CN110939567A - 一种变排量叶片式转向油泵及其偏心量调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变排量叶片式转向油泵及其偏心量调节方法，其包括泵体和排量压力控制阀，第一腔体内安装有定位环和调节装置，调节装置的一端与定子相连接，另一端与泵体固定连接，定位环的内壁与定子外表面形成油腔；泵体上的低压吸油腔排油孔与排量压力控制阀上的低压排油腔体相连通,泵体上的高压油腔第一排油孔与排量压力控制阀移动端腔体相连通，高压油腔上的第二排油孔与排量压力控制阀固定端腔体相连通,所述排量压力控制阀的出油口与油腔相连通。本发明油泵的排量随着发动转速的升高而自动的减小，从而使得油泵输出的流量在满足车辆转向***的要求的同时，没有多余的油液溢流发热。

Description

一种变排量叶片式转向油泵及其偏心量调节方法

技术领域

本发明涉及液压转向***转向泵技术领域，尤其涉及一种变排量叶片式转向油泵及其偏心量调节方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，商用重卡汽车的转向***因采用定排量的叶片泵和齿轮泵，在工作过程中有大量的高压油溢流发热，导致转向***油温高达110多摄氏度，从而使得转向***故障率居高不下，同时也使得发动机需要消耗更多的燃料给转向***提供发热的能量。因此商用重卡汽车上亟待一种使得转向***油温更低，使转向***更节能的变排量转向油泵。

发明内容

针对上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种变排量叶片式转向油泵及其偏心量调节方法。

为达到以上目的，本发明的技术方案为：

一种变排量叶片式转向油泵，包括泵体和可滑动的排量压力控制阀，所述泵体内开设有第一腔体和第二腔体，所述排量压力控制阀安装于第二腔体内，所述第一腔体内设置有相互配合的转子、叶片以及定子，所述定子套设于转子的外侧，所述定子与转子的端面两侧安装有后配流盘和前配流盘形成一个密封的转子工作腔体，所述转子上周向开设有若干叶片槽，叶片活动安装于叶片槽内，当转子旋转时，所述叶片的顶部与定子内孔曲面贴合，形成低压吸油腔和高压油腔；所述第一腔体内安装有定位环和用于控制定子偏心量的调节装置，所述调节装置的一端与定子相连接，另一端与泵体固定连接，所述定位环的内壁与定子外表面形成用于控制定子移动的油腔；所述泵体的进油孔与后配流盘上的吸油孔相连通，所述低压吸油腔上的排油孔与排量压力控制阀上的低压排油腔体相连通,所述高压油腔上的第一排油孔与排量压力控制阀移动端腔体相连通，所述高压油腔上的第二排油孔与排量压力控制阀固定端腔体相连通,所述排量压力控制阀的出油口与油腔相连通；所述泵体内还设置有节流孔，所述节流孔位于高压油腔第二排油孔的外侧；当油泵由零转速逐渐增至设定转速时，排量压力控制阀保持原始位置时，排量压力控制阀的出油口与排量压力控制阀上的低压排油腔体相连通，当油泵转速达到预设值，排量压力控制阀靠近固定端移动时，排量压力控制阀的出油口与排量压力控制阀移动端腔体相连通。

所述定位环外壁与泵体空腔的内壁紧密接触，所述定子位于定位环内，所述定位环的一侧开设有用于调节装置穿过的通孔。

所述调节装置包括，径向嵌入泵体内的偏心弹簧，所述偏心弹簧通过弹簧座堵头安装于泵体内，所述偏心弹簧一端与弹簧座堵头固定连接，另一端穿过定位环上的通孔与定子的外表面垂直相连接。

所述定位环的内壁一侧设置有密封装置，密封装置另一侧与定子外表面紧密接触，相对应的所述定位环内壁的另一侧设置有噪音调整片，噪音调整片另一侧与定子外表面紧密接触，构成弯月状且密封的油腔；所述密封装置包括开设于定位环内壁的密封槽，所述密封槽内安装有密封条和密封棒，所密封条嵌入密封槽内，所述密封棒一侧嵌入密封槽内与密封条相接触，另一侧与定子的外表面紧密接触；所述定位环内壁的一侧还设置有定位销，且定位销与定子外表面的凹腔相配合，所述定位销位于噪音调整片远离油腔的一侧。

所述排量压力控制阀与泵体的第二腔体间隙配合活动安装于泵体内，所述排量压力控制阀的固定端连接有流量弹簧，所述流量弹簧的另一端与第二腔体的内侧固定连接，所述第二腔体的外侧安装有阀堵头，所述阀堵头的内侧端面与排量压力控制阀的移动端相接触；当排量压力控制阀靠近固定端移动时，排量压力控制阀的移动端与阀堵头形成腔体。

