一种低噪音低脉动的转向油泵的制作方法

本发明涉及转向油泵。

背景技术：

随着我国汽车工业的迅速发展，人们对汽车的性能及驾驶的舒适性和性能价格比要求越来越高。为满足人们对汽车转向灵敏的要求，在汽车转向系统中使用了动力转向助力泵。为了满足人们对汽车转向系统性能的更高要求，各厂家都在不断地采用新技术、新材料、新工艺，而降低转向泵的噪音和脉动对汽车的性能及驾驶的舒适性有重要影响。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是一种低噪音低脉动的转向油泵，能有效的降低转向泵的噪音和脉动，保证转向助力稳定。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种低噪音低脉动的转向油泵，包括设有压缩室的泵体、安装在泵体上的泵轴，以及设于压缩室内的定子、转子、叶片，泵轴通过花键连接转子并带动转子在定子内转动，所述转子沿周向设有若干条转子槽，所述叶片安装在转子槽中并随转子转动，所述转子槽的数量为12条，相邻两转子槽之间设有间隔角度，转子的两个等分半圆沿转子的顺时针方向依次为第一间隔角度、第二间隔角度、第三间隔角度、第四间隔角度、第五间隔角度，所述第二间隔角度的角度小于第一间隔角度和第三间隔角度且同时大于第四间隔角度，所述第四间隔角度、第五间隔角度、第六间隔角度的角度沿转子顺时针方向递减。

作为优选，所述第一间隔角度为36度，所述第二间隔角度为29.8度，所述第三间隔角度为31.3度，所述第四间隔角度为29.5度，所述第五间隔角度为27.7度，所述第六间隔角度为25.7度。

作为优选，所述定子的短径和长径之间的过渡曲线为：

当时,

当时,

式中:

r-定子曲线长径，

r-定子曲线短径，

-定子曲线的转角角度，

∝1-定子曲线的大圆弧角度30°，

∝3-定子曲线的大圆弧角度24°。

作为优选，所述泵轴通过复合衬套安装在泵体轴孔内。

作为优选，所述复合衬套上设有螺旋型润滑油槽。

本发明采用的技术方案，将转子上的叶片安装槽设置为12条不等分结构，12条不等分槽的转子通过不等分槽消除了泵体共振产生的噪声，使它的固有频率趋于合理，使固有频率偏离其转速基频的整倍频率，避开了其频率禁区，从而有效的降低了转向泵的噪音和脉动。

因此，本发明能有效的降低转向泵的噪音和脉动，保证转向助力稳定，提高了汽车转向助力泵的使用寿命，使驾乘的舒适性和安全性得到了提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为转子的结构示意图；

图3为定子的结构示意图；

图4为定子的短径和长径之间的过渡曲线。

具体实施方式

如图1所示，低噪音低脉动的转向油泵，包括设有压缩室的泵体、安装在泵体上的泵轴1、流量安全控制阀总成11、，以及设于压缩室内的定子16、转子17、叶片18、前配油盘4、后配油盘7，流量安全控制阀总成11与泵体阀孔之间通过o型圈12进行密封，定子16、前配油盘4、后配油盘7通过定位销5串接。泵体的回油孔由堵塞6过盈密封，后端开口并由后盖13封闭，后盖13和泵体底部之间有两个o型密封圈8和9密封，后盖13由挡圈10阻挡限位。泵轴通过骨架油封2和复合衬套3安装在泵体轴孔内。后配油盘7与后盖13之间设有压紧弹簧14。泵轴通过花键连接转子并带动转子在定子内转动，所述转子沿周向设有若干条转子槽，所述叶片安装在转子槽中并随转子转动。

发动机带动泵轴1转动，泵轴1通过花键连接带动转子17转动，转子槽中的叶片18随着转子转动，通过定子16上特定曲线实现叶片18同时径向运动，从而实现吸压油，在通过流量控制阀实现流量随转速变化保持相对稳定。

其中，所述复合衬套上设有螺旋型润滑油槽。去掉传统汽车动力转向泵泵体上的滚动轴承，采用有润滑油槽的复合衬套，可以实现复合衬套动润滑的要求，以满足方向机性能要求。

所述o型密封圈全部为氟橡胶(f385、邵尔a硬度80～85)材料，提高了产品的可靠性。骨架油封为外露骨架油封(材料为氟橡胶)，采用双唇口密封形式，防止内外两层泄露，提高了轴端密封的可靠性，最高耐温可达到240摄氏度；

阀座总成为带2层滤网结构，可以过滤油品中的杂质，避免产品杂质引起的卡阀，磨损较快现象，提高产品的寿命。

如图2所示，转子槽的数量为12条，相邻两转子槽之间设有间隔角度，转子的两个等分半圆沿转子的顺时针方向依次为第一间隔角度、第二间隔角度、第三间隔角度、第四间隔角度、第五间隔角度，所述第二间隔角度的角度小于第一间隔角度和第三间隔角度且同时大于第四间隔角度，所述第四间隔角度、第五间隔角度、第六间隔角度的角度沿转子顺时针方向递减。

作为优选，所述第一间隔角度为36度，所述第二间隔角度为29.8度，所述第三间隔角度为31.3度，所述第四间隔角度为29.5度，所述第五间隔角度为27.7度，所述第六间隔角度为25.7度。

如上表所示，将转子上的叶片安装槽设置为12条不等分结构，能有效的降低转向泵的噪音和脉动。

定子长径是定子内圆的最大半径，定子短径是定子内圆的最小半径，现有技术中，定子长径与短径间的过渡曲线有多种方式。最开始是采用等加速等减速曲线，按照这种过渡曲线容易产生硬冲击，也就是速度变化冲击，为了解决这种问题，后来将等速曲线改变为正余弦曲线，这种过渡曲线虽然解决了硬冲击的问题，但是软冲击没有解决，同样为了解决软冲击的问题，又采用阿基米德过渡曲线，却又未能同时解决硬冲击与软冲击的技术问题。

因此，为解决硬冲击与软冲击的技术问题，如图3和图4所示，定子的短径和长径之间的过渡曲线设计为：

当时,

当时,

式中:

r-定子曲线长径，

r-定子曲线短径，

-定子曲线的转角角度，

∝1-定子曲线的大圆弧角度30°，

∝3-定子曲线的大圆弧角度24°。

通过上述曲线设计，可以解决定子过渡曲线产生硬冲击与软冲击的技术问题，使叶片的运动速度平稳，加速度变化平缓。由于原结构定子采用的是等加速等减速曲线，该种曲线本身就存在软冲现象，尤其是在曲线的过渡段，曲线的整体加速度经过matlab软件计算为0.0041，新状态曲线整体加速度经过matlab软件计算较小为0.0011。

上述曲线在设计建立边界条件时，约束了曲线两端的速度和加速度值，所以新状态定子过渡曲线不仅在曲线自身范围内光滑连续，且在端点上也没有突变，是一种综合性能良好的曲线，能获得较好的低噪声效果。

另外，定子采用cr12mov模具钢材料，解决了粉末冶金材料定子曲面拉伤现象，有效提高了定子曲面的耐磨性和产品使用耐久性。