CN103499007A

CN103499007A - 油泵排量调节装置

Info

Publication number: CN103499007A
Application number: CN201310486453.5A
Authority: CN
Inventors: 项鑫; 罗玉龙; 周培良; 邹娟; 俞黎明
Original assignee: Ningbo Shenglong Automotive Powertrain System Co Ltd
Current assignee: Ningbo Shenglong Automotive Powertrain System Co Ltd
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: CN103499007B

Abstract

本发明公开了一种油泵排量调节装置，它包括设于所述泵腔（1）内的偏心环（2）、与所述偏心环（2）的异形内腔偏心设置的转子（3）和用于减少所述偏心环（2）与转子（3）偏心距离的减排量调节机构（4），其特征在于：所述油泵排量调节装置还包括增排量调节机构（5），所述增排量调节机构（5）通过电磁阀（6）分别与卸油口（7）和主油路（8）相连通，所述电磁阀（6）与控制单元（9）电连接。采用本发明结构，可以实现油泵排量的多级可调，提高了油液的液压能的利用率，从而减少了能量的浪费。

Description

油泵排量调节装置

技术领域

本发明涉及一种油泵，具体为一种油泵排量调节装置。

背景技术

汽车发动机在工作时，由于各零部件之间的摩擦，因此必然设置有润滑***。而现有的汽车发动机的润滑***一般由油泵及相关的输送和控制设备组成，通过油泵提供高压油液，输送到各零部件的表面，起到润滑作用。而油泵提供的高压油液的流量大小则完全由固定的转速和排量决定，此类传统定量的油泵称之为定排量机油泵。由此可见，对于定排量机油泵而言，在油泵的转速较高情况下，其油液的输出流量是较大的，而发动机需要的润滑作用的油液则无需这么多，这样就造成了较多的高压油液做无用功，这不符合未来节能减排的发展方向。根据计算公式：油泵输出功率=油泵排量×泵腔压力/60可知，当在油泵上设置限压阀时，通过降低油泵腔内的泵腔压力可以一定程度上减少油泵的输出功率，从而达到一定的节能效果，但是油泵的排量并没有任何变化，因此其油泵的输出功率下降并不明显。由此进一步地提出一种同时可调节泵体排量和油腔压力的可变排量泵的发明创造。

例如公告号为CN201680136U的实用新型专利，通过位于外转子叶片两侧的弹簧和油液压力的共同作用，实现外转子的摆动，从而调节内外转子之间的偏心距，由此改变机油泵的排量和泵腔内压力，做到了机油泵的输出功率在较大幅度范围内可调，与定排量机油泵相比其节能效果更好。但是从所述可变排量的机油泵不难看出，只有当油液压力达到一定程度时，才能克服弹簧的弹力，使外转子摆动从而减少内外转子的偏心距，达到降低机油泵排量的效果，该处所述的偏心距是指内转子的转动轴线和外转子的异形内腔的几何中心的偏差距离。此类由单一排量调节装置控制的可变排量泵，在本行业内称之为单级可变排量泵。因此对于单级可变排量泵来说只有当油液压力到达一定高压克服弹簧弹力时才能起到减排节能的作用。而在发动机所需要的油液压力和克服以上弹簧力所需的油液压力之间还是存在一定程度上的能量浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种可以在油泵内使排量多级可调且节能效果更好的油泵排量调节装置。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的油泵排量调节装置：它包括设于所述泵腔内的偏心环、与所述偏心环的异形内腔偏心设置的转子和用于减少所述偏心环与转子偏心距离的减排量调节机构，其特征在于：所述油泵排量调节装置还包括增排量调节机构，所述增排量调节机构通过电磁阀分别与卸油腔和主油路相连通，所述电磁阀与控制单元电连接。

作为本发明的一种改进，所述偏心环的外圆周壁的一侧与泵腔的内壁之间通过圆柱销铰链连接，其另一侧设有延长臂，所述减排量调节机构设于所述延长臂的相对于转子偏心位置的相反一侧。

作为一种优选，所述减排量调节机构是指，所述圆柱销上设有第一密封件，所述延长臂的右端面与泵腔内壁之间设有第二密封件，所述第一密封件和第二密封件将延长臂与泵腔内壁之间的间隙围成减排量压力腔，所述减排量压力腔通过设于泵体上的第一油管与主油路相连通。