所述泵体还包括泵盖，所述泵盖通过连接螺钉安装于泵体的一侧，所述进油孔位于泵盖上；所述后配流盘的外侧设置有后侧板，后侧板通过泵盖固定于泵体内，所述后侧板外侧开设有相互偏心的第一环形沟槽和第二环形沟槽，所述第一环形沟槽内设置有第一密封圈，第二环形沟槽内设置有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈的一侧紧贴环形沟槽底部，另一侧紧贴泵盖内侧端面形成一个密闭腔体，所述后配流盘上开设有至少一个腰型排油孔，所述后侧板上开设有腰型通孔，所述后配流盘上的腰型排油孔与后侧板上的腰型通孔相对应并且相连通，所述后侧板上的腰型通孔与密闭腔体相连通，使得高压油腔与后侧板外侧的密闭腔体相连通；所述后侧板的内侧开设有长腰型槽，所述长腰型槽与后侧板的腰型通孔连通，所述转子的叶片槽根部均开设有小孔，小孔与后侧板内侧的长腰型槽相连通。

所述泵体内还开设有出油腔，且出油腔位于前配流盘的外侧，所述出油腔与高压油腔的排油口相连通，所述第一排油孔和第二排油孔均位于出油腔上，所述第一排油孔与排量压力控制阀移动端腔体相连通，第二排油孔与排量压力控制阀固定端腔体相连通,所述泵体内的节流孔位于第二排油孔的外侧。

所述后配流盘和前配流盘均采用双金属材料，并且与定子和转子接触面的材料为铜材。

所述排量压力控制阀的外表面上开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与泵体第二腔体的内壁形成排量压力控制阀的低压排油腔体，所述第二凹槽与泵体第二腔体的内壁形成排量压力控制阀的移动端腔体，所述排量压力控制阀的固定端进油口与排量压力控制阀轴向中心腔体相连通形成排量压力控制阀的固定端腔体。

一种变排量叶片式转向油泵的偏心量调节方法，所述偏心量调节方法包括至少一次转向液压油的循环，一次转向液压油的循环包括以下步骤：

1)启动油泵工作，转向液压油从进油孔流入泵体的转子工作腔体中，转子逆时针旋转过程中面积由小变大形成负压，低压吸油腔为负压区域，低压吸油腔与吸油孔相连通，形成吸油，同时低压吸油腔的液压油通过排油孔流入排量压力控制阀的低压排油腔体；转子逆时针旋转过程中面积由大变小形成液压，高压油腔为高压液压区域；

2)一路高压油通过第一排油孔流入排量压力控制阀移动端腔体形成压力油P1,压力油P1的一部分作用于排量压力控制阀的移动端，同时，另一路高压油通过第二排油孔，再经过泵体内的节油孔流入排量压力控制阀固定端腔体形成压力油P2，压力油P2作用于排量压力控制阀的固定端，节流后的压力油P2压力小于压力油P1的压力，压力油P2与压力油P1在泵体的第二腔体内形成高压差，控制排量压力控制阀在泵体第二腔体内的移动位置；

3)当油泵转速达到预设值时，压力油P1压力大于压力油P2压力，推动排量压力控制阀靠近固定端移动，所述排量压力控制阀的出油口与排量压力控制阀的移动端腔体相连通，排量压力控制阀的低压排油腔体关闭，压力油P1流入油腔内，压力油P1作用于定子，此时压力油P1为高压油，定子克服调节装置中偏心弹簧的推力向固定端移动，定子偏心量变小，油泵的排量减小；

4)当油泵转速减小时，排量压力控制阀在油泵变排量的状态位置左右动态调整，使定子的位置动态调整移动，使得油泵在不同的转速下，油泵输出流量始终保持在预设值范围内；

5)当油泵转速由零逐渐增大至预设转速时，节流前的压力油P1产生的液压力小于节流后压力油P2产生的液压力与排量压力控制阀固定端弹簧弹力的合力，排量压力控制阀保持原始位置，所述排量压力控制阀的出油口与排量压力控制阀的低压排油腔体相连通，排量压力控制阀的移动端腔体关闭，排量压力控制阀低压排油腔体中的低压油流入油腔内，压力油作用于定子，定子在调节装置中偏心弹簧力的作用下，偏心量处于最大位置，油泵全排量输出。

与现有技术比较，本发明的有益效果为：本发明提供一种变排量叶片式转向油泵，由于排量压力控制阀和调节装置的设计，通过节流孔前后压差对排量压力控制阀的位置变化，使高压油进入油腔内作用于定子，使定子克服调节装置中偏心弹簧的推力，控制油泵内定子的偏心量，通过变量泵定子偏心量的减小，使油泵的排量减小，使输出流量减小，使泵功率损耗减小，发热低，与常规的定量叶片泵和齿轮泵对比转向***油温降低20-30摄氏度，转向***故障率大大降低；同时减少了发动机燃油的消耗，更绿色，更环保。

