更加平稳与精确。大滚动体始终得到多个小滚动体的连续、滚动支撑，运动轨迹由起伏的导向面通过小滚动体精确传递，避免了因直接接触面磨损而产生的卡滞或跳动。离散的点接触布局也具有一定的误差补偿能力，提升了系统对加工与装配误差的容忍度。

21、最后，本设计有利于维持长期运行下的性能稳定性。由于摩擦形式优化且磨损可控，泵在高速长期运行过程中，其柱塞的往复运动特性、泵的容积效率及输出流量压力能够保持更好的稳定性，衰减更慢。

1.一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于：大滚动体（12）为滚轮，其半径为r；小滚动体（132）为滚珠，其半径为r，相邻两个小滚动体（132）之间的间距为d，。

3.根据权利要求1所述的一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于：轨道（13）还包括底座（133）、保持架（134）和端盖（135），保持架（134）设在底座（133）与端盖（135）之间，保持架（134）上设有若干个与小滚动体（132）适配的定位孔（1341），端盖（135）上设有若干个供小滚动体（132）露出的盖孔（1351），导向面（131）设在端盖（135）上。

4.根据权利要求3所述的一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于：底座（133）上设有若干个与小滚动体（132）适配的第一油槽（1331），小滚动体（132）部分区域处在第一油槽（1331）中。

5.根据权利要求3所述的一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于：保持架（134）为波浪环形保持架，其形状与导向面（131）的周期性起伏相适配，用于定位若干个环形环绕的小滚动体（132）。

6.根据权利要求1所述的一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于：柱塞（11）的外圆周面上设有泵油槽（111），柱塞（11）的轴孔（112）上设有螺旋式的导油槽（113），导油槽（113）从柱塞（11）一端延伸到另一端，泵油槽（111）上设有润滑油孔（114），润滑油孔（114）的孔径小于等于0.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于：柱塞（11）的数量至少为两个，相邻两个柱塞（11）之间连接有联轴器（14），联轴器（14）也上安装有大滚动体（12），联轴器（14）的端口处安装有将油甩到轨道（13）上的导油盖（15）。

8.根据权利要求7所述的一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于：导油盖（15）包括导油部（151）、定位部（152）和支撑部（153），导油部（151）上端面为圆锥面（1511），圆锥面（1511）的锥度为α，α＞120°，支撑部（153）和定位部（152）都固定在导油部（151）的下方，支撑部（153）为环形且环绕在定位部（152）四周，支撑部（153）支撑在柱塞（11）的端面上，定位部（152）塞入到柱塞（11）的轴孔（112）中。

9.根据权利要求7所述的一种柱塞滚子式燃油泵，其特征在于：还包括拉簧（16），联轴器（14）可带着其上的大滚动体（12）沿着柱塞（11）做轴向运动，联轴器（14）上安装有第一定位件（141），柱塞（11）上安装有第二定位件（17），拉簧（16）一端与第一定位件（141）连接，其另一端与第二定位件（17）连接。