CN105351188B - 一种组合阀式二级变排量叶片泵控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种组合阀式二级变排量叶片泵控制系统，包括泵体、反馈压力控制腔、变量滑块、变量弹簧、控制阀和先导阀，所述反馈压力控制腔通过油路分别与泵出口和油底壳连接，形成一条进油通路和一条泄油通路，所述泄油通路的开启和关闭由先导阀控制，所述进油通路的开启和关闭由控制阀和先导阀共同控制；所述控制阀和先导阀均与主油道相连，主油道的机油压力直接作用于控制阀的阀芯和先导阀的阀芯。上述技术方案中，通过利用控制阀和先导阀对反馈压力控制腔组合控制，就能让单作用腔反馈的变排量叶片泵实现二级可变排量，比双作用腔反馈可变排量叶片泵的结构更为简化。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机润滑系统技术领域，特别是一种二级可变排量的叶片式叶片泵。
背景技术
随着发动机润滑系统机油泵变排量技术的日益发展和普及,叶片式机油泵获得了广泛应用,现有叶片泵包括单作用腔反馈和双作用腔反馈两种变量形式,其中单作用变量腔可以设计成一级可变排量模式,通过电液比例控制阀可实现MAP控制，双作用腔反馈可以设计成两级可变排量模式。
发明内容
本发明的目的是提供一种单作用腔反馈的二级变排量叶片泵的控制系统，让单作用腔反馈的变排量叶片泵可实行二级可变排量。
本实用新的技术方案是：一种组合阀式二级变排量叶片泵控制系统，包括泵体、反馈压力控制腔、变量滑块、变量弹簧、控制阀和先导阀，所述反馈压力控制腔通过油路分别与泵出口和油底壳连接，形成一条进油通路和一条泄油通路，所述泄油通路的开启和关闭由先导阀控制，所述进油通路的开启和关闭由控制阀和先导阀共同控制；所述控制阀和先导阀均与主油道相连，主油道的机油压力直接作用于控制阀的阀芯和先导阀的阀芯。
上述技术方案中，通过利用控制阀和先导阀对反馈压力控制腔组合控制，就能让单作用腔反馈的变排量叶片泵实现二级可变排量，比双作用腔反馈可变排量叶片泵的结构更为简化。
本发明进一步的技术方案是：在一级变排量阶段，控制阀始终处于连通状态，先导阀在主油道的机油压力变化作用下对进油通路和泄油通路的开启或关闭进行控制；在二级变排量阶段，先导阀始终在进油通路上处于连通状态，控制阀在主油道的机油压力变化作用下对进油通路的开启或关闭进行控制。
本发明再进一步的技术方案是：所述先导阀的阀套设有主油道接口、控制阀接口、反馈压力控制腔接口、泄油口，先导阀的阀芯中部设有油槽；所述控制阀的阀套设有主油道接口、泵出口接口、先导阀接口、泄油口，控制阀的阀芯中部设有第一油槽和第二油槽；所述反馈压力控制腔接口、泄油口位于泄油通路上，所述反馈压力控制腔接口、控制阀接口、先导阀接口、泵出口接口位于进油通路上，控制阀接口和先导阀接口始终相通；
a）初始时，叶片泵处于一级变排量阶段，在此阶段，控制阀的先导阀接口和泵出口接口通过控制阀的阀芯第一油槽始终相通，当主油道的机油压力低于先导阀设定的压力时，所述控制阀接口与所述反馈压力控制腔接口不连通，进油通路处于关闭状态，所述反馈压力控制腔接口与所述泄油口连通，泄油通路处于开启状态，此时反馈压力控制腔内的油压为零，变量滑块在变量弹簧的弹力作用下向反馈压力控制腔转动，叶片泵以最大排量运行；
b）当主油道的机油压力高于先导阀设定的压力时，主油道的机油压力通过主油道接口推动先导阀阀芯向弹簧腔移动，使所述控制阀接口与所述反馈压力控制腔接口通过先导阀的阀芯油槽连通，整个进油通路处于开启状态，所述反馈压力控制腔接口与所述泄油口不连通，泄油通路处于关闭状态，此时反馈压力控制腔内充满压力油，在反馈压力控制腔内的油压作用下，变量滑块克服变量弹簧的弹力进行转动，使叶片泵的偏心减少，泵的输出流量相应减少，发动机的油压逐步下降；
c）随着发动机油压的下降，当主油道的机油压力低于先导阀设定的压力时，先导阀的阀芯在弹簧的弹力作用下向主油道接口方向移动，所述控制阀接口、泄油口与所述反馈压力控制腔接口都不连通，进油通路和泄油通路都处于关闭状态，此时反馈压力控制腔内的压力油迅速下降，变量弹簧的弹力大于反馈压力控制腔内的机油压力，变量滑块在变量弹簧的弹力作用下向反馈压力控制腔转动，使叶片泵的偏心增大，泵的输出流量相应增加，发动机的油压随之升高；之后步骤b和c交替进行，以保持发动机的油压稳定；