本发明的偏心量调节方法，当油泵转速达到预设值时，排量压力控制阀靠近固定端移动，所述排量压力控制阀的出油口与排量压力控制阀的移动端腔体相连通，排量压力控制阀的低压排油腔体关闭，压力油P1流入油腔内，压力油P1作用于定子，定子克服调节装置中偏心弹簧的推力移动，定子偏心量变小，油泵的排量减小，输出流量自动降低，使泵功率损耗减小，发热低；当油泵转速减小时，排量压力控制阀在油泵变排量的状态位置左右动态调整移动，使定子的位置动态调整移动，使得油泵在不同的转速下，油泵输出流量始终保持在预设值范围内，节流后的压力油P2液压力小于压力油P1的液压力，压力油P2与压力油P1在泵体的第二腔体内形成高压差，控制排量压力控制阀在泵体第二腔体内的移动位置，使流量变量调节更加灵敏，输出流量更加稳定，同时，可降低动力转向***对于发动机能量消耗，降低油耗，使得油泵能够满足发车辆发动机在各种工况的使用要求。

同时，发动机转速处于低于时，油泵排量保持不变，当发动机转速超过800rpm时，油泵的排量随着发动转速的升高而自动的减小，从而使得油泵输出的流量在满足车辆转向***的要求的同时，没有多余的油液溢流发热。

附图说明

图1是本发明装置结构示意图一；

图2是本发明装置结构示意图二；

图3是本发明装置结构示意图三；

图4是本发明装置结构示意图四；

图5是本发明装置结构示意图五；

图6是本发明装置油泵油路结构示意图一；

图7是本发明装置油泵油路结构示意图二；

图8是本发明装置中后侧板结构示意图一；

图9是本发明装置中后侧板结构示意图二；

图10是本发明装置中转子结构示意图；

图11是图2中局部结构示意图。

图中，1—泵盖；2—连接螺钉；3—传动轴；4—深沟球轴承；5—转子；6—叶片；7—泵体；8—油腔；9—前配流盘；10—后配流盘；11—后侧板；12—后滑动轴承；13—前滑动轴承；14—旋转油封；15—密封挡圈；16—密封条；17—密封棒；18—弹簧堵头；19—定位销；20—偏心弹簧；21—定位环；22—定子；23—流量弹簧；24—噪音调整片；25—排量压力控制阀；26—阀堵头；27—叶片槽；28—出油腔；29—第一密封圈；30—第二密封圈；31—低压吸油腔；32—高压油腔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1—7所示，一种变排量叶片式转向油泵，包括泵体7和可滑动的排量压力控制阀25，进一步的，所述泵体7还包括泵盖1，所述泵盖1通过连接螺钉2安装于泵体7的一侧，所述泵体7内开设有第一腔体和第二腔体，所述排量压力控制阀25安装于第二腔体内，所述排量压力控制阀25的外表面上开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与泵体7第二腔体的内壁形成排量压力控制阀25的低压排油腔体，所述第二凹槽与泵体7第二腔体的内壁形成排量压力控制阀25的移动端腔体，所述排量压力控制阀25的固定端进油口与排量压力控制阀25轴向中心腔体相连通形成排量压力控制阀25的固定端腔体；所述第一腔体内设置有相互配合的转子5、叶片6以及定子22，所述转子5上连接有传动轴3，所述定子22套设于转子5的外侧，所述定子22与转子5的端面两侧安装有后配流盘10和前配流盘9形成一个密封的转子工作腔体，所述转子5上周向开设有若干叶片槽27，叶片6活动安装于叶片槽27内，当转子旋转时，所述叶片6的顶部与定子22内孔曲面贴合，形成低压吸油腔31和高压油腔32；所述泵体7的第一空腔内安装有定位环21和用于控制泵体7中定子22偏心量的调节装置，所述调节装置的一端与定子22相连接，另一端与泵体7固定连接，所述定位环21的内壁与定子22外表面形成用于控制定子22移动的油腔8，优选的，所述定位环21外壁与泵体7空腔的内壁紧密接触，所述定子22位于定位环21内，所述定位环21的一侧开设有用于调节装置穿过的通孔；所述低压吸油腔31通过后配流盘10和后侧板11上的吸油孔与泵盖1上的进油孔相连通，所述低压吸油腔31上的排油孔与排量压力控制阀25上的低压排油腔体相连通,所述高压油腔32上的第一排油孔与排量压力控制阀25移动端腔体相连通，所述高压油腔32上的第二排油孔与排量压力控制阀25固定端腔体相连通,所述排量压力控制阀25的出油口与油腔8相连通；所述泵体7内还设置有节流孔，所述节流孔位于高压油腔32第二排油孔的外侧；当油泵由零转速逐渐增至设定转速时，排量压力控制阀25保持原始位置时，排量压力控制阀25的出油口与排量压力控制阀25上的低压排油腔体相连通，当油泵转速达到预设值，排量压力控制阀25靠近固定端移动时，排量压力控制阀25的出油口与排量压力控制阀25移动端腔体相连通。

