專利名稱：順序控制雙聯轉向泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種葉片式汽車轉向油泵，尤其涉及一種能夠順序切換控制的雙聯轉 向泵。
背景技術：
應一汽技術中心、東風汽車技術中心、濟南重汽技術中心、北奔技術中心、陜汽技術中心的要求，對其重卡車所配裝的轉向泵重新定義了應用概念，要求轉向泵除正常提供轉向液壓油之外，還能夠起到應急供油的作用，同時要求在幾何排量、耐壓能力、降低溫升、 尤其是功率消耗等方面實施進一步的改善和技術提升。針對重卡車和大型客車，轉向泵是其液壓助力轉向系統中的核心部件，也是整車的安全件，目前所配裝的轉向泵不具備應急功能，且普遍故障率較高，使用壽命短，極大地影響了整車轉向系統的安全性和可靠性。國內大噸位車輛所行駛的路面狀況惡劣且超載嚴重，現有技術水平的轉向泵很難適應目前該類車輛的使用條件，即使世界頂級水平的轉向泵也存在約3%-5%左右的故障率，當故障出現后，轉向助力的功能失效，使車輛處于極其危險的狀況下。現國內外技術水平，針對小排量轉向泵，能夠較好地實現耐高壓能力，但重卡車所需要的既具備大排量且耐高壓的單泵則較難實現，即使實現大排量，其耐高壓的能力較差，使用壽命極短，故障率會進一步提高。鑒于此，順序控制雙聯轉向泵的發明，很好地解決了轉向泵耐高壓和大排量二種特性不能同時兼顧的矛盾，它是通過二個小排量單泵雙聯組合而成，每個小排量單泵均具有耐高壓的能力，雙泵合流又具備了大排量的特性，同時具有應急功能。
發明內容
為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種耐高壓和大排量二種特性能同時兼顧且具有應急功能的順序控制雙聯轉向泵。為了實現上述目的，本發明的第一種技術方案如下一種順序控制雙聯轉向泵，包括主泵、輔泵、中間體和泵軸，所述的主泵包括流控閥I、安全閥I、流量控制阻尼孔I、壓力控制阻尼孔、單向閥I、泵體、壓力側板I、葉片I、轉子I、定子I和流控閥彈簧，所述的輔泵包括安全閥II、換向閥、單向閥II、流量控制阻尼孔II、葉片II、轉子II、定子II、壓力側板 II、泵蓋I和換向閥彈簧；主泵環形吸油腔與進油口連通、并通過中間體吸油窗口與輔泵環形吸油腔連通， 使進油口可同時向主泵和輔泵輸入油介質；主泵高壓腔通過泵體中的高壓過渡油道、過渡油孔E與流量控制阻尼孔I的入口端連通，經流量控制阻尼孔I產生阻尼后與主泵輸出油腔連通，主泵輸出油腔通過壓力控制阻尼孔與流控閥彈簧腔連通；當安全閥I開啟后，流控閥彈簧腔通過安全閥I左側的彈簧腔、流控閥I中部的小孔和環形槽以及主泵溢油孔與主泵環形吸油腔連通；當流控閥I向右側移動并開啟后，主泵高壓腔通過主泵溢油孔與主泵環形吸油腔連通；當單向閥I開啟后，主泵輸出油腔通過單向閥I與流量控制阻尼孔II下方入口端連通，經流量控制阻尼孔II 產生阻尼后與出油口連通；輔泵高壓腔通過泵蓋I中的高壓油道與安全閥II右側的入口端連通，當安全閥II 開啟后，使安全閥II右側的入口端與左側的彈簧腔連通，并通過輔泵安全閥泄油腔和壓力側板II中的泄油孔與輔泵環形吸油腔連通；當換向閥向左側移動后，輔泵高壓腔通過換向閥泄油開口與輔泵換向閥泄油腔連通，并與輔泵環形吸油腔連通；當換向閥向 右側移動后， 輔泵高壓腔通過換向閥輸出油開口及輔泵輸出環形油腔與單向閥II的左側入口端連通， 且當單向閥II開啟后，單向閥II的左側入口端通過單向閥II、過渡油孔B、過渡油孔C與流量控制阻尼孔II下方入口端連通，經流量控制阻尼孔II產生阻尼后與出油口連通，出油口經過渡油孔D與換向閥彈簧腔連通，同時流量控制阻尼孔II下方入口端經過渡油孔C、 過渡油孔B、過渡油孔A與換向閥定位端油腔連通；當換向閥處于過渡位置時，輔泵高壓腔經換向閥輸出油開口和換向閥泄油開口，同時與輔泵輸出環形油腔和輔泵換向閥泄油腔連通。
