CN111771059A - 集成在泵的枢轴销中的应急阀 - Google Patents
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- F04C2210/00—Fluid
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Abstract
公开了一种用于向系统分配润滑剂的泵。该泵包括：壳体，其具有用于将润滑剂输入到壳体中的入口和用于从其输送润滑剂的出口。控制滑动件可在壳体内绕枢轴销沿排量增加方向和沿排量减少方向枢转，以调节泵排量。弹性结构沿排量增加方向偏压控制滑动件。压力释放阀安装至枢轴销并沿将加压润滑剂从控制滑动件引向出口的流出路径定位。压力释放阀被沿关闭方向被偏压并且具有压力接收表面，该压力接收表面接收来自流出路径中的润滑剂的压力，以沿打开方向推动压力释放阀。通过打开释放开口，允许润滑剂流出，以释放流出路径中的压力。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年1月31日提交的美国临时专利申请号62/799,449的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开总体上涉及一种泵组件，其具有安装到枢轴销上的压力释放阀。
背景技术
已知在叶片泵和/或控制阀中使用电动阀(例如，脉冲宽度调制阀)来辅助控制进/出泵的控制室的进料。在某些情况下，已经提供了应急阀或故障安全阀来释放此类泵中的压力。典型地，泵壳包括用以容置应急阀的机加工区域。在某些情况下，应急阀设置在泵壳的顶部或外部，且与泵流体连通。美国专利号8,496,445、9,534,519、9,347,344和10,030,656以及美国专利公开号20120199411提供了将应急阀放置在泵壳外部或泵壳上的示例。
一些泵设计包括穿过枢轴销主体的端对端路径，该端对端路径将流体从其室(或多个室)引导到出口。例如，参见美国专利号8,439,650、2,952,215和2,142,275。
发明内容
本公开的一方面提供一种用于向系统分配润滑剂的泵。该泵包括：壳体；入口，用于将润滑剂从源输入到壳体中；出口，用于从壳体将润滑剂输送到系统；控制滑动件，其可在壳体内绕枢轴销沿排量增加方向以及沿排量减少方向枢转，以调节泵通过出口的排量；弹性结构，其沿排量增加方向偏压控制滑动件；转子，该转子具有至少一个叶片，该叶片安装在壳体中，所述转子用于在控制滑动件内旋转以对润滑剂进行加压；至少一个控制室，其位于壳体和控制滑动件之间，用于接收加压润滑剂，以使控制滑动件沿排量减小方向移动；和压力释放阀，其安装至枢轴销并沿着将加压润滑剂从控制滑件导向出口的流出路径定位。压力释放阀具有压力接收表面，该压力接收表面接收来自流出路径中的加压润滑剂的压力，以沿打开方向推动压力释放阀。压力释放阀沿关闭方向被偏压至关闭压力释放开口的关闭位置。压力接收表面上的压力使压力释放阀沿打开方向移动以打开压力释放开口，以便使加压润滑剂流出，从而释放流出路径中的压力。
通过以下详细描述、附图和所附权利要求，本公开的其他方面、特征和优点将变得明显。
附图说明
图1是由本公开提供的泵的工作部件的俯视图。
图2是根据一实施例的图1的泵的壳体以及枢轴销和压力释放阀的分解图。
图3是根据一实施例的本文公开的泵的横截面图。
图4是图3的横截面的详细视图。
图5是泵中使用的枢轴销和压力释放阀的分解图。
图6A和图6B是穿过图1和图2的泵的枢轴销和流出路径的横截面图，示出了根据本文的一实施例的压力释放阀的两个位置。
图7是根据另一实施例的枢轴销和压力释放阀的横截面图。
图8是包括本文公开的泵的系统的示意图。
具体实施方式
本文公开了一种泵10，所述泵具有枢轴销，该枢轴销在其中包括集成的压力释放阀(压力释放阀在本领域中有时也被称为应急阀)。如下文更详细描述的那样，枢轴销的主体用作该压力释放特征的壳体或套筒。通常，没有流体流过枢轴销本身。此外，在泵中设有专用的流出路径。
