双向凸轮机构柱塞式机油泵 本发明技术涉及一种摩托车用柱塞式机油泵,尤指一种双向凸轮机构柱塞式机油泵。
现有摩托车用柱塞式机油泵,柱塞与柱塞孔的相对运动都是靠弹簧来回位,如图1、3、5、7、9、11,是典型结构,这类柱塞式机油泵,由于弹簧疲劳,柱塞孔中有脏物,柱塞就被卡死,不吸油也不泵油,必定造成发动机损坏。
本发明技术的目的是针对现有机油泵柱塞被卡死,不能吸油和泵油的缺陷,提供一种双向凸轮机构柱塞式机油泵,以避免柱塞卡死,确保任何状态下都进行供油。
本发明技术是这样实现的,双向凸轮柱塞式机油泵包括壳体、控制机构、柱塞、有柱塞孔的蜗轮或带柱塞孔的另件、蜗杆、挡销、挡块、辅助弹簧、盖板等,这些另件中,有一个另件的两端分别制有端面凸轮,也可分别制在两个另件上,成为双向有凸轮的机油泵,其中一个方向是将柱塞与柱塞孔分离一段距离以便吸油;另一个方向的凸轮则使柱塞与柱塞孔相对靠拢,进行泵油;两个凸轮运动的工作曲线与壳体上的进油和出油管路应协调。本发明技术还可包括控制机构,此控制机构是由有偏心的轴或有斜槽的另件及控制杆构成,操纵后可以改变柱塞与柱塞孔的相对移动量,从而改变供油量。
采用上述结构后,本发明技术与现有摩托车用柱塞式机油泵相比,因具有双向凸轮,分别起吸油和泵油作用,故工作可靠,完全消除了柱塞与柱塞孔卡死,而不供油现象。
以下结合附图及实施例对本发明技术做进一步详述。
图1是现有机油泵结构示意图一;
图2是对图1进行改进后的结构示意图;
图3是现有机油泵结构示意图二;
图4是对图3进行改进后的结构示意图;
图5是现有机油泵结构示意图三;
图6是对图5进行改进后的结构示意图;
图7是现有机油泵结构示意图四;
图8是对图7进行改进后的结构示意图;
图9是现有机油泵结构示意图五;
图10是对图9进行改进后的结构示意图;
图11是现有机油泵结构示意图六;
图12是对图11进行改进后的结构示意图;
图13是图1中A部工作状态图一;
图14是图1中A部工作状态图二;
图15是图1中A部工作状态图三;
图16是图2中C部工作状态图一;
图17是图2中C部工作状态图二;
图18是图2中C部工作状态图三;
图19是图1中B部柱塞卡死在柱塞孔中,产生不泵油故障的示意图;
图20是现有机油泵结构示意图七;
图21是对图20进行改进后吸油时状态图;
图22是对图20进行改进后的泵油时状态图;
图23是对图20进行改进后的另一实施例;
图24是图23中挡销之另一种安装位置图。
附图中所示地机油泵,包括进油口1、出油口2、(有些图中用箭头表示)、壳体3、蜗杆4、带有柱塞孔的蜗轮或带有柱塞孔的另件5、油液容腔6、柱塞7、回位弹簧8、盖板9、控制机构10、档销11、挡块12、卡片13、辅助弹簧14、偏心部位15、凸轮部位16及传动轴17;下面分别来描述:
图1为现有机油泵,控制机构(偏心轴)10的偏心部位对正蜗轮轴心的高出点,如图14所示位置,蜗轮向柱塞方向移动了一定距离,使蜗轮端头的凸轮最高点,与控制机构碰撞后移动距离变小,泵油量也减少;参阅图13和图15所示位置,增加了碰撞的距离,即加大了泵油量。图19是柱塞进入柱塞孔后被脏物卡死或回位弹簧8失去弹力后柱塞不能回位,油泵不工作的局部图。
图2是对图1改进后的结构图,图中蜗轮5两头都有端面凸轮,回位弹簧8用挡块12取代,挡块12相对固定在壳体3上,并使柱塞始终靠紧盖板9,控制机构10的偏心部分15,正对凸轮;如图16,图17,图18是控制机构在不同位置凸轮的工作情况,改进后控制机构可调节供油量,柱塞与柱塞孔的相对运动,被蜗轮两端的凸轮强制进行。
图3是机油泵会产生如图19所示柱塞与柱塞孔卡死现象;而图4是改进后的结构,柱塞与柱塞孔改在轴线上,柱塞被卡片13固定在壳体上,不能作轴向位移;带有柱塞孔的另件5,两端都有端面凸轮16,控制机构10上的偏心部位15对正凸轮,并进行调节,另一端有挡销11;为带动凸轮转动,增加了传动轴17和辅助弹簧14;辅助弹簧14与回位弹簧8的功能不同,只起消除间隙的辅助作用,即使失效,机油泵照样进行工作,只是供油量有些变化,不会引起发动机损失。
