CN113638786A - 一种可变排量转子机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变排量转子机油泵，包括壳体、内转子、外转子、弹簧、弹簧底座、滑块、调压板及盖板；内转子安装于外转子内并安装于壳体内，弹簧的一端与滑块连接，另一端与弹簧底座连接后安装于壳体内，且滑块与调压板连接，调压板安装于外转子与盖板之间的壳体内，且调压板相对于壳体的内腔有限的旋转，盖板通过固定螺栓安装于壳体上。本技术方案通过调节机油泵的性能，改善发动机运动部件的滑滑环境，并按需供油，本技术方案通过调压板结构，节省发动机高转速下的功率浪费，达到节油效果，并且本技术方案的结构简单，在实施过程中，转子无相对运动，可靠性好，并且部件少，有利于降低成本。

Description

一种可变排量转子机油泵

技术领域

本发明属于发动机的机油泵技术领域，具体是指一种可变排量转子机油泵。

背景技术

机油泵作为发动机中必不可少的零部件，作用是将机油提高到一定压力后，强制地压送到发动机各零件的运动表面上。常见机油泵结构型式有齿轮泵、叶片泵、转子泵等。机油泵的性能根据每款发动机的实际需求设计，过低的机油泵性能会导致发动机运动部件润滑不良造成整机故障，而过高的机油泵性能，会加大发动机的功率损耗及浪费，且对发动机各密封部件要求较高，易出现渗漏机油的问题。

目前常用的可变排量机油泵主要分为变排量叶片泵和变排量转子泵。变排量叶片泵采用根据油压调节叶片中心偏心距来实现。变排量转子泵采用根据油压调节内外转子偏心距角度来实现。

机油泵作为常规泵类，其性能随发动机的转速升高。在发动机高转速时，机油泵性能过剩，需搭配泄压结构来降低压力，这样存在发动机的功率浪费。所以，最理想的状态是，当发动机启动后，发动机的机油泵性能平衡在一个合理的水平上，且不会额外消耗发动机功率。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变排量转子机油泵，当发动机启动后，发动机的机油泵性能平衡在一个合理的水平上，且不会额外消耗发动机功率。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可变排量转子机油泵，包括壳体、内转子、外转子、弹簧、弹簧底座、滑块、调压板及盖板；

所述内转子安装于外转子内并安装于壳体内，弹簧的一端与滑块连接，另一端与弹簧底座连接后安装于壳体内，且滑块与调压板连接，所述调压板安装于外转子与盖板之间的壳体内，且调压板相对于壳体的内腔有限的旋转，所述盖板通过固定螺栓安装于壳体上。

进一步的，壳体内设置有壳体高压腔、壳体例低压腔及反馈腔，所述壳体高压腔与出口管连接，且在出口管处设置有反馈油道，所述反馈油道连接反馈腔和出口管。

进一步的，在反馈油道内设置有电磁阀，电磁阀与发动机控制器电信号连接。

进一步的，在壳体上调压板安装面一侧设计有排量限位结构，用于限制滑块及调压板的旋转角度。

进一步的，调压板包括调压板本体及设置于调压板本体外侧的滑块拨杆，滑块拨杆与所述滑块配合；在所述调压板本体上设置有贯通调压板本体且与壳体高压腔及壳体低压腔一一对应的调压板高压腔及调压板低压腔。

进一步的，在调压板本体的外周上均布有六处圆弧形凸起，用于与壳体的内腔配合实现调压板的转动，调压板本体的外圆与外转子同心，内圆与内转子同心，且调压板本体的外圆与内圆不同心。

进一步的，滑块包括滑块本体，在滑块本体的一个表面上设置有滑块凸起，滑块本体与壳体内腔接触的一侧表面为圆弧形表面，与圆弧形表面相对的一侧设置有开口，用于容纳滑块拨杆，滑块凸起用于与弹簧的一端配合；

弹簧底座包括弹簧底座本体及设置于弹簧底座本体一个表面上的弹簧底座凸起，弹簧底座凸起与弹簧的另一端配合。

进一步的，盖板为平板结构，在盖板的周边设置有与壳体的安装孔对应的通孔，用于穿过固定螺栓。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过调节机油泵的性能，改善发动机运动部件的滑滑环境，并按需供油，本技术方案通过调压板结构，节省发动机高转速下的功率浪费，达到节油效果，并且本技术方案的结构简单，在实施过程中，转子无相对运动，可靠性好，并且部件少，有利于降低成本。