图1是根据本公开的一实施例的泵10的俯视图，其中泵的盖被移除(尽管未示出盖，但是仅为了说明目的而示出了紧固件31)。泵10被设计成用于将润滑剂分配给系统100(参见图8)并且可以被设置成包含泵10和系统100二者的系统(例如，诸如车辆)的一部分。分配旨在包括在封闭系统内的循环(例如，从负/低压侧吸入润滑剂并将其分配至系统的正/高压侧)。根据一实施例，泵10是可变排量叶片泵，用于将流体或润滑剂分配给系统。泵10包括壳体12、入口14和出口16。入口14从源18接收流体或将待泵送的润滑剂(典型是汽车中的润滑油)输入到壳体12中(参见图8)，使得通过泵部件(例如，转子、叶片)对润滑剂进行加压，出口16用于将加压流体或润滑剂从壳体12排放或输送到系统100(例如，输送到发动机或变速器，如图8所示)。可以提供润滑剂贮槽(如图8所示)，用于保持润滑剂，例如，用于输入到泵10和/或用于接收从壳体12输出的释放润滑剂。在发动机应用中，贮槽17接收离开发动机100的润滑剂，并且通常被认为是位于整个润滑系统的低压侧或负压侧(并且可以处于大气压下)。本文中涉及压力的术语是与该系统相关，除非另有说明。
如在现有技术中对于叶片泵而言众所周知的那样，在壳体12中设置有控制滑动件20、转子26、驱动轴29和弹性结构24。
壳体12可以由任何材料制成并且可以通过铝压铸、粉末金属成形、锻造或任何其他期望的制造技术来成形。壳体12封闭内部腔室。基座13的壁限定内部腔室的轴向侧部，并且外周壁23围绕延伸以从外围包围该内部腔室。盖15(如图2所示)例如通过紧固件31(例如，螺栓)附接至壳体12的基座13，所述紧固件被插入到沿着或围绕壳体12放置的各个紧固件孔33中。例如，在图1中未示出盖，使得可以看见泵10的内部部件中的一些。盖可以由任何材料制成并且可以通过冲压(例如，冲压钢或另一种金属)、铝压铸、粉末金属成形、锻造或任何其他期望的制造技术来成形。盖15有助于将泵10的内部控制室与基座13一起封闭。可选地，可以在盖和壳体12的外周壁23之间设置垫圈或其他密封件(或多个密封件)以密封内部腔室。可以沿着泵10的外周壁设置用于接收紧固件的附加紧固件孔，以将泵10固定至例如发动机。
壳体12具有用于在负压下吸入待泵送的流体的至少一个入口端口19和用于在正压下排出该流体的至少一个出口端口21。入口端口19接收来自入口14的吸入流体(润滑剂)，出口端口21将流体(加压润滑剂)输出到出口16。入口路径39可以设置在入口14和入口端口19之间。类似地，出口路径32可以设置在出口端口21和出口16之间。根据一实施例，入口端口19和出口端口21均可以具有月牙形状并且可以通过位于壳体的一个轴向侧或两个轴向侧(相对于转子26的旋转轴线)上的相同壁形成。在所示的实施例中，入口端口19和出口端口21设置在转子26的旋转轴线的相对的径向侧上。这些结构是常规的，因此无需详细描述。入口14和/或出口16和/或端口19、21和/或路径32、39的形状不旨在限制。可以使用其他构造，例如不同形状或数量的端口等等。此外，应当理解，可以设置多于一个的入口或出口(例如，经由多个端口)。
泵10还具有转子接收空间35(或凹穴)，该转子接收空间可以设置在控制滑动件20内。在所示的实施例中，控制滑动件20为控制环的形式。转子26可以具有孔或开口，该孔或开口具有与驱动泵的转子26的驱动轴29的设计、构造或形状互补的构造或形状，使得其接收驱动轴29和/或与驱动轴连接。该转子接收空间35直接与入口14和出口16连通，以在负吸入压下通过入口14吸入油、润滑剂或另一种流体而在正排出压力下将油、润滑剂或另一种流体从出口16排出。
