CN220267949U - 一种变量叶片泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变量叶片泵，属于叶片泵技术领域；包括泵体和换向阀，泵体内部的固定腔内部设置有转子，转子外侧套接有内定子，内定子外侧套接有外定子，外定子与固定腔内侧面相固定连接，转子与内定子之间设置有多个叶片，内定子与转子偏心设置，外定子与转子同轴，内定子与外定子之间的区域分隔为三个独立的腔体；换向阀设置于泵体上，包括阀芯、阀体、螺堵、弹簧，阀体内部的换向槽包括螺堵腔、阀芯腔、弹簧腔，其中螺堵腔与弹簧腔通过内部油道与泵体的压油腔相连通，阀芯强通过内部油道与泵体的吸油腔相连通，换向槽通过第一油孔以及第二油孔分别与第一腔体以及第三腔体相连通；解决了目前自动变排量结构的变量泵内定子容易卡滞的问题。

Description

一种变量叶片泵

技术领域

本实用新型属于叶片泵技术领域，具体涉及一种变量叶片泵。

背景技术

现有叶片式变量泵按照工作原理可以分为手动变排量和自动控制变排量两种结构，而自动变排量结构一般采用弹簧复位结构保证泵运转初期处于最大输出排量位置，后期随流量和压力的增加，输出排量减小，实现变排量运转，节约能耗。

如图1所示，自动变排量结构的变量泵工作原理是：泵初始状态时内定子7与转子5的偏心距最大，是泵排量最大状态，随着转速增加，泵内流量和压力升高，高压区26油液压力推动内定子7移动，内定子7与转子5偏心距减小，泵排量随偏心距减小而逐步减小，达到输出流量达到稳定；当转速下降时，泵内流量和压力降低，高压区26推动内定子7的压力减小，内定子7在弹簧推力作用下，偏心距增大，泵排量提高。此结构受弹簧精度和安装位置影响，容易出现内定子7卡滞，从而影响泵正常工作。

另外，在高低压区27之间用密封柱13分隔，该零件位于内外定子8之间，即辅助固定内定子7位置，又防止内定子7旷动，密封柱13在变量泵中，起到分隔高压区26和低压区27的作用，稳定内定子7移动的关键零件，在现有的结构中，是由丁腈橡胶的密封柱13和聚四氟乙烯的密封挡片两部分零件组成，这种结构在内定子7移动过程中容易出现密封挡片变形、挤出等问题，导致内定子7卡滞，引起变量泵工作异常。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种变量叶片泵；解决目前自动变排量结构的变量泵内定子容易卡滞的问题。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种变量叶片泵，包括泵体和换向阀，泵体内部的固定腔内部设置有转子，泵轴与转子相固定连接，转子外侧套接有内定子，内定子外侧套接有外定子，外定子与固定腔内侧面相固定连接，转子与内定子之间设置有多个叶片，内定子与转子偏心设置，外定子与转子同轴设置，内定子与外定子之间的区域分隔为相互独立的第一腔体、第二腔体、第三腔体；换向阀设置于泵体上，包括阀芯、阀体、螺堵、弹簧，阀体内部的换向槽包括螺堵腔、阀芯腔、弹簧腔，其中螺堵腔与弹簧腔通过内部油道与泵体的压油腔相连通，阀芯腔通过内部油道与泵体的吸油腔相连通，换向槽通过第一油孔以及第二油孔分别与第一腔体以及第三腔体相连通。

进一步的，在转子的圆柱形外侧面上设置有多个滑动槽，滑动槽沿着转子的径向所设置，每个滑动槽内部沿着转子的径向滑动连接有一个叶片。

进一步的，在转子以及内定子的两侧端面处均设置有一个配油盘，配油盘上设置有吸油口以及压油口，配油盘上的吸油口与泵体上的吸油腔相连通，配油盘上的压油口与泵体的压油腔相连通。

