一种低扭矩油泵的制作方法

1.本发明涉及泵技术领域，特别是涉及一种低扭矩油泵。


背景技术：

2.目前，发动机领域所采用的液压油泵通常有机械油泵和电子油泵这两种。通常，液压油泵的泵体采用铝合金材料，其在常温的情况下容积率较好，但在机油介质升温及采用低粘度的机油时，液压油泵的容积率就大大降低，导致液压油泵总效率的下降。另外，现有的液压油泵中，转子部分的叶片与定子部分在泵轴的轴向上几乎为100％接触，故两者的接触面积大，也即液压油泵在运行过程中叶片的摩擦面积较大，由此增加液压油泵的扭矩。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种低扭矩油泵，有效减少油泵运行过程中叶片的摩擦面积。
4.为实现上述目的，本发明提供一种低扭矩油泵，包括设有安装腔的泵体、安装在安装腔中的定子、可转动地安装于泵体的泵轴、固定在泵轴上的转子、以及固定在转子外周的叶片，所述转子位于定子的内周侧、两者之间形成有工作腔，所述定子具有一圈与叶片接触配合的定子配合体，该定子配合体在其周向上至少有一段缩减段；沿所述泵轴的轴向，所述缩减段的长度小于定子其余部分的长度、且缩减段的长度还小于叶片的长度。
5.进一步地，所述定子为一体成型件，所述定子的材料和转子的材料相同、都为粉末冶金。
6.进一步地，所述定子还具有定子主体，所述定子主体的材料为塑料；所述定子配合体为一圈固定在定子主体内周的金属环。
7.进一步地，所述金属环整段都为缩减段。
8.进一步地，所述定子主体的内周面上开设有一圈固定槽，所述金属环镶嵌在固定槽中。
9.进一步地，所述泵体包括泵底座、中间体和泵盖，所述泵底座、中间体和泵盖沿泵轴轴向依次设置且固定相连；所述中间体呈环形、中间区域构成安装腔，所述安装腔的两端分别由泵底座和泵盖封堵；所述中间体的材料和转子的材料相同。
10.进一步地，所述中间体的材料和转子的材料都为粉末冶金，所述叶片的材料为钢。
11.进一步地，所述定子与转子偏心设置，所述定子可移动地装配在中间体的安装腔中；所述定子与中间体之间在定子的一侧形成有变排量驱动油腔、在定子的另一侧设置有弹簧，所述弹簧沿定子的移动方向轴向延伸。
12.进一步地，所述中间体的内壁上设有沿定子的移动方向平直延伸的第一导向面，所述定子的外表面上设有沿定子的移动方向平直延伸的第二导向面，所述第一导向面和第二导向面相接触、两者滑动配合。
13.进一步地，所述低扭矩油泵还包括油管、以及安装在油管上的电磁阀，所述油管与
变排量驱动油腔相连。
14.如上所述，本发明涉及的低扭矩油泵，具有以下有益效果：
15.本技术中，通过在定子上设置沿泵轴轴向长度减小的缩减段，来减少叶片与定子配合体的接触面积，从而有效减少油泵运行过程中叶片的摩擦面积，降低油泵的扭矩，同时还能延长叶片的使用寿命。
附图说明
16.图1为本技术中低扭矩油泵的结构示意图。
17.图2为图1省略泵盖后的结构示意图。
18.图3为图2省略泵底座后的结构示意图。
19.图4为本技术一实施例中定子、转子、叶片和泵轴之间的连接示意图。
20.图5为本技术另一实施例中定子的结构示意图。
21.元件标号说明
22.10
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泵体
23.11
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泵底座
24.12
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中间体
25.121
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安装腔
26.122
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第一导向面
27.13
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泵盖
28.20
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定子
29.21
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定子配合体
30.22
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缩减段
31.23
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定子主体
32.24
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金属环
33.25
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第二导向面
34.30
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泵轴
35.40
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转子
36.50
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叶片
37.60
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工作腔
38.70
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变排量驱动油腔
39.80
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弹簧
具体实施方式
40.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
