CN107131419A - 一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置 - Google Patents

一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，包括泵阀座，泵阀座上设有吸油口A、送油口B和回油口C，泵阀座中设有双向齿轮泵、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，第一单向阀和第二单向阀的进油端与吸油口A连接，第一单向阀的出油端与双向齿轮泵的第一油口连接，第二单向阀的出油端与双向齿轮泵的第二油口连接，第三单向阀和第四单向阀串接在第一管路和第二管路之间，第三单向阀的进油端与第一管路连接，第四单向阀的进油端与第二管路连接，第三单向阀和第四单向阀的出油端与送油口B连接，回油口C与分动器润滑系统主油路连接。其具有结构紧凑、压损小、可靠性高、切换灵活的优点，且具备旋向自适应能力。

Description

一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置
技术领域
本发明涉及一种分动器润滑系统，尤其是涉是一种用于分动器润滑的具有旋向自适应能力的集成式泵阀装置。
背景技术
在汽车领域，分动器主要用于多轴驱动车辆底盘的动力分配，是一种多挡位齿轮箱系统，其工作性能及可靠性直接影响着底盘的动力性和安全性，属于底盘传动系统的关键部件。对于重型车辆，由于其分动器在垂向上的落差较大，为使分动器润滑充分以保证其正常运转，目前本领域多采用强制润滑方式，主要通过油泵及油路将分动器箱体底部的润滑油运送至各润滑点，而对于功率较大的分动器，一般还需要通过外接油散器以满足其散热需求。为保证车辆的整体性能，分动器润滑系统应在行车和倒车时都应保持良好的润滑状态。同时，作为性能优良的分动器润滑系统还应提供取力器接口，以使分动器输入轴与后端取力器连接实现取力功能。但目前市场上的分动器润滑系统，均无法同时满足润滑、散热及取力的多功能要求，尤其是无法满足车辆在倒车和停车取力时均得到充分润滑的需求，影响了车辆的使用性能和可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其具有结构紧凑、集成度高、阀件压损小、可靠性高、切换灵活、压力控制稳定的优点，且具备旋向自适应能力，采用本发明可有效保证分动器在车辆行进和倒车时均保持良好的润滑状态，从而提高了车辆的使用性能和安全可靠性。
为解决现有技术中的分动器润滑系统无法满足分动器在车辆在倒车和停车取力时均得到充分润滑的问题，本发明提供了一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，包括泵阀座，所述泵阀座上设有相对分布的分动器输入轴接口和取力器接口，以及用于连接底油箱的吸油口A，用于连接油散器的送油口B和回油口C，泵阀座中集成有双向齿轮泵和流向控制阀组，所述双向齿轮泵设有第一油口和第二油口并与分动器输入轴接口同轴设置，所述流向控制阀组包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述第一单向阀和第二单向阀的进油端均通过输油管路与吸油口A连接，第一单向阀的出油端通过第一管路与双向齿轮泵的第一油口连接，第二单向阀的出油端通过第二管路与双向齿轮泵的第二油口连接，所述第三单向阀和第四单向阀串接在第一管路和第二管路之间，第三单向阀的进油端与第一管路连接，第四单向阀的进油端与第二管路连接，第三单向阀和第四单向阀的出油端通过第三管路与送油口B连接，回油口C连接有分动器润滑系统主油路，分动器润滑系统主油路分别连接有分动器轴承润滑支路和输入轴芯部润滑支路，分动器轴承润滑支路和输入轴芯部润滑支路对应与设置在泵阀座上的分动器轴承润滑油口D和输入轴芯部润滑油口E连接，其中，输油管路、第一管路、第二管路、第三管路、分动器润滑系统主油路、分动器轴承润滑支路和输入轴芯部润滑支路均设在泵阀座的内部，输入轴芯部润滑支路上设有阻尼孔。
进一步的，本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其中，所述泵阀座的内部还设有与第三管路连接的取力器润滑支路，并在取力器润滑支路上设有阻尼孔，取力器润滑支路与设置在泵阀座上的取力器润滑油口F连接。
进一步的，本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其中，所述泵阀座的内部还设有连接送油口B和回油口C的旁通油路，所述旁通油路上设有旁通单向阀。
