一种输出排量可变双联转子泵及其控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种输出排量可变双联转子泵，包括泵腔和安装在泵腔内的转子轴、主泵、副泵，所述主泵和副泵之间设有隔板，所述隔板上设有一个偏心轴孔和一个通油孔，所述隔板将主泵的排油腔和副泵的排油腔隔开，所述主泵的进油腔和副泵的进油腔则通过隔板上的通油孔相通；所述主泵包括主泵内转子和主泵外转子，所述副泵包括副泵内转子和副泵外转子。同时本发明针对这种输出排量可变双联转子泵提供了一种控制系统。上述技术方案中，通过隔板分割成主副两台泵，主泵持续供油，副泵通过控制阀选择供油或排油，当主泵满足发动机或变速箱油泵时，副泵以较低的油压直接排回进油腔，实现转子泵的排量可控和节能。
【专利说明】
一种输出排量可变双联转子泵及其控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及内燃机或变速箱润滑系统技术领域，特别是一种内燃机或变速箱系统可控双联转子栗及其控制系统。
【背景技术】
[0002]随着汽车节能减排意识的不断提高和汽车排放法规的日益严格，可变排量油栗在发动机润滑系统和变速箱系统中的应用日益普及，主要包括三种类型:通过改变偏心实现变排量的滑片栗(包括滑摆栗)，通过改变啮合长度实现变排量的齿轮栗，通过进出油口节流实现变流量的转子栗。其中滑片栗的变量机构比较复杂，同时定子为浮动结构降低了油栗系统的可靠性，在大流量，低速和高速工况均存在一定程度的性能下降，尤其是在大功率商用车发动机上的应用受到限制。齿轮栗的变量机构更复杂，成本更高，总效率和响应时间等重要性能指标不及滑片栗和转子栗等。变排量转子栗的研究一直在进行，但都没有形成有效突破，因而不能实现真正意义上的变排量，节油收益和经济性都受到限制。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性高的输出排量可变双联转子栗及其控制系统。
[0004]为解决上述技术问题，本发明关于输出排量可变双联转子栗的技术方案是:一种输出排量可变双联转子栗，包括栗腔和安装在栗腔内的转子轴、主栗、副栗，所述主栗和副栗之间设有一块隔板，所述主栗和副栗均设有进油腔和排油腔，其中两个栗的进油腔互相连通，两个栗的排油腔则被隔板隔开;所述主栗包括主栗内转子和主栗外转子，所述副栗包括副栗内转子和副栗外转子。
[0005]上述技术方案提供的双联转子栗，在一个栗腔中，通过一根转子轴同时驱动两套转子副，并通过一块隔板分割成主副两台栗，隔板使主栗和副栗的排油腔处于隔开状态，而进油腔却处于相通状态。这种结构的双联转子栗输出排量可变且结构简单紧凑。
[0006]在一个实施例中，所述隔板整体为圆形，所述隔板上设有一个偏心轴孔，所述隔板上在偏心轴孔的一侧还设有一个通油孔，所述隔板将主栗的排油腔和副栗的排油腔隔开，所述主栗的进油腔和副栗的进油腔则通过隔板上的通油孔相通。
[0007]进一步地，所述隔板上在偏心轴孔的另一侧还设有一个通孔，所述通孔中装有一块与该通孔相嵌合的浮动块，所述浮动块在油压的作用下能够在通孔中轴向移动。这种结构能够对排油腔的油压有一个缓冲作用。
[0008]优选地，所述隔板上的通油孔和通孔的形状均为月牙形，所述浮动块的形状也为月牙形。
