專利名稱：流量隨速可調助力轉向泵的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種汽車轉向裝置，特別是一種汽車轉向泵。
背景技術：
助力轉向泵作為轉向系統(tǒng)的心臟部件，其性能對車輛實現安全、舒適轉向具有至關重要的作用，其中輸出流量特性更是一項關鍵的特性指標。在汽車轉向系統(tǒng)中，尤其商用車轉向系統(tǒng)，由于車輛載荷大，需要安裝高壓力、大流量的液壓助力轉向泵以提高駕駛員轉向時的舒適性；同時，又希望轉向泵在不同的工況下有不同的表現，如在轉彎或倒車時我們希望方向盤輕一些、靈活一些，易于操作；而在高速公路行駛時我們又希望方向盤重一些、穩(wěn)一些，易于保持直線行駛等等以提高轉向時的安全性。但目前普遍范圍內，載重車等商用車用助力轉向泵的輸出流量隨轉速增高呈現一種增加的趨勢。這樣造成一種缺陷就是，隨著車速的提高，發(fā)動機轉速提高，轉向泵的輸出流量也相應提高，反之亦然。由此帶來的后果是車速越快方向盤越輕，車輛容易轉向過度，失控跑偏，影響行車安全；車速越慢方向盤越重，在轉彎尤其是倒車時方向盤沉重，也不利于駕駛。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種流量隨速可調助力轉向泵，尤其是商用車領域流量隨速可調助力轉向泵。實現本實用新型目的的技術解決方案為:一種流量隨速可調助力轉向泵，其主要零部件包括殼體、軸承、軸、軸密封環(huán)、分油盤、定子、葉片、轉子、端蓋，還包括位于與高壓油通道和溢流口相通的滑閥腔中的滑閥組件，滑閥組件主要由滑閥、閥套、滑閥調節(jié)桿、彈簧、閥孔螺塞組成；閥套與滑閥腔壁過盈配合，閥套呈圓柱體，中部設置環(huán)形槽，面對高壓油通道一側設置上油道切面，背對高壓油通道一側設置下油道切面，該下油道切面從閥套的節(jié)流口一端切至環(huán)形槽處。其前端設置出油口，后端設置節(jié)流孔；滑閥調節(jié)桿穿過節(jié)流孔伸入閥套中，滑閥調節(jié)桿后端設置在滑閥前端，滑閥調節(jié)桿靠近滑閥的部分呈圓柱體，遠離滑閥的部分為倒錐體；滑閥后端連接彈簧，閥套與滑閥之間形成閥孔腔；彈簧后端接觸閥孔螺塞底壁，閥孔螺塞連接于轉向泵殼體。本實用新型的工作原理為:當高壓油從泵體的高壓油道進入到滑閥腔中，再沿著閥套上的油道，進入由滑閥調節(jié)桿與閥套的節(jié)流孔組合成的油路通道。高壓油流經此通道后，大部分高壓油再由閥套內部的油道到達轉向泵出油口處，另外一部分多余的高壓油通過推動滑閥，從溢流孔又回到泵腔的進油口處。高壓油進入到閥套與滑閥之間的閥孔腔，當轉向泵轉速升高時，閥孔腔內的壓力會隨之升高，從而使滑閥連同滑閥調節(jié)桿克服彈簧的阻力移動，一方面使滑閥調節(jié)桿與閥套的節(jié)流孔之間的截面積發(fā)生變化而使流量發(fā)生變化，另外一方面使多余的高壓油又回到泵腔內的進油口處。通過改變滑閥調節(jié)桿的錐部角度α和長度、改變滑閥調節(jié)桿的各段的直徑可以實現各種不同的流量值以及下降的形式和趨勢。本發(fā)明與現有技術相比，其顯著優(yōu)點:1、可實現輸出流量直接下降和階梯下降兩種變流量的形式，滿足不同客戶的需求；2、可在現有任一款轉向泵的基礎上，不改變安裝尺寸、不改變管路連接位置和尺寸實現本發(fā)明；3、提高了車輛駕駛的穩(wěn)定性、安全性和舒適性、節(jié)能環(huán)保。

圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是可調節(jié)流量的滑閥、閥套示意圖；圖3a是與流量調節(jié)有關的閥套示意圖；圖3b是與流量調節(jié)有關的閥套部分截面示意圖圖4是與流量調節(jié)有關的滑閥尺寸示意圖；圖5是現有技術的轉速-流量曲線示意圖；圖6a是本發(fā)明的轉速-流量曲線(直接下降)示意圖；圖6b是本發(fā)明的轉速-流量曲線(階梯下降)示意圖；圖7是實施例一的轉速-流量曲線調節(jié)實施實例列舉示意圖；圖8是實施例二的轉速-流量曲線調節(jié)實施實例列舉示意圖；圖9是實施例三的轉速-流量曲線調節(jié)實施實例列舉示意圖；圖10是實施例四的轉速-流量曲線調節(jié)實施實例列舉示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。