內(nèi)燃機的機油泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)燃機的機油泵，包括：轉(zhuǎn)子組件；葉片組件，其與轉(zhuǎn)子組件連接；和定子組件，包括定子和滑塊，所述定子套接在滑塊內(nèi)；當(dāng)葉片組件與轉(zhuǎn)子組件同步轉(zhuǎn)動時，所述定子和滑塊可相對轉(zhuǎn)動。該內(nèi)燃機的機油泵能根據(jù)實際工況來改善運轉(zhuǎn)狀況從而減少能耗和改善摩擦狀況。
【專利說明】內(nèi)燃機的機油泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機潤滑系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種內(nèi)燃機的機油泵。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著對燃油經(jīng)濟(jì)性的日漸重視以及發(fā)動機新技術(shù)的應(yīng)用，對用于內(nèi)燃機的潤滑系統(tǒng)提出了越來越高的要求。例如，現(xiàn)有技術(shù)中通過變排量的方式來降低發(fā)動機的燃油消耗、改善潤滑性能已經(jīng)成為一種普遍的技術(shù)趨勢。而變排量的葉片泵因其變排量的方式簡單可靠、總效率高而被廣泛的應(yīng)用于內(nèi)燃機的潤滑，從而出現(xiàn)了用于內(nèi)燃機的可變排量葉片式機油泵?，F(xiàn)有技術(shù)的葉片式機油泵主要包括泵體、泵蓋、定子、轉(zhuǎn)子和控制機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)和原理與現(xiàn)有葉片泵類似。但由于該用于內(nèi)燃機的機油泵并未在結(jié)構(gòu)上改進(jìn)，其運轉(zhuǎn)模式與普通的葉片泵基本沒有差異，導(dǎo)致不能根據(jù)實際工況來改變運轉(zhuǎn)模式，從而使得其能耗和摩擦得不到改善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種內(nèi)燃機的機油泵，其能根據(jù)實際工況來改善運轉(zhuǎn)狀況從而減少能耗和改善摩擦狀況。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機的機油泵，包括:
[0005]轉(zhuǎn)子組件；
[0006]葉片組件，其與轉(zhuǎn)子組件連接；和
[0007]定子組件，包括定子和滑塊，所述定子套接在滑塊內(nèi)；當(dāng)葉片組件與轉(zhuǎn)子組件同步轉(zhuǎn)動時，所述定子和滑塊可相對轉(zhuǎn)動。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的內(nèi)燃機的機油泵具有以下有益效果。由于葉片組件與轉(zhuǎn)子組件基本是同步轉(zhuǎn)動，定子和滑塊可相對轉(zhuǎn)動，這樣定子的運轉(zhuǎn)模式可分為定子不轉(zhuǎn)動、定子與葉片同速轉(zhuǎn)動而定子相對滑塊轉(zhuǎn)動以及第三種是定子與葉片差速轉(zhuǎn)動。因此，根據(jù)實工況來選擇其中一種運轉(zhuǎn)模式，例如，在內(nèi)部扭矩和外部扭矩相差不多的情況下，定子與葉片差速運轉(zhuǎn)。由于在這種情況下，定子可以運動，因此會減少定子的表面以及葉片的磨損，從而保證了泵的性能和可靠性。另外，定子轉(zhuǎn)動，會減少定子與葉片之間以及定子與滑塊之間的摩擦。由于葉片是通過發(fā)動機等來驅(qū)動的，因此改善摩擦狀況的同時也減少了能耗。
[0009]在一個實施例中，所述定子為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述滑塊與定子同心且間隙配合。現(xiàn)有技術(shù)中的定子承載了本發(fā)明中的定子和滑塊兩者的功能，為不規(guī)則形狀，對其進(jìn)行特殊工藝處理或者采用特定材質(zhì)加工時,增加了加工的難度,也極大地增加了成本。本發(fā)明中的定子為相對比較規(guī)則的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，因此，方便對定子表面進(jìn)行特殊的工藝處理和/或采用特殊的材質(zhì)進(jìn)行制作。例如采用鋼件來制作定子，或者采用淬火等工藝來提高定子的表面質(zhì)量。因此，本發(fā)明的定子既能達(dá)到更好的效果，例如耐磨性更好，更不容易損壞等。同時又能降低加工難度,極大地降低加工成本。
[0010]在一個優(yōu)選的實施例中，所述滑塊和定子采用不同的材料和表面處理工藝，所述滑塊和定子可相對高速轉(zhuǎn)動。根據(jù)滑塊和定子的用途和工作需要來對滑塊和定子進(jìn)行處理，有利于降低成本，同時又能提高滑塊和定子的使用壽命。