[0009]本发明关于控制系统的技术方案是:一种输出排量可变双联转子栗的控制系统，包括双联转子栗、主油道、栗出口、主控制阀；所述主控制阀包括阀套、阀芯和弹簧，所述阀套的一端为控制腔，所述控制腔通过管路与主油道或栗出口连接，所述阀套的另一端为弹簧腔，所述阀芯的两端分别受油压和弹簧力的作用可在阀套内移动，所述阀套上还设有A口、B 口、C 口；所述双联转子栗包括栗腔和安装在栗腔内的转子轴、主栗、副栗，所述主栗和副栗之间设有一块隔板，所述主栗和副栗均设有进油腔和排油腔，其中两个栗的进油腔互相连通，两个栗的排油腔则被隔板隔开;所述主栗包括主栗内转子和主栗外转子，主栗内转子与主栗外转子构成的转子副运转时产生的主排油腔通过管路连接到栗出口 ；所述副栗包括副栗内转子和副栗外转子，副栗内转子与副栗外转子构成的转子副运转时产生的副排油腔通过管路连接到主控制阀的B口；所述阀套上的A口通过管路与栗出口相连，所述阀套上的C 口通过管路与主栗和副栗的进油腔相连，所述阀芯的周面设有环状的油槽，根据阀芯在阀套中的不同位置，主控制阀分别处于B 口与A 口相通、B 口同时与A 口和C 口相通、B 口与C 口相通、A 口与C 口相通四种状态中的一种。
[0010]上述技术方案中，在一个栗腔中，通过一根转子轴同时驱动两套转子副，并通过隔板分割成主副两台栗，主栗持续供油，副栗通过控制阀选择供油或排油，当主栗满足发动机或变速箱油栗时，副栗以较低的油压直接排回进油腔，实现转子栗的排量可控和节能。
[0011 ] 进一步地，控制系统还包括先导电磁阀，所述先导电磁阀位于主控制阀的控制腔与主油道或栗出口之间的管路上。这样就能实现多级可变排量控制。
[0012]其中，当先导电磁阀处于OFF状态时，主控制阀的控制腔处于泄荷状态，副栗排油腔内的压力油依次经过B口、A口后进入栗出口；当栗出口压力过高，先导电磁阀得电，主油道或栗出口油压经先导电磁阀进入主控制阀的控制腔推动阀芯向弹簧腔逐渐移动，使A口逐渐关闭，C口逐渐打开，副栗排油腔内的部分压力油依次经过B口、A口后进入栗出口，另一部分压力油依次经过B口、C口后回流至主栗和副栗的进油腔；当A口完全关闭，则C口完全打开，副栗排油腔内的压力油依次经过B口、C口后回流至主栗和副栗的进油腔；当主油道压力继续升高时，主油道或栗出口油压经先导电磁阀进入主控制阀的控制腔推动阀芯继续向弹簧腔移动，使A口与C口相通、B 口关闭，栗出口多余的油经过A口和C口部分泄荷，形成溢流控制。
[0013]其中，所述主控制阀阀芯的周面设有两个环状的油槽，两个油槽之间的间隔部设有一个通孔。
[0014]其中，所述先导电磁阀根据ECU所检测到的温度、负载及转速信号来确定目标压力值，并控制主控制阀的阀芯位置和开闭时间。
[0015]在一个实施例中，所述隔板整体为圆形，所述隔板上设有一个偏心轴孔，所述隔板上在偏心轴孔的一侧还设有一个通油孔，所述隔板将主栗的排油腔和副栗的排油腔隔开，所述主栗的进油腔和副栗的进油腔则通过隔板上的通油孔相通。
[0016]进一步地，所述隔板上在偏心轴孔的另一侧还设有一个通孔，所述通孔中装有一块与该通孔相嵌合的浮动块，所述浮动块在油压的作用下能够在通孔中轴向移动。这种结构能够对排油腔的油压有一个缓冲作用。
[0017]优选地，所述隔板上的通油孔和通孔的形状均为月牙形，所述浮动块的形状也为月牙形。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例1和实施例2的结构示意图； 图2为本发明实施例3的结构示意图；
图3为本发明实施1-3中的隔板结构示意图；
图4为图3中A-A线的剖视结构示意图。
[0019]附图标记为:
I——栗腔2——转子轴3——主栗
4——副栗5——隔板6——主油道
7——栗出口8——主控制阀9——先导阀
31一一主栗内转子32—一主栗外转子 41一一副栗内转子42—一副栗外转子
51--偏心轴孔 52--通油孔53--浮动块
81——阀芯82——控制腔83——A 口
84——BD85——C口。
【具体实施方式】
[0020]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0021 ]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
[0022]实施例1
如图1、3、4所示的一种输出排量可变双联转子栗，包括栗腔I和安装在栗腔I内的转子轴2、主栗3、副栗4，所述主栗3和副栗4之间设有一块圆形隔板5，所述隔板5上设有一个偏心轴孔51，所述隔板5上在偏心轴孔51的一侧还设有一个通油孔52，所述隔板5将主栗3的排油腔和副栗4的排油腔隔开，所述主栗3和副栗4的进油腔则通过隔板5上的通油孔52相通;所述主栗3包括主栗内转子31和主栗外转子32，所述副栗4包括副栗内转子41和副栗外转子42 ο
[0023]如图3、4所示，隔板5上在偏心轴孔51的另一侧还设有一个通孔，所述通孔中装有一块与该通孔相嵌合的浮动块53，所述浮动块53在油压的作用下能够在通孔中轴向移动。所述隔板5上的通油孔52和通孔的形状均为月牙形，所述浮动块53的形状也为月牙形。
[0024]实施例2
如图1、3、4所示，一种输出排量可变双联转子栗的控制系统，包括双联转子栗、主油道
6、栗出口 7、主控制阀8;所述主控制阀8包括阀套、阀芯81和弹簧，所述阀套的一端为控制腔82，所述控制腔82通过管路与主油道6连接，所述阀套的另一端为弹簧腔，所述阀芯81的两端分别受油压和弹簧力的作用可在阀套内移动，所述阀套上还设有A 口 83、Β 口 84、C 口 85;所述双联转子栗包括栗腔I和安装在栗腔I内的转子轴2、主栗3、副栗4，所述主栗3和副栗4之间设有一块圆形隔板5，所述隔板5上设有一个偏心轴孔51，所述隔板5上在偏心轴孔51的一侧还设有一个通油孔52，所述隔板5将主栗3的排油腔和副栗4的排油腔隔开，所述主栗3的进油腔和副栗4的进油腔则通过隔板5上的通油孔52相通;所述主栗3包括主栗内转子31和主栗外转子32，主栗内转子31与主栗外转子32构成的转子副运转时产生的主排油腔通过管路连接到栗出口 7;所述副栗4包括副栗内转子41和副栗外转子42，副栗内转子41与副栗外转子42构成的转子副运转时产生的副排油腔通过管路连接到主控制阀的B 口 84;所述阀套上的A 口 83通过管路与栗出口 7相连，所述阀套上的C 口 85通过管路与主栗和副栗的进油腔相连，所述阀芯81的周面设有两个环状的油槽86，两个油槽86之间的间隔部设有一个通孔，根据阀芯81在阀套中的不同位置，主控制阀8分别处于B 口 84与A 口 83相通、B 口 84同时与A 口83和C 口 85相通、B 口 84与C 口 85相通、A 口 83与C 口 85相通四种状态中的一种。
[0025]如图3、4所示，所述隔板5上在偏心轴孔51的另一侧还设有一个通孔，所述通孔中装有一块与该通孔相嵌合的浮动块53，所述浮动块53在油压的作用下能够在通孔中轴向移动。所述隔板5上的通油孔52和通孔的形状均为月牙形，所述浮动块53的形状也为月牙形。
[0026]工作时，主栗3持续向栗出口供油，副栗4通过主控制阀8选择供油或排油，当主栗3满足发动机或变速箱油栗时，副栗4则以较低的油压直接排回进油腔，实现转子栗的排量可控和节能。
[0027]实施例3
