汽车液压双定子双阀体助力转向泵

摘要

本发明公开了一种汽车液压双定子双阀体助力转向泵，包括泵体、带有前配油盘结构的泵盖、泵轴、中配油盘、后配油盘、第一定子转子叶片组件、第二定子转子叶片组件、阀组件，所述泵盖、第一定子转子叶片组件、中配油盘、第二定子转子叶片组件、后配油盘依次串联安装在泵轴上后，安装到泵体内，与泵体之间形成A腔和B腔，所述阀组件包括C流道孔、两个阀孔、大阀体和小阀体，两个阀孔内分别安装有大阀体和小阀体，所述C流道孔与A腔相通，两个阀孔的底部均与B腔相通。本发明采用双定子双阀体结构，溢流口面积同样大时，溢流量减小，流速自然减小，与单个溢流口相比，大大减少了溢流发热量，系统油温降低，提高了转向泵的可靠性及使用寿命。

权利要求

1.汽车液压双定子双阀体助力转向泵，其特征在于：包括泵体(2)、带有前配油盘结构的泵盖(1)、泵轴(12)、中配油盘(6)、后配油盘(8)、第一定子转子叶片组件、第二定子转子叶片组件、阀组件，所述泵盖(1)、第一定子转子叶片组件、中配油盘(6)、第二定子转子叶片组件、后配油盘(8)依次串联安装在泵轴(12)上后，安装到泵体(2)内，与泵体(2)之间形成出油上腔和出油下腔，所述阀组件包括C流道孔、两个阀孔、大阀体(13)和小阀体(15)，两个阀孔内分别安装有大阀体(13)和小阀体(15)，所述C流道孔与出油上腔相通，两个阀孔的底部均与出油下腔相通。

2.如权利要求1所述的汽车液压双定子双阀体助力转向泵，其特征在于：所述大阀体(13)与小阀体(15)之间为并联连接结构。

3.如权利要求1所述的汽车液压双定子双阀体助力转向泵，其特征在于：所述第一定子转子叶片组件包括第一定子(3)、安装在泵轴(12)上的第一转子(4)和设在第一转子(4)上的第一叶片(5)；第二定子转子叶片组件包括第二定子(9)、安装在泵轴(12)上的第二转子(10)和设在第二转子(10)上的第二叶片(11)。

4.如权利要求1所述的汽车液压双定子双阀体助力转向泵，其特征在于：所述泵盖(1)、第一定子转子叶片组件、中配油盘(6)、第二定子转子叶片组件、后配油盘(8)之间采用定位销(7)进行串联安装。

5.如权利要求1～4中任一项所述的汽车液压双定子双阀体助力转向泵，其特征在于：所述小阀体(15)下方设有弹簧座(18)，所述弹簧座(18)上安装有弹簧(17)，所述弹簧(17)顶住钢球(16)，使钢球(16)顶住小阀体(15)。

说明书

汽车液压双定子双阀体助力转向泵

【技术领域】

[0001] 本发明涉及汽车转向系统用液压助力转向泵，尤其涉及采用双定子双阀体结构的液压助力转向泵。【背景技术】

[0002] 随着我国汽车工业的迅速发展，人们对汽车的性能及驾驶起来的舒适性要求越来越高。特别是最近几年，大吨位双前桥结构的载重、矿用和工程用汽车需求越来越多，由于汽车的载重增加，驱动汽车前轮转向的力矩不断增大，这就需要加大转向机的缸径，需求的流量就要增加，同时双前桥汽车又增加了助力缸，也需要增加一定的流量，由于载重的加大，系统的压力也要增大。总的要求转向泵在汽车怠速时的输出流量和压力要加大才能满足转向需求，由于发动机考虑到节能和环保，设计的怠速都比较低，传递到转向泵的转速也就不高，而此时需求的流量有又比较大，只有增大转向泵的排量来满足要求。老结构转向泵只有一个定子和流量控制阀，就存在以下缺陷：(1)由于排量要增大，受到定子空间和设计的限制，定子曲线的长短径之比不能超出一定值，否则容易导致叶片切断，只有增加定子的高度来增大排量，但定子高度增加了，曲面的轮廓度以及与端面的垂直度无法达到精度要求，同时叶片、转子高度也要增加，精度很难控制，对油泵的整体性能影响很大，存在弊端；(2)排量增大后，在怠速时可以满足转向机和助力缸输入流量需求，此时流量控制阀没有开启溢流，但在高速时，由于转向泵输出的流量是一个恒定流量，原结构转向泵只有一个流量控制阀和溢流口，此时多余的流量就通过一个流量控制阀从溢流口溢流，由于排量比较大，高速时从溢流口溢流的流速比较快，导致油温温升过快，整个系统的温度较高(工程车、矿用车油温可达到100℃～140℃，主要是因为油泵溢流产生无用功，转化成热量，长时间循环导致油液温度过高)，密封件老化加快，容易导致漏油，油温过高导致油液的运动粘度急剧降低，油泵内部零件磨损加剧，导致转向泵的使用寿命大大降低。
【发明内容】

