一种双出油道结构的机油泵

摘要

本发明公开了一种双出油道结构的机油泵,为转子式机油泵。本机油泵设置有两个出油道。内转子和外转子两相邻啮合点间的间隙所占面为包容面。先确定最大包容面所在位置并将其两端的啮合点沿转子旋转方向依次确定为a点和b点；包容面的面积与最大包容面的面积的比值相同于第二出油道的排油量与总排油量的比值时包容面两端的啮合点沿转子旋转方向依次确定为c点和d点；确定最小包容面所在位置并将其两端的啮合点沿转子旋转方向依次确定为f点和g点；第一出油道的位置在b点和c点之间，第二出油道的位置在d点和f点之间。本发明的机油泵设置了两个出油道，其结构简便，性能可靠，加工容易。通过上述方法任意设置两个出油道的出油比例。

权利要求

1.一种双出油道结构的机油泵，所述机油泵为转子式机油泵，所述机油泵包括有泵体(100)、内转子(300)和外转子(200)；所述泵体(100)内部设置有转子室，所述外转子(200)容置于所述转子室，所述内转子(300)容置于所述外转子(200)；所述内转子(300)和外转子(200)均紧贴所述转子室端面；所述泵体(100)于所述转子室端面设置有进油道(110)和出油道，其特征是：所述机油泵设置有两个出油道，所述机油泵的进油道(110)的位置和出油道的位置通过如下方法确定：内转子(300)和外转子(200)两相邻啮合点间的间隙所占面为包容面，包容面的面积随所述转子的旋转而变化；选定一个外转子(200)齿形轮廓谷底的点为M点，选定一个内转子(300)齿形轮廓谷底的点为N点；当M点、N点、内转子(300)的旋转圆心O1和外转子(200)的旋转圆心O2同线时，M点和N点之间的包容面的面积最大，所述最大包容面两端的啮合点沿转子旋转方向依次确定为a点和b点；

计算转子转动过程中包容面的面积变化情况，确定包容面的面积与最大包容面的面积的比值相同于第二出油道(150)的排油量与总排油量的比值时所述包容面的位置；所述包容面两端的啮合点沿转子旋转的方向依次确定为c点和d点；

当M点旋转180°，即M点第一次旋转到与O1和O2同线时，M点所在包容面两端的啮合点沿转子旋转的方向依次确定为f点和g点；

由O1点分别连线a点、b点、c点、d点、f点和g点并延长到与内转子齿根圆和外转子齿根圆相交；bO1、cO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为第一出油道(130)的设置位置；dO1、fO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为第二出油道(150)的设置位置；

gO1、aO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为进油道(110)的设置位置。

2.根据权利要求1所述的双出油道结构的机油泵，其特征是：所述计算转子转动过程中包容面的面积变化情况，通过绘图软件查询工具测出。

3.根据权利要求1所述的双出油道结构的机油泵，其特征是：所述机油泵的内转子(300)齿数为10个，所述机油泵的外转子(200)齿数为11个，所述机油泵的内转子(300)的旋转圆心O1和外转子(200)的旋转圆心O2相距的一个偏心量e为1.89mm。

说明书

一种双出油道结构的机油泵

技术领域

[0001] 本发明属于的液压系统流量控制的技术领域，具体地说，涉及一种双出油道结构的机油泵。

背景技术

[0002] 目前国内外摩托车及汽车发动机机油泵加工制造行业，机油泵内进油道和出油道的结构形式多种多样，但基本都是单一通道，即只有一个通道进油道和一个出油道。若要有多个进油道和出油道，同时规定每个出油道的流量，通常必须设计为多个转子组的复合式机油泵；每个转子组可以有独立的或共同的进油通道，而排油通道则为各自独立的。复合式机油泵结构复杂、精度要求高、制造加工难度大、成本高。因此，有必要设计出一种结构简便，性能可靠，易加工等优点的单转子组双排油道结构的机油泵。

发明内容

[0003] 针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种双出油道结构的机油泵，本机油泵只有一组转子组和两个出油道，并能够根据需要设置两个出油道的出油比例。

[0004] 为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种双出油道结构的机油泵，所述机油泵为转子式机油泵，所述机油泵包括有泵体、内转子和外转子；所述泵体内部设置有转子室，所述外转子容置于所述转子室，所述内转子容置于所述外转子；所述内转子和外转子均紧贴所述转子室端面；所述泵体于所述转子室端面设置有进油道和出油道，所述机油泵设置有两个出油道，所述机油泵的进油道的位置和出油道的位置通过如下方法确定：