优选的，如图5所示，本发明中泵体7内还开设有出油腔28，且出油腔28位于前配流盘9的外侧，所述出油腔28与高压油腔32的排油口相连通，所述第一排油孔和第二排油孔均位于出油腔28上，所述第一排油孔与排量压力控制阀25移动端腔体相连通，第二排油孔与排量压力控制阀25固定端腔体相连通,所述泵体7内的节流孔位于第二排油孔的外侧。

具体的，如图2、图6、图7所示，所述调节装置包括，径向嵌入泵体7内的偏心弹簧20，所述偏心弹簧20通过弹簧座堵头18安装于泵体7内，所述偏心弹簧20一端与弹簧座堵头18固定连接，另一端穿过定位环21上的通孔与定子22的外表面垂直相连接。

进一步的，在本发明中所述排量压力控制阀25与泵体7的第二腔体间隙配合活动安装于泵体7内，所述排量压力控制阀25的固定端连接有流量弹簧23，所述流量弹簧23的另一端与第二腔体的内侧固定连接，所述第二腔体的外侧安装有阀堵头26，所述阀堵头26的内侧端面与排量压力控制阀25的移动端相接触；当排量压力控制阀25靠近固定端移动时，排量压力控制阀25的移动端与阀堵头26形成腔体。

优选的，如图2、图11所示，所述定位环21的内壁一侧设置有密封装置，密封装置另一侧与定子22外表面紧密接触，相对应的所述定位环21内壁的另一侧设置有噪音调整片24，噪音调整片24另一侧与定子22外表面紧密接触，构成弯月状且密封的油腔8；所述密封装置包括开设于定位环21内壁的密封槽，所述密封槽内安装有密封条16和密封棒17，所密封条16嵌入密封槽内，所述密封棒17一侧嵌入密封槽内与密封条16相接触，另一侧与定子22的外表面紧密接触，且过盈配合；所述定位环21内壁的一侧还设置有定位销19，且定位销19与定子22外表面的凹腔相配合，所述定位销19位于噪音调整片24远离油腔8的一侧。

在本发明中，如图8、图9、图10所示，为了提高油泵在高压力时油泵的效率，该变量转向泵采用轴向压力补偿侧板技术，具体涉及的结构为所述后配流盘10的外侧设置有后侧板11，后侧板11通过泵盖1固定于泵体7内，所述后侧板11外侧开设有相互偏心的第一环形沟槽和第二环形沟槽，所述第一环形沟槽内设置有第一密封圈29，第二环形沟槽内设置有第二密封圈30，第一密封圈29和第二密封圈30的一侧紧贴环形沟槽底部，另一侧紧贴泵盖1内侧端面，所述第一密封圈29、第二密封圈30、后侧板11外侧以及泵盖1内侧之间形成一个密闭腔体，所述后配流盘10上开设有3个腰型排油孔，所述后侧板11上开设有3个腰型通孔，所述后配流盘10上的腰型排油孔与后侧板11上的腰型通孔相对应并且相连通，所述后侧板11上的腰型通孔与密闭腔体相连通，使得高压油腔32与后侧板11外侧的密闭腔体相连通，节流孔前的压力油P1通过后配流盘10上的腰型排油孔经过后侧板11上的腰型通孔流入密闭腔体，形成高压密闭油腔，因此当油泵压力上升时，油泵的后配流盘10和后侧板11受到液压力的作用，使得后配配流盘10与油泵的定子22和转子5之间的间隙保持不变，所以油泵能够获得更高容积效率。

更进一步的，所述后侧板11的内侧开设有长腰型槽，所述长腰型槽与后侧板11的腰型通孔连通，所述转子5的叶片槽27根部均开设有小孔，小孔与后侧板11内侧的长腰型槽相连通，使得高压油腔32与转子上每个叶片槽27根部的小孔相连通。由于后侧板11内侧长腰型槽内为节流孔前的压力油P1，使得叶片6根部的油液为高压油，因此油泵具有良好的自吸性能。