进一步的，所述第一油孔以及第二油孔设置于泵体上，并且延伸至换向阀的阀体处。

进一步的，在外定子内侧面的0°、180°、270°位置处分别设置有一个内凸起，三个内凸起均与内定子的外侧面相接触，通过三个内凸起将外定子内侧面与内定子外侧面之间的区域分为三个独立的腔体，分别为第一腔体、第二腔体、第三腔体。

进一步的，在外定子内侧面0°的内凸起处设置有一个内凹的密封槽，密封槽内部设置有一根密封柱，密封柱与转子的轴线相平行；所述密封柱包括挡片与柱体，所述柱体为方形柱状结构，由丁腈橡胶制成；所述挡片为方形柱状结构，由酚醛竖直材料制成；挡片与柱体的长度相等，挡片固定于柱体的一侧端面上，挡片远离柱体的一侧端面上设置有波浪形凹槽；柱***于密封槽的内部，挡片位于密封槽的开口处，挡片设置有波浪形凹槽的端面与内定子外侧面相接触；通过密封柱将第一腔体与第三腔体相分隔。

进一步的，所述阀体固定设置于泵体上，阀体内部设置有圆柱形的换向槽，弹簧设置于换向槽的底部，螺堵螺接于换向槽的外侧开口处，阀芯位于换向槽的中部。

进一步的，所述阀芯的主体为圆柱体结构，在阀芯的外侧面上设置有两个环形凸起，两个环形凸起均与换向槽的内侧面保持接触，阀芯腔为阀芯两个环形凸起之间的区域。

进一步的，阀芯的一端与弹簧相接触，弹簧腔为阀芯内侧的环形凸起内侧的区域，弹簧位于弹簧腔内。

更进一步的，螺堵腔为阀芯外侧的环形凸起外侧的区域，螺堵位于螺堵腔内。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：采用全液压控制，取消了弹簧复位结构，通过内部换向阀调节初始压力作用与泵内零件，实现泵运转初期处于最大输出排量位置，后期随流量和压力的增加，换向阀调节压力方向，实现输出排量减小，实现变排量运转，避免了因弹簧复位结构而导致内定子卡滞；采用新结构的密封柱，将柱体与挡片合二为一，将丁腈橡胶热熔后，通过模具使丁腈橡胶成型时直接粘结在挡片上，这样挡片的相对移动情况得到了极大的改善，另外为了保证粘时挡片不出现热变形情况，挡片材料由原来的聚四氟乙烯改为酚醛树脂，同时减少油泵温度升高时的挡片热变形量，有效降低挡片变形、挤出故障，降低变量泵产品的故障率，产品性能的稳定性大大提升，提高了变量泵使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是现有的变量叶片泵的结构示意图；

图2是本实用新型整体的正视图；

图3是本实用新型整体的侧视图；

图4是本实用新型整体的结构示意图；

图5是换向阀与泵体相连接的结构示意图；

图6是本实用新型中密封柱的结构示意图；

其中，1为泵体、2为端盖、3为换向阀、4为泵轴、5为转子、6为叶片、7为内定子、8为外定子、9为内凸起、10为第一腔体、11为第二腔体、12为第三腔体、13为密封柱、14为第二油孔、15为第一油孔、16为阀体、17为阀芯、18为螺堵、19为弹簧、20为环形凸起、21为螺堵腔、22为阀芯腔、23为弹簧腔、24为柱体、25为挡片、26为高压区、27为低压区。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图2-6所示，本实用新型提供了一种变量叶片泵，包括泵体1、端盖2、泵轴4、转子5、叶片6、内定子7、外定子8、配油盘、密封柱13、换向阀3。

所述泵体1内部设置有圆柱形的固定腔，端盖2固定于泵体1的固定腔开口处，固定腔内部设置有转子5、叶片6、内定子7、外定子8、配油盘，泵轴4伸入至泵体1的固定腔内部并且与转子5相固定连接，泵轴4带动转子5同步转动，转子5与泵轴4、固定腔同轴设置。内定子7为圆环形结构，套接于转子5的外侧，内定子7与转子5偏心设置。

