專利名稱：可變排量潤滑油葉輪泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的可變排量潤滑油葉輪泵，此泵包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子帶有在可移位的控制環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的徑向可滑動(dòng)的葉片，其中控制環(huán)可由在高泵送容積方向上推壓控制環(huán)的第一柱塞予以推動(dòng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的可變排量葉輪泵見于W02005/068838A1中。此泵配有壓力控制系統(tǒng)，用于控制泵出口處潤滑油的排放壓力。壓力控制系統(tǒng)包括第一控制室，其中第一柱塞設(shè)置得沿徑向可移動(dòng)。第一控制室經(jīng)由第一壓力導(dǎo)管與泵出口連接。壓力控制系統(tǒng)還包括單獨(dú)的壓力控制閥門，其體現(xiàn)為缸體-活塞組件，將在泵出口處的加壓潤滑油的排送壓力保持在或多或少恒定的量值上。這通過開啟和關(guān)閉控制室出口、由此使控制環(huán)沿低泵送容積方向移動(dòng)或沿高泵送容積方向被推動(dòng)來予以實(shí)現(xiàn)的。壓力控制系統(tǒng)與潤滑油溫度無關(guān)地控制排送壓力。所述泵還配有泵送容積限制裝置，其使得可以在冷潤滑油時(shí)限制最大泵送容積。泵送容積限制裝置包括控制室側(cè)壁上的輸出孔口，從而輸出孔口與第一柱塞配置成使得第一柱塞在控制環(huán)的低泵送容積位置蓋住并從而關(guān)閉輸出孔口。泵送容積限制裝置輸出孔口經(jīng)由電氣閥門連接于大氣壓力，電氣閥門由中心控制裝置予以控制。中心控制裝置在冷潤滑油時(shí)開啟電氣閥門而在熱潤滑油時(shí)關(guān)閉電氣閥門。泵送容積限制裝置比較復(fù)雜并且不是失效保護(hù)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可變排量潤滑油泵，帶有簡單和可靠的泵送容積控制裝置。此目的以具有權(quán)利要求1特征的可變排量潤滑油葉輪泵來予以達(dá)到的。按照本發(fā)明的可變排量潤滑油泵的泵送容積控制裝置配設(shè)有位于第一控制室側(cè)壁上的輸出孔口，第一柱塞可徑向移動(dòng)地設(shè)置在第一控制室中。第一柱塞可以是由形成控制室的泵殼圍繞的控制環(huán)本身，或者可以是傳統(tǒng)的柱塞，在形成控制室的相應(yīng)缸體中線性移動(dòng)?？刂骗h(huán)可以設(shè)置成可線性移位或可以樞轉(zhuǎn)的。泵送容積限制裝置的輸出孔口配置在控制室的側(cè)壁處，使得相應(yīng)的柱塞在控制環(huán)的低泵送容積位置上蓋住并從而關(guān)閉輸出孔口。泵送容積限制裝置的輸出孔口經(jīng)由溫度控制閥門連接于大氣壓力，比如連接于潤滑油箱。溫度控制閥門是機(jī)械閥門，由受潤滑油溫度影響的恒溫器件驅(qū)動(dòng)。當(dāng)潤滑油達(dá)到工作溫度時(shí)，恒溫器件克服縮進(jìn)彈簧的力推動(dòng)可移位的閥體抵達(dá)伸出端部位置。在伸出端部位置上，閥門關(guān)閉。只要潤滑油是冷的，閥體就保留在閥門也是關(guān)閉的縮進(jìn)端部位置上。閥門只在閥體的中間位置上開啟。當(dāng)潤滑油溫度在冷的溫度與工作溫度之間時(shí)，亦即當(dāng)潤滑油處在中間溫度時(shí)，閥體處在中間開啟位置。如果恒溫器件失效或受損，縮進(jìn)彈簧迫使閥體進(jìn)入縮進(jìn)的關(guān)閉端部位置，在該位置溫度控制閥門關(guān)閉。因此，溫度控制式閥門是失效保護(hù)的。帶有機(jī)械式恒溫器件的機(jī)械式溫度控制閥門簡單、可靠而又成本合算。恒溫器件可以是雙金屬恒溫器件或任何其他的機(jī)械式恒溫器件。按照本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例，恒溫器件是石蠟恒溫器件。石蠟恒溫器件是可靠而又成本合算的恒溫器件，能夠產(chǎn)生相對(duì)較高的壓力來推動(dòng)閥體進(jìn)入伸出的關(guān)閉端部位置。優(yōu)選的是，石蠟恒溫器件包括具有不同主沖程溫度的兩種不同的石蠟，使得可以針對(duì)相對(duì)較寬的中間溫度范圍確定一個(gè)中間閥體位置。按照本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例，一種石蠟具有5°C與20°C之間的主沖程溫度，而另一種具有90°C與105°C之間的主沖程溫度。