CN104595679A - 压力控制的全程可变排量机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力控制的全程可变排量机油泵，包括泵主体和电磁阀，电磁阀包括电磁铁组件、第一弹簧、第二弹簧、阀体和阀芯，阀芯的上端通过第一弹簧与电磁铁组件中的衔铁连接，阀芯的下端通过第二弹簧与阀体连接；电磁阀的工作油口与泵主体内的减排量腔相通，泵主体的出油口与电磁阀的进油口相通，并且工作油口与阀芯的上端腔室相通。采用以上结构后，整个机油泵排量的可变均是可以全程控制，而且只需调整电磁阀的输入电流即可以实现，操作简单方便，调节准确。

Description

压力控制的全程可变排量机油泵

技术领域

本发明涉及机油泵的技术领域，具体讲是一种压力控制的全程可变排量机油泵。

背景技术

汽车发动机在工作时，各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上，并且发生高速的相对运动，有了相对运动，零件表面必然要产生磨擦，从而加速磨损。因此，为了减轻磨损，减小磨擦阻力，延长使用寿命，发动机上都必须有润滑系统。润滑系统的主要部件有机油泵等各种设备，机油泵的作用是将机油提高到一定压力后，强制地压送到发动机各零件的运动表面上，它一般包括泵盖和泵体，在泵盖和泵体之间用螺钉连接，泵体内设有内转子、外转子、低压油腔和高压油腔。

国家知识产权局网站上公开的公开号为CN101443557A的“可变排量滑片泵”的发明专利申请，它包括泵主体、驱动轴、转子、多个径向延伸的叶片、枢轴、滑动件和弹簧，由转子、叶片和滑动件形成多个流体室，多个流体室相继地连接至泵主体上的入口和出口，泵主体、枢轴、滑动件和密封构件形成均与主油路相通的第一室和第二室，第一室与泵出口排放压力流体连通，泵主体上的阀与第二室连接并选择性地对第二室进行加压和减压。该泵提供了两种压力水平控制，第一种是在由可变叶片泵函数所导致的给定速度范围上的压力控制，第二种是基于泵通过使用两个(或者更多个)压力室在两个(或者更多个)压力水平之间变化的能力来控制滑动件的位置。

但是，上述这种可变排量滑片泵存在以下的问题：

1)在上述的泵提供的两种压力水平控制中，在0～3500RPM的发动机速度范围内，滑动件的位置以及泵输出的流量和压力是第一室和第二室中的压力函数，换句话说，第一室和第二室中的压力与泵的速度是成比例的；在大于3500RPM的发动机速度范围内，滑动件的位置是由与阀连通的第二室的加压水平所确定的，这是一种被动模式；因此，在发动机的整个转速变化中，需要从第一种压力控制转换到第二种压力控制，需要实现压力调节太过复杂；

2)上述的泵中所涉及到阀是压力调节阀，通常有两种，一种是手动的调节阀，但是这种手动的压力调节阀在使用时非常不便，尤其不适用全程可变排量的机油泵上；另一种是电磁阀，但是电磁阀通常是根据电流的通断来改变流体的流向，实现对第二室内压力的增加或者减小，而压力的调节仍然需要预先要设置发动机转速，才能实现流量与压力的变化，同样调节起来也非常麻烦，也无法实现全程可变的排量的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种调节方便，并且能实现全过程排量可变的压力控制的全程可变排量机油泵。

为解决上述技术问题，本发明提供的压力控制的全程可变排量机油泵，包括泵主体和电磁阀，所述的泵主体内设有减排量腔和增排量腔，电磁阀安装在泵主体上；所述的电磁阀包括电磁铁组件、第一弹簧、第二弹簧、阀体和阀芯，阀体固定连接在泵主体内，阀体的上端与电磁铁组件固定连接；阀芯的上端通过第一弹簧与电磁铁组件中的衔铁连接，阀芯滑动配合在阀体内，阀芯的下端通过第二弹簧与阀体连接；电磁阀的工作油口与泵主体内的减排量腔相通，泵主体的出油口与电磁阀的进油口相通，并且工作油口(A)与阀芯的上端腔室相通。