进一步的，本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其中，所述泵阀座上还设有用于连接底油箱的第一泄油口G，泵阀座的内部设有连接回油口C和第一泄油口G的回收油道，所述回收油道上设有限压溢流阀。
进一步的，本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其中，所述泵阀座上还设有取力器润滑泄压油口H，取力器润滑泄压油口H与设在泵阀座内部的取力器润滑泄压通道的一端连接，取力器润滑泄压通道的另一端与设置在泵阀座上的第二泄油口I连接，第二泄油口I用于连接底油箱。
进一步的，本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其中，所述第一单向阀和第二单向阀采用球形阀芯且无复位弹簧的结构形式，并在使用时竖向安装；所述第三单向阀、第四单向阀、旁通单向阀和限压溢流阀采用带复位弹簧的结构形式。
进一步的，本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其中，所述第一单向阀和第二单向阀的孔道截面均为梅花形，且使孔道内凹点所在圆的直径小于阀芯的直径，使孔道外凸点所在圆的直径大于阀芯的直径。
本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置泵阀座，并在泵阀座上设置相对分布的分动器输入轴接口和取力器接口，以及用于连接底油箱的吸油口A，用于连接油散器的送油口B和回油口C。并在泵阀座中集成双向齿轮泵和流向控制阀组，让双向齿轮泵设置第一油口和第二油口并与分动器输入轴接口同轴设置。让流向控制阀组具体包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，并让第一单向阀和第二单向阀的进油端均通过输油管路与吸油口A连接，让第一单向阀的出油端通过第一管路与双向齿轮泵的第一油口连接，让第二单向阀的出油端通过第二管路与双向齿轮泵的第二油口连接，让第三单向阀和第四单向阀串接在第一管路和第二管路之间，让第三单向阀的进油端与第一管路连接，让第四单向阀的进油端与第二管路连接，让第三单向阀和第四单向阀的出油端通过第三管路与送油口B连接。让回油口C连接分动器润滑系统主油路，让分动器润滑系统主油路分别连接分动器轴承润滑支路和输入轴芯部润滑支路，让分动器轴承润滑支路和输入轴芯部润滑支路对应与设置在泵阀座上的分动器轴承润滑油口D和输入轴芯部润滑油口E连接。其中，输油管路、第一管路、第二管路、第三管路、分动器润滑系统主油路、分动器轴承润滑支路和输入轴芯部润滑支路均设在泵阀座的内部，并在输入轴芯部润滑支路上设置阻尼孔。由此就构成了一种结构紧凑、集成度高、阀件压损小、可靠性高、切换灵活、压力控制稳定的用于分动器润滑的集成式泵阀系统。实际应用中，让分动器输入轴通过分动器输入轴接口与本发明的泵阀座连接并与双向齿轮泵连接驱动，让底油箱与吸油口A连接，并使油散器与送油口B和回油口C连接，即完成了本发明与分动器、底油箱和油散器的连接。当分动器输入轴驱动双向齿轮泵逆时针(行车工况)旋转时，双向齿轮泵在第一油口产生负压，在第二油口产生正压，此时第一单向阀和第四单向阀打开，第二单向阀和第三单向阀关闭，润滑油依次通过输油管路、第一单向阀、第一管路、双向齿轮泵、第二管路、第四单向阀、第三管路、送油口B输送到油散器，并经油散器散热后通过回油口C、分动器润滑系统主油路、分动器轴承润滑支路和输入轴芯部润滑支路输送到对应的润滑点；当分动器输入轴驱动双向齿轮泵顺时针(倒车工况)旋转时，双向齿轮泵在第一油口产生正压，在第二油口产生负压，此时第二单向阀和第三单向阀打开，第一单向阀和第四单向阀关闭，润滑油依次通过输油管路、第二单向阀、第二管路、双向齿轮泵、第一管路、第三单向阀、第三管路、送油口B输送到油散器，并经油散器散热后通过回油口C、分动器润滑系统主油路、分动器轴承润滑支路和输入轴芯部润滑支路输送到对应的润滑点。本发明通过设置内置的双向齿轮泵以及由第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀组成的流向控制阀组(液桥)，实现了润滑系统流向对分动器输入轴旋向的自适应功能，可有效保证分动器在车辆行进和倒车时均保持良好的润滑状态，提高了车辆的使用性能和安全可靠性。同时，本发明通过设置取力器接口，可使后端取力器与分动器输入轴进行有效连接，实现了经由分动器输入轴取力的目的，并通过油散器实现了散热目的，满足了分动器润滑系统润滑、散热和取力的多功能需求。另外，本发明通过将双向齿轮泵和流向控制阀组集中设置在泵阀座内部，可有效避免其因挤压损坏，增强了泵阀系统的结构稳定性，延长了使用寿命。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置作进一步详细说明：
