CN111006004B - 一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统，包括变量泵和减速箱；所述变量泵与减速箱连接，由减速箱驱动；所述变量泵从减速箱泵入润滑油，一部分供至轴承润滑，另一部分反馈至变量泵的排量控制端；所述变量泵根据反馈的油压控制排量；当所述减速箱的齿轮转速增大时，齿轮飞溅的油液增多，变量泵的油压升高，排量减小，此时轴承主要通过减速箱齿轮飞溅的油液进行润滑；当所述减速箱的齿轮转速减小时，齿轮飞溅的油液减少，变量泵的油压降低，排量增大，此时轴承主要通过变量泵进行强制润滑；所述润滑系统还包括换向阀组，所述换向阀组用于当减速箱齿轮反转时，改变变量泵的供油油路，保证变量泵在正转/反转时的正常供油。

Description

一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统

技术领域

本发明涉及减速箱润滑技术领域，具体涉及一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统。

背景技术

减速机在传动时将电机的高转速转换为大扭矩输出，在输出过程中，由于齿轮间的啮合摩擦容易损坏轴承和齿轮。减速机的内部通常设置有油池，齿轮半浸于油池内，利用油对齿轮润滑，同时齿轮转动时带动油飞溅，在箱体内做油槽或者导向板将飞溅的油导向至轴承处对轴承进行润滑。

电驱动减速箱的润滑方式有两种：飞溅润滑和强制润滑；目前强制润滑方案主要是用电机驱动定量泵来供油，油液流量通过泵和电机转速来控制。这种润滑系统在硬件上需要电机电源和转速的控制单元与线束，软件上需要单独的电机转速控制程序。然而驱动电机、控制单元和线束成本较高，软件控制难度较大，增加了强制润滑的成本。

公开号为CN203604961U的专利公开了一种减速机强制润滑系统，所述强制润滑系统包括润滑泵、阀门、油路总成、喷油嘴以及电气控制系统，所述油路总成包括吸油管路和供油管路；所述润滑泵的出油口与供油管路相连，进油口与吸油管路相连；所述润滑泵的出油口和进油口分别设有阀门；所述供油管路延伸到各润滑点的支管未端设有喷油嘴；所述润滑泵为两台，以并联的方式接入油路总成，通过电气控制系统来实现两台润滑泵之间的工作状态切换。本实用新型使减速机在作业过程中和停机状态下均能得到充分润滑，并可以实现在线更换润滑泵，无需停机操作，使用和检修都很方便。该专利通过电气控制系统对润滑泵进行控制，成本较高，且无法根据减速箱的运行工况调整润滑泵的排量，能耗较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统，无需软件控制且硬件成本低，能满足不同车速工况的减速箱润滑要求，同时还能降低能耗。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统，包括变量泵和减速箱；所述变量泵与减速箱连接，由减速箱驱动，所述变量泵的转子转速与减速箱齿轮转速成正比；所述变量泵从减速箱泵入润滑油，一部分供至轴承润滑，另一部分反馈至变量泵的排量控制端；所述变量泵根据反馈的油压控制排量，所述排量与油压成反比；

当所述减速箱的齿轮转速增大时，齿轮飞溅的油液增多，变量泵的油压升高，排量减小，此时轴承主要通过减速箱齿轮飞溅的油液进行润滑；

当所述减速箱的齿轮转速减小时，齿轮飞溅的油液减少，变量泵的油压降低，排量增大，此时轴承主要通过变量泵排出的油液进行润滑；

所述润滑系统还包括换向阀组，所述换向阀组用于当减速箱齿轮反转时，改变变量泵的供油油路，保证变量泵在正转/反转时的正常供油。

本发明通过设置变量泵，并通过减速箱齿轮驱动变量泵运行，同时设置反馈油路用于变量泵调节排量，在车速较高(减速箱齿轮转速较高)时，齿轮飞溅的油液较多，轴承能得到充分的润滑，此时不需要变量泵进行强制润滑，因此通过反馈油路反馈给变量泵的高压油可以控制降低变量泵的排量，从而节省能耗，同时还能防止变量泵吸空；在车速较低(减速箱齿轮转速较低)时，齿轮飞溅的油液较少，轴承不能得到充分的润滑，此时需要变量泵进行强制润滑，因此通过反馈油路反馈给变量泵的低压油可以控制增加变量泵的排量，对轴承进行强制润滑，从而保证轴承在车速较低时也能得到充分润滑。因此，本发明的润滑系统可以满足不同车速工况的减速箱润滑要求，同时还能降低能耗。

