CN110925190B - 一种带有分段式月牙板的油泵 - Google Patents

一种带有分段式月牙板的油泵 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种带有分段式月牙板的油泵，包括泵体、外转子、内转子以及月牙板，泵体设有转子腔，外转子安装在转子腔内，内转子偏心安装在外转子内，且与外转子相啮合；月牙板设于转子腔内，将内转子与环形外转子之间的空腔分隔成高压腔和低压腔，月牙板具有靠近高压腔的第一弧面、以及靠近低压腔的第二弧面，第一弧面与内转子的对应齿面之间的间隙小于第二弧面与内转子的对应齿面之间的间隙。本发明公开的一种带有分段式月牙板的油泵，在各种工作压力下，其月牙板不会发生刮擦，且不会降低油泵的容积效率。

Description

一种带有分段式月牙板的油泵
技术领域
本发明涉及一种内啮合齿轮泵技术领域，特别涉及一种带有分段式月牙板的油泵。
背景技术
油泵是液压系统的动力元件，其中多齿差内啮合齿轮泵由于具有成本低、噪声小、容积效率高等优点，在汽车发动机、变速箱的液压系统中应用较广泛。由于转子与月牙板有高速的相对运动，因此月牙板内、外侧和转子之间必须留有间隙。现有技术中一种技术方案是整体增大间隙，此方案缺陷是理论间隙设计过大，高压腔与低压腔的隔离效果较差，油泵工作时有较多的高压油从高压腔回流到低压腔。另一种技术方案是月牙板内侧圆弧向受力方向偏移，此方案难以兼顾油泵在高压和低压下工作状态时月牙板与转子之间的间隙，容易发生干涉现象。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种带有分段式月牙板的油泵，旨在改善现有技术中，油泵的容积效率和月牙板的摩擦干涉不能兼顾的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种带有分段式月牙板的油泵，包括：
泵体，所述泵体设有转子腔；
内转子，安装在所述转子腔内，由电机或发动机驱动；
外转子，安装在所述转子腔内，与内转子啮合，且与内转子偏心装配；
月牙板，设于所述转子腔内，以将所述内转子与所述外转子之间形成的空腔分隔成高压腔和低压腔，所述月牙板内表面具有靠近所述高压腔的第一弧面、以及靠近所述低压腔的第二弧面。
可选地，所述第一弧面与所述第二弧面圆心位置不相同，半径相同。
可选地，所述内转子的轴心相对于所述转子腔可移动，且具有无液压作用时的第一位置、以及受液压作用最大时的第二位置；
所述第一弧面的圆心设置在所述第一位置，所述第二弧面的圆心设置在所述第二位置。
可选地，所述第一弧面的圆心O1与所述第二弧面的圆心O2的距离为0.05mm-0.15mm。
可选地，所述第一弧面和所述第二弧面的半径为25mm-26mm。
可选地，在所述第一位置时，所述第一弧面与所述内转子齿顶间隙X为0.02mm-0.06mm，所述第二弧面与所述内转子齿顶间隙Y为0.08mm-0.12mm。
可选地，在所述第二位置时，所述第二弧面与所述内转子齿顶间隙Z为0.02mm-0.06mm。
可选地，所述泵体设有连通至所述高压腔的高压油道、以及连通至所述低压腔的低压油道，以供油液自所述低压油道进入所述低压腔，被所述内转子带动而流通至所述高压腔后，自所述高压油道流出。
可选地，所述转子腔开设有安装孔和油槽，所述安装孔供所述内转子转动安装，所述油槽连通所述高压油道和所述安装孔，用于将所述高压油道内的高压油导流至所述安装孔内。
在本发明提供的技术方案中，所述带有分段式月牙板的油泵包括泵体、外转子、内转子以及月牙板，泵体设有转子腔，外转子安装在转子腔内，内转子偏心设置在外转子内，且与外转子相啮合；月牙板设于转子腔内，将内转子与外转子之间的空腔分隔成高压腔和低压腔，月牙板内表面具有靠近高压腔的第一弧面、以及靠近低压腔的第二弧面，通过将第一弧面与内转子齿顶之间的间隙小于第二弧面与内转子齿顶之间的间隙的这种设计，使得油泵在各种工作压力下，其月牙板不会发生刮擦，且不会降低油泵的容积效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的带有分段式月牙板的油泵一实施例的正视图；
图2为图1中泵体的正视图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 带有分段式月牙板的油泵 107 高压腔
