CN107940219B - 可变排量齿轮式机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变排量齿轮式机油泵，包括泵壳体，泵壳体内分别转动设有主动齿轮轴和从动齿轮轴，主动泵齿轮与从动泵齿轮啮合转动，其中，从动齿轮轴的右端与泵壳体形成第一机油腔，从动齿轮轴的左端与滑动套形成第二机油腔，泵壳体上沿活动套的外侧壁依次设有三个止动装置，活动套与止动装置之间设有调节弹簧，随活动套的滑动，使相应的各分机油道分别与第二机油腔连通以调节供油量。本发明，结构简单，调节灵敏，通过设计三个并列的止动装置，使发动机在不同转速的条件下，都能保证在任意转速区间内都保持一个最佳供油量，从而大幅提高了设备的工作效率。

Description

可变排量齿轮式机油泵

技术领域

本发明涉及机油泵，具体涉及可变排量齿轮式机油泵。

背景技术

发动机在不同转速条件下，对机油流量的需求是不同的，现如今较为常用的机油泵有泄流阀式机油泵与可变排量式机油泵两种类型。其中泄流阀式机油泵在发动机高速运转时，机油泵消耗的功量较大，经济性不好；对现有的可变排量式的机油泵一般只实现了流量两级可调，同时使用了电控装置，制造成本较高。对于可变排量式机油泵，泵所输出的压力越小，则流量越小，同时机油泵所消耗的功量也越小。

为了降低成本，同时实现机油流量可调，需要设计一种结构简单、高效的可变排量机油泵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的可变排量式机油泵结构复杂，制造成本较高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种可变排量齿轮式机油泵，包括泵壳体，所述泵壳体内分别转动设有主动齿轮轴和从动齿轮轴，所述主动齿轮轴和从动齿轮轴上分别套设有主动泵齿轮和从动泵齿轮，所述主动泵齿轮与从动泵齿轮啮合转动，

所述从动齿轮轴的两端与所述泵壳体的侧壁之间分别形成第一机油腔和第二机油腔，所述从动齿轮轴的左端滑动套设有活动套，其中，所述从动齿轮轴的右端与所述泵壳体形成第一机油腔，所述从动齿轮轴的左端与所述滑动套形成第二机油腔，所述泵壳体上沿所述活动套的外侧壁依次设有三个止动装置，每个所述止动装置内分别设有一个弹性阀和一个分机油道，所述活动套的外侧壁上设有可容纳所述弹性阀进入的凹坑，所述活动套与相邻的所述止动装置之间设有调节弹簧，随所述活动套的滑动，各所述弹性阀依次滑入所述凹坑，并使相应的各所述分机油道分别与所述第二机油腔连通以调节供油量。

在上述方案中，每个所述止动装置内分别开设有一个止动槽，依次为第一止动槽、第二止动槽和第三止动槽，各所述弹性阀分别内置于各所述止动槽内，各所述止动槽朝向所述活动套敞口设置。

在上述方案中，对应所述第一止动槽、第二止动槽和第三止动槽的位置，各所述止动装置分别开设有第一分机油道、第二分机油道和第三分机油道，所述泵壳体内开设有连通各所述分机油道的机油油道，所述活动套的外侧壁上开设有分别与所述第二机油腔连通的油路，随所述活动套的滑动，所述油路分别与所述分机油道连通。

在上述方案中，所述弹性阀包括止动球和连接于所述止动装置和所述止动球之间的止动弹簧，所述止动球抵靠于所述活动套的外侧壁滑动。

在上述方案中，所述第一止动槽中的止动弹簧的弹性系数大于所述第二止动槽和第三止动槽中所述止动弹簧的弹性系数。

在上述方案中，所述泵壳体内一体成型开设有与所述第一机油腔和第二机油腔连通的主供油油道。

在上述方案中，所述第一机油腔在所述泵壳体的侧壁上开设有入油口，

在上述方案中，所述主动齿轮轴的穿出于所述泵壳体外部的一端套设有主驱动齿轮，所述主驱动齿轮和所述主动齿轮轴之间通过第一平键固定。

在上述方案中，所述主动泵齿轮和所述主动齿轮轴之间通过第二平键固定。

在上述方案中，所述从动齿轮轴和从动泵齿轮之间通过第三平键固定。

本发明，结构简单，调节灵敏，通过设计三个并列的止动装置，使发动机在不同转速的条件下，都能保证在任意转速区间内都保持一个最佳供油量，从而大幅提高了设备的工作效率。

附图说明

图1为本发明的内部结构剖视图；

图2为图1中局部结构的放大示意图；

图3为本发明的外形结构示意图；

图4为本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做出详细的说明。

如图1至图4所示，本发明提供的可变排量齿轮式机油泵，包括泵壳体1，泵壳体1内分别转动设有主动齿轮轴4和从动齿轮轴5，主动齿轮轴4穿出于泵壳体1外部的一端套设有主驱动齿轮2，主动齿轮轴4和从动齿轮轴5上分别套设有主动泵齿轮3和从动泵齿轮22，主动泵齿轮3与从动泵齿轮22啮合转动，主驱动齿轮2和主动齿轮轴4之间通过第一平键8固定以提供动力，主动泵齿轮3和主动齿轮轴4之间通过第二平键9固定，从动齿轮轴5和从动泵齿轮22之间通过第三平键18固定。