具体地，所述变量泵上设有第一油口和第二油口，所述换向阀组包括：第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；

所述第一单向阀设在第一油口与减速箱连通的管路上，所述第一单向阀只允许油液从减速箱流至第一油口；

所述第二单向阀设在第二油口与轴承连通的管路上，所述第二单向阀只允许油液从第二油口流至轴承部位和变量泵的排量控制端；

所述第三单向阀设在第二油口与减速箱连通的管路上，所述第三单向阀只允许油液从减速箱流至第二油口；

所述第四单向阀设在第一油口与轴承连通的管路上，所述第四单向阀只允许油液从第一油口流至轴承部位和变量泵的排量控制端；

当所述减速箱内的齿轮正转时，变量泵内的转子正转，润滑油从减速箱泵出，经过第一单向阀后从第一油口泵入变量泵，再从第二油口泵出，经过第二单向阀后分为两路，一路供至轴承进行润滑，另一路反馈至变量泵的排量控制端；

当所述减速箱内的齿轮反转时，变量泵内的转子反转，润滑油从减速箱泵出，经过第三单向阀后从第二油口泵入变量泵，再从第一油口泵出，经过第四单向阀后分为两路，一路供至轴承进行润滑，另一路反馈至变量泵的排量控制端。本发明通过设置四个单向阀可以实现无论车辆前进(减速箱、变量泵正转)或是后退(减速箱、变量泵反转)，都能保证变量泵对轴承的正常供油。

具体地，所述变量泵为变量叶片泵；所述变量叶片泵的排量控制端设有反馈柱塞和弹性调节座，所述变量叶片泵的定子夹持在反馈柱塞与弹性调节座之间，所述反馈柱塞在润滑油压力的作用下调节变量叶片泵的定子与转子之间的偏心量，从而调整变量泵的排量。

进一步地，所述弹性调节座包括调节螺栓和弹性元件，所述弹性元件的两端分别与变量叶片泵的定子和调节螺栓连接，所述变量叶片泵的定子夹持在弹性元件与反馈柱塞的自由端之间。可以通过旋转调节螺栓来调整定子的位置，从而调整反馈油压对应的反馈柱塞的位置，使得反馈油压与变量泵的排量的对应关系满足车辆不同工况对润滑的要求。

具体地，所述变量泵与轴承连通的管路上设有孔式限压阀，用于控制变量泵泵出油液的油压；由于本发明中变量泵的转子是与减速箱的齿轮啮合的，所以变量泵的转速与减速箱的齿轮是同步的，而变量泵的转速越高/低，油压也就越高/低，因此本发明通过在变量泵的出油管路上设置孔式限压阀可以使得变量泵供给轴承的油液油压稳定。

具体地，所述变量泵与减速箱连通的管路上设有吸油过滤器，用于滤除变量泵从减速箱吸入油液中的杂质，提高润滑效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明的变量泵不需要另外增设电机驱动，可直接通过减速箱的齿轮驱动，且变量泵的排量控制通过反馈油压来实现，不需要软件控制，节省了线束和软件控制成本；(2)本发明的变量泵可根据不同车速工况来调节排量，在车速高时主要通过减速箱齿轮飞溅的油液给轴承润滑，在车速低时主要通过变量泵给轴承强制润滑，满足了不同车速工况的减速箱润滑要求，同时还能降低能耗。

附图说明

图1为本发明一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统的油路连接示意图；

图2为本发明实施例中变量泵正转时润滑系统的油路示意图；

图3为本发明实施例中变量泵反转时润滑系统的油路示意图；

图4为本发明实施例中变量泵的结构示意图；

图中：1、变量泵；2、减速箱；3、转子；4、定子；5、第一油口；6、第二油口；7、第一单向阀；8、第二单向阀；9、第三单向阀；10、第四单向阀；11、反馈柱塞；12、调节螺栓；13、弹性元件；14、孔式限压阀；15、吸油过滤器；16、轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种基于齿轴驱动变量泵供油的电驱动减速箱2强制润滑系统，包括变量泵1和减速箱2；所述变量泵1与减速箱2连接，由减速箱2驱动，所述变量泵1的转子3转速与减速箱2齿轮转速成正比；所述变量泵1从减速箱2泵入润滑油，一部分供至轴承16润滑，另一部分反馈至变量泵1的排量控制端；所述变量泵1根据反馈的油压控制排量，所述排量与油压成反比；