在转子5的圆柱形外侧面上设置有多个滑动槽，滑动槽沿着转子5的径向所设置，每个滑动槽内部沿着转子5的径向滑动连接有一个叶片6。叶片6的内侧一端滑动连接与滑动槽内部，叶片6的另一端与内定子7的内侧面相接触。每相邻的两个叶片6、转子5外侧面、内定子7内侧面之间都形成一个密封腔，由于内定子7与转子5偏心设置，每片叶片6伸出的长度不等，因此每个密封腔的容积不等。在转子5以及内定子7的两侧端面处均设置有一个配油盘，配油盘上设置有吸油口以及压油口，配油盘上的吸油口与泵体1上的吸油腔相连通，配油盘上的压油口与泵体1的压油腔相连通。

当转子5带动叶片6一起转动时，每个密封腔的容积随着变化，容积逐渐增大的密封腔与配油盘的吸油口相连通，容积逐渐增大的密封腔与配油盘的压油口相连通。

所述外定子8为圆环形结构，套接于内定子7的外侧，外定子8的外侧面与固定腔的内侧面相接触。在外定子8内侧面的0°、180°、270°位置处分别设置有一个内凸起9，三个内凸起9均与内定子7的外侧面相接触，通过三个内凸起9将外定子8内侧面与内定子7外侧面之间的区域分为三个独立的腔体，分别为第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12。

在泵体1上设置有第一油孔15以及第二油孔14，第一油孔15以及第二油孔14均与转子5轴线相平行，其中第一油孔15延伸至第一腔体10处，第二油孔14延伸至第三腔体12处。

在外定子8内侧面0°的内凸起9处设置有一个内凹的密封槽，密封槽内部设置有一根密封柱13，密封柱13与转子5的轴线相平行。所述密封柱13包括挡片25与柱体24，所述柱体24为方形柱状结构，由丁腈橡胶制成；所述挡片25为方形柱状结构，由酚醛竖直材料制成。挡片25与柱体24的长度相等，挡片25固定于柱体24的一侧端面上，挡片25远离柱体24的一侧端面上设置有波浪形凹槽。柱体24位于密封槽的内部，挡片25位于密封槽的开口处，挡片25设置有波浪形凹槽的端面与内定子7外侧面相接触。通过密封柱13将第一腔体10与第三腔体12相分隔。

所述换向阀3固定设置于外定子8一侧的泵体1上，换向阀3包括阀体16、阀芯17、螺堵18、弹簧19。所述阀体16固定设置于泵体1上，阀体16内部设置有圆柱形的换向槽，换向槽的内侧底部设置有弹簧19，换向槽的内侧中部设置有阀芯17，换向槽的外侧开口处螺接有螺堵18，螺堵18与阀芯17的外侧端面相接触。所述阀芯17的主体为圆柱体24结构，在阀芯17的外侧面上设置有两个环形凸起20，两个环形凸起20均与换向槽的内侧面保持接触，两个环形凸起20与阀芯17的两侧端面保持间距，阀芯17的内侧一端插接于弹簧19内部，弹簧19的一端与换向槽的内侧底面相接触，弹簧19的另一端与阀芯17上的一个环形凸起20相接触。所述阀体16的换向槽内部设置有螺堵腔21、阀芯腔22、弹簧腔23，阀芯腔22为阀芯17两个环形凸起20之间的区域，螺堵腔21为阀芯17外侧的环形凸起20外侧的区域，弹簧腔23为阀芯17内侧的环形凸起20内侧的区域，螺堵18位于螺堵腔21内，弹簧19位于弹簧腔23内。阀体16的螺堵腔21以及弹簧腔23都通过内部油道与泵体1的压油腔相连通，阀芯腔22通过内部油道与泵体1的吸油腔相连通。