41.须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同
时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
42.本发明提供一种低扭矩油泵，类型为机械泵。如图1至图3所示，本技术涉及的低扭矩油泵包括设有安装腔121的泵体10、安装在安装腔121中的定子20、可转动地安装于泵体10的泵轴30、固定在泵轴30上的转子40、以及数个沿转子40周向固定在转子40外周的叶片50；转子40位于定子20的内周侧、两者之间形成有工作腔60，即工作腔60位于转子40的外周侧、且位于定子20的内周侧，工作腔60的一半为吸油腔、另一半为排油腔；叶片50上从转子40中外露的部分位于工作腔60中；定子20具有一圈与叶片50接触配合的定子配合体21；转子40的材料为粉末冶金，叶片50的材料为钢、且其密度与粉末冶金的密度接近。特别地，如图4或图5所示，定子配合体21在其周向上至少有一段缩减段22；沿泵轴30的轴向，缩减段22的长度小于定子20其余部分的长度、且缩减段22的长度还小于叶片50的长度，即缩减段22也是指定子配合体21上长度缩减的部分。
43.低扭矩油泵工作过程中，泵轴30带动转子40和叶片50转动，使得吸油腔的体积从小到大变化、进行吸油，排油腔的体积从大到小变化、进行排油。低扭矩油泵工作过程中，叶片50远离转子40的外边缘始终与定子配合体21接触配合；但是，本技术中的定子配合体21在其周向上设有沿泵轴30轴向长度减小的缩减段22，通过缩减段22来相对减少叶片50与定子配合体21的接触面积，从而有效减少油泵运行过程中叶片50的摩擦面积，降低油泵的扭矩，同时还能延长叶片50的使用寿命。
44.进一步地，具有缩减段22的定子20有下述两个优选实施例。
45.定子20实施例一、如图4所示，定子20为一体成型件，定子20整体构成定子配合体21，定子20的材料和转子40的材料相同、都为粉末冶金。缩减段22有两段、沿定子20周向间隔分布。该实施例中，缩减段22在起到减少叶片50摩擦面积作用的同时，缩减段22还起到减少定子20整体重量的作用，即采用减重定子20的方式减少叶片50的摩擦，还可以较大程度地节省功耗。
46.定子20实施例二、如图5所示，定子20还具有定子主体23，定子主体23的材料为塑料，比如pps/pes工程塑料，定子主体23整体注塑为一体成型件；定子配合体21为一圈固定在定子主体23内周的金属环24，转子40的外边缘仅与金属环24相接触。金属环24整段构成缩减段22；即：沿泵轴30的轴向，金属环24的长度小于定子主体23的长度、且金属环24的长度还小于叶片50的长度，如此，叶片50仅与长度较短的金属环24接触配合，能相对减少叶片50与定子配合体21的接触面积，降低扭矩；另外，定子20采用注塑成型的定子主体23、以及在定子主体23中镶嵌固定金属环24的结构后，也能减少定子20的整体重量，由此较大程度地节省功耗。优选地，定子主体23的内周面上开设有一圈固定槽，金属环24镶嵌在固定槽中。
47.进一步地，如图1和图2所示，泵体10包括泵底座11、中间体12和泵盖13，泵底座11、中间体12和泵盖13沿泵轴30轴向依次设置、且通过数个螺栓固定相连；中间体12呈环形、中间区域构成安装腔121，安装腔121的两端分别由泵底座11和泵盖13封堵，泵底座11上与中间体12接触配合的顶面、以及泵盖13上与中间体12接触配合的顶面都为平面结构，使得泵底座11与中间体12之间、泵盖13与中间体12之间都为面接触；中间体12的材料和转子40的
材料相同、都为粉末冶金，泵底座11和泵盖13的材料为铝合金。本技术将泵体10设置为分体结构，泵体10由相互独立的泵底座11、中间体12和泵盖13构成，而用于容置定子20和转子40的中间体12的材料、与定子20和转子40的材料相同，都为粉末冶金，从而使得中间体12的热变形系数与定子20和转子40的热变形系数相同。如此，在高温、以及使用低粘度机油的情况下，低扭矩油泵的端面间隙不会增大，由此大大提高油泵的容积效率和性能，减小油泵的排量设计，降低了机油泵的扭矩，从而降低油泵的功耗，达到节能减排的目的。并且，油泵的容积效率和性能大大提高后，有利于提高液压系统的效率。同时，在同样的设定条件下，由于容积效率的提升，可以降低泵轴30的转速，相对能耗下降，也就降低了整车的能源消耗。
48.进一步地，本技术涉及的油泵为一高容积效率、低扭矩的变排列油泵。为了实现变排量，如图2和图3所示，定子20与转子40偏心设置，定子20可移动地装配在中间体12的安装腔121中；图2所示的视图角度中，定子20可左右移动地装配在中间体12的安装腔121中。定子20与中间体12之间在定子20的左侧形成有变排量驱动油腔70、在定子20的右侧设置有弹簧80，弹簧80沿定子20的移动方向左右轴向延伸，弹簧80的左右两端分别与定子20和中间体12抵接配合、且弹簧80处于压缩状态。需要改变油泵的排量时，改变变排量驱动油腔70中的液压油，结合弹簧80的作用可驱动定子20左移或右移，从而改变定子20和转子40之间的偏心量，也就改变定子20和转子40之间工作腔60的大小，最终改变油泵的排量，满足不同的工况。
49.优选地，如图2所示，中间体12的内壁上设有沿定子20的移动方向左右平直延伸的第一导向面122，定子20的外表面上设有沿定子20的移动方向左右平直延伸的第二导向面25，第一导向面122和第二导向面25相接触、两者滑动配合，提高改变排量时定子20左移或右移的稳定性。
50.进一步地，低扭矩油泵还包括油管、以及安装在油管上的电磁阀，油管与变排量驱动油腔70相连。电磁阀由控制器控制动作，实现油泵变排量的自动控制。
51.综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
52.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。