[发明专利]液压自行车用低速高压叶片泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶片泵，特别是一种液压自行车用低速高压叶片泵。 

背景技术

现有的叶片油泵，其功率都是考虑产品工业性用途，如机床、油压机、挖掘机、汽车等方面，功率一般在1千瓦至几十千瓦，转速在1000～1500转/分。对零件、材质、结构、重量、安装、外观等均从工业机具整体为方向，并不适合作为民用商品，如图1、图2所示。图中1′为端盖、2′为主轴、3′为骨架油封、4′为右壳体、5′为叶片、6′为中壳体、11′为左壳体、12′为轴承、14′、14-1′、14-2′为“O”型密封圈、15′、15-1′为螺钉、16′为限压弹簧、17′为弹簧座、18′为调节螺钉、19′为端盖、20′为转子、21′为定子、22′为滑块、23′为盖板、24′为流量调节螺钉、25′为锁母、28′为左配流盘、29′为右配流盘；29-1′、29-2′、29-3′、29-4′为右配流盘29上的四个半月形窗口，30′为压油流道、31′为吸油流道。叶片泵在与相同压力、容积常数的其它类型容积式油泵，特别是压力伺服变量油泵比较；具有结构简单、轮廓尺寸小、重量轻、容积常数大、结构紧凑、成本低等优点。但是以现有叶片泵直接用于液压自行车还存在不少根本性的不足之处： 

1、低速性能。叶片油泵转速必须在500-1500R/min的范围内， 其金属叶片才有足够的离心力压在定子的内表面，形成良好的封闭体积。再因为转子与定子的结构偏心，形成叶片封闭腔的容积变化而产生真空度吸油，使其油压力升高。我们知道，一个正常人的心率大约在60-100次/min，如果脚踏转速超过人们长期形成的生理节律，容易感到疲劳，甚至脱蹬，造成交通事故。而对于脚蹬转速15-120R/min而不用结构复杂、效率降低、成本增高的增速机构的叶片油泵却没有。本申请人在1988年10月6日所获准两个专利《自动伸出叶片的超低速油泵》(专利号88214704.8)；《自动弹出叶片的超低速油泵》(专利号89201965.4)。虽然有所创新，满足叶片油泵在两轮车骑行最低速度5km/h的踏速在15-30R/min低速要求，但还存在高压(4mpa)时容积效率极低(接近零)的问题。 

2、功率不匹配。自行车是以人的体力为动力的机械。一个标准体形的人，骑自行车时能发出多大的功率？成年人长时间骑行以0.1马力为宜；平常5％的的斜坡需0.2马力；跑道赛车冲剌时，需1.2马力坚持10-11秒；而公路赛车需0.5马力坚持2小时。一般人骑自行车的功率在0.2-0.3马力范围内最合适。而目前叶片油泵在功率、容积常数、工作油压结构形式等都不能匹配。 

3、骑行效率。凭借人的能量潜力来提高车速使人太疲劳了！正确的解决办法应该是提高骑行效率。为了在不增加人体出力的情况下达到最大平均车速，提高行驶效率。自行车装置了变速器，以适应不同路面、不同物理性能的路面和坡道。在国外，变速车是很盛行的，甚至儿童车也会装上变速器，一般这种车为三速和五速。近年来发展 到十六速、二十速，甚至研制无级变速装置。但是，各种变速器都存在共同的缺点：结构复杂，操作不便，变速范围不大，变速器与人体出力不能合理匹配(N人体功率＝F脚蹬出力.V车速)。正因为如此，200多年来对变速器的改良研制一直方兴未艾。由骑自行车经验可以知道，不论骑车人体力和心率功能状况如何，都会遇到这样情况：在平直路面，要求提高车速。主要矛盾不在于脚踏出力，而在于脚踏转速。而在粗糙路面或上坡要想保持最大限度车速。主要矛盾不在于脚蹬转速，而在于脚踏出力。也就是说，叶片油泵应该感知路面变化，自动配置。时而低压大流量，时而高压小流量。使油泵产生最大平均流量以达到最大平均车速，又适应骑车人功率和心率要求。当前国内外还没有针对适合液压自行车用的限压单向变量叶片泵(YBP)产品。