[0011]在一個實施例中，所述葉片組件包括兩端的定位環(huán)和若干葉片，所述葉片徑向連接在兩個定位環(huán)的外周面上且向定子組件的方向延伸。通過兩定位環(huán)來連接和固定葉片，可減少整個葉片組件的重量。
[0012]在一個實施例中，所述轉(zhuǎn)子組件包括驅(qū)動軸和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子上均布有容納葉片的凹槽或間隙；優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子組件由電機或曲軸直接驅(qū)動。當(dāng)然，轉(zhuǎn)子組件也可以被間接驅(qū)動。
[0013]在一個實施例中，所述機油泵的泵體內(nèi)還包括設(shè)在滑塊外的矩形密封條，所述矩形密封條與滑塊的旋轉(zhuǎn)定位弧面形成封閉的變量反饋腔。由于定子的偏心會發(fā)生變化，通過矩形密封條能形成更好的密封。
[0014]在一個實施例中，當(dāng)變量反饋腔的壓力達(dá)到調(diào)定壓力時，滑塊克服連接在其上的變量彈性件的彈性力從而帶動定子轉(zhuǎn)動或移動從而改變排量。該特征不僅適用于單腔反饋，而且對變量反饋腔中的流體介質(zhì)沒有限制，既可以是油液，也可以是水或其它流體。
[0015]在一個實施例中，在內(nèi)部扭矩小、外部扭矩大的情況下，定子不轉(zhuǎn)動。外部扭矩明顯大于內(nèi)部扭矩時，內(nèi)部扭矩不足以克服外部扭矩的作用，定子不轉(zhuǎn)動。這種情況與普通的葉片泵基本相同。
[0016]在一個實施例中，在內(nèi)部扭矩大于外部扭矩從而能夠提供驅(qū)動力的情況下，定子與葉片同速轉(zhuǎn)動，定子相對滑塊高速轉(zhuǎn)動。這種情況是內(nèi)部扭矩明顯大于外部扭矩，在克服外部扭矩的基礎(chǔ)上還能夠提供驅(qū)動力來驅(qū)動定子轉(zhuǎn)動。此時定子和葉片之間由于作用力和反作用力的作用下而同速轉(zhuǎn)動。受到的阻力和摩擦力主要存在與定子的外表面與滑塊之間。由于葉片一直牢固頂在定子的內(nèi)表面上，不容易出現(xiàn)磨損和泄漏，因此，該機油泵能可靠地進(jìn)行工作。
[0017]在一個實施例中，在內(nèi)部扭矩與外部扭矩的大小相當(dāng)?shù)那闆r下，定子、轉(zhuǎn)子和葉片差速轉(zhuǎn)動。這種情況是內(nèi)部扭矩與外部扭矩相差不多或基本相等的情況。這種情況介于定子不轉(zhuǎn)動和定子與葉片同速轉(zhuǎn)動這兩種情況之間。能耗較少，同時摩擦也不大，因此是一種比較理想的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。另外，由于葉片與定子之間的作用力和摩擦力均比較小，又處于相互接觸的狀態(tài)，使得工作時的可靠性較高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1所示是本發(fā)明的內(nèi)燃機的機油泵未安裝泵蓋時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2所示是圖1中的部分零部件的拆分結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1所示為本發(fā)明的內(nèi)燃機的機油泵一種具體實施例。其中圖1示出的是該內(nèi)燃機的機油泵在未安裝泵蓋時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意簡圖。該內(nèi)燃機的機油泵主要包括泵體1、轉(zhuǎn)子組件2、葉片組件3、定子組件4以及泵蓋(未示出)。其中，主動軸轉(zhuǎn)子組件2、葉片組件3和定子組件4均設(shè)在泵體I的腔體內(nèi)。泵體I和泵蓋密封后通過緊固件連接。轉(zhuǎn)子組件2由電機或曲軸直接驅(qū)動。
[0022]由于現(xiàn)有技術(shù)中的定子需要兼具滑塊的功能，因此其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，復(fù)雜的定子結(jié)構(gòu)使得要提高定子表面質(zhì)量需要特別的處理方式，例如蒸汽處理。但即便如此，現(xiàn)有技術(shù)中的定子的表面質(zhì)量的提升受到限制，例如蒸汽處理得到的處理層很薄，在工作時容易被快速磨損從而影響機油泵的性能。另外，葉片出現(xiàn)卡滯時，由于定子的外部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，會導(dǎo)致摩擦阻力很大，從而損壞定子表面，導(dǎo)致機油泵失效。而在本發(fā)明的實施例中，定子組件4主要包括圓環(huán)狀的定子6和不規(guī)則形狀的滑塊9。定子6套接在滑塊9內(nèi)。定子6與滑塊9為間隙配合。這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于將現(xiàn)有技術(shù)中的兼具滑塊的功能特征的定子分成了定子6和滑塊9兩部分。因此，當(dāng)葉片組件3與轉(zhuǎn)子組件2同步轉(zhuǎn)動時，定子6和滑塊9可相對轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，對滑塊9和定子6采用不同的材料和表面處理工藝，即能提高滑塊9和定子6的性能，又能盡可能地降低成本。