优选的，所述后配流盘10和前配流盘9均采用一面为钢材一面为铜材的双金属材料，并且与定子22和转子5接触面的材料为铜材。

一种变排量叶片式转向油泵的偏心量调节方法，所述偏心量调节方法包括至少一次转向液压油的循环，一次转向液压油的循环包括以下步骤：

1)启动油泵工作，转向液压油从进油孔流入泵体7的转子工作腔体中，转子逆时针旋转过程中面积由小变大形成负压，低压吸油腔31为负压区域，低压吸油腔31与吸油孔相连通，形成吸油，同时低压吸油腔31的液压油通过排油孔流入排量压力控制阀25的低压排油腔体；转子逆时针旋转过程中面积由大变小形成液压，高压油腔32为高压液压区域；

2)一路高压油通过第一排油孔流入排量压力控制阀25移动端腔体形成压力油P1,压力油P1的一部分作用于排量压力控制阀25的移动端，同时，另一路高压油通过第二排油孔，再经过泵体7内的节油孔流入排量压力控制阀25固定端腔体形成压力油P2，压力油P2作用于排量压力控制阀25的固定端，节流后的压力油P2压力小于压力油P1的压力，压力油P2与压力油P1在泵体7的第二腔体内形成高压差，控制排量压力控制阀25在泵体7第二腔体内的移动位置；

3)当油泵转速由零逐渐增大至预设转速时，节流前的压力油P1产生的液压力小于节流后压力油P2产生的液压力与排量压力控制阀25固定端弹簧弹力的合力(节流孔前后的压差P1-P2作用在排量压力控制阀25上的力小于流量弹簧23的弹力)，排量压力控制阀25保持原始位置，所述排量压力控制阀25的出油口与排量压力控制阀25的低压排油腔体相连通，排量压力控制阀25的移动端腔体关闭，排量压力控制阀25低压排油腔体中的低压油流入油腔8内，低压油作用于定子22，定子22克服调节装置中偏心弹簧20的推力，从而控制定子22移动的偏心量，此时由于油腔8内为低压油，定子22在调节装置中偏心弹簧20力的作用下，偏心量处于最大位置，油泵全排量输出；

4)当油泵转速达到预设值时，节流前压力油P1产生液压力大于节流后压力油P2的液压力与流量弹簧23的合力，(节流孔前后的压差P1-P2变大，作用在排量压力控制阀25上的液压力大于排量压力控制阀25中流量弹簧23的推力)排量压力控制阀25靠近固定端移动，所述排量压力控制阀25的出油口与排量压力控制阀25的移动端腔体相连通，排量压力控制阀25的低压排油腔体关闭，使得所述排量压力控制阀25的出油口与油腔8连通，油腔8与低压排油腔体的通道关闭，压力油P1流入油腔8内，压力油P1作用于定子22，此时压力油P1为高压油，定子22克服调节装置中偏心弹簧20的推力向固定端移动，定子22偏心量变小，油泵的排量减小；

5)当油泵转速减小时，油泵输出的流量就会变小，作用在排量压力控制阀2两端P1-P2的压差减小，因此排量压力控制阀25会在油泵变排量的状态的位置左右动态调整移动，使定子22的位置动态调整移动，使得油泵在不同的转速下，油泵输出流量始终保持在预设值范围内，使得油泵能够满足发车辆发动机在各种工况的使用要求。

需要说明的是，如图1—2所示，所述泵体7的第一腔体内设置有相互配合的转子5、叶片6以及定子22，所述转子5与传动轴3通过花键相连接，所述传动轴3通过深沟球轴承4、前滑动轴承13以及后滑动轴承12安装于泵体7内，所述前滑动轴承13和后滑动轴承12分别位于转子5的两侧，所述传动轴3上还套设有旋转油封14，且位于深沟球轴承4的内侧；所述定子22通过调节装置活动安装于泵体7的第一腔体内，所述定子22套设于转子5的外侧，且定子22的内壁与转子5外表面形成转子5的工作腔，所述转子5与定子22的两侧端面安装有配流盘构成一个密封体，所述配流盘上开设有吸油孔和排油孔，所述配流盘包括后配流盘10和前配流盘9，所述吸油孔位于后配流盘10上并且与后侧板11上的进油通孔相连通，所述高压油腔32上的第一排油孔和第二排油孔均位于前配流盘9上，且泵体7内的节流孔位于第二排油孔的外侧。优选的，当前配流盘9外侧开设有出油腔28时，第一排油孔和第二排油孔均位于出油腔28上，泵体7内的节流孔位于第二排油孔的外侧。

