潤滑油葉片泵的制作方法
【專利說明】潤滑油葉片泵
[0001]本發(fā)明涉及用于為內(nèi)燃機(jī)提供加壓潤滑油的可變潤滑油葉片泵。
[0002]潤滑油葉片泵為容積泵。潤滑油葉片泵具有泵轉(zhuǎn)子體，其保持在可移位的控制環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動的可徑向滑動葉片。控制環(huán)的壁和可滑動葉片、轉(zhuǎn)子體限定了在泵送腔中轉(zhuǎn)動的多個(gè)轉(zhuǎn)動的泵送室。泵送腔被分隔成具有進(jìn)入口的充填區(qū)域、具有排出口的排放區(qū)域和在充填區(qū)域和排放區(qū)域之間的中間區(qū)域。在轉(zhuǎn)動方向上看，中間區(qū)域被布置在充填區(qū)域和排放區(qū)域之間。泵送室從充填區(qū)域開始轉(zhuǎn)動，通過中間區(qū)域到達(dá)控制環(huán)內(nèi)的排放區(qū)域。控制環(huán)是可徑向移位的，其用于相對于靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸提供可調(diào)節(jié)的偏心距。通過改變控制環(huán)的偏心距，控制環(huán)在高泵送量位置和低泵送量位置之間移動，從而調(diào)節(jié)泵的沖程。
[0003]泵包括將控制環(huán)推向高泵送量方向的預(yù)拉伸元件?？刂剖裔槍υ擃A(yù)拉伸元件作用。如果轉(zhuǎn)速增大，則控制室中的壓力上升，使得將控制環(huán)推入到低泵送量方向，以使出口壓力保持恒定。如果轉(zhuǎn)速減小，則出口壓力也減小，使得將控制環(huán)推入到高泵送量方向，其效果是仍然以與泵轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或者引擎的轉(zhuǎn)速無關(guān)的大致恒定的水平對潤滑油進(jìn)行加壓。
[0004]由潤滑油葉片泵泵送的潤滑油是不可壓縮的油。在冷啟動動作中，現(xiàn)有技術(shù)的泵控制系統(tǒng)沒有合適的功能，使得相對于引擎需求來說起動時(shí)間會太長。一個(gè)原因在于潤滑油由于其低黏度而不能充填彈簧室的事實(shí)，使得控制環(huán)被迫使進(jìn)入到低容量方向?，F(xiàn)有的解決方案使用高剛度的預(yù)拉伸元件，其利用大的力迫使控制環(huán)進(jìn)入到高容量方向。然而，該解決方案使得泵在其標(biāo)準(zhǔn)條件下的控制質(zhì)量(即高溫性能)退化。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)在于提供具有改進(jìn)的冷啟動動作和在冷啟動動作中具有降低的壓力峰值的高效潤滑油葉片。
[0006]利用具有權(quán)利要求1所述的特征的潤滑油葉片泵解決了該目標(biāo)。
[0007]用于為內(nèi)燃機(jī)提供加壓潤滑油的潤滑油葉片泵設(shè)置了具有泵轉(zhuǎn)子的泵殼體，其中所述泵轉(zhuǎn)子具有在可移位的控制環(huán)中轉(zhuǎn)動的可徑向滑動葉片。該布置限定了從充填區(qū)域轉(zhuǎn)動到排放區(qū)域的多個(gè)泵送室，并且一起限定了泵送腔。設(shè)置在彈簧室中的預(yù)拉伸元件將控制環(huán)推向高泵送量方向。潤滑油葉片泵還具有控制室，其中控制室中的潤滑油壓力使控制環(huán)抵抗預(yù)拉伸元件的預(yù)拉伸力向低泵送量方向移動。此外，潤滑油葉片泵具有泵送腔出端口，潤滑油通過該泵送腔出端口離開排放區(qū)域中的轉(zhuǎn)動的泵送室。該泵送腔出端口能夠設(shè)置在控制環(huán)中和/或在泵殼體中。潤滑油從泵送腔出端口流到泵出口，以及從泵出口流到引擎。
[0008]潤滑油葉片泵具有壓力平衡通道，其用于在最后的排放階段將潤滑油從控制環(huán)和轉(zhuǎn)子之間的泵送室區(qū)域直接排出到彈簧室中。壓力平衡通道具有合適的形狀和尺寸。
[0009]當(dāng)泵送室出端口不再有效時(shí)，壓力平衡通道的通道進(jìn)入口的位置是特別有效的。由于進(jìn)入彈簧室中的潤滑油排放具有高的流體壓力，因此控制環(huán)被推入到具有相應(yīng)高壓的高泵送量方向。
[0010]根據(jù)此特征，由于潤滑油從最后的排放區(qū)域中的泵送室被排出到彈簧室中，因此顯著地減小了在潤滑油葉片泵的冷啟動動作中的壓力峰值。
[0011]該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯著地改進(jìn)了冷啟動動作，從而縮短了起動時(shí)間，并且允許使用低剛度的預(yù)拉伸元件。利用該措施，能夠顯著地降低在冷啟動動作中的高壓力峰值而不會使泵的效率退化。這使得液壓噪聲降低并且使得泵的壽命更長。此外，壓力平衡通道引起低的總控制壓力，從而提高了總的泵效率。