附图说明
图1为本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置的结构示意图；
图2为本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置的主视图；
图3为本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置的仰视图；
图4为本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置的立体图；
图5为本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置的爆炸图；
图6为图2中的A-A向视图；
图7为图2中的B-B向视图；
图8为图2中的C-C向视图；
图9为图2中的D-D向视图；
图10为本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置与分动器和取力器的连接关系图。
具体实施方式
如图1至图10所示本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置的具体实施方式，包括泵阀座1，并在泵阀座1上设置相对分布的分动器输入轴接口2和取力器接口3，以及用于连接底油箱的吸油口A，用于连接油散器的送油口B和回油口C。在泵阀座1中设置双向齿轮泵4以及流向控制阀组，让双向齿轮泵4设置第一油口和第二油口，并使双向齿轮泵4与分动器输入轴接口2同轴设置，第一油口和第二油口作为双向齿轮泵4的进油口和出油口在正反转时相互转换。流向控制阀组设有第一单向阀5、第二单向阀6、第三单向阀7和第四单向阀8，让第一单向阀5和第二单向阀6的进油端均通过输油管路与吸油口A连接，让第一单向阀5的出油端通过第一管路9与双向齿轮泵4的第一油口连接，让第二单向阀6的出油端通过第二管路10与双向齿轮泵4的第二油口连接，让第三单向阀7和第四单向阀8串接在第一管路9和第二管路10之间，并使第三单向阀7的进油端与第一管路9连接，使第四单向阀8的进油端与第二管路10连接，使第三单向阀7和第四单向阀8的出油端通过第三管路11与送油口B连接。让回油口C连接分动器润滑系统主油路12，让分动器润滑系统主油路12分别连接分动器轴承润滑支路13和输入轴芯部润滑支路14，让分动器轴承润滑支路13和输入轴芯部润滑支路14对应与设置在泵阀座1上的分动器轴承润滑油口D和输入轴芯部润滑油口E连接。并把输油管路、第一管路9、第二管路10、第三管路11、分动器润滑系统主油路12、分动器轴承润滑支路13和输入轴芯部润滑支路14均设置在泵阀座1的内部，且在输入轴芯部润滑支路14上设置阻尼孔以实现流量分配。
通过以上结构设置就构成了一种结构紧凑、集成度高、阀件压损小、可靠性高、切换灵活、压力控制稳定的用于分动器润滑的集成式泵阀系统。实际应用中，让分动器输入轴21通过分动器输入轴接口2与泵阀座1连接并与双向齿轮泵4连接驱动，让底油箱与吸油口A连接，并使油散器与送油口B和回油口C连接，即完成了本发明与分动器、底油箱和油散器的连接。当分动器输入轴21驱动双向齿轮泵4逆时针(行车工况)旋转时，双向齿轮泵4在第一油口产生负压，在第二油口产生正压，此时第一单向阀5和第四单向阀8打开，第二单向阀6和第三单向阀7关闭，润滑油依次通过输油管路、第一单向阀5、第一管路9、双向齿轮泵4、第二管路10、第四单向阀8、第三管路11、送油口B输送到油散器，并经油散器散热后通过回油口C、分动器润滑系统主油路12、分动器轴承润滑支路13和输入轴芯部润滑支路14输送到对应的润滑点；当分动器输入轴21驱动双向齿轮泵4顺时针(倒车工况)旋转时，双向齿轮泵4在第一油口产生正压，在第二油口产生负压，此时第二单向阀6和第三单向阀7打开，第一单向阀5和第四单向阀8关闭，润滑油依次通过输油管路、第二单向阀6、第二管路10、双向齿轮泵4、第一管路9、第三单向阀7、第三管路11、送油口B输送到油散器，并经油散器散热后通过回油口C、分动器润滑系统主油路12、分动器轴承润滑支路13和输入轴芯部润滑支路14输送到对应的润滑点。本发明通过设置内置的双向齿轮泵4以及由第一单向阀5、第二单向阀6、第三单向阀7和第四单向阀8组成的流向控制阀组，实现了润滑系统流向对分动器输入轴旋向的自适应功能，可有效保证分动器在车辆行进和倒车时均保持良好的润滑状态，提高了车辆的使用性能和安全可靠性。同时，本发明通过设置取力器接口3，可使后端取力器22与分动器输入轴21进行有效连接，实现了经由分动器输入轴21取力的目的，并通过油散器实现了散热目的，满足了分动器润滑系统润滑、散热和取力的多功能需求。另外，本发明通过将双向齿轮泵4和流向控制阀组集中设置在泵阀座内部，可有效避免其因挤压损坏，增强了泵阀系统的结构稳定性，延长了使用寿命。
