本發(fā)明涉及一種變排量泵。

背景技術(shù)：

機(jī)油泵通常有兩種安裝方式，一種是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼內(nèi)，由曲軸通過(guò)鏈條或皮帶驅(qū)動(dòng)，另一種是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)端蓋上，由曲軸直接驅(qū)動(dòng)。機(jī)油泵工作轉(zhuǎn)速通常在500～6500rpm范圍內(nèi),有的高轉(zhuǎn)速可達(dá)8500rpm～10000rpm，工作油溫在-30～150℃之間, 通常在95℃。

現(xiàn)有葉片式機(jī)油泵的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其主要是由泵體91、轉(zhuǎn)子92、葉片93、支撐環(huán)94、旋轉(zhuǎn)銷95、滑塊96、滑塊彈簧97、矩形密封條98、橡膠棒99等組成，該結(jié)構(gòu)存在以下幾個(gè)方面的不足：

1、現(xiàn)有葉片泵由于需要保證高溫怠速性能和自吸性能，結(jié)構(gòu)上需要保證葉片與滑塊內(nèi)壁貼緊，所以需要在轉(zhuǎn)子兩端放置兩個(gè)支撐環(huán)，保證葉片頂端與滑塊內(nèi)壁的間隙。同時(shí)轉(zhuǎn)子兩端需要設(shè)計(jì)支撐槽，該結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子端面密封效果不好和轉(zhuǎn)子強(qiáng)度降低，并且該結(jié)構(gòu)增大了轉(zhuǎn)子外徑，導(dǎo)致線速度過(guò)大，從而發(fā)生空化氣蝕的失效風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在曲軸直接驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品缺點(diǎn)更突出；

2、現(xiàn)有葉片泵是葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽中伸縮，葉片與滑塊內(nèi)圓滑動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高到3500rpm以上時(shí)，葉片與滑塊內(nèi)壁的高速滑動(dòng)會(huì)造成兩者之間無(wú)法形成油膜，造成不正常的波紋磨損失效，導(dǎo)致葉片泵容積效率的下降，摩擦功的消耗導(dǎo)致總效率低，噪音異常，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致安全性和可靠性的風(fēng)險(xiǎn)，這是現(xiàn)有葉片泵最主要的缺陷，并且6000rpm以上高速工作受到限制；

3、現(xiàn)有葉片式變排量泵，由于葉片需要在葉片槽內(nèi)伸縮，使得葉片根部的葉片槽占用空間而不能形成有效容腔，空間利用率低，泵的體積與泵排量的比值低，無(wú)法滿足輕量化和小型化的嚴(yán)苛要求；同時(shí)葉片線速度會(huì)很高，隨著轉(zhuǎn)速提高在離心力作用下，進(jìn)口腔轉(zhuǎn)子外徑處無(wú)法完全充填油液，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生空穴問(wèn)題；葉片泵效率不高，同時(shí)氣蝕使轉(zhuǎn)子和葉片振動(dòng)，葉片撞擊滑塊，導(dǎo)致失效，尤其在曲軸直驅(qū)產(chǎn)品上更嚴(yán)重。

隨著節(jié)能環(huán)保和排放法規(guī)要求越來(lái)越嚴(yán)格，以及石油資源的短缺，亟需對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的葉片式變排量機(jī)油泵結(jié)構(gòu)的不足之處進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以滿足未來(lái)更加嚴(yán)苛的排放法規(guī)和市場(chǎng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種體積小、重量輕、葉片工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)卡滯、適用范圍廣的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵，包括：泵殼體，所述泵殼體具有泵室，所述泵室具有入口和出口；調(diào)節(jié)環(huán)，在所述泵室內(nèi)可以移動(dòng)以調(diào)節(jié)泵的流量；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線偏離所述調(diào)節(jié)環(huán)的中心軸線；多個(gè)葉片；其中，每一葉片的兩端分別設(shè)有第一鉸接軸部和第二鉸接軸部；葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵還包括旋轉(zhuǎn)缸以及與多個(gè)葉片數(shù)量相等的多個(gè)活塞，旋轉(zhuǎn)缸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)缸的中心軸線與調(diào)節(jié)環(huán)的中心軸線同軸；轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)缸內(nèi)；旋轉(zhuǎn)缸的內(nèi)周面和轉(zhuǎn)子的外周面的其中一者設(shè)有分別與多個(gè)活塞一一配合的多個(gè)徑向槽，旋轉(zhuǎn)缸的內(nèi)周面和轉(zhuǎn)子的外周面的其中另一者設(shè)有分別與多個(gè)葉片的第一鉸接軸部一一配合的多個(gè)第一鉸接軸孔，多個(gè)活塞靠近葉片一端的端面分別設(shè)有與多個(gè)葉片的第二鉸接軸部一一配合的多個(gè)第二鉸接軸孔；各葉片的第一鉸接軸部伸入相對(duì)應(yīng)的第一鉸接軸孔，葉片可相對(duì)于第一鉸接軸孔擺動(dòng)；各葉片的第二鉸接軸部伸入相對(duì)應(yīng)的第二鉸接軸孔，且葉片可相對(duì)于第二鉸接軸孔擺動(dòng)；每相鄰的兩個(gè)葉片及兩個(gè)活塞、以及位于每相鄰的兩個(gè)葉片及兩個(gè)活塞之間的旋轉(zhuǎn)缸的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子的外周面共同圍成密封主腔；各活塞伸入相對(duì)應(yīng)的徑向槽，并可沿徑向槽移動(dòng)，各活塞與相對(duì)應(yīng)的徑向槽之間形成密封副腔。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：