[0012]壓力平衡通道的一個(gè)次要效果是減小壓力峰值，特別是在控制環(huán)處于其高泵送量位置時(shí)其最大偏心距處的壓力峰值。這降低了液壓噪聲并且改進(jìn)了泵的整體性能。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，壓力平衡通道設(shè)置在控制環(huán)中。泵送室和彈簧室之間的潤滑油連接能夠通過控制環(huán)中的一個(gè)或更多個(gè)孔來實(shí)現(xiàn)。壓力平衡通道的進(jìn)入口總是可與移動的控制環(huán)一起移動，而不會改變通道進(jìn)入口的開口橫截面。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，壓力平衡通道設(shè)置在泵殼體中。該結(jié)構(gòu)是非常簡單且緊湊的解決方案。通過在泵殼體中設(shè)置壓力平衡通道，能夠避免控制環(huán)中的通道，使得不削弱控制環(huán)。
[0015]優(yōu)選地，從轉(zhuǎn)動方向上看，壓力平衡通道的進(jìn)入口不與排放區(qū)域中的泵送腔出端口重疊。在泵送室最后的排出泵送階段中，壓力平衡通道和泵送腔出端口之間不存在流體連接。
[0016]預(yù)拉伸元件優(yōu)選是機(jī)械彈簧。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，彈簧是螺旋彈簧。螺旋彈簧是簡單、廉價(jià)且可靠的。
[0017]優(yōu)選地，彈簧室被設(shè)置為在預(yù)拉伸元件方向上與控制環(huán)協(xié)作的液壓室。換言之，如果在彈簧室中存在相關(guān)的潤滑油壓力，則彈簧室維持預(yù)拉伸元件的效果。
[0018]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，壓力平衡通道進(jìn)入口的開度角a為轉(zhuǎn)動的泵送室的角度b的100%到20%。優(yōu)選地，壓力平衡通道進(jìn)入口的角度a為角度b的80%到40 %。壓力平衡通道的開度角不應(yīng)該太大。然而，壓力平衡通道的進(jìn)入口不應(yīng)該大于泵送室角度b。
[0019]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，壓力平衡通道的進(jìn)入口被布置于在低泵送位置的控制環(huán)的反向點(diǎn)(reversal point)處，使得轉(zhuǎn)動的泵送室的潤滑油在該泵送室轉(zhuǎn)動移到充填區(qū)域之前被完全地排出。
[0020]以下是參照附圖的本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述，在這些附圖中:
[0021]圖1:利用具有放大細(xì)節(jié)的實(shí)施例示出了潤滑油葉片泵10的縱向橫截面。
[0022]在圖1中示出的機(jī)械式潤滑油葉片泵10能夠由內(nèi)燃機(jī)(未示出)直接驅(qū)動。潤滑油葉片泵10是用于以加壓潤滑油供應(yīng)內(nèi)燃機(jī)的潤滑油回路的一部分。潤滑油葉片泵10利用泵出口壓力將潤滑油泵送到內(nèi)燃機(jī)。
[0023]潤滑油葉片泵10包括具有泵入端口 76和泵出端口 74的殼體12。泵10具有殼體12，該殼體包括主體17和圍繞泵10的泵送腔18的兩個(gè)側(cè)壁20。在圖中，僅示出了底側(cè)壁20而移除了頂側(cè)壁。
[0024]潤滑油從潤滑油罐被吸入到泵送腔18中到泵送腔出端口 14，以用于利用泵送出口壓力將潤滑油供給到引擎。泵送腔18在圓周方向上被分隔成具有泵送入端口 74的充填區(qū)域22、具有泵送出端口 74的排放區(qū)域24以及充填區(qū)域22和排放區(qū)域24之間的中間區(qū)域23。
[0025]泵10在內(nèi)部具有可移位的控制環(huán)28和具有七個(gè)可滑動葉片32的泵轉(zhuǎn)子30?？商娲?，泵轉(zhuǎn)子30能夠具有其他數(shù)量的葉片。泵轉(zhuǎn)子30設(shè)置有具有葉片切口 62的從動轉(zhuǎn)子轂60，其中可滑動葉片32被布置為可徑向地移位，這使七個(gè)轉(zhuǎn)動的泵送室19分隔。在轉(zhuǎn)子轂60的中心設(shè)置了支撐環(huán)64，其支撐可滑動葉片32的徑向向內(nèi)的端部。泵轉(zhuǎn)子30繞靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸78以逆時(shí)