[发明专利]可变排量泵

说明书

本公开提供了一种可变排量泵，其能够更好地将应力分布在转子结构上，从而降低转子发生破裂和/或故障的风险。所述可变排量泵包括壳体、叶片控制环、转子、多个叶片、滑动环、偏置装置和调节阀。壳体限定入口和排出口。转子可以由驱动轴旋转驱动，并与驱动轴同轴对齐。转子可限定有多个主肋材和多个相应的辅肋材，在每个主肋材和辅肋材之间限定有孔。每个主肋材都限定有主肋材厚度，并且每个辅肋材都限定有小于主肋材厚度的辅肋材厚度。

技术领域

本发明涉及可变排量泵，更具体而言，涉及叶片式泵。

背景技术

诸如内燃发动机和自动变速器之类的机械系统通常包括润滑油泵，以在压力下向机械系统的许多移动部件和/或子系统提供润滑油。在大多数情况下，润滑油泵由连接到机械系统的机械联动装置驱动，因此泵的运行速度和输出随机械系统的运行速度而变化。虽然机械系统的润滑要求也随机械系统的运行速度而变化，但不幸的是，泵输出的变化与机械系统的润滑要求的变化之间的关系通常是非线性的。当考虑到粘度以及润滑油及机械系统的其他特性的与温度相关的变化时，这些要求的差异进一步恶化。

为了解决这些差异，现有技术的固定排量润滑油泵通常设计成在高油温或最高油温下安全有效地运行，导致润滑油在大多数机械系统操作条件下过量供应，提供排污阀或者用于释放压力的阀来“浪费”掉剩余的润滑油，并将它送回到泵入口或油底壳中，以避免机械系统中的过压情况。在某些操作条件下，例如在低油温下，加压润滑油的过量提供可能是机械系统需求的500％，因此，虽然这种系统工作得相当好，但这样的系统确实会导致显著的能量损失，因为能量用于加压不需要的润滑油，然后这些润滑油通过减压阀“浪费”掉。

最近，可变排量泵已用作润滑油泵。这种泵通常包括枢转环或其他机构，可以与叶片和转子一起操作，以改变泵的体积排量，并因此在运行速度下改变其输出。通常，从泵的输出端，通过直接方式或经由机械系统中的油道，向反馈机制供应加压润滑油，该反馈机制采用控制室中的活塞形式或直接作用在枢转环上的控制室的形式，改变泵的排量，对泵进行操作，以在整个机械系统的预期操作条件范围内避免发动机中的过压情况。

虽然这种可变排量泵相对于固定排量泵提供了一些能量效率方面的改进，但是可能会存在转子经受过大应力而破裂的问题。

发明内容

本公开提供了一种可变排量泵，转子结构上应力得到更好地分布，从而降低转子发生破裂和/或故障的风险。可变排量泵包括壳体、叶片控制环、转子、多个叶片、滑动环、偏置装置和调节阀。壳体限定入口和排出口。转子可以由驱动轴驱动，并与驱动轴同轴对齐。转子限定多个主肋材和多个相应的辅肋材，并且在每个主肋材和辅肋材之间限定有孔和可选的弯曲表面。每个主肋材都限定主肋材厚度，并且每个辅肋材都限定辅肋材厚度，该辅肋材厚度小于主肋材厚度。

前述可变排量泵中的多个叶片可滑动地设置在转子中。多个叶片中的每个叶片都在每个叶片的近端处邻接叶片控制环，而每个叶片的远端邻接滑动环的内表面。滑动环可以通过枢轴可枢转地固定到壳体上。滑动环限定具有壳体的第一部分的排量控制区域。滑动环与叶片控制环、转子以及多个叶片配合以形成多个泵送室，这些泵送室相继地连接到入口和排出口。偏置装置作用在滑动环上，并通过第一力沿第一方向推动滑动环。还设置有调节阀，以便通过经由入口流向排量控制区域的输入工作流体流，产生变化的输入工作流体压力，从而在第二方向上围绕枢转装置对滑动环产生第二力。第二方向与第一方向相反。第二力可以设成相对于第一力变化，以便在转子经由驱动轴旋转时改变每个泵送室的容积。当变化的输入工作流体压力施加到多个叶片和转子时，转子的一部分构造成弹性弯曲。