本發明的第二種技術方案如下一種順序控制雙聯轉向泵，包括主泵、輔泵、中間體和泵軸，所述的主泵包括流控閥II、流量控制阻尼孔I、壓力控制阻尼孔、單向閥I、泵體、 壓力側板I、葉片I、轉子I、定子I和流控閥彈簧，所述的輔泵包括換向閥、單向閥II、流量控制阻尼孔II、葉片II、轉子II、定子II、壓力側板II、泵蓋II和換向閥彈簧；主泵環形吸油腔與進油口連通、并通過中間體吸油窗口與輔泵環形吸油腔連通， 使進油口可同時向主泵和輔泵輸入油介質；主泵高壓腔通過泵體中的高壓過渡油道、過渡油孔E與流量控制阻尼孔I的入口端連通，再經流量控制阻尼孔I產生阻尼后與主泵輸出油腔連通，主泵輸出油腔通過壓力控制阻尼孔與流控閥彈簧腔連通；當流控閥I向右側移動并開啟后，主泵高壓腔通過主泵溢油孔與主泵環形吸油腔連通；當單向閥I開啟后，主泵輸出油腔通過單向閥I與流量控制阻尼孔II下方入口端連通，經流量控制阻尼孔II產生阻尼后與出油口連通。當換向閥向左側移動后，輔泵高壓腔通過換向閥泄油開口與輔泵換向閥泄油腔連通，并與輔泵環形吸油腔連通；當換向閥向右側移動后，輔泵高壓腔通過換向閥輸出油開口及輔泵輸出環形油腔與單向閥II的左側入口端連通，且當單向閥II開啟后，單向閥II的左側入口端通過單向閥II、過渡油孔B、過渡油孔C與流量控制阻尼孔II下方入口端連通， 再經流量控制阻尼孔II產生阻尼后與出油口連通，出油口經過渡油孔D與換向閥彈簧腔連通，同時流量控制阻尼孔II下方入口端經過渡油孔C、過渡油孔B、過渡油孔A與換向閥定位端油腔連通；當換向閥處于過渡位置時，輔泵高壓腔經換向閥輸出油開口和換向閥泄油開口，同時與輔泵輸出環形油腔和輔泵換向閥泄油腔連通。本發明的有益效果如下1、本發明為避免功能重復設置，并結合整車動力轉向系統中的轉向器是否配備超油壓保護的安全閥裝置，確定了二種對應技術方案。技術方案一的雙聯轉向泵自身帶有安全閥，對應轉向器無安全閥裝置；技術方案二的雙聯轉向泵自身不設置安全閥，對應轉向器已配備了安全閥裝置。技術方案一的雙聯轉向泵，在主泵上設置了安全閥I，在輔泵B上設置了安全閥 II，對轉向系統具有超壓安全保護功能。技術方案二與技術方案一的雙聯轉向泵區別之處包括在主泵中取消了安全閥I，并采用流控閥II替換流控閥I ；在輔泵中取消了安全閥 II，并采用泵蓋II替換泵蓋I。2、本發明的目的是提供一種順序控制雙聯轉向泵簡稱雙聯轉向泵)。當低速時為滿足轉向系統大流量的需要，雙泵同時向轉向器供油，當高速時通過換向閥自動實現僅一個單泵(稱為主泵)向轉向器恒流量供油，另一個單泵(稱為輔泵)處于空載循環的狀態。3、本發 明提高轉向安全性雙泵同時出現故障的可能性較小，其中輔泵長期處于空載循環狀態，此單泵的故障率更低，即使主泵出現故障，輔泵可自動切替，實現應急供油的作用，可滿足短時間的轉向助力操作，使車輛停靠到安全的位置或駛入維修站點。4、本發明延長使用壽命小排量的轉向泵耐高壓能力較強，通常使用壽命也較長， 因此，該轉向泵分解為二個小排量泵，其綜合使用壽命較長，預測可提高使用壽命約30%。5、本發明降低能耗常規大排量轉向泵，當高速時約60% -70%的流量通過溢流口由高壓流入低壓，并沒有參入轉向做功，且要轉變為熱能，仍然消耗功率，使系統溫度上升，熱脹冷縮，從而破壞機械精度并使液壓油加速碳化。而該轉向泵在高速時僅一個單泵向轉向器供油，另一個單泵處于空載循環的狀態，較少流量通過溢流口溢出而轉變為熱能，所以降低了發動機的能量消耗，預測可降低能耗約20%。6、本發明提高可靠性且減少轉向油介質的消耗高速時僅單泵工作，發熱量減少而改善了轉向泵的工作油溫，降低了油介質由于長期高溫而被碳化的可能性，又可略微提高轉向泵的工作可靠性，同時可延長轉向油介質的更換周期，預測減少油介質消耗約10%。