从动泵齿轮22与从动齿轮轴5固定连接,并可以随着从动齿轮轴5的轴向移动而发生轴向移动。对于外啮合式齿轮泵，在相同转速下，从动泵齿轮22与主动泵齿轮3的重合率越大，则泵油量越大(重合率的定义：主动齿轮与从动齿轮重合的长度与齿轮长度之比)。本发明就是通过对从动泵齿轮22与主动泵齿轮3的重合率的改变来实现不同的泵油量的。

具体为，从动齿轮轴5的两端与泵壳体1的侧壁之间分别形成第一机油腔6和第二机油腔7，泵壳体1内一体成型开设有与第一机油腔6和第二机油腔7连通的主供油油道，第一机油腔6在泵壳体1的侧壁上开设有入油口10。

从动齿轮轴5的左端滑动套设有一个活动套12，从动齿轮轴5的右端与泵壳体1形成第一机油腔6，从动齿轮轴5的左端与滑动套12形成第二机油腔7，泵壳体1上沿活动套12的外侧壁依次设有三个止动装置，每个止动装置内分别开设有一个止动槽，由内至外依次为第一止动槽15、第二止动槽16和第三止动槽17，每个止动装置内分别设有一个弹性阀，各弹性阀分别内置于各止动槽内，各止动槽朝向活动套12敞口设置。弹性阀包括止动球13和连接于止动装置和止动球13之间的止动弹簧14，止动球13抵靠于活动套12的外侧壁滑动。

活动套12的外侧壁上设有可容纳弹性阀进入的凹坑，活动套12与相邻的止动装置之间设有调节弹簧11，随活动套12的滑动，各弹性阀依次滑入凹坑，并使相应的各分机油道分别与第二机油腔7连通以调节供油量。

对应第一止动槽15、第二止动槽16和第三止动槽17的位置，各止动装置分别开设有第一分机油道19、第二分机油道20和第三分机油道21，泵壳体1内开设有连通各分机油道的机油油道23，活动套12的外侧壁上开设有分别与第二机油腔7连通的油路24，随活动套12的滑动，油路24分别与分机油道连通。

进一步优选地，第一止动槽15中的止动弹簧14的弹性较大，第二止动槽16和第三止动槽17中止动弹簧14的弹性系数较小。

如图1，本发明使用时，将部分的已滤清的机油通过入油口10引入第一机油腔6，这将会在从动齿轮轴5的前端面产生一个向左的力，这个力将会与作用于轴上的压缩弹簧(调节弹簧11的力相平衡)及第二机油腔7中作用于从动泵齿轮22后端面上的力相平衡。机油油道23上与第一机油腔6中的机油均来自于主油道，而且压力与主油道上的机油压力相等。

在止动装置中的止动球13进入滑动套的凹坑内时，会有相应的分机油道与活动套12上的机油油道23相连接，以向第二机油腔7中注入机油，注入机油将会使第二机油腔7体积增大，从而齿轮重合率下降。

本发明的具体工作流程如下：

如图4所示，代表的是可变排量式机油泵所输出的压力与发动机转速之间的关系，图中直线代表的是随转速上升，发动机所需要的最小的机油压力。机油泵所输出的压力越小，则此时机油流量越小，机油泵所消耗的功量也就越小。

发动机启动：

当发动机刚启动时，由于发动机转速低，与之相连的主动齿轮轴4的转速也较低，机油压力较低，主动泵齿轮3和从动泵齿轮22完全重合，泵油量随着发动机的转速上升而上升，机油压力也逐渐上升。由于第一止动槽15的存在(第一止动槽内止动弹簧14的弹性系数较大)，阻碍了从动齿轮轴5向左移动。虽然发动机的转速上升，机油压力增大，主动泵齿轮3和从动泵齿轮22的重合率不变，机油压力持续上升，如图4中AB所示，机油压力与发动机转速的二次方成正比。

进入低压力设定值：

当机油压力上升到一定程度时，从动齿轮轴5将会克服第一止动槽15，滑动套12与从动齿轮轴5一起迅速向左移动一部分距离(未滑入第二止动槽16)，由于第二机油腔7的入口被封闭，此时第二机油腔7内的机油量不变，重合率迅速下降，压力也迅速下降如图4中BC所示，此时压力为P1。

维持低压力设定值不变：

转速持续上升时，由于从动齿轮轴5的后端面的面积小于前端面的面积，当机油压力升高时，会产生一个向左的推力，滑动套12连同从动齿轮轴5一起向左移动，齿轮重合率下降，可由于发动机转速上升，机油压力略有上升，如图4中CD部分所示(压力维持有P1左右)。