转子26可旋转地安装在控制滑动件20的转子接收空间35内的壳体12中。转子26构造成用于在控制滑动件20内并相对于控制滑动件20旋转。转子26的中心轴线典型地相对于控制滑动件20的中心轴线偏心。转子26连接至驱动轴29，该驱动轴由驱动输入装置以常规方式围绕轴线D-D驱动，例如经由驱动皮带轮、另一驱动轴、发动机曲柄、或齿轮。转子接收空间35相对于转子26位于中央。
转子26具有叶片环或轮毂27和至少一个径向延伸的叶片28，该叶片安装到转子26以进行径向运动。转子26和叶片(或多个叶片)28安装在壳体中以便在控制滑动件20内旋转，从而对输入润滑剂进行加压。所述至少一个叶片28构造成在控制滑动件20的旋转期间与控制滑动件的内表面接合。具体地，每个叶片28在近侧端部处以允许它们径向滑动的方式安装在转子26的中心环27中的径向狭槽中。离心力可以迫使叶片(或多个叶片)28径向向外，以在控制滑动件20旋转期间在叶片(或多个叶片)的远侧端部(或多个远侧端部)与控制滑动件20的内部表面或内表面之间进行接合和/或保持二者之间的这种接合。这种安装方式是常规的并且是众所周知的。可以使用其他变型，例如狭槽中的弹簧或其他弹性结构，用于径向向外偏压叶片，并且该示例不是限制性的。因此，叶片(或多个叶片)28可以例如通过叶片环27与控制滑动件20的内表面密封地接合，使得转子26的旋转在负吸入压力作用下通过入口14吸入流体以及在正排放压力作用下通过出口16输出流体。由于控制滑动件20和转子26之间的偏心关系，在出口16所在的一侧上产生了高压流体，而在入口14所在的一侧上产生了低压流体(在本领域中被称为泵的高压侧和低压侧)。因此，这导致通过入口14吸入流体以及通过出口16排出流体。泵的这种功能是众所周知的，因此无需进一步详细描述。
控制滑动件20可在壳体12内绕枢轴销22(该枢轴销绕轴线A-A枢转(参见图3))沿排量增加方向以及沿排量减少方向枢转，以调节泵10的排量和润滑剂通过出口16的输送(例如，润滑剂通过出口端口进给)。枢轴销22可以安装到壳体12并且在轴向方向上固定。在一实施例中，枢轴销22安装在与出口16相邻的位置中。在一实施例中，枢轴销22设置在与入口14相对的壳体12的径向侧上。在一实施例中，枢轴销22可以压配到壳体12中的孔38中。图2示出了这种孔38的示例。孔38可以部分地形成在壳体12的基座13内并且其形状设计成在其中接收枢轴销22的主体。例如，在该示出的实施例中，孔38经由两个倒圆的壁形成，这两个倒圆的壁的半径根据枢轴销22的外径来确定大小。孔38可以被模制或机加工到壳体12中。下文参照图4至图5更详细地描述枢轴销22的另外的特征。
典型地，弹性结构24可以将控制滑动件20在其第一滑动位置中或者朝向其第一滑动位置、即沿排量增加方向偏压或推压。在所示的实施例中，弹性结构24是弹簧，例如螺旋弹簧。根据一实施例，弹性结构24是用于将控制滑动件12偏压和/或返回至其默认位置或偏压位置(排量增加方向)的偏压构件。控制滑动件20可抵抗弹簧或弹性结构移动，以基于控制滑动件20外部的壳体12内的压力(沿排量减小方向作用于弹性结构24)来减小与转子26的偏心，从而调节排量并因此调节输出流量。壳体12可以包括用于弹性结构24的接收部分37以定位和支撑该弹性结构(或弹簧)，其在图2中部分地示出，例如，由外周壁23的部分限定。控制滑动件20还可以包括径向延伸的支承结构，该支承结构限定了支承表面，例如，弹性结构24接合在该支承表面上。可以使用其他构造或配置。