結合圖1和圖2，一種流量隨速可調助力轉向泵，其主要零部件包括殼體、軸承、軸、軸密封環(huán)、分油盤、定子、葉片、轉子、端蓋，還包括位于與高壓油通道10和溢流口 11相通的滑閥腔7中的滑閥組件，滑閥組件主要由圓柱體滑閥1、圓柱形閥套2、滑閥調節(jié)桿3、彈簧4、閥孔螺塞5組成；閥套2與滑閥腔7壁過盈配合，其前端設置出油口 6，后端設置節(jié)流孔9，節(jié)流孔9內徑小于閥套2內徑，出油口 6根據泵的幸好不同，可以設置在閥套2前端的側壁上，也可以設置在閥套2前端的底壁上；滑閥I可以在滑閥腔7中滑動，從而控制溢流口 11的開關，滑閥I前端設置滑閥調節(jié)桿3，滑閥I和滑閥調節(jié)桿3 —體成型，彈簧4套裝在滑閥的尾部的平面上；滑閥調節(jié)桿3前端成圓柱體，中部成倒椎體，后端成圓柱體，滑閥調節(jié)桿3后端設置在滑閥I前端，且前端圓柱體垂直于中軸的截面圓的直徑大于后端圓柱體垂直于中軸的截面圓的直徑，滑閥調節(jié)桿3通過閥套2的節(jié)流孔9伸入閥套2中；閥套2與滑閥I之間形成閥孔腔8 ;彈簧4后端接觸閥孔螺塞5底壁，閥孔螺塞5外壁上設有螺紋，滑閥腔7彈簧4處的內壁上設有螺紋，閥孔螺塞5螺紋連接于轉向泵殼體。結合圖3，閥套2呈圓柱體，圓柱體表面中部設置環(huán)形槽13，面對高壓油通道10 —側切出上油道切面12，該上油道切面12從閥套2的節(jié)流孔9 一端切至閥套2與高壓油通道10的對應處，閥套2背對高壓油通道10 —側設置下油道切面14，該下油道切面14從閥套2的節(jié)流孔9 一端切至環(huán)形槽13處，閥套2的節(jié)流孔9處垂直于閥套(2)中軸的外壁上設置徑向的油路通道15。閥套2上的油道切面可以為多個。當高壓油通道10中的高壓油流入滑閥腔7，流經上油道切面與滑閥腔7壁之間的通道，同時經過環(huán)形槽流經下油道切面與滑閥腔7壁之間的通道，流入油路通道15，一部分高壓油通過節(jié)流孔9流向出油口 6，一部分作用于滑閥1，推動滑閥I運動，最終從溢流口 11流回到泵腔內的進油口。結合圖4，流量隨速可調助力轉向泵的滑閥I與滑閥調節(jié)桿3，滑閥調節(jié)桿3后端呈圓柱體，其長度為L，其垂直于中軸的橫截面圓形直徑為0D1 ;中部倒錐體，錐部角度為α取O至180度；滑閥調節(jié)桿3前端圓柱體垂直于中軸的橫截面圓形直徑為0D2。當L、0D1、0D2為某固定值時，α角度越大，滑閥調節(jié)桿的倒錐部的錐面面積越小，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積變化的也越快；當L、0D1、α為某固定值時，0D2越大，滑閥調節(jié)桿頭部與閥套的節(jié)流孔之間的截面積越小，反之，越大；當L、0D2、α為固定值時，0D1越大，滑閥調節(jié)桿后端與閥套的節(jié)流孔之間的截面積越小，反之，越大。其中，L、0D1、0D2根據轉向泵的不同而參數不同。結合圖5，現有轉向助力泵的流量控制部分的結構為滑閥不帶調節(jié)桿，同時也沒有閥套結構。其工作原理為:隨著轉速的提高(未達到NI時)，高壓油全部從輸出口流出，流量逐漸增加；當轉速達到NI時，高壓油從輸出口流出的同時，一部分油液開始從溢流口又回到泵腔進油口處；當轉速大于NI時，隨轉速進一步提升，高壓油流量進一步增大的同時，更多的油液從溢流口回到泵腔進油口處，其出油口輸出流量一轉速曲線呈略有升高的趨勢。