本發明共有附圖13張，其中圖1為本發明技術方案一的工作原理圖。圖2為本發明技術方案一的總體結構示意圖。圖3為圖2中的Zl向視圖。圖4為圖3中的Gl-Gl剖面圖。圖5為圖3中的G2-G2剖面圖。圖6為本發明技術方案一的換向閥在過渡位置時的工作示意圖。圖7為本發明技術方案一的換向閥在完全泄油位置時的工作示意圖。圖8為本發明技術方案一的總體外形示意圖。圖9為本發明技術方案二的工作原理圖。圖10為本發明技術方案二的總體結構示意圖。圖11為圖10中的Z2向視圖。圖12為本發明技術方案二的總體外形示意圖。圖13為本發明的輸出流量控制特性曲線。圖中1、主泵，2、輔泵，3、中間體，4、泵軸，11、流控閥I，12、流控閥II，13、安全閥 I，14、流量控制阻尼孔I，15、壓力控制阻尼孔，16、單向閥I，17、泵體，18、壓力側板I，19、葉片1，20、轉子1，21、定子1，22、流控閥彈簧，31、安全閥II，32、換向閥，33、單向閥11，34、流量控制阻尼孔11，35、葉片11，36、轉子11，37、定子11，38、壓力側板11，39、泵蓋1，40、泵蓋11，41、換向閥彈簧，51、壓力側板II中的泄油孔，52、泵蓋I中的高壓油道，53、過渡油孔A， 54、過渡油孔B，55、過渡油孔C，56、過渡油孔D，57、過渡油孔E，58、高壓過渡油道，61、進油口，62、出油口，63、主泵高壓腔，64、主泵輸出油腔，65、流控閥彈簧腔，66、輔泵高壓腔，67、 輔泵輸出環形油腔，68、換向閥定位端油腔，69、換向閥彈簧腔，70、主泵溢油孔，71、主泵環形吸油腔，72、中間體吸油窗口，73、輔泵換向閥泄油腔，74、輔泵環形吸油腔，75、輔泵安全閥泄油腔，76、換向閥輸出油開口，77、換向閥泄油開口。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步詳細地描述如圖1-12所示，一種順序控制雙聯轉向泵，包括主泵1、輔泵2、中間體3和泵軸4，所述的主泵1包括流控閥I 11、安全閥I 13、流量控制阻尼孔I 14、壓力控制阻尼孔15、單向閥I 16、泵體17、壓力側板I 18、葉片I 19、轉子I 20、定子I 21和流控閥彈簧22，所述的輔泵2包括安全閥II 31、換向閥32、單向閥II 33、流量控制阻尼孔II 34、葉片II 35、轉子II 36、定子II 37、壓力側板II 38、 泵蓋I 39和換向閥彈簧41 ；主泵環形吸油腔71與進油口 61連通、并通過中間體吸油窗口 72與輔泵環形吸油腔74連通，使進油口 61可同時向主泵1和輔泵2輸入油介質；主泵高壓腔63通過泵體17 中的高壓過渡油道58、過渡油孔E57與流量控制阻尼孔I 14的入口端連通，經流量控制阻尼孔I 14產生阻尼后與主泵輸出油腔64連通，主泵輸出油腔64通過壓力控制阻尼孔15與流控閥彈簧腔65連通；當安全閥I 13開啟后，流控閥彈簧腔65通過安全閥I 13左側的彈簧腔、流控閥I 11中部的小孔和環形槽以及主泵溢油孔70與主泵環形吸油腔71連通；當流控閥I 11向右側移動并開啟后，主泵高壓腔63通過主泵溢油孔70與主泵環形吸油腔71 連通；當單向閥I 16開啟后，主泵輸出油腔64通過單向閥I 16與流量控制阻尼孔II 34 下方入口端連通，經流量控制阻尼孔II 34產生阻尼后與出油口 62連通；輔泵高壓腔66通過泵蓋I中的高壓油道52與安全閥II 31右側的入口端連通，當安全閥II 31開啟后，使安全閥II 31右側的入口端與左側的彈簧腔連通，并通過輔泵安全閥泄油腔75和壓力側板 II中的泄油孔51與輔泵環形吸油腔74連通；當換向閥32向左側移動后，輔泵高壓腔66通過換向閥泄油開口 77與輔泵換向閥泄油腔73連通，并與輔泵環形吸油腔74連通；當換向閥32向右側移動后，輔泵高壓腔66通過換向閥輸出油開口 76及輔泵輸出環形油腔67與單向閥II 33的左側入口端連通，且當單向閥II 33開啟后，單向閥II 33的左側入口端通過單向閥II 33、過渡油孔B54、過渡油孔C55與流量控制阻尼孔II 34下方入口端連通，經流量控制阻尼孔II 34產生阻尼后與出油口 62連通，出油口 62經過渡油孔D56與換向閥彈簧腔69連通，同時流量控制阻尼孔II 34下方入口端經過渡油孔C55、過渡油孔B54、過渡油孔A53與換向閥定位端油腔68連通；當換向閥32處于過渡位置時，輔泵高壓腔66經換向閥輸出油開口 76和換向閥泄油開口 77，同時與輔泵輸出環形油腔67和輔泵換向閥泄油腔73連通。