控制室30设置在壳体12与控制滑动件20之间，用于在其中接收加压润滑剂(例如，参见图1，示出了控制滑动件20的外部形状与泵的壳体12(例如，外周壁23)之间的腔室，其中控制室30在控制滑动件的左侧的枢轴销22和与枢轴销22间隔开的密封件36(例如，在控制滑动件的右侧)之间延伸)。例如，可以在壳体12和控制滑动件20之间设置一个或多个密封件(例如，参见密封件36)。在图1所示的实施例中，仅示出了一个密封件36，该密封件设置成更靠近/邻近弹性结构24。控制室30中的压力变化可导致控制滑动件20相对于转子26移动或枢转(例如，居中)，从而调节(例如，减少或增加)泵的排量。滑动件20可以基于经由入口端口19通过入口14(和入口路径39)进给到控制室30中并且被引向出口16(在加压之后)的润滑剂的压力而移动。本领域普通技术人员将理解，随着压力在控制室30中累积，它可以克服弹性构件24作用在控制环20上的力。因此，加压润滑剂然后可以使控制滑动件20抵抗弹性构件24的力而在相反方向上移动。在一实施例中，当控制室30接收加压润滑剂时，它使控制滑动件移动到其第二滑动位置，即排量减小方向。
流出路径32设置在壳体中，用于将加压润滑剂从控制滑动件20、控制室30和出口端口19导向出口16。具体地，在一实施例中，如图6A和图6B更详细所示，流出路径32是这样的通路，该通路形成在盖15的下侧和壳体12的基座13中并且设置在枢轴销22的周围和上方。
泵10还包括设置在其壳体12中的压力释放阀40(或“应急阀”)。图3和图4示出了这种阀40的横截面图。压力释放阀40被安装至枢轴销22并沿着流出路径32(参见图6A-6B)定位，从而将加压润滑剂从控制滑动件20/控制室30导向出口16。如图4和图5清楚地所示的，压力释放阀40具有压力接收表面42，该压力接收表面接收来自被引入流出路径32中并且朝向出口16的加压润滑剂的压力。在一实施例中，压力加载区域是设置在至少该阀在该表面42处的外周/直径与盖15之间的区域。取决于供应到该区域并因此施加至压力接收表面42的压力的大小，压力释放阀40的阀元件46可以构造成在默认(原始)的关闭位置和打开位置之间移动。根据一实施例，该压力接收表面42被设计成当来自流出路径32中的加压润滑剂的压力大小超过预定大小时沿打开方向(例如，沿如图4所示的向下方向)推动压力释放阀40(将在下面更详细地解释)。如在图6A示出的实施例中可以看到的，压力释放阀40沿关闭方向(例如，沿如图4所示的向上方向)被偏压至关闭位置(或原始位置)，从而关闭设置在壳体12中的压力释放开口44(例如，在本实施例中，该压力释放开口设置在盖15中)。作用在压力接收表面42上的压力使压力释放阀40沿打开方向朝向其打开位置(例如，如图6B所示)移动，以打开压力释放开口44，使加压润滑剂流出，从而释放流出路径32中的压力(即，其中“释放”或“缓解”是指降低流出路径32中的润滑剂/流体的压力)。将稍后在下文讨论关于阀40的移动和通过出口路径32的流动的进一步的细节。
在一实施例中，枢轴销22、压力释放阀40和压力释放开口44位于连通流出路径32和控制室30的接合部处。在一实施例中，压力释放开口44设置在壳体12的盖15中并穿过该盖15，例如如图4和图6A-6B所示。
图4-5更详细地示出了根据一个实施例的枢轴销22和压力释放阀40的特征。枢轴销22具有主体22A，该主体具有中空内部34，该中空内部具有内径ID和外径OD-1，如图5所示。主体22A具有壁厚T(如图4所示)并且其形状是管状的，具有封闭(底)端和敞口(顶)端。在一个实施例中，主体的壁厚T可以在约1mm至约3mm(包括两者)的范围内。压力释放阀40可以安装至枢轴销22和/或设置在枢轴销22中。例如，在一实施例中，压力释放阀40可以包括阀元件46，所述阀元件在其上具有压力接收表面42。在一实施例中，阀元件46构造成可滑动地安装在枢轴销22的主体22A的中空内部34中，以便沿打开方向以及关闭方向移动以分别打开和关闭压力释放开口44。即，在一实施例中，压力释放阀40安装在泵10中的枢轴销22内并一体地形成为枢轴销的一部分。
根据一个实施例，如图5所示，压力接收表面42是阀元件46上的环形台肩表面，当阀元件46处于关闭位置中时，该环形台肩表面暴露于来自流出路径32的加压流体。在一个实施例中，阀元件46可以具有倒圆头部52，用于接合在压力释放开口44内，如图4所示。因此，环形台肩表面或压力接收表面42可以设置成邻近阀元件的倒圆头部52，并且在一实施例中，该表面42和头部52的组合构造成限定压力加载区域以及接收加压流体/润滑剂。这样，可以在至少阀元件46的外径与阀元件46的倒圆头部52的接触直径DC(参见图4)之间限定压力接收区域。在该说明性情况下，压力加载区域的形状像圆形环。
