小型航空发动机用机油泵及具有其的小型航空发动机的制作方法

本发明属于航空发动机技术领域，具体地说，本发明涉及一种小型航空发动机用机油泵及具有其的小型航空发动机。

背景技术

随着航空发动机技术的发展，尤其是小型无人航空飞行器的发展，发动机的发展趋势是重量更轻、体积更小、效率更高。而机油泵作为发动机润滑系统核心部件，主要保证发动机各运动副高效可靠运行，是发动机润滑系统的动力源。

小型航空发动机早期多采用齿轮泵，虽具有可靠性高的特点，但由于齿轮泵外形尺寸大、重量高、效率低，目前逐步趋于淘汰。而转子式机油泵具有结构紧凑，重量轻，供油均匀等优点，比较适和应用于高转速发动机。但由于航空发动机的功重比和空间要求，转子式机油泵的布置更容易受到限制，从而会造成机油泵内部油路复杂、传动机构部件过多的问题。所以，针对小型航空飞行器，尤其是小型航空发动机，基于空间结构和功重比要求，设计开发一种结构简单，工作稳定的机油泵尤其重要。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种小型航空发动机用机油泵，目的是提高结构紧凑性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：小型航空发动机用机油泵，包括机油泵壳体、设置于机油泵壳体上的机油泵盖板、设置于机油泵壳体内部的外转子、设置于外转子内部且与外转子啮合的内转子和设置于内转子上的传动轴。

所述的小型航空发动机用机油泵还包括设置于所述传动轴上且位于所述机油泵壳体外部的从动齿轮，该从动齿轮与安装在发动机曲轴上的驱动齿轮相啮合。

还包括设置于所述机油泵壳体上的限压阀安装管，限压阀安装管具有限压阀安装孔和泄油孔，限压阀安装孔中设有用于控制泄油孔开闭的限压阀。

所述限压阀包括在所述限压阀安装孔中依次设置的限压阀柱塞和限压阀弹簧，限压阀弹簧对限压阀柱塞施加弹性作用力。

所述限压阀还包括设置于所述限压阀安装管上的堵塞，所述限压阀弹簧位于所述限压阀柱塞和堵塞之间。

所述机油泵壳体设有让定位销插入的第一定位孔，所述机油泵盖板具有让定位销插入的第二定位孔，第一定位孔与第二定位孔为同轴设置的圆孔。

所述第一定位孔和第二定位孔均设置两个，两个第一定位孔和两个第二定位孔之间的夹角均为180度。

本发明还提供了一种小型航空发动机，包括上述机油泵。

本发明的小型航空发动机用机油泵，结构简单、成本低，在紧凑性，降低消耗功率等方面均有明显改善，同时也能够满足小型航空发动机对功重比、可靠性等方面的要求。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明小型航空发动机用机油泵的爆炸图；

图2是本发明小型航空发动机用机油泵的侧面结构图；

图3是本发明小型航空发动机用机油泵的正面结构示意图；

图4是本发明小型航空发动机用机油泵的局部剖切示意图；

图中标记为：1、机油泵壳体；2、机油泵盖板；3、外转子；4、内转子；5、传动轴；6、限压阀柱塞；7、限压阀弹簧；8、堵塞；9、定位销；10、螺钉；11、进油腔；12、出油腔；13、泄油孔；14、限压阀安装孔；15、齿形槽；16、齿牙；17、减重孔；18、二维码；19、限压阀安装管。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图4所示，本发明提供了一种小型航空发动机用机油泵，包括机油泵壳体1、设置于机油泵壳体1上的机油泵盖板2、设置于机油泵壳体1内部的外转子3、设置于外转子3内部且与外转子3啮合的内转子4和设置于内转子4上的传动轴5。