采用石蠟恒溫器件的這種構(gòu)成，閥體在比如20°C與100°C之間的潤滑油溫度下處在中間開啟位置。假如石蠟恒溫器件萬一成為有漏隙的或潤滑油溫度低于5到20°C，縮進(jìn)彈簧就推動(dòng)閥體進(jìn)入關(guān)閉的縮進(jìn)端部位置。按照本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例，閥體是套筒，帶有軸向入口和徑向輸出孔口，當(dāng)閥體處在中間開啟位置上時(shí)徑向輸出孔口對(duì)正于閥殼的徑向輸出孔口。閥體和/或閥殼的徑向輸出孔口可以是周向槽孔，以便當(dāng)閥體和閥殼的輸出孔口沿軸向?qū)φ龝r(shí)而無關(guān)于閥體的周向取向地確保通暢的潤滑油通路。優(yōu)選的是，閥門套筒由縮進(jìn)彈簧直接驅(qū)動(dòng)并推入縮進(jìn)的端部位置。優(yōu)選的是，配置連接于控制環(huán)的第二控制室和第二柱塞，二者對(duì)置于第一控制室和第一柱塞。第二控制室由壓力導(dǎo)管連接于泵出口。優(yōu)選的是，第一控制室的第一柱塞由預(yù)加載彈簧在控制環(huán)的高泵送容積方向上予以推動(dòng)。按照一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例，壓力節(jié)流閥門設(shè)置在第一壓力導(dǎo)管之中，此節(jié)流閥減少潤滑油泵的壓力控制系統(tǒng)的潤滑油消耗且是壓力控制系統(tǒng)的的一部分。優(yōu)選地，另一排放導(dǎo)管配置在第一控制室與環(huán)境壓力之間，不受泵送容積限制裝置的影響并形成第二控制回路。排放導(dǎo)管由壓力控制閥門予以控制，此閥在被排放的潤滑油的高潤滑油壓力下開啟而在低潤滑油壓力下關(guān)閉。此第二控制回路將潤滑油排放壓力限制于絕對(duì)最大壓力。溫度控制閥門優(yōu)選地配設(shè)有電加熱器件，其允許主動(dòng)加熱恒溫器件而在內(nèi)燃機(jī)預(yù)熱期間縮短泵送容積限制時(shí)間。


附圖表明本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施例，其中:圖1表明內(nèi)燃機(jī)的示意全貌，內(nèi)燃機(jī)帶有可變排量潤滑油泵，用于向引擎提供加壓潤滑油；圖2a至2c示意地表明圖1潤滑油泵的泵送容積限制裝置，處于三個(gè)不同的開放位置；以及圖3是圖1泵送容積限制裝置的縱向剖面視圖。
具體實(shí)施例方式圖1表明作為泵送系統(tǒng)100 —部分的可變排量潤滑油泵10，用于以潤滑油供給內(nèi)燃機(jī)70。此泵包括泵殼11，泵殼具有腔16，沿徑向可移位的控制環(huán)12在其中平移。
控制環(huán)12包繞泵轉(zhuǎn)子13，泵轉(zhuǎn)子配置多個(gè)沿徑向可移位的葉片14，從而各葉片14在可移位控制環(huán)12內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)。泵殼11由兩個(gè)泵側(cè)壁15封閉，兩個(gè)泵側(cè)壁之一在圖1中未畫出。泵側(cè)壁15、各葉片14、泵轉(zhuǎn)子13和控制環(huán)12形成五個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的泵腔17。泵側(cè)壁15之一配有泵腔入口 18和泵腔出口 19?？刂骗h(huán)12配有第一柱塞24，部分地裝放在第一壓力控制室25中，以及第二柱塞22，部分地裝放在對(duì)置于第一壓力控制室25的第二壓力控制室23中。第一壓力控制室25中的預(yù)加載彈簧28施加推動(dòng)力于第一柱塞24。兩個(gè)控制室25、23都形成在泵殼11中。泵殼11還包括吸進(jìn)口 20，用于從潤滑油箱50吸取潤滑油，以及泵出口 21，用于以排放壓力饋送潤滑油至引擎70。供給導(dǎo)管80從泵出口 21引向引擎70。供給引擎70的潤滑油經(jīng)由壓力導(dǎo)管81被導(dǎo)送到第二壓力控制室23，且潤滑油經(jīng)由壓力導(dǎo)管82、87被饋給第一壓力控制室25。更為具體地，壓力導(dǎo)管82中的潤滑油通過壓力節(jié)流閥67經(jīng)由導(dǎo)管87最終被饋給第一壓力控制室25，在壓力節(jié)流閥67中，在潤滑油流過時(shí)發(fā)生標(biāo)定的壓力降。壓力導(dǎo)管82由導(dǎo)管88連接于第一壓力控制閥60的控制口。壓力控制閥60包括裝有活塞61的缸體65。