CN110397484B - 一种变排量内转子机油泵 - Google Patents

一种变排量内转子机油泵 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变排量内转子机油泵，涉及发动机润滑领域，包括外转子，内转子和离心柱塞阀机构，所述外转子与内转子偏心设置，所述外转子内侧设有相对应的轮齿，所述轮齿与内转子相互啮合且隔离出独立的高压腔和低压腔，所述轮齿内设有离心柱塞阀机构，所述离心柱塞阀机构包括离心柱塞阀腔，高压油通道，低压油通道，离心柱塞阀阀芯，离心柱塞阀弹簧和预紧螺栓，所述轮齿的内部沿径向设有离心柱塞阀腔，所述离心柱塞阀腔的一侧通过高压油通道与高压腔连通，所述离心柱塞阀腔的另一侧通过低压油通道与低压腔连通，所述离心柱塞阀腔的内部设有离心柱塞阀阀芯，所述离心柱塞阀阀芯外侧有离心柱塞阀弹簧,所述离心柱塞阀弹簧外侧有预紧螺栓。

Description

一种变排量内转子机油泵
技术领域
本发明涉及发动机润滑领域，具体涉及一种变排量内转子机油泵。
背景技术
内转子机油泵是指通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，进而使液体的能量增加的泵，是容积式泵的一种形式。是由旋转的转子与的泵体组成，它通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，并借旋转转子的挤压作用排出液体，同时在另一侧留出空间，形成低压，使液体连续地吸入。内转子机油泵按其结构和原理，可以运用于多种工业领域。
传统内转子机油泵不能做到变排量输出，只能固定排量工作在发动机设计中，按照发动机怠速转速和所需润滑油流量和压力下限选取机油泵排量。
内转子机油泵流量随着转速线性增加，而发动机润滑所需润滑油流量随着转速升高缓慢增加。因此，当发动机转速升高时，机油泵润滑油流量高于发动机所需润滑油流量，润滑油压力逐渐升高，机油泵驱动机械功率增大。当润滑油压力超过设计上限时，机油泵泄压阀开启，高压润滑油直接泄流回到油底壳。
定排量内转子机油泵与发动机匹配，会造成高转速下驱动功率损失，因此需要设计一种变排量内转子机油泵。当转速增加时，减小内内转子机油泵排量，使润滑油流量随转速缓慢增加，减少机油泵驱动功率损失，提高机油泵总效率。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种变排量内转子机油泵。
本发明的技术方案如下：一种变排量内转子机油泵，包括外转子和内转子，所述外转子内设有与其对应的内转子，所述外转子与内转子偏心设置，所述外转子内侧设有相对应的轮齿，所述轮齿与内转子相互啮合且隔离出独立的高压腔和低压腔，所述轮齿内设有离心柱塞阀机构，所述离心柱塞阀机构包括离心柱塞阀腔，高压油通道，低压油通道，离心柱塞阀阀芯，离心柱塞阀弹簧和预紧螺栓，所述轮齿的内部沿径向设有离心柱塞阀腔，所述离心柱塞阀腔的一侧通过高压油通道与高压腔连通，所述离心柱塞阀腔的另一侧通过低压油通道与低压腔连通，所述离心柱塞阀腔的内部设有离心柱塞阀阀芯，所述离心柱塞阀阀芯外侧有离心柱塞阀弹簧,所述离心柱塞阀弹簧外侧有预紧螺栓。
优选的，所述高压油通道的内部的一侧设有单向阀阀芯，所述单向阀阀芯的一侧设有单向阀弹簧,所述单向阀弹簧的一侧固定设置有单向阀预紧螺栓，所述单向阀阀芯的另一侧固定设有单向阀阀座。
优选的，所述离心柱塞阀腔远离离心柱塞阀阀芯的一侧开设有压力平衡通道，所述压力平衡通道内设有第二单向阀。
优选的，所述第二单向阀包括第二单向阀芯，第二单向阀弹簧和第二单向阀预紧螺栓，所述第二单向阀芯的外侧设有第二单向阀弹簧，所述第二单向阀弹簧的外侧设有第二单向阀预紧螺栓。
优选的，所述外转子每隔一个齿设有一套离心柱塞阀机构。
优选的，所述离心柱塞阀腔靠近内转子的一侧设有阀芯通道，所述阀芯通道与高压油通道和低压油通道共同组成卸油通道。
本发明具有以下效果：实现了内转子机油泵的变排量输出，在调节范围之内,可以充分利用发动机的功率，具有容积效率高，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，工作压力高等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的局部剖视图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是图2中B处的局部放大图；
图5为本发明与传统内转子机油泵的输出流量随转速变化数据对比图；
