CN102844570A

CN102844570A - 可变排量的润滑泵

Info

Publication number: CN102844570A
Application number: CN2010800649924A
Authority: CN
Inventors: C.库尼奥; G.阿梅尼奥
Original assignee: Pierburg Pump Technology GmbH
Current assignee: Pierburg Pump Technology GmbH
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2030-03-05
Also published as: US9017041B2; US20130039790A1; EP2542783B1; CN102844570B; EP2542783A1; BR112012022335A2; WO2011107156A1; JP5627714B2; MX2012010230A; JP2013521436A

Abstract

本发明涉及一种用于给内燃机70提供加压润滑剂的可变排量的润滑泵10。机械泵10包括泵转子13，其具有径向可滑动的在可移动的控制环12中旋转的叶片14，由此控制环12由将控制环12推入到高的泵送量方向的第一柱塞24推动。进一步地，该泵包括用于控制加压润滑剂的出口压力的压力控制系统，由此该控制系统包括第一压力控制室25，第一柱塞24设置成可在该第一压力控制室轴向运动。该泵设置有第一压力管道82，87，其连接泵排出端口21与第一控制室25，以及该泵还设置有第一压力控制阀60，其控制第一压力控制室25中的压力。机械的可变排量的润滑泵10具有在第一压力控制室25的侧壁27中的排出开口26，由此润滑剂流过排出开口26。排出开口26可由第二压力控制阀30控制，该第二压力控制阀位于排出开口26和低压力之间。第二压力控制阀30是与泵转子13机械连接的离心阀，并且在泵转子13的高转速下关闭。另外，排出开口26在低的泵送量位置由第一柱塞24关闭并且在高的泵送量位置保持打开。

Description

可变排量的润滑泵

技术领域

本发明涉及一种用于为内燃机提供加压润滑剂的可变排量的润滑泵。

背景技术

机械泵包括泵转子，该泵转子具有径向可滑动的叶片，该叶片在可移动的控制环中旋转，由此控制环由将控制环推入到高的泵送量方向的第一柱塞推动。进一步地，该泵包括用于控制加压润滑剂的出口压力的压力控制系统，由此该控制系统包括第一压力控制室，其中第一柱塞被设置为轴向可运动。该泵设置有连接泵出口与第一控制室的第一压力管道，以及该泵还设置有控制第一压力控制室中的压力的第一压力控制阀。

现有技术的可变排量的叶片泵从WO 2005/026553A1知晓。该泵设置有用于控制润滑剂的出口压力的压力控制系统。该压力控制系统包括第一压力控制室，其中第一柱塞被设置成轴向可运动。第一压力控制室经由第一压力管道与泵出口连接。压力控制系统还包括单独的控制元件，其被实现为一种与泵转子的转速无关的将由泵提供的加压润滑剂的压力保持在恒定水平上下的缸—柱塞元件。这是通过打开和关闭第一压力控制室的控制出口来实现的，从而使控制环运动到低的泵送量方向或推进到高的泵送量方向。

然而，润滑剂压力要求取决于发动机的工作条件。润滑剂压力要求在发动机的低转速下较低且在高的转速下较高。

具有提供加压润滑剂的二级压力的控制系统的装置在DE 10 2004 049029A1中进行了描述。该装置的压力控制是通过使用电磁阀执行的。电磁阀不是免故障的，由此电力损耗会导致发动机的润滑不好。

发明内容

本发明的目的是要提供一种具有控制系统的可变排量的润滑泵，其中所述控制系统提供加压润滑剂的二级压力，具有改进的可靠性。

该目的是通过具有权利要求1的特征的可变排量的润滑剂叶片泵解决的。

机械的可变排量的润滑泵具有在第一压力控制室的侧壁中的排出开口，由此润滑剂流过该排出开口。排出开口可由第二压力控制阀控制，该第二压力控制阀位于排出开口和低压源之间，该低压源例如为润滑剂罐中的大气压力。第二压力控制阀是与泵转子机械连接的离心阀，并且在泵转子的高转速下关闭。另外，排出开口在低的泵送量位置由第一柱塞关闭并且在控制环的高泵送量下保持打开。第一压力控制阀和第二压力控制阀的结合为根据发动机的转速提供输送的加压润滑剂的二级压力的压力控制系统提供机械和免故障的解决方案。在低的转速下，输送压力降低。