結合圖6a，本發(fā)明流量隨速可調助力轉向泵，隨著液壓泵轉速提高，高壓油的流量也隨之提高，高壓油給滑閥I的壓力逐漸增大，推動滑閥I移動，壓縮彈簧4，此時滑閥調節(jié)桿3的后端圓柱體部分在滑閥I的帶動下在節(jié)流孔中移動，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積沒有變化，全部油液從閥孔腔輸出至閥套2的出油口 6，高壓油通過節(jié)流孔達到出油口 6的流量隨 轉速提高而增加，因此流量一轉速成線性變化，其斜率與轉向泵定轉子的排量有關；當轉速達到NI，滑閥調節(jié)桿3的中部倒錐體移動至節(jié)流孔處，且溢流口 11被打開，一部分油液從溢流口回到泵腔進油口處，此時油液輸出流量為Ql ;隨著轉速的升高大于NI時，高壓油持續(xù)給滑閥I壓力，滑閥調節(jié)桿3的倒錐部開始在節(jié)流孔中移動，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積逐漸減小，高壓油通過節(jié)流孔達到出油口 6的流量減小，更多的油液從溢流口回到泵腔進油口，最終使油液輸出量降低，從而實現油液的輸出流量隨油泵轉速升高而降低的目標；當轉速繼續(xù)提高時，滑閥調節(jié)桿3前端圓柱體移動至節(jié)流孔，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積沒有變化，從而使油液輸出流量保持一;!'亙定值。結合圖6b，其與圖6a不同點在于當轉速提高至NI時，流量一轉速曲線為一恒定值Ql,當轉速提高至N2時，流量一轉速曲線開始下降。區(qū)別是由于L的取值不同，當轉速達到NI和N2之間時，溢流口被打開，一部分油液從溢流口回到泵腔進油口，且滑閥調節(jié)桿3的后端圓柱體部分在滑閥I的帶動下在節(jié)流孔中移動，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積沒有變化，因此，出油口的流量一轉速曲線為一恒定值Q2。當轉速繼續(xù)提高至N3時，滑閥調節(jié)桿3前端圓柱體移動至節(jié)流孔，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積沒有變化，從而使油液輸出流量保持一恒定值Q2。[0033]實施例一結合圖7，流量Ql的取值與0D1的取值有關，當0D1越小，Ql取值越大；Q2的取值與0D2的取值有關，當0D2越小，Q2取值越大；流量上升階段轉折點的轉速位置(即溢流口開啟轉速)與L取值有一定關系，L越大，轉折點處對應的轉速越高。當L、0D1、0D2為某固定值，角度α為8度、15度和180度時，進行對比，其流量一轉速曲線階梯段中間部分的下降斜率不同。從圖6看出，當α為8度時，隨著轉速的升高，滑閥調節(jié)桿3中部倒錐體通過閥套2的節(jié)流孔的速度較慢，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積變化的也較慢，下降的斜率也較??；當α為15度時，隨著轉速的升高，滑閥調節(jié)桿3中部倒錐體通過閥套2的節(jié)流孔的速度加快，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積變化的也較快，下降的斜率也較大；當α為180度時，隨著轉速的升高，滑閥調節(jié)桿3中部倒錐體通過閥套2的節(jié)流孔的速度更快，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積發(fā)生突變，斜率呈直線下降。實施例二結合圖8，當0D1、0D2、角度α為某固定值，滑閥I的調節(jié)桿3部位的長度L為7mm和9_時，進行對比，其流量一轉速曲線階梯段中間部分的下降斜率起始位置不同。從圖8看出，當ct為7mm時,隨著轉速的升高,滑閥調節(jié)桿3中部倒錐體通過閥套2的節(jié)流孔的長度較小，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積變化的時間也較短，因此下降的斜率起始位置也靠前；當α為9mm時，隨著轉速的升高，滑閥調節(jié)桿3中部倒錐體通過閥套2的節(jié)流孔的長度較大，滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積變化的時間也較長，因此下降的斜率起始位置也靠后。