CN106969249A - 一种叶片式机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶片式机油泵，属于机油泵领域。所述机油泵包括：壳体、位于所述壳体内的转子、位于所述转子上的两个以上叶片、内壁与所述叶片的一个端部贴合的偏心环；所述偏心环的内部空间通过所述壳体进行密封；将所述偏心环与所述壳体活动连接的摆动销、介于所述偏心环与所述壳体之间的空腔；所述转子和所述偏心环之间的偏心距随着所述空腔的体积的减小而减小；所述偏心环往使所述空腔体积减小的方向移动的距离与机油泵的排量成反比。本发明通过改变转子和所述偏心环之间的偏心距来改变叶片式机油泵的排量，解决了高速下泵的排量过大，而造成多余的机油浪费，机油泵做无用功，油耗增大等问题。

Description

一种叶片式机油泵

技术领域

本发明涉及机油泵领域，特别涉及一种叶片式机油泵。

背景技术

发动机工作时，传动零件的相对运动表面(如曲轴与主轴承、活塞与气缸壁、正时齿轮副、配气系统等)之间会产生摩擦。摩擦会使机器效率降低；零件磨损、发热，造成设备故障。金属表面之间的摩擦不仅会增大发动机内部的功率消耗，使零件工作表面迅速磨损，而且由于摩擦产生的大量热可能导致零件工作表面烧损，致使发动机无法运转。

发动机中润滑系统的作用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够的洁净润滑油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现减小摩擦阻力，降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。机油泵是润滑系统中最重要的部件，其功能是为润滑系统提供足够压力和流量的机油，油压需要保证在一定的范围内，以保证每一个摩擦件得到充分的润滑而且不损坏相关的承压件。

目前使用的机油泵为定排量叶片式机油泵，其由转子、定子、叶片、配油盘和端盖等组件组成。定子固定不动，其内表面为圆柱形，转子和定子之间有预设的偏心距。叶片是镶嵌在转子槽里，在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按一个方向旋转时，一侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口和配油盘上通孔将油吸入。而在另一侧，叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液经配油盘另一通孔和压油口被压出而输出到系统中去。定排量叶片式机油泵在转子转一圈的过程中，吸油压油各一次。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于机油泵供油随发动机转速的增加几乎呈线性增加，高转速时输出油量多，当发动机的转速增加到一定的程度时，机油泵的输出流量会大于发动机的润滑需求流量，需要采用机油限压阀来旁通掉多余的高压机油，并且由于目前采用的定排量转子机油泵的排量是不可变的，高速下泵的排量过大，会造成多余的机油白白浪费，机油泵做无用功，摩擦功增大，油耗增大。

发明内容

为了解决现有技术上述的问题，本发明实施例提供了一种叶片式机油泵。所述技术方案如下：

一种叶片式机油泵，其包括：壳体、位于所述壳体内的转子、位于所述转子上的两个以上叶片、内壁与所述叶片的一个端部贴合的偏心环；所述偏心环的内部空间通过所述壳体进行密封；

所述机油泵还包括：将所述偏心环与所述壳体活动连接的摆动销、介于所述偏心环与所述壳体之间的空腔；

所述转子和所述偏心环之间的偏心距随着所述空腔的体积的减小而减小；

所述偏心环往使所述空腔体积减小的方向移动的距离与机油泵的排量成反比。

具体地，所述壳体还包括与润滑系统中的主油道连通的反馈油道、位于所述壳体内部，并与所述反馈油道连通的第一油腔和第二油腔；

所述第一油腔与所述第二油腔之间不连通；

所述偏心环包括形成所述第一油腔的一个腔壁的第一移动块、以及位于第二油腔中的第二移动块。

具体地，所述壳体与所述第一移动块之间通过弹簧连接，所述弹簧与所述第一油腔分别位于所述第一移动块上相对立的两侧，所述弹簧的压缩方向为空腔体积减小的方向，即为机油泵排量减少方向；所述第二移动块与所述第一移动块同步移动。

