内啮合转子式输油泵结构设计方案

　　从实际应用的反馈来看，这类转子泵常被布置在发动机油底壳附近或者小型液压设备的油箱侧部，负责将清洁的润滑油以稳定压力输送到各个摩擦副，或是为低压控制回路提供动力源，对介质的清洁度有一定要求，通常会在吸油口配套100目以上的过滤网，避免硬质颗粒进入啮合区造成转子型面的早期磨损。设计这款转子泵的时候，首先要确定的是内外转子的型线参数，目前常用的是摆线等距曲线，要保证在任意啮合角度下，齿间的密封线能够连续分隔吸油腔和压油腔，避免内部泄漏量超标导致容积效率下降。在中小型内燃机润滑系统、小型液压站低压供油回路、燃油输送辅助单元这类对供油连续性、脉动率要求严苛的场景里，转子油泵的结构合理性直接决定整套系统的运行稳定性。不同于外啮合齿轮泵的径向力不平衡问题，这款内啮合转子结构的油泵，采用内外转子差齿啮合的工作原理，内转子比外转子少一个齿，运转过程中通过齿间容积的周期性变化完成吸油与压油动作，整体结构没有复杂的配流机构，零件数量比同流量规格的外啮合齿轮泵少近三分之一，装配环节的公差累积更容易控制。

　　内外转子的偏心距是核心参数之一，偏心距的大小直接决定单转排量，在确定排量需求后，要结合转速范围反推偏心距、转子齿厚、齿顶圆直径的匹配关系，同时要校核转子在最高工作压力下的接触应力，避免长期运转出现型面点蚀。泵体的内腔设计要兼顾流道的顺滑性，吸油腔的通流面积要比压油腔稍大，降低吸油阻力，避免高转速下出现吸空现象，引发气蚀噪音和流量波动。泵盖与泵体的结合面要设计密封槽，配套耐油橡胶密封圈，同时要保证转子端面与泵盖之间的间隙控制在0.02-0.04mm之间，间隙过大会造成端面泄漏增加，容积效率下降，间隙过小则会在热态下出现转子端面与泵盖的摩擦，造成运转卡滞甚至零件烧损。从安装边界来看，这款转子泵的进出油口采用同轴布置或者侧置布置的形式，安装法兰的孔位要匹配配套主机的安装接口，通常采用两个或者四个螺栓固定，输入轴端的密封采用骨架油封，能够承受一定的轴系跳动，防止泵内介质沿轴向外泄漏。输入轴与内转子的连接采用平键或者扁方结构，保证扭矩传递的可靠性，同时要在轴端设计挡圈槽，限制转子的轴向窜动，避免运转过程中转子出现轴向位移导致间隙变化。在实际选型适配的时候，要注意这款泵的转向与进出油口的对应关系，反向运转会导致吸压油腔互换，无法正常供油，部分结构会在泵体上标注转向标识，避免装配时出现方向错误。

　　另外，转子的材质通常采用铁基粉末冶金烧结成型，这种工艺能够保证复杂型线的成型精度，同时材料本身具备一定的自润滑性，在短时缺油的工况下不会出现立即咬死的情况，外转子与泵体内腔的配合采用间隙配合，保证外转子能够在泵腔内随内转子的啮合做小幅的行星运转，不会出现卡滞。泵体的材质通常采用压铸铝合金，重量轻、导热性好，能够及时将运转过程中产生的热量散发出去，避免油温过高导致介质粘度下降，影响泵的容积效率。在流道设计上，吸油腔的入口要做倒角处理，避免流道突变造成的油液湍流，压油腔的出口要设计成逐渐收窄的结构，平缓提升油液压力，降低压力脉动带来的管路振动。

　　对于需要配套溢流阀的应用场景，可以在泵体的压油腔侧集成内置式溢流阀，当系统压力超过设定值时，溢流阀打开将多余的油液泄回吸油腔，省去外接溢流阀的管路布置，让整体结构更加紧凑。这款转子泵的整体径向尺寸比同流量的外啮合齿轮泵小15%左右，轴向尺寸更短，非常适合在安装空间局促的小型动力设备上使用，运转时的噪音比同规格齿轮泵低5-10分贝，适合对噪音控制有要求的民用设备配套。在建模过程中，要重点还原内外转子的啮合型面精度，保证各个齿形的啮合间隙均匀，同时要体现出泵体、泵盖、转子、轴、密封件、紧固件的装配关系，安装面的平面度、轴的同轴度等形位公差要在模型的配合关系中有所体现，方便后续做装配干涉检查和工程图导出。