可变容量泵制造技术

一种可变容量泵，包括在泵腔室内可活动的控制环来改变泵的体积容量。第一和第二控制腔室独立地接收压缩流体，产生力，在预设的方向上偏转控制环。回复弹簧推动控制环朝向最大体积容量泵位置。控制环基于控制环的位置将第二控制腔室与压缩流体源连接和断开。基于第二控制腔室的压缩或排放状况，来自控制腔室和弹簧的力互相结合或对抗，或对抗弹簧的力，以建立第一和第二平衡压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可变位移叶片泵。具体地，本专利技术涉及可变位移可变压力叶片泵系统，用于如内燃机或自动变速箱的机械系统。本专利技术涉及改进的泵和控制装置，用于提供可变容量泵的输出的更好控制。更具体地，本专利技术涉及流动需求优化的控制机构，以在不同运行条件下控制可变容量泵的输出。
技术介绍
用于非压缩流体比如油的泵经常是可变容量叶片泵。这种泵包括可活动泵环，其允许改变泵的转子偏心距来改变泵的容量。能够改变泵的体积容量来保持平衡压力在例如汽车润滑泵的环境中是重要的，其中泵会在运行速度的范围内运行。在这些环境中，为了保持一个相对平衡的压力，熟知的是采用从泵的出口到邻近泵控制环的控制腔室的工作流体(例如润滑油)的直接的或间接的反馈供应，在控制腔室中的压力作用于移动控制环，对抗通常来自回复弹簧的偏心力，来改变泵的容量。当泵的输出压力增加时，例如当泵的运行速度增加时，对控制环施加增加的压力，以克服回复弹簧的偏心并且移动控制环来减少泵的容量，这样减少输出体积并且因此减少泵的输出的压力，来继续保持相对平衡的压力，而不管运行条件(速度)的改变。相反，当泵的输出压力减少时，例如当泵的运行速度减少时，施加在邻近控制环的控制腔室上的减少的压力允许通常来自回复弹簧的偏心力，来移动控制环，以增加泵的容量，增加输出体积，并且因此增加泵的压力，来继续保持相对平衡的压力，而不管运行条件的改变。以这种方式，在运行条件(速度)范围内在泵的输出端获得一个相对平衡的压力。平衡压力由控制腔室中的工作流体对抗作用的控制环的面积，供应到腔室工作流体的压力和通常由回复弹簧产生的偏心力，以及泵运行在内的液压系统的特征确定。传统地，平衡压力为发动机期望的运行范围可接受的压力，因此一定程度上是一种退让，例如，发动机能够以低工作流体压力可接受地运行在低运行速度下，而不是高发动机运行速度下所需的。为了防止对发动机的不适当的磨损或其他破坏，发动机设计者会为泵选择一个满足最坏情况(例如高发动机载荷或运行速度)条件的平衡压力。这样，在低速度或低发动机载荷时，泵的运行容量比需要的高，这样浪费了泵压多余的、不需要的经过液压系统的工作流体的能源。期望拥有简单的可变容量叶片泵，其能够在合理的紧凑泵外壳中提供至少两个平衡压力。一些现有技术的方案运用双弹簧构造，如WO2013049929 A1中所示。期望利用简单的液压连接获得相似的益处，而不用额外的部件。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供新型可变位移可变压力叶片泵，其避免或缓和现有技术的至少一个缺陷。一种可变容量泵，包括在泵腔室内可活动的控制环来改变泵的体积容量。第一和第二控制腔室独立地接收压缩流体，产生力，在预设的方向上偏转控制环。回复弹簧推动控制环朝向最大体积容量泵位置。控制环基于控制环的位置将第二控制腔室与压缩流体源连接和断开。基于第二控制腔室的压缩或排放状况，来自控制腔室和弹簧的力互相结合或对抗，或对抗弹簧的力，以建立第一和第二平衡压力。在第一设置中，回复弹簧对抗两个控制腔室的合力以建立低平衡压力。控制环移动预设的量以后，在控制环中设置简单的结构特征以关闭加载第二控制腔室的液压通道并且打开通道来排放第二控制腔室。然后回复弹簧仅仅对抗第一腔室的力，以建立第二，高平衡压力。在第二设置中，回复弹簧对抗主要控制腔室的力以建立低平衡压力。控制环移动预设的量后，在控制环中的设置简单结构特征以打开加载第二控制腔室的液压通道，对抗主要控制腔室的力。然后，回复弹簧和第二控制腔室中的力对抗第一控制腔室中的力，由此建立第二，高平衡压力。