优选地，第二压力控制阀包括由泵转子旋转的可旋转的主体，由此该主体设置有控制开口并且该控制开口可由阀体关闭。阀体被偏心地且可枢转地安装在主体处并且通过预张紧元件被推入到打开位置。该控制开口在阀体的打开位置是打开的。这对于依赖转速的阀是一种简单且可靠的工程设计。

根据优选实施例，第二压力控制阀设置有在阀壳体和主体之间的前室并且设置有处于第二压力主体或阀壳体的侧壁中的排出开口。该主体提供了径向位于圆筒形的圆周壁处的控制开口。该前室充满来自第一压力控制室的加压润滑剂。旋转主体的控制开口一处于打开位置，润滑剂就流过控制开口到主体排出开口从而到达低压源。当旋转主体的转速达到且超过临界速度时，阀体的所产生的离心合力高于预张紧元件的弹力，以使控制开口被径向向外移动的阀体关闭，以使润滑剂压力仅由第一压力控制阀控制。

优选地，第一压力控制阀的控制端口与泵的排出端口连接。第一压力控制阀控制高转速下的控制润滑剂压力，以使润滑剂压力在发动机的高转速下近似保持恒定。

根据优选实施例，减压阀位于第一压力管道中。该节流阀限制压力控制系统的最大润滑剂消耗并且是压力控制系统的相关的部分。节流阀限定压力控制的特征。

预张紧元件优选为弹簧。弹簧提供有弹簧张力，以使可获得要求的弹簧预张紧。弹簧张力确定离心阀的临界速度。

附图说明

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图1表示包括可变排量的叶片泵的泵送系统；

图2a到2d表示处于打开和关闭位置的图1的第二压力控制阀。

具体实施方式

图1表示作为用于给内燃机70供给润滑剂的泵送系统100的一部分的可变排量润滑泵10。该泵包括具有腔16的泵壳体11，径向可移动的控制环12在所述腔16中平动。

控制环12环绕设置有许多径向可滑动的叶片14的泵转子13，由此叶片14在可移动的控制环12内旋转。泵壳体11由两个泵侧壁15闭合，其中一个泵侧壁在该图中没有示出。泵侧壁15，叶片14，泵转子13和控制环12限定了五个旋转泵室17。侧壁15之一设置有泵室进入开口18以及泵室排出开口19。

控制环12设置有部分地容纳在第一压力控制室25中的第一柱塞24以及部分地容纳在与第一压力控制室25相对的第二控制室23中的第二柱塞22。

第一压力控制室25内的预张紧的弹簧28施加一推力到第一柱塞24。控制室25，23二者都形成在泵壳体11中。泵壳体11还包括用于从润滑剂罐50吸入润滑剂的吸入端口20以及用于将具有排出压力的润滑剂供给到发动机70的泵排出端口21。管道80从泵排出端口21延伸以给发动机70供给。

供给到发动机70的润滑剂经由压力管道81被引导到第二控制室23，润滑剂经由压力管道82，87供应到第一压力控制室25。更具体地说，压力管道82中的润滑剂经由管道87穿过减压节流阀67最后供应到第一压力控制室25，在该减压节流阀处，随着润滑剂流过而发生校准压降。

压力管道82，88通过管道88被连接到第一压力控制阀60的控制端口21。第一压力控制阀60包括容纳柱塞61的缸65。更具体地说，柱塞61包括通过杆63彼此连接的第一部分62和第二部分64。柱塞部分62和64的横截面等于缸65的横截面，然而杆63的横截面小于缸65的横截面。

缸65具有通过管道83液压连接到第一压力控制室25的进入端口66。管道88将管道82中的出口压力提供到柱塞61的第一部分62的前表面。图1中的虚线管道表示当第一压力控制阀60的进入端口66由柱塞61的第二部分64关闭时的情况。

第一压力控制室25具有通过管道85液压连接到第二压力控制阀30的排出开口26。排出开口26设置在第一压力控制室25的侧壁27中以使第一柱塞24根据柱塞位置打开和关闭排出开口26。