具体地，所述第一移动块和所述第二移动块均为从所述偏心环外壁上沿径向延伸的块状物。

具体地，所述反馈油道通过两位三通电磁阀与所述第一油腔和所述第二油腔连通；

所述两位三通电磁阀与所述第二油腔的连通处使机油进入所述第二油腔推动所述第二移动块往弹簧压缩的方向移动。

具体地，所述偏心环还包括起始于偏心环的圆环内部，结束于第二移动块内部的密封槽。

优选地，所述偏心环的内壁上还包括配合槽，以及减小进油阻力的减阻槽。

优选地，所述配合槽与所述密封槽连通。

优选地，所述摆动销将所述偏心环的顶部与所述壳体连接，所述第一油腔和所述第二油腔位于所述偏心环的底部。

优选地，所述机油泵还包括位于所述转子上的叶片环，所述叶片环与所述叶片的另一个端部接触。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过所述偏心环往使所述空腔体积减小的方向移动的距离与机油泵的排量成反比，在润滑系统中的油压越大，偏心环往使所述空腔体积减小的方向移动的距离越大，使空腔体积减小的程度越大。而空腔的体积与所述转子和所述偏心环之间的偏心距成正比，空腔的体积小，相对应的转子和所述偏心环之间的偏心距就小，通过改变转子和所述偏心环之间的偏心距来改变叶片式机油泵的排量，解决了高速下泵的排量过大，而造成多余的机油浪费，机油泵做无用功，油耗增大等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的叶片式机油泵的轴侧视图；

图2是本发明实施例提供的叶片式机油泵的俯视图；

图3是本发明实施例提供的图2的A-A面剖视图；

图4是本发明实施例提供的在发动机低转速时，叶片式机油泵与两位三通电磁阀的工作示意图；

图5是本发明实施例提供的在发动机高转速时，叶片式机油泵与两位三通电磁阀的工作示意图；

图6是本发明实施例提供的图2的B-B面剖视图；

图7是本发明实施例提供的叶片式机油泵的正视图；

图8是本发明实施例提供的图7的C-C面剖视图；

图9是本发明实施例提供的图7的D-D面剖视图。

其中，附图说明为：

1、壳体；2、转子；3、叶片；4、偏心环；5、摆动销；6、空腔；7、反馈油道；8、第一油腔；9、第二油腔；10、弹簧；11、两位三通电磁阀；12、叶片环；13、滤网；14、卡环；

401、第一移动块；402、第二移动块；403、密封槽；404、配合槽；405、减阻槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种叶片式机油泵，参见图1-图3和其包括：壳体1、位于所述壳体1内的转子2、位于所述转子2上的两个以上叶片3、内壁与所述叶片3的一个端部贴合的偏心环4；所述偏心环4的内部空间通过所述壳体1进行密封；

所述机油泵还包括：将所述偏心环4与所述壳体1活动连接的摆动销5、介于所述偏心环4与所述壳体1之间的空腔6；

所述转子2和所述偏心环4之间的偏心距随着所述空腔6的体积的减小而减小；

所述偏心环4往使所述空腔6体积减小的方向移动的距离与机油泵的排量成反比。

本发明实施例提供的叶片式机油泵可调节排量的原理是：

通过摆动销5将偏心环4和壳体1进行活动连接，即偏心环4通过摆动销5固定在壳体1上，又可以在预设范围内进行移动，其可以在介于偏心环4和壳体1之间的空腔6内进行移动。本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例提供的叶片式机油泵的转子2是通过转子轴带动其转动，但在偏心环4移动时，转子2不会随之移动。而所述转子2和所述偏心环4之间的偏心距随着所述空腔6的体积的减小而减小；并且所述偏心环4往使所述空腔6体积减小的方向移动的距离与机油泵的排量成反比。本领域技术人员可以理解的是，叶片式机油泵的排量与转子2和所述偏心环4之间的偏心距有关，在其余与排量有关的参数(例如转子半径等参数)保持不变的情况下，偏心距减小时，排量相应地会随之减小。因此本发明实施例通过改变转子2和所述偏心环4之间的偏心距来改变叶片式机油泵的排量，通过减小转子2和所述偏心环4之间的偏心距，可以减少叶片式机油泵的排量，解决了高速下泵的排量过大，而造成多余的机油浪费，机油泵做无用功，油耗增大等问题。