更為具體地，活塞61包括由桿件63彼此連接第一部分62和第二部分64?；钊麅刹糠?2和64的橫截面等于缸體65的橫截面，而桿件63的橫截面小于缸體65的。活塞61由予加載構(gòu)件68予以予加載。缸體65具有入口 66，由導(dǎo)管83液力連接于第一壓力控制室25。導(dǎo)管88從導(dǎo)管82提供排放壓力給控制口并從而提供給活塞61第一部分62的前表面。圖1中的虛線表明第一壓力控制閥60的入口 66被活塞61的第二部分64關(guān)閉時(shí)的情況。第一壓力控制室25配有輸出孔口 26，液力連接于泵送容積限制裝置40。輸出孔口 26設(shè)置在第一壓力控制室25的側(cè)壁27上。以致第一柱塞24根據(jù)柱塞位置來開啟和關(guān)閉孔口 26。除了壓力控制閥門60之外，泵10的泵送容積的控制還由泵送容積限制裝置40予以控制，只要潤滑油未達(dá)到工作溫度，泵送容積限制裝置就限制泵送容積。泵送容積限制裝置40包括第一壓力控制室輸出孔口 26和溫度控制閥門30。輸出孔口 26配置在控制室側(cè)壁27上，以致輸出孔口 26在控制環(huán)12的低泵送容積位置上被移位的第一柱塞21蓋住并從而被關(guān)閉，以及在控制環(huán)12的高泵送容積位置上不被蓋住并從而保持開啟。輸出孔口 26經(jīng)由溫度控制閥門30和導(dǎo)管85連接于潤滑油箱50的大氣壓力51，溫度控制閥門在圖2和圖3中詳細(xì)畫出。當(dāng)溫度控制式閥門30開著時(shí)，泵送容積被限制于中間泵送容積值，因?yàn)橐苿?dòng)控制環(huán)12的柱塞24不能超出控制室輸出孔口 26而進(jìn)入最大泵送容積方向。溫度控制閥門30由恒溫器件32驅(qū)動(dòng)，恒溫器件32是包括驅(qū)動(dòng)桿31的石蠟恒溫器件(wax element) 33。石蠟恒溫器件33包括具有取值為10°C與100°C的不同主沖程溫度的兩種不同石蠟的混合體。溫度控制閥門30包括閥殼34，其中設(shè)置有可移位的閥體36，閥體36由縮進(jìn)彈簧38直接推動(dòng)進(jìn)入示于圖2a之中的縮進(jìn)的關(guān)閉端部位置?？梢莆坏拈y體36是套筒42，帶有軸向入口 44和徑向出口 46，徑向出口 46是周向槽孔。閥殼34配有徑向輸出孔口 48，輸出孔口是一周向槽孔。徑向套筒出口 46和徑向閥殼輸出孔口 48在示于圖2b之中的、閥體36的中間開啟位置上彼此對(duì)準(zhǔn)。閥體36在10°C與100°C之間的中間潤滑油溫度下處在中間開啟位置。在此中間開啟位置上，只要控制室輸出孔口 26不被第一柱塞24完全蓋住，潤滑油就可通過溫度控制閥門30從第一控制室25流向潤滑油箱50。當(dāng)潤滑油溫度高于100°C時(shí)，閥體36被恒溫器件32推入示于圖2c之中的伸出的關(guān)閉端部位置，以致閥門30被關(guān)閉。在10°C與100°C之間的中間潤滑油溫度下，泵送容積限制裝置40開啟，以致潤滑油泵10的泵送容積被限制于中間泵送容積值。在石蠟恒溫器件33萬一漏泄的情況下，閥體36被縮進(jìn)彈簧38推入示于圖2a之中的縮進(jìn)的關(guān)閉端部位置，以致泵送容積限制裝置40被關(guān)閉并從而是失效保護(hù)的。溫度控制閥門30配設(shè)有電加熱器件56，其可以接通以便在相應(yīng)引擎已被啟動(dòng)之后縮短低泵送容積限制時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種可變排量潤滑油泵(10)，用于為內(nèi)燃機(jī)(70)提供加壓潤滑油，包括: 轉(zhuǎn)子(13)，帶有在可徑向移位的控制環(huán)(12)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的可徑向滑動(dòng)的葉片(14)，控制環(huán)(12)受向高泵送容積方向推壓控制環(huán)(12)的第一柱塞(24)的推壓， 第一控制室(25)，其中第一柱塞(24)徑向可移動(dòng)地設(shè)置在第一控制室中， 連接泵輸出孔口(21)與第一控制室(25)的第一壓力導(dǎo)管(82，88)，以及 泵送容積限制裝置(40)，包括: 位于第一控制室(25)側(cè)壁(27)上的輸出孔口(26)，輸出孔口(26)和第一柱塞(24)配置成使得第一柱塞(24)在控制環(huán)(12)的低泵送容積位置蓋住并從而關(guān)閉輸出孔口(26)，以及 輸出孔口(26)經(jīng)由溫度控制閥門(30)連接于大氣壓力，所述閥門由受潤滑油溫度作用的恒溫器件(32)驅(qū)動(dòng)， 從而當(dāng)潤滑油具有工作溫度時(shí)恒溫器件(32)克服縮進(jìn)彈簧(38)的力將可移位閥體(36)推壓到伸出的關(guān)閉端部位置；從而可移位閥體(36)在冷潤滑油溫度下處于縮進(jìn)的關(guān)閉端部位置而在中間潤滑油溫度下處于中間開啟位置。