在第三设置中，类似于所述的第一设置，控制环增加了第三腔室，其通过开/关电磁阀连接到供应的工作流体，来产生两个相对平行的压力曲线。当第三腔室没有压缩时，提供高模式，当第三腔室压缩时，提供低模式。在第四设置中，类似于所述的第二设置，控制环增加了第三腔室，其通过开/关电磁阀连接到供应的工作流体，来产生两个相对平行的压力曲线。当第三腔室没有压缩时，提供高模式，当第三腔室压缩时，提供低模式。附图说明本文所述的附图仅仅是用于所选的实施例的说明性目的，而不是用于说明所有可能的实施方式，并且不是意在限制本专利技术的范围。图1是按照本专利技术的教导构建的可变容量泵的局部平面视图；图2A-2D示出在不同偏心阶段的泵；图3是图2A-2D所述的泵的压力输出相对于机械系统的油压需求的示意图；图4是另一个可变容量泵的局部平面示意图；图5A-5D示出图4中泵的不同偏心阶段；图6是另一个可变容量泵的局部平面示意图；图7A-7D示出图6中泵的不同偏心阶段；图8是图7A-7D所述的泵的压力输出相对于机械系统的最小和最大油压需求的示意图；图9是另一个可变容量泵的局部平面示意图；图10A-10D示出图9中泵的不同偏心阶段；图11是包括摆动滑块机构的可变容量泵的局部平面示意图；在整个附图的所有视图中，相同的附图标记代表相同的部件。具体实施方式按照本专利技术一实施例的可变容量叶片泵在图1中整体地以20示出。泵20包括具有前表面24的壳体或外壳22，该壳体或外壳用泵盖(未示出)和可选地合适的垫圈(未示出)密封到发动机(未示出)或类似物，泵20用于为发动机或类似物提供压缩的工作流体。泵20包括驱动轴28，驱动轴由任一合适的装置，比如发动机或其他由泵提供工作流体的机构驱动来运行泵20。当驱动轴28旋转时，位于泵腔室36内的泵转子32由驱动轴28驱动。一系列可滑动的泵叶片40随着转子32旋转，每一个叶片40的外端部衔接泵控制环44的内圆周表面，其形成泵腔室36的外壁。泵腔室36分为一系列由泵控制环44的内表面、泵转子32和叶片40限定的工作流体腔室48。泵控制环44通过枢转销52安装在外壳22内，枢转销52允许泵控制环44的中心相对于转子32的中心运动。当泵控制环44的中心相对于泵转子32的中心偏心放置并且泵控制环44和泵转子32的内部均为圆形时，工作流体腔室48的体积随着腔室48环绕泵腔室36旋转而变化，它们的体积在泵20的低压侧(图1中泵腔室36的左侧)变大，并且在泵20的高压侧(图2A-2D中泵腔室36的右侧)变小。工作流体腔室48的这种体积变化产生了泵20的泵压动作，将工作流体从泵入口50吸入并将其压缩和输送至泵出口54。通过绕枢转销52移动泵控制环44，其相对于泵转子32的偏心量可以改变以改变工作流体腔室48从泵20的低压侧到泵20的高压侧变化的体积的量，这样改变泵的体积容量。回复弹簧56衔接控制环44的凸舌55和外壳22，以使泵控制环44偏向定位，如在图1中示出，其中泵具有最大的偏心距。第一控制腔室61形成在泵外壳22，泵控制环44，安装在泵控制环44上并且贴紧外壳22的密封件71和密封件72之间。在所示的结构中，第一控制腔室61与泵出口54直接流体连通，这样从泵20提供给泵出口54的压缩工作流体也填充第一控制腔室61。对本领域技术人员显而易见的是，第一控制腔室61不一定要与泵出口54直接流体连通，并且反而可以直接地或间接地从任何合适的工作流体源供应，例如从由泵20供应的汽车发动机中的回油沟。第二控制腔室62形成在泵外壳22，泵控制环44，安装在泵控制环44上并且贴紧外壳22的密封件72和密封件73之间。