專利名稱：一種排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種在渦輪增壓汽油發(fā)動機(jī)內(nèi)使用的齒輪式機(jī)油泵，屬發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]機(jī)油泵是整個(gè)發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)的“心臟”，其作用是將具有合適壓力的機(jī)油源源不斷地輸送到發(fā)動機(jī)需要潤滑的各個(gè)部位。為了防止油路中某些部件(如機(jī)油濾清器)在冷起動等工況時(shí)因油壓過高而爆裂，現(xiàn)有的機(jī)油泵內(nèi)一般都設(shè)置了限壓閥，將潤滑系統(tǒng)的機(jī)油壓力限制在一定的范圍內(nèi)(一般設(shè)定在400kPa 550kPa)。這就導(dǎo)致發(fā)動機(jī)在中高速工況(尤其是高速工況)下，將會有大量的帶功機(jī)油通過限壓閥泄回機(jī)油泵進(jìn)油腔或油底殼中，白白浪費(fèi)了發(fā)動機(jī)的驅(qū)動功率。研究表明，發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速工況下(比如5000r/min)， 有大約50%的機(jī)油通過限壓閥流回機(jī)油泵進(jìn)油腔或油底殼，這將引起較大的能量浪費(fèi)，如果可以想辦法避免這部分能量的浪費(fèi)，將會降低約1% 3%的C02排放量。[0003]為了改善燃油經(jīng)濟(jì)性，降低CO2排放量，各廠家相繼開發(fā)出了各種可變排量的機(jī)油泵，從結(jié)構(gòu)形式上大體可以分為齒輪式、轉(zhuǎn)子式和葉片式三種基本類型。但無論哪種類型的可變排量機(jī)油泵，都有以下幾方面的局限性1、調(diào)節(jié)范圍較窄且不連續(xù)(目前常見的為一階控制和二階控制)；2、缸體和機(jī)油泵等需設(shè)計(jì)復(fù)雜的反饋油路，導(dǎo)致零部件制造工藝復(fù)雜；3、調(diào)節(jié)方式為液壓執(zhí)行，響應(yīng)速度較慢。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單、排量調(diào)節(jié)范圍較寬且可以連續(xù)調(diào)節(jié)的齒輪式機(jī)油泵。[0005]本實(shí)用新型所述問題是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0006]一種排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵，它包括齒輪泵和直線型步進(jìn)電機(jī)，所述直線型步進(jìn)電機(jī)固定在齒輪泵的外殼上，所述齒輪泵包括主動軸、主動齒輪、從動軸、缺圓滑塊、從動齒輪、全圓滑塊和回位彈簧，所述從動軸的一端與步進(jìn)電機(jī)的動子相對并設(shè)置有環(huán)形凸臺， 另一端依次穿過與之同軸滑動連接的缺圓滑塊、從動齒輪、全圓滑塊和回位彈簧后插入外殼上的軸孔內(nèi)；所述主動齒輪與主動軸同軸固接并與從動齒輪嚙合，所述缺圓滑塊的缺口與主動齒輪相對應(yīng)。[0007]上述排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵，所述主動軸通過驅(qū)動鏈輪與發(fā)動機(jī)的曲軸連接。[0008]上述排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵，所述直線型步進(jìn)電機(jī)為混合式絲桿步進(jìn)電機(jī)。[0009]本實(shí)用新型利用步進(jìn)電機(jī)和回位彈簧驅(qū)動從動齒輪沿軸向移動，改變從動齒輪與主動齒輪在厚度方向上的嚙合量，實(shí)現(xiàn)機(jī)油泵排量的調(diào)節(jié)。該機(jī)油泵不需要復(fù)雜的反饋油路，簡化了油泵和缸體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了油泵排量的寬范圍連續(xù)調(diào)節(jié)而且響應(yīng)速度快，同傳統(tǒng)機(jī)油泵相比，本實(shí)用新型可避免發(fā)動機(jī)驅(qū)動功率的浪費(fèi)，降低C02的排放量。


[0010]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0011]圖I是本實(shí)用新型的爆炸圖；[0012]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖中各標(biāo)號為1、泵蓋；2、從動軸；3、缺圓滑塊；4、從動齒輪；5、全圓滑塊；6、回位彈簧；7、泵體；8、主動齒輪；9、主動軸；10、環(huán)形凸臺；11、驅(qū)動鏈輪；12、步進(jìn)電機(jī)。
具體實(shí)施方式