本發明的第二技術方案如下一種順序控制雙聯轉向泵，包括主泵1、輔泵2、中間體3和泵軸4，所述的主泵1包括流控閥II 12、流量控制阻尼孔I 14、壓力控制阻尼孔15、 單向閥I 16、泵體17、壓力側板I 18、葉片I 19、轉子I 20、定子I 21和流控閥彈簧22，所述的輔泵2包括換向閥32、單向閥II 33、流量控制阻尼孔II 34、葉片II 35、轉子II 36、定子II 37、壓力側板II 3 8、泵蓋II 40和換向閥彈簧41 ；主泵環形吸油腔71與進油口 61 連通、并通過中間體吸油窗口 72與輔泵環形吸油腔74連通，使進油口 61可同時向主泵1和輔泵2輸入油介質；主泵高壓腔63通過泵體17中的高壓過渡油道58、過渡油孔E57與流量控制阻尼孔I 14的入口端連通，再經流量控制阻尼孔I 14產生阻尼后與主泵輸出油腔64 連通，主泵輸出油腔64通過壓力控制阻尼孔15與流控閥彈簧腔65連通；當流控閥II 12 向右側移動并開啟后，主泵高壓腔63通過主泵溢油孔70與主泵環形吸油腔71連通；當單向閥I 16開啟后，主泵輸出油腔64通過單向閥I 16與流量控制阻尼孔II 34下方入口端連通，經流量控制阻尼孔II 34產生阻尼后與出油口 62連通；當換向閥32向左側移動后， 輔泵高壓腔66通過換向閥泄油開口 77與輔泵換向閥泄油腔73連通，并與輔泵環形吸油腔 74連通；當換向閥32向右側移動后，輔泵高壓腔66通過換向閥輸出油開口 76及輔泵輸出環形油腔67與單向閥II 33的左側入口端連通，且當單向閥II 33開啟后，單向閥II 33 的左側入口端通過單向閥II 33、過渡油孔B54、過渡油孔C55與流量控制阻尼孔II 34下方入口端連通，再經流量控制阻尼孔II 34產生阻尼后與出油口 62連通，出油口 62經過渡油孔D56與換向閥彈簧腔69連通，同時流量控制阻尼孔II 34下方入口端經過渡油孔C55、 過渡油孔B54、過渡油孔A53與換向閥定位端油腔68連通；當換向閥32處于過渡位置時， 輔泵高壓腔66經換向閥輸出油開口 76和換向閥泄油開口 77，同時與輔泵輸出環形油腔67 和輔泵換向閥泄油腔73連通。本發明的工作原理如下車輛動力轉向系統對轉向泵的基本要求是恒流量控制特性，即要滿足中高速時轉向泵輸出流量基本恒定，同時部分車輛要求轉向泵還需具有限定最高壓力的功能。因此，本發明除了要實現雙泵大排量，且能按要求順序地自動切換，起到應急供油的作用，還要滿足中高速時輸出流量基本恒定的要求，其輸出流量控制的特性曲線詳見圖13。本發明技術方案一的工作原理如圖2所示，本發明采用了具有雙面配流功能的中間體3及泵軸4兩個公用零件， 將主泵1和輔泵2連接成一個整體，再通過主泵1中流控閥I 11和輔泵2中換向閥32等零部件的共同配合，實現常規轉向泵的基本功能及該雙聯轉向泵的特有功能。如圖2所示，泵軸4工作運轉，帶動主泵1中的轉子I 20和輔泵2中的轉子II 36 同時旋轉，再分別與主泵1中的定子I 21、葉片I 19、壓力側板I 18及中間體3左側配流端面和輔泵2中的定子II 37、葉片II 35、壓力側板II 38及中間體3右側配流端面的配合下，分別從主泵環形吸油腔71和輔泵環形吸油腔74中吸入油介質，又分別在主泵高壓腔 63和輔泵高壓腔66處產生各自獨立的高壓油，其主泵1總流量為Qa，其輔泵2總流量為Qb。 因此，本發明中的二個小排量單泵可作為獨立的工作單元，各自實現較高的耐壓能力，故綜合使用壽命較長。1、主輔泵安全閥未開啟時的流量控制 雙聯轉向泵在低速運轉的工作狀態下如圖2和圖4所示，其中圖2所示的換向閥32處于初始位置，即該雙聯轉向泵在低速運轉的工作狀態下，換向閥32處于完全供油位置。