d）当主油道的机油压力在上述基础上进一步增加并达到设定的切换压力时，从此便进入二级变排量阶段，先导阀的阀芯不再向下移动，先导阀的控制阀接口与反馈压力控制腔接口始终相通；在二级变排量阶段初期，控制阀的阀芯在主油道机油压力作用下克服弹簧的弹力向下移动，使控制阀的先导阀接口和泵出口接口的通道关闭，反馈压力控制腔内的压力油迅速下降，使叶片泵的偏心增大，主油道的机油压力迅速升高，在达到高压控制点时，控制阀的阀芯在机油压力作用下克服弹簧的弹力继续向下移动，使控制阀的先导阀接口和泵出口接口通过控制阀的阀芯第二油槽相通，整个进油通路处于开启状态，此时反馈压力控制腔内充满压力油，在反馈压力控制腔内的油压作用下，变量滑块克服变量弹簧的弹力进行转动，使叶片泵的偏心减少，泵的输出流量相应减少，发动机的油压逐步下降；控制阀的先导阀接口和泵出口接口随着主油道接口处油压的变化不断地开启和关闭，以保持发动机在高压阶段的油压稳定。
本发明又进一步的技术方案是：所述控制阀和先导阀集成于泵体中。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的控制阀和先导阀放大示意图；
附图标记为：
1——泵体 ２——反馈压力控制腔 ３——变量滑块
４——变量弹簧 ５——先导阀 6——控制阀
51——先导阀阀套 52——先导阀弹簧 53——先导阀阀芯
54——先导阀主油道接口 55——控制阀接口
56——反馈压力控制腔接口 57——先导阀泄油口
61——控制阀阀套 62——控制阀弹簧 63——控制阀阀芯
64——控制阀主油道接口 65——泵出口接口
66——先导阀接口 67——控制阀泄油口。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明的优选实施例是：一种组合阀式二级变排量叶片泵控制系统，包括泵体1、反馈压力控制腔2、变量滑块3、变量弹簧4、先导阀5和控制阀6，所述先导阀5和控制阀6集成于泵体1中，所述反馈压力控制腔2通过油路分别与泵出口和油底壳连接，形成一条进油通路和一条泄油通路，所述泄油通路的开启和关闭由先导阀5控制，所述进油通路的开启和关闭由控制阀6和先导阀5共同控制；所述控制阀6和先导阀5均与主油道相连，主油道的机油压力直接作用于控制阀的阀芯63和先导阀的阀芯53。在一级变排量阶段，控制阀6始终处于连通状态，先导阀5在主油道的机油压力变化作用下对进油通路和泄油通路的开启或关闭进行控制；在二级变排量阶段，先导阀5始终在进油通路上处于连通状态，控制阀6在主油道的机油压力变化作用下对进油通路的开启或关闭进行控制。
下面结合附图对本发明的工作过程作详细说明。
如图1、2所示，所述先导阀5的阀套51设有主油道接口54、控制阀接口55、反馈压力控制腔接口56、泄油口57，先导阀5的阀芯53中部设有油槽；所述控制阀6的阀套61设有主油道接口64、泵出口接口65、先导阀接口66、泄油口67，控制阀6的阀芯63中部设有第一油槽631和第二油槽632；所述反馈压力控制腔接口56、泄油口57位于泄油通路上，所述反馈压力控制腔接口56、控制阀接口55、先导阀接口66、泵出口接口65位于进油通路上，控制阀接口55和先导阀接口66始终相通。
a）初始时，叶片泵处于一级变排量阶段，在此阶段，控制阀6的先导阀接口66和泵出口接口65通过控制阀6的阀芯第一油槽631始终相通，当主油道的机油压力低于先导阀5设定的压力时，所述控制阀接口55与所述反馈压力控制腔接口56不连通，进油通路处于关闭状态，所述反馈压力控制腔接口56与所述泄油口57连通，泄油通路处于开启状态，此时反馈压力控制腔2内的油压为零，变量滑块3在变量弹簧4的弹力作用下向反馈压力控制腔2转动，叶片泵以最大排量运行。
b）当主油道的机油压力高于先导阀5设定的压力时，主油道的机油压力通过主油道接口54推动先导阀阀芯53向弹簧腔移动，使所述控制阀接口55与所述反馈压力控制腔接口56通过先导阀5的阀芯油槽连通，整个进油通路处于开启状态，所述反馈压力控制腔接口56与所述泄油口57不连通，泄油通路处于关闭状态，此时反馈压力控制腔2内充满压力油，在反馈压力控制腔2内的油压作用下，变量滑块3克服变量弹簧4的弹力进行转动，使叶片泵的偏心减少，泵的输出流量相应减少，发动机的油压逐步下降。
c）随着发动机油压的下降，当主油道的机油压力低于先导阀5设定的压力时，先导阀5的阀芯53在弹簧52的弹力作用下向主油道接口54方向移动，所述控制阀接口55、泄油口57与所述反馈压力控制腔接口56都不连通，进油通路和泄油通路都处于关闭状态，此时反馈压力控制腔2内的压力油迅速下降，变量弹簧4的弹力大于反馈压力控制腔2内的机油压力，变量滑块3在变量弹簧4的弹力作用下向反馈压力控制腔2转动，使叶片泵的偏心增大，泵的输出流量相应增加，发动机的油压随之升高；之后步骤b和c交替进行，以保持发动机的油压稳定。
