CN100408858C - 具有深拉伸的钢板罐的叶片泵 - Google Patents

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Abstract

泵、例如用于输送内燃机的润滑油，尤其是多行程的叶片泵，在该泵中，旋转组件具有：一个转子(7)，它具有多个至少可径向运动的叶片(3)；一个行程轮廓，所述叶片(3)以其叶片顶部沿着该行程轮廓密封地滑动；及两个轴向的侧面封盖、如侧板或壳体壁；其中该行程轮廓及一个第一轴向侧板由一个钢板罐构造出。

Description

具有深拉伸的钢板罐的叶片泵
技术领域
本发明涉及一种泵，例如用于输送内燃机的润滑油的泵，尤其是多行程的叶片泵。
背景技术
在这种泵中，旋转组件具有：一个转子，它具有多个至少可径向运动的叶片；一个行程轮廓，所述叶片以它们的叶片顶部沿着该行程轮廓密封地滑动；及两个轴向的侧面封盖、如侧板或壳体壁。
这种泵已被公开。这些泵在其侧板中具有一些轴向的输入孔及输出孔，它们必须根据它们的压力区域例如通过密封装置或者类似装置分隔开，并因此在这种叶片泵中造成大的轴向结构长度。这些公知的旋转组件的这些部件、例如一些由烧结钢制成的侧板及一些由实心钢或烧结钢制成的轮廓环具有相应厚的壁，并且由此需要不仅大的径向的而且大的轴向的结构空间。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种不具有这些缺点的泵。
根据本发明，提出一种泵，在该泵中，旋转组件包括：一个转子，它具有多个至少可径向运动的叶片；一个行程轮廓，所述叶片以它们的叶片顶部沿着该行程轮廓密封地滑动；及两个轴向的侧面封盖；其中，该行程轮廓及一个第一轴向侧板由一个钢板罐构造出，一个第二轴向侧板由一个板盖构成，其中：板盖具有一个压制的凸台，该凸台的外部轮廓具有所述行程轮廓的形状。
该任务通过一种泵、例如用于输送内燃机的润滑油，尤其是多行程的叶片泵来解决，在该泵中，旋转组件具有：一个转子，它具有多个至少可径向运动的叶片；一个行程轮廓，所述叶片以它们的叶片顶部沿着该行程轮廓密封地滑动；及两个轴向的侧面封盖、如侧板或壳体壁；其中行程轮廓及一个第一侧板由一个钢板罐构造出。优选该薄板罐可通过深拉伸制造。此外优选这样一个泵，在该泵中，一个第二轴向侧板由一个钢板盖构成。一个根据本发明的泵的特征在于：该板盖具有一个压制()的凸台，该凸台的外部轮廓具有行程轮廓的形状。这具有优点，即该板盖在装入薄板罐中后覆盖该薄板罐的通过深拉伸过程引起的倒圆结构，并且由此在旋转组件内部产生一些窄的密封缝隙。根据本发明，该板盖可通过精密冲压或者精切制造。
一个根据本发明的泵的特征在于：这些吸入孔是薄板罐中的一些径向的孔。这具有优点，即旋转组件具有一个窄的结构形式，因为抽吸通道可径向地绕薄板罐设置且不必轴向地设置在压力通道的位于对面的侧上。
也优选这样一个泵，在该泵中，这些输出孔由一些轴向的孔(压力肾状区域)及必要时薄板罐中的至少一个径向的孔来呈现。根据本发明，该径向的输出孔可通过一个温度控制阀或一个压力控制阀封闭，并且因此形成一个可开关的输送区域。这具有优点，即视内燃机的取决于温度的或取决于压力的润滑油需求而定，该泵以两个输送区域输送压力油，或者仅以一个输送区域输送压力油，并且第二输送区域不建立压力地一起运行，由此可显著地节约功率。
一个根据本发明的泵的特征在于：该温度控制阀具有一个超行程弹簧。这具有优点，即在通过该温度控制阀封闭该径向输出孔后，如果由于润滑油的温度提高而产生热膨胀部件的进一步膨胀，则该膨胀部件可无变形地或无损害地进行一个逆着该超行程弹簧的附加的膨胀位移。
优选这样一个泵，在该泵中，旋转组件的薄板罐及必要时温度控制阀或压力控制阀被组合到一个塑料壳体中。该塑料壳体优选注塑地制成且因此不需要再加工。其优点在于，一个封装在薄板中的旋转组件被组合在一个塑料壳体中并由此可以利用这两个材料类型的优点。
