CN105864620A - 三段式变排量机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三段式变排量机油泵，包括泵盖、泵体、内转子、外转子和变排量调节装置，泵盖和泵体连接后形成泵腔，内转子和外转子均连接在泵腔内，泵体内设有进油口和输出油口，输出油口通过变排量调节装置与泵腔的输出油道相通；所述的泵盖集成设置在发动机前盖上；所述的泵腔的输出油道为两个，分别为第一出油腔和第二出油腔；所述的变排量调节装置包括滑动连接在泵体内、通过发动机主油道的油压来驱使其滑动、并用来连通或者隔断第一出油腔和第二出油腔的滑动阀芯。采用以上结构后，取代了现有技术中的通过电磁阀控制的机油泵，大大节省成本，同时满足了更加节能的目的。

Description

三段式变排量机油泵

技术领域

本发明涉及泵的技术领域，具体讲是一种三段式变排量机油泵。

背景技术

目前，发动机的润滑系统仍然以定量齿轮泵和转子泵为主，机油泵则是负责将机油自油底壳内送至各引擎运动件。随着发动机技术的越来越成熟，对润滑系统用机油泵提出了越来越高的要求，既要在适应发动机的工况来提供合适压力的润滑机油，又能实现节能的目的。现有技术中，如国家知识产权网站上公开的公开号为CN103353057A的“可变排量机油泵”，它包括泵盖和泵体，所述泵体内设有内腔、低压油腔、及高压油腔，所述内腔中设有相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述泵盖与从动齿轮之间设有一压力控制油腔，所述泵盖中设有一压力控制阀，该压力控制阀包括一可移动的压力控制阀阀芯，所述泵盖上开设有一与高压油腔相连通的压力控制阀入口、以及一与压力控制油腔相连通的连接口，所述压力控制阀阀芯控制压力控制阀入口与连接口的连通或阻断，所述从动齿轮在压力控制油腔的作用下轴向移动。该机油泵能根据发动机转速自动调节主动齿轮和从动齿轮的啮合长度，从而控制机油泵的排量，在循环变化的过程中，满足了发动机在不同转速下对油压的要求。但是，控制机油泵的排量是由主动齿轮和从动齿轮的啮合长度来决定的，而这种啮合长度的控制却是通过其他装置来实现的，一方面增大了机油泵的体积，另一方面也存在了控制精准性的问题。

又如国家知识产权局网站上公开的公开号为CN104653996A的专利“两级可变排量机油泵，”它包括泵体和转子，泵体上设有入油口和出油口，转子上设有可随着转子转动而沿着转子径向移动的叶片，所述的泵体内设有可相对泵体转动的调节环以及可推动调节环转动的作用腔，所述转子位于调节环的内孔中，转子与内孔偏心设置，所述的泵体上设有主油道口，石油价格内设有连通出油口的出油口中反馈油路，连通主油道口的主油道反馈油路，以及可根据出油口的油压切换出油口中反馈油路或主油道反馈油路连通的机械阀。它能在发动机低速和高速时分别控制机油流量，从而实现两级可变排量。但是，它存在的问题是：由于两级可变排量泵的结构复杂，并且存在响应滞后的现象，还得进行发动机标定，因此，即不节能，成本也高。

而现有技术中出现的一种全电控的变量机油泵，它与采用电磁阀转换的二级压力反馈变量机油泵在发动机典型转速和典型负载下基本相同，但是成本更高，应用受到更多的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、更加节能、成本更低的三段式变排量机油泵。

为解决上述技术问题，本发明提供的三段式变排量机油泵，包括泵盖、泵体、内转子、外转子和变排量调节装置，泵盖和泵体连接后形成泵腔，内转子和外转子均连接在泵腔内，泵体内设有进油口和输出油口，输出油口通过变排量调节装置与泵腔的输出油道相通；所述的泵盖集成设置在发动机前盖上；所述的泵腔的输出油道为两个，分别为第一出油腔和第二出油腔；所述的变排量调节装置包括滑动连接在泵体内、通过发动机主油道的油压来驱使其滑动、并用来连通或者隔断第一出油腔和第二出油腔的滑动阀芯。