[0005] 内转子和外转子两相邻啮合点间的间隙所占面为包容面，包容面的面积随所述转子的旋转而变化；选定一个外转子齿形轮廓谷底的点为M点，选定一个内转子齿形轮廓谷底的点为N点；当M点、N点、内转子的旋转圆心O1和外转子的旋转圆心O2同线时，M点和N点之间的包容面的面积最大，所述最大包容面两端的啮合点沿转子旋转方向依次确定为a点和b点；

[0006] 计算转子转动过程中包容面的面积变化情况，确定包容面的面积与最大包容面的面积的比值相同于第二出油道的排油量与总排油量的比值时所述包容面的位置；所述包容面两端的啮合点沿转子旋转的方向依次确定为c点和d点；

[0007] 当M点旋转180°，即M点第一次旋转到与O1和O2同线时，M点所在包容面两端的啮合点沿转子旋转的方向依次确定为f点和g点；

[0008] 由O1点分别连线a点、b点、c点、d点、f点和g点并延长到与内转子齿根圆和外转子齿根圆相交；bO1、cO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为第一出油道的设置位置；dO1、fO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为第二出油道的设置位置；gO1、aO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为进油道的设置位置。

[0009] 进一步地，所述计算转子转动过程中包容面的面积变化情况，通过绘图软件查询工具测出。

[0010] 进一步地，所述机油泵的内转子齿数为10个，所述机油泵的外转子齿数为11个，所述机油泵的内转子的旋转圆心O1和外转子的旋转圆心O2相距的一个偏心量e为1.89mm。

[0011] 本发明的有益效果是：本发明的机油泵为传统的转子式机油泵，设置了两个出油道，其结构简便，性能可靠，加工容易。同时，本发明的机油泵的两个出油道的位置根据转子转动过程中内转子和外转子间的包容面大小变化情况确定。即，内转子和外转子转动并通过两个出油道所在位置后，内转子和外转子之间的包容面的面积变化大小的比例相等于两个出油道各自出油量的比例。通过这种方法确定的两个出油道的位置能够保证两个出油道的出油比例。由于内转子和外转子之间的包容面变化具有连续性，我们可以通过这种方法任意设置两个出油道的出油比例。

附图说明

[0012] 图1为本发明的结构示意图。

[0013] 图2为包容面为最大包容面时的示意图。

[0014] 图3为M点和N点之间的包容面为A0时的示意图。

[0015] 图4为包容面为最小包容面时的示意图。

[0016] 附图中：100、泵体；110、进油道；120、进油孔；130、第一出油道；140、出油孔；150、第二出油道；200、外转子；300、内转子；400、传动轴。

具体实施方式

[0017] 以下结合附图对本发明作进一步描述：

[0018] 本实施例提供，如图1-图4所示，一种双出油道结构的机油泵，为常见的转子式机油泵。本机油泵包括有泵体100、内转子300、外转子200和传动轴400；泵体100内部设置有转子室，转子室为圆柱体空腔。外转子200容置于所述转子室。外转子200设置有内齿，其个数Z2＝11个，内转子300容置于外转子200内；内转子300设置有外齿，其个数Z1＝10个，且内转子300和外转子200啮合。外转子200的直径和转子室直径相当，内转子300和外转子200容置于转子室后，外转子200侧壁紧贴转子室侧壁，即外转子200和转子室同圆心O2；同时，内转子300和外转子200的两面均紧贴转子室两端面。内转子300圆心O1连接有传动轴400，该传动轴400穿过转子室的端面并延伸到泵体100外部。内转子300圆心O1于外转子200圆心O2之间相距的一个偏心量e为1.89mm。内转子300齿形采用短弧外摆线等距线设计，外传子齿形采用三圆弧修正线设计。处于工作状态时，内转子300和外转子200各齿始终处于啮合状态，且两相邻啮合点间的间隙所占面为包容面。内转子300和外转子200各啮合点的公法线恒通过节点P。P点为节圆与O1、O2连线的交点，节圆半径R＝Z1.e，节圆圆心为O1。泵体100于转子室的一端面设置有一个进油道110和两个出油道，进油道110和出油道各覆盖两个转子齿根圆之间的部分面积，即进油道110和出油道各覆盖部分包容面存在的位置。泵体100还设置有一个进油孔120和两个出油孔140，进油孔120连接进油道110，两个出油孔140各连接一个出油道。

