ШУМОПОДАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАСЛЯНОГО НАСОСА (ВАРИАНТЫ)
NOISE-REDUCING DEVICE FOR OIL PUMP (VARIANTS)

Область техники
Настоящее изобретение относится к шумоподавляющему устройству для масляного насоса.
Уровень техники
Масляные насосы обеспечивают циркуляцию масла в различных компонентах двигателя, что способствует уменьшению трения и охлаждению. При циркуляции масло может испытывать изменения давления, которые зависят от различных факторов, например, от того, где циркулирует масло и какой тип насоса используется. В некоторых случаях быстрые изменения давления масла могут вызывать нежелательный шум в двигателе, так называемый «воющий» звук.
Ближайшим аналогом изобретения является шумоподавляющее устройство для масляного насоса, известное из публикации US 2007/227,476 А1, 04.10.2007, F01M 1/02, всего 13 страниц в документе.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить шумоподавляющее устройство для масляного насоса. Предлагаемое шумоподавляющее устройство прикреплено к патрубку, через который происходит нагнетание масла, при этом назначение указанного устройства состоит в уменьшении скорости изменения давления масла.
В одном из вариантов предложено шумоподавляющее устройство для масляного насоса, который имеет корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие с осью корпуса, проходящей между впускным отверстием и выпускным отверстием. Устройство содержит резервуар, имеющий пару закрытых концов и ось резервуара, проходящую между указанными закрытыми концами и которая в целом выровнена с осью корпуса выпускного отверстия масляного насоса, причем указанный резервуар смонтирован снаружи выпускного отверстия, причем резервуар представляет собой трубку. Устройство содержит множество каналов, каждый из которых содержит соответствующий первый конец канала для сообщения с выпускным отверстием и соответствующий второй конец канала, противоположный указанному первому концу, для сообщения с указанным резервуаром.
В одном из вариантов указанного устройства диаметр каждого канала из указанного множества каналов составляет примерно 3,175 мм для ослабления шума, исходящего от масляного насоса.
В одном из вариантов указанного устройства указанное множество каналов образует первый ряд каналов и второй ряд каналов, причем указанный первый ряд каналов по существу параллелен указанному второму ряду каналов.
В одном из вариантов указанного устройства между каждым каналом из указанного множества каналов в указанном первом ряду каналов предусмотрен промежуток, равный примерно 9,21 мм.
В одном из вариантов указанного устройства между каждым каналом из указанного множества каналов в указанном первом ряду каналов и смежным каналом из указанного множества каналов в указанном втором ряду каналов предусмотрен промежуток, равный примерно 7,41 мм.
В одном из вариантов указанного устройства указанный первый ряд каналов включает в себя девять каналов, причем указанный второй ряд каналов включает в себя девять каналов.
В одном из вариантов указанного устройства длина указанного выпускного отверстия составляет примерно 90 мм.
В одном из вариантов указанного устройства указанное выпускное отверстие содержит круглую стенку и плоскую стенку, причем указанные каналы проходят от указанной плоской стенки.
В одном из вариантов указанного устройства ширина указанной плоской стенки составляет примерно 20 мм, а длина указанной плоской стенки составляет примерно 90 мм.
В одном из вариантов указанного устройства поперечное сечение указанной круглой стенки включает в себя дугу окружности, причем внутренний диаметр указанной дуги составляет примерно 19 мм.
В другом варианте предложено шумоподавляющее устройство для масляного насоса, который имеет корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие со стенкой и осью корпуса, проходящей между впускным отверстием и выпускным отверстием, причем устройство содержит резервуар, имеющий закрытые концы и ось резервуара, проходящую между указанными закрытыми концами и которая в целом выровнена с осью корпуса выпускного отверстия масляного насоса, причем резервуар представляет собой трубку. Устройство также содержит блок, имеющий верхнюю стенку и нижнюю стенку, причем указанный блок смонтирован снаружи выпускного отверстия и отделяет резервуар от выпускного отверстия, причем указанный блок имеет сквозные отверстия, проходящие через указанную верхнюю стенку и указанную нижнюю стенку указанного блока и через стенку выпускного отверстия.