进一步的，如图1、图2、图6、图7、图8、图9、图10所示，所述后配流盘10和前配流盘9均采用一面为钢材一面为铜材的双金属材料，并且与定子22和转子5接触面的材料为铜材，其摩擦系数低，使得油泵使用寿命延长；所述转子5上周向开设有若干叶片槽27，叶片6活动安装于叶片槽27内，当转子旋转时，所述叶片6的顶部与定子22内孔曲面贴合；优选的，叶片6顶部圆弧表面做减摩耐磨处理，使得油泵使用压力高，使用寿命长。转子5上有11个叶片槽，每个叶片槽内装一个叶片6，叶片6可以在转子叶片槽的径向自由移动；转子上的每个叶片槽27的根部都有1个小孔，叶片槽27的根部的小孔通过后盘流盘10上的多个腰型孔及后侧板28上的长腰型槽与油泵7的高压油腔32连通，因此油泵7在工作时，转子5上的叶片槽根部的油压为高压油，更有利于叶片甩出贴紧定子内孔表面，油泵自吸性能良好。

如图1—7所示，油泵的工作原理：传动轴3驱动转子5旋转后，转子槽内的叶片6在离心力的作用下张开，并与定子22、转子5、配油盘共同形成转子工作腔，当转子5与叶片6从定子22内表面的小圆弧区向大圆弧区转动时，两个叶片6之间的容积增大，压力减小，通过后配流盘10上的吸油孔吸油；由大圆弧区转到小圆弧区时，两个叶片之间的容积缩小，压力增加，通过前配流盘9上的排油孔排油，排出的高压油一部分压力排量控制阀25做功用于控制输出流量，另一部分高压油通过转向油管进入转向器，提供转向助力。

本发明的工作原理

如图1—7所示，汽车发动机驱动传动轴3，传动轴3通过花键带动转子5旋转；转子5叶片槽内的叶片6在转子旋转离心力的作用下与定子22内孔曲面贴合，此时前配流盘9、后配流盘10、定子22、转子5和叶片6之间形成2个密闭容腔；在旋转过程中面积由小变大形成负压，负压区域通过后配流盘10上的吸油孔和后侧板上的吸油孔与泵盖1上的进油孔相连通，形成吸油；在旋转过程中面积由大变小形成排油，排出的高压油通过前配流盘9上的排油孔与排量压力控制阀25相连通，压力油一路通过泵体上的孔流入排量压力控制阀25的移动端腔体形成压力油P1，压力油P1作用于排量压力控制阀25的移动端，另一路压力油通过油泵本体7内的节油孔流入排量压力控制阀25的固定端腔体形成压力油P2，压力油P2作用于排量压力控制阀25的固定端以及通过转向油管进入转向器，节流后的压力油P2液压小于压力油P1的液压，压力油P2与压力油P1在泵体7的第二腔体内形成高压差；

当发动机转速处于低于时，由于油泵输出的流量输出不够大，因此节流孔前后的压差P1-P2作用在排量压力控制阀25上的力小于流量弹簧23的力，因此不足以推动排量压力控制阀25(油泵未变排量的状态)移到固定端(油泵变排量的状态)的位置，排量压力控制阀25保持原始位置，所述排量压力控制阀25的出油口与排量压力控制阀25的低压排油腔体相连通，排量压力控制阀25的移动端腔体关闭，排量压力控制阀25低压排油腔体中的低压油流入油腔8内，因此作用于定子22克服调节装置中偏心弹簧20的推力很小，此时定子22在调节装置中偏心弹簧20力的作用下，偏心量(e)处于最大位置，油泵全排量输出。

当发动机转速处于高速时，由于油泵输出的流量输出变大，因此节流孔前后的压差P1-P2变大，(P1-P2)油压作用在排量压力控制阀25上推力大于流量弹簧23的推力，排量压力控制阀25靠近固定端移动，所述排量压力控制阀25的出油口与排量压力控制阀25的移动端腔体相连通，排量压力控制阀25的低压排油腔体关闭，压力油P1流入油腔8内,压力油P1作用于定子22，此时压力油P1为高压油，定子22克服调节装置中偏心弹簧20的推力向固定端移动，定子22偏心量(e)变小，油泵的排量减小。

