CN112013262B - 一种机油泵的转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机油泵的转子结构，属于机油泵技术领域。它解决了现有机油泵的转子结构中出油腔转进油腔过渡区域处的外转子与泵壳摩擦损耗较严重的技术问题。本机油泵的转子结构包括泵壳和转动嵌设于所述泵壳内的内转子和外转子，所述外转子套设于所述内转子的外围且该外转子的内腔侧壁能与该内转子的外周面之间形成若干泵油腔，该外转子的两端面均能与所述泵壳内侧壁相贴靠，所述外转子的端面具有自该外转子的外周面延伸至该外转子内腔侧壁的缺口槽，当所述外转子转动时所述缺口槽能与所述泵油腔相连通。本机油泵的转子结构能增大高转速容积率并有效减小外转子端面与泵壳内壁之间的磨损。

Description

一种机油泵的转子结构

技术领域

本发明属于机油泵技术领域，涉及一种机油泵的转子结构。

背景技术

转子式机油泵由泵体、内转子、外转子和泵盖等组成。泵体上设有转子室，内转子和外转子位于转子室内，内转子固定安装在内转子孔，由曲轴齿轮直接或间接驱动，内转子和外转子中心的偏心距为e，内转子带动外转子一起沿同一方向转动。一般转子式机油泵的内转子有4个或4个以上的凸齿，外转子的凹齿数比内转子的凸子数多一个，这样内、外转子就能进行同向不同步的旋转，转子的外廓形状曲线为摆线或次摆线。

转子齿形齿廓设计得使转子转到任何角度时，内、外转子每个齿的齿形廓线上总能互相成点接触。这样内、外转子间形成多个工作腔，随着转子的转动，多个工作腔的容积是不断变化的。在进油道的一侧空腔，由于转子脱开啮合，容积逐渐增大，产生真空，机油被吸入，转子继续旋转，机油被带到出油道的一侧，这时，转子正好进入啮合，使这一空腔容积减小，油压升高，机油从齿间挤出并经出油道压送出去。这样，随着转子的不断旋转，机油就不断地被吸入和压出。在工作时，外转子在内转子的带动下一同旋转，外转子端面会与泵壳内壁之间产生相对摩擦，易造成摩擦损耗；此外在转子高转速转动时各个工作腔难以充分吸油，使容积效率也很低。

为改善上述问题，公开号为CN108953139A的中国专利公开了一种能减少磨损的外转子，它用于转子式机油泵，外转子的整体为环形，包括内周面和外周面，其中内周面上设有若干个凹齿，外周面均布多个轴向的凹槽。

上述结构能够一定程度缓解了外转子端面和泵壳内壁之间的摩擦损耗，并能一定程度提高容积效率，但在出油腔转进油腔过渡区域处的外转子与泵壳摩擦损耗仍较严重。在机油泵领域内，外转子的高度往往要与内转子的高度平齐，这样利于保证外转子和内转子之间空腔的良好密封性，此外现有技术中的泵壳内壁均有进油腔和出油腔与外转子和内转子之间的空腔沿其高度方向正对，与外转子正对的泵壳内壁必然有部分区域是不平整的，为避免外转子跳动偏转时端面造成刮擦，要求外转子和内转子的端面都尽量加工平整避免，因而本领域的一般技术人员在此背景下为解决外转子端面与泵壳内壁磨损的技术问题往往容易考虑：1、从摩擦系数的角度考虑，将泵壳内壁与外转子正对的区域用高精度加工工具打磨光滑，降低两者间的摩擦阻力；2、从耐磨角度考虑，在外转子端面和泵壳内壁之间增设耐磨垫片，定期进行垫片更换维护。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种机油泵的转子结构，本发明所要解决的技术问题是：外转子与泵壳内壁磨损消耗能量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种机油泵的转子结构，包括泵壳和转动嵌设于所述泵壳内的内转子和外转子，所述外转子套设于所述内转子的外围且该外转子的内腔侧壁能与该内转子的外周面之间形成若干泵油腔，该外转子的两端面均能与所述泵壳内侧壁相贴靠，其特征在于，所述外转子的端面具有自该外转子的外周面延伸至该外转子内腔侧壁的缺口槽，当所述外转子转动时所述缺口槽能与所述泵油腔相连通。

