CN111425391B - 转子泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转子泵，包括：固定连接的泵体和泵盖，泵体内转动设有内转子和外转子，内转子位于外转子内，泵体设有泵体吸油腔和泵体压油腔，泵盖设有泵盖吸油腔和泵盖压油腔，泵体设有泵体吸油密封端面和泵体压油密封端面，泵盖设有泵盖吸油密封端面和泵盖压油密封端面，沿内转子和外转子的转动方向，泵体吸油密封端面的一侧和泵盖吸油密封端面的一侧相对设有吸油缺口，泵体吸油密封端面的另一侧和泵盖吸油密封端面的另一侧相对设有压油缺口；在Vmix油腔位置，内转子和外转子之间的接触点连线大于泵体压油密封端面和泵盖压油密封端面的宽度。本申请的转子泵具备补油、卸压、降功耗、降噪声等优点。

Description

转子泵
技术领域
本发明涉及一种转子泵。
背景技术
转子泵是发动机机油供给系统中常见的装置，如图1所示，Va、Vb、Vmax、Vc、Vd和Vmix分别表示内转子2和外转子1形成的油腔，根据转子泵的吸油压油原理，沿内外转子的转动方向，内转子2和外转子1之间形成油腔逐渐增大再逐渐减小，则Vmix<Va<Vb<Vmax,Vmax>Vc>Vd>Vmix，油腔增大过程从吸油口吸入机油，Va、Vb和Vmax均为吸油腔，油腔减小过程将吸入的机油从出油口压出，Vc、Vd和Vmix均为压油腔，油腔最大时刻为吸油末端时刻，即Vmax油腔所在时刻，油腔最小时刻为压油末端时刻，即Vmix油腔所在时刻。
如图2所示，在吸油末端位置，泵盖3设有凸出其内表面的泵盖吸油密封端面31，泵体设有凸出其内表面的泵体吸油密封端面，泵体吸油密封端面和泵盖吸油密封端面31相对设置，泵体吸油密封端面和泵盖吸油密封端面密封Vmax形成最大的吸油腔。在压油末端位置，泵盖设有泵盖压油密封端面32，泵体设有泵体压油密封端面，泵盖压油密封端面32和泵体压油密封端面相对设置，泵盖压油密封端面32和泵体压油密封端面共同密封Vmix油腔形成最小的压油腔。
最大吸油腔Vmax和最小压油腔Vmix为两个封闭的油腔，从而出现困油现象，油腔中的油压增大，导致油液发热，轴承等零部件受到附件的不平衡力负载作用而加速损坏，还会使机油产生气穴，引起噪音、震动和气蚀等问题。
发明内容
针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种转子泵，该转子泵不会出现困油问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种转子泵，包括：固定连接的泵体和泵盖，所述泵体内转动设有内转子和外转子，所述内转子位于所述外转子内，所述泵体设有泵体吸油腔和泵体压油腔，所述泵盖设有泵盖吸油腔和泵盖压油腔，所述泵体吸油腔和所述泵盖吸油腔相对设置，所述泵体压油腔和所述泵盖压油腔相对设置，所述泵体设有泵体吸油密封端面和泵体压油密封端面，所述泵盖设有泵盖吸油密封端面和泵盖压油密封端面，所述泵体吸油密封端面和所述泵盖吸油密封端面相对设置，所述泵体压油密封端面和所述泵盖压油密封端面相对设置，
沿所述内转子和所述外转子的转动方向，所述泵体吸油密封端面的一侧和所述泵盖吸油密封端面的一侧相对设有吸油缺口，所述泵体吸油密封端面的另一侧和所述泵盖吸油密封端面的另一侧相对设有压油缺口；
在Vmix油腔位置，所述内转子和所述外转子之间的接触点连线大于所述泵体压油密封端面和所述泵盖压油密封端面的宽度。
优选地，所述吸油缺口和所述压油缺口对称设置。
优选地，所述泵体吸油密封端面的一侧和所述泵盖吸油密封端面的一侧分别相对设有两个所述吸油缺口，所述泵体吸油密封端面的另一侧和所述泵盖吸油密封端面的另一侧分别相对设有两个所述压油缺口。
优选地，所述吸油缺口和所述压油缺口的对称线与所述内转子和所述外转子的圆心连线之间的夹角为5°～15°。
优选地，所述泵体吸油腔和所述泵体压油腔位于同一个圆环上，相应地，所述泵盖吸油腔和所述泵盖压油腔位于同一个圆环上，该所述圆环的内径为φd1，所述内转子的中心孔的内径为φd2，所述内转子的齿根圆的内径为φd3，(φd2+2s)≤φd1≤φd3，3mm≤s≤7mm。