2.按照權(quán)利要求1所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，恒溫器件(32)是石蠟恒溫器件(33)。
3.按照權(quán)利要求2所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，石蠟恒溫器件(33)包括具有不同主沖程溫度的兩種不同的石蠟。
4.按照權(quán)利要求3所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，一種石蠟具有5°C與20°C之間的主沖程溫度，而另一種石蠟具有90°C與105°C之間的主沖程溫度。
5.按照前述各項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，閥體(36)是帶有軸向入口(44)和徑向出口(46)的套筒(42)，徑向出口在所述中間位置與閥殼(34)的徑向輸出孔口(48)對(duì)準(zhǔn)。
6.按照前述各項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，套筒(42)由縮進(jìn)彈簧(38)直接推入縮進(jìn)的端部位置。
7.按照前述各項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，第二控制室(23)和第二柱塞(22)設(shè)置成對(duì)置于第一控制室(25)和第一柱塞(24)，從而第二控制室(23)通過壓力導(dǎo)管(81)與泵輸出孔口(21)連接。
8.按照前述各項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，第一柱塞(24)沿高泵送容積方向受到預(yù)加載彈簧(28)的推壓。
9.按照前述各項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，壓力節(jié)流閥門(67)設(shè)置在第一壓力導(dǎo)管(82，87)中。
10.按照前述各項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，另一排放導(dǎo)管(83，84)配置在第一控制室(25)與低壓之間，其由壓力控制閥門(60)控制，壓力控制閥門在高排送壓力下開啟而在低排送壓力下關(guān)閉。
11.按照前述各項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的可變排量潤滑油泵(10)，其中，設(shè)置有用于加熱溫度控制閥門(30)的電加熱器件(56)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可變排量潤滑油泵(100)，用于為內(nèi)燃機(jī)(70)提供加壓潤滑油，包括:轉(zhuǎn)子(13)，帶有在可移位控制環(huán)(12)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的可徑向滑動(dòng)的葉片(14)，從而控制環(huán)(12)受向高泵送容積方向推壓控制環(huán)(12)的第一柱塞(24)的推壓；第一柱塞(24)徑向可移動(dòng)地設(shè)置在第一控制室(25)中；以及第一壓力導(dǎo)管(82，87)連接泵輸出孔口(21)與第一控制室(25)。泵送容積限制裝置(40)包括位于第一控制室(25)側(cè)壁(27)上的輸出孔口(26)，輸出孔口(26)和第一柱塞(24)配置成使得第一柱塞(24)在中間柱塞位置可蓋住并從而關(guān)閉輸出孔口(26)。輸出孔口(26)經(jīng)由溫度控制閥門(30)連接于大氣壓力，所述閥門由受潤滑油溫度作用的恒溫器件(32)驅(qū)動(dòng)。在溫潤滑油溫度下恒溫器件(32)克服縮進(jìn)彈簧(38)的力將可移位閥體(36)推壓到伸出的關(guān)閉端部位置；從而可移位閥體(36)在冷潤滑油溫度下處于縮進(jìn)的關(guān)閉端部位置而在中間溫度下處于中間開啟位置。
文檔編號(hào)F04C14/22GK103119300SQ201080069281
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者N.諾維, J.瑪菲絲 申請(qǐng)人:皮爾伯格泵技術(shù)有限責(zé)任公司