泵壳是机油泵的外保护壳体同时构成机油泵工作的封闭环境，外转子转动配合在泵壳内，外转子的内腔侧壁与可由发动机驱动的内转子啮合配合，当内转子转动时可带动与内转子偏心布置的外转子转动，利用两者之间配合间隙的变化产生吸油和泵油作用，泵壳与外转子两端面能贴合的内壁保证外转子和内转子之间的储油间隙密封稳定，泵壳内壁设置进油槽和出油槽，进油槽保持与外转子和内转子之间增大趋势的储油间隙连通，出油槽保持与外转子和内转子之间减小趋势的储油间隙连通，这样利于实现将进油槽内的低压机油加压泵入出油槽内。通过在外转子的端面设置自外转子的外周面延伸至外转子内腔侧壁的缺口槽，这样在机油泵工作时当缺口槽转至与进油槽或出油槽连通时，机油能够通过缺口槽涌入或排出，增大了机油进出的容积效率，此外机油在出入外转子和内转子之间储油间隙的同时也会存储一定的量在缺口槽内，而缺口槽的容积不会随外转子的转动而产生变化，因此缺口槽内的机油能够在外转子转动同时不断将机油涂抹在外转子端面与泵壳贴合摩擦的环形区域，以在两者之间的贴合处形成稳定持久的润滑油膜来有效减小外转子端面与泵壳内壁之间的磨损。

在上述的机油泵的转子结构中，所述缺口槽有若干个且沿所述外转子的周向间隔布置，所述泵壳的内壁具有相隔离的进油槽和出油槽，当所述外转子转动时所述进油槽能通过至少一个所述缺口槽与对应的所述泵油腔连通，所述出油槽能通过至少一个所述缺口槽与对应的所述泵油腔连通。通过设置多个缺口槽沿外转子的周向间隔，并使外转子转动时进油槽能通过至少一个缺口槽与对应的泵油腔连通，并使出油槽能通过至少一个缺口槽与对应的泵油腔连通，这样多个缺口槽能够提高对与外转子端面接触的泵壳内壁的涂抹频率，使泵壳内壁因摩擦消耗的机油能够及时补充以保证油膜持续稳定，此外还保证在进油过程和出油过程中始终都有缺口槽参与，提高整个工作过程泵油效率的同时使缺口槽内的机油处于动态补充的状态，进一步保证涂抹效果。

在上述的机油泵的转子结构中，所述外转子的内腔侧壁具有若干用于与所述内转子啮合并进行泵油的弧形齿槽，所述缺口槽靠近外转子内腔侧壁的一端位于所述弧形齿槽的弧顶处。通过在外转子的内腔侧壁设置弧形齿槽，弧形齿槽可与内转子外周面的齿头啮合进行泵油作业，设置缺口槽朝外转子内腔的一端位于形齿槽的弧顶处，这样通过缺口槽进入外转子和内转子之间的机油恰好与对应弧形齿槽与内转子间隙的最大宽度处正对，利于机油尽快将间隙填充满或排出，提高了机油泵在高转速条件下的容积率，此外避免缺口槽使外转子端面沿径向与泵壳内壁的最大贴合尺寸减小，保证外转子转动过程中状态稳定，而不会因外圈过薄影响贴合效果而产生轴向偏斜导致磨损。

在上述的机油泵的转子结构中，所述缺口槽沿所述外转子周向的宽度尺寸与对应的所述弧形齿槽的宽度尺寸比例范围为1:2～1:6。通过设置缺口槽的宽度尺寸与弧形齿槽的宽度尺寸比例范围为1:2～1:6，这样能保证机油泵在运行时缺口槽内的机油能对泵壳内壁提供持续稳定的润滑，避免因缺口槽宽度过大而导致外转子偏斜。

在上述的机油泵的转子结构中，所述缺口槽沿所述外转子轴向的深度尺寸与所述外转子的轴向高度尺寸比例范围为1:6～1:10。通过设置缺口槽沿外转子轴向的深度尺寸与外转子的轴向高度尺寸比例范围为1:6～1:10，这样利于将缺口槽的截面尺寸控制在合理范围内，保证提高泵油效率的同时避免离心作用对机油吸入产生过大的影响，保证机油泵的最佳性能。