在一实施例中，阀元件46本身可以可选地包括释放特征。例如，如图4所示，阀元件46可以具有轴向通孔50(或端口或通气孔)，该轴向通孔50与枢轴销的中空主体22A流体连通。轴向通孔50可以与压力释放开口44轴向对准。虽然通常润滑剂将不会(端对端)流过枢轴销本身，但是当压力释放阀40在其关闭位置和打开位置之间移动时，一些润滑剂可能会不经意地收集在枢轴销22的中空内部34内(例如，润滑剂可能通过阀元件46和中空内部34的界面和/或通过该轴向通孔50渗出)。因此，可以通过轴向通孔50释放任何这样收集的润滑剂。在一实施例中，轴向通孔的直径或宽度W在约1mm至约8mm之间(包括两者)。在一个实施例中，轴向通孔50的宽度W介于约1mm至约3mm之间(包括两者)。在一实施例中，轴向通孔50的宽度W为约2mm。
在一个实施例中，阀元件46是释放球阀。在一实施例中，阀元件46是其中具有开口或通孔的释放球阀。
在一实施例中，压力释放阀40还包括偏压弹簧48，该偏压弹簧安装在枢轴销22的主体的中空内部34内。该偏压弹簧48可以用于沿关闭方向推动压力释放阀40/阀元件46。即，偏压弹簧48提供弹簧力F，所述弹簧力推动或驱动阀40/阀元件46以关闭压力释放开口44。在一实施例中，阀元件46被推动以接触压力释放开口44，并且在某些情况下至少部分地被推入到压力释放开口44中，以便关闭从壳体12的流出路径32通过压力释放开口44的流体连通。图4示出了一个实施例，示出了中空内部34如何构造成在其中接收弹簧48，其中，阀元件46设置在弹簧48的顶部上并且还至少部分地位于枢轴销22的中空内部34内。弹簧力F推动阀元件46接触压力释放开口44的边缘，以关闭和/或限制润滑剂通过压力释放开口44和壳体外部的任何连通。在诸如附图所示的实施例中，弹簧48是螺旋弹簧或螺旋压缩弹簧。但是，这并非旨在限制；例如，在其他实施例中，弹簧48可以是板簧或圆锥弹簧。
施加在阀元件46上的弹簧48的弹簧力F可以基于阀元件46的尺寸/面积(ARV)以及期望压力(POUTLET)来确定，该阀元件被压力加载或暴露于来自出口路径32内的润滑剂的压力，阀元件46应在所述期望压力下移动。例如，在一实施例中，可能期望的是，在出口路径32中的加压润滑剂的输出压力大于10巴时实施压力释放。基于期望压力和接收该压力的阀元件46的设计/面积(例如，压力接收表面42)，可以计算出弹簧48的弹簧力F。因此，弹簧48的这种弹簧力F的实施可以基于例如用于形成弹簧的材料、设计、尺寸、螺距、线圈数量。在一实施例中，施加到阀元件46以便激活其移动的输出润滑剂的压力范围在约3巴至约30巴之间(包括两者)。在另一实施例中，该压力为约10巴至约20巴(包括两者)。在一实施例中，弹簧力F在约25牛顿至约200牛顿(N)(包括两者)的范围内。在一个实施例中，弹簧力F为约50N至约150N(包括两者)。弹簧48可以使用任何数量的材料。在一个实施例中，弹簧48由铬硅制成。在一实施例中，阀元件46的被压力加载的面积ARV为约94mm2。在一实施例中，可以调节暴露于压力并接收压力的阀元件46周围和/或该阀元件上的区域(表面42)，以允许在所提供的环境空间中设计稳固的弹簧。即，可以根据需要改变压力接收表面42、倒圆头部52和/或盖15/壳体12。在一实施例中，弹簧48必须不能达到压并高度(即，弹簧的螺距必须被计算为使得保持在至少一些应力下并且不能完全伸展)，或者可替代地被过度施加应力。