[0003] 本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种汽车液压双定子双阀体助力转向泵，能够提高转向泵的可靠性，降低自身发热量，延长使用寿命。

[0004] 为实现上述目的，本发明提出了一种汽车液压双定子双阀体助力转向泵，包括泵体、带有前配油盘结构的泵盖、泵轴、中配油盘、后配油盘、第一定子转子叶片组件、第二定子转子叶片组件、阀组件，所述泵盖、第一定子转子叶片组件、中配油盘、第二定子转子叶片组件、后配油盘依次串联安装在泵轴上后，安装到泵体内，与泵体之间形成出油上腔和出油下腔，所述阀组件包括C流道孔、两个阀孔、大阀体和小阀体，两个阀孔内分别安装有大阀体和小阀体，所述C流道孔与出油上腔相通，两个阀孔的底部均与出油下腔相通。

[0005] 作为优选，所述大阀体与小阀体之间为并联连接结构。结构合理、巧妙。

[0006] 作为优选，所述第一定子转子叶片组件包括第一定子、安装在泵轴上的第一转子和设在第一转子上的第一叶片；第二定子转子叶片组件包括第二定子、安装在泵轴上的第二转子和设在第二转子上的第二叶片。结构简单，成本低。

[0007] 作为优选，所述泵盖、第一定子转子叶片组件、中配油盘、第二定子转子叶片组件、后配油盘之间采用定位销进行串联安装。结构简单，安装方便，成本低。

[0008] 作为优选，所述小阀体下方设有弹簧座，所述弹簧座上安装有弹簧，所述弹簧顶住钢球，使钢球顶住小阀体。能够合理控制流量，且结构简单，安装方便。

[0009] 本发明的有益效果：本发明采用双定子双阀体结构，当油泵在低速工作未溢流时，油泵的整体排量为两个定子排量之和，在高速工作时，2个定子产生的流量全部分开溢流，由于单个定子的排量比较小，在高速时流量也比较小，溢流的流量也就比较小，溢流口面积同样大时，溢流量减小，流速自然减小，与单个溢流口相比，大大减少了溢流发热量，系统油温降低，提高了转向泵的可靠性及使用寿命。

[0010] 本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。【附图说明】

[0011] 图1为本发明汽车液压双定子双阀体助力转向泵的双定子部分剖视图；

[0012] 图2为本发明汽车液压双定子双阀体助力转向泵的双阀体部分剖视图；

[0013] 图3为图2中I处放大图。【具体实施方式】

[0014] 如图1所示，汽车液压双定子双阀体助力转向泵，包括泵体2、带有前配油盘结构的泵盖1、泵轴12、中配油盘6、后配油盘8、第一定子转子叶片组件、第二定子转子叶片组件、阀组件，所述泵盖1、第一定子转子叶片组件、中配油盘6、第二定子转子叶片组件、后配油盘8依次串联安装在泵轴12上后，安装到泵体2内，与泵体2之间形成出油上腔和出油下腔，所述阀组件包括C流道孔、两个阀孔、大阀体13和小阀体15，两个阀孔内分别安装有大阀体13和小阀体15，所述C流道孔与出油上腔相通，两个阀孔的底部均与出油下腔相通。所述第一定子转子叶片组件包括第一定子3、安装在泵轴12上的第一转子4和设在第一转子4上的第一叶片5；第二定子转子叶片组件包括第二定子9、安装在泵轴12上的第二转子
10和设在第二转子10上的第二叶片11。所述泵盖1、第一定子转子叶片组件、中配油盘6、第二定子转子叶片组件、后配油盘8之间采用定位销7进行串联安装。通过泵轴12和定位销7把泵盖1(前配油盘结构与泵盖为一个整体)、第一定子3、第一转子4、中配油盘5、第二定子9、第二转子10和后配油盘8串联组装在一起，整体再与泵体2组合在一起，形成出油上腔和两个排油区，出油上腔与阀孔中间的C流道孔接通，出油下腔与两个阀孔的底部接通，通过大阀体13和小阀体15把出油上腔和出油下腔分开，此时两腔不接通。