在上述的机油泵的转子结构中，所述外转子的两端面均具有所述缺口槽，若干所述缺口槽沿所述外转子的周向均匀布置。通过在外转子的两端面均设置缺口槽，这样保证与外转子两端面正对的泵壳内壁均能得到良好的润滑作用，大大降低外转子的旋转阻力，减小与泵壳之间的摩擦损耗。

在上述的机油泵的转子结构中，若干所述缺口槽沿所述外转子的径向开设，所述外转子任一端面上所述缺口槽的数量与所述弧形齿槽的数量一致。通过设置缺口槽沿外转子的径向开设，这样利于降低机油的流动行程并简化工艺，使外转子任一端面上所述缺口槽的数量与所述弧形齿槽的数量一致，这样在保证更佳的泵油效率的同时还利于实现外转子结构的对称及均匀性，降低外转子因自身偏载导致的摩擦损耗。

在上述的机油泵的转子结构中，所述缺口槽沿宽度方向的两侧壁与所述外转子端面的接合处经圆角过渡处理。通过设置缺口槽沿宽度方向的两侧壁与外转子端面的接合处经圆角过渡处理，这样利于减小外转子产生跳到时缺口槽的边沿与泵壳内壁不平整处产生的磨损的概率。

在上述的机油泵的转子结构中，所述泵壳包括相互扣合的壳体和泵盖，所述壳体上具有转子安装座，所述外转子转动嵌设于所述转子安装座内，该外转子的两端面分别与所述转子安装座的底面和所述泵盖相贴合。通过设置泵壳包括相互扣合的壳体和泵盖，在壳体上设置转子安装座，使外转子转动嵌设于转子安装座内，利于外转子及内转子的维护和装配。

在上述的机油泵的转子结构中，所述壳体和所述泵盖上均具有所述进油槽和所述出油槽。在壳体和泵盖上均设置进油槽和出油槽，这样保证足够的进油和出油截面，利于保证更高的泵油效率。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本机油泵的转子结构通过在外转子的端面设置自外转子的外周面延伸至外转子内腔侧壁的缺口槽，这样在机油泵工作时当缺口槽转至与进油槽或出油槽连通时，机油能够通过缺口槽涌入或排出，增大了机油进出的效率，此外机油在出入外转子和内转子之间储油间隙的同时也会存储一定的量在缺口槽内，而缺口槽的容积不会随外转子的转动而产生变化，因此缺口槽内的机油能够在外转子转动同时不断将机油涂抹在外转子端面与泵壳贴合摩擦的环形区域，以在两者之间的贴合处形成稳定持久的润滑油膜来有效减小外转子端面与泵壳内壁之间的磨损。