第二控制腔室62供应有通过进料孔81进入外壳22的压缩流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变容量泵，其特征在于，包括：一泵壳体，包括一泵腔室，一入口和一出口；一泵部件，所述泵部件可活动地位于所述泵腔室内，所述泵部件泵压流体从所述入口，通过所述泵腔室，至所述出口；一控制环，所述控制环在所述泵壳体内可活动，以改变泵的体积容量；第一和第二控制腔室，至少部分地由所述泵壳体和所述控制环限定，控制腔室可操作独立接收压缩流体，产生独立的力，将所述控制环偏心朝向对应于泵的一最小体积容量的一第一位置；一回复弹簧，推动所述控制环朝向对应于泵的一最大体积容量的一第二位置，所述回复弹簧的力对抗由控制腔室中压缩流体产生的合力，以建立第一平衡压力，其中所述控制环基于所述控制环的位置将所述第二控制腔室与压缩流体源连接和断开，当所述第二控制腔室与压缩流体源断开时，所述回复弹簧对抗所述第一控制腔室的力，以建立第二平衡压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.14 US 61/979,0301.一种可变容量泵，其特征在于，包括：一泵壳体，包括一泵腔室，一入口和一出口；一泵部件，所述泵部件可活动地位于所述泵腔室内，所述泵部件泵压流体从所述入口，通过所述泵腔室，至所述出口；一控制环，所述控制环在所述泵壳体内可活动，以改变泵的体积容量；第一和第二控制腔室，至少部分地由所述泵壳体和所述控制环限定，控制腔室可操作独立接收压缩流体，产生独立的力，将所述控制环偏心朝向对应于泵的一最小体积容量的一第一位置；一回复弹簧，推动所述控制环朝向对应于泵的一最大体积容量的一第二位置，所述回复弹簧的力对抗由控制腔室中压缩流体产生的合力，以建立第一平衡压力，其中所述控制环基于所述控制环的位置将所述第二控制腔室与压缩流体源连接和断开，当所述第二控制腔室与压缩流体源断开时，所述回复弹簧对抗所述第一控制腔室的力，以建立第二平衡压力。2.如权利要求1所述的可变容量泵，其特征在于，所述控制环包括一通道，所述通道基于所述控制环的位置将所述第二控制腔室与压缩流体源连接和断开。3.如权利要求2所述的可变容量泵，其特征在于，所述通道将所述第二控制腔室与一排放通道连接和断开，当所述控制环在所述第二控制腔室与所述压缩流体源断开的位置时，所述通道连接到所述排放通道，以减少所述第二控制腔室内的流体压力。4.如权利要求3所述的可变容量泵，其特征在于，当所述通道将所述压缩流体源与所述第二控制腔室连接时，所述控制环堵塞所述排放通道的开口。5.如权利要求3所述的可变容量泵，其特征在于，所述通道包括一盲凹槽，所述盲凹槽沿着所述控制环的表面延伸，并且相对于所述泵壳体滑动。6.如权利要求1所述的可变容量泵，其特征在于，所述泵壳体包括一供应通道，所述供应通道具有进料孔，所述进料孔与所述压缩流体源流体连通，所述进料孔位于所述泵腔室中，并且基于所述控制环的位置选择性地堵塞。7.如权利要求1所述的可变容量泵，其特征在于，所述泵部件位于所述控制环的空腔中。8.如权利要求7所述的可变容量泵，其特征在于，所述泵部件由可旋转转子驱动。9.如权利要求1所述的可变容量泵，其特征在于，所述可变容量泵还包括一第三控制腔室，所述第三控制腔室至少部分地由所述控制环和所述泵壳体限定，并且可以操作接收压缩流体，以产生推动所述控制环朝向所述第一位置的力。10.如权利要求9所述的可变容量泵，其特征在于，所述可变容量泵还包括一电动的液压的电磁阀，来控制压缩流体供应到第三腔室，当第三腔室没有供应压缩流体时，泵输出流体按照高模式压力曲线，当第三腔室供应压缩流体时，泵输出流体按照低模式压力曲线。11.如权利要求10所述的可变容量泵，其特征在于，电动的所述电磁阀为开/关类型。12.如权利要求10所述的可变容量泵，其特征在于，电动的所述电磁阀为线性类型且可操作来调节所述第三控制腔室中的压力，所述压力在泵出口压力和大气压力或泵入口压力之间。13.如权利要求1所述的可变容量泵，其特征在于，所述可变容量泵还包括位于所述控制环的空腔内的内转子和外转子。14.如权利要求13所述的可变容量泵，其特征在于，所述泵部件包括联结到所述内转子和所述外转子之一的摆滑件。15.如权利要求1所述的可变容量泵，其特征在于，所述可变容量泵还包括一转子，所述转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞萨尔·塔纳苏卡，大卫·R·苏维尔，汉斯·尤尔根·劳思，
申请(专利权)人：麦格纳动力系有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA