本發(fā)明涉及一種葉片泵,具體涉及一種雙排量葉片泵。
背景技術(shù):
葉片泵的工作原理:電機通過傳動軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子上的葉片在離心力的作用下在葉片槽中向外滑動,使葉片的外端抵壓在定子的內(nèi)表面上,起密封作用,同時將吸油腔和排油腔隔開,隨著轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動,當葉片從定子內(nèi)表面的小圓弧區(qū)向大圓弧區(qū)移動時,兩個密封葉片之間的容積增大,就通過側(cè)板上的吸油口吸油;當葉片從定子內(nèi)表面的大圓弧區(qū)向小圓弧區(qū)移動時,兩個密封葉片之間的容積變小,通過側(cè)板上的壓油口排油,當轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,葉片在槽內(nèi)往復兩次,完成兩次吸、排油過程,故又稱雙作用葉片泵。液壓油被推向泵體的出油口端,液壓油受持續(xù)壓縮產(chǎn)生高壓。而泵的出口端高壓油與葉片里端的高壓腔是相通的,高壓的液壓油推動葉片抵壓在定子內(nèi)表面上,使葉片不會與定子內(nèi)表面脫空,確保高壓油通過泵體的出油口持續(xù)向外輸出。
現(xiàn)有雙作用葉片泵只能提供一種排量設計,對于結(jié)構(gòu)緊湊,并且在液壓系統(tǒng)中同時能夠提供壓力控制,又能實現(xiàn)系統(tǒng)流量需求的液壓系統(tǒng),尤為重要,特別是汽車行業(yè);現(xiàn)有工業(yè)中,雙作用葉片油泵有一個共用吸油流道和一個共用出油流道,只有一種固定排量;在實際工作當中,油泵同時給驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)提供壓力、流量,這樣不利于系統(tǒng)壓力穩(wěn)定,導致控制系統(tǒng)不穩(wěn)定,如果能夠?qū)崿F(xiàn)獨立供油,就能各取所需,因為泵是在連續(xù)工作的條件下持續(xù)供油,高的壓力油由于系統(tǒng)不能使用,所以通過泄壓系統(tǒng)泄壓,導致能量損耗問題,不利于節(jié)能環(huán)保。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提出了一種雙排量葉片泵,能實現(xiàn)同時給驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)提供兩種不同的壓力、流量。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
一種雙排量葉片泵,包括泵殼,所述泵殼包括下殼體和固定在下殼體上的上蓋板,上蓋板和下殼體形成泵腔,泵腔內(nèi)置有定子,定子的下底面設有下蓋板,所述下蓋板與下殼體有間隙;定子內(nèi)設有與其偏心設置的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上設有多個用來嵌入葉片并可使葉片徑向移動的葉片槽,轉(zhuǎn)子的外表面與定子的內(nèi)表面形成大小不等的第一空間和第二空間;所述下殼體側(cè)部設有外部吸油口,定子側(cè)壁設有與第一空間相通的第一內(nèi)部吸油口,與第二空間相通的第二內(nèi)部吸油口;所述下殼體底部設有第一外部排油口和第二外部排油口;所述下蓋板的底部設有與第一空間相通的第一內(nèi)部排油口和與第二空間相通的第二內(nèi)部排油口;所述第一內(nèi)部排油口與第一外部排油口單獨相通,所述第二內(nèi)部排油口與第二外部排油口單獨相通。
作為優(yōu)選,所述下蓋板的底部設有密封件槽,所述密封件槽內(nèi)設有密封件,所述密封件與下殼體底側(cè)相貼合,將第一內(nèi)部排油口和第二內(nèi)部排油口相隔開,使得所述第一內(nèi)部排油口與第一外部排油口單獨相通,所述第二內(nèi)部排油口與第二外部排油口單獨相通。