1、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵具有多個(gè)密封主腔和多個(gè)密封副腔，密封主腔作為主油腔起到等同于葉片泵的功能，密封副腔作為副油腔起到等同于徑向柱塞泵的功能，因此，在幾何排量相同的情況下，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵相比其他油泵，具有體積小、重量輕的特點(diǎn)，能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化和小型化的要求；

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵可應(yīng)用在曲軸直驅(qū)和鏈條鏈輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)上，可布置在油底殼和發(fā)動(dòng)機(jī)端蓋，應(yīng)用范圍廣泛，適應(yīng)性強(qiáng)；

3、相對(duì)于傳統(tǒng)葉片泵的葉片依靠離心力甩出與定子內(nèi)壁貼緊不同，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵的旋轉(zhuǎn)缸的鉸接軸孔與葉片的鉸接軸為鉸接配合，能保證葉片工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)卡滯，并且耐異物性能更佳，可適應(yīng)污染的油品工作環(huán)境，應(yīng)用范圍更廣。

附圖說(shuō)明

圖1示出了現(xiàn)有葉片式機(jī)油泵的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量油泵的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的泵體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4示出了圖3的B方向的示意圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的葉片的示意圖。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的活塞的示意圖。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的調(diào)節(jié)環(huán)的示意圖。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)缸的示意圖。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的示意圖。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量油泵吸排油原理示意圖。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)缸、活塞和葉片的布置結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖2至圖4。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵，包括泵殼體1、調(diào)節(jié)環(huán)3、旋轉(zhuǎn)缸4、轉(zhuǎn)子5、多個(gè)葉片7、與多個(gè)葉片7數(shù)量相等的多個(gè)活塞8。

泵殼體1具有泵室10，泵室10具有入口11、出口12、調(diào)節(jié)環(huán)定位孔13、反饋流道15和變量反饋控制腔16。在實(shí)際應(yīng)用中，反饋流道15的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)主油道連通，另一端與變量反饋控制腔16連通，如此，將泵輸出的流體反饋給與變量反饋控制腔16相鄰的調(diào)節(jié)環(huán)3，變量反饋控制腔16內(nèi)的壓力用來(lái)抵抗來(lái)自復(fù)位彈簧9的偏壓力而移動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)3，從而改變泵流量。

請(qǐng)結(jié)合圖5所示。每一葉片7的兩端分別設(shè)有第一鉸接軸部71和第二鉸接軸部72。在本實(shí)施例中，葉片7包括直的片身部70，片身部70的兩端均向外擴(kuò)大，分別形成側(cè)面呈凸圓柱面的第一鉸接軸部71和第二鉸接軸部72。葉片本身的結(jié)構(gòu)可以多種多樣，但葉片與其它部件配合的原理本質(zhì)還是鉸鏈活塞復(fù)合結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)結(jié)合圖7所示。調(diào)節(jié)環(huán)3安裝在調(diào)節(jié)環(huán)定位孔13中，在泵室10內(nèi)可以做圍繞旋轉(zhuǎn)圓柱定位軸33轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)或往復(fù)直線移動(dòng)，進(jìn)而改變轉(zhuǎn)子的偏心距，以調(diào)節(jié)泵的流量。