需要说明的是，本发明实施例提供的叶片式机油泵的抽吸排出机油的原理是：在转子轴带动转子2转动时，在离心力的作用下，叶片3的一个端部紧贴于偏心环4的内壁上，两相邻叶片3、壳体1、偏心环4和转子2间便形成了一个以上的密封的工作腔，由于转子2与偏心环4在初始状态时就是存在偏心距的，当转子2按一个方向旋转时，一侧的叶片3向外伸出(沿转子的径向方向)，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过壳体1上的通孔将位于油底壳中的机油吸入。而在另一侧，叶片3往里缩进(沿转子的径向方向)，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液经壳体1上的另一通孔被压出而输出到润滑系统中去。

在上文所述的实施例中，所述壳体1还包括与润滑系统中的主油道连通的反馈油道7、位于所述壳体1内部，并与所述反馈油道7连通的第一油腔8和第二油腔9；所述第一油腔8与所述第二油腔9之间不连通；即润滑系统中的机油可以通过反馈油道7分别通向第一油腔8和第二油腔9，此处的润滑系统中的主油道指的是能反映润滑系统中机油压力的流油通道。由于反馈油道7直接反馈主油道的压力，减少了泵油由于机滤、油冷器及油道损失带来的压损，因此，控制将更为精确。所述偏心环4包括形成所述第一油腔8的一个腔壁的第一移动块401、以及位于第二油腔9中的第二移动块402。并且所述壳体1与所述第一移动块401之间通过弹簧10连接，所述弹簧10与所述第一油腔8分别位于所述第一移动块401上相对立的两侧，所述弹簧10的压缩方向为所述空腔6体积减小的方向。当第一油腔8中的机油增多时，在机油的压力作用下，机油推动第一移动块401压缩弹簧10，使空腔6的体积减小，进而使转子2和所述偏心环4之间的偏心距就减小，最终减小叶片式机油泵的排量。

在反馈油道7、第一油腔8和第二油腔9的共同作用下，所述偏心环4往使所述空腔6体积减小的方向移动的距离与润滑系统中的油压大小有关，在润滑系统中的油压越大，偏心环4往使所述空腔6体积减小的方向移动的距离越大，使空腔6体积减小的程度越大，进而使转子2和所述偏心环4之间的偏心距就减小的程度越大，更大程度地减小叶片式机油泵的排量。

所述第二移动块402与所述第一移动块401同步移动。此处的同步移动指第二移动块402与第一移动块401同时并等距离的移动，因为所述第一移动块401和所述第二移动块402均为从所述偏心环4外壁上沿径向延伸的块状物。第二移动块402与第一移动块401与偏心环4固定连接，第一移动块401移动时，会带动第二移动块402以及偏心环4一起移动，第二移动块402移动时，也会带动第一移动块401以及偏心环4一起移动，即第一移动块401、第二移动块402和偏心环4是一个整体结构。

值得注意的是，所述反馈油道7通过两位三通电磁阀11与所述第一油腔8和所述第二油腔9连通；所述两位三通电磁阀11与所述第二油腔9的连通处使机油进入所述第二油腔9推动所述第二移动块402往弹簧10压缩的方向移动。具体地，两位三通电磁阀11的三个通道分别与反馈油道7、第二油腔9以及油箱连通，其中反馈油道7的通道为机油入口通道，机油从反馈油道7进入第二油腔9的通道的打开或者关闭可以根据两位三通电磁阀11进行设置，反馈油道7与第一油腔8之间为常通通道，当润滑系统中的主通道的机油压力较小时，机油只通入第一油腔8的通道，而当润滑系统中的主通道的机油压力较大时，则有机油通入第一油腔8同时打开机油通入第二油腔9的通道。此处可以通过设置反馈油道7中机油压力的预设值，该机油压力的预设值也可以是发动机转速预设值，因为在机油泵还未调节排量时，反馈油道7中机油压力值与发动机转速是几乎成正比的。当达到该预设值时，同时有机油通入第一油腔8和通入第二油腔9，而没有达到该预设值时，则只有机油通入第一油腔8。