在該狀態下，主泵1總流量Qa較小， 經泵體17中的高壓過渡油道58、過渡油孔E57、流量控制阻尼孔I 14和單向閥I 16，流至流量控制阻尼孔II 34下方的入口端。如圖5所示，在主泵1總流量Qa流經流量控制阻尼孔I 14時將產生阻尼壓差，設為ΔΡα1，且有ΔΡα1 =Pa-P/= Pa-P/ (注由于主泵1的安全閥I 13未開啟，則壓力控制阻尼孔15沒有流量通過，因此其兩端為靜壓傳遞，故P/ = P/。)，由于此時主泵1總流量Qa較小，壓差ΔΡΑ1也較小，該壓差力體現在流控閥I 11 上，又無法克服流控閥彈簧22的彈簧阻力，則流控閥I 11無法移動，使主泵1總流量Qa也沒有溢出損失，所以此時主泵1總流量Qa與主泵1輸出流量Q/完全等同(即Qa = Qa')， 并被輸送到流量控制阻尼孔II 34下方的入口端。同時，該雙聯轉向泵在低速運轉的工作狀態下，換向閥32處于完全供油位置，輔泵高壓腔66經換向閥輸出油開口 76與輔泵輸出環形油腔67完全開啟連通，而輔泵高壓腔66與輔泵換向閥泄油腔73完全關閉，此時輔泵 2總流量Qb與輔泵2輸出流量Qb’完全等同(即Qb = Qb')。輔泵2輸出流量Qb’經單向閥 II 33、過渡油孔B54和過渡油孔C55，流至流量控制阻尼孔II 34下方的入口端，與主泵1 輸出流量Q/匯合后，形成雙泵合流量Q，經流量控制阻尼孔II 34進入出油口 62向轉向器輸出。雙泵合流量Q經流量控制阻尼孔II 34時將產生阻尼壓差，設為ΔΡΒ1，且有ΔΡβ1 = Pb，"P = PB，-Pb"，由于此時雙泵合流量Q = QA' +Qb，較小，壓差ΔPbI也較小，該 壓差力體現在換向閥32上，也無法克服換向閥彈簧41的彈簧阻力，使換向閥32無法移動，仍保持在完全供油位置上。隨著轉速提升(仍屬于低速運轉)，主泵1輸出流量Q/和輔泵2輸出流量Qb’也同時逐漸增大，雙泵合流量Q經流量控制阻尼孔II 34時所產生的阻尼壓差ΔΡΒ1增大，該油壓差力將克服換向閥彈簧41的彈簧阻力，使換向閥32向左移動，但仍使輔泵高壓腔66 與輔泵換向閥泄油腔73處于關閉狀態，此時主泵1、輔泵2及雙泵合流的流量輸出特性曲線分別如圖13所示的OH段、OC段和OE段，使低速雙泵合流后可實現大排量的供油效果。 雙聯轉向泵在中速運轉的工作狀態下隨著轉速繼續提升，雙泵合流量Q隨之增大，使阻尼壓差Δ PbI也相應增大，在該壓差力的作用下，換向閥32繼續向左移動，如圖6所示，換向閥32處于過渡位置。此時雙聯轉向泵在中速運轉的工作狀態下，輔泵高壓腔66通過換向閥輸出油開口 76仍與輔泵輸出環形油腔67連通，同時，輔泵高壓腔66通過換向閥泄油開口 77又與輔泵換向閥泄油腔 73連通，這樣輔泵2的總流量Qb被分解為兩條支路流向，其流量分別為輔泵2輸出流量Qb’ 和輔泵2泄油流量Qb"，其中輔泵2泄油流量Qb"則通過輔泵換向閥泄油腔73進入輔泵環形吸油腔74中，而輔泵2輸出流量Qb’繼續通過上述相應的油路進入出油口 62中。隨著轉速再進一步提升(仍屬于中速運轉)，由于泄油流量Qb"的分解作用，使輔泵2的輸出流量Qb’出現下降趨勢，而此時主泵1的輸出流量Q/仍然趨于增大，匯合后的雙泵合流量Q則趨于恒定，該恒定的雙泵合流量Q受控于壓差ΔΡΒ1的油壓力與換向閥彈簧 41的彈簧阻力對換向閥32位置的調節作用，使換向閥32處于平衡狀態。此時主泵1、輔泵 2及雙泵合流的流量輸出特性曲線分別如圖13所示的HF段、CD段和EF段，使中速雙泵合流后可實現輸出流量基本恒定。 雙聯轉向泵在高速運轉的工作狀態下隨著轉速繼續提升，雙泵合流量Q隨之較小幅度地增大，使阻尼壓差Δ PbI也相應增大，在該壓差力的作用下，換向閥32繼續向左移動，直到換向閥輸出油開口 76的開口量 Δ Sl為零，輔泵高壓腔66與輔泵輸出環形油腔67完全關閉時，使輔泵2輸出流量QB’為零，則輔泵2總流量Qb全部通過換向閥泄油開口 77泄入輔泵換向閥泄油腔73中(注此時換向閥泄油開口 77的開口量Δ S2并未達到最大，流量泄出時仍有較大的壓力損失，未實現空載泄油)，再進入輔泵環形吸油腔74中。