图中：1-外转子，2-内转子，3-轮齿，4-高压腔，5-低压腔，6-离心柱塞阀腔，7-高压油通道，8-低压油通道，9-离心柱塞阀阀芯，10-阀芯通道，11-离心柱塞阀弹簧，12-预紧螺栓，13-单向阀阀芯，14-单向阀弹簧，15-单向阀预紧螺栓，16-单向阀阀座，17-压力平衡通道，18-第二单向阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，一种变排量内转子机油泵，包括外转子1和内转子2，所述外转子1内设有与其对应的内转子2，所述外转子1与内转子2偏心设置，所述外转子1内侧设有相对应的轮齿3，所述轮齿3与内转子2相互啮合且隔离出独立的高压腔4和低压腔5。所述外转子1每隔一个齿设有一套离心柱塞阀机构，且柱塞阀预紧力随着齿数增加逐步增大，通过对柱塞阀预紧力的调整，实现变排量的功能。所述离心柱塞阀机构包括离心柱塞阀腔6，高压油通道7，低压油通道8，离心柱塞阀阀芯9，离心柱塞阀弹簧11和预紧螺栓12，所述轮齿3的内部沿径向设有离心柱塞阀腔6，所述离心柱塞阀腔6的一侧通过高压油通道7与高压腔4连通，所述离心柱塞阀腔6的另一侧通过低压油通道8与低压腔5连通，所述离心柱塞阀腔6靠近内转子2的一侧设有阀芯通道10，所述阀芯通道10与高压油通道7和低压油通道8共同组成卸油通道。所述离心柱塞阀腔6的内部设有离心柱塞阀阀芯9，所述离心柱塞阀阀芯9外侧有离心柱塞阀弹簧11,所述离心柱塞阀弹簧11外侧有预紧螺栓12。
所述离心柱塞阀腔6远离离心柱塞阀阀芯9的一侧开设有压力平衡通道17，所述压力平衡通道17内设有第二单向阀18。所述第二单向阀18包括第二单向阀芯，第二单向阀弹簧和第二单向阀预紧螺栓，所述第二单向阀芯的外侧设有第二单向阀弹簧，所述第二单向阀弹簧的外侧设有第二单向阀预紧螺栓。
如图4所示，所述高压油通道的内部的一侧设有单向阀阀芯13，所述单向阀阀芯13的一侧设有单向阀弹簧14,所述单向阀弹簧14的一侧固定设置有单向阀预紧螺栓15，所述单向阀阀芯13的另一侧固定设有单向阀阀座16。
所述外转子有n个齿，内转子有n-1个齿，内转子2与外转子1啮合形成n个封闭压力腔。当外转子1旋转时，离心柱塞阀阀芯9在离心力作用下移动，当离心柱塞阀阀芯9的顶部低于油路顶端时，油路接通。在压缩过程中，前一封闭压力腔压缩润滑油，前一封闭压力腔压力高于后一封闭压力腔，单向阀阀芯13打开油路接通，高压润滑油通过油路进入下一封闭压力腔，使压缩排量减小。在吸油过程中，前一封闭压力腔压力低于后一封闭压力腔，单向阀阀芯13使油路关闭，吸油排量不变，每个封闭压力腔正常吸油。在转速降低后，通过压力平衡通道17内的第二单向阀18的泄露使得泵排量逐步稳定回升。离心柱塞阀弹簧11的预紧力随着齿数3增加逐步增大，通过对预紧力的调整，使得各个离心柱塞阀芯9随着转速升高而逐渐增大的离心力下作用下依次滑动打开油路，实现变排量的功能。
本发明与传统内转子机油泵的输出流量随转速变化数据对比关系如图5所示，由图5可知相比传统的内转子机油泵，本发明的输出流量更加稳定，当转速增加时，输出流量随转速缓慢增加，这样减少机油泵驱动功率的损失，提高机油泵总效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种变排量内转子机油泵，包括外转子（1）和内转子（2），所述外转子（1）内设有与其对应的内转子（2），所述外转子（1）与内转子（2）偏心设置，所述外转子（1）内侧设有相对应的轮齿（3），所述轮齿（3）与内转子（2）相互啮合且隔离出独立的高压腔（4）和低压腔（5），其特征在于：所述轮齿（3）内设有离心柱塞阀机构，所述离心柱塞阀机构包括离心柱塞阀腔（6），高压油通道（7），低压油通道（8），离心柱塞阀阀芯（9），离心柱塞阀弹簧（11）和预紧螺栓（12），所述轮齿（3）的内部沿径向设有离心柱塞阀腔（6），所述离心柱塞阀腔（6）的一侧通过高压油通道（7）与高压腔（4）连通，所述离心柱塞阀腔（6）的另一侧通过低压油通道（8）与低压腔（5）连通，所述离心柱塞阀腔（6）的内部设有离心柱塞阀阀芯（9），所述离心柱塞阀阀芯（9）外侧有离心柱塞阀弹簧（11）,所述离心柱塞阀弹簧（11）外侧有预紧螺栓（12）。
2.如权利要求1所述的一种变排量内转子机油泵，其特征在于：所述高压油通道的内部的一侧设有单向阀阀芯（13），所述单向阀阀芯（13）的一侧设有单向阀弹簧（14）,所述单向阀弹簧（14）的一侧固定设置有单向阀预紧螺栓（15），所述单向阀阀芯（13）的另一侧固定设有单向阀阀座（16）。
3.如权利要求1所述的一种变排量内转子机油泵，其特征在于：所述离心柱塞阀腔（6）远离离心柱塞阀阀芯（9）的一侧开设有压力平衡通道（17），所述压力平衡通道（17）内设有第二单向阀（18）。
4.如权利要求3所述的一种变排量内转子机油泵，其特征在于：所述第二单向阀（18）包括第二单向阀芯，第二单向阀弹簧和第二单向阀预紧螺栓，所述第二单向阀芯的外侧设有第二单向阀弹簧，所述第二单向阀弹簧的外侧设有第二单向阀预紧螺栓。
5.如权利要求1所述的一种变排量内转子机油泵，其特征在于：所述外转子（1）每隔一个齿设有一套离心柱塞阀机构。
6.如权利要求1所述的一种变排量内转子机油泵，其特征在于：所述离心柱塞阀腔（6）靠近内转子（2）的一侧设有阀芯通道（10），所述阀芯通道（10）与高压油通道（7）和低压油通道（8）共同组成卸油通道。
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