偏压弹簧48的力因此可以影响和/或确定克服或施加至压力接收表面42所需的压力或力的预定大小。因此，大于弹簧F的力(被施加至阀元件46)必须施加到压力接收表面42，以便沿其打开方向(即，如图4所示，抵抗弹簧48向下)移动或推动压力释放阀40。在一实施例中，阀元件46相对于枢轴销22的主体22A的移动范围或移动量与施加到至少压力接收表面42以及压力接收区域的压力的大小成正比(一旦达到用于移动元件46的最小压力)。也就是说，随着施至压力接收到表面42上的加压润滑剂的压力增加，阀元件46抵抗弹簧48的力F而向下进入主体22A的内部34的向下运动的量也可能增加。因此，阀40不一定具有其移动到的设定打开位置(或第二位置)。
图6A和图6B是穿过泵10的枢轴销22和流出路径32的横截面图，示出了根据本文的实施例的压力释放阀(应急阀)40的两个示例性位置，即关闭或非活动位置(图6A)和打开或活动位置(图6B)。在正常操作条件下，当阀40非活动、即关闭时，如图6A所示，阀元件46的至少顶部与盖15接触以关闭通过压力释放开口44的流体连通(参见图6A的箭头A中的“x”)。另外，基本上限制和/或防止流体连通在枢轴销22上以及在出口路径32的上部部分中移动(参见图6A的箭头B中的“x”)。加压流体/润滑剂只能在枢轴销下方(参见图6A中的箭头C)和/或在出口路径32内围绕主体22A并且朝向出口16流动。
当泵10内部的压力并且因此出口路径32内部的压力增加到高于期望水平时，压力释放阀40将变为活动并打开。由加压流体产生的力在至少阀的外径与阀元件46的与盖15接触的接触直径之间的压力加载区域中作用在阀元件46的压力接收表面42上。如图6B所示，增加的流体/润滑剂的压力可以使阀元件46向下移动(通过推压表面42)到打开位置，推动并克服偏压弹簧48的力，从而使阀元件46远离盖15移动，由此在至少阀元件46的顶部和盖15/压力释放开口44的下侧之间形成间隙G。这转而打开并允许流体流过压力释放开口44。因此，在打开位置中，阀40允许流体经由通过压力释放开口44(参见图6B中的箭头A)的流体连通流过阀元件46(参见图6B中的箭头B)并流到泵10外部，同时允许流体在枢轴销22(图6B中的箭头C)下方和/或在主体22A周围流动通过出口路径32的剩余部分到达出口16。当阀/阀元件46向下移动到其打开位置时，由此产生的设置在压力释放开口44和压力释放阀40的顶部之间的间隙G允许润滑剂从流出路径32通过盖15中的开口44向外流动。结果，出口路径32中的压力降低。
随着出口路径32中的压力降低，作用在阀元件46上的流体压力也降低。因此，由于来自作用在阀元件46上的偏压弹簧48的力的缘故，阀元件46可以/将因此移动回到其原始位置或关闭位置，如图6A所示。
在一个实施例中，压力释放开口44在外部向周围大气敞口。因此，当压力释放阀打开时，来自经由压力释放开口44正在释放的流出路径32的任何流出润滑剂可以被排出到大气中。在另一实施例中，压力释放开口44流体地连通到加压润滑剂的贮槽17(参见图8)(或箱)。在又一个实施例中，可以将来自通过压力释放开口44释放的流出路径32的润滑剂引导至润滑剂源18(参见图8)。在又一个实施例中，来自通过压力释放开口44释放的流出路径32的润滑剂可以被引导回到泵40本身的入口14。在任何数量的实施例中，压力释放开口44可以可选地与管道(未示出)连接/连接至管道，以便与以下中的一个或多个流体连通：贮槽17、润滑剂源18、入口14、和/或周围大气或环境。
所公开的压力释放阀40在枢轴销22中的使用并不意味着受其大小或尺寸的限制，或者不限制枢轴销22本身的大小和/或尺寸。主体22A的长度取决于转子、叶片和旋转元件的长度以及泵构造成所使用的壳体和环境。在一实施例中，与标准枢轴销的直径(例如，6-8mm)相比，枢轴销22可以具有更大的直径(例如，12-25mm)，以容置压力释放阀的各部件。在一个实施例中，枢轴销22具有约14mm(毫米)至约20mm(包括两者)的外径。由于包括增加成本的多种原因，在叶片泵领域中通常不使用较大直径的枢轴销主体，即，不使用大于12mm的直径的枢轴销主体。但是，在这种情况下，通过将应急/压力释放阀集成在枢轴销内，可能会限制增加成本。例如，周围环境可能不需要容置单独的阀或不需要包括用于这种阀的单独的壳体。
