补油泵组件及闭式变量柱塞泵的制作方法

本发明涉及柱塞泵技术领域，具体涉及一种补油泵组件及采用该补油泵组件的闭式变量柱塞泵。

背景技术：

进入21世纪后，国内园林绿化机械设备的发展进一步加快，将会很快实现园林绿化作业的全盘机械化，其中小型乘坐操纵坐骑式草坪机开始逐步取代步行操纵自走式草坪修剪机，特别是能实现零转弯半径，机动性能好，可一机多用的全液压草坪机，得到广大用户的普通欢迎。这种零半径转向的草坪修剪机的核心元件之一是轻载闭式回路用的变量柱塞泵，由于这种变量柱塞泵可以实现流量的无级调节，结构紧凑，系统的布局灵活，因此得到了广泛的应用。

闭式回路柱塞泵（以下简称柱塞泵）在工作时，液压系统的回油不像常规的开式回路那样直接回油箱，而是直接回到闭式柱塞泵的低压油口，由于系统的液压元件存在容积损失，回到柱塞泵低压区的液压油总量比柱塞泵正常工作所需的油的总量少，此时必需有外部的额外流量进入系统，以补偿不足的液压油量，保证系统的正常工作。

然而，现有的闭式变量柱塞泵的补油泵组件结构不够合理，其操作复杂，对操作人员技能要求高，并且不能较好的弥补柱塞主泵因容积损失及冲洗油路所造成的流量损失，闭式变量柱塞泵主泵系统的工作油在工作中产生的阻力损失大，有待于进一步改进。

技术实现要素：

本发明的第一目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种结构更加合理、操作简单、对操作人员技能要求低的补油泵组件，它能较好的弥补柱塞主泵因容积损失及冲洗油路所造成的流量损失，使闭式变量柱塞泵主泵系统的工作油在工作中产生的阻力损失更小。

本发明的第一目的是通过以下技术方案实现的：一种补油泵组件，包括补油泵壳体及安装于补油泵壳体内的摆线内外转子副，所述摆线内外转子副包括安装于所述补油泵壳体中的外转子及设置于外转子的中部腔体内的与外转子啮合的内转子，所述内转子的中部设置有用于与闭式变量柱塞泵的主泵主轴连接的轴孔，所述外转子与所述内转子之间形成至少左右两个随内外转子的转动容积可变的油腔，所述补油泵壳体还设置有与两个所述油腔连通的油孔及吸油口。

所述补油泵壳体设置有两个吸油口、两个油孔、两个异形孔及两个安装有溢流阀组件的溢流阀安装孔，其中，第一吸油孔依次经过第一油孔、第一异形孔与第一溢流阀安装孔的末端侧面连通，第一溢流阀安装孔的末端设置有溢流阀孔，第一溢流阀安装孔通过该溢流阀孔与所述第二油孔连通，第一异形孔与一个所述油腔连通，第二吸油孔依次经过第二油孔、第二异形孔与第二溢流阀安装孔的末端侧面连通，第二溢流阀安装孔的末端设置有溢流阀孔，第二溢流阀安装孔通过该溢流阀孔与所述第一油孔连通，所述第二异形孔与另一个所述油腔连通，一个所述吸油口设置有油堵。

所述内转子的外圆周均匀设置有6个齿，所述外转子的内圆周均匀设置有7个齿相，所述内转子的6个齿与所述外转子的7个齿相啮合，所述内转子与所述外转子之间构成7个的齿腔，左边的三个齿腔形成一个所述油腔，右边的三个齿腔形成另一个所述油腔，中间的一个齿腔为高低压转换的过渡腔。

作为一种实施例，所述溢流阀组件包括阀座、弹簧及阀芯，所述阀座包括外螺纹底座及成型于外螺纹底座前端的套筒，所述阀芯包括杆部及成型于杆部前端的头部，所述阀芯的杆部穿设于所述套筒内，所述弹簧套设于所述套筒外侧，所述弹簧的两端分别抵顶所述阀座与所述阀芯的头部，所述溢流阀安装孔的始端设置有内螺纹，所述外螺纹底座与所述溢流阀安装孔的始端螺接。

作为另一种实施例，所述溢流阀组件包括阀座、弹簧、钢球座及钢球，所述阀座包括外螺纹底座及成型于外螺纹底座前端的杆部，所述钢球座包括座体及成型于座体后端的圆台部，所述弹簧的前后两端分别套设于圆台部与杆部上，所述钢球位于所述座体的前端。

在本发明中，内外转子组成的油腔以内转子轴线与外转子轴线所组成的平面为界分为两部分，一部分随着内外转子的转动，其容腔的体积不断变大，为吸油区；而另一部分随着内外转了的转动，其容腔不断变小，为压油区。溢流阀组件控制补油泵的出油口压力，以保证出油压力的稳定。补油泵组件连通变量柱塞主泵的高低压油腔，对两腔进行选择性补油，以弥补柱塞主泵因容积损失及冲洗油路所造成的流量损失。

本发明的第二目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种结构更加合理、操作简单、对操作人员技能要求低的闭式变量柱塞泵，通过补油泵组件弥补柱塞主泵因容积损失及冲洗油路所造成的流量损失，该闭式变量柱塞泵主泵系统的工作油在工作中产生的阻力损失更小。

本发明的第二目的是通过以下技术方案实现的：一种闭式变量柱塞泵，包括主泵及补油泵组件，所述补油泵组件通过螺栓连接于主泵的后端面，所述主泵的主轴穿过该主泵与所述补油泵组件的内转子中部的轴孔连接，所述主泵的后端面在所述主轴的旁侧设置有一个腰形槽，该腰形槽的左半部分和右半部分分别正对补油泵组件的两个油腔，所述主泵于该腰形槽中段的槽底设置有与主泵的高低压油腔连通的补油孔。