更进一步地，所述延长臂的位于减排量压力腔相反一侧通过摆动弹簧与泵体连接，所述泵体上与所述摆动弹簧对应的位置设有一个容置所述摆动弹簧的容置槽。

作为本发明的另一种改进，所述增排量调节机构是指，所述延长臂上与减排量压力腔相反的一侧与泵体之间设有第三密封件，所述第二密封件和第三密封件将延长臂与泵腔内壁之间的间隙围成增排量压力腔，所述增排量压力腔与设于泵体上的第二油管的一端相连通，所述第二油管的另一端与所述电磁阀相连通。

作为一种优选，所述延长臂的下端面上设有一个开口朝下方向的凹槽，所述凹槽内设有一端与凹槽内壁滑动配合的连接管，所述连接管与凹槽内壁之间设有第三密封件，通过第三密封件和连接管将所述凹槽内的腔体围成增排量压力腔，所述连接管穿过摆动弹簧与第二油管的一端相连通。

作为本发明的最后一种改进，所述电磁阀为比例阀。

采用以上结构，本发明与现有技术相比具有以下优点：当转速较低时，所述的油泵的流量和腔内压力较低，所述增排量调节机构不工作，减排量调节机构的液压力小于摆动弹簧的弹力，因此延长臂处于一个高位，使偏心环与转子处于最大偏心距位置，即大排量输出。当转速提高时减排量调节机构的液压力大于摆动弹簧的弹力，趋势延长臂下压，使***的排量输出减少，从而降低油液的输出功率。如果当转速提高后油液的排量仍无法满足***需求，则通过控制单元开启电磁阀，使增排量调节机构工作，驱使延长臂上移至高排量位置。因此，不难看出，本发明中，控制排量由现有技术的单一摆动弹簧和减排量调节机构的两个相对的驱动单元控制，改变为摆动弹簧、减排量调节机构和增排量调节机构的三个驱动单元控制。可以实现对排量的多级控制。更可以通过比例阀，实现增排量调节机构的压力定量控制，由此实现排量的无级控制。所谓的无级控制，即通过实时的调节，使排量稳定在一个最佳值，达到最佳节能效果。

附图说明

图1为本发明的油泵排量调节装置的结构示意图。

图2为本发明的油泵排量调节装置的另一种结构示意图。

图3为图2中“A”的局部放大示意图。

图中所示：1、泵腔，1.1、第一密封件，1.2、第二密封件，1.3、第三密封件，2、偏心环，2.1、延长臂，2.2、圆柱销，2.3、凹槽，3、转子,4、减排量调节机构，4.1、减排量压力腔，4.2、第一油管，4.3、摆动弹簧，4.4、容置槽，5、增排量调节机构，5.1、增排量压力腔,5.2、第二油管，5.3、连接管，6、电磁阀,7、卸油口,8、主油路,9、控制单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的油泵排量调节装置，包括设于所述泵腔1内的偏心环2，、与所述偏心环2的异形内腔偏心设置的转子3和用于减少所述偏心环2与转子3偏心距离的减排量调节机构4。上述所指的偏心环2是指中间设有内腔的环形定子，其内腔是由若干圆弧面构成的一个异形内腔，所述转子3设于该异形内腔内，并且所述转子3的轴线位置于该异形内腔室偏心设置的，所谓偏心即转子3的轴线位置于异形内腔的几何中心是不共线的，当转子3带动叶片进行转动过程中，由于异形腔的各个部分的大小均不相同，因此在偏心的情况下，叶片所围成容腔的体积是在不断变化的，由此产生了挤压空气和扩张吸气的过程，此为叶片泵的基本工作原理，该偏心环2与转子3的偏心设置是本领域的技术共识，因此偏心距离大排量较大，偏心距离小排量较小是不存在异议的，在此就不进行详细赘述。