优选地，所述泵体吸油腔和所述泵体压油腔的深度为h1，所述泵盖吸油腔和所述泵盖压油腔的深度为h2，所述内转子的厚度为h，h1+h2≥0.7h。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于沿内转子和外转子的转动方向，泵体吸油密封端面的一侧和泵盖吸油密封端面的一侧相对设有吸油缺口，泵体吸油密封端面的另一侧和泵盖吸油密封端面的另一侧相对设有压油缺口，在Vmax油腔形成之前，Vmax油腔通过吸油缺口与吸油腔充分连通，充分吸取机油，在Vmax油腔压油初始阶段，Vmax油腔分别通过吸油缺口和压油缺口与进油腔和压油腔连通，保证Vmax油腔不形成困油。由于在Vmix油腔位置，内转子和外转子之间的接触点连线大于泵体压油密封端面和泵盖压油密封端面的宽度，使得泵体压油密封端面和泵盖压油密封端面不会完全密封Vmix油腔，一个Vmix油腔与吸油腔相连通，另一个Vmix油腔与压油腔相连通，保证Vmix油腔不会形成困油。因此，转子泵运行过程中，不会产生过高的油压，有效解决了油液发热、机油产生气穴、噪音、震动和气蚀等问题，轴承等零部件受到的不平衡力小，不会加速轴承等零部件的损坏。
附图说明
图1是现有技术中内外转子形成Vmax油腔和Vmix油腔时的结构示意图；
图2是现有技术中转子泵的泵盖的部分结构示意图；
图3是本发明的转子泵的内外转子形成Vmax油腔和Vmix油腔时的结构示意图；
图4是图3中A部的放大结构示意图；
图5是本发明的转子泵的泵体的结构示意图；
图6是本发明的转子泵的泵盖的结构示意图；
图7是Vmax油腔与吸油腔相连通时的结构示意图；
图8是Vmax油腔与压油腔相连通时的结构示意图；
图9是本发明的转子泵的内转子的结构示意图；
图10是本发明的转子泵的剖视结构示意图；
图中：1-外转子；2-内转子；3-泵盖；31-泵盖吸油密封端面；32-泵盖压油密封端面；33-泵盖吸油腔；34-泵盖压油腔；35-吸油口；36-出油口；311-泵盖吸油缺口；312-泵盖压油缺口；4-泵体；41-泵体吸油密封端面；411-泵体吸油缺口；412-泵体压油缺口；42-泵体压油密封端面；43-泵体吸油腔；44-泵体压油腔；5-转子轴；6-驱动齿轮。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，且不用于限定本发明。
如图10所示，一种转子泵，包括：固定连接的泵体4和泵盖3，泵体4内设有外转子1和内转子2，外转子1与泵体4转动连接，内转子2设于外转子1内，内转子2固定于转子轴5，转子轴5转动安装于泵体4和泵盖3，转子轴5伸出泵体4的一端固定设有驱动齿轮6。
如图5、图6、图7和图8共同所示，泵盖3设有凸出其内表面的泵盖吸油密封端面31和泵盖压油密封端面32，泵盖吸油密封端面31和泵盖压油密封端面32将泵盖3的内腔分为泵盖吸油腔33和泵盖压油腔34，泵盖吸油腔33连通有吸油口35，泵盖压油腔34连通有出油口36，泵体4设有凸出其内表面的泵体吸油密封端面41和泵体压油密封端面42，泵体吸油密封端面41和泵体压油密封端面42将泵体4的内腔分给泵体吸油腔43和泵体压油腔44，泵体吸油密封端面41和泵盖吸油密封端面31相对对称设置，泵盖压油密封端面32和泵体压油密封端面42相对对称设置，泵盖吸油腔33和泵体吸油腔43相对对称设置，泵盖压油腔34和泵体压油腔44相对对称设置。
沿内转子2和外转子1的转动方向，泵体吸油密封端面41的一侧设有两个泵体吸油缺口411，泵盖吸油密封端面31的一侧设有两个泵盖吸油缺口311，泵体吸油缺口411和泵盖吸油缺口311相对对称设置，泵体吸油密封端面41的另一侧设有两个泵体压油缺口412，泵盖吸油密封端面31的另一侧设有两个泵盖压油缺口312，泵体压油缺口412和泵盖压油缺口312相对对称设置。吸油缺口和压油缺口的设置，保证了在Vmax油腔形成之前，吸油缺口与吸油腔充分连通，充分吸取机油，在Vmax油腔压油初始阶段，分别通过吸油缺口和压油缺口与进油腔和压油腔连通，保证不形成困油。