作為優(yōu)選,所述密封件為密封圈,下殼體底側(cè)設有與密封圈配合的隔離肋條。
作為優(yōu)選,所述密封件為密封墊。
作為優(yōu)選,所述下蓋板底側(cè)與密封件之間設有蝶形彈簧。
作為優(yōu)選,所述第一內(nèi)部吸油口包括第一槽口和第二槽口;所述第二內(nèi)部吸油口包括第三槽口和第四槽口。
作為優(yōu)選,所述轉(zhuǎn)軸上還設有驅(qū)動齒輪。
作為優(yōu)選,所述上蓋板和下蓋板側(cè)部均設有密封墊槽,所述上蓋板的密封墊槽內(nèi)設有第一環(huán)形密封墊,所述下蓋板的密封墊槽內(nèi)設有第二環(huán)形密封墊。
作為優(yōu)選,所述上蓋板、定子與下蓋板通過兩個銷軸串接在一起。
作為優(yōu)選,所述葉片為12個,呈中心向外散射狀均勻的分布在轉(zhuǎn)子上。
本發(fā)明的有益效果:葉片泵在動力裝置帶動下旋轉(zhuǎn),通過葉片的轉(zhuǎn)動形成容積的變化產(chǎn)生吸油和出油,兩個內(nèi)部吸油口同時完成吸油和兩個內(nèi)部出油口完成出油,由于兩側(cè)的容積大小不一樣,兩側(cè)吸入和排出不同體積的油,從而實現(xiàn)兩種排量的輸出。兩個排量不同的油道,利用密封件彼此隔離、獨立,這樣就可以向不同的執(zhí)行機構(gòu)供油,由此實現(xiàn)根據(jù)機構(gòu)用油的場合不一樣,實現(xiàn)兩種功能,實現(xiàn)各取所需,避免能源的消耗。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的定子與轉(zhuǎn)子組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的上蓋板與定子和下蓋板組合后的立體圖;
圖3是本發(fā)明的上蓋板與定子和下蓋板組合后的正視圖;
圖4是圖3的a-a方向剖視圖;
圖5是本發(fā)明的下蓋板設置密封圈的正視圖;
圖6是本發(fā)明的下殼體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明的上蓋板與定子和下蓋板組合后的仰視圖。
附圖標記說明:
1-定子,2-轉(zhuǎn)軸,3-軸承,4-轉(zhuǎn)子,5-葉片,6-下殼體,7-上蓋板,8-下蓋板,9-驅(qū)動齒輪,10-葉片槽,11-第一空間,12-第二空間,13-第一內(nèi)部吸油口,131-第一槽口,132-第二槽口,14-第二內(nèi)部吸油口,141-第三槽口,142-第四槽口,15-第一內(nèi)部排油口,16-第二內(nèi)部排油口,17-密封圈,171-外部密封圈,172-內(nèi)部密封圈,173-密封條,18-第一密封墊,19-第二密封墊,20-蝶形彈簧,21-密封墊。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例,進一步闡明本發(fā)明,本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施,應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
如圖1至4所示,本發(fā)明實施例提供了一種雙排量葉片泵,其包括泵殼,定子1,轉(zhuǎn)軸2,軸承3,轉(zhuǎn)子4和葉片5。泵殼包括下殼體6和固定在下殼體6上部的上蓋板7,上蓋板7和下殼體6形成泵腔,泵腔內(nèi)置有定子1,定子1內(nèi)部中空呈管狀結(jié)構(gòu),定子1內(nèi)表面為橢圓形。轉(zhuǎn)子4置于定子1的內(nèi)部,轉(zhuǎn)子4呈圓柱狀,固定在轉(zhuǎn)軸2上,轉(zhuǎn)子4的上下兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸2上分別固定有兩個軸承3。上蓋板7、下蓋板8的中部設有軸承室,軸承3的外圈坐落在上蓋板7與下蓋板8上的軸承室內(nèi)。上蓋板7內(nèi)的軸承3的外側(cè)還設有油封。轉(zhuǎn)軸2上還設有一個驅(qū)動輪,驅(qū)動輪為驅(qū)動齒輪9,驅(qū)動齒輪9固定在轉(zhuǎn)軸2上,可根據(jù)實際需要,用聯(lián)軸節(jié)或其他驅(qū)動部件代替驅(qū)動輪9。