請(qǐng)結(jié)合圖8所示，旋轉(zhuǎn)缸4的外周面41與調(diào)節(jié)環(huán)3的中心孔31間隙配合，旋轉(zhuǎn)缸4可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在調(diào)節(jié)環(huán)3內(nèi)，旋轉(zhuǎn)缸4的中心軸線與調(diào)節(jié)環(huán)3的中心軸線同軸。在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)缸的內(nèi)周面43上設(shè)有分別與多個(gè)葉片的第一鉸接軸部71一一配合的多個(gè)第一鉸接軸孔42。多個(gè)第一鉸接軸孔42等間隔地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)缸的內(nèi)周面43上。

請(qǐng)結(jié)合圖9所示。轉(zhuǎn)子5可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)缸4內(nèi)。轉(zhuǎn)子5的中心設(shè)有驅(qū)動(dòng)軸孔50。驅(qū)動(dòng)軸6安裝在驅(qū)動(dòng)軸孔50中，并與驅(qū)動(dòng)軸孔50過(guò)盈配合，從而可帶動(dòng)轉(zhuǎn)子5一起轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)軸線偏離調(diào)節(jié)環(huán)3的中心軸線。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子5的外周面53設(shè)有分別與多個(gè)活塞8一一配合的多個(gè)徑向槽51。多個(gè)徑向槽51等間隔地設(shè)置在轉(zhuǎn)子5的外周面53上。

請(qǐng)參閱圖10，并請(qǐng)結(jié)合圖6所示。各活塞8伸入相對(duì)應(yīng)的徑向槽51，并可沿徑向槽51移動(dòng)，各活塞8與相對(duì)應(yīng)的徑向槽51之間形成密封副腔103。多個(gè)活塞8靠近葉片一端的端面分別設(shè)有與多個(gè)葉片7的第二鉸接軸部72一一配合的多個(gè)第二鉸接軸孔82。

各葉片7的第一鉸接軸部71伸入相對(duì)應(yīng)的第一鉸接軸孔42，葉片7可相對(duì)于第一鉸接軸孔42自由擺動(dòng)；各葉片7的第二鉸接軸部72伸入相對(duì)應(yīng)的第二鉸接軸孔82，且葉片7可相對(duì)于第二鉸接軸孔82擺動(dòng)；每相鄰的兩個(gè)葉片及兩個(gè)活塞、以及位于每相鄰的兩個(gè)葉片及兩個(gè)活塞之間的旋轉(zhuǎn)缸的內(nèi)周面和轉(zhuǎn)子的外周面共同圍成密封主腔101。

在本實(shí)施例中，葉片7的數(shù)量為6個(gè)。葉片7、活塞8、轉(zhuǎn)子5、旋轉(zhuǎn)缸4、泵體1一起把泵室10分隔為6個(gè)相互獨(dú)立的密封主腔101，同時(shí)形成6個(gè)獨(dú)立的密封副腔103。密封主腔101、密封副腔103的數(shù)量可根據(jù)設(shè)計(jì)需要而確定，例如，也可以是5個(gè)、8個(gè)等。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵的吸排油的工作原理如下：

當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸6帶動(dòng)轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子5通過(guò)徑向槽51帶動(dòng)活塞8、活塞8通過(guò)第二鉸接軸孔82帶動(dòng)葉片7、葉片7帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)缸4一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)子5和調(diào)節(jié)環(huán)3成偏心布置，當(dāng)轉(zhuǎn)子5從入口11低壓側(cè)旋轉(zhuǎn)到出口12高壓側(cè)一周，由進(jìn)油入口11的始端到末端，密封主腔101和密封副腔103體積逐漸由小變大完成吸油過(guò)程，隨著轉(zhuǎn)子5繼續(xù)旋轉(zhuǎn)從排油出口12始端到末端，密封主腔101和密封副腔103體積由大逐漸變小完成排油過(guò)程。

較佳的是，本發(fā)明的葉片鉸鏈活塞復(fù)合式變排量泵作為發(fā)動(dòng)機(jī)用機(jī)油泵，可用作汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等的機(jī)油泵，但不限于此，例如其還可以作為變速箱用機(jī)油泵。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。例如，在其它實(shí)施例中，如圖11所示，也可在旋轉(zhuǎn)缸4的內(nèi)周面設(shè)置分別與多個(gè)活塞8一一配合的多個(gè)徑向槽，在轉(zhuǎn)子的外周面的設(shè)置分別與多個(gè)葉片7的第一鉸接軸部一一配合的多個(gè)第一鉸接軸孔。