CN207229381U - 一种高效叶片泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及叶片泵技术领域，具体为一种叶片泵，包括泵壳、泵盖、固定安装在泵壳底部工作面上的定子，嵌装在定子内的转子，所述泵壳底部的工作面上设有吸油口，所述泵盖的工作面上设有排油口，所述转子上设有若干插槽，所述插槽内插放有可沿转子径向滑动的叶片，所述吸油口靠近封油区的一侧边缘开设有凹槽，所述凹槽靠近转子外周面；所述排油口靠近封油区的一侧边缘开设有三角形的预泄油槽。

Description

一种高效叶片泵

技术领域

本实用新型涉及叶片泵技术领域，具体为一种高效叶片泵。

背景技术

如图1所示，一般来说，叶片泵主要包括定子和偏心地容纳在定子腔内的转子，其定子腔一般可分为吸油区、封油区和压油区，由定子的内周表面、转子的外周表面和相邻叶片之间形成的工作腔内经过上述三个区域时其容积会发生体积变化，从而实现吸油和排油的过程。

现有技术的叶片泵工作时存在不同程度震动现象，特别是运转在较高转速下时，有时甚至还会产生刺耳的噪声，研究发现，这一震动和噪声主要有两个方面的原因：1）由于相邻叶片间的工作腔从封油区进入压油区时（也就是排油时）出现压力骤降，进而造成转子震动，与此同时压力油从工作腔内排出到排油口的过程不够平缓，在高转速时这一问题尤为突出，产生刺耳啸叫声；2）由于高速运转的叶片泵在吸油时存在不同程度的吸油不饱和，工作腔偶见空泡现象，空泡破灭时也会产生噪音。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够有效改善高转速下运转震动和噪声的叶片泵。

为实现这一目的，本实用新型采用如下技术方案：一种高效叶片泵，叶片泵，包括泵壳、泵盖、固定安装在泵壳底部工作面上的定子，嵌装在定子内的转子，所述泵壳底部的工作面上设有吸油口，所述泵盖的工作面上设有排油口，所述转子上设有若干插槽，所述插槽内插放有可沿转子径向滑动的叶片，所述吸油口靠近封油区的一侧边缘开设有凹槽，所述凹槽靠近转子外周面。

优选的，所述凹槽宽度小于定子内侧壁和转子外周面之间间距的1\3

进一步的，所述排油口靠近封油区的一侧边缘开设有三角形的预泄油槽。

进一步的，所述泵壳底部的工作面上设有与排油口相对的第一凹陷部，所述泵盖的工作面上设有与吸油口相对的第二凹陷部。

进一步的，所述定子的侧壁上、正对吸油口的位置开有若干吸油孔。

进一步的，所述叶片插槽根部设有储油腔，所述泵盖工作面上设有第一环形油道，所述储油腔与第一环形油道相通，所述第一环形油道与排油口相通。

进一步的，所述泵壳工作面上也设有与所述储油腔相通的第二环形油道。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种能够显著改善叶片泵在高转速下震动和噪声的叶片泵，相对现有技术的叶片泵，该叶片泵巧妙的通过在排油口设置预泄油槽、在进油口设置凹槽的方式来降低排油和吸油的震动，震动的减少也就意味着该泵因为震动而造成的磨损减少，另一方面，该泵的结构较现有技术基本相同，制造工艺并不复杂，所以也不会带来制造成本的增加，对于成本控制日渐严苛的汽车制造业非常适用。

附图说明

图1为叶片泵定子腔工作区域划分示意图。

图2为本实用新型实施例的整体示意图。

图3为本实用新型实施例的部分结构示意图。

图4为本实用新型实施例的泵壳示意图。

图5为本实用新型实施例的转轴和转子示意图。

图6为本实用新型实施例的定子示意图。

图7为本实用新型实施例的泵盖示意图。

图8为本实用新型实施例中工作腔内油液流向示意图。

图9为本实用新型实施例中优选的吸油口示意图。

图中：

1-泵壳 2-泵盖 3-定子

4-转子 5-吸油口 6-排油口

7-插槽 8-叶片 9-凹槽

10-预泄油槽 11-第一凹陷部 12-第二凹陷部

13-吸油孔 14-储油腔 15-第一环形油道

16-第二环形油道。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “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。

此外，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。

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。

正如申请人在背景技术中所言，叶片泵在工作的时候往往伴随一定程度的震动，特别是在高转速的时候，其原因是叶片泵在泵油的过程中其叶片8、转子4外周面和定子3内周面形成的工作腔容积发生突变，例如从封油区到压油区时，容积突然增大，被压缩的油液瞬间泄放到排油口6，造成震动，为使这种震动减轻，实用新型人经过多次CFD模拟研究发现，减轻容积的突变频率和使排放的过程趋于平缓，能够显著降低叶片泵的震动效应。

图4示出了一种能够显著减轻高转速下震动问题的叶片泵，包括泵壳1、泵盖2、固定安装在泵壳1底部工作面上的定子3，嵌装在定子3内的转子4，所述泵壳1底部的工作面上设有吸油口5，所述泵盖2的工作面上设有排油口6，所述转子4上设有若干插槽7，所述插槽7内插放有可沿转子4径向滑动的叶片8，所述吸油口5靠近封油区的一侧边缘开设有凹槽9，所述凹槽9靠近转子4外周面。