定子1的下底面設有下蓋板8,下蓋板8與下殼體6有間隙。上蓋板7、定子1與下蓋板8通過兩個銷軸串接在一起,防止葉片泵運轉(zhuǎn)時,定子1與下蓋板8相對于上蓋板7轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子4可以隨轉(zhuǎn)軸2相對于定子1轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)子4上設有十二個葉片槽10,葉片5相應設置在葉片槽10內(nèi),葉片5可以在葉片槽10內(nèi)徑向移動,葉片5呈中心向外散射狀均勻的分布在轉(zhuǎn)子上。在轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時,葉片5會隨定子1內(nèi)面的形狀進行徑向移動,使轉(zhuǎn)子4上的葉片5的外側(cè)端部與定子內(nèi)表面始終保持貼合。需要說明的是,本實施例中的葉片槽10并不僅限于十二個,可根據(jù)實際需求增加或減少數(shù)量。
轉(zhuǎn)子4與轉(zhuǎn)軸2中心相同,定子1與轉(zhuǎn)子4偏心設置,定子1的中心設置在轉(zhuǎn)子4中心的左側(cè)。轉(zhuǎn)子4的外表面與定子1的內(nèi)表面形成大小不等的第一空間11和第二空間12,由于定子1與轉(zhuǎn)子4偏心設置,因此形成的第一空間11與第二空間12不對稱,其中,第一空間11大于第二空間12。本葉片泵在運轉(zhuǎn)時,由于第一空間11大于第二空間12,第一空間11的容積變化率大于第二空間12的容積變化率,因此第一空間11的排量大于第二空間12的排量。只要分別在第一空間11和第二空間12設置兩獨立的排油道,就可以實現(xiàn)一個葉片泵,提供兩種不同排量的輸出。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例在下殼體6側(cè)部設有外部吸油口,下殼體6底部設有第一外部排油口和第二外部排油口。定子1側(cè)壁設有與第一空間11相通的第一內(nèi)部吸油口13,與第二空間12相通的第二內(nèi)部吸油口14;第一內(nèi)部吸油口13與第二內(nèi)部吸油口14通過定子1與下殼體6之間的間隙,與外部吸油口相通。如圖2或圖3所示,在下蓋板8的底部設有與第一空間11相通的第一內(nèi)部排油口15和與第二空間12相通的第二內(nèi)部排油口16。本葉片泵運行時往逆時針方向旋轉(zhuǎn),第一空間的上部分為吸油區(qū),下部分為排油區(qū);第二空間的下部分為吸油區(qū),上部分為排油區(qū)。因此,第一內(nèi)部吸油口13與第一空間11的上部分相通,第二內(nèi)部吸油口14與第二空間12的下部分相通,第一內(nèi)部排油口15與第一空間11的下部分相通,第二內(nèi)部排油口16與第二空間11的上部分相通。同理,如果需要使葉片泵順時針方向運轉(zhuǎn),第一空間11與第二空間12的吸油區(qū)與排油區(qū)反向設置。由于第一空間11的容積變化率大于第二空間12的容積變化率,第一內(nèi)部排油口15的排油量要大于第二內(nèi)部排油口16的排油量,第一內(nèi)部排油口15即為大流量內(nèi)部排油口,第二內(nèi)部排油口16即為小流量內(nèi)部排油口?,F(xiàn)在,只需要將第一內(nèi)部排油口15與第一外部排油口單獨相通,第二內(nèi)部排油口16與第二外部排油口單獨相通,即可實現(xiàn)一個葉片泵提供兩種排量輸出。