而此時，主泵1輸出流量Q/繼續增大，但壓差ΔΡΑ1的油壓力仍未達到使流控閥I 11開啟時所對應的流控閥彈簧22的彈簧阻力，主泵1總流量Qa仍沒有溢出損失，則主泵1輸出流量Q/與總流量Qa仍然等同，并繼續增大， 且主泵1總流量Qa隨轉速仍線性增大，使雙泵合流量Q的增大趨勢較為明顯，其流量輸出特性曲線如圖13所示的FM段。明顯增大的雙泵合流量Q，使阻尼壓差Δ PbI增大也較為明顯，如圖7所示，此時換向閥32處于完全泄油位置，且換向閥泄油開口 77的開口量Δ S2已達到最大， 輔泵2總流量Qb全部通過換向閥泄油開口 77泄入輔泵換向閥泄油腔73中，而且是空載泄油，使輔泵2 處于空載循環狀態。由于輔泵2長期處于空載循環狀態，僅主泵1處于正常工作狀態，因此消耗功率較小。隨著轉速再進一步提升，主泵1輸出流量Q/隨之增大，阻尼壓差Δ PaI也相應增大，在該壓差力的作用下，使流控閥I 11向右移動至開啟位置，將主泵高壓腔63與主泵溢油孔70連通，使主泵1總流量Qa分解出一部分為主泵1溢流流量Q/，再通過主泵溢油孔 70進入主泵環形吸油腔71中。此時，主泵1輸出流量Q/產生的阻尼壓差ΔΡΑ1的油壓力， 與流控閥彈簧22的彈簧阻力匹配，使流控閥I 11處于平衡狀態，當轉速越高，主泵1總流量Qa越大，主泵1溢流流量Q/相對也就越多，從而保持了主泵1輸出流量Qa’基本恒定， 其流量輸出特性曲線如圖13所示的MN段。同時，因主泵1排量較小，高速時主泵1溢流流量Q/也較少，由此而產生的溢流發熱量降低了。2、主輔泵安全閥開啟時的壓力控制當該雙聯轉向泵出油口 62的壓力升高，直至輸出的雙泵合流量Q為零時，需安全閥開啟對出油口 62的壓力P起到限定作用，此工況等效于出油口 62被關閉，壓力升至主輔泵安全閥中的最高壓力，且主泵1和輔泵2將在各自的最高壓力設定值上進行維持，此時出油口 62的壓力P是主輔泵中的最高壓力設定值。 主泵1的安全閥I 13開啟時如圖2和圖5所示，當出油口 62的壓力P升高至主泵1的安全閥I 13開啟壓力時，流控閥彈簧腔65的油介質將通過安全閥I 13流入主泵溢油孔70中，再匯合到主泵環形吸油腔71中，該較小流量油介質的流動，會引起相同流量的油介質通過壓力控制阻尼孔 15輸送到流控閥彈簧腔65中進行補充，此時在壓力控制阻尼孔15的兩端將產生阻尼壓差， 設為ΔΡΑ2，且有ΔΡα2 = Pa，-Pa" = Pa-Pa"(注由于流經壓力控制阻尼孔15的流量很小，同時流量控制阻尼孔I 14的孔徑較大，因此較小的流量通過該流量控制阻尼孔I 14所產生的壓差極小，可忽略不計，故可視為ΡΑ’ =ΡΑ。)，在該壓差力的作用下，使流控閥I 11 向右移動至開啟位置，將主泵高壓腔63與主泵溢油孔70連通，使主泵1的總流量Qa全部通過主泵溢油孔70溢出，因此安全閥I 13配合流控閥I 11，可對主泵1的最高壓力起到限定作用。 輔泵2的安全閥II 31開啟時如圖2所示，當出油口 62被關閉，雙泵合流量Q為零時，阻尼壓差ΔΡΒ1 = ΡΒ’-ΡΒ〃 =0，則換向閥32兩端的壓差作用力為零，此時在換向閥彈簧41的彈力作用下，換向閥32 向右移動，直至如圖2所示的完全供油位置，再當出油口 62壓力P升高至輔泵2的安全閥II 31開啟壓力時，輔泵2總 流量％將全部通過泵蓋I中的高壓油道52和安全閥II 31泄入輔泵安全閥泄油腔75中，再經壓力側板II中的泄油孔51匯合到輔泵環形吸油腔74之中，從而可對輔泵2的最高壓力起到限定作用。3、應急供油的作用如圖1和圖2所示，當主泵1油壓不能正常建立而出現故障時，其輸出流量Q/會嚴重降低或主泵1完全失去輸出流量的能力，將短時引起雙泵合流量Q的嚴重下降，使通過流量控制阻尼孔II 34的阻尼壓差ΔΡβ1 = Pb' -P = Pb' -Pb"隨之降低，在換向閥彈簧41 的作用下，迫使輔泵2中的換向閥32向右端移動，將輔泵高壓腔66與輔泵輸出環形油腔67 連通，使輔泵2輸出流量Qb’較多地或完全地參入該雙聯泵的輸出供油。