所述的电磁阀还包括阀座和端盖；第二弹簧的下端位于阀座内，阀座螺纹连接在阀体的下端内，并且通过端盖与阀体的连接形成密封。

所述的阀体上从上往下依次设有径向环形设置的进油口、工作油口和回油口，所有油口均与阀体内的阀腔相通；所述的阀芯的下部与工作油口形成阀门。

所述的阀体的上端具有轴向设置的辅助通道，该辅助通道的下端与进油口相通，上端与阀芯上端的阀腔相通。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：

1)由于操作者可以通过电磁阀内阀芯的位移来调节阀口的开度，而阀芯的位移又可以通过电磁阀的输入电流来调节，也就是说，通过控制电磁阀的输入电流来调节电磁阀内阀芯的位置，从而确定阀芯的平衡位置，而阀芯的具体位置通过输入电流的电流值来决定，即不同的电流值，油泵将保持出油口至不同的压力，从而输出不同的排量；整个过程不需要手动调节，也不需要压力控制的切换，因此，整个机油泵排量的可变均是可以全程控制，而且只需调整电磁阀的输入电流即可以实现，操作简单、方便，同时调节准确；

2)电磁阀内第一弹簧和第二弹簧的设置，同时将进油口与阀芯内第一弹簧处的阀腔相通，使阀芯的上端同时承受进油口的压力和电磁阀通电后衔铁下移产生的第一弹簧的压力，并同时与阀芯下端的第二弹簧的作用力，始终保持阀芯处于稳定的需要的位置，结构简单、反应灵敏，并且位置确定非常准确、稳定；

3)电磁阀的阀体直接插入泵主体中，使电磁阀上的进油口与泵主体上的出油口连通，电磁阀上的工作油口与泵主体上的工作油口连通，结构简单，使电磁阀工作时进油口与工作油口的沟通更加灵敏、准确，进一步保证了机油泵的排量的稳定性和准确性。

附图说明

图1是本发明压力控制的全程可变排量机油泵的结构示意图。

图2是本发明中电磁阀未通电时的结构示意图。

图3是本发明中电磁阀通电时的结构示意图。

图4是本发明中阀芯受力分析图。

其中，1、泵主体；2、电磁阀；2.1电磁铁组件；2.2、第一弹簧；2.3、阀体；2.4、阀芯；2.5、第二弹簧；2.6、阀座；2.7、端盖；2.8、衔铁；2.9、辅助通道；A、工作油口；P、进油口；T、回油口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

由图1～图4所示的本发明压力控制的全程可变排量机油泵的结构示意图可知，它包括泵主体1和电磁阀2，所述的泵主体1内设有减排量腔和增排量腔，电磁阀2安装在泵主体1上。所述的电磁阀2包括电磁铁组件2.1、第一弹簧2.2、第二弹簧2.5、阀体2.3和阀芯2.4，阀体2.3固定连接在泵主体1内，阀体2.3的上端与电磁铁组件2.1固定连接。阀芯2.4的上端通过第一弹簧2.2与电磁铁组件2.1中的衔铁2.8连接，阀芯2.4滑动配合在阀体2.3内，阀芯2.4的下端通过第二弹簧2.5与阀体2.3连接。电磁阀2的工作油口A与泵主体1内的减排量腔相通，泵主体1的出油口与电磁阀2的进油口P相通，并且工作油口A与阀芯2.4的上端腔室相通。

所述的电磁阀2还包括阀座2.6和端盖2.7。第二弹簧2.5的下端位于阀座2.6内，阀座2.6螺纹连接在阀体2.3的下端内，并且通过端盖2.7与阀体2.3的连接形成密封。

所述的阀体2.3上从上往下依次设有径向环形设置的进油口P、工作油口A和回油口T，所有油口均与阀体2.3内的阀腔相通；所述的阀芯2.4的下部与工作油口A形成阀门。

所述的阀体2.3的上端具有轴向设置的辅助通道2.9，该辅助通道2.9的下端与进油口P相通，上端与阀芯2.4上端的阀腔相通。

本发明的工作原理是：油泵的减排量腔是与电磁阀的工作油口A是处于常通状态的，当工作油口A和进油口P连通时，油泵开始降低排量，并保持进油口P处的压力等于某一个特定值，而该特定值是由电磁阀2的输入电流的大小来决定的。

