CN207132076U - 一种可变排量的双联机油泵 - Google Patents

一种可变排量的双联机油泵 Download PDF

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许仲秋
聂孝清
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Abstract

本实用新型提供的一种可变排量的双联机油泵,涉及机油泵技术领域,其包括泵前盖、泵后盖、设置在泵前盖与泵后盖之间的泵体,泵体与泵前盖、泵后盖各形成一个泵腔,两个泵腔内均设有进油腔和排油腔,泵体上设有进油口和出油口,两个泵腔内的进油腔均连通进油口,两个泵腔内的排油腔均连通出油口,其中一个泵腔内设有转子组件,另外一个泵腔内设有叶片组件,转子组件包括内转子和外转子,叶片组件包括叶片转子、叶片及位置可调的定子,内转子与叶片转子安装在同一根驱动轴上。本实用新型可取代齿轮式机油泵应用于大型发动机上,其可自动调节机油的输出排量及油压,减小发动机的功率损耗,提高发动机的安全性。

Description

一种可变排量的双联机油泵
技术领域
本实用新型涉及机油泵技术领域,尤其指一种可变排量的双联机油泵。
背景技术
在润滑系统中,机油泵的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,机油泵主要分为齿轮式机油泵、转子式机油泵及叶片泵。大型发动机(功率3000kw以上)需要较大的机油量,如果机油泵要达到发动机的润滑需求,可通过增大机油泵的尺寸来实现,但是,增大尺寸对转子式机油泵/叶片泵的性能影响较大,对齿轮式机油泵的性能影响小,因为在单位排量下,内外转子/叶片与定子啮合表面的滑动阻力比齿轮式机油泵齿轮间的啮合表面的滑动阻力大很多,加厚了的内外转子/叶片与定子间的滑动阻力进一步加大,势必会影响机油泵的吸油能力及机械效率,因此在此类发动机上常用齿轮式机油泵。
然而,在现有技术中,由于结构的限制,大部分齿轮式机油泵仍为定排量油泵,它的排量大小根据发动机低速高压工况而定,供油量及油压随发动机转速升高而增高,中高速后的供油量远远高于发动机的实际润滑需求,造成了能耗的浪费,且高速后的油压可能会过高,从而造成机油渗漏、管路爆裂等问题。而叶片泵它在调节机油油压、排量方面的技术做得比较成熟,在它的泵体上设置反馈油路及调节机构,它可根据发动机的实际润滑需求,自动调节定子与转子之间的偏心距从而调整泵排量。
由此可见,与大型发动机配套的齿轮式机油泵在节能、安全方面还有很大的提升空间,综合考虑齿轮式机油泵、转子式机油泵与叶片泵的优劣,本实用新型人经过长期探索研究,实用新型了一种可变排量的双联机油泵,可应用于大型发动机上。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供的一种可变排量的双联机油泵,可取代齿轮式机油泵应用于大型发动上,其可自动调节机油的输出排量及油压,减小发动机功率损耗,提高发动机的安全性。
为了实现上述技术目的,本实用新型采用如下技术方案:一种可变排量的双联机油泵,包括泵前盖、泵后盖、设置在泵前盖与泵后盖之间的泵体,所述泵体与泵前盖、泵后盖各形成一个泵腔,两个泵腔内均设有进油腔和排油腔,所述泵体上设有进油口和出油口,两个泵腔内的进油腔均连通进油口,两个泵腔内的排油腔均连通出油口,其中一个泵腔内设有转子组件,另外一个泵腔内设有叶片组件,所述转子组件包括内转子和外转子,所述叶片组件包括叶片转子、叶片及位置可调的定子,所述内转子与叶片转子安装在同一根驱动轴上。
优选地,所述叶片组件还包括滑块弹簧、反馈油道及反馈油腔,所述定子为环形滑块,所述叶片转子设置在滑块内,所述滑块受反馈油腔的液压力及滑块弹簧的弹力,所述滑块可绕一滑块旋转中心旋转。
优选地,所述叶片组件还包括设于滑块左侧的滑块弹簧与右侧的柱塞,所述柱塞位于与出油口连通的柱塞室内,所述定子为环形滑块,所述叶片转子设置在滑块内,所述滑块受滑块弹簧的弹力与柱塞的压力,所述滑块可在水平方向上移动。
本实用新型的有益效果在于:一种可变排量的双联机油泵,使转子组件与叶片组件并联在同一个泵体上,采用同一根驱动轴驱动,结构紧凑、泵油量大、成本低,可取代齿轮式机油泵,应用于大型发动机上,且该双联机油泵可自动调节输出机油排量及油压,避免了提供太多富余油量,减少了发动机的功率损耗,可保持发动机内主油道内油压的稳定,提高了发动机的安全性。
附图说明
图1为本实用新型实施例中的可变排量的双联机油泵的分解示意图;
图2为本实用新型实施例中的可变排量的双联机油泵的侧面剖视图;
图3为本实用新型实施例中的第一种叶片组件的结构示意图;
图4为本实用新型实施例中的第二种叶片组件的结构示意图;
图5为本实用新型实施例中的双联机油泵与现有技术中的齿轮泵的出口流量分别与发动机转速的关系示意图;
图6为本实用新型实施例中的双联机油泵与现有技术中的齿轮泵的出口油压分别与发动机转速的关系示意图;
图7为本实用新型实施例中的双联机油泵与现有技术中的齿轮泵的轴功率分别与发动机转速的关系示意图。
附图标记为:
1——泵前盖 2——泵后盖 3——泵体
4——进油口 5——出油口 6——内转子
7——外转子 8——叶片转子 9——叶片
10——滑块 11——滑块弹簧 12——反馈油道
13——反馈油腔 14——驱动轴 15——惰性齿轮
16——惰性齿轮轴 17——惰性齿轮轴紧固螺栓