所述的泵体在安装滑动阀芯处依次设有与泵体连为一体的平行设置的第一横挡板、第二横挡板、第三横挡板和第四横挡板、以及与泵体连为一体的柱形套筒；第一横挡板的一端端部与第二横挡板的一端端部通过第一竖挡板连接，第一竖挡板的底部与泵体连为一体；第二横挡板的另一端端部与第四横挡板的一端端部通过第二竖挡板连接，第二竖挡板的底部与泵体连为一体；第三横挡板的一端端部与泵腔壁处的泵体连为一体，另一端端部通过悬空设置的第三竖挡板与第四横挡板连为一体；第四横挡板的另一端端部与泵腔壁处的泵体连为一体，第一横挡板的另一端与远离泵腔的泵体连为一体；柱形套筒的一端与第四横挡板的侧壁连为一体，另一端与泵体的边缘连为一体；第一横挡板、第一竖挡板、第二横挡板和第二竖挡板、部分第四横挡板、第三竖挡板、第三横挡板、泵腔壁体和泵体内腔壁体之间的空腔形成第一出油腔；第三横挡板、第三竖挡板、部分第四横挡板和泵腔壁体之间的空腔形成第二出油腔。

所述的柱形套筒、第四横挡板、第三横挡板、第二横挡板、第一横挡板和靠近第一横挡板的泵体上均设有与柱形套筒同轴的阀芯孔，滑动阀芯滑动配合在阀芯孔内。

所述的变排量调节装置还包括复位弹簧和端盖；所述的端盖呈法兰状，并且连接在柱形套筒远离第四横挡板的一端；所述的滑动阀芯的端部具有沉孔，复位弹簧位于柱形套筒内，并且复位弹簧的一端与沉孔的孔底抵紧，另一端与端盖抵紧。

所述的滑动阀芯包括直径相同的第一导向部、第二导向部、第三导向部和第四导向部，并且第一导向部和第二导向部之间、第二导向部和第三导向部之间、第三导向部和第四导向部之间均通过直径小于上述各个导向部的直径的连接部连接；第一导向部滑动配合在泵体上的阀芯孔内，第二导向部滑动配合在第一横挡板、第二横挡板及第三横挡板上的阀芯孔内，第三导向部滑动配合在第三横挡板和第四横挡板上的阀芯孔内，第四导向部滑动配合在第四横挡板和柱形套筒内。

所述的第二导向部的外圆周壁上设有多条环形凹槽，多条环形凹槽沿轴向平行等距设置。

所述的柱形套筒与第四横挡板的连接处的左右两侧分别设有缺口

所述的第一横挡板与第二横挡板之间的设有弧形导向板，弧形导向板靠近第一竖挡板的一侧设有通孔，弧形导向板远离第一竖挡板的一侧也设有缺口。

所述的柱形套筒靠近泵体边缘的周壁上设有与阀芯腔相通的通油孔。

所述的第一出油腔处的泵体上连接有限压阀，限压阀的进油口与第一出油腔相通。

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)本机油泵将变排量调节装置设置在泵腔的出油口处，并从泵腔引出两个出油腔，分别为第一出油腔和第二出油腔，通过变排量调节装置中的滑动阀芯对两个出油腔进行连通或者隔断，从而实现机油泵的出油量的大小，因此，取代了现有技术中的通过电磁阀控制的机油泵，大大节省成本，同时满足了更加节能的目的；

2)变排量调节装置采用滑动阀芯的结构，并且利用泵体上第一横挡板、第二横挡板、第三横挡板、第四横挡板、第一竖挡板、第二竖挡板和第三竖挡板形成的沟回，使整体机油泵的体积更加小巧、结构更加紧凑，而实现的节能目的更加突出；

3)滑动阀芯设计成分段的结构，是为了和泵体上各个挡板上阀芯孔的配合实现通断的功能；并且，滑动阀芯上环形凹槽的设置，一方面起到了润滑的作用，减少滑动阀芯与泵体的摩擦，另一方面也滑动阀芯与泵体之间形成一层油膜而起到密封作用，使隔断效果更好；

