CN105051369B - 可变排量的润滑油泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于为内燃机(70)提供加压润滑油的可变排量的润滑油泵(10)，其中，提供了泵转子，所述泵转子具有在可移位控制环(12)中转动的几个可滑动叶片(14)，控制环(12)由直接致动该控制环(12)的液压控制室(25)致动，其中，在控制室壁(27)中提供了温度控制开口(26)，提供了温度控制阀(30)以使温度控制开口(26)连接到大气压或者使其与大气压断开，并且温度控制阀(30)具有可轴向移位并且阻塞流体通道(39)或使其保持打开的阀柱塞(32)，并且具有第一双金属致动器片(35；42)，该第一双金属致动器片直接致动阀柱塞(32)并且具有第一切换温度TS1，使得如果润滑油温度T高于第一切换温度TS1，则阀柱塞(32)处于其打开位置。

Description

可变排量的润滑油泵
本发明涉及用于为内燃机提供加压润滑油的可变排量的润滑油泵。
机械泵包括具有在可移位控制环内转动的可径向滑动叶片的泵转子，由此由通过推动控制环的柱塞将所述控制环推入到高泵送量方向。柱塞被可移位地布置在控制室中。泵包括用于控制离开泵的加压润滑油的排放压力的压力控制系统。通过经由控制液压控制室中的压力由此移动柱塞而控制可移位控制环的位置来控制泵的排放压力。
从WO 2005/026553Al已知现有技术的可变排量的叶片泵。该泵具有用于控制润滑油的排放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，其中提供了能够轴向移动的第一柱塞。第一压力控制室通过压力管道与泵出口连接。压力控制系统还包括被实现为缸-活塞元件的独立的控制元件，其将由泵提供的加压润滑油的压力保持在与泵转子的转速无关的大致恒定的水平。这通过打开和闭合第一压力控制室的控制出口并且由此使控制环移动到低泵送量方向或者将控制环推入高泵送量方向来实现。
然而，润滑油压力要求取决于引擎的工作条件，例如润滑油温度。在高润滑油温度时，润滑油压力要求更低，而在低润滑油温度时，该要求更高。
本发明的一个目的在于提供一种简单和可靠的可变排量的润滑油叶片泵，其具有依赖于润滑油温度的不同润滑油压力水平。
根据本发明的可变排量的润滑油叶片泵在控制室壁中具有温度控制开口。在温度控制开口的下游提供了温度控制阀，其根据润滑油温度T将温度控制开口连接到大气压，或者使其与大气压断开。温度控制阀具有可轴向移位的并且阻塞阀流体通道或使其保持打开的阀柱塞。阀柱塞在横截面无需是圆形的缸外壳中是可轴向移位的。缸外壳具有进口和/或出口，根据轴向柱塞的位置，所述出口被柱塞覆盖或不被其覆盖。
柱塞由第一双金属致动器片直接致动，该第一双金属致动器片具有第一切换温度TS1，使得如果润滑油温度T高于第一切换温度TS1，则阀柱塞处于使流体通道保持打开的其打开位置。双金属致动器片能够是微凸或微凹的盘状，以提供严格的切换特性并且以避免与润滑油温度T成比例的、柱塞的连续致动。双金属片开关能够具有一些摄氏度的切换滞后。
由于致动器与由阀柱塞限定的可移动阀体被分开提供，所以致动力会较小。使用独立的阀柱塞允许将产生较小致动力的双金属致动器片用作阀致动器，并且也提供了高可靠性。
根据一个优选实施例，柱塞连接到第一致动器片的中间区域。如果致动器片被提供为带，则该致动器片的纵向延伸的中间连接到柱塞。如果致动器被提供为盘罐，那么致动器的中心被固定到柱塞。
优选地，提供了具有与第一切换温度TS1不同的第二切换温度TS2的第二双金属切换片。第一和第二切换片相互作用，以便如果润滑油温度T为第一切换温度TS1到第二切换温度TS2，则打开流体通道。如果润滑油温度T低于第二切换温度TS2或者高于第一切换温度TS1，则阀闭合。
优选地，第一切换温度TS1为60℃到120℃，并且优选地为约90℃。优选地，第二切换温度TS2低于20℃，并且最优选地为约0℃。
根据一个优选实施例，提供了独立的预载弹簧，该预载弹簧将阀柱塞推入其打开位置。预载弹簧提供失效保护功能，这是因为如果致动器片应受损或损坏等，则预载弹簧迫使柱塞进入其打开位置。