第二压力控制阀30包括具有主体32的阀壳体35。主体32安装在泵转子13的轴上并且由泵转子13旋转。主体32设置有径向位于圆周壁38处的控制开口36以及在第二压力控制阀30的侧壁39中的第二排出开口37。主体32容纳可枢转安装并且通过预张紧元件34保持在打开位置的阀体33。阀体33是半圆块体，其与预张紧元件34的弹力和当阀体33在打开和关闭位置之间枢转时由主体32的旋转产生的离心力平衡。预张紧元件34是金属弹簧。

图2a到2d表示处于打开和关闭位置的第二压力控制阀30。

当发动机70的转速小于例如为每分钟3000转的临界速度时，第二压力控制阀30打开。更具体地说，预张紧元件34将阀体32保持在如示出阀30a的图2a和2b所示的打开位置。如果第二压力控制阀30a是打开的，第一柱塞24保持在排出开口26的恒定位置处以使泵10以大约恒定的泵送量驱动，而与泵的转速无关。

当发动机70的转速比临界速度高时，第二压力控制阀30关闭。更具体地说，所产生的阀体33的离心力比预张紧元件34的弹力大以使控制开口36被如示出阀30b的图2c和2d所示的阀体33关闭。

如果第二压力控制阀30关闭，第一压力控制室25的排出开口26不再被连接到由润滑剂罐50限定的低压源。第一压力控制室25中的润滑剂压力然后仅由第一压力控制阀60控制以使在泵出口21处实现了高的恒定的泵出口压力。

Claims

1.一种用于给内燃机（70）提供加压润滑剂的可变排量的润滑泵（10），包括：

泵转子（13），该泵转子具有径向可滑动的叶片（14），该叶片在可移动的控制环（12）中旋转，所述控制环（12）由第一柱塞（24）推动，该第一柱塞将该控制环（12）推入到高的泵送量方向，

用于控制所述加压润滑剂的出口压力的压力控制系统，该控制系统包括第一压力控制室（25），第一柱塞（24）轴向可运动地设置在该第一压力控制室中，

连接泵排出端口（21）与第一控制室（25）的第一压力管道（82，87），以及

控制所述第一压力控制室（25）中的压力的第一压力控制阀（60），

其特征在于，

在第一压力控制室（25）的侧壁（27）中的排出开口（26），该排出开口（26）可由第二压力控制阀（30）控制，由此第二压力控制阀（30）位于排出开口（26）和低压源之间，

第二压力控制阀（30）是离心阀，其与泵转子（13）机械连接并且在泵转子（13）的高转速下关闭，以及

排出开口（26）在低的泵送量位置由第一柱塞（24）关闭并且在高的泵送量位置是打开的。

2.如权利要求1所述的可变排量的润滑泵（10），其中第二压力控制阀（30）包括由泵转子（13）旋转的可旋转的主体（32），由此主体（32）设置有控制开口（36）并且该控制开口（36）可由可枢转地安装在主体（32）处的阀体（33）关闭，以及由此阀体（33）由预张紧元件（34）保持在打开位置，控制开口（36）在阀体（33）的打开位置是打开的。

3.如权利要求1或2所述的可变排量的润滑泵（10），其中控制开口（36）径向位于主体（32）的圆筒形的圆周壁（38）处。

4.如前述权利要求中任一项所述的可变排量的润滑泵（10），其中第二压力控制阀（30）设置有在阀壳体（35）和主体（32）之间的前室（31）。

5.如前述权利要求中任一项所述的可变排量的润滑泵（10），其中第二压力控制阀（30）设置有在阀壳体（35）的侧壁（39）中的排出开口（37）。

6.如前述权利要求中任一项所述的可变排量的润滑泵（10），其中第一压力控制阀（60）与泵（10）的排出开口（21）连接。

7.如前述权利要求中任一项所述的可变排量的润滑泵（10），其中减压节流阀（67）位于第一压力管道（82，87）中。

8.如前述权利要求中任一项所述的可变排量的润滑泵（10），其中所述预张紧元件（34）是弹簧。