当发动机转速处于高速，油泵输出流量减小时，作用在排量压力控制阀两端P1-P2的压差减小，因此排量压力控制阀25会在油泵变排量状态的位置左右动态微量的移动，使油泵的定子22在油泵变排量状态的位置动态微量的移动，使得油泵在不同的转速下，油泵输出流量始终保持在设定值的上下微量变动，使得油泵能够满足发车辆发动机在各种工况的使用要求。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本发明的优选方案，因此本领域的技术人员对本发明中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本发明的原理，实现的仍是本发明的目的，均属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种变排量叶片式转向油泵，其特征在于，包括泵体(7)和可滑动的排量压力控制阀(25)，所述泵体(7)内开设有第一腔体和第二腔体，所述排量压力控制阀(25)安装于第二腔体内，所述第一腔体内设置有相互配合的转子(5)、叶片(6)以及定子(22)，所述定子(22)套设于转子(5)的外侧，所述定子(22)与转子(5)的端面两侧安装有后配流盘(10)和前配流盘(9)形成一个密封的转子工作腔体，所述转子(5)上周向开设有若干叶片槽(27)，叶片(6)活动安装于叶片槽内，当转子旋转时，所述叶片(6)的顶部与定子(22)内孔曲面贴合，形成低压吸油腔(31)和高压油腔(32)；所述第一腔体内安装有定位环(21)和用于控制定子(22)偏心量的调节装置，所述调节装置的一端与定子(22)相连接，另一端与泵体(7)固定连接，所述定位环(21)的内壁与定子(22)外表面形成用于控制定子(22)移动的油腔(8)；所述泵体(7)的进油孔与后配流盘(10)上的吸油孔相连通，所述低压吸油腔(31)上的排油孔与排量压力控制阀(25)上的低压排油腔体相连通,所述高压油腔(32)上的第一排油孔与排量压力控制阀(25)移动端腔体相连通，所述高压油腔(32)上的第二排油孔与排量压力控制阀(25)固定端腔体相连通,所述排量压力控制阀(25)的出油口与油腔(8)相连通；所述泵体(7)内还设置有节流孔，所述节流孔位于高压油腔(32)第二排油孔的外侧；当油泵由零转速逐渐增至设定转速时，排量压力控制阀(25)保持原始位置时，排量压力控制阀(25)的出油口与排量压力控制阀(25)上的低压排油腔体相连通，当油泵转速达到预设值，排量压力控制阀(25)靠近固定端移动时，排量压力控制阀(25)的出油口与排量压力控制阀(25)移动端腔体相连通。

2.根据权利要求1所述的变排量叶片式转向油泵，其特征在于，所述定位环(21)外壁与泵体(7)空腔的内壁紧密接触，所述定子(22)位于定位环(21)内，所述定位环(21)的一侧开设有用于调节装置穿过的通孔。

3.根据权利要求1或2所述的变排量叶片式转向油泵，其特征在于，所述调节装置包括，径向嵌入泵体(7)内的偏心弹簧(20)，所述偏心弹簧(20)通过弹簧座堵头(18)安装于泵体(7)内，所述偏心弹簧(20)一端与弹簧座堵头(18)固定连接，另一端穿过定位环(21)上的通孔与定子(22)的外表面垂直相连接。

4.根据权利要求1所述的变排量叶片式转向油泵，其特征在于，所述定位环(21)的内壁一侧设置有密封装置，密封装置另一侧与定子(22)外表面紧密接触，相对应的所述定位环(21)内壁的另一侧设置有噪音调整片(24)，噪音调整片(24)另一侧与定子(22)外表面紧密接触，构成弯月状且密封的油腔(8)；所述密封装置包括开设于定位环(21)内壁的密封槽，所述密封槽内安装有密封条(16)和密封棒(17)，所密封条(16)嵌入密封槽内，所述密封棒(17)一侧嵌入密封槽内与密封条(16)相接触，另一侧与定子(22)的外表面紧密接触；所述定位环(21)内壁的一侧还设置有定位销(19)，且定位销(19)与定子(22)外表面的凹腔相配合，所述定位销(19)位于噪音调整片(24)远离油腔(8)的一侧。

5.根据权利要求1所述的变排量叶片式转向油泵，其特征在于，所述排量压力控制阀(25)与泵体(7)的第二腔体间隙配合活动安装于泵体(7)内，所述排量压力控制阀(25)的固定端连接有流量弹簧(23)，所述流量弹簧(23)的另一端与第二腔体的内侧固定连接，所述第二腔体的外侧安装有阀堵头(26)，所述阀堵头(26)的内侧端面与排量压力控制阀(25)的移动端相接触；当排量压力控制阀(25)靠近固定端移动时，排量压力控制阀(25)的移动端与阀堵头(26)形成腔体。