如图2、3、4所示，一种输出排量可变双联转子栗的控制系统，其包括实施例2中的所有结构，之外还包括先导电磁阀9，所述先导电磁阀9位于主控制阀8的控制腔82与主油道6之间的管路上，这种结构能够实现多级可变排量控制。
[0028]所述先导电磁阀9根据ECU所检测到的温度、负载及转速信号来确定目标压力值，并控制主控制阀8的阀芯位置和开闭时间。当先导电磁阀9处于OFF状态时，主控制阀的控制腔82处于泄荷状态，副栗4排油腔内的压力油依次经过B口84、A口83后进入栗出口7;当栗出口 7压力过高，先导电磁阀9得电，主油道6油压经先导电磁阀9进入主控制阀的控制腔82推动阀芯81向弹簧腔逐渐移动，使A 口 83逐渐关闭，C口 85逐渐打开，副栗4排油腔内的部分压力油依次经过B 口84、A口83后进入栗出口7，另一部分压力油依次经过B 口84、C口83后回流至主栗3和副栗4的进油腔；当A口83完全关闭，则C口85完全打开，副栗4排油腔内的压力油依次经过B口84、C口 85后回流至主栗3和副栗4的进油腔；当主油道6压力继续升高时，主油道6油压经先导电磁阀9进入主控制阀的控制腔82推动阀芯81继续向弹簧腔移动，使A 口 83与C口 85相通、B 口 84关闭，栗出口 7多余的油经过A口 83和C口 85部分泄荷，形成溢流控制。
[0029]上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
[0030]为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。
【主权项】
1.一种输出排量可变双联转子栗，其特征在于:包括栗腔(I)和安装在栗腔(I)内的转子轴(2)、主栗(3)、副栗(4)，所述主栗(3)和副栗(4)之间设有一块隔板(5)，所述主栗(3)和副栗(4)均设有进油腔和排油腔，其中两个栗的进油腔互相连通，两个栗的排油腔则被隔板(5)隔开;所述主栗(3)包括主栗内转子(31)和主栗外转子(32)，所述副栗(4)包括副栗内转子(41)和副栗外转子(42)。2.根据权利要求1所述的输出排量可变双联转子栗，其特征在于:所述隔板(5)整体为圆形，所述隔板(5)上设有一个偏心轴孔(51)，所述隔板(5)上在偏心轴孔(51)的一侧还设有一个通油孔(52)，所述隔板(5)将主栗(3)的排油腔和副栗(4)的排油腔隔开，所述主栗(3)的进油腔和副栗(4)的进油腔则通过隔板(5)上的通油孔(52)相通。3.根据权利要求2所述的输出排量可变双联转子栗，其特征在于:所述隔板(5)上在偏心轴孔(51)的另一侧还设有一个通孔，所述通孔中装有一块与该通孔相嵌合的浮动块(53)，所述浮动块(53)在油压的作用下能够在通孔中轴向移动。4.根据权利要求3所述的输出排量可变双联转子栗，其特征在于:所述隔板(5)上的通油孔(52)和通孔的形状均为月牙形，所述浮动块(53)的形状也为月牙形。5.—种输出排量可变双联转子栗的控制系统，其特征在于:包括双联转子栗、主油道(6 )、栗出口( 7)、主控制阀(8);所述主控制阀(8)包括阀套、阀芯(81)和弹簧，所述阀套的一端为控制腔(82)，所述控制腔(82)通过管路与主油道(6)或栗出口(I)连接，所述阀套的另一端为弹簧腔，所述阀芯(81)的两端分别受油压和弹簧力的作用可在阀套内移动，所述阀套上还设有A口(83)、B口(84)、C口(85);所述双联转子栗包括栗腔(I)和安装在栗腔(I)内的转子轴(2)、主栗(3)、副栗(4)，所述主栗(3)和副栗(4)之间设有一块隔板(5)，所述主栗(3)和副栗(4)均设有进油腔和排油腔，其中两个栗的进油腔互相连通，两