作为优化方案，本具体实施方式在泵阀座1的内部还设置了与第三管路11连接的取力器润滑支路15，并在取力器润滑支路15上设置了阻尼孔，让取力器润滑支路15与设置在泵阀座1上的取力器润滑油口F连接。通过设置取力器润滑支路15可为连接的后端取力器22提供充分的润滑以保证其工作性能，同时取力器润滑支路15上的阻尼孔可实现流量分配目的。
作为进一步优化方案，本具体实施方式在泵阀座1的内部设置了连接送油口B和回油口C的旁通油路16，并在旁通油路16上设置了旁通单向阀17。在实际应用中，当连接油散器的送油口B处的油压达到一定数值，通过旁通单向阀17导通旁通油路16对润滑油进行分流，可避免油散器因油压过大损坏，并可为润滑系统及时提供润滑油以保证其正常工作。同时，本具体实施方式在泵阀座1上设置了用于连接底油箱的第一泄油口G，并在泵阀座1的内部设置了连接回油口C和第一泄油口G的回收油道18，在回收油道18上设置了限压溢流阀19。在实际应用中，当连接油散器的回油口C(即分动器润滑系统主油路12的前端)处的油压过高时，通过限压溢流阀19导通回收油道18，可使部分润滑油通过回收油道18流回底油箱，在节省资源的同时起到有效的保护作用。另外，为避免取力器处的油压过高，本具体实施方式在泵阀座1上还设置了取力器润滑泄压油口H，让取力器润滑泄压油口H与设在泵阀座1内部的取力器润滑泄压通道20的一端连接，让取力器润滑泄压通道20的另一端与设置在泵阀座1上的第二泄油口I连接，并在使用时让第二泄油口I连接底油箱。通过设置取力器润滑泄压油口H、取力器润滑泄压通道20和第二泄油口I可使取力器处多余的润滑油流回底油箱，以避免润滑油高度过高及密封压力增大。
需要说明的是，本发明在实际应用中通常让第一单向阀5和第二单向阀6采用球形阀芯且无复位弹簧的结构形式，并在使用时竖向安装。在实际应用中，第一单向阀5和第二单向阀6利用双向齿轮泵工作吸油产生的负压即可开启，而通过阀芯的自重即可复位关闭，省去了设置复位弹簧，结构更为简单。需要指出的是，第一单向阀5和第二单向阀6不限于上述结构，还可采带复位弹簧的结构形式，一样可实现本发明的技术目的。而让第三单向阀7、第四单向阀8、旁通单向阀17和限压溢流阀19采用带复位弹簧的结构形式，可使控制更为方便灵活。另外，本发明通常将第一单向阀5和第二单向阀6的孔道截面设计为梅花形，且使孔道内凹点所在圆的直径小于阀芯的直径，使孔道外凸点所在的圆的直径大于阀芯的直径。这一结构既可保证对阀芯的有效限位，还能保证润滑油的通过面积。
为帮助本领域技术人员理解本发明，下面对本发明一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置的工作过程作简略说明：
当分动器输入轴21驱动双向齿轮泵4逆时针(行车工况)旋转时，双向齿轮泵4工作并在第一油口产生负压，在第二油口产生正压。双向齿轮泵4在第一油口产生的负压将第一单向阀5打开并从底油箱吸油，第二单向阀6在其阀芯自重及双向齿轮泵4在第二油口产生的正压作用下关闭，第三单向阀7在其复位弹簧及双向齿轮泵4在第一油口产生的负压作用下关闭，第四单向阀8在双向齿轮泵4第二油口产生的正压作用下克服其复位弹簧的阻力打开，润滑油依次通过输油管路、第一单向阀5、第一管路9、双向齿轮泵4、第二管路10、第四单向阀8、第三管路11、送油口B输送到油散器，并经油散器散热后通过回油口C、分动器润滑系统主油路12、分动器轴承润滑支路13和输入轴芯部润滑支路14输送到对应的润滑点；同时，润滑油依次通过输油管路、第一单向阀5、第一管路9、双向齿轮泵4、第二管路10、第四单向阀8、第三管路11和取力器润滑支路15输送到取力器润滑点。
当分动器输入驱动双向齿轮泵4逆时针(倒车工况)旋转时，双向齿轮泵4工作并在第一油口产生正压，在第二油口产生负压。双向齿轮泵4第二油口产生的负压将第二单向阀6打开并从底油箱吸油，第一单向阀5在其阀芯自重及双向齿轮泵4第一油口产生的正压作用下关闭，第三单向阀7在双向齿轮泵4第一油口产生的正压作用下克服其复位弹簧的阻力打开，第四单向阀8在其复位弹簧及双向齿轮泵4第二油口产生的负压作用下关闭，润滑油依次通过输油管路、第二单向阀6、第二管路10、双向齿轮泵4、第一管路9、第三单向阀7和第三管路11、送油口B输送到油散器，并经油散器散热后通过回油口C、分动器润滑系统主油路12、分动器轴承润滑支路13和输入轴芯部润滑支路14输送到对应的润滑点；同时，润滑油依次通过输油管路、第二单向阀6、第二管路10、双向齿轮泵4、第一管路9、第三单向阀7和第三管路11和取力器润滑支路15输送到取力器润滑点。