第一油孔15以及第二油孔14延伸至阀体16内部并且最终与换向槽内部相连通。

本实用新型的工作原理为：

换向阀3在初始状态时，弹簧19处于最大伸长量，阀芯17在弹簧19的作用下推动至与螺堵18相接触，此时弹簧腔23与第一油孔15相连通，阀芯腔22与第二油孔14相连通。

变量叶片泵开始工作后，泵轴4带动转子5同步转动，转子5带动其外侧的叶片6同步转动，由于叶片6的离心力作用，使得叶片6的外侧一端紧贴在内定子7的圆柱形内侧面上，由于内定子7的圆柱形内侧面与转子5的圆柱形外侧面为偏心设置，从而使得每个密封腔内部的容积不断变换。容积逐渐增大的密封腔与配油盘的吸油口相对应，将外界的油液吸入；容积逐渐减小的密封腔与配油盘的压油口相对应，将从吸油口吸入的油液从压油口处泵出，从而使实现了变量叶片泵的吸排油工作。

变量叶片泵在初始工作状态时，由于换向阀3的螺堵腔21以及弹簧腔23与泵体1的压油腔相连通，阀芯腔22与泵体1的吸油腔相连通，因此螺堵腔21以及弹簧腔23处于高压状态，阀芯腔22处于低压状态，那么与阀芯腔22相连通的第二油孔14处于低压状态，与弹簧腔23相连通的第一油孔15处于高压状态，因此与第一油孔15相连通的第三腔体12也处于高压状态，与第二油孔14相连通的第一腔体10也处于低压状态，即进入第三腔体12的油液处于高压状态，第三腔体12内部的高压油液通过压力推动内定子7使得内定子7与转子5之间的偏心距推动至最大，此时变量叶片泵的排量最大。

随着泵轴4的转速提高，变量叶片泵的流量和压力都增大，此时由于阻尼作用使得螺堵腔21与弹簧腔23之间形成压差，在压差作用下阀芯17向着弹簧19一侧移动，使得弹簧19被压缩，此时阀芯腔22与第一油孔15相连通，螺堵腔21与第二油孔14相连通。此时与螺堵腔21相连通的第二油孔14由低压状态转换为高压状态，与阀芯腔22相连通的第一油孔15由高压状态转换为低压状态，那么与第一油孔15相连通的第三腔体12也由高压状态转换为低压状态，与第二油孔14相连通的第一腔体10也由低压状态转换为高压状态，即进入第一腔体10的油液由低压状态转换为高压状态，第一腔体10内部的高压油液通过压力反向推动内定子7，使得内定子7与转子5之间的偏心距减小，变量叶片泵的排量降低。

当泵轴4的转速下降时，变量叶片泵的流量和压力都降低，螺堵腔21与弹簧腔23之间压差减小，在弹簧19的回弹力作用下使得阀芯17重新恢复至初始状态，弹簧腔23重新与第一油孔15相连通，阀芯腔22重新与第二油孔14相连通，第三腔体12再次由低压状态转换为高压状态，第一腔体10再次由高压状态转换为低压状态，即进入第三腔体12的油液再次处于高压状态，第三腔体12内部的高压油液通过压力再次推动内定子7使得内定子7与转子5之间的偏心距恢复至最大，此时变量叶片泵的排量重新恢复至最大。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种变量叶片泵，其特征在于：包括泵体（1）和换向阀（3），泵体（1）内部的固定腔内部设置有转子（5），泵轴（4）与转子（5）相固定连接，转子（5）外侧套接有内定子（7），内定子（7）外侧套接有外定子（8），外定子（8）与固定腔内侧面相固定连接，转子（5）与内定子（7）之间设置有多个叶片（6），内定子（7）与转子（5）偏心设置，外定子（8）与转子（5）同轴设置，内定子（7）与外定子（8）之间的区域分隔为相互独立的第一腔体（10）、第二腔体（11）、第三腔体（12）；换向阀（3）设置于泵体（1）上，包括阀芯（17）、阀体（16）、螺堵（18）、弹簧（19），阀体（16）内部的换向槽包括螺堵腔（21）、阀芯腔（22）、弹簧腔（23），其中螺堵腔（21）与弹簧腔（23）通过内部油道与泵体（1）的压油腔相连通，阀芯腔（22）通过内部油道与泵体（1）的吸油腔相连通，换向槽通过第一油孔（15）以及第二油孔（14）分别与第一腔体（10）以及第三腔体（12）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种变量叶片泵，其特征在于：在转子（5）的圆柱形外侧面上设置有多个滑动槽，滑动槽沿着转子（5）的径向所设置，每个滑动槽内部沿着转子（5）的径向滑动连接有一个叶片（6）。