[0023]在一個實施例中，轉(zhuǎn)子組件2主要包括主動軸13和轉(zhuǎn)子7。其中主動軸13和轉(zhuǎn)子7可以做成一體，也可以做成兩部分然后進(jìn)行裝配。主動軸13與電機的輸出軸或曲軸直接連接從而構(gòu)成電機或曲軸直接驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件2。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子7的外表面設(shè)有若干凹槽或間隙 7.1。
[0024]在一個實施例中，葉片組件3主要包括兩端的定位環(huán)8和若干葉片10。葉片10徑向連接在兩個定位環(huán)8的外周面上。在軸向方向上，葉片10的兩端稍凸出兩端的定位環(huán)8。在徑向方向上，葉片10向定子6的方向延伸。裝配時，若干個葉片10分別配合在在運動時，葉片10徑向抵接在定子6的內(nèi)表面。
[0025]在一個實施例中，本發(fā)明的內(nèi)燃機的機油泵的泵體I內(nèi)還包括設(shè)在滑塊9外的矩形密封條11。矩形密封條11與橡膠棒12 —起使用。矩形密封條11與滑塊9的旋轉(zhuǎn)定位弧面形成封閉的變量反饋腔14。優(yōu)選地，當(dāng)變量反饋腔14的壓力達(dá)到調(diào)定壓力時，滑塊9克服作用在該滑塊9的外表面的變量彈簧5的彈性力從而帶動定子6轉(zhuǎn)動或移動，定子6轉(zhuǎn)動或移動時改變偏心狀況從而改變排量。這種結(jié)構(gòu)有利于降低功率消耗，降低能耗，提高變量反饋腔14內(nèi)的流體介質(zhì)的功率使用率。
[0026]在本發(fā)明的實施例中，一般情況下滑塊9不動作，僅當(dāng)變量反饋腔14的壓力達(dá)到調(diào)定壓力時，滑塊9才克服變量彈簧5的彈性力作用而使定子6的偏心發(fā)生變化。
[0027]本發(fā)明的內(nèi)燃機的機油泵裝配完成后，若干個葉片10分別對應(yīng)卡接在轉(zhuǎn)子7的凹槽或間隙7.1上，葉片10位于定子6內(nèi)，定子6位于滑塊9內(nèi)。因此，工作時，定子6的內(nèi)表面受到葉片10的作用，產(chǎn)生一個內(nèi)部扭矩。定子6的外表面受到滑塊9的作用，產(chǎn)生一個外部扭矩。內(nèi)部扭矩和外部扭矩分別作用在定子6上，會使定子6產(chǎn)生三種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。容易理解地，在下面三種運轉(zhuǎn)狀態(tài)中均會出現(xiàn):當(dāng)變量反饋腔14的壓力達(dá)到調(diào)定壓力時，滑塊9克服變量彈簧5的彈性力作用而使定子6的偏心發(fā)生變化。
[0028]第一種運轉(zhuǎn)狀態(tài)是:在內(nèi)部扭矩小、外部扭矩大的情況下，內(nèi)部扭矩不足以克服外部扭矩，由于受到外部扭矩的作用，定子6不發(fā)生轉(zhuǎn)動。這種情況下的機油泵跟一般的葉片泵沒有差異。
[0029]第二種運轉(zhuǎn)狀態(tài)是:在內(nèi)部扭矩大于外部扭矩從而能夠提供足夠的驅(qū)動力的情況下，此時在內(nèi)部扭矩的驅(qū)動下，葉片10抵接在定子6的內(nèi)表面，使得定子6與葉片10以及轉(zhuǎn)子7同速轉(zhuǎn)動，此時的運轉(zhuǎn)速度相對較快，定子6相對滑塊9是高速轉(zhuǎn)動。主要的摩擦和相對運動存在于定子6與滑塊9之間，這與現(xiàn)有轉(zhuǎn)子泵的原理類似。
[0030]第三種運轉(zhuǎn)狀態(tài)是:在內(nèi)部扭矩與外部扭矩的大小相當(dāng)?shù)那闆r下，這種狀態(tài)是位于第一種和第二種運轉(zhuǎn)狀態(tài)之間。定子6會轉(zhuǎn)動，但沒有足夠的驅(qū)動力，僅轉(zhuǎn)子7和葉片10同速轉(zhuǎn)動，而定子6與轉(zhuǎn)子7以及葉片10之間形成了差速轉(zhuǎn)動。定子6以低于葉片10的轉(zhuǎn)速進(jìn)行運轉(zhuǎn)。這第三種運轉(zhuǎn)狀態(tài)是比較典型的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，在能耗和運轉(zhuǎn)可靠性之間達(dá)到了一種比較好的平衡。即既能降低能耗，同時該機油泵的可靠性又比較好。