實施例三結合圖9，當L、0D2、角度α為某固定值，0D1為4.3mm和4.5mm時，進行對比，其流量一轉速曲線階梯段頂部的轉折點位置不同。從圖9看出，當0D1為4.5mm時，其滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積比0D1為4.3mm時的截面積要小，因此0D1為4.5mm時通過的液壓油流量Q3也比0D1為4.3mm時的流量Ql要小。實施例四結合圖10，當L、0D1、角度α為某固定值，0D2為5.3mm和5.5mm時，進行對比，其流量一轉速曲線階梯段低部的轉折點位置不同。從圖10看出，當0D2為5.5mm時，其滑閥調節(jié)桿3與閥套2的節(jié)流孔之間的截面積比0D2為5.3mm時的截面積要小，因此0D2為5.5mm時通過的液壓油流量Q3也比0D1為5.3mm時的流量Ql要小。本領域技術人員可以根據上述實施例的教導容易的給出類似的其他流量一轉速曲線。盡管在這里參照附圖描述了本發(fā)明的一些實施例，但是應當理解，所述實施例僅是事例性的，而非限制性的。本領域技術人員應當理解，在不背離權利要求及其等價物中限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對這些事例性實施例做出各種形式和細節(jié)上的變化。
權利要求1.一種流量隨速可調助力轉向泵，其主要零部件包括殼體、軸承、軸、軸密封環(huán)、分油盤、定子、葉片、轉子、端蓋，其特征在于:還包括位于與高壓油通道(10)和溢流口(11)相通的滑閥腔(7)中的流量控制組件，流量控制組件主要由滑閥(I)、閥套(2)、滑閥調節(jié)桿(3)、彈簧(4)、閥孔螺塞(5)組成；閥套(2)與滑閥腔(7)壁過盈配合，其前端設置出油口(6)，后端設置節(jié)流孔(9);滑閥調節(jié)桿(3)穿過節(jié)流孔(9)伸入閥套(2)中，滑閥調節(jié)桿(3)后端設置在滑閥(I)前端，滑閥調節(jié)桿(3)前端成圓柱體，中部成倒錐體，后端成圓柱體，且前端圓柱體垂直于中軸的截面圓的直徑大于后端圓柱體垂直于中軸的截面圓的直徑；滑閥(I)后端連接彈簧(4)，閥套(2)與滑閥(I)之間形成閥孔腔(8);閥孔螺塞(5)連接于轉向泵殼體，彈簧(4)后端接觸閥孔螺塞(5)內壁。
2.根據權利要求1所述的流量隨速可調助力轉向泵，其特征在于:閥套(2)呈圓柱體，面對高壓油通道(10)—側設置上油道切面(12)。
3.根據權利要求2所述的流量隨速可調助力轉向泵，其特征在于:閥套(2)中部設置環(huán)形槽(13)，背對高壓油通道(9) 一側設置下油道切面(14)。
4.根據權利要求3所述的流量隨速可調助力轉向泵，其特征在于:閥套(2)的節(jié)流口(10)處垂直于閥套(2)中軸的外壁上設置徑向的油路通道(15)。
5.根據權利要求1所述的流量隨速可調助力轉向泵，其特征在于:滑閥調節(jié)桿(3)中部倒錐體的錐部角度大于O度，小于等于180度。
專利摘要本實用新型涉及一種流量隨速可調助力轉向泵，包括位于與高壓油通道相通的滑閥腔中的滑閥組件，滑閥組件主要由滑閥、閥套、滑閥調節(jié)桿、彈簧、閥孔螺塞組成；閥套與滑閥腔壁過盈配合，其前端設置出油口，后端設置節(jié)流孔；滑閥調節(jié)桿穿過節(jié)流孔伸入閥套中，滑閥調節(jié)桿后端設置在滑閥前端，滑閥調節(jié)桿靠近滑閥的部分呈圓柱體，遠離滑閥的部分為倒錐體；滑閥后端連接彈簧，閥套與滑閥之間形成閥孔腔；彈簧后端接觸閥孔螺塞底壁，閥孔螺塞連接于轉向泵殼體。當發(fā)動機轉速升高時，轉向泵的流量輸出自動隨之減小，反之增加。本實用新型提高了車輛駕駛的穩(wěn)定性、安全性和舒適性，同時，還可降低發(fā)動機驅動轉向泵的功率消耗，有利于節(jié)能環(huán)保。
文檔編號F04C14/24GK203009291SQ20122073214
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權日2012年12月27日
發(fā)明者沙斌, 黃先寶, 王娟, 王世江, 王禎魚 申請人:采埃孚轉向泵金城(南京)有限公司