本发明的有益效果是：本发明提供了全新的补油泵组件结构，此种设计无论从结构还是从性能上与现在的国内外产品都不同，补油泵的输出压力由相对于壳体中心线呈中心对称的溢流阀控制。当闭式变量柱塞泵的主轴旋向发生变化时，补油泵只需进行极小的变化，即可弥补柱塞主泵因容积损失及冲洗油路所造成的流量损失，适应主轴反向旋转的新工况，大大简化了操作步骤，极其有效地降低对操作人员的技能要求，能完全适应不同客户对泵不同旋向的要求，并且配合闭式变量柱塞的主泵阀体结构的改进，使闭式变量柱塞泵主泵系统的工作油在工作中产生的阻力损失更小，而且提供了功能扩展的可能。

附图说明

图1 闭式变量柱塞泵的总体结构示意图一；

图2 补油泵组件的实施例1的分解结构示意图；

图3 补油泵组件的实施例2的分解结构示意图；

图4a 闭式变量柱塞泵逆时针旋转时的补油泵组件配流原理图一；

图4b 闭式变量柱塞泵逆时针旋转时的补油泵组件配流原理图二；

图4c 闭式变量柱塞泵逆时针旋转时的补油泵组件配流原理图三；

图5 闭式变量柱塞泵的总体结构示意图二；

图6a闭式变量柱塞泵顺时针旋转时的补油泵组件配流原理图一；

图6b闭式变量柱塞泵顺时针旋转时的补油泵组件配流原理图二；

图6c闭式变量柱塞泵顺时针旋转时的补油泵组件配流原理图三。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细描述。

如图1所示，补油泵组件B安装于闭式变量柱塞泵的主泵A的后端平面上，通过两个螺栓12，将补油泵组件B紧固安装于主泵A后端的安装平面，主泵A的主轴13穿过主泵A，与图4b中的补油泵组件的内转子7a相连，驱动内转子7a旋转，内转子7a驱动外转子7b一起旋转。

如图4a所示，补油泵组件的配流面被分开为Ⅰ与Ⅱ两个区域，当内外转子与配流面相配时（图4b）时，内转子7a的6个齿与外转子7b的7个齿相啮合，构成7个相对封闭的齿腔a、b、c、d、e、f、g。当内转子7a在主轴13的驱动下做逆时针旋转时（图4b中的ω），e、f、g三个齿腔的容积随着内转子7a与外转子7b的旋转逐渐变大，即此三腔为吸油腔；而b、c、d三腔的容积则随着内转子7a与外转子7b的旋转逐渐变小，则此三腔为压油腔；而a腔为高低压转换的过渡腔。图4c所示（图4c为图4b的剖面图），异形孔i与图4a中的吸油区Ⅱ相通，异形孔j与图4a中的压油区Ⅰ相通。另外，图5中的零件14的腰形槽o与图4a中的压油区Ⅰ相通。

油箱来的油经吸油孔l、油孔h、异形孔i进入泵的吸油区Ⅱ，而经内转子7a与外转子7b加压过的高压油则分两路，一路经压油区Ⅰ、异形孔j、油孔k、溢流阀孔m，打开溢流阀组件，经阀芯2与补油泵壳体1间的流道n，重新流回吸油区；而另一路的高压油则经图5中阀体上的腰形槽o、补油孔p进入主系统，对主系统的低压区进行补油。

如图6a所示，补油泵的配流面被分开为Ⅰ与Ⅱ两个区域，当内外转子与配流面相配（图6b）时，内转子7a的6个齿与外转子7b的7个齿相啮合，构成7个相对封闭的齿腔a、b、c、d、e、f、g。当内转子7a在主轴13的驱动下做顺时针旋转时（图6b中的ω），e、f、g三个齿腔的容积随着内转子7a与外转子7b的旋转逐渐变小，此时三腔为压油腔；而b、c、d三腔的容积则随着内转子7a与外转子7b的旋转逐渐变大，此三腔此时为吸油腔；而a腔为高低压转换的过渡腔。图6c所示（图6c为图6b的剖面图），异形孔i与图4a中的吸油区Ⅰ相通，异形孔j与图5a中的压油区Ⅱ相通，另外，图5中的零件14的腰形槽o与图5a中的压油区Ⅱ相通。

此时，将图4c中的油堵15拆下，安装于油口l上，如图6c所示，油口q变以吸油口，从油箱来的油经吸油孔q、油孔k、异形孔j进入泵的吸油区Ⅰ，而经内转子7a与外转子7b加压过的高压油则分两路，一路经压油区Ⅱ、异形孔i、油孔h、溢流阀孔r，打开溢流阀组件，经阀芯2’与补油泵壳体1间的流道s，重新流回吸油区；而另一路的高压油则经图5中阀体上的腰形槽o、补油孔p进入主系统，对主系统的低压区进行补油。

在本发明中，补油泵组件B有两种设计方案：

实施例1

如图2所示，补油泵组件B主要由补油泵壳体1、内外转子副7、阀芯2、弹簧3、阀座4、堵头5及补油泵主密封件6组成。其中阀芯2、弹簧3及阀座4组合在一起作为补油泵的溢流阀（共2套），相对于补油泵中心线中心对称，安装于补油泵壳体中，控制补油泵输入流量的压力。

实施例2

如图3所示，补油泵组件B主要由补油泵壳体1、内外转子副7、钢球8、钢球座9、弹簧10、阀座11、堵头5及补油泵主密封件6组成。其中钢球8、钢球座9、弹簧10、阀座11组合在一起作为补油泵的溢流阀（共2套），相对于补油泵中心线中心对称，安装于补油泵壳体中，控制补油泵输入流量的压力。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。