图5是蜗轮与柱塞联结在一起的一种结构形式,而图9是柱塞紧靠盖板,它们均是靠回位弹簧8工作的现有机油泵,均会出现图19示所示故障。
图6是图5的改进;图10是图9的改进,在与柱塞固定在一起或带有柱塞孔的蜗轮5上增加了一个凸轮,在壳体上装了一个挡销11或挡块12,就能保证机油泵长期无故障工作。
图7是凸轮与柱塞相固定,而有柱塞孔的另件5有卡销插入凸轮相应的孔中带动凸轮转动,在挡销11作用下实现吸油和泵油,它也会产生图19所示故障。图8是图7的改进改进后与柱塞相固定的凸轮,制成双向凸轮,并增加了一个与壳体相固定的挡块12,靠挡销11和挡块12工作就能保证油泵长期无故障的工作。
图11中操纵机构10上有一斜槽,可调节挡销11落入凸轮曲线坳处的深度,从而控制供油量;当凸轮的曲线将挡销,推离时,就吸油,也是靠回位弹簧8来进行工作,因此也会产生如图19所示故障。图12是对图11的改进,改进后带有柱塞孔的另件5两端都有凸轮,下部增加了一个挡销,因此每转动一次就能吸油和泵油一次,并能长期无故障工作。
图20中柱塞7与蜗轮5不同心,柱塞7移动距离长,与盖板9产生严重磨损,使供油量不稳定,特别是盖板9上的凸台对柱塞7和蜗轮体柱塞孔的运动副产生一个偏心力距,经常卡死柱塞7,使柱塞7不起泵油作用,此外,盖板9定位不准,也使油泵出现质量问题。图21、22是对图20的改进,也为本发明技术的实施例。它还具有壳体3的安装法兰19、安装法兰上的挡销11、蜗轮体上靠近蜗杆、蜗轮一端的端面凸轮16、蜗轮体上靠近柱塞孔一端的端面凸轮16及盖板9内新增加的挡块12。柱塞7与蜗轮体5的轴心线相互重合。工作时,蜗杆4带动蜗轮体5转动,转到图21所示位置时,油液容腔6吸入油液,此时挡销11在端面凸轮16的曲线底部。当蜗轮体5继续转动,转至图22所示位置时,挡销11处在端面凸轮16的曲线顶部,实现泵油,且泵油终止。真正泵油时刻是在挡销11从端面凸轮16曲线底部爬至顶部时。又因回位弹簧8长期工作会疲劳,失效,同时油液中会有杂质,及冬天冷缸时机油浓度很大,可能偶然卡住柱塞,使之不能工作,停止泵油,为此增加挡块12,并在蜗轮体5靠近柱塞孔一端做出端面凸轮16,其作用是使蜗轮体5回位,确保另一端的端曲凸轮16紧靠挡销11。挡块12与端面凸轮16之间应有微小距离。当回位弹簧8正常工作时两者不接触,只有当回位弹簧8失效时,才强制蜗轮体回位。如果柱塞7偶然与蜗轮体5上的柱塞孔咬住,柱塞7会跟着蜗轮5移动而不能泵油。为避免这一现象发生,挡块12有一限位机构,限制柱塞7作轴向移动,从而实现不管在任何状况蜗轮体每转一周,必定泵油一次。由于端面凸轮16功能简单,仅使蜗轮体5回位,因此,可在相应位置埋入一钢球来代替。挡销11安装在法兰面上较好,装在其他位置也可以工作。
图23也是对图20的改进,在蜗轮体5上制有园柱凸轮16,即在蜗轮体的园周上加工出首尾相连接的一条槽,这条槽的曲线是有规则的,在整个园周360度内,有两段对于蜗轮体端面产生了位移;挡销11是固定在壳体3上,并用密封垫或密封胶防止渗油或松动,挡销的一端插入蜗轮体5的园柱凸轮16槽内,因此蜗轮体5在蜗杆4驱动下,蜗轮体就按照挡销11与园柱凸轮16所确立的关系,每转动一周相对于柱塞产生位移两次,一次吸油,一次泵油。有的发动机要求油泵蜗轮每转一周作几次供油,此时凸曲轮线就应作相应变化。图24中挡销11做成一个特殊的另件,卡住在壳体3内,挡销的一端也是插入园柱凸轮槽内,另一端却卡住柱塞,使柱塞紧靠盖板9而不能作轴向移动,它可用金属或非金属制作。挡销11除按图23或图24安装外还可设置在其他位置,但必须确保蜗轮体上与柱塞孔联通的油液容腔6的孔,与壳体3的进油口孔出油口孔相对应。
改进后的产品大大提高了工作可靠性,并可按整机设计要求实现多次供油,多管路供油,必要时可保留回位弹簧8,但它只起辅助作用;本技术适用于无控制机构的油泵,因此使用双向有凸轮的柱塞式机油泵,整体质量会有很大提高。