[0014]傳統(tǒng)齒輪泵的結(jié)構(gòu)及工作原理兩個(gè)齒數(shù)相同的齒輪相互嚙合，裝在殼體內(nèi)，齒輪與殼體的徑向和端面間隙很小。主動軸與主動齒輪鍵連接，從動齒輪空套在從動軸上。工作時(shí)，主動齒輪帶動從動齒輪反向旋轉(zhuǎn)。兩齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，充滿在齒輪齒槽間的機(jī)油沿油泵殼壁由進(jìn)油腔帶到出油腔，在進(jìn)油腔一側(cè)由于齒輪脫開嚙合以及機(jī)油被不斷帶出而產(chǎn)生真空， 使油底殼內(nèi)的機(jī)油在大氣壓力作用下進(jìn)入進(jìn)油腔，而在出油腔一側(cè)由于齒輪進(jìn)入嚙合和機(jī)油被不斷帶入而產(chǎn)生擠壓作用，機(jī)油以一定壓力被泵出。[0015]參看圖I，本實(shí)用新型包括外殼和齒輪泵，外殼由泵體7和泵蓋I組成，齒輪泵由從動軸2、缺圓滑塊3、從動齒輪4、全圓滑塊5、回位彈簧6、主動齒輪8、主動軸9、驅(qū)動鏈輪11 和步進(jìn)電機(jī)12組成。[0016]裝配完成后，回位彈簧6處于壓縮狀態(tài)，從而迫使全圓滑塊5、從動齒輪4、缺圓滑塊3等緊密貼合，同時(shí)缺圓滑塊3端面與機(jī)油泵蓋I貼合，此時(shí)主動齒輪8與從動齒輪4處于全厚度嚙合狀態(tài)，機(jī)油泵的排量最大。[0017]本實(shí)用新型的工作原理[0018]發(fā)動機(jī)工作時(shí)，機(jī)油壓力傳感器始終檢測發(fā)動機(jī)主油道的機(jī)油壓力，并將信號反饋給ECU ;當(dāng)主油道的機(jī)油壓力大于預(yù)先寫入ECU中的“機(jī)油壓力一轉(zhuǎn)速”曲線上的對應(yīng)值時(shí)，ECU首先根據(jù)預(yù)先寫入其中的數(shù)據(jù)計(jì)算出從動齒輪的基本位移量，然后結(jié)合機(jī)油溫度等參數(shù)進(jìn)行修正，并將結(jié)果輸出給步進(jìn)電機(jī)12 ;步進(jìn)電機(jī)12接收ECU的指令信號后，控制其輸出軸(動子)往缺圓滑塊3方向移動相應(yīng)的長度L，減小機(jī)油泵的排量以達(dá)到新的平衡； 以上整個(gè)過程均為閉環(huán)控制，以確保發(fā)動機(jī)始終在合適的機(jī)油壓力下工作。
權(quán)利要求1.一種排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵，其特征是，它包括齒輪泵和直線型步進(jìn)電機(jī)(12)，所述直線型步進(jìn)電機(jī)(12)固定在齒輪泵的外殼上，所述齒輪泵包括主動軸(9)、主動齒輪(8)、從動軸(2)、缺圓滑塊(3)、從動齒輪(4)、全圓滑塊(5)和回位彈簧(6)，所述從動軸(2)的一端與步進(jìn)電機(jī)的(12)動子相對并設(shè)置有環(huán)形凸臺(10)，另一端依次穿過與之同軸滑動連接的缺圓滑塊(3)、從動齒輪(4)、全圓滑塊(5)和回位彈簧(6)后插入外殼上的軸孔內(nèi)；所述主動齒輪(8)與主動軸(9)同軸固接并與從動齒輪(4)嚙合，所述缺圓滑塊(3)的缺口與主動齒輪(8)相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵，其特征在于，所述主動軸(9)通過驅(qū)動鏈輪(11)與發(fā)動機(jī)的曲軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵，其特征在于，所述直線型步進(jìn)電機(jī)(12)為混合式絲桿步進(jìn)電機(jī)。
專利摘要一種排量可調(diào)的齒輪式機(jī)油泵，屬發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)方案是，它包括齒輪泵和直線型步進(jìn)電機(jī)，所述直線型步進(jìn)電機(jī)固定在齒輪泵的外殼上，所述齒輪泵包括主動軸、主動齒輪、從動軸、缺圓滑塊、從動齒輪、全圓滑塊和回位彈簧，所述從動軸的一端與步進(jìn)電機(jī)的動子相對并設(shè)置有環(huán)形凸臺，另一端依次穿過與之同軸滑動連接的缺圓滑塊、從動齒輪、全圓滑塊和回位彈簧后插入外殼上的軸孔內(nèi)；所述主動齒輪與主動軸同軸固接并與從動齒輪嚙合，所述缺圓滑塊的缺口與主動齒輪相對應(yīng)。本實(shí)用新型不需要復(fù)雜的反饋油路，簡化了油泵和缸體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了油泵排量的寬范圍連續(xù)調(diào)節(jié)而且響應(yīng)速度快，本機(jī)油泵可避免發(fā)動機(jī)驅(qū)動功率的浪費(fèi)，降低CO2的排放量。
文檔編號F16N13/20GK202812731SQ20122036613
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者史占軍, 王磊, 張梓龍 申請人:長城汽車股份有限公司