В одном из вариантов указанного устройства указанный блок прикреплен к стенке выпускного отверстия посредством сварки.
В одном из вариантов указанного устройства указанный резервуар прикреплен к указанному блоку посредством сварки.
В одном из вариантов указанного устройства указанные сквозные отверстия обеспечивают каналы сообщения между выпускным отверстием и указанным резервуаром.
В одном из вариантов указанного устройства указанные сквозные отверстия образуют первый ряд каналов и второй ряд каналов, причем указанный первый ряд каналов по существу параллелен указанному второму ряду каналов.
В одном из вариантов указанного устройства между каждым каналом в указанном первом ряду каналов и смежным каналом в указанном втором ряду каналов, которые являются смежными друг другу, предусмотрен промежуток, равный примерно 7,41 мм.
В одном из вариантов указанного устройства длина указанного резервуара составляет примерно 90 мм.
В еще одном варианте предложено шумоподавляющее устройство для масляного насоса, который имеет корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие с нижней стороной, и выпускной патрубок, сообщающийся по текучей среде с указанным выпускным отверстием, причем шумоподавляющее устройство прикреплено к указанной нижней стороне указанного выпускного патрубка и содержит блок, имеющий первую сторону и вторую сторону, причем указанная первая сторона указанного блока прикреплена посредством сварки к указанной нижней стороне указанного выпускного патрубка и снаружи указанной нижней стороны, причем указанный блок содержит множество сквозных отверстий, проходящих между указанной первой стороной указанного блока и указанной второй стороной указанного блока и через указанную нижнюю сторону указанного выпускного патрубка. Устройство также содержит резервуар, прикрепленный посредством сварки к указанной второй стороне указанного блока и снаружи указанного блока, причем указанный резервуар содержит соответствующие отверстия, выровненные с указанными сквозными отверстиями.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения определяются формулой изобретения, которая будет приведена ниже, а не информацией, изложенной в разделе «Раскрытие изобретения». В данном разделе представлен общий обзор различных аспектов настоящего изобретения с тем, чтобы обеспечить общее представление о настоящем изобретении и познакомить с основными идеями, которые будут рассмотрены ниже в разделе «Осуществление изобретения». Данный раздел «Раскрытие изобретения» не предназначен ни для формулирования ключевых или существенно важных признаков заявляемого объекта изобретения, ни для использования в качестве обособленного средства определения объема заявляемого изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее приведено подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.
На фиг. 1 показан пример системы, содержащей масляный насос с переменным рабочим объемом, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 показан пример масляного насоса с переменным рабочим объемом согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 представлен график, демонстрирующий зависимость скорости изменения давления от угла поворота кривошипа в масляном насосе с переменным рабочим объемом, в котором отсутствует шумоподавляющее устройство согласно настоящему изобретению.
На фиг. 4 представлен график, демонстрирующий зависимость скорости изменения давления от угла поворота кривошипа в масляном насосе с постоянным рабочим объемом, в котором отсутствует шумоподавляющее устройство согласно настоящему изобретению.
На фиг. 5 представлен график сравнения шума масляного насоса с переменным рабочим объемом и шума масляного насоса с постоянным рабочим объемом, причем ни один из указанных насосов не оснащен шумоподавляющим устройством согласно настоящему изобретению.
На фиг. 6 показан масляный насос с переменным рабочим объемом, соединенный с шумоподавляющим устройством согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 7 с пространственным разделением деталей показан масляный насос с переменным рабочим объемом, а также шумоподавляющее устройство, оснащенное блоком, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 8 показан масляный насос с переменным рабочим объемом, соединенный с шумоподавляющим устройством как на фиг. 7, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 9 на виде сверху показано шумоподавляющее устройство согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Для удовлетворения предусмотренных законом требований в данном разделе будет раскрыта сущность предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со всеми характеристиками. Но настоящее описание не направлено на ограничение объема притязаний формулы изобретения. Напротив, заявляемый объект изобретения может быть осуществлен другими способами и может содержать другие элементы или комбинации элементов, аналогичные тем, которые раскрыты в настоящем документе, в соответствии с другими технологиями настоящего или будущего времени.