根据一个优选实施例，所述切换片中的切换片被布置在片室内并且不被固定到片室。优选地，片室由独立的室盖流体型闭合。室盖密封地闭合阀，使得不能发生润滑油泄漏。
根据本发明的一个优选实施例，温度控制开口被提供在控制室的侧壁处，并且控制环的柱塞元件沿着该侧壁移位，由此覆盖或者不覆盖该控制开口。
以下参照附图详细描述本发明的实施例，在附图中：
图1示出了包括温度控制阀的可变排量的润滑油泵的示意图，所述泵被布置在包括内燃机的润滑油回路中，
图2示出了处于打开状态下的温度控制阀的第一实施例的横截面，
图3示出了处于闭合状态下的图2的温度控制阀，
图4示出了处于第一闭合状态下的温度控制阀的第二实施例，
图5示出了处于打开状态下的图4的温度控制阀，
图6示出了处于第二闭合状态下的图4的温度控制阀。
图1示出了作为用于为内燃机70供给加压润滑油的泵送系统100的一部分的可变排量的润滑油泵10。润滑油通过回流管道86从内燃机70流回到具有大致大气压的润滑油箱50。
泵10包括具有腔体16的泵外壳11，可径向移位的控制环12在该腔体中平移。控制环12围绕具有多个可径向滑动的叶片14的泵转子13，其中所述叶片14在可移位控制环12内部转动。泵外壳11包括两个泵侧壁15，其中一个泵侧壁在图1中未示出以允许看到泵10的内部。泵侧壁15、叶片14、泵转子13和控制环12限定了五个转动的泵室17。替代地，能够有更多或更少的泵室。侧壁15中的一个具有泵室进口18和泵室出口19。
控制环12具有部分被容纳在第一液压控制室25中的第一柱塞24和部分被容纳在与第一控制室25相对的第二液压控制室23中的第二柱塞22。
在第一控制室25内部的预拉伸弹簧28对第一柱塞24施加推力。两个控制室25、23均在泵外壳11内部形成并且由该泵外壳11形成。泵外壳11还包括用于从润滑油箱50吸取润滑油的泵入端口20和用于将具有排放压力的润滑油输送到内燃机70的泵出端口21。管道80从泵出端口21延伸以供给内燃机70。
被供给到内燃机70的润滑油通过压力管道81被传输到第二控制室23，并且润滑油通过压力管道82、87被输送到第一压力控制室25。更具体地，压力管道82中的润滑油经由管道87通过压力调节阀67被最终输送到第一压力控制室25，在所述压力调节阀中，当润滑油流经时，发生经校准的压降。
压力管道82、88通过管道88连接到第一压力控制阀60的控制端口。第一压力控制阀60包括容纳柱塞61的缸65。更具体地，柱塞61包括通过杆63相互连接的第一部分62和第二部分54。柱塞部分62和64具有与缸65的横截面相等的横截面，而杆63具有比缸65的横截面更小的横截面。缸65具有通过管道83液压连接到第一压力控制室25的进端口66并且具有通过管道84液压连接到润滑油箱50的出端口。另一管道88将管道82中的排放压力转移到柱塞61的第一部分62的前表面。图1中的虚线示出了当第一压力控制阀60的进端口66被柱塞61的第二部分64闭合的情况。
第一压力控制室25具有液压连接到温度控制阀30的温度控制开口26。温度控制开口26被提供在第一控制室25的侧壁27中，使得沿着侧壁27滑动的第一柱塞24根据控制室25内部的柱塞位置由此覆盖并且闭合温度控制开口26或者保持该开口26打开。如果温度控制阀30是打开的，那么第一控制室25连接到具有大气压的润滑油箱50。
图2和图3中示出了温度控制阀30的第一实施例。温度控制阀30被布置在温度控制开口26的下游并且根据润滑油温度T将温度控制开口26通过使温度控制阀30与润滑油箱50连接的润滑油管道89连接到润滑油箱50的大气压，或者使其与大气压断开。
控制阀30包括阀外壳主体38，其与金属泵外壳11是一体的部件。外壳11能够替代地由塑料制成。阀30的润滑油进口直接连接到在控制室25的侧壁27处的温度控制开口26并且由其限定。阀30包括柱塞缸31，在其中布置有可轴向移位的阀柱塞32。柱塞缸31限定了润滑油通道39，阀柱塞32能够阻塞该润滑油通道或者使其保持打开。在图2所示的阀柱塞32的打开柱塞位置中，柱塞32允许润滑油从控制室25经过温度控制阀30和润滑油管道89流到处于大气压下的润滑油箱50。