具体地说，如图1至图4所示，机油泵壳体1具有容纳外转子3的容置腔，该容置腔为圆形腔体，机油泵盖板2位于机油泵壳体1的外部且机油泵盖板2与机油泵壳体1固定连接，机油泵盖板2用于封闭容置腔在机油泵壳体1的侧面形成的开口，机油泵盖板2并用于在轴向上对内转子4和外转子3起到限位作用，使得外转子3保持在机油泵壳体1的容置腔中。内转子4和外转子3之间形成一个进油腔11和一个出油腔12，进油腔11与发动机缸体上的出油通道连通，发动机缸体内的机油由出油通道流向进油腔11。

本发明的小型航空发动机用机油泵还包括设置于传动轴5上且位于机油泵壳体1外部的从动齿轮(图中未示出)，该从动齿轮与安装在发动机曲轴上的驱动齿轮(图中未示出)相啮合。如图1至图4所示，传动轴5为圆柱体，内转子4套设于传动轴5上且传动轴5与内转子4固定连接，从动齿轮安装在传动轴5上且从动齿轮与传动轴5和内转子4同步旋转。通过安装在发动机曲轴上的驱动齿轮驱动从动齿轮，进而带动机油泵运转，这样的结构，能够方便可靠的向发动机供送机油，不再需要提供单独设置机油泵驱动机构，相比于直驱或链传动驱动，布置更加紧凑，传动速比也更易调整，从而有效解决现有发动机机油泵需要单独驱动机构造成发动机机械传动部件增大、机械噪音偏大的问题，同时有效降低发动机制造成本，提高了发动机机油泵功率。在紧凑性、降低机械噪声、降低驱动消耗功率等方面，均有明显改善作用。

如图1至图4所示，本发明的小型航空发动机用机油泵还包括设置于机油泵壳体1上的限压阀安装管19，限压阀安装管19具有限压阀安装孔14和泄油孔13，限压阀安装孔14中设有用于控制泄油孔13开闭的限压阀。限压阀安装管19为内部中空的圆柱体，限压阀安装管19具有一定的长度，限压阀安装管19的一端机油泵壳体1固定连接且限压阀安装管19朝向机油泵壳体1的外侧伸出，限压阀安装管19的轴线与传动轴5的轴线在空间上相垂直，限压阀安装孔14为限压阀安装管19的中心孔，限压阀安装孔14为圆孔，限压阀安装孔14与出油腔12连通。泄油孔13用于向外排出机油，当泄油孔13处于开启状态时，限压阀安装孔14中的机油经泄油孔13向外排出。限压阀用于控制泄油孔13的开启与关闭，限压阀包括在限压阀安装孔14中依次设置的限压阀柱塞6和限压阀弹簧7，限压阀弹簧7对限压阀柱塞6施加弹性作用力。限压阀柱塞6为圆柱体且限压阀柱塞6为沿轴向可移动的设置于限压阀安装孔14中，限压阀柱塞6与限压阀安装管19为同轴设置，限压阀柱塞6的直径与限压阀安装孔14的直径大小相同。限压阀弹簧7能够根据限压阀安装孔14中的油压变化而进行伸缩，限压阀弹簧7为圆柱螺旋弹簧且限压阀弹簧7为压缩弹簧，限压阀弹簧7对限压阀柱塞6施加使其朝向靠近出油腔12的方向移动，以使泄油孔13处于常闭状态。泄油孔13为在限压阀安装管19的圆环形侧壁上沿径向贯穿设置的通孔，泄油孔13设置两个且两个泄油孔13为对称布置。这样的结构设计，当出油腔12内的机油压力达到限压阀的开启压力时，出油腔12内的机油推动限压阀柱塞6朝向远离出油腔12的方向移动，泄油孔13开启，限压阀弹簧7被压缩，出油腔12通过限压阀安装孔14与泄油孔13连通，机油泵开始泄油，多余的机油就会通过泄油孔13流出，降低出油腔12内的机油压力；这样当出油腔12内的机油压力小于限压阀开启压力时，限压阀弹簧7伸长，限压阀弹簧7推动限压阀柱塞6回到初始位置，限压阀柱塞6遮盖泄油孔13，使得机油泵的出油腔12与泄油孔13连通断开，泄油孔13关闭，不再泄油。如此往复工作，确保出油腔12内的机油压力始终符合发动机工作要求，确保发动机性能可靠。而且此泄压结构设计为外泄方式，可保证机油泵尺寸小，结构更简单，工作更可靠。