附图说明

图1是本机油泵的转子结构的爆炸结构示意图。

图2是本机油泵的转子结构隐去泵盖的正视结构示意图。

图3是图2中的A部放大图。

图4是图2中的B-B剖面结构示意图。

图5是外转子和内转子配合的立体结构示意图。

图中，1、泵壳；11、壳体；12、泵盖；13、转子安装座；

2、外转子；21、缺口槽；22、弧形齿槽；

3、内转子；4、进油槽；5、出油槽；6、泵油腔。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-5所示，本机油泵的转子结构包括泵壳1和呈环形的外转子2以及内转子3，外转子2偏心套设于内转子3的外围且在两者之间形成若干泵油腔6，泵壳1的内壁具有相隔离的进油槽4和出油槽5，进油槽4和出油槽5分别与不同的泵油腔6连通，具体来讲，泵壳1包括相互扣合的壳体11和泵盖12，壳体11上具有转子安装座13，外转子2转动嵌设于转子安装座13内，外转子2的两端面分别与转子安装座13的底面和泵盖12相贴合。通过设置泵壳1包括相互扣合的壳体11和泵盖12，在壳体11上设置转子安装座13，使外转子2转动嵌设与转子安装座13内，这样使泵壳1为分体式设计，利于外转子2及内转子3的维护和装配。壳体11和泵盖12上均具有进油槽4和出油槽5(泵盖上的进油槽和出油槽未示出)。在壳体11和泵盖12上均设置进油槽4和出油槽5，这样保证足够的进油和出油截面，利于保证更高的泵油效率。外转子2的端面具有自外转子2的外周面延伸至外转子2的内腔侧壁的缺口槽21，当外转子2转动时缺口槽21能与泵油腔6相连通。泵壳1是机油泵的外保护壳体11同时构成机油泵工作的封闭环境，外转子2转动配合在泵壳1内，外转子2的内腔侧壁与可由发动机驱动的内转子3啮合配合，当内转子3转动时可带动与内转子3偏心布置的外转子2转动，利用两者之间配合间隙的变化产生吸油和泵油作用，泵壳1与外转子2两端面能贴合的内壁保证外转子2和内转子3之间的储油间隙密封稳定，泵壳1内壁设置进油槽4和出油槽5，进油槽4保持与外转子2和内转子3之间增大趋势的储油间隙连通，出油槽5保持与外转子2和内转子3之间减小趋势的储油间隙连通，这样利于实现将进油槽4内的低压机油加压泵入出油槽5内。通过在外转子2的端面设置自外转子2的外周面延伸至外转子2内腔侧壁的缺口槽21，这样在机油泵工作时当缺口槽21转至与进油槽4或出油槽5连通时，机油能够通过缺口槽21涌入或排出，增大了机油进出的效率，此外机油在出入外转子2和内转子3之间储油间隙的同时也会存储一定的量在缺口槽21内，而缺口槽21的容积不会随外转子2的转动而产生变化，且缺口槽21在转动过程中除与进油槽4或出油槽5连通外均会与转子安装座13的内侧壁正对密封，保证机油不会出现泄压，缺口槽21内的机油能够在外转子2转动同时不断将机油涂抹在外转子2端面与泵壳1贴合摩擦的环形区域，以在两者之间的贴合处形成稳定持久的润滑油膜来有效减小外转子2端面与泵壳1内壁之间的磨损。外转子2的两端面均具有缺口槽21，若干缺口槽21沿外转子2的周向均匀布置。通过在外转子2的两端面均设置缺口槽21，这样保证与外转子2两端面正对的泵壳1内壁均能得到良好的润滑作用，大大降低外转子2的旋转阻力，减小与泵壳1之间的摩擦损耗。进一步来讲，外转子2两端面的缺口槽21各有十一个且沿外转子2的周向间隔布置，当外转子2转动时进油槽4和出油槽5能分别通过至少一个缺口槽21与对应范围的泵油腔6相连通。通过设置十一个缺口槽21沿外转子2的周向间隔，并使外转子2转动时进油槽4和出油槽5分别通过至少一个缺口槽21与对应的泵油腔6相连通，这样十一个缺口槽21能够提高对与外转子2端面接触的泵壳1内壁的涂抹频率，使泵壳1内壁因摩擦消耗的机油能够及时补充以保证油膜持续稳定，此外还保证在进油过程和出油过程中始终都有缺口槽21参与，提高整个工作过程泵油效率的同时使缺口槽21内的机油处于动态补充的状态，进一步保证涂抹润滑效果。与此对应的，外转子2的内腔侧壁具有十一个用于与内转子3啮合并进行泵油的弧形齿槽22，内转子3外周面具有十个凸齿，缺口槽21靠近外转子2内腔侧壁的一端位于弧形齿槽22的弧顶处。通过在外转子2的内腔侧壁设置弧形齿槽22，弧形齿槽22可与内转子3外周面的齿头啮合进行泵油作业，设置缺口槽21朝外转子2内腔的一端位于形齿槽的弧顶处，这样通过缺口槽21进入外转子2和内转子3之间的机油恰好与对应弧形齿槽22与内转子3间隙的最大宽度处正对，利于机油尽快将间隙填充满或排出，提高了机油泵在高转速条件下的容积率，此外避免缺口槽21使外转子2端面沿径向与泵壳1内壁的最大贴合尺寸减小，保证外转子2转动过程中状态稳定，而不会因外圈过薄影响贴合效果而产生轴向偏斜导致磨损。缺口槽21沿外转子2的径向开设。通过设置缺口槽21沿外转子2的径向开设，这样利于降低机油的流动行程并简化工艺，使外转子2任一端面上缺口槽21的数量与弧形齿槽22的数量一致，这样在保证更佳的泵油效率的同时还利于实现外转子2结构的对称及均匀性，降低外转子2因自身偏载导致的摩擦损耗。作为优选，缺口槽21沿外转子2周向的宽度尺寸与对应的弧形齿槽22的宽度尺寸比例为1:2.5。通过设置缺口槽21的宽度尺寸与弧形齿槽22的宽度尺寸比例为1:2.5，这样能保证机油泵在运行时缺口槽21内的机油能对泵壳1内壁提供持续稳定的润滑，避免因缺口槽21宽度过大而导致外转子2偏斜。进一步设置缺口槽21沿外转子2轴向的深度尺寸与外转子2的轴向高度尺寸比例7为1:7。通过设置缺口槽21沿外转子2轴向的深度尺寸与外转子2的轴向高度尺寸比例7为1:7，这样利于将缺口槽21的截面尺寸控制在合理范围内，保证提高泵油效率的同时避免离心作用对机油吸入产生过大的影响，保证机油泵的最佳性能。