附图说明

图1为本发明可变排量转子机油泵爆炸图；

图2为壳体结构示意图；

图3为调压板结构示意图；

图4为滑块结构示意图；

图5为弹簧底座结构示意图；

图6为滑块、弹簧及弹簧底座在壳体上的安装示意图；

图7为高排量模式时的调压板与壳体位置示意图；

图8为低排量模式时的调压板与壳体位置示意图。

附图标记说明

1、壳体，2、内转子，3、外转子，4、弹簧，5、弹簧底座，6、滑块，7、调压板，8、盖板，9、固定螺栓，51、弹簧底座本体、52、弹簧底座凸起，61、滑块本体，62、滑块凸起，63、圆弧形表面，64、开口，71、调压板本体，72、滑块拨杆，73、调压板高压腔，74、调压板低压腔，75、圆弧形凸起，76、调压板本体的外圆，77、调压板本体的内圆，101、壳体本体，102、出口管，103、反馈腔，104、壳体高压腔，105、壳体低压腔，106、反馈油道，107、安装孔，108、最大排量点，109、最小排量点。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请提供一种可变排量转子机油泵，与现常规变排量转子机油泵不同，其不需要外转子绕内转子中心以固定偏心距旋转，而是通过增加调压板结构实现。

如图1所示，本申请的可变排量机油泵包括壳体1、内转子2、外转子3、弹簧4、弹簧底座5、滑块6、调压板7、盖板8及固定螺栓9。

如图2所示，本申请的机油泵的壳体与常规定排量转子泵结构基本一样，壳体的内腔的结构与内转子及外转子对应，在壳体的内腔内设置有壳体高压腔104、壳体低压腔105、及反馈腔103，上述三个腔体不连通，在壳体上设置有出口管102，出口管102与壳体高压腔104连通，在壳体内的出口管位置，设置有连通反馈腔103与出口管102的反馈油道106，此处的调节属于被动调节，可以将泵后机油引入反馈腔中。在本申请的其它实施例中，在反馈油道中安装电磁阀，电磁阀与发动机控制器电信号连接，可以根据设计进行主动调节。本申请中的壳体采用压铸铝制造，在壳体上调压板安装面一侧设计有排量限位结构，用来限制滑块及调压板的旋转角度我，分别对应最大排量点108和最小排量点109。

如图3所示，本申请的调压板7位于外转子3与盖板8之间的壳体内，其材质为铝板或钢板，调压板的厚度为5mm。

调压板7包括调压板本体71及设置于调压板本体外侧的滑块拨杆72，滑块拨杆与滑块6配合，用于调节机油泵排量时滑块推动调压板旋转；在所述调压板本体上设置有贯通调压板本体且与壳体高压腔及壳体低压腔一一对应的调压板高压腔73及调压板低压腔74。

在调压板本体71的外周上均布有六处圆弧形凸起75，用于与壳体的内腔配合实现调压板的转动，此结构可降低调压板转动时的摩擦阻力，调节更加顺畅。调压板本体的外圆76与外转子3同心，调压板本体的内圆77与内转子2同心，且调压板本体的外圆与内圆不同心。

如图4至图6所示，滑块6采用钢质材料，包括滑块本体61，在滑块本体的一个表面上设置有滑块凸起62，滑块本体与壳体内腔接触的一侧表面为圆弧形表面63，与壳体的内腔壁圆弧接触，可降低摩擦阻力，与圆弧形表面相对的一侧设置有开口64，用于容纳滑块拨杆，滑块凸起用于与弹簧的一端配合。

弹簧底座5包括弹簧底座本体51及设置于弹簧底座本体一个表面上的弹簧底座凸起52，弹簧底座凸起与弹簧的另一端配合。将滑块、弹簧及弹簧底座装配后，装入壳体内，且滑块与滑块拨杆连接，弹簧的性能根据实际调压需求选定。