而进一步的，实用新型人在所述排油口6靠近封油区的一侧边缘开设有三角形的预泄油槽10。

实用新型人通过在排油口靠近封油区的一侧边缘开设有三角形的预泄油槽10使得该叶片泵在排油时不会急剧发生压力突变，整个排油的过程较为平缓。

而在吸油口5靠近封油区的一侧边缘开设有凹槽9，主要是为了解决高转速下工作腔吸油不饱和的问题，实用新型人在背景技术部分已经提到，吸油不饱和一方面会使得泵油的效率降低，另一方面还可能在工作腔内发生空泡现象，一旦空泡破灭，不但会产生噪音，还可能造成对工作腔的气蚀，损坏泵的零部件，因此，尽可能延长叶片泵的工作腔的吸油时间来使得吸油更为饱和无疑有利于减少空泡现象。

下面详细说明在吸油口增设凹槽9如何提高吸油时的吸油饱和度：一般来说，双作用叶片泵的定子腔按照吸油区、封油区和压油区可以划分为六个扇形工作区，这里我们只讨论其中一个工作循环的三个工作区来进一步探讨如何提高叶片泵的吸油饱和度，如图1所示，吸油区、封油区和压油区的组成的扇形角度恰好是180度，显然，结合叶片泵的基本常识我们可以确定封油区两个边界的夹角应该大于或等于两个叶片间的夹角，那么最小封油区边界的夹角就是恰好等于两个叶片的夹角，要延长吸油饱和度就需要增加吸油的时间，就需要延长两个相邻叶片间的工作腔停留在吸油口的时间，最简单的办法就是扩大吸油口两边界间的夹角（即吸油区的夹角），并将吸油口一直延伸到最小封油区的边界即可，然而这么处理并不能解决另一个问题：在超过某一转速临界值后，工作腔内的油液受到离心力的作用向定子内周面流动，在工作腔内出现一个循环流动的现象（见图2），工作腔靠近定子3内周面的油液回流至吸油口5，而工作腔靠近转子4外周面的位置又同时从吸油口5吸油，如果转速维持甚至超过这一临界值，工作腔内就会短暂存在一个真空区，且这个真空区不会被油液填充，因此，优化吸油口5的形状-在吸油口5靠近转子4外周面开设凹槽9，或者将吸油口5的形状设置成图3所示的形状，将有利于减少真空区的出现。将上述两个技术特点结合，也就能够大大提高叶片泵的吸油效率，同时尽可能降低空泡现象的发生并减轻因此带来的噪声和震动。

作为前述技术方案基础上的改进，实用新型人为了增加泵的容积效率，希望进一增大吸油口5和排油口6的容积，而经过分析发现，单纯增加泵壳1上排油口6的开口或者泵盖2上吸油口5的开口容易带来泵体震动，而且，考虑到泵体1和泵盖2的结构强度问题，不能无限制的将现有吸油口5和排油口6扩大，因此，从兼顾结构强度和容积效率的角度出发，实用新型人在所述泵壳1底部的工作面上设置了与排油口6相对的第一凹陷部11，在所述泵盖2的工作面上设置了与吸油口5相对的第二凹陷部12。

而为了进一步的增加叶片泵在吸油时的效率，降低吸油时的阻力并增大吸油腔的容积，实用新型人又在所述定子3的侧壁上、正对吸油口5的位置开有若干吸油孔13。

考虑到低转速下叶片泵的叶片8与定子3外周面的接触密封效果不好，实用新型人进一步的在插槽7根部设置储油腔14，相应的在泵盖2工作面上设有第一环形油道15，储油腔14与第一环形油道15相通，第一环形油道15与排油口6相通，这就实现了为叶片根部始终提供一个压力油从而促使叶片8顶部保持与定子3内圆周面的良好密封，而巧妙的是，实用新型人并没有采用其他的油液，而是直接使用了经叶片泵泵送排出到排油口6的压力油液，没有增加其他复杂的供油结构。

更进一步的，为确保转子4在泵壳1和泵盖2间的受力平衡，避免转子4因为单侧受力而向泵壳1的工作面偏磨，实用新型人在泵壳1工作面上也设有与所述储油腔14相通的第二环形油道16。

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 (7)

1.一种高效叶片泵，包括泵壳（1）、泵盖（2）、固定安装在泵壳（1）工作面上的定子（3），嵌装在定子（3）内的转子（4），所述泵壳（1）底部的工作面上设有吸油口（5），所述泵盖（2）的工作面上设有排油口（6），所述转子（4）上设有若干插槽（7），所述插槽（7）内插放有可沿转子（4）径向滑动的叶片（8），其特征在于：所述吸油口（5）靠近封油区的一侧边缘开设有凹槽（9），所述凹槽（9）靠近转子（4）外周面。

2.根据权利要求1所述的一种高效叶片泵，其特征在于：所述凹槽（9）宽度小于定子（3）内侧壁和转子（4）外周面之间间距的1\3。

3.根据权利要求1所述的一种高效叶片泵，其特征在于：所述排油口（6）靠近封油区的一侧边缘开设有三角形的预泄油槽（10）。

4.根据权利要求1所述的一种高效叶片泵，其特征在于：所述泵壳（1）底部的工作面上设有与排油口（6）相对的第一凹陷部（11），所述泵盖（2）的工作面上设有与吸油口（5）相对的第二凹陷部（12）。

5.根据权利要求1所述的一种高效叶片泵，其特征在于：所述定子（3）的侧壁上、正对吸油口（5）的位置开有若干吸油孔（13）。

6.根据权利要求1所述的一种高效叶片泵，其特征在于：所述插槽（7）根部设有储油腔（14），所述泵盖（2）工作面上设有第一环形油道（15），所述储油腔（14）与第一环形油道（15）相通，所述第一环形油道（15）与排油口（6）相通。

7.根据权利要求6所述的一种高效叶片泵，其特征在于：所述泵壳（1）工作面上也设有与所述储油腔（14）相通的第二环形油道（16）。