例如，参见图4，两位三通电磁阀11的三个通孔为P、A、T口，当发动机转速小于等于3000rpm时，电磁阀为通电的状态，P口关闭，反馈油道7中机油只能进入第一油腔8，同时，若第二油腔9中存有机油，A口、T口连通，第二油腔9中的机油可以通过A口、T口然后流回油箱，此处的油箱也可以是指装机油的油底壳。参见图5，当发动机转速大于3000rpm时，电磁阀断电，P口打开，T口关闭，反馈油道7中机油可以进入第一油腔8，另外还可以经过P口、A口而进入第二油腔9。也就是说不论反馈油道7中机油压力或者发动机转速是否达到其预设值，都会有反馈油道7中的机油进入第一油腔8，可以实现当二位三通电磁阀11失效时，还能起到调节机油泵排量的作用，当第一油腔8中的机油增加，超过弹簧10形成的阻力时，第一移动块401会在位于第一油腔8中机油的压力作用下，带动偏心环4克服弹簧10阻力往使空腔6体积减小的方向移动，从而减小转子2与偏心环4之间的偏心距，最终减小机油泵的排量，通常情况下，此时实现的是对机油泵排量的微调，当然在第一油腔8中的机油增加量不足以克服弹簧10的阻力时，机油泵的排量不变。而当反馈油道7中机油压力或者发动机转速达到其预设值时，反馈油道7中的机油会进入第一油腔8和第二油腔9，机油进入所述第二油腔9推动所述第二移动块402往弹簧10压缩的方向移动，因此在第一油腔8和第二油腔9中的机油的同时作用力之下，带动偏心环4克服弹簧10阻力往使空腔6体积减小的方向移动，从而减小转子2与偏心环4之间的偏心距，最终减小机油泵的排量。

需要说明的是，在弹簧10的作用力下，偏心环4的位置处于与转子2之间的偏心距为最大值的情况，也就是在图1的视线角度下，偏心环4的位置位于壳体1的最右端，此时机油泵的排量为最大值。另外，第二油腔9与壳体1是连通的，当反馈油道7中的机油进入所第二油腔9时，推动偏心环4的过程之中，偏心环4往使空腔6体积减小的方向移动会产生偏心环4与壳体1之间的另一空间，第二油腔9中的机油也会随之进入这一空间之中，起到帮助推动偏心环4的作用。

继续参见图1，所述偏心环4还包括起始于偏心环4的圆环内部，结束于第二移动块402内部的密封槽403；所述偏心环4的内壁上还包括配合槽404，以及减小进油阻力的减阻槽405；所述密封槽403与所述配合槽404连通。本发明实施例通过壳体1对偏心环4的内部空间进行密封，在转子2转动时，两相邻叶片3、壳体1、偏心环4和转子2间形成一个以上的密封的工作腔，密封槽403起到对工作腔中的机油进行密封的作用，在机油泵工作时，密封槽403中也会充满机油，减少含气量，起到良好的密封作用，防止气体导进密封槽403中，而不影响机油泵的效率，另外密封槽403还能起到减小整个偏心环4重量的效果。减阻槽405的位置可设置与机油进入机油泵的入口处或者出口处，通过其流线型结构减小机油流动的阻力。

