[发明专利]可调节机械冷却泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的可调节机械冷却泵。

背景技术

内燃机的冷却需求取决于多个因素，如发动机温度、环境温度、有效发动机功率等。机械冷却泵直接由内燃机驱动，使得泵的转速与内燃机的转速严格成比例。结果，机械冷却泵不考虑内燃机的冷却需求。

因此，研制了更复杂的机械冷却泵，该冷却泵通过不同种类的阀机构而可调节。在WO2007/025375A2中，可调节机械冷却泵设置有可枢转泵定子叶片，该可枢转泵定子叶片围绕泵转子轮(rotor wheel)。定子叶片形成入口阀，使得冷却液在被泵的转子轮沿着径向向内泵送之前流经打开的入口阀。当定子叶片处于闭合位置且转子轮以高速转动时，会出现气穴现象，这导致不希望的效果。

定子叶片可枢转地轴向安装在两个安装环之间，并且由围绕一个安装环的单独控制环来枢转。在组装过程中，只要安装环和控制环还没有固定到泵壳体上，控制环就有可能从安装环上掉落。当控制环掉落时，每个单独的定子叶片必须与控制环一起重新组装，这是耗时的过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有改进气穴量和改进组装过程的可调节机械冷却泵。

根据本发明，这个目的是提供一种用于内燃机的可调节机械冷却泵予以实现，该冷却泵包括具有轴向入口的泵转子轮，该泵转子轮将冷却液径向向外泵送；可变泵定子叶片，该可变泵定子叶片在与泵转子轮同心的圆上径向向外可枢转地设置；控制环，在该控制环转动时，同时使得所述叶片枢转；触发器，该触发器转动所述控制环，由此将叶片在打开位置和封闭位置之间枢转；以及泵壳体，该泵壳体支撑所述泵定子叶片和控制环，其中，泵定子叶片和控制环被受控地安装在单独的静止的叶片保持框架上，该叶片保持框架安装到泵壳体上。

该可调节机械冷却泵设置有泵转子轮，具有轴向入口和径向出口。转子轮将冷却液沿径向向外泵送，即，从中心径向向外侧泵送。一组可变泵定子叶片布置成圈，这个圈与泵转子轮同心并且从转子轮径向向外，使得泵定子叶片形成环状出口阀，而非入口阀。由泵定子叶片所形成的这种阀结构避免了在定子叶片处于封闭位置时的气穴现象，由此使得冷却液流量最小，即使在高转速的情况下。

提供了单独的静止的叶片保持框架，所有泵定子叶片以及控制环受控地(captively)，即不松动地安装其上。在叶片保持框架被安装到泵壳体上之前，泵定子叶片以及控制环不可拆卸地预先组装到叶片保持框架上。在将叶片保持框架安装到泵壳体上时，泵定子叶片或者控制环都不会从叶片保持框架上掉落。这有利于冷却泵的组装并且可靠的避免了控制环和定子叶片的任何费时的重新组装。

根据本发明的优选实施方式，叶片保持框架包括第一框架环和第二框架环。控制环轴向安装在第二框架环和叶片之间。定子叶片和控制环被夹在两个框架环之间。这种组合方式(constellation)确保了控制环固定到叶片保持框架上且在叶片保持框架安装到泵壳体上之前不能掉落。

优选的是，第二框架环设置有轴向导引突起，该轴向导引突起与控制环的相应的导引开口相配合，从而允许控制环转动，但是控制环不能相对于第二框架环沿轴线移动。不言而喻的是导引开口另外可以设置在第二框架环上，而突起可以设置在控制环上。

根据本发明优选实施方式，两个框架环通过至少两个，优选的三个轴向连接螺钉彼此刚性连接。两个框架环和连接螺钉一起形成叶片保持框架，该叶片保持框架为泵定子叶片和控制环的支架。

优选的是，控制环被设置有长孔，以供每个连接螺钉通过其突出。各长孔具有圆形同心定位(orientation)。控制环被连接螺钉导引，以便控制环可以在限定的旋转角度之内转动。

根据优选实施方式，连接间隔套筒被设置有轴向孔。连接螺钉通过套筒的轴向孔突出，该套筒限定了两个框架环之间恒定的轴线距离。

根据优选实施方式，泵定子叶片被设置有轴向枢转销。枢转销处于定子叶片的枢转轴上，并且落座于第一框架环的相应枢转孔内。

优选的是，泵定子叶片被设置有轴向触动销，该轴向触动销突出到控制环的相应触动长孔中。触动长孔的定位不是同心圆，使得控制环的转动导致所有定子叶片的同步枢转运动。通过移动控制环，定子叶片移动到封闭位置或打开位置。在封闭位置，定子叶片在它们切向的前端和后端彼此重叠，以完全封闭泵转子轮的径向出口。

附图说明

下面参照附图详细描述本发明。

图1示出可调节机械冷却泵的纵向横截面；

图2示出图1的打开的冷却泵的俯视图；

图3以横截面示出图1的泵的细节；