6.根据权利要求1所述的变排量叶片式转向油泵，其特征在于，所述泵体(7)还包括泵盖(1)，所述泵盖(1)通过连接螺钉(2)安装于泵体(7)的一侧，所述进油孔位于泵盖(1)上；所述后配流盘(10)的外侧设置有后侧板(11)，后侧板(11)通过泵盖(1)固定于泵体(7)内，所述后侧板(11)外侧开设有相互偏心的第一环形沟槽和第二环形沟槽，所述第一环形沟槽内设置有第一密封圈(29)，第二环形沟槽内设置有第二密封圈(30)，第一密封圈(29)和第二密封圈(30)的一侧紧贴环形沟槽底部，另一侧紧贴泵盖(1)内侧端面形成一个密闭腔体，所述后配流盘(10)上开设有至少一个腰型排油孔，所述后侧板(11)上开设有腰型通孔，所述后配流盘(10)上的腰型排油孔与后侧板(11)上的腰型通孔相对应并且相连通，所述后侧板(11)上的腰型通孔与密闭腔体相连通，使得高压油腔(32)与后侧板(11)外侧的密闭腔体相连通；所述后侧板(11)的内侧开设有长腰型槽，所述长腰型槽与后侧板(11)的腰型通孔连通，所述转子(5)的叶片槽(27)根部均开设有小孔，小孔与后侧板(11)内侧的长腰型槽相连通。

7.根据权利要求1所述的变排量叶片式转向油泵，其特征在于，所述泵体(7)内还开设有出油腔(28)，且出油腔(28)位于前配流盘(9)的外侧，所述出油腔(28)与高压油腔(32)的排油口相连通，所述第一排油孔和第二排油孔均位于出油腔(28)上，所述第一排油孔与排量压力控制阀(25)移动端腔体相连通，第二排油孔与排量压力控制阀(25)固定端腔体相连通,所述泵体(7)内的节流孔位于第二排油孔的外侧。

8.根据权利要求7所述的变排量叶片式转向油泵，其特征在于，所述后配流盘(10)和前配流盘(9)均采用双金属材料，并且与定子(22)和转子(5)接触面的材料为铜材。

9.根据权利要求1所述的变排量叶片式转向油泵，其特征在于，所述排量压力控制阀(25)的外表面上开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与泵体(7)第二腔体的内壁形成排量压力控制阀(25)的低压排油腔体，所述第二凹槽与泵体(7)第二腔体的内壁形成排量压力控制阀(25)的移动端腔体，所述排量压力控制阀(25)的固定端进油口与排量压力控制阀(25)轴向中心腔体相连通形成排量压力控制阀(25)的固定端腔体。

10.一种权利要求1或9所述的变排量叶片式转向油泵的偏心量调节方法，其特征在于，所述偏心量调节方法包括至少一次转向液压油的循环，一次转向液压油的循环包括以下步骤：

1)启动油泵工作，转向液压油从进油孔流入泵体(7)的转子工作腔体中，转子逆时针旋转过程中面积由小变大形成负压，低压吸油腔(31)为负压区域，低压吸油腔(31)与吸油孔相连通，形成吸油，同时低压吸油腔(31)的液压油通过排油孔流入排量压力控制阀(25)的低压排油腔体；转子逆时针旋转过程中面积由大变小形成液压，高压油腔(32)为高压液压区域；

2)一路高压油通过第一排油孔流入排量压力控制阀(25)移动端腔体形成压力油P1,压力油P1的一部分作用于排量压力控制阀(25)的移动端，同时，另一路高压油通过第二排油孔，再经过泵体(7)内的节油孔流入排量压力控制阀(25)固定端腔体形成压力油P2，压力油P2作用于排量压力控制阀(25)的固定端，节流后的压力油P2压力小于压力油P1的压力，压力油P2与压力油P1在泵体(7)的第二腔体内形成高压差，控制排量压力控制阀(25)在泵体(7)第二腔体内的移动位置；

3)当油泵转速达到预设值时，压力油P1压力大于压力油P2压力，推动排量压力控制阀(25)靠近固定端移动，所述排量压力控制阀(25)的出油口与排量压力控制阀(25)的移动端腔体相连通，排量压力控制阀(25)的低压排油腔体关闭，压力油P1流入油腔(8)内，压力油P1作用于定子(22)，此时压力油P1为高压油，定子(22)克服调节装置中偏心弹簧(20)的推力向固定端移动，定子(22)偏心量变小，油泵的排量减小；

4)当油泵转速减小时，排量压力控制阀(2)在油泵变排量的状态位置左右动态调整，使定子(22)的位置动态调整移动，使得油泵在不同的转速下，油泵输出流量始终保持在预设值范围内；

5)当油泵转速由零逐渐增大至预设转速时，节流前的压力油P1产生的液压力小于节流后压力油P2产生的液压力与排量压力控制阀(25)固定端弹簧弹力的合力，排量压力控制阀(25)保持原始位置，所述排量压力控制阀(25)的出油口与排量压力控制阀(25)的低压排油腔体相连通，排量压力控制阀(25)的移动端腔体关闭，排量压力控制阀(25)低压排油腔体中的低压油流入油腔(8)内，压力油作用于定子(22)，定子(22)在调节装置中偏心弹簧(20)力的作用下，偏心量处于最大位置，油泵全排量输出。

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