当所述减速箱2的齿轮转速增大时，齿轮飞溅的油液增多，变量泵1的油压升高，排量减小，此时轴承16主要通过减速箱2齿轮飞溅的油液进行润滑；

当所述减速箱2的齿轮转速减小时，齿轮飞溅的油液减少，变量泵1的油压降低，排量增大，此时轴承16主要通过变量泵1排出的油液进行润滑；

所述润滑系统还包括换向阀组，所述换向阀组用于当减速箱2齿轮反转时，改变变量泵1的供油油路，保证变量泵1在正转/反转时的正常供油。

本发明通过设置变量泵1，并通过减速箱2齿轮驱动变量泵1运行，同时设置反馈油路用于变量泵1调节排量，在车速较高(减速箱2齿轮转速较高)时，齿轮飞溅的油液较多，轴承16能得到充分的润滑，此时不需要变量泵1进行强制润滑，因此通过反馈油路反馈给变量泵1的高压油可以控制降低变量泵1的排量，从而节省能耗；在车速较低(减速箱2齿轮转速较低)时，齿轮飞溅的油液较少，轴承16不能得到充分的润滑，此时需要变量泵1进行强制润滑，因此通过反馈油路反馈给变量泵1的低压油可以控制增加变量泵1的排量，对轴承16进行强制润滑，从而保证轴承16在车速较低时也能得到充分润滑。因此，本发明的润滑系统可以满足不同车速工况的减速箱2润滑要求，同时还能降低能耗。

具体地，如图1所示，所述变量泵1上设有第一油口5和第二油口6，所述换向阀组包括：第一单向阀7、第二单向阀8、第三单向阀9和第四单向阀10；

所述第一单向阀7设在第一油口5与减速箱2连通的管路上，所述第一单向阀7只允许油液从减速箱2流至第一油口5；

所述第二单向阀8设在第二油口6与轴承16连通的管路上，所述第二单向阀8只允许油液从第二油口6流至轴承16部位和变量泵1的排量控制端；

所述第三单向阀9设在第二油口6与减速箱2连通的管路上，所述第三单向阀9只允许油液从减速箱2流至第二油口6；

所述第四单向阀10设在第一油口5与轴承16连通的管路上，所述第四单向阀10只允许油液从第一油口5流至轴承16部位和变量泵1的排量控制端；

如图2所示，图2中实线部分及箭头表示当前润滑系统的油路走向；当所述减速箱2内的齿轮正转时，变量泵1内的转子3正转(第一油口5为变量泵1的进油口，第二油口6为变量泵1的出油口)，润滑油从减速箱2泵出，经过第一单向阀7后从第一油口5泵入变量泵1，再从第二油口6泵出，经过第二单向阀8后分为两路，一路供至轴承16进行润滑，另一路反馈至变量泵1的排量控制端；

如图3所示，图3中实线部分及箭头表示当前润滑系统的油路走向；当所述减速箱2内的齿轮反转时，变量泵1内的转子3反转(第一油口5为变量泵1的出油口，第二油口6为变量泵1的进油口)，润滑油从减速箱2泵出，经过第三单向阀9后从第二油口6泵入变量泵1，再从第一油口5泵出，经过第四单向阀10后分为两路，一路供至轴承16进行润滑，另一路反馈至变量泵1的排量控制端。本发明通过设置四个单向阀可以实现无论车辆前进(减速箱2、变量泵1正转)或是后退(减速箱2、变量泵1反转)，都能保证变量泵1对轴承16的正常供油。

具体地，如图4所示，所述变量泵1为变量叶片泵；所述变量叶片泵的排量控制端设有反馈柱塞11和弹性调节座，所述变量叶片泵的定子4夹持在反馈柱塞11与弹性调节座之间，所述反馈柱塞11在润滑油压力的作用下调节变量叶片泵的定子4与转子3之间的偏心量，从而调整变量泵1的排量。

进一步地，所述弹性调节座包括调节螺栓12和弹性元件13，所述弹性元件13的两端分别与变量叶片泵的定子4和调节螺栓12连接，所述变量叶片泵的定子4夹持在弹性元件13与反馈柱塞11的自由端之间。可以通过旋转调节螺栓12来调整定子4的位置，从而调整反馈油压对应的反馈柱塞11的位置，使得反馈油压与变量泵1的排量的对应关系满足车辆不同工况对润滑的要求。所述弹性元件13为弹簧。