101 泵体 108 第二弧面
102 转子腔 109 第一弧面
103 外转子 110 低压油道
104 内转子 111 高压油道
105 月牙板 112 安装孔
106 低压腔 113 油槽
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
油泵是液压系统的动力元件，其中多齿差内啮合齿轮泵由于具有成本低、噪声小、容积效率高等优点，在汽车发动机、变速箱的液压系统中应用较广泛。由于转子与月牙板有高速的相对运动，因此月牙板内、外侧和转子之间必须留有间隙。现有技术中一种技术方案是整体增大间隙，此方案缺陷是理论间隙设计过大，高压腔与低压腔的隔离效果较差，油泵工作时有较多的高压油从高压腔回流到低压腔。另一种技术方案是月牙板内侧圆弧向受力方向偏移，此方案难以兼顾油泵在高压和低压下工作状态时月牙板与转子之间的间隙，会发生干涉现象。
鉴于此，本发明提供一种带有分段式月牙板的油泵，旨在改善现有技术中，油泵的容积效率和月牙板的摩擦干涉不能兼顾的技术问题。请参阅图1至图2为本发明提供的带有分段式月牙板的油泵具体实施例。
请参阅图1，本实施例提供的带有分段式月牙板的油泵100包括泵体101、外转子103、内转子104以及月牙板105，泵体101设有转子腔102，外转子103安装在转子腔102内，内转子104偏心设置在外转子103内，且与外转子103相啮合；月牙板105设于转子腔102内，将内转子104与外转子103之间的空腔分隔成低压腔106和高压腔107，月牙板105具有靠近高压腔107的第一弧面109、以及靠近低压腔106的第二弧面108。所述第一弧面109与所述内转子104齿顶之间的间隙小于所述第二弧面108与所述内转子104齿顶之间的间隙。
泵体101内部的空腔被月牙板105隔离成两个区域，分别称之为低压腔106和高压腔107。内转子104在驱动电机或发动机的驱动下旋转时，在低压腔106由于轮齿脱开使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸油，随着内转子104的旋转充满在齿槽内的油被带到高压腔107，在高压腔107，由于内转子104啮合，容积逐渐减小，把液压油排出。利用低压腔106和高压腔107的封闭容积的变化，完成把电动机或发动机的旋转机械能转换为液压能输出。
进一步地，在本实施例中，所述第一弧面109和所述第二弧面108均呈圆弧面设置，所述第一弧面109与所述第二弧面108圆心位置不同、半径相同。由于内转子104受到的液压力是从高压腔107指向低压腔106，因此油泵在高压力下工作时其内转子104更容易与月牙板内侧靠近低压腔106部位产生刮擦。第一弧面109与第二弧面108之间采用圆弧平滑过渡。
进一步地，在本实施例中，由于所述内转子104受到的径向力随着油泵负载的变化而变化，所述内转子104的轴心在高压腔107油液的作用下会位置发生微小偏移，且具有油泵空载、无液压力作用时的第一位置、以及油泵满载，所受液压力最大时的第二位置；所述第一弧面109和所述第二弧面108均呈圆弧面设置，所述第一弧面109的圆心设置在所述第一位置，所述第二弧面108的圆心设置在所述第二位置。
当油泵在空载状态工作时，内转子104受到的液压力很小，内转子104中心所处的第一位置接近第一弧面109的圆弧中心。在此工况下，第一弧面109圆弧与内转子104齿顶间隙为正常间隙，范围为0.02mm-0.06mm，但第二弧面108圆弧与内转子104齿顶间隙设计为大于合理间隙。此时，月牙板105内侧与内转子104齿顶不会产生刮擦，且油泵高压腔107向低压腔106泄漏量较小。
在另一种工况下，当油泵在满载状态工作时高压腔107油液会对内转子104产生液压力，液压力会使内转子104向低压腔106侧偏移最大到达第二位置，此时内转子齿顶与所述第二弧面108的间隙为正常间隙，范围为0.02mm-0.06mm。此时，月牙板105内侧与内转子104齿顶也不会产生刮擦，且油泵高压腔107向低压腔106泄漏量较小。在上述两种工况下，内转子104均不会与第一弧面109和第二弧面108发生刮擦、干涉现象，而且隔离效果好。