[0019] 使用时，传动轴400在外界驱动下旋转，带动内转子300旋转，同时外转子200也旋转，内、外转子的旋转角速度比与二者的传动比成反比，即φ1/φ2＝Z2/Z1。旋转过程中包容面的面积不断变化。此时，部分包容面的面积逐渐增大而形成负压，此处即为进油道110设置位置；由于负压存在，机油不断从进油孔120吸入道并通过进油道110进入此处的包容面内。同时，部分包容面的面积逐渐减小，此处即为出油道设置位置；机油不断从包容面挤出并通过出油道和出油孔140排出。

[0020] 本发明的机油泵为传统的转子式机油泵设置了两个出油道，其结构简便，性能可靠，加工容易。

[0021] 为了使两个出油道的出油比例符合预设比例7:13，即两个出油道的出油量分别为35％和65％，采用如下方法确定进油道110和两个出油道的位置。

[0022] 转子式机油泵内转子300和外转子200两相邻啮合点间的包容面的面积随转子的旋转而变化。选定一个外转子200齿形轮廓谷底的点为M点，选定一个内转子300齿形轮廓谷底的点为N点；M点和N点作为内、外转子按传动比旋转时的参照点；当M点、N点、内转子300的旋转圆心O1和外转子200的旋转圆心O2同线时，M点和N点之间的包容面的面积最大，最大包容面两端的啮合点沿转子旋转方向依次确定为a点和b点。

[0023] 根据机油泵的设置参数计算包容面的最大面积Amax，要精确计算两相邻啮合点间包容面积的具体数值十分困难，但可采用绘制内外转子200啮合1比1图形，再通过绘图软件查询工具测出，即通过CAXA软件计算得出Amax的大小为48.85mm2。

[0024] 计算转子转动过程中包容面的面积变化情况，确定M点和N点之间包容面的面积与最大包容面的面积的比值相同于第二出油道150,的排油量与总排油量的比值时所述包容面的位置；M点和N点之间包容面两端的啮合点沿转子旋转的方向依次确定为c点和d点。

[0025] 当M点和N点之间两啮合点间包容面积A0为31.8mm2时，31.8mm2与48.85mm2的比值约等于0.65，根据CAXA软件计算得出内转子300转动角度为77°时，外转子200旋转角度为70°。即N点转动角度为77°时，M点旋转角度为70°。此时，M点和N点之间的包容面两端的啮合点沿转子旋转的方向依次确定为c点和d点。

[0026] 当内转子300旋转角度为198°，M点旋转180°时，即N点转动角度为198°时，M点旋转角度为180°时，M点第一次旋转到与O1和O2同线，此时M点所在的包容面两端的啮合点沿转子旋转的方向依次确定为f点和g点。此时，两相邻啮合点间包容面积Amin为0.76mm2。

[0027] 由O1点分别连线a点、b点、c点、d点、f点和g点并延长到与内外月牙线Ro1及Ro2相交，经剪切形成进油道和两排油道。内月牙线Ro1为内转子的齿根圆，外月牙线Ro2为外转子的齿根圆。bO1、cO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为第一出油道的设置位置；dO1、fO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为第二出油道的设置位置；gO1、aO1、内转子齿根圆和外转子齿根圆围合的位置即为进油道的设置位置。同时，aO1和bO1之间形成封油面并将进油道110和第一出油道130分离开；fO1和gO1之间形成封油面并将第一出油道130和第二出油道150,分离开；cO1和dO1之间形成封油面并将第二出油道150,和进油道110分离开。

[0028] 通过上述方法确定出进油道110和两个出油道的位置。机油泵工作中，gO1和aO1之间的进油道110不断吸油并在最大包容面处吸油量达到最大。随着转子旋转，当M点和N点之间的包容面和最大包容面重合后，转子旋转即可从第一出油道130挤出机油，直到M点和N点之间的包容面的面积为A0。由于内转子300和外转子200厚度均衡，排油道1与排油道2流量比与转子高度和机油泵转速无关，而只与两排油道位置有关。此时，M点和N点之间的包容面的面积相对于最大包容面的面积减少量为48.85mm2-31.8mm2＝17.05mm2。此减小量即为第一出油道130的出油量，占总流量的比例为：17.05mm2/48.85mm2＝35％。第一出油道130出油结束后，转子继续旋转，第二出油道150,开始出油，直到M点和N点之间的包容面的面积为Amin。此时，转子已经转动过机油泵的可出油区域。由于Amin极小，不影响两个出油道的出油比例。即第二出油道150,的出油量为剩下的65％。转子继续旋转，即可重复上述动作。

[0029] 本实施例以第一出油道130和第二出油道150,的出油比例为7:13为例说明了进油道110和两个出油道的设置位置。实际使用中，可根据此方法得出第一出油道130和第二出油道150,的出油比例为其他任意比例。

[0030] 以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。