由此可见，所述减排量调节机构4是通过减小偏心环2和转子3的偏心距离实现减排量。具体地，使所述偏心环2的外圆周壁的一侧与泵腔1的内壁之间转动连接，即图1中所示的左侧。该转动连接可以是通过一个圆柱销2.2进行铰链连接。其另一侧设有延长臂2.1，所述减排量调节机构4设于所述延长臂2.1的相对于转子3偏心位置的相反一侧。该处所指的相反一侧是指当转子3的中心相对异形内腔偏下，则该减排量调节机构4设于延长臂相对的上端，即图示中可以明显看出，转子的中心相对于异形内腔偏下，故此，所述减排量调节机构4设于延长臂2.1的上端。当然，所述减排量调节机构4包括一个减排量压力腔4.1、第一油管4.2和一个摆动弹簧4.3。所述减排量压力腔4.1通过第一油管4.2与主油路8相连通，所述延长臂2.1的右端面与泵腔1内壁之间设有第二密封件1.2，所述延长臂2.1的上端与泵腔1内壁之间还设有第一密封件1.1，由此通过第一密封件1.1和第二密封件1.2将延长臂2.1与泵腔1内壁之间的间隙围成一个密封的减排量压力腔4.1。更可以是所述第一密封件1.1设于圆柱销2.2上，使所述圆柱销2.2不仅起到铰接转动作用，同时起到密封作用。所述延长臂2.1与减排量压力腔4.1相反一侧通过摆动弹簧4.3与泵体连接，所述泵体上与所述摆动弹簧4.3对应的位置设有一个容置所述摆动弹簧4.3的容置槽4.4。当然所述容置槽4.4也可以设置与延长臂2.1的相应位置，更可以在泵体和延长臂2.1上均设有对称的容置槽4.4。

另外，如图1所示，所述油泵排量调节装置还包括增排量调节机构5，所述增排量调节机构5通过电磁阀6分别与卸油口7和主油路8相连通，所述电磁阀6与控制单元9电连接。上述所指的增排量调节机构5是指，所述延长臂2.1上与减排量压力腔4.1相反的一侧与泵体之间设有第三密封件1.3，所述第二密封件1.2和第三密封件1.3将延长臂2.1与泵腔1内壁之间的间隙围成增排量压力腔5.1，所述增排量压力腔5.1与设于泵体上的第二油管5.2的一端相连通，所述第二油管5.2的另一端与所述电磁阀6相连通。即所述的摆动弹簧4.3也位于增排量压力腔5.1内。

当然作为一种变化，所述的增排量压力腔也可以是不与摆动弹簧所在腔体重合，具体地，所述延长臂2.1的下端面上设有一个开口朝下方向的凹槽2.3，所述凹槽2.3内设有一端与凹槽2.3内壁滑动配合的连接管5.3，所述连接管5.3与凹槽2.3内壁之间设有第三密封件1.3，通过第三密封件1.3和连接管5.3将所述凹槽2.3内的腔体围成增排量压力腔5.1，所述连接管5.3穿过摆动弹簧4.3与第二油管5.2的一端相连通。由图2中不难看出，所述的凹槽2.3设于所述摆动弹簧4.3与延长臂2.1的固定端，并且通过一个直径小于所述摆动弹簧4.3的连接管5.3，穿过摆动弹簧4.3，与该凹槽相连通，并且在所述凹槽内，设有上述的第三密封件1.3，该密封件可以是密封圈。使连接管5.3随延长臂2.1上下运动过程中可以随着滑动，并且密封所述凹槽内的增排量压力腔5.1，提供有效的增排量的压力。当然所述连接管5.3可以选用软管，此时所述连接管与凹槽可以是固定且密封连接的。更可以是所述凹槽2.3的位置与摆动弹簧4.3的位置是不同的，二者不相互干扰。

当然所述与控制单元9电连接的电磁阀可以选用比例阀，即通过比例阀实时调节的特点，实现所述增排量调节机构5的无级调节，即根据实际油液排量的需求，实时调节增排量压力腔内的压力。

值得说明的是，对于单级调节排量的油泵而言，为了保证一定的油液排量，其摆动弹簧的弹力必然要求较大，否则当需要高排量油液时，减排量调节机构的压力就已经大于弹簧弹力，使延长臂下移至低排量位。而在本发明的油泵排量调节装置中，由于增设了一个增排量压力调节机构，因此，其摆动弹簧仅仅作为辅助恢复延长臂至高位排量位置的作用，因此，选用的摆动弹簧的弹力系数可以是较低的。