同時，當輔泵2輸出流量Qb’參入輸出供油的過程中，特別是當主泵1完全失去輸出流量的能力時，如圖1所示，單向閥I 16將被關閉，避免了主泵1的相關故障對輔泵2產生影響。因此，由于輔泵2 長期處于空載循環狀態，性能保持相對較好，當主泵1出現故障時，輔泵2可自動切替，實現應急供油的作用。技術方案二的雙聯轉向泵如圖9和圖10所示，在主泵1中取消了安全閥I 13，并采用流控閥II 12替換流控閥I 11 ；在輔泵2中取消了安全閥II 31，并采用泵蓋II 40替換泵蓋I 39，其流量控制的過程與技術方案一完全相同，但壓力控制功能被取消了。綜上所述，本發明中兩個技術方案的雙聯轉向泵均具有耐高壓能力，可延長使用壽命，在低速運轉時，雙泵同時工作，可實現大排量供油的效果，其中輔泵2在高速時，長期處于空載循環狀態，降低了功率消耗，且該輔泵2性能保持相對較好，能夠起到應急供油的作用，因此，本發明的雙聯轉向泵在重卡車或大型客車動力轉向系統應用中，是較為理想的產品。
權利要求
1.一種順序控制雙聯轉向泵，其特征在于包括主泵(1)、輔泵(2)、中間體(3)和泵軸 (4)，所述的主泵(1)包括流控閥I (11)、安全閥I (13)、流量控制阻尼孔I (14)、壓力控制阻尼孔(15)、單向閥I (16)、泵體(17)、壓力側板I (18)、葉片I (19)、轉子I (20)、定子I (21) 和流控閥彈簧(22)，所述的輔泵(2)包括安全閥II (31)、換向閥(32)、單向閥II (33)、流量控制阻尼孔II (34)、葉片II (35)、轉子II (36)、定子II (37)、壓力側板II (38)、泵蓋I (39) 和換向閥彈簧(41)；主泵環形吸油腔(71)與進油口(61)連通、并通過中間體吸油窗口(72)與輔泵環形吸油腔(74)連通，使進油口(61)可同時向主泵(1)和輔泵(2)輸入油介質；主泵高壓腔(63)通過泵體(17)中的高壓過渡油道(58)、過渡油孔E(57)與流量控制阻尼孔1(14)的入口端連通，經流量控制阻尼孔1(14)產生阻尼后與主泵輸出油腔(64) 連通，主泵輸出油腔(64)通過壓力控制阻尼孔(15)與流控閥彈簧腔(65)連通；當安全閥 1(13)開啟后，流控閥彈簧腔(65)通過安全閥I (13)左側的彈簧腔、流控閥I (11)中部的小孔和環形槽以及主泵溢油孔(70)與主泵環形吸油腔(71)連通；當流控閥I(Il)向右側移動并開啟后，主泵高壓腔(63)通過主泵溢油孔(70)與主泵環形吸油腔(71)連通；當單向閥1(16)開啟后，主泵輸出油腔(64)通過單向閥1(16)與流量控制阻尼孔11(34)下方入口端連通，經流量控制阻尼孔II (34)產生阻尼后與出油口(62)連通；輔泵高壓腔(66)通過泵蓋I中的高壓油道(52)與安全閥11(31)右側的入口端連通， 當安全閥II (31)開啟后，使安全閥II (31)右側的入口端與左側的彈簧腔連通，并通過輔泵安全閥泄油腔(75)和壓力側板II中的泄油孔(51)與輔泵環形吸油腔(74)連通；當換向閥 (32)向左側移動后，輔泵高壓腔(66)通過換向閥泄油開口(77)與輔泵換向閥泄油腔(73) 連通，并與輔泵環形吸油腔(74)連通；當換向閥(32)向右側移動后，輔泵高壓腔66通過換向閥輸出油開口(76)及輔泵輸出環形油腔(67)與單向閥11(33)的左側入口端連通，且當單向閥II (33)開啟后，單向閥II (33)的左側入口端通過單向閥II (33)、過渡油孔B (54)、 過渡油孔C(55)與流量控制阻尼孔11(34)下方入口端連通，經流量控制阻尼孔11(34)產生阻尼后與出油口(62)連通，出油口(62)經過渡油孔D(56)與換向閥彈簧腔(69)連通，同時流量控制阻尼孔II (34)下方入口端經過渡油孔C (55)、過渡油孔B (54)、過渡油孔A (53) 與換向閥定位端油腔(68)連通；當換向閥(32)處于過渡位置時，輔泵高壓腔(66)經換向閥輸出油開口(76)和換向閥泄油開口(77)，同時與輔泵輸出環形油腔(67)和輔泵換向閥泄油腔(73)連通。