如图1至图4所示，限压阀还包括设置于限压阀安装管19上的堵塞，堵塞用于封闭限压阀安装管19的开口端，堵塞与限压阀安装管19固定连接，堵塞固定安装在限压阀安装管19上远离出油腔12的一端，在限压阀安装管19的轴向上，限压阀弹簧7位于限压阀柱塞6和堵塞之间。

如图1至图4所示，外转子3为圆环形结构，外转子3的内圆面上设置多个凹进的齿形槽15，内转子4的外圆面上设置与齿形槽15的数量相同的多个齿牙16，齿牙16沿内转子4的径向朝向内转子4的外部凸起，每个齿牙16与一个齿形槽15形成一个压缩油腔，内转子4偏心安装在传动轴5上。机油泵盖板2将进油腔11与出油腔12隔开，同时机油泵盖板2与缸体紧密贴合，使得进油腔11与出油腔12形成密封的腔体。这样的结构设计，在发动机工作时，传动轴5带动内转子4转动，由于内转子4上的齿牙16与外转子3上的齿形槽15形成点接触，在内外转子3啮合转动下机油泵的进油腔11和出油腔12的容积在不断变化，机油就不断地被吸入进油腔11并被高压泵入出油腔12。机油泵采用集成化设计，机油泵的进出油腔12与缸体安装面整体组成，中间采用机油泵盖板2分开，机油泵结构更简单，重量更轻，同时工作更可靠。

作为优选的，如图1所示，外转子3上设有减重孔17，减重孔17为圆孔且减重孔17为在外转子3上贯穿设置的通孔，减重孔17的轴线与外转子3的轴线相平行，减重孔17设置多个且所有减重孔17在外转子3上为沿周向分布。同样的，内转子4上也设有减重孔17，该减重孔17为圆孔且减重孔17为在内转子4上贯穿设置的通孔，减重孔17的轴线与内转子4的轴线相平行，减重孔17设置多个且所有减重孔17在内转子4上为沿周向分布。减重孔17的设置，可以减轻机油泵重量，进一步提高航空发动机所需要的高功重比。

如图1至图4所示，机油泵壳体1设有让定位销9插入的第一定位孔，机油泵盖板2具有让定位销9插入的第二定位孔，第一定位孔与第二定位孔为同轴设置的圆孔，定位销9为圆柱销，第一定位孔和第二定位孔的直径大小相同，定位销9的直径不小于第一定位孔和第二定位孔的直径。第二定位孔为在机油泵盖板2上沿板厚方向贯穿设置的通孔，第二定位孔的轴线与传动轴5的轴线相平行。在进行机油泵盖板2与机油泵壳体1的装配时，机油泵盖板2通过定位销9与机油泵壳体1进行定位，定位销9同时插入同轴的第一定位孔和第二定位孔中，提高安装效率。而且机油泵盖板2是通过两个螺钉10与机油泵壳体1固定连接，机油泵盖板2具有让螺栓穿过的通孔，机油泵壳体1具有让螺钉10插入的螺纹孔。

如图1至图4所示，在本实施例中，第一定位孔和第二定位孔均设置两个，两个第一定位孔和两个第二定位孔之间的夹角均为180度，两个第一定位孔在机油泵壳体1上为沿周向均匀分布，两个第二定位孔在机油泵盖板2上为沿周向均匀分布。

机油泵壳体1和机油泵盖板2的材质均为铝合金材料，内转子4和外转子3的材质均为粉末冶金材料，成型方式均为压铸成型。

本发明还提供了一种小型航空发动机，包括上述结构的小型航空发动机机油泵。此机油泵的具体结构可参照图1至图4，在此不再赘述。由于本发明的小型航空发动机包括上述实施例中的机油泵，所以其具有上述机油泵的所有优点。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。