3.根据权利要求1所述的一种变量叶片泵，其特征在于：在转子（5）以及内定子（7）的两侧端面处均设置有一个配油盘，配油盘上设置有吸油口以及压油口，配油盘上的吸油口与泵体（1）上的吸油腔相连通，配油盘上的压油口与泵体（1）的压油腔相连通。

4.根据权利要求1所述的一种变量叶片泵，其特征在于：所述第一油孔（15）以及第二油孔（14）设置于泵体（1）上，并且延伸至换向阀（3）的阀体（16）处。

5.根据权利要求1所述的一种变量叶片泵，其特征在于：在外定子（8）内侧面的0°、180°、270°位置处分别设置有一个内凸起（9），三个内凸起（9）均与内定子（7）的外侧面相接触，通过三个内凸起（9）将外定子（8）内侧面与内定子（7）外侧面之间的区域分为三个独立的腔体，分别为第一腔体（10）、第二腔体（11）、第三腔体（12）。

6.根据权利要求5所述的一种变量叶片泵，其特征在于：在外定子（8）内侧面0°的内凸起（9）处设置有一个内凹的密封槽，密封槽内部设置有一根密封柱（13），密封柱（13）与转子（5）的轴线相平行；所述密封柱（13）包括挡片（25）与柱体（24），所述柱体（24）为方形柱状结构，由丁腈橡胶制成；所述挡片（25）为方形柱状结构，由酚醛竖直材料制成；挡片（25）与柱体（24）的长度相等，挡片（25）固定于柱体（24）的一侧端面上，挡片（25）远离柱体（24）的一侧端面上设置有波浪形凹槽；柱体（24）位于密封槽的内部，挡片（25）位于密封槽的开口处，挡片（25）设置有波浪形凹槽的端面与内定子（7）外侧面相接触；通过密封柱（13）将第一腔体（10）与第三腔体（12）相分隔。

7.根据权利要求1所述的一种变量叶片泵，其特征在于：所述阀体（16）固定设置于泵体（1）上，阀体（16）内部设置有圆柱形的换向槽，弹簧（19）设置于换向槽的底部，螺堵（18）螺接于换向槽的外侧开口处，阀芯（17）位于换向槽的中部。

8.根据权利要求7所述的一种变量叶片泵，其特征在于：所述阀芯（17）的主体为圆柱体（24）结构，在阀芯（17）的外侧面上设置有两个环形凸起（20），两个环形凸起（20）均与换向槽的内侧面保持接触，阀芯腔（22）为阀芯（17）两个环形凸起（20）之间的区域。

9.根据权利要求8所述的一种变量叶片泵，其特征在于：阀芯（17）的一端与弹簧（19）相接触，弹簧腔（23）为阀芯（17）内侧的环形凸起（20）内侧的区域，弹簧（19）位于弹簧腔（23）内。

10.根据权利要求8所述的一种变量叶片泵，其特征在于：螺堵腔（21）为阀芯（17）外侧的环形凸起（20）外侧的区域，螺堵（18）位于螺堵腔（21）内。