当送油口B处的油压达到一定数值时，油压克服旁通单向阀17的复位弹簧阻力使其打开，部分润滑油通过旁通油路16直接到达回油口C，避免了油散器因油压过大损坏的现象，并可为分动器润滑系统及时提供润滑油以保证其正常工作。
当回油口C处的油压达到一定数值时，油压克服限压溢流阀19的复位弹簧阻力使其打开，部分润滑油通过回收油道18流回底油箱，在节省资源的同时对分动器润滑系统起到有效的保护作用。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，包括泵阀座(1)，泵阀座(1)上设有相对分布的分动器输入轴接口(2)和取力器接口(3)，以及用于连接底油箱的吸油口A，用于连接油散器的送油口B和回油口C，其特征在于，所述泵阀座(1)中集成有双向齿轮泵(4)和流向控制阀组，所述双向齿轮泵(4)设有第一油口和第二油口并与分动器输入轴接口(2)同轴设置，所述流向控制阀组包括第一单向阀(5)、第二单向阀(6)、第三单向阀(7)和第四单向阀(8)，所述第一单向阀(5)和第二单向阀(6)的进油端均通过输油管路与吸油口A连接，第一单向阀(5)的出油端通过第一管路(9)与双向齿轮泵(4)的第一油口连接，第二单向阀(6)的出油端通过第二管路(10)与双向齿轮泵(4)的第二油口连接，所述第三单向阀(7)和第四单向阀(8)串接在第一管路(9)和第二管路(10)之间，第三单向阀(7)的进油端与第一管路(9)连接，第四单向阀(8)的进油端与第二管路(10)连接，第三单向阀(7)和第四单向阀(8)的出油端通过第三管路(11)与送油口B连接，回油口C连接有分动器润滑系统主油路(12)，分动器润滑系统主油路(12)分别连接有分动器轴承润滑支路(13)和输入轴芯部润滑支路(14)，分动器轴承润滑支路(13)和输入轴芯部润滑支路(14)对应与设置在泵阀座(1)上的分动器轴承润滑油口D和输入轴芯部润滑油口E连接，其中，输油管路、第一管路(9)、第二管路(10)、第三管路(11)、分动器润滑系统主油路(12)、分动器轴承润滑支路(13)和输入轴芯部润滑支路(14)均设在泵阀座(1)的内部，输入轴芯部润滑支路(14)上设有阻尼孔。
2.按照权利要求1所述的一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其特征在于，所述泵阀座(1)的内部还设有与第三管路(11)连接的取力器润滑支路(15)，并在取力器润滑支路(15)上设有阻尼孔，取力器润滑支路(15)与设置在泵阀座(1)上的取力器润滑油口F连接。
3.按照权利要求2所述的一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其特征在于，所述泵阀座(1)的内部还设有连接送油口B和回油口C的旁通油路(16)，所述旁通油路(16)上设有旁通单向阀(17)。
4.按照权利要求3所述的一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其特征在于，所述泵阀座(1)上还设有用于连接底油箱的第一泄油口G，泵阀座(1)的内部设有连接回油口C和第一泄油口G的回收油道(18)，所述回收油道(18)上设有限压溢流阀(19)。
5.按照权利要求4所述的一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其特征在于，所述泵阀座(1)上还设有取力器润滑泄压油口H，取力器润滑泄压油口H与设在泵阀座(1)内部的取力器润滑泄压通道(20)的一端连接，取力器润滑泄压通道(20)的另一端与设置在泵阀座(1)上的第二泄油口I连接，第二泄油口I用于连接底油箱。
6.按照权利要求4所述的一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其特征在于，所述第一单向阀(5)和第二单向阀(6)采用球形阀芯且无复位弹簧的结构形式，并在使用时竖向安装；所述第三单向阀(7)、第四单向阀(8)、旁通单向阀(17)和限压溢流阀(19)采用带复位弹簧的结构形式。
7.按照权利要求4所述的一种用于分动器润滑系统的集成式泵阀装置，其特征在于，所述第一单向阀(5)和第二单向阀(6)的孔道截面均为梅花形，且使孔道内凹点所在圆的直径小于阀芯的直径，使孔道外凸点所在圆的直径大于阀芯的直径。
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