Как указано в других разделах данного описания, задачей настоящего изобретения является создание шумоподавляющего устройства для масляного насоса. Указанное шумоподавляющее устройство прикреплено к патрубку, через который происходит нагнетание масла, и обеспечивает управление скоростью изменения давления масла.
На фиг. 1 показана часть системы 10 масляного насоса, в том числе корпус 12 масляного насоса, впускная область 14 и выпускной патрубок 16. Указанный корпус 12 масляного насоса предназначен для вмещения в себя масляного насоса, причем в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения указанный масляный насос представляет собой насос с переменным рабочим объемом. В качестве примера, на фиг. 2 в разрезе показан указанный масляный насос с переменным рабочим объемом.
На фиг. 2 видно, что указанный масляный насос 20 с переменным рабочим объемом содержит впускное отверстие 22, выпускное отверстие 24, ротор 26 со скользящими лопатками 28 и пружину 30 (например, приводимую в действие электромагнитом), а также скользящий механизм 32. Указанный ротор 26 установлен с возможностью вращения (например, посредством карданной передачи) и вызывает всасывание масла в насос 20 через впускное отверстие и выталкивание масла из насоса через выпускное отверстие 24. Указанная пружина 30 перемещает указанный скользящий механизм 32 и изменяет эксцентриситет указанного ротора 26, задающий уровень производительности насоса. Указанное выпускное отверстие 24 сообщается по текучей среде с выпускным патрубком 16, показанным на фиг. 1.
По причине сравнительно «прямой» конструкции лопаток 28, насосы с переменным рабочим объемом часто создают быстрые переходы от низкого давления к пиковому давлению и дают больше пульсаций на импульсах давления масла. На фиг. 3 представлен линейный график зависимости давления от угла поворота кривошипа в системе, в которой использован масляный насос с переменным рабочим объемом, но которая не содержит устройство, предлагаемое в настоящем изобретении. Для сравнения на фиг. 4 представлен линейный график зависимости давления от угла поворота кривошипа в системе, в которой использован масляный насос с постоянным рабочим объемом. Сравнение линии А на фиг. 3 с линией В на фиг. 4 показывает, что в масляном насосе с переменным рабочим объемом, не содержащем предлагаемое в настоящем изобретении устройство, имеет место более быстрый переход от пониженного давления к пиковому давлению. В некоторых случаях более быстрое увеличение давления масла, происходящее в масляных насосах с переменным рабочим объемом, обуславливает чрезмерный воющий звук на критических частотах насоса (то есть, гармониках основной частоты насоса).
На фиг. 5 представлен столбчатый график, иллюстрирующая сравнение уровней шума насоса с переменным рабочим объемом и насоса с постоянным рабочим объемом. На фиг. 5 видно, что общий уровень шума насоса с переменным рабочим объемом часто бывает на 5-10 дБ выше, чем у насоса, в котором отсутствует предлагаемое в настоящем изобретении устройство.
На фиг. 6 показан вариант осуществления настоящего изобретения, в котором с указанным выпускным патрубком 16 соединено шумоподавляющее устройство 18. Указанное шумоподавляющее устройство содержит множество каналов 34A-D, непосредственно соединенных с резервуаром 36. Хотя лишь небольшое количество каналов обозначено на чертежах номерами позиций, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются данными обозначенными каналами.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения каждый из указанных каналов 34A-D имеет соответствующий первый конец 38 для сообщения с указанным выпускным патрубком 16 масляного насоса и соответствующий второй конец 40, противоположный указанному первому концу. Указанный второй конец 40 соединен с указанным резервуаром. Кроме того, указанные каналы 34 расположены так, что оси 42 и 44 каналов по существу параллельны друг другу. Указанный резервуар 36 представляет собой полую трубчатую конструкцию с заглушками на обоих концах.