d）当主油道的机油压力在上述基础上进一步增加并达到设定的切换压力时，从此便进入二级变排量阶段，先导阀5的阀芯53不再向下移动，先导阀5的控制阀接口55与反馈压力控制腔接口56始终相通；在二级变排量阶段初期，控制阀6的阀芯63在主油道机油压力作用下克服弹簧62的弹力向下移动，使控制阀6的先导阀接口66和泵出口接口65的通道关闭，反馈压力控制腔2内的压力油迅速下降，使叶片泵的偏心增大，主油道的机油压力迅速升高，在达到高压控制点时，控制阀6的阀芯63在机油压力作用下克服弹簧62的弹力继续向下移动，使控制阀6的先导阀接口66和泵出口接口65通过控制阀6的阀芯第二油槽632相通，整个进油通路处于开启状态，此时反馈压力控制腔2内充满压力油，在反馈压力控制腔2内的油压作用下，变量滑块3克服变量弹簧4的弹力进行转动，使叶片泵的偏心减少，泵的输出流量相应减少，发动机的油压逐步下降；控制阀6的先导阀接口66和泵出口接口65随着主油道接口处64油压的变化不断地开启和关闭，以保持发动机在高压阶段的油压稳定。
Claims (4)
1.一种组合阀式二级变排量叶片泵控制系统，包括机械阀、泵体（1）、反馈压力控制腔（2）、变量滑块（3）、变量弹簧（4），其特征在于：所述机械阀包括先导阀（5）和控制阀（6），所述反馈压力控制腔（2）通过油路分别与泵出口和油底壳连接，形成一条进油通路和一条泄油通路，所述泄油通路的开启和关闭由先导阀（5）控制，所述进油通路的开启和关闭由控制阀（6）和先导阀（5）共同控制；所述控制阀（6）和先导阀（5）均与主油道相连，主油道的机油压力直接作用于控制阀（6）的阀芯（63）和先导阀（5）的阀芯（53）。
2.根据权利要求1所述的组合阀式二级变排量叶片泵控制系统，其特征在于：在一级变排量阶段，控制阀（6）始终处于连通状态，先导阀（5）在主油道的机油压力变化作用下对进油通路和泄油通路的开启或关闭进行控制；在二级变排量阶段，先导阀（5）始终在进油通路上处于连通状态，控制阀（6）在主油道的机油压力变化作用下对进油通路的开启或关闭进行控制。
3.根据权利要求2所述的组合阀式二级变排量叶片泵控制系统，其特征在于：所述先导阀（5）的阀套（51）设有主油道接口（54）、控制阀接口（55）、反馈压力控制腔接口（56）、先导阀泄油口（57），先导阀的阀芯（53）中部设有油槽；所述控制阀（6）的阀套（61）设有主油道接口（64）、泵出口接口（65）、先导阀接口（66）、控制阀泄油口（67），控制阀（6）的阀芯（63）中部设有第一油槽（631）和第二油槽（632）；所述反馈压力控制腔接口（56）、先导阀泄油口（57）位于泄油通路上，所述反馈压力控制腔接口（56）、控制阀接口（55）、先导阀接口（66）、泵出口接口（65）位于进油通路上，控制阀接口（55）和先导阀接口（66）始终相通；
a）初始时，叶片泵处于一级变排量阶段，在此阶段，控制阀（6）的先导阀接口（66）和泵出口接口（65）通过控制阀（6）的阀芯第一油槽（631）始终相通，当主油道的机油压力低于先导阀（5）设定的压力时，所述控制阀接口（55）与所述反馈压力控制腔接口（56）不连通，进油通路处于关闭状态，所述反馈压力控制腔接口（56）与所述先导阀泄油口（57）连通，泄油通路处于开启状态，此时反馈压力控制腔（2）内的油压为零，变量滑块（3）在变量弹簧（4）的弹力作用下向反馈压力控制腔（2）转动，叶片泵以最大排量运行；
b）当主油道的机油压力高于先导阀（5）设定的压力时，主油道的机油压力通过主油道接口（54）推动先导阀阀芯（53）向弹簧腔移动，使所述控制阀接口（55）与所述反馈压力控制腔接口通过先导阀（5）的阀芯油槽连通，整个进油通路处于开启状态，所述反馈压力控制腔接口（56）与所述先导阀泄油口（57）不连通，泄油通路处于关闭状态，此时反馈压力控制腔（2）内充满压力油，在反馈压力控制腔（2）内的油压作用下，变量滑块（3）克服变量弹簧（4）的弹力进行转动，使叶片泵的偏心减少，泵的输出流量相应减少，发动机的油压逐步下降；
c）随着发动机油压的下降，当主油道的机油压力低于先导阀（5）设定的压力时，先导阀（5）的阀芯（53）在弹簧（52）的弹力作用下向主油道接口（54）方向移动，所述控制阀接口（55）、先导阀泄油口（57）与所述反馈压力控制腔接口（56）都不连通，进油通路和泄油通路都处于关闭状态，此时反馈压力控制腔（2）内的压力油迅速下降，变量弹簧（4）的弹力大于反馈压力控制腔（2）内的机油压力，变量滑块（3）在变量弹簧（4）的弹力作用下向反馈压力控制腔（2）转动，使叶片泵的偏心增大，泵的输出流量相应增加，发动机的油压随之升高；之后步骤b和c交替进行，以保持发动机的油压稳定；