2.一種順序控制雙聯轉向泵，其特征在于包括主泵(1)、輔泵(2)、中間體(3)和泵軸(4)，所述的主泵(1)包括流控閥II (12)、流量控制阻尼孔I (14)、壓力控制阻尼孔(15)、 單向閥I (16)、泵體(17)、壓力側板I (18)、葉片I (19)、轉子I (20)、定子I (21)和流控閥彈簧(22)，所述的輔泵(2)包括換向閥(32)、單向閥11(33)、流量控制阻尼孔11(34)、葉片 II (35)、轉子II (36)、定子II (37)、壓力側板II (38)、泵蓋II (40)和換向閥彈簧(41)；主泵環形吸油腔(71)與進油口(61)連通、并通過中間體吸油窗口(72)與輔泵環形吸油腔(74)連通，使進油口(61)可同時向主泵(1)和輔泵(2)輸入油介質；主泵高壓腔(63)通過泵體(17)中的高壓過渡油道(58)、過渡油孔E(57)與流量控制阻尼孔1(14)的入口端連通，再經流量控制阻尼孔1(14)產生阻尼后與主泵輸出油腔(64) 連通，主泵輸出油腔(64)通過壓力控制阻尼孔(15)與流控閥彈簧腔(65)連通；當流控閥11(12)向右側移 動并開啟后，主泵高壓腔(63)通過主泵溢油孔(70)與主泵環形吸油腔 (71)連通；當單向閥1(16)開啟后，主泵輸出油腔(64)通過單向閥1(16)與流量控制阻尼孔11(34)下方入口端連通，經流量控制阻尼孔11(34)產生阻尼后與出油口(62)連通；當換向閥(32)向左側移動后，輔泵高壓腔(66)通過換向閥泄油開口(77)與輔泵換向閥泄油腔(73)連通，并與輔泵環形吸油腔(74)連通；當換向閥(32)向右側移動后，輔泵高壓腔(66)通過換向閥輸出油開口(76)及輔泵輸出環形油腔(67)與單向閥11(33)的左側入口端連通，且當單向閥11(33)開啟后，單向閥11(33)的左側入口端通過單向閥11(33)、 過渡油孔B(54)、過渡油孔C(55)與流量控制阻尼孔11(34)下方入口端連通，再經流量控制阻尼孔II (34)產生阻尼后與出油口(62)連通，出油口(62)經過渡油孔D(56)與換向閥彈簧腔(69)連通，同時流量控制阻尼孔II (34)下方入口端經過渡油孔C(55)、過渡油孔 B(54)、過渡油孔A(53)與換向閥定位端油腔(68)連通；當換向閥(32)處于過渡位置時，輔泵高壓腔(66)經換向閥輸出油開口(76)和換向閥泄油開口(77)，同時與輔泵輸出環形油腔(67)和輔泵換向閥泄油腔(73)連通。
全文摘要
本發明公開了一種順序控制雙聯轉向泵，包括主泵、輔泵、中間體和泵軸，所述的主泵包括流控閥I、安全閥I、流量控制阻尼孔I、壓力控制阻尼孔、單向閥I、泵體、壓力側板I、葉片I、轉子I、定子I和流控閥彈簧，所述的輔泵包括安全閥II、換向閥、單向閥II、流量控制阻尼孔II、葉片II、轉子II、定子II、壓力側板II、泵蓋I和換向閥彈簧。主泵環形吸油腔與進油口連通、并通過中間體吸油窗口與輔泵環形吸油腔連通，使進油口可同時向主泵和輔泵輸入油介質。本發明提高了轉向安全性、延長了使用壽命、降低了能耗、提高可靠性且減少了轉向油介質的消耗。本發明即使主泵出現故障，輔泵可自動切替，實現應急供油的作用。
文檔編號F04C11/00GK102322420SQ20111024643
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者侯訓波, 孫樹奎, 寇西征, 屈英賢, 巴根, 常濤, 王建宇, 王旭光, 羅強國 申請人:大連創新零部件制造公司