阀外壳主体38还包括由独立的室盖34闭合的泵片室33。在片室33内部提供了纵向且带状的双金属致动器片35，该双金属致动器片在二维上是以凸形且盘状形成的，使得致动器片35充当具有限定的切换温度TS1的机械开关。致动器片35具有为约90℃的切换温度TS1，使得致动器片35在温度高于90℃时切换到如图3所示的其闭合状态和形式。致动器片35的中间区域具有由柱塞32保持并且固定到柱塞32的开口。
图4至图6示出了温度控制阀40的第二实施例。控制阀40包括阀外壳主体48，其与金属泵外壳11是一体的部件。阀40的润滑油进口直接连接到在控制室25的侧壁27处的温度控制开口26并且由其限定。阀40包括柱塞缸44，其中布置有可轴向移位的阀柱塞32。柱塞缸44限定了润滑油通道39，阀柱塞32能够阻塞该润滑油通道或者使其保持打开。在图5所示的阀柱塞32的打开柱塞位置中，柱塞32允许润滑油从控制室25经过温度控制阀30和润滑油管道89流到处于大气压下的润滑油箱50。预载弹簧33将阀柱塞32预载到图5所示的其打开位置。
阀外壳主体48还包括和限定由独立的室盖34闭合的泵片室33。在片室33内部，纵向且带状的两个双金属致动器片41、42被平行布置并且在二维上以凸形且盘状形成的，使得致动器片41、42充当具有限定的切换温度TS1、TS2的机械开关。第一致动器片42具有为约90℃的切换温度TS1，使得第一致动器片42在温度高于90℃时切换到如图6所示的其闭合状态和形式。第二致动器片41具有为约0℃的切换温度TS2，使得第二致动器片41在温度低于0℃时切换到如图4所示的其闭合状态和形式。第一致动器片42的中间区域具有由柱塞32保持并且固定到柱塞32的开口。
因此，仅当润滑油温度为0℃至90℃时，柱塞32处于如图5所示的其打开位置。

Claims (8)

1.一种用于为内燃机(70)提供加压润滑油的可变排量的润滑油泵(10)，其中，
提供了泵转子，所述泵转子具有在可移位控制环(12)中转动的几个可滑动叶片(14)，所述可移位控制环(12)由直接致动所述可移位控制环(12)的液压控制室(25)致动，其中，
在控制室壁(27)中提供了温度控制开口(26)，
提供了温度控制阀(30；40)以使所述温度控制开口(26)连接到大气压或者使其与大气压断开，
所述温度控制阀(30；40)具有可轴向移位并且阻塞润滑油通道(39)或使其保持打开的阀柱塞(32)，并且具有第一双金属致动器片(35；42)，该第一双金属致动器片(35；42)直接致动所述阀柱塞(32)并且具有第一切换温度TS1，使得如果润滑油温度T高于所述第一切换温度TS1，则所述阀柱塞(32)处于其闭合位置，
其中提供了具有与所述第一切换温度TS1不同的第二切换温度TS2的第二双金属致动器片(41)，第一双金属致动器片(42)和第二双金属致动器片(41)相互作用以便如果所述润滑油温度T为所述第一切换温度TS1到所述第二切换温度TS2，则打开所述润滑油通道(39)，并且
其中提供了独立的预载弹簧(43)，其将所述阀柱塞(32)推入到其打开柱塞位置，
其中，如果所述润滑油温度低于所述第二切换温度TS2，则所述温度控制阀闭合。
2.如权利要求1所述的可变排量的润滑油泵(10)，其中所述阀柱塞(32)连接到所述第一双金属致动器片(35；42)的中间区域。
3.如前述权利要求之一所述的可变排量的润滑油泵(10)，其中，所述第一双金属致动器片(35；42)和第二双金属致动器片(41)被形成为盘状的凸形或凹形，以提供特定的切换温度TS1、TS2。
4.如权利要求1或2所述的可变排量的润滑油泵(10)，其中，所述第一切换温度为60℃到120℃。
5.如权利要求1或2所述的可变排量的润滑油泵(10)，其中，所述第二切换温度TS2低于20℃。
6.如权利要求1或2所述的可变排量的润滑油泵(10)，其中，所述第一双金属致动器片(35；42)和所述第二双金属致动器片(41)被布置在片室(33)内并且未被固定到所述片室。
7.如权利要求6所述的可变排量的润滑油泵(10)，其中，所述片室(33)由独立的室盖(34)流体密封地闭合。
8.如权利要求4所述的可变排量的润滑油泵(10)，其中，所述第一切换温度为80℃到100℃。
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