4)在柱形套筒与第四横挡板的连接处设置的缺口，在弧形导向板两侧分别设置的通孔和缺口，这些都是为了保证阀芯孔能与外界相通，从而使外界的油液能顺利进入阀芯孔内。

附图说明

图1是本发明中机油泵与发动机前盖集成的结构示意图。

图2是本发明中发动机前盖与机油泵连接处的结构示意图。

图3是本发明三段式变排量机油泵的结构示意图。

图4是本发明三段式变排量机油泵中变排量调节装置的爆炸结构示意图。

图5是本发明三段式变排量机油泵中泵体的结构示意图。

图6是本发明三段式变排量机油泵的结构示意图。

图7是本发明三段式变排量机油泵中滑动阀芯的结构示意图。

图8是变排量机油泵的流量功率曲线示意图。

其中，1、发动机前盖；2、泵盖；3、泵体；4、内转子；5、外转子；6、进油口；7、第一出油腔；8、第二出油腔；9、滑动阀芯；9.1、第一导向部；9.2、第二导向部；9.3、第三导向部；9.4、第四导向部；9.5、连接部；9.6、环形凹槽；10、柱形套筒；11、第一横挡板；12、第二横挡板；13、第三横挡板；14、第四横挡板；15、第一竖挡板；16、第二竖挡板；17、第三竖挡板；18、端盖；19、限压阀；20、阀芯孔；21、沉孔；22、复位弹簧；23、弧形导向板；24、通油孔；25、缺口；26、通孔。

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7所示的本发明三段式变排量机油泵的结构示意图可知，它包括泵盖2、泵体3、内转子4、外转子5和变排量调节装置，泵盖2和泵体3连接后形成泵腔，内转子4和外转子5均连接在泵腔内，泵体3内设有进油口6和输出油口，输出油口通过变排量调节装置与泵腔的输出油道相通。所述的泵盖2集成设置在发动机前盖1上；所述的泵腔的输出油道为两个，分别为第一出油腔7和第二出油腔8。所述的变排量调节装置包括滑动连接在泵体3内、通过发动机主油道的油压来驱使其滑动、并用来连通或者隔断第一出油腔7和第二出油腔8的滑动阀芯9。

所述的泵体3在安装滑动阀芯9处依次设有与泵体3连为一体且平行设置的第一横挡板11、第二横挡板12、第三横挡板13和第四横挡板14、以及与泵体3连为一体的柱形套筒10。第一横挡板11的一端端部与第二横挡板12的一端端部通过第一竖挡板15连接，第一竖挡板15的底部与泵体3连为一体。第二横挡板12的另一端端部与第四横挡板14的一端端部通过第二竖挡板16连接，第二竖挡板16的底部与泵体3连为一体。第三横挡板13的一端端部与泵腔壁处的泵体3连为一体，另一端端部通过悬空设置的第三竖挡板17与第四横挡板14连为一体。第四横挡板14的另一端端部与泵腔壁处的泵体3连为一体，第一横挡板11的另一端与远离泵腔的泵体3连为一体。柱形套筒10的一端与第四横挡板14的侧壁连为一体，另一端与泵体3的边缘连为一体。第一横挡板11、第一竖挡板15、第二横挡板12和第二竖挡板16、部分第四横挡板14、第三竖挡板17、第三横挡板13、泵腔壁体和泵体3内腔壁体之间的空腔形成第一出油腔7。第三横挡板13、第三竖挡板17、部分第四横挡板14和泵腔壁体之间的空腔形成第二出油腔8。

所述的柱形套筒10、第四横挡板14、第三横挡板13、第二横挡板12、第一横挡板11和靠近第一横挡板11的泵体3上均设有与柱形套筒10同轴的阀芯孔20，滑动阀芯9滑动配合在阀芯孔20内。