如图5所示，泵体吸油缺口411和泵体压油缺口412对称设置，相应地，泵盖吸油缺口311和泵盖压油缺口312对称设置，泵体吸油缺口411和泵体压油缺口412的对称线与内转子2和外转子1的圆心连线之间夹角为α，α介于5°～15°之间，以更好的让吸油缺口和压油缺口与进油腔和压油腔连通。
在Vmix油腔位置，内转子2和外转子1之间的接触点连线L1大于泵体压油密封端面42和泵盖压油密封端面32的宽度L2，以保证在压油末端时刻，两个Vmix油腔分别有一小部分没有被泵体压油密封端面42和泵盖压油密封端面32覆盖，保持与吸油腔和压油腔相连通，也就不会出现困油现象。优选地，如图4所示，L1>h+2r，r为外转子1两个圆角的半径，h为两个圆角圆心的距离。
如图5和图9共同所示，泵体吸油腔43和泵体压油腔44位于同一个圆环上，相应地，泵盖压油腔34和泵体压油腔44也位于同一个圆环上，圆环的内径为φd1，内转子2的中心孔的内径为φd2，内转子2的齿根圆的内径为φd3，(φd2+2s)≤φd1≤φd3，3mm≤s≤7mm，这样设计可保证内转子2与泵盖3和泵体4之间有足够的贴合面积，保障内转子2与泵盖3和泵体4之间的密封效果。
如图10所示，泵体吸油腔43和泵体压油腔44的深度为h1，泵盖吸油腔33和泵盖压油腔34的深度为h2，内转子2和外转子1的厚度均为h，则h1+h2≥0.7h，具有吸油填充性好，避免吸空，提高了容积效率，避免产生噪音的好处。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.转子泵，包括：固定连接的泵体和泵盖，所述泵体内转动设有内转子和外转子，所述内转子位于所述外转子内，所述泵体设有泵体吸油腔和泵体压油腔，所述泵盖设有泵盖吸油腔和泵盖压油腔，所述泵体吸油腔和所述泵盖吸油腔相对设置，所述泵体压油腔和所述泵盖压油腔相对设置，所述泵体设有泵体吸油密封端面和泵体压油密封端面，所述泵盖设有泵盖吸油密封端面和泵盖压油密封端面，所述泵体吸油密封端面和所述泵盖吸油密封端面相对设置，所述泵体压油密封端面和所述泵盖压油密封端面相对设置，其特征在于：
沿所述内转子和所述外转子的转动方向，所述泵体吸油密封端面的一侧和所述泵盖吸油密封端面的一侧相对设有吸油缺口，所述泵体吸油密封端面的另一侧和所述泵盖吸油密封端面的另一侧相对设有压油缺口；
Vmix油腔为最小的压油腔，在Vmix油腔位置，所述内转子和所述外转子之间的接触点连线大于所述泵体压油密封端面和所述泵盖压油密封端面的宽度，使得所述泵体压油密封端面和所述泵盖压油密封端面不会完全密封Vmix油腔，一个Vmix油腔与吸油腔相连通，另一个Vmix油腔与压油腔相连通，保证Vmix油腔不会形成困油。
2.如权利要求1所述的转子泵，其特征在于，所述吸油缺口和所述压油缺口对称设置。
3.如权利要求2所述的转子泵，其特征在于，所述泵体吸油密封端面的一侧和所述泵盖吸油密封端面的一侧分别相对设有两个所述吸油缺口，所述泵体吸油密封端面的另一侧和所述泵盖吸油密封端面的另一侧分别相对设有两个所述压油缺口。
4.如权利要求2所述的转子泵，其特征在于，所述吸油缺口和所述压油缺口的对称线与所述内转子和所述外转子的圆心连线之间的夹角为5°～15°。
5.如权利要求1所述的转子泵，其特征在于，所述泵体吸油腔和所述泵体压油腔位于同一个圆环上，相应地，所述泵盖吸油腔和所述泵盖压油腔位于同一个圆环上，所述圆环的内径为φd1，所述内转子的中心孔的内径为φd2，所述内转子的齿根圆的内径为φd3，(φd2+2s)≤φd1≤φd3，3mm≤s≤7mm。
6.如权利要求1所述的转子泵，其特征在于，所述泵体吸油腔和所述泵体压油腔的深度为h1，所述泵盖吸油腔和所述泵盖压油腔的深度为h2，所述内转子的厚度为h，h1+h2≥0.7h。
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