為了實現(xiàn)第一內(nèi)部排油口15與第一外部排油口單獨相通,第二內(nèi)部排油口16與第二外部排油口單獨相通,即需要將兩個內(nèi)部排油口和外部排油口之間的油道隔離??梢栽趦蓚€對應的內(nèi)部排油口和外部排油口之間,分別設置一個油管,利用兩個油管來實現(xiàn)內(nèi)部排油口和外部排油口之間的油道的相互隔離。更優(yōu)選的技術(shù)方案是,在下蓋板8的下表面上設置密封件,在下殼體6的底部上表面與密封件的配合下,將兩個內(nèi)部出油口和外部出油口之間的油道相互隔離,進而實現(xiàn)第一內(nèi)部排油口15與第一外部排油口單獨相通,第二內(nèi)部排油口16與第二外部排油口單獨相通。
如圖5所示,本實施例的葉片泵通過在下蓋板8的底部設置密封圈槽,密封圈槽內(nèi)設置密封圈17,下殼體6的底部上表面設有與密封圈17配合的隔離肋條結(jié)構(gòu),裝配后,隔離肋條壓迫密封圈17,將兩個內(nèi)部出油口和外部出油口之間的油道相互隔離,經(jīng)隔離后,從而形成兩個獨立的排油通道。除了在下殼體6的底部上表面設置隔離肋條的方法之外,也可以在下蓋板8底側(cè)的兩個內(nèi)部排油口四周分別開設凹槽,使得油從內(nèi)部排油口出來之后,進入凹槽內(nèi),再從凹槽流至外部排油口,由凹槽、密封圈和下殼體配合形成兩個隔離的排油通道。隔離肋條或凹槽的設置,就可擴大外部排油口的可選擇區(qū)域,避免將外部排油口和內(nèi)部排油口必須設置成上下直通。
如圖5所示,本發(fā)明采用的密封圈17包括外部密封圈171,內(nèi)部密封圈172和連接在外部密封圈171與內(nèi)部密封圈172之間的兩根密封條173。外部密封圈171設在兩個內(nèi)部排油口的外側(cè);內(nèi)部密封圈172設在兩個內(nèi)部排油口內(nèi)側(cè)與轉(zhuǎn)軸孔之間;密封條173設在兩個內(nèi)部排油口之間。外部密封圈171保證兩個內(nèi)部排油口與下蓋板8底部外側(cè)之間的密封性,能夠有效防止第一內(nèi)部排油口15與第二內(nèi)部排油口16通過下蓋板8底部外側(cè)匯流。內(nèi)部密封圈172首先能夠防止第一內(nèi)部排油口15與第二內(nèi)部排油口16的通過轉(zhuǎn)軸處匯流,并與密封條173配合,有效防止第一內(nèi)部排油口15與第二內(nèi)部排油口16之間匯流。通過密封圈17與下殼體6底部上表面的隔離肋條貼合,形成兩個內(nèi)部排油口和外部排油口之間的隔離的排油通道,從而確保第一內(nèi)部排油口15與第一外部排油口單獨相通,第二內(nèi)部排油口16與第二外部排油口單獨相通。如圖2所示,還可以采用密封墊21來實現(xiàn)第一內(nèi)部排油口15與第一外部排油口單獨相通,第二內(nèi)部排油口16與第二外部排油口單獨相通。由于密封墊21可以做成較厚的,如此,下殼體6底部的上表面可以不用再設計隔離肋條,通過密封墊21與下殼體6底部上表面貼合,形成兩個內(nèi)部排油口和外部排油口之間的獨立的油道。密封墊21的整體構(gòu)造與密封圈17相同。為確保其密封性能,本葉片泵采用的密封件為一體形成。
葉片泵對密封性能要求極為嚴格,密封不好會出現(xiàn)漏油或功能喪失的現(xiàn)象。如圖2所示,本葉片泵還具有第一密封墊18和第二密封墊19,其中,第一密封墊18設置在上蓋板7的側(cè)部的密封圈槽內(nèi),第二密封墊19設置在下蓋板8的側(cè)部的密封圈槽內(nèi),組裝后,下蓋板8與上蓋板7的下部分進入下殼體6內(nèi),密封圈19與下殼體6的內(nèi)側(cè)面配合實現(xiàn)密封。上蓋板7上的密封墊18能夠防止從液壓油上蓋板7與下殼體6之間流出;下蓋板8上的密封墊19能夠確保吸油口與出油口之間的密封。