在一实施例中，阀元件46的外径OD和枢轴销的中空内部34的内径ID为约12mm(毫米)或更大。
压力释放阀开口44的尺寸或直径不旨在限制。在一实施例中，该开口44的直径为约9mm。
在一个实施例中，倒圆头部52的接触直径DC(参见图4)与压力释放阀开口44的直径相似或相同。在一实施例中，接触直径DC为约9mm。
根据另一实施例，阀元件46还可以具有限制相对于枢轴销22的中空内部34向上和向下移动的特征。例如，如图7所示，在一个实施例中，可以将圆形夹56放置在形成于中空内部34的壁中的接收槽58内。此外，阀元件46可以具有围绕其圆周设置的凹陷部54，该凹陷部延伸到其外径OD中并且构造成在其中接收圆形夹56的至少一部分。凹陷部54具有长度L并且可以在其任一端包括顶部唇缘62和底部唇缘60。底部唇缘60可以设置在阀元件46的底端处，以便在偏压弹簧48朝向阀40的关闭位置推压阀元件46时限制阀元件46的向上运动。顶部唇缘62可以限制阀元件46的向下运动(并因此限制流出路径中的开口的由此形成的间隙或尺寸，以允许释放润滑剂流过压力释放开口44)，使得当加压润滑剂推压抵靠压力接收表面以将阀40移动到其打开位置时，阀元件46仅在向下方向上相对于枢轴销22的主体22A移动等于长度L的长度至中空内部34中。
在一个实施例中，阀元件46可以包括在其顶部部分附近的周向边缘64(参见图7)或倒角，所述周向边缘用作压力接收表面。除了或替代阀元件46的环形台肩表面和/或倒圆头部52，可以设置该边缘64。
本文中集成的枢轴销22和压力释放阀40提供了用于诸如泵10的叶片泵中的许多改进。例如，压力释放阀40被结合到泵的壳体12中。典型地，泵的壳体必须形成为包括可以在壳体中或在壳体外部(例如，在顶部或者与例如出口流体连通地)容置应急阀(或类似物)的凹穴或区域。因此，泵所处的环境必须进一步适应应急阀的添加。因为本公开的压力释放阀40被安装到和/或容置在枢轴销22本身上，所以铸造壳体和机加工壳体更容易。而且，将泵10安装在系统中并不一定需要考虑提供空间或容置应急阀；例如，如在已知实施方式中那样，如果应急阀被安装到系统的外部或系统的一部分，则系统需要包括用于例如应急阀的区域和/或包括通向应急阀以便输入的流体进料。在本公开中，不需要单独进料给应急阀，这是因为它直接暴露于通向出口16的流出路径32。此外，泵10也可以具有更紧凑的设计。此外，压力释放阀40的预组装也是可行的。设计弹簧48和阀40所需的参数不旨在限制。
在整个本公开中讨论的其他特征中，与现有技术相比，结合上述阀40的特征提供了有利的封装选择。许多已知的叶片泵被设计成在枢轴销的一侧利用控制压力，而另一侧是入口压力或通气。有时，在枢轴销的任一侧上在控制滑动件上没有更多部件(例如，在壳体中添加板)或没有另一密封件的情况下，很难将出口压力引导到控制滑动件的另一侧以允许油传送到出口。从出口端口到通气/控制压力容积的另一侧通常不存在直接的路径。有时也很难在环境中找到压力释放阀的位置。另一方面，该枢轴销22的设计解决了这种困难。
图8是根据本公开的一实施例的使用泵10的系统25的示意图。例如，系统25可以是车辆或车辆的一部分。系统25包括机械系统100，例如发动机(例如，内燃机)或用于接收来自泵10的加压润滑剂的传动装置。泵10从润滑剂源18(经由入口14输入)接收润滑剂(例如，油)并且对其进行加压并将其输送到发动机100(经由出口16输出)。润滑剂贮槽17可以保持润滑剂，例如用于输入到泵10。如前面详细讨论的那样，润滑剂贮槽17或箱可以用于收集释放润滑剂(经由阀40的移动通过压力释放开口44从壳体12输出)和/或从泵10输出的额外的润滑剂。在其他实施例中，润滑剂贮槽17或箱和/或润滑剂源18和/或入口14和/或大气/周围环境可以用于收集释放润滑剂(经由阀40的移动通过压力释放开口44从壳体12输出)。