在图1的视线角度下，所述摆动销5将所述偏心环4的顶部与所述壳体1连接，所述第一油腔8和所述第二油腔9位于所述偏心环4的底部。摆动销5的位置使偏心环4可以在壳体1内移动，即围绕偏心环4的顶点转动。本领域技术人员可以理解的是，本发明提供的叶片式机油泵进入工作腔的机油入口在壳体1的底部，如图7、8、9所示，入口处还包括滤网13，和将滤网13固定的卡环14，通过过滤之后再将机油抽吸进入机油泵的工作腔，再从出口排出进入润滑系统。另外，参见图6，本发明实施例提供的叶片式机油泵还包括安全阀，防止由于润滑系统油压过高，对密封处造成的失效。

所述机油泵还包括位于所述转子2上的叶片环12，所述叶片环12与所述叶片3的另一个端部接触。叶片环12的作用是使叶片3不会卡在转子2上的叶片槽中，避免叶片3不能有效封闭工作腔的问题。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叶片式机油泵，其包括：壳体(1)、位于所述壳体(1)内的转子(2)、位于所述转子(2)上的两个以上叶片(3)、内壁与所述叶片(3)的一个端部贴合的偏心环(4)；所述偏心环(4)的内部空间通过所述壳体(1)进行密封；

其特征在于，所述机油泵还包括：将所述偏心环(4)与所述壳体(1)活动连接的摆动销(5)、介于所述偏心环(4)与所述壳体(1)之间的空腔(6)；

所述转子(2)和所述偏心环(4)之间的偏心距随着所述空腔(6)的体积的减小而减小；

所述偏心环(4)往使所述空腔(6)体积减小的方向移动的距离与机油泵的排量成反比。

2.根据权利要求1所述的机油泵，其特征在于，所述壳体(1)还包括与润滑系统中的主油道连通的反馈油道(7)、位于所述壳体(1)内部，并与所述反馈油道(7)连通的第一油腔(8)和第二油腔(9)；

所述第一油腔(8)与所述第二油腔(9)之间不连通；

所述偏心环(4)包括形成所述第一油腔(8)的一个腔壁的第一移动块(401)、以及位于第二油腔(9)中的第二移动块(402)。

3.根据权利要求2所述的机油泵，其特征在于，所述壳体(1)与所述第一移动块(401)之间通过弹簧(10)连接，所述弹簧(10)与所述第一油腔(8)分别位于所述第一移动块(401)上相对立的两侧，所述弹簧(10)的压缩方向为所述空腔(6)体积减小的方向；所述第二移动块(402)与所述第一移动块(401)同步移动。

4.根据权利要求2所述的机油泵，其特征在于，所述第一移动块(401)和所述第二移动块(402)均为从所述偏心环(4)外壁上沿径向延伸的块状物。

5.根据权利要求2所述的机油泵，其特征在于，所述反馈油道(7)通过两位三通电磁阀(11)与所述第一油腔(8)和所述第二油腔(9)连通；

所述两位三通电磁阀(11)与所述第二油腔(9)的连通处使机油进入所述第二油腔(9)推动所述第二移动块(402)往弹簧(10)压缩的方向移动。

6.根据权利要求1所述的机油泵，其特征在于，所述偏心环(4)还包括起始于偏心环(4)的圆环内部，结束于第二移动块(402)内部的密封槽(403)。

7.根据权利要求6所述的机油泵，其特征在于，所述偏心环(4)的内壁上还包括配合槽(404)，以及减小进油阻力的减阻槽(405)。

8.根据权利要求7所述的机油泵，其特征在于，所述密封槽(403)与所述配合槽(404)连通。

9.根据权利要求2所述的机油泵，其特征在于，所述摆动销(5)将所述偏心环(4)的顶部与所述壳体(1)连接，所述第一油腔(8)和所述第二油腔(9)位于所述偏心环(4)的底部。

10.根据权利要求1所述的机油泵，其特征在于，所述机油泵还包括位于所述转子(2)上的叶片环(12)，所述叶片环(12)与所述叶片(3)的另一个端部接触。