本葉片泵工作時,出油口壓力建立以后,由于排油口設置在下殼體底部,因此下殼體6底部與下蓋板8之間會具有較高的壓力,由于上蓋板7、定子1和下蓋板8之間采用銷軸串接,在壓力的作用下,下蓋板8與定子1可能會向上輕微移動,使密封件與下殼體6底部上的肋條之間的壓力減小,當油壓較高造成的位移到達一定程度時,密封件就喪失第一排油口與第二排油口之間的隔離、密封功能。為解決這一問題,如圖2和圖3所示,在下蓋板8與密封件之間設置一個蝶形彈簧20。當油壓使下蓋板與定子產(chǎn)生輕微位移時,蝶形彈簧20從被壓縮狀態(tài)恢復原形,使密封件向下輕微頂起,使密封件與下殼體底部上的肋條保持接觸并具有一定壓力,從而避免密封件失效的現(xiàn)象。彈性碟簧20的形狀可以根據(jù)不同的密封件,采取不同的設計。蝶形彈簧20在滿足緩沖油壓產(chǎn)生的形變的同時,還應能滿足兩個內(nèi)部排油口正常排油,本片泵采用的蝶形彈簧20在于兩個內(nèi)部排油口對應位置設有開口,使得油從內(nèi)部排油口流出后再從蝶形彈簧20的開口流出。蝶形彈簧20的中部具有供轉(zhuǎn)軸2穿過的圓孔,轉(zhuǎn)軸2上開設固定蝶形彈簧20用的卡簧槽,蝶形彈簧20安裝后,用卡簧對蝶形彈簧20進行限位。由于開口的設置,蝶形彈簧20的安裝位置應當唯一,否則,開口與內(nèi)部排油口的位置不對應,便影響排油。為了安裝時能快速確認蝶形彈簧20的安裝位置,在蝶形彈簧20的外沿設置至少一處向外的凸起,在下蓋板8的底部,設有與蝶形彈簧的凸起的凹槽,安裝時,使凸起落入凹槽內(nèi),使得安裝位置快速確定。
如圖2和圖7所示,為確保本葉片泵的吸油口在尺寸足夠大的的情況下,還能使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。第一內(nèi)部吸油口13包括設置在定子兩端的第一槽口131和第二槽口132;第二內(nèi)部吸油口14包括設置在定子兩端第三槽口141和第四槽口142。由于槽口開設在定子1的上、下端部,在與上蓋板7和下蓋板8配合后形成內(nèi)部吸油口,葉片泵在具有較大的輸出壓力下,也不會導致定子1變形。
如圖2或圖6所示,為便于裝配,在下蓋板8的側(cè)下部設有公止口,下殼體6在與公止口相應位置設置有與之配合的母止口,同樣,在上蓋板7的側(cè)部也設有公止口,下殼體6上部與其相應位置設置有母止口。通過止口配合,可實現(xiàn)精確、快速裝配。
本發(fā)明的工作原理是:葉片泵在動力裝置帶動下旋轉(zhuǎn),通過葉片的轉(zhuǎn)動形成容積的變化產(chǎn)生吸油和出油,兩個內(nèi)部吸油口同時完成吸油和兩個內(nèi)部出油口完成出油,由于兩側(cè)的容積大小不一樣,兩側(cè)吸入和排出不同體積的油,從而實現(xiàn)兩種排量的輸出。兩個排量不同的油道,利用密封件彼此隔離、獨立,這樣就可以向不同的執(zhí)行機構(gòu)供油,由此實現(xiàn)根據(jù)機構(gòu)用油的場合不一樣,實現(xiàn)兩種功能,實現(xiàn)各取所需,避免能源的消耗。
本發(fā)明通過改變定子的形狀和布置,對流道單獨進行設計,對于使用壓力需求的機構(gòu),用小排量區(qū)域供油,保證壓力系統(tǒng)穩(wěn)定;對于有大流量需求的用大排量的區(qū)域供油,保證流量需求的機構(gòu),能夠獲得足夠的流量,從而實現(xiàn)一個油泵可提供兩種排量的應用場合,針對不同的應用可以實現(xiàn)獨立供油,避免能量因為泄壓閥作用導致能量消耗,也同時保證了系統(tǒng)各個工作機構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。具有節(jié)能,高效,結(jié)構(gòu)緊湊,針對不同的液壓系統(tǒng)應用采取獨立的解決方案等有益效果。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。