本发明的工作过程如下：

当电磁阀2不通电时，电磁铁组件2.1中的衔铁2.8位于最上端的位置，此时衔铁2.8对第一弹簧2.2没有下压的作用力，进油口P通过辅助通道2.9与阀芯2.4上端的第一弹簧2.2处的阀腔相通，阀芯2.4与工作油口A处的阀门关闭；当进油口P处的压力达到某特定值时，如7bar，阀芯2.4处于附图2位置，此时如果继续增加进油口P处的压力，阀芯2.4顶端的压力增加，迫使阀芯2.4下移，打开阀芯2.4与工作油口A处的阀门，油液从进油口P直接进入工作油口A，而工作油口A是与油泵的减排量腔连通的，因此，油泵开始变排量，直至进油口P回复到7bar，并始终保持进油口P处的压力维持在7bar。

当电磁阀2通电时，电磁铁组件2.1中的衔铁2.8向下移动，其向下移动的位移是与输入电流成比例关系，由此产生的对第一弹簧2.2的压力也是与输入电流成比例关系的；由附图4中所示的阀芯受力分析图可知，阀芯2.4上端承受了进油口P的压力定义为Fp，以及第一弹簧2.2对阀芯2.4的弹簧力定义为F1，而阀芯2.4下端承受了第二弹簧2.5的弹簧力定义为F2，当Fp+F1＝F2时，阀芯2.4才能达到平衡位置，因此，平衡处的进油口压力将小于7bar，其具体值要取决于第一弹簧2.2的弹簧力的大小，也就是说其具体值是由通电电流值来决定的，不同的电流值，油泵将保持进油口P处的压力至不同的压力值，也就是说，输入不同的电流值，机油泵即可输出不同排量的油液。

Claims (4)

1.一种压力控制的全程可变排量机油泵，包括泵主体(1)和电磁阀(2)，所述的泵主体(1)内设有减排量腔和增排量腔，电磁阀(2)安装在泵主体(1)上；其特征在于：所述的电磁阀(2)包括电磁铁组件(2.1)、第一弹簧(2.2)、第二弹簧(2.5)、阀体(2.3)和阀芯(2.4)，阀体(2.3)固定连接在泵主体(1)内，阀体(2.3)的上端与电磁铁组件(2.1)固定连接；阀芯(2.4)的上端通过第一弹簧(2.2)与电磁铁组件(2.1)中的衔铁(2.8)连接，阀芯(2.4)滑动配合在阀体(2.3)内，阀芯(2.4)的下端通过第二弹簧(2.5)与阀体(2.3)连接；电磁阀(2)的工作油口(A)与泵主体(1)内的减排量腔相通，泵主体(1)的出油口与电磁阀(2)的进油口(P)相通，并且工作油口(A)与阀芯(2.4)的上端腔室相通。

2.根据权利要求1所述的压力控制的全程可变排量机油泵，其特征在于：所述的电磁阀(2)还包括阀座(2.6)和端盖(2.7)；第二弹簧(2.5)的下端位于阀座(2.6)内，阀座(2.6)螺纹连接在阀体(2.3)的下端内，并且通过端盖(2.7)与阀体(2.3)的连接形成密封。

3.根据权利要求2所述的压力控制的全程可变排量机油泵，其特征在于：所述的阀体(2.3)上从上往下依次设有径向环形设置的进油口(P)、工作油口(A)和回油口(T)，所有油口均与阀体(2.3)内的阀腔相通；所述的阀芯(2.4)的下部与工作油口(A)形成阀门。

4.根据权利要求1所述的压力控制的全程可变排量机油泵，其特征在于：所述的阀体(2.3)的上端具有轴向设置的辅助通道(2.9)，该辅助通道(2.9)的下端与进油口(P)相通，上端与阀芯(2.4)上端的阀腔相通。