当反馈油路的油压升高时，反馈柱塞11向左移，推动变量泵1的定子4向左移，定子4与转子3的偏心量减小，从而降低了变量泵1的排量；当反馈油路的油压降低时，反馈柱塞11向右移，变量泵1的定子4在左侧弹性元件13的作用下向右移，定子4与转子3的偏心量增大，从而增大了变量泵1的排量；所述反馈柱塞11在缸体内做直线往复运动。

具体地，所述变量泵1与轴承16连通的管路上设有孔式限压阀14，用于控制变量泵1泵出油液的油压；由于本发明中变量泵1的转子3是与减速箱2的齿轮啮合的，所以变量泵1的转速与减速箱2的齿轮是同步的，而变量泵1的转速越高/低，油压也就越高/低，因此本发明通过在变量泵1的出油管路上设置孔式限压阀14可以使得变量泵1供给轴承16的油液油压稳定。

具体地，所述变量泵1与减速箱2连通的管路上设有吸油过滤器15，用于滤除变量泵1从减速箱2吸入油液中的杂质，提高润滑效果。

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 (4)

1.一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统，其特征在于，包括变量泵和减速箱；所述变量泵与减速箱连接，由减速箱驱动，所述变量泵的转子转速与减速箱齿轮转速成正比；所述变量泵从减速箱泵入润滑油，一部分供至轴承润滑，另一部分反馈至变量泵的排量控制端；所述变量泵根据反馈的油压控制排量，所述排量与油压成反比；

当所述减速箱的齿轮转速增大时，齿轮飞溅的油液增多，变量泵的油压升高，排量减小，此时轴承主要通过减速箱齿轮飞溅的油液进行润滑；

当所述减速箱的齿轮转速减小时，齿轮飞溅的油液减少，变量泵的油压降低，排量增大，此时轴承主要通过变量泵排出的油液进行润滑；

所述变量泵为变量叶片泵；所述变量叶片泵的排量控制端设有反馈柱塞和弹性调节座，所述变量叶片泵的定子夹持在反馈柱塞与弹性调节座之间，所述反馈柱塞在润滑油压力的作用下调节变量叶片泵的定子与转子之间的偏心量，从而调整变量泵的排量；

所述润滑系统还包括换向阀组，所述换向阀组用于当减速箱齿轮反转时，改变变量泵的供油油路，保证变量泵在正转/反转时的正常供油；

所述变量泵上设有第一油口和第二油口，所述换向阀组包括：第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；

所述第一单向阀设在第一油口与减速箱连通的管路上；所述第一单向阀只允许油液从减速箱流至第一油口；

所述第二单向阀设在第二油口与轴承连通的管路上；所述第二单向阀只允许油液从第二油口流至轴承部位和变量泵的排量控制端；

所述第三单向阀设在第二油口与减速箱连通的管路上；所述第三单向阀只允许油液从减速箱流至第二油口；

所述第四单向阀设在第一油口与轴承连通的管路上；所述第四单向阀只允许油液从第一油口流至轴承部位和变量泵的排量控制端；

当所述减速箱内的齿轮正转时，变量泵内的转子正转，润滑油从减速箱泵出，经过第一单向阀后从第一油口泵入变量泵，再从第二油口泵出，经过第二单向阀后分为两路，一路供至轴承进行润滑，另一路反馈至变量泵的排量控制端；

当所述减速箱内的齿轮反转时，变量泵内的转子反转，润滑油从减速箱泵出，经过第三单向阀后从第二油口泵入变量泵，再从第一油口泵出，经过第四单向阀后分为两路，一路供至轴承进行润滑，另一路反馈至变量泵的排量控制端。

2.根据权利要求1所述的一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统，其特征在于，所述弹性调节座包括调节螺栓和弹性元件，所述弹性元件的两端分别与变量叶片泵的定子和调节螺栓连接，所述变量叶片泵的定子夹持在弹性元件与反馈柱塞的自由端之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统，其特征在于，所述变量泵与轴承连通的管路上设有孔式限压阀，用于控制变量泵泵出油液的油压。

4.根据权利要求1所述的一种基于变量泵供油的电驱动减速箱强制润滑系统，其特征在于，所述变量泵与减速箱连通的管路上设有吸油过滤器。

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