盖板8为平板结构，材质可选铝制或钢制，在盖板的周边设置有与壳体的安装孔107对应的通孔，用于穿过固定螺栓。

本申请可变排量转子机油泵运转原理

此方案机油泵的变量原理为通过调整调压板上泵腔的位置，来改变机油泵的容积效率。在初始状态下，调压板上的调压板高压腔与壳体上壳体高压腔完全重合，此时机油泵的容积效率最高，性能最强。随着调压板的受压转动，调压板上的调压板高压腔与壳体上的壳体高压腔形成错位，转子在输油的过程中，壳体上的壳体高压腔与壳体低压腔之间，调压板上的调压板高压腔与调压板低压腔之间均有部分连通，此时机油泵的容积效率降低，性能降低。调压板转动角度越大，泵腔错位越严重，则机油泵性能降低得越多。

如图7所示，机油泵初始状态下，弹簧将滑块压在最上端(最大排量点)位置，此时调压板上泵腔位置与壳体的泵腔位置一致，转子在运转输油过程中将以最大排量状态运行，即此时机油泵排量最大，性能最强(高排量模式)。

随着发动机转速的上升，机油泵的出油口压力逐渐增大，壳体上反馈腔内的机油压力也不断上升，当作用在滑块上表面的压力大于弹簧的弹力时，机油将推动滑块运动。此时滑块将推动调压板旋转，旋转的角度取决于反馈油腔内的压力。当调压板发生旋转后，调压板上的泵腔与壳体上的泵腔形成错位，内外转子在输油过程中，内外转子最大容积处，壳体高压腔和壳体低压腔通过调压板上的调压板高压腔及调压板低压腔形成连通，其错位角度越大，连通程度越强，转子的输油能力将降低得越多，如此反复，最终滑块将平衡在一个稳定的设定位置。由于在调压板错位状态时，转子输油阻力降低，即机油泵性能降低时，可节省一部分液压功，不会浪费发动机给予的轴功率。

由于壳体上设置了滑块限位结构，当泵出口压力大到一定程度时，滑块运行到最小排量点，将无法继续运动。可防止瞬时机油泵性能过低的问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种可变排量转子机油泵，其特征在于，包括壳体、内转子、外转子、弹簧、弹簧底座、滑块、调压板及盖板；

所述内转子安装于外转子内并安装于壳体内，弹簧的一端与滑块连接，另一端与弹簧底座连接后安装于壳体内，且滑块与调压板连接，所述调压板安装于外转子与盖板之间的壳体内，且调压板相对于壳体的内腔有限的旋转，所述盖板通过固定螺栓安装于壳体上。

2.根据权利要求1所述的可变排量转子机油泵，其特征在于，壳体内设置有壳体高压腔、壳体低压腔及反馈腔，所述壳体高压腔与出口管连接，且在出口管处设置有反馈油道，所述反馈油道连接反馈腔和出口管。

3.根据权利要求2所述的可变排量转子机油泵，其特征在于，在反馈油道内设置有电磁阀，电磁阀与发动机控制器电信号连接。

4.根据权利要求1所述的可变排量转子机油泵，其特征在于，在壳体上调压板安装面一侧设计有排量限位结构，用于限制滑块及调压板的旋转角度。

5.根据权利要求2所述的可变排量转子机油泵，其特征在于，调压板包括调压板本体及设置于调压板本体外侧的滑块拨杆，滑块拨杆与所述滑块配合；在所述调压板本体上设置有贯通调压板本体且与壳体高压腔及壳体低压腔一一对应的调压板高压腔及调压板低压腔。

6.根据权利要求5所述的可变排量转子机油泵，其特征在于，在调压板本体的外周上均布有六处圆弧形凸起，用于与壳体的内腔配合实现调压板的转动，调压板本体的外圆与外转子同心，调压板本体的内圆与内转子同心，且调压板本体的外圆与调压板本体的内圆不同心。

7.根据权利要求1所述的可变排量转子机油泵，其特征在于，滑块包括滑块本体，在滑块本体的一个表面上设置有滑块凸起，滑块本体与壳体内腔接触的一侧表面为圆弧形表面，与圆弧形表面相对的一侧设置有开口，用于容纳滑块拨杆，滑块凸起用于与弹簧的一端配合；

弹簧底座包括弹簧底座本体及设置于弹簧底座本体一个表面上的弹簧底座凸起，弹簧底座凸起与弹簧的另一端配合。

8.根据权利要求1所述的可变排量转子机油泵，其特征在于，盖板为平板结构，在盖板的周边设置有与壳体的安装孔对应的通孔，用于穿过固定螺栓。

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