d）当主油道的机油压力在上述基础上进一步增加并达到设定的切换压力时，从此便进入二级变排量阶段，先导阀（5）的阀芯（53）不再向下移动，先导阀（5）的控制阀接口（55）与反馈压力控制腔接口（56）始终相通；在二级变排量阶段初期，控制阀（6）的阀芯（63）在主油道机油压力作用下克服弹簧（62）的弹力向下移动，使控制阀（6）的先导阀接口（66）和泵出口接口（65）的通道关闭，反馈压力控制腔（2）内的压力油迅速下降，使叶片泵的偏心增大，主油道的机油压力迅速升高，在达到高压控制点时，控制阀（6）的阀芯（63）在机油压力作用下克服弹簧（62）的弹力继续向下移动，使控制阀（6）的先导阀接口（66）和泵出口接口（65）通过控制阀（6）的阀芯第二油槽（632）相通，整个进油通路处于开启状态，此时反馈压力控制腔（2）内充满压力油，在反馈压力控制腔（2）内的油压作用下，变量滑块（3）克服变量弹簧（4）的弹力进行转动，使叶片泵的偏心减少，泵的输出流量相应减少，发动机的油压逐步下降；控制阀（6）的先导阀接口（66）和泵出口接口（65）随着主油道接口处（64）油压的变化不断地开启和关闭，以保持发动机在高压阶段的油压稳定。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的组合阀式二级变排量叶片泵控制系统，其特征在于：所述控制阀（6）和先导阀（5）集成于泵体（1）中。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A control system of combined valve two-stage variable displacement vane pump Effective date of registration: 20211224 Granted publication date: 20170531 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Changsha branch Pledgor: Hunan Oil Pump Co.,Ltd. Registration number: Y2021430000097 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230105 Granted publication date: 20170531 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Changsha branch Pledgor: Hunan Oil Pump Co.,Ltd. Registration number: Y2021430000097 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A control system of two-stage variable displacement vane pump with combined valve Effective date of registration: 20230130 Granted publication date: 20170531 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Changsha branch Pledgor: Hunan Oil Pump Co.,Ltd. Registration number: Y2023430000008 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 69 Beizheng Street, Chengguan Town, Hengdong County, Hengyang City, Hunan Province 421000 Patentee after: Hunan Meihu Intelligent Manufacturing Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 69 Beizheng Street, Chengguan Town, Hengdong County, Hengyang City, Hunan Province 421000 Patentee before: Hunan Oil Pump Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address |