尽管本公开的原理已经在上述示例性实施例中变得清楚，但是对于本领域技术人员而言明显的是，可以对实践本公开中使用的结构、布置、比例、元件、材料和结构进行各种修改。例如，所公开的枢轴销22和压力释放阀40可以用于不包括叶片的泵中。
因此，将看到的是，本公开的特征已经被完全且有效地实现。然而，将意识到的是，已经出于说明本公开的功能和结构原理的目的而示出和描述了前述优选的具体实施例，并且可以对其进行改变而不背离这些原理。因此，本公开包括涵盖在所附权利要求的精神和范围内的所有修改。
Claims (14)
1.一种用于向系统分配润滑剂的泵，所述泵包括：
壳体；
入口，所述入口用于将润滑剂从源输入到所述壳体中；
出口，所述出口用于将润滑剂从所述壳体输送到所述系统；
控制滑动件，所述控制滑动件能够在所述壳体内绕枢轴销沿排量增加方向以及沿排量减少方向枢转，以调节所述泵通过所述出口的排量；
弹性结构，所述弹性结构沿所述排量增加方向偏压所述控制滑动件；
转子，所述转子具有安装在所述壳体中的至少一个叶片，所述转子用于在所述控制滑动件内旋转，从而对润滑剂进行加压；
至少一个控制室，所述控制室位于所述壳体和所述控制滑动件之间，用于接收加压润滑剂，以使所述控制滑动件沿所述排量减小方向移动；
压力释放阀，所述压力释放阀安装至所述枢轴销并且沿将所述加压润滑剂从所述控制滑动件引向所述出口的流出路径定位，所述压力释放阀具有压力接收表面，所述压力接收表面接收来自所述流出路径中的所述加压润滑剂的压力，以沿打开方向推动所述压力释放阀；
所述压力释放阀沿关闭方向被偏压至关闭压力释放开口的关闭位置，
其中，作用在所述压力接收表面上的压力使所述压力释放阀沿打开方向移动，以打开所述压力释放开口，以便使所述加压润滑剂流出，从而释放所述流出路径中的压力。
2.根据权利要求1所述的泵，其中，所述枢轴销具有中空内部，所述压力释放阀包括具有所述压力接收表面的阀元件，所述阀元件能够滑动地安装在所述中空内部中，以便沿所述打开方向以及沿所述关闭方向移动而打开以及关闭所述压力释放开口。
3.根据权利要求1所述的泵，其中，所述压力释放阀包括偏压弹簧，所述偏压弹簧安装在所述中空内部中并且沿所述关闭方向推动所述压力释放阀。
4.根据权利要求1所述的泵，其中，所述压力释放开口在外部向周围大气敞口，从而将流出的润滑剂排出到所述周围大气中。
5.根据权利要求1所述的泵，其中，所述压力释放开口连接至一管道，所述管道流体连通至所述加压润滑剂的贮槽。
6.根据权利要求2所述的泵，其中，所述压力接收表面是位于所述阀元件上的环形台肩表面，当所述阀元件处于其关闭位置时，所述环形台肩表面暴露于来自所述流出路径的加压流体。
7.根据权利要求1所述的泵，其中，所述壳体包括基座和盖，所述压力释放开口穿过所述盖形成。
8.根据权利要求1所述的泵，其中，所述控制室从所述枢轴销延伸到与所述枢轴销间隔开的密封件。
9.根据权利要求1所述的泵，其中，所述枢轴销、所述压力释放阀和所述压力释放开口位于连通所述流出路径和所述控制室的接合部处。
10.根据权利要求1所述的泵，其中，所述枢轴销压配到所述壳体中的孔中。
11.根据权利要求2所述的泵，其中，所述阀元件的外径和所述枢轴销的所述中空内部的内径为12mm以上。
12.根据权利要求2所述的泵，其中，所述阀元件具有轴向通孔。
13.根据权利要求2所述的泵，其中，所述阀元件具有用于接合在所述压力释放开口内的倒圆头部。
14.根据权利要求6所述的泵，其中，所述阀元件具有用于接合在所述压力释放开口内的倒圆头部，所述环形台肩邻近所述倒圆头部限定。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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