本发明的工作原理是这样的：当转速较低，需要排量高的时候，所述低排量调节机构的压力值小于摆动弹簧的弹力，使延长臂处于一个高排量的位置，***正常的高排量的输入油液。当转速提升一定程度后，油泵的排量较高，此时低排量调节机构因为主油路的高压影响，使其液压力高于摆动弹簧的弹力，使延长臂下移至低排量位置，由此减少油泵的排量。从而减少不必要的油液的能量浪费。同时，如果当所述低排量调节机构的液压力高于所述摆动弹簧的弹力时，所述油液的排量还是无法满足***油液需求时，则通过控制单元开启电磁阀，使第二油管与主油路相连通，从而使增排量调节机构工作，其增排量压力腔内得到高压油液，其液压力与减排量压力腔的液压力相互抵消，使延长臂仍然处于高排量位置。并且当电磁阀选用比例阀时，所述延长臂两端的受力情况可以实时调节，从而达到最佳的排量需求，即称之为无级可变排量调节。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种油泵排量调节装置，包括设于所述泵腔（1）内的偏心环（2）、与所述偏心环（2）的异形内腔偏心设置的转子（3）和用于减少所述偏心环（2）与转子（3）偏心距离的减排量调节机构（4），其特征在于：所述油泵排量调节装置还包括增排量调节机构（5），所述增排量调节机构（5）通过电磁阀（6）分别与卸油口（7）和主油路（8）相连通，所述电磁阀（6）与控制单元（9）电连接。

2.根据权利要求1所述的油泵排量调节装置，其特征在于：所述偏心环（2）的外圆周壁的一侧与泵腔（1）的内壁之间通过圆柱销（2.2）铰链连接，其另一侧设有延长臂（2.1），所述减排量调节机构（4）设于所述延长臂（2.1）的相对于转子（3）偏心位置的相反一侧。

3.根据权利要求2所述的油泵排量调节装置，其特征在于：所述减排量调节机构（4）是指，所述圆柱销（2.2）上设有第一密封件（1.1），所述延长臂（2.1）的右端面与泵腔（1）内壁之间设有第二密封件（1.2），所述第一密封件（1.1）和第二密封件（1.2）将延长臂（2.1）与泵腔（1）内壁之间的间隙围成减排量压力腔（4.1），所述减排量压力腔（4.1）通过设于泵体上的第一油管（4.2）与主油路（8）相连通。

4.根据权利要求3所述的油泵排量调节装置，其特征在于：所述延长臂（2.1）的位于减排量压力腔（4.1）相反一侧通过摆动弹簧（4.3）与泵体连接，所述泵体上与所述摆动弹簧（4.3）对应的位置设有一个容置所述摆动弹簧（4.3）的容置槽（4.4）。

5.根据权利要求4所述的油泵排量调节装置，其特征在于：所述增排量调节机构（5）是指，所述延长臂（2.1）上与减排量压力腔（4.1）相反的一侧与泵体之间设有第三密封件（1.3），所述第二密封件（1.2）和第三密封件（1.3）将延长臂（2.1）与泵腔（1）内壁之间的间隙围成增排量压力腔（5.1），所述增排量压力腔（5.1）与设于泵体上的第二油管（5.2）的一端相连通，所述第二油管（5.2）的另一端与所述电磁阀（6）相连通。

6.根据权利要求5所述的油泵排量调节装置，其特征在于：所述延长臂（2.1）的下端面上设有一个开口朝下方向的凹槽（2.3），所述凹槽（2.3）内设有一端与凹槽（2.3）内壁滑动配合的连接管（5.3），所述连接管（5.3）与凹槽（2.3）内壁之间设有第三密封件（1.3），通过第三密封件（1.3）和连接管（5.3）将所述凹槽（2.3）内的腔体围成增排量压力腔（5.1），所述连接管（5.3）穿过摆动弹簧（4.3）与第二油管（5.2）的一端相连通。

7.根据权利要求1所述的油泵排量调节装置，其特征在于：所述电磁阀（6）为比例阀。