[0015] 如图2、3所示，所述大阀体13与小阀体15之间为并联连接结构。所述小阀体15下方设有弹簧座18，所述弹簧座18上安装有弹簧17，所述弹簧17顶住钢球16，使钢球16顶住小阀体15。

[0016] 双定子双阀体助力转向泵工作原理：当发动机驱动转向泵工作时，油泵开始工作排油，当带动转向泵旋转的发动机转速在n1以内工作时，此时泵盖1与第一定子3、第一转子4、第一叶片5和中配油盘6的组合排出的油液流量流到出油上腔，中配油盘6和第二定子9、第二转子10、第二叶片11和后配油盘8的组合排出的油液流到出油下腔，此时由于转速在n1内，出油下腔的流体阻力不足以克服大阀体13弹簧的预紧力，此时大阀体13不动，第一溢流口19和第二溢流口20完全被封住，此时出油上腔的油液也被封住，无法从第一溢流口19溢流，油液只能克服小阀体15内的钢球16下面弹簧17的阻力，出油上腔的油液从该口流入到出油下腔内，再通过出油口流到转向系统内，由于大阀体13未产生溢流，此时输出的流量：

[0017] Q＝Q1+Q2，

[0018] Q1＝q1×n(出油上腔的流量) q1-第一定子3的排量

[0019] Q2＝q2×n(出油上腔的流量) q2-第二定子9的排量

[0020] n-转向泵转速

[0021] 由于此种结构要求第一定子3和第二定子9的排量必须相同，又是串联在同一个轴上，转速n也相同，因此输出流量Q＝2q×n，此时两个定子的排量是累加的关系，输出的流量自然比较大，满足低速大流量需求的车型。

[0022] 当发动机的转速继续升高达到n1或n1以上时，输入到出油下腔的流体增大，受到阻尼小孔的阻尼作用，出油下腔的液体阻力增大，此时出油下腔的阻力大于大阀体13的弹簧预紧力，大阀体13向上运动，此时第一溢流口19和第二溢流口20同时打开溢流，此时出油上腔的一部分油液通过第一溢流口19溢流到吸油区，一部分油液通过小阀体15中克服钢球16下的弹簧17的阻力，推开小阀口流到出油下腔内，此时出油下腔内的一部分油液通过第二溢流口20溢流到吸油区，一部分油液与出油上腔流入的油液通过出油口流入到转向机内，维持转向机的正常需求流量。随着发动机转速不停的升高，转向泵输入到出油上腔和出油下腔的流量不断增大，由于转向机的特殊要求，在n1转速以上，要求转向泵输出的流量为恒流量，流量变化要小，从溢流口1和溢流口2溢流的流量也不断增大，此时转向泵的出油和溢流量是以下方式：

[0023] 此时转向泵转速为n2，n2≥n1，转向机需求流量为Q，Q为恒定值，第一定子3和第二定子9排量相同，因此出油上腔的流量Q1＝出油下腔的流量Q2。

[0024] 出油上腔的流量为：Q1＝q×n2

[0025] 出油下腔的流量为：Q2＝q×n2

[0026] 由于出油口输出的流量Q固定值，也就是出油上腔和出油下腔输出的流量之和，此时出油上腔从溢流口1溢流的流量Q3＝Q1-Q/2，出油下腔从溢流口2溢流的流量Q4＝Q2-Q/2。对于单定子和单阀体结构，在同样使用条件下(同等转速下，排量为2q，出油口流量Q相同)，单个溢流口的溢流流量为Q3+Q4，流速太快，导致油液温升过快。而双定子双阀体结构把定子排量分为2个相同的值(总排量不变)，单个定子的排量比较小，高速旋转时流入到单个油腔的流量也比较小，第一溢流口19和第二溢流口20的溢流流量相同，2个溢流口的溢流量只有单定子单阀体结构的一半溢流量，同样溢流面积下，溢流的流速也就比较慢，油泵的发热自然就比较少，实验证实，在同样使用条件下，比单定子单阀体结构要低30℃左右，系统油温控制在较小的范围内，系统油温的降低，对油泵的使用寿命大大提高。

[0027] 双定子双阀体助力转向泵性能参数：

[0028] 1.单个定子排量范围：12～20ml/r

[0029] 2.压力范围： 最大16MPa

[0030] 3.转速范围： 500～4000r/min

[0031] 上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。