Во время работы насоса указанные каналы 34A-D и указанный резервуар 36 обеспечивают снижение шума, обусловленного пульсациями масла. Как показано на фиг. 6, 7 и 9, в рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения указанные каналы включают в себя первый ряд (например, ряд А - 50) и второй ряд (например, ряд В - 52), которые по существу параллельны друг другу. Кроме того, объем указанного резервуара, а также длину, диаметр, количество каналов 34A-D и расстояния между указанными каналами можно изменять для подавления шума в конкретных диапазонах частот. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения каждый из указанных каналов 34A-D имеет диаметр 54, равный примерно 3,175 мм. В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый канал (например, 34В) в первом ряду отстоит от соседнего канала (например, 34С) в первом ряду на расстоянии 56, равном примерно 9,21 мм, и отстоит от смежного канала (например, 34D) во втором ряду на расстоянии 58, равном примерно 7,41 мм. Кроме того, канал 34В, который является самым крайним в ряду, отстоит от одного из концов трубки резервуара на расстоянии 61, равном примерно 7,6 мм. Каждый канал отстоит от смежного края указанного резервуара на расстоянии 63, равном примерно 6,3 мм. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения первый ряд каналов включает в себя девять каналов и второй ряд каналов включает в себя девять каналов.
Указанный резервуар также можно регулировать для управления конкретными диапазонами частот. Например, можно изменять длину 60 трубки и ее форму. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения указанная трубка имеет длину 60, равную примерно 90 мм. Кроме того, что касается формы резервуара, то он содержит круглую стенку 62 и плоскую стенку 64, с которой соединены указанные каналы. Указанная круглая стенка 62 и указанная плоская стенка 64 соединены друг с другом и образуют трубку, которая закрыта заглушками с обоих концов. Как показано на фиг. 6-8, указанная круглая или криволинейная стенка 62 не является полностью круглой, а содержит дугу окружности, причем ее внутренний диаметр составляет около 19 мм. Кроме того, указанная плоская стенка 64 имеет ширину 65, равную примерно 20 мм, и длину 60, равную примерно 90 мм.
Указанное шумоподавляющее устройство 18 может быть соединено с указанным выпускным патрубком 16 разными способами. Например, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг. 7 и 8, блок 66 прикрепляют (например, посредством сварки) к нижней стороне 70 (то есть, поверхности) указанного выпускного патрубка 16. Затем просверливают множество отверстий (например, 68) от днища блока 66, через указанный блок 66 и стенку выпускного патрубка 16 по схеме, соответствующей схеме расположения каналов в указанном шумоподавляющем устройстве 18. Далее, каналы шумоподавляющего устройства 18 вставляют в указанные отверстия, выполненные в блоке, так, чтобы указанные каналы сообщались по текучей среде с указанным выпускным патрубком 16. Указанное шумоподавляющее устройство 18 затем прикрепляют (например, посредством сварки) к указанному блоку 66. Для наглядности, на фиг. 8 указанные каналы показаны штриховыми линиями, чтобы показать, что указанные каналы находятся внутри указанного блока 66, когда их вставляют в указанные отверстия 68.
В рамках идеи и объема настоящего изобретения возможно множество других вариантов расположения разных компонентов, которые показаны на прилагаемых чертежах, а также непоказанных компонентов. Варианты осуществления технологии, соответствующей настоящему изобретению, были раскрыты с иллюстративной целью, а не с целью установления ограничений. После прочтения настоящего описания или в ходе прочтения настоящего описания специалистам в данной области техники станут очевидными альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения. Другие средства реализации настоящего изобретения могут быть осуществлены в пределах объема настоящего изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения. Конкретные признаки и подкомбинации признаков обладают полезностью и могут быть применены без ссылки на другие признаки и подкомбинации признаков, причем их можно рассматривать включенными в объем притязаний формулы настоящего изобретения.