所述的变排量调节装置还包括复位弹簧22和端盖18。所述的端盖18呈法兰状，并且连接在柱形套筒10远离第四横挡板14的一端。所述的滑动阀芯9的端部具有沉孔21，复位弹簧22位于柱形套筒10内，并且复位弹簧22的一端与沉孔21的孔底抵紧，另一端与端盖18抵紧。

所述的滑动阀芯9包括直径相同的第一导向部9.1、第二导向部9.2、第三导向部9.3和第四导向部9.4，并且第一导向部9.1和第二导向部9.2之间、第二导向部9.2和第三导向部9.3之间、第三导向部9.3和第四导向部9.4之间均通过直径小于上述各个导向部的直径的连接部9.5连接。第一导向部9.1滑动配合在泵体3上的阀芯孔20内，第二导向部9.2滑动配合在第一横挡板11、第二横挡板12及第三横挡板13上的阀芯孔20内，第三导向部9.3滑动配合在第三横挡板13和第四横挡板14上的阀芯孔20内，第四导向部9.4滑动配合在第四横挡板14和柱形套筒10内。

所述的第二导向部9.2的外圆周壁上设有多条环形凹槽9.6，多条环形凹槽9.6沿轴向平行等距设置。

所述的柱形套筒10与第四横挡板14的连接处的左右两侧分别设有缺口25

所述的第一横挡板11与第二横挡板12之间的设有弧形导向板23，弧形导向板23靠近第一竖挡板15的一侧设有通孔26，弧形导向板23远离第一竖挡板15的一侧也设有缺口25。

所述的柱形套筒10靠近泵体3边缘的周壁上设有与阀芯腔相通的通油孔24。

所述的第一出油腔7处的泵体3上连接有限压阀19，限压阀19的进油口与第一出油腔7相通。

由图8所示的变排量机油泵的流量功率曲线示意图可知，曲线AEF是现有技术中两段式变排量机油泵的流量功率曲线，而曲线ABCDF是本发明三段式变排量机油泵的流量功率曲线，两者之间形成的阴影面积BCDE是本发明三段式变排量机油泵比现有技术中两段式变排量机油泵所有节省的功率，因此，充分体现了更加节能的效果。

本发明三段式变排量机油泵的工作过程如下：如图6中所示的滑动阀芯9所处的位置表示了滑动阀芯9上的第三导向部9.3和第四导向部9.4之间的连接部9.5正好位于第三竖挡板17处，从而使第二出油腔8出来的油液能经过第三导向部9.3和第四导向部9.4之间的连接部9.5流入到第一出油腔7中，这样，两股油液汇合增大了机油泵的总出油量。当滑动阀芯9逐渐向下滑动时，第三导向部9.3逐渐下移，直至封堵住第三竖挡板17处的阀芯孔，此时第二出油腔8被第三导向部9.3堵住，油路隔断，机油泵只能通过第一出油腔7出油，从而减小了机油泵的流量。当滑动阀芯9继续往下移动时，第二出油腔8与第一出油腔7又重新连通，机油的流量开始增大，压力也随之增大，滑动阀芯继续往移动，直至与泵体上的泄压口连通时，两个出油腔便与泄压口都连通，流量趋于稳定。以上为实现机油流量的三段调节的过程。

以上所述，仅是本发明较佳可行的实施示例，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三段式变排量机油泵，包括泵盖(2)、泵体(3)、内转子(4)、外转子(5)和变排量调节装置，泵盖(2)和泵体(3)连接后形成泵腔，内转子(4)和外转子(5)均连接在泵腔内，泵体(3)内设有进油口(6)和输出油口，输出油口通过变排量调节装置与泵腔的输出油道相通；其特征在于：所述的泵盖(2)集成设置在发动机前盖(1)上；所述的泵腔的输出油道为两个，分别为第一出油腔(7)和第二出油腔(8)；所述的变排量调节装置包括滑动连接在泵体(3)内、通过发动机主油道的油压来驱使其滑动、并用来连通或者隔断第一出油腔(7)和第二出油腔(8)的滑动阀芯(9)。