18——驱动齿轮 19——柱塞。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
如图1-4所示,一种可变排量的双联机油泵,包括泵前盖1、泵后盖2、设置在泵前盖1与泵后盖2之间的泵体3,所述泵体3与泵前盖1、泵后盖2各形成一个泵腔,两个泵腔内均设有进油腔和排油腔,所述泵体上设有进油口4和出油口5,两个泵腔内的进油腔均连通进油口4,两个泵腔内的排油腔均连通出油口5,其中一个泵腔内设有转子组件,另外一个泵腔内设有叶片组件,所述转子组件包括内转子6和外转子7,所述外转子7套装在内转子6外面,所述叶片组件包括叶片转子8、叶片9及位置可调的定子,所述叶片9分布在叶片转子8的四周,所述内转子6与叶片转子8安装在同一根驱动轴 14上,当驱动轴14转动时,内转子6会带着外转子7同向转动,叶片转子8带着叶片9一起在定子内转动。
需要提出说明的是,上述定子的具体位置由出油口5的油压决定,定子的位置不同,其与叶片转子8间的偏心距也会不相同。
上述实施方式提供的可变排量的双联机油泵,泵前盖1外侧安装有与发动机曲轴连接的惰性齿轮组件(惰性齿轮15、惰性齿轮轴16 及惰性齿轮轴紧固螺栓17),其中,惰性齿轮15下方啮合有驱动齿轮18,驱动齿轮18与驱动轴14套装。在发动机运转时,驱动轴14带动转子组件上的内转子6及叶片组件上的叶片转子8旋转,转子组件与叶片组件同时从进油口4吸取机油,再同时将机油从出油口5压送至通往发动机各零部件的主油道内,转子组件的输出油量及油压是与发动机的转速呈线性关系,当转子组件的输出油量及油压不能满足发动机的润滑需求时,叶片组件的输出油量及油压可进行调节,即当出油口5的油压过低时,叶片组件自动调节定子的位置,使定子与叶片转子8之间的偏心距增大,从而增大叶片组件的输出油量及油压;当出油口5的油压过高时,叶片组件再次调节定子的位置,使定子与叶片转子8之间的偏心距减小,从而减小叶片组件的输出油量及油压,如此,叶片组件可实时根据出油口5的油压自动调节输出油量及油压,使叶片组件与转子组件的输出油压及叠加后的输出流量均满足发动机的润滑需求。因此,上述实施方式提供的可变排量的双联机油泵,可有效避免提供太多富余油量,减少了功率损耗,且可保持发动机内主油道内油压的稳定,提高了发动机的安全性,且该可变排量的双联机油泵,使转子组件与叶片组件并联在同一个泵体3上,采用同一根驱动轴14驱动,不仅结构紧凑、泵油量大、成本低,还可取代齿轮式机油泵,应用于大型发动机上。
从图5与图6中可以看出,原齿轮泵(即现有技术中的齿轮泵) 随着发动机转速的提高,其出口流量及出口油压逐渐远大于发动机油路中所需最小流量及最小压力,而双联泵(即本实施方式提供的可变排量的双联机油泵)随着发动机转速的提高,其出口流量始终仅略大于发动机油路所需最小流量,其出口油压也始终仅略大于发动油路所需最小压力,显然,本实施方式中的双联机油泵在很大程度上避免了输出太多富余机油;从图7中可以看出,原齿轮泵与双联泵,随着发动机转速的提高,原齿轮泵的轴功率远大于双联泵的轴功率,也即本实施方式中的双联机油泵可减小轴功率的损耗,相应的可减少发动机功率的损耗,起到节能的作用。
在本实施例中,根据出油口5的油压自动调节定子位置的结构有几种,其中,制作简单、性能稳定的较具代表性的有以下两种:
其一、优选地,如图3所示,所述叶片组件还包括滑块弹簧11、反馈油道12及反馈油腔13,所述定子为环形滑块10,所述叶片转子 8设置在滑块10内,所述滑块弹簧11设于滑块10一侧,所述反馈油道12一端连通出油口5、另一端连通反馈油腔13,所述滑块10受反馈油腔13的液压力及滑块弹簧11的弹力,所述滑块10可绕一滑块旋转中心旋转。当出油口5的油压过低时,反馈油腔13的液压力小于滑块弹簧11弹力,滑块弹簧11将推动滑块10绕滑块旋转中心顺时针/逆时针旋转,使滑块10与叶片转子8之间的偏心距增大,从而增大叶片组件的输出油量及油压;当出油口5的油压过高时,反馈油腔13的液压力大于滑块弹簧11的弹力,滑块弹簧11将推动滑块 10逆时针/顺时针旋转,使滑块10与叶片转子8之间的偏心距减小,从而减小叶片组件的输出油量及油压。
其二、优选地,如图4所示,所述叶片组件还包括设于滑块10 左侧的滑块弹簧11与右侧的柱塞19,所述柱塞19位于与出油口连通的柱塞室内,所述定子为环形滑块10,所述叶片转子8设置在滑块10内,所述滑块10受滑块弹簧11的弹力与柱塞19的压力,滑块 10在滑块弹簧11的弹力与柱塞19的压力(柱塞19对滑块10的压力来自于出油口5油液对柱塞19的液压力)的作用下可左右移动,当柱塞19的液压力小于滑块弹簧11的弹力时,滑块10处于最右边,滑块10与叶片转子8的偏心距最大,叶片组件的泵出流量及油压均最大;当柱塞19的液压力大于滑块弹簧11的弹力时,滑块10向左推移,滑块10与叶片转子8的偏心距减小,叶片组件的泵出流量及油压均减小。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案,除此之外,本实用新型还可以其它方式实现,在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处,本实用新型的一些附图和描述已经被简化,并且为了清楚起见,本申请文件还省略了一些其它元素,本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