本文中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种机油泵的转子结构，包括泵壳(1)和转动嵌设于所述泵壳(1) 内的内转子(3)和外转子(2)，所述外转子(2)套设于所述内转子(3)的外围且该外转子(2)的内腔侧壁能与该内转子(3)的外周面之间形成若干泵油腔(6)，该外转子(2)的两端面均能与所述泵壳(1)内侧壁相贴靠，其特征在于，所述外转子(2)的端面具有自该外转子(2)的外周面延伸至该外转子(2)内腔侧壁的缺口槽(21)，当所述外转子(2)转动时所述缺口槽(21)能与所述泵油腔(6)相连通。

2.根据权利要求1所述的机油泵的转子结构，其特征在于，所述缺口槽(21)有若干个且沿所述外转子(2)的周向间隔布置，所述泵壳(1)的内壁具有相隔离的进油槽(4)和出油槽(5)，当所述外转子(2)转动时所述进油槽(4)能通过至少一个所述缺口槽(21)与对应的所述泵油腔(6)连通，所述出油槽(5)能通过至少一个所述缺口槽(21)与对应的所述泵油腔(6)连通。

3.根据权利要求1或2所述的机油泵的转子结构，其特征在于，所述外转子(2)的内腔侧壁具有若干用于与所述内转子(3)啮合并进行泵油的弧形齿槽(22)，所述缺口槽(21)靠近外转子(2)内腔侧壁的一端位于所述弧形齿槽(22)的弧顶处。

4.根据权利要求3所述的机油泵的转子结构，其特征在于，所述缺口槽(21)沿所述外转子(2)周向的宽度尺寸与对应的所述弧形齿槽(22)的宽度尺寸比例范围为1:2～1:6。

5.根据权利要求4所述的机油泵的转子结构，其特征在于，所述缺口槽(21)沿所述外转子(2)轴向的深度尺寸与所述外转子(2)的轴向高度尺寸比例范围为1:6～1:10。

6.根据权利要求3所述的机油泵的转子结构，其特征在于，所述外转子(2)的两端面均具有所述缺口槽(21)，若干所述缺口槽(21)沿所述外转子(2)的周向均匀布置。

7.根据权利要求6所述的机油泵的转子结构，其特征在于，若干所述缺口槽(21)沿所述外转子(2)的径向开设，所述外转子(2)任一端面上所述缺口槽(21)的数量与所述弧形齿槽(22)的数量一致。

8.根据权利要求1或2所述的机油泵的转子结构，其特征在于，所述缺口槽(21)沿宽度方向的两侧壁与所述外转子(2)端面的接合处经圆角过渡处理。

9.根据权利要求2所述的机油泵的转子结构，其特征在于，所述泵壳(1)包括相互扣合的壳体(11)和泵盖(12)，所述壳体(11)上具有转子安装座(13)，所述外转子(2)转动嵌设于所述转子安装座(13)内，该外转子(2)的两端面分别与所述转子安装座(13)的底面和所述泵盖(12)相贴合。

10.根据权利要求9所述的机油泵的转子结构，其特征在于，所述壳体(11)和所述泵盖(12)上均具有所述进油槽(4)和所述出油槽(5)。

Images