[0031]在本發(fā)明的實施例中，由于定子6與滑塊10之間的間隙配合，以及可旋轉(zhuǎn)的定子6，能夠有效克服曲軸傳動時曲軸或轉(zhuǎn)子組件振動傳遞的葉片振動對定子表面的破壞性影響，顯著改善可變排量葉片式機油泵的可靠性，特別是曲軸直接驅(qū)動式機油泵。
[0032]因此，本發(fā)明通過將一體連接的定子6和滑塊9分開進(jìn)行生產(chǎn)和加工后，能夠?qū)崿F(xiàn)三種運轉(zhuǎn)狀態(tài)，而且這三種運轉(zhuǎn)狀態(tài)可根據(jù)實際運轉(zhuǎn)時作用在定子6的內(nèi)外兩個表面的內(nèi)部扭矩以及外部扭矩之間的關(guān)系來進(jìn)行切換，從而在降低能耗、減少摩擦和達(dá)到較好的可靠性之間達(dá)到一個比較好的平衡。這也進(jìn)一步能提高該內(nèi)燃機的機油泵的性能，延長該內(nèi)燃機的機油泵的使用壽命。
[0033]雖然已經(jīng)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)或替換。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)上的沖突，各實施例中的特征均可相互結(jié)合起來，所形成的組合式特征仍屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機的機油泵，包括: 轉(zhuǎn)子組件； 葉片組件，其與轉(zhuǎn)子組件連接；和 定子組件，包括定子和滑塊，所述定子套接在滑塊內(nèi)；當(dāng)葉片組件與轉(zhuǎn)子組件同步轉(zhuǎn)動時，所述定子和滑塊可相對轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，所述定子為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述滑塊與定子同心且間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，所述滑塊和定子采用不同的材料和表面處理工藝，所述定子可相對滑塊高速轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，所述葉片組件包括兩端的定位環(huán)和若干葉片，所述葉片徑向連接在兩個定位環(huán)的外周面上且向定子組件的方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子組件包括驅(qū)動軸和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子上均布有容納葉片的凹槽或間隙；優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子組件由電機或曲軸直接驅(qū)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，所述機油泵的泵體內(nèi)還包括設(shè)在滑塊外的矩形密封條，所述矩形密封條與滑塊的旋轉(zhuǎn)定位弧面形成封閉的變量反饋腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，當(dāng)變量反饋腔的壓力達(dá)到調(diào)定壓力時，滑塊克服連接在其上的變量彈性件的彈性力從而帶動定子轉(zhuǎn)動或移動從而改變排量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，在內(nèi)部扭矩小、外部扭矩大的情況下，定子不轉(zhuǎn)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，在內(nèi)部扭矩大于外部扭矩從而能夠提供驅(qū)動力的情況下，定子與葉片同速轉(zhuǎn)動，定子相對滑塊高速轉(zhuǎn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項所述的內(nèi)燃機的機油泵，其特征在于，在內(nèi)部扭矩與外部扭矩的大小相當(dāng)?shù)那闆r下，定子、轉(zhuǎn)子和葉片差速轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】F16N13/20GK104314637SQ201410408808
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】許仲秋, 宋善國, 劉光明, 李戰(zhàn)訓(xùn), 楊正中 申請人:湖南機油泵股份有限公司