个栗的排油腔则被隔板(5)隔开;所述主栗(3)包括主栗内转子(31)和主栗外转子(32)，主栗内转子(31)与主栗外转子(32)构成的转子副运转时产生的主排油腔通过管路连接到栗出口(7);所述副栗(4)包括副栗内转子(41)和副栗外转子(42)，副栗内转子(41)与副栗外转子(42)构成的转子副运转时产生的副排油腔通过管路连接到主控制阀(8)的B口(84);所述阀套上的A口(83)通过管路与栗出口(7)相连，所述阀套上的C口(85)通过管路与主栗(3)和副栗(4)的进油腔相连，所述阀芯(81)的周面设有环状的油槽(86)，根据阀芯(81)在阀套中的不同位置，主控制阀(8)分别处于B口(84)与A口(83)相通、B口(84)同时与A口(83)和C口(85)相通、B口(84)与C口(85)相通、A口(83)与C口(85)相通四种状态中的一种。6.根据权利要求5所述的输出排量可变双联转子栗的控制系统，其特征在于:该控制系统还包括先导电磁阀(9)，所述先导电磁阀(9)位于主控制阀(8)的控制腔(82)与主油道(6)或栗出口(7)之间的管路上。7.根据权利要求6所述的输出排量可变双联转子栗的控制系统，其特征在于: 当先导电磁阀(9)处于OFF状态时，主控制阀(8)的控制腔(82)处于泄荷状态，副栗(4)排油腔内的压力油依次经过B口(84)、A口(83)后进入栗出口(7)； 当栗出口(7)压力过高，先导电磁阀(9)得电，主油道(6)或栗出口(7)油压经先导电磁阀(9)进入主控制阀(8)的控制腔(82)推动阀芯(81)向弹簧腔逐渐移动，使A口(83)逐渐关闭，C口(85)逐渐打开，副栗(4)排油腔内的部分压力油依次经过B口(84)、A口(83)后进入栗出口(7)，另一部分压力油依次经过B口(84)、C口(85)后回流至主栗(3)和副栗(4)的进油腔；当A口(83)完全关闭，则C口(85)完全打开，副栗(4)排油腔内的压力油依次经过B口(84)、C口(85)后回流至主栗(3)和副栗(4)的进油腔； 当主油道(6)压力继续升高时，主油道(6)或栗出口(7)油压经先导电磁阀(9)进入主控制阀(8)的控制腔(82)推动阀芯(81)继续向弹簧腔移动，使A口(83)与C口(85)相通、B 口(84)关闭，栗出口( 7)多余的油经过A 口(83)和C 口(85)部分泄荷，形成溢流控制。8.根据权利要求5至7中任意一项所述的输出排量可变双联转子栗的控制系统，其特征在于:所述主控制阀阀芯(81)的周面设有两个环状的油槽(86)，两个油槽(86)之间的间隔部设有一个通孔。9.根据权利要求5至7中任意一项所述的输出排量可变双联转子栗的控制系统，其特征在于:所述隔板(5)整体为圆形，所述隔板(5)上设有一个偏心轴孔(51)，所述隔板(5)上在偏心轴孔(51)的一侧还设有一个通油孔(52)，所述隔板(5)将主栗(3)的排油腔和副栗(4)的排油腔隔开，所述主栗(3)的进油腔和副栗(4)的进油腔则通过隔板(5)上的通油孔(52)相通。10.根据权利要求9所述的输出排量可变双联转子栗的控制系统，其特征在于:所述隔板(5)上在偏心轴孔(51)的另一侧还设有一个通孔，所述通孔中装有一块与该通孔相嵌合的浮动块(53)，所述浮动块(53)在油压的作用下能够在通孔中轴向移动。
【文档编号】F16H57/04GK106051441SQ201610625191
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月3日
【发明人】许仲秋, 宋善国
【申请人】湖南机油泵股份有限公司