Claims (3)

1.一种可变排量的双联机油泵,其特征在于:包括泵前盖(1)、泵后盖(2)、设置在泵前盖(1)与泵后盖(2)之间的泵体(3),所述泵体(3)与泵前盖(1)、泵后盖(2)各形成一个泵腔,两个泵腔内均设有进油腔和排油腔,所述泵体上设有进油口(4)和出油口(5),两个泵腔内的进油腔均连通进油口(4),两个泵腔内的排油腔均连通出油口(5),其中一个泵腔内设有转子组件,另外一个泵腔内设有叶片组件,所述转子组件包括内转子(6)和外转子(7),所述叶片组件包括叶片转子(8)、叶片(9)及位置可调的定子,所述内转子(6)与叶片转子(8)安装在同一根驱动轴(14)上。
2.根据权利要求1所述的可变排量的双联机油泵,其特征在于:所述叶片组件还包括滑块弹簧(11)、反馈油道(12)及反馈油腔(13),所述定子为环形滑块(10),所述叶片转子(8)设置在滑块(10)内,所述滑块(10)受反馈油腔(13)的液压力及滑块弹簧(11)的弹力,所述滑块(10)可绕一滑块旋转中心旋转。
3.根据权利要求1所述的可变排量的双联机油泵,其特征在于:所述叶片组件还包括设于滑块(10)左侧的滑块弹簧(11)与右侧的柱塞(19),所述柱塞(19)位于与出油口连通的柱塞室内,所述定子为环形滑块(10),所述叶片转子(8)设置在滑块(10)内,所述滑块(10)受滑块弹簧(11)的弹力与柱塞(19)的压力,所述滑块(10)可在水平方向上移动。
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