2.根据权利要求1所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的泵体(3)在安装滑动阀芯(9)处依次设有与泵体(3)连为一体且平行设置的第一横挡板(11)、第二横挡板(12)、第三横挡板(13)和第四横挡板(14)、以及与泵体(3)连为一体的柱形套筒(10)；第一横挡板(11)的一端端部与第二横挡板(12)的一端端部通过第一竖挡板(15)连接，第一竖挡板(15)的底部与泵体(3)连为一体；第二横挡板(12)的另一端端部与第四横挡板(14)的一端端部通过第二竖挡板(16)连接，第二竖挡板(16)的底部与泵体(3)连为一体；第三横挡板(13)的一端端部与泵腔壁处的泵体(3)连为一体，另一端端部通过悬空设置的第三竖挡板(17)与第四横挡板(14)连为一体；第四横挡板(14)的另一端端部与泵腔壁处的泵体(3)连为一体，第一横挡板(11)的另一端与远离泵腔的泵体(3)连为一体；柱形套筒(10)的一端与第四横挡板(14)的侧壁连为一体，另一端与泵体(3)的边缘连为一体；第一横挡板(11)、第一竖挡板(15)、第二横挡板(12)和第二竖挡板(16)、部分第四横挡板(14)、第三竖挡板(17)、第三横挡板(13)、泵腔壁体和泵体(3)内腔壁体之间的空腔形成第一出油腔(7)；第三横挡板(13)、第三竖挡板(17)、部分第四横挡板(14)和泵腔壁体之间的空腔形成第二出油腔(8)。

3.根据权利要求2所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的柱形套筒(10)、第四横挡板(14)、第三横挡板(13)、第二横挡板(12)、第一横挡板(11)和靠近第一横挡板(11)的泵体(3)上均设有与柱形套筒(10)同轴的阀芯孔(20)，滑动阀芯(9)滑动配合在阀芯孔(20)内。

4.根据权利要求3所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的变排量调节装置还包括复位弹簧(22)和端盖(18)；所述的端盖(18)呈法兰状，并且连接在柱形套筒(10)远离第四横挡板(14)的一端；所述的滑动阀芯(9)的端部具有沉孔(21)， 复位弹簧(22)位于柱形套筒(10)内，并且复位弹簧(22)的一端与沉孔(21)的孔底抵紧，另一端与端盖(18)抵紧。

5.根据权利要求3所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的滑动阀芯(9)包括直径相同的第一导向部(9.1)、第二导向部(9.2)、第三导向部(9.3)和第四导向部(9.4)，并且第一导向部(9.1)和第二导向部(9.2)之间、第二导向部(9.2)和第三导向部(9.3)之间、第三导向部(9.3)和第四导向部(9.4)之间均通过直径小于上述各个导向部的直径的连接部(9.5)连接；第一导向部(9.1)滑动配合在泵体(3)上的阀芯孔(20)内，第二导向部(9.2)滑动配合在第一横挡板(11)、第二横挡板(12)及第三横挡板(13)上的阀芯孔(20)内，第三导向部(9.3)滑动配合在第三横挡板(13)和第四横挡板(14)上的阀芯孔(20)内，第四导向部(9.4)滑动配合在第四横挡板(14)和柱形套筒(10)内。

6.根据权利要求5所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的第二导向部(9.2)的外圆周壁上设有多条环形凹槽(9.6)，多条环形凹槽(9.6)沿轴向平行等距设置。

7.根据权利要求2所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的柱形套筒(10)与第四横挡板(14)的连接处的左右两侧分别设有缺口(25)。

8.根据权利要求2所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的第一横挡板(11)与第二横挡板(12)之间的设有弧形导向板(23)，弧形导向板(23)靠近第一竖挡板(15)的一侧设有通孔(26)，弧形导向板(23)远离第一竖挡板(15)的一侧也设有缺口(25)。

9.根据权利要求2所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的柱形套筒(10)靠近泵体(3)边缘的周壁上设有与阀芯腔相通的通油孔(24)。

10.根据权利要求2所述的三段式变排量机油泵，其特征在于：所述的第一出油腔(7)处的泵体(3)上连接有限压阀(19)，限压阀(19)的进油口与第一出油腔(7)相通。