进入中等压力设定值：

从动齿轮轴5持续左移，此时，第二止动槽16将会工作，止动槽中的止动球13将会陷入滑动套12中的凹坑内，此时滑动套12不动，同时有机油通过第二分机油道20进入第二机油腔7，从动轴齿轮5右移，齿轮的重合率增加，机油泵所输出的流量上升，压力上升，直到上升到P2，如图4中DE部分所示。

维持中等压力不变：

发动机转速持续上升，当主油道机油压力上升时，滑动套12连同从动齿轮轴5克服第二止动槽16中的弹簧力，向左移动，同时齿轮的重合率将会下降，可同时由于发动机转速上升，此时主油道上的压力上升较小。如图4中EF部分所示。

进入高等压力设定值：

从动齿轮轴5持续左移，此时，第三止动槽17将会工作，此时滑动套12静止不动，但有机油通过第三分机油道21进入第二机油腔7，使从动齿轮轴5右移，齿轮的重合率增加，机油泵所输出的流量上升，压力上升，直到上升到P3，如图4中FG部分所示。

维持高等压力不变：

发动机转速持续上升，当主油道机油压力上升时，滑动套12连同从动齿轮轴5克服第三止动槽17中的弹簧力，向左移动，同时齿轮的重合率将会下降，可同时由于发动机转速上升，此时主油道上的压力上升较小，如图4中GH部分所示。

由于第二止动槽16和第三止动槽17中的止动弹簧14的弹性系数较小，因此第二止动槽16中的弹性阀被压下后，机油泵的重合率不会马上下降。第一止动槽15中的止动弹簧14的弹性系数较大，从动齿轮轴5克服第一止动槽15所需要的力较大，在克服第一止动槽15后，从动齿轮轴5迅速左移，使重合率下降，机油压力迅速下降。

本发明，结构简单，调节灵敏，通过设计三个并列的止动装置，使发动机在不同转速的条件下，都能保证在任意转速区间内都保持一个最佳供油量，从而大幅提高了设备的工作效率。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.可变排量齿轮式机油泵，包括泵壳体，所述泵壳体内分别转动设有主动齿轮轴和从动齿轮轴，所述主动齿轮轴和从动齿轮轴上分别套设有主动泵齿轮和从动泵齿轮，所述主动泵齿轮与从动泵齿轮啮合转动，其特征在于，

所述从动齿轮轴的两端与所述泵壳体的侧壁之间分别形成第一机油腔和第二机油腔，所述从动齿轮轴的左端滑动套上设有活动套，其中，所述从动齿轮轴的右端与所述泵壳体形成所述第一机油腔，所述从动齿轮轴的左端与所述滑动套形成所述第二机油腔，所述泵壳体上沿所述活动套的外侧壁依次设有三个止动装置，每个所述止动装置内分别设有一个弹性阀和一个分机油道，所述活动套的外侧壁上设有可容纳所述弹性阀进入的凹坑，所述活动套与相邻的所述止动装置之间设有调节弹簧，随所述活动套的滑动，各所述弹性阀依次滑入所述凹坑，并使相应的各所述分机油道分别与所述第二机油腔连通以调节供油量；

每个所述止动装置内分别开设有一个止动槽，依次为第一止动槽、第二止动槽和第三止动槽，各所述弹性阀分别内置于各所述止动槽内，各所述止动槽朝向所述活动套敞口设置；

对应所述第一止动槽、第二止动槽和第三止动槽的位置，各所述止动装置分别开设有第一分机油道、第二分机油道和第三分机油道，所述泵壳体内开设有连通各所述分机油道的机油油道，所述活动套的外侧壁上开设有分别与所述第二机油腔连通的油路，随所述活动套的滑动，所述油路分别与所述分机油道连通；

所述弹性阀包括止动球和连接于所述止动装置和所述止动球之间的止动弹簧，所述止动球抵靠于所述活动套的外侧壁滑动；

所述第一止动槽中的止动弹簧的弹性系数大于所述第二止动槽和第三止动槽中所述止动弹簧的弹性系数。

2.如权利要求1所述的可变排量齿轮式机油泵，其特征在于，所述泵壳体内一体成型开设有与所述第一机油腔和第二机油腔连通的主供油油道。

3.如权利要求1所述的可变排量齿轮式机油泵，其特征在于，所述第一机油腔在所述泵壳体的侧壁上开设有入油口。

4.如权利要求1所述的可变排量齿轮式机油泵，其特征在于，所述主动齿轮轴的穿出于所述泵壳体外部的一端套设有主驱动齿轮，所述主驱动齿轮和所述主动齿轮轴之间通过第一平键固定。

5.如权利要求1所述的可变排量齿轮式机油泵，其特征在于，所述主动泵齿轮和所述主动齿轮轴之间通过第二平键固定。

6.如权利要求1所述的可变排量齿轮式机油泵，其特征在于，所述从动齿轮轴和从动泵齿轮之间通过第三平键固定。