进一步地，在本实施例中，所述第一弧面109的圆心O1与所述第二弧面108的圆心O2的圆心距为0.05mm-0.15mm。需要说明的是，第一弧面109的圆心O1与第二弧面108的圆心O2之间的圆心距的大小取决于不同型号的泵，此距离与油泵内转子104与驱动轴的配合间隙、驱动轴的定位精度、强度以及所受最大液压力相关，在此不赘述。在本实施例中圆心距的最优实施例为0.1mm。
进一步地，在本实施例中，所述第一弧面109和所述第二弧面108的半径为25mm-26mm，圆弧半径与所述内转子104齿顶圆直径大小相关。半径过大时，间隙会变大，油泵工作时有较多的高压油从高压腔106回流到低压腔107，导致油泵容积效率有所降低。半径过小时，会发生刮擦现象。在本实施例中所述第一弧面109和所述第二弧面108的半径的最优实施例为25.04mm。
进一步地，在本实施例中，在所述第一位置时，且具有油泵空载、无液压力作用时，所述第一弧面109与所述内转子104齿顶间隙X为0.02mm-0.06mm，所述第二弧面108与所述内转子104齿顶间隙Y为0.08mm-0.12mm。所述内转子104齿顶间隙过小，会发生干涉现象，间隙过大隔离效果差。
进一步地，在本实施例中，在所述第二位置时，内转子104受到液压力的挤压向低压腔107偏移，所述第二弧面108与所述内转子104齿顶间隙Z为0.02mm-0.06mm。因此在第二弧面108与所述内转子104齿顶间隙Z不能过小，不然会在高压力时内转子104的转动会受到影响，不能过大，不然在低压力时内转子104与月牙板105的间隙太大，无法有效隔离。
进一步地，在本实施例中，所述泵体101设有连通至所述低压腔106的油道110、以及连通至所述高压腔107的高压油道111，以供油液自所述低压油道110进入所述低压腔106，被所述内转子104带动而流通至所述高压腔107后，自所述高压油道111流出。通过设置低压油道110将低压油吸入到油泵中，再通过高压油道111将高压油流出。
进一步地，在本实施例中，所述转子腔102开设有安装孔112和油槽113，所述安装孔112供所述内转子104转动安装，所述油槽113连通所述高压油道111和所述安装孔112，用于将所述高压油道111内的高压油导流至所述安装孔112内。通过设置油槽113分配部分高压油至安装孔112内，供轴承润滑。
以上所述仅为本发明的可选地实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种带有分段式月牙板的油泵，其特征在于，包括：
泵体，所述泵体设有转子腔；
内转子，安装在所述转子腔内，由电机或发动机驱动；
外转子，安装在所述转子腔内，与内转子啮合，且与内转子偏心装配；
月牙板，设于所述转子腔内，以将所述内转子与所述外转子之间形成的空腔分隔成高压腔和低压腔，所述月牙板内表面具有靠近所述高压腔的第一弧面、以及靠近所述低压腔的第二弧面；
所述第一弧面与所述第二弧面圆心位置不相同，半径相同；
由于所述内转子轴心在液压力的作用下相对于所述转子腔会有微小移动，因此所述内转子轴心具有无液压力作用时的第一位置、以及受最大液压力时的第二位置；
所述第一弧面的圆心设置在所述第一位置，所述第二弧面的圆心设置在所述第二位置；
所述第一弧面的圆心O1与所述第二弧面的圆心O2的距离为0.05mm-0.15mm；
所述第一弧面和所述第二弧面的半径为25mm-26mm；
在所述第一位置时，所述第一弧面与所述内转子在所述第一位置时的齿顶间隙X为0.02mm-0.06mm，所述第二弧面与所述内转子齿顶间隙Y为0.08mm-0.12mm；
在所述第二位置时，所述第二弧面与所述内转子齿顶间隙Z为0.02mm-0.06mm。
2.如权利要求1所述的带有分段式月牙板的油泵，其特征在于，所述泵体设有连通至所述高压腔的高压油道、以及连通至所述低压腔的低压油道，以供油液自所述低压油道进入所述低压腔，被所述内转子带动而流通至所述高压腔后，自所述高压油道流出。
3.如权利要求2所述的带有分段式月牙板的油泵，其特征在于，所述转子腔开设有安装孔和油槽，所述安装孔供所述内转子转动安装，所述油槽连通所述高压油道和所述安装孔，用于将所述高压油道内的高压油导流至所述安装孔内。
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