另一个根据本发明的泵的特征在于：该可开关的输送区域的轴向的输出孔可通过一个弹簧片止回阀封闭。该弹簧片止回阀的形状在此具有行程轮廓弯曲的形状。此外，该弹簧片止回阀被支承在塑料壳体中的一个由塑料制成的销上。该弹簧片止回阀也通过塑料壳体中的一个行程止挡防止过伸展。弹簧片止回阀的该构型具有优点，即可一方面成本非常低地而另一方面不受结构空间影响地被组合在该泵中。
一个根据本发明的泵的特征在于：该薄板罐具有一个切出的或压制的冷起动环，该冷起动环在冷的运行状态中在叶片下使这些叶片根据行程轮廓向外导出，并且将这些叶片导向抵靠在该行程轮廓上。此外优选这样一个泵，在该泵中，所述转子具有一些槽或凹入部分，用于接收该冷起动环。也优选这样一个泵，在该泵中，该板盖具有一个切出的或压制的冷起动环。
一个根据本发明的泵的特征在于：该薄板罐具有一些压制的表面压力肾状区域(Scheindrucknieren)、即无通孔的压力肾状区域，它们仅起到用于压力区域中的转子的轴向压力面补偿作用。
另外优选这样一个泵，在该泵中，所述可开关的输送区域的径向的输出孔通到一个通道中，该通道以一个短的行程直接通入到不可开关的第二输送区域的抽吸区域中。这具有优点，即很小的流动损失及有利的通道导送导致该可开关的输送区域的一个几乎无能量的无压力的循环回路。
附图说明
现在借助附图说明本发明。
图1打开的泵的俯视图，
图2图1的截面B-B，
图3薄板罐及转子的横截面，
图4薄板罐及板盖的细节，
图5旋转组件及温度控制阀的横截面，
图6温度控制阀在打开状态中的横截面，
图7带有止回阀的泵壳体，
图8图7的截面D-D，
图9冷起动环的结构的横截面，
图10冷起动环的另一个结构的横截面，
图11图7的截面C-C。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的泵在无封盖的情况下在其壳体中的俯视图。其中构造有行程轮廓的薄板罐1包含旋转组件的其它一些部件，例如一些可在一些径向缝槽5中移动地被设置在转子7中的叶片3。该转子7具有一个槽孔9，例如一个内燃机的曲轴配合到该槽孔中并由此驱动该润滑油泵。在此情况下也提到一个所谓的轴颈泵(Wellenhalspumpe)。旋转组件与该薄板罐1一起设置在一个塑料壳体11中并通过在此未示出的板盖封闭。完全封装在薄钢板中的旋转组件因此具有其优点，即在此摩擦副不发生变化。不存在相对塑料部件的滑动运动，因此可以实现几乎无磨损的运行。薄板罐1在塑料壳体11内部部分地由一个通道13包围，该通道以泵的吸入压力加载。在旋转组件内部通过行程轮廓的形状构成了：两个压力肾状区域15.1、15.2，在这些压力肾状区域中，在叶片、转子、行程环及侧板之间的这些室减小并由此排出压力介质；及两个抽吸区域17.1、17.2，在这些抽吸区域中，相应的室变大并因此吸入介质。这样一种双行程的叶片泵的功能已被公开，所以在此不进一步描述。在壳体内部还设置有一个温度控制阀19，该温度控制阀在膨胀材料部件壳体21内部具有一个膨胀材料部件，该膨胀材料部件在润滑油的温度提高时可通过一个操作杆23将一个阀闭合体25逆着一个复位弹簧27的力压靠在薄板罐1上。在薄板罐1中，在该位置中具有一个这里未示出的径向的孔，压力肾状区域15.1可从该孔将压力油输送到抽吸通道13中，在此期间，所述温度控制阀保持在打开的状态中。由压力肾状区域15.1排出的油由此无压力地通过通道13直到到达第二泵半部的抽吸肾状区域17.2，并且由此无大的损失地由泵吸入。对此，薄板罐1在抽吸肾状区域17.2的抽吸区域中具有一个或多个径向的孔。第一泵部分的抽吸肾状区域17.1在薄板罐1中也具有一些在此不可见的径向的孔，通过这些孔可从抽吸通道29吸入油。该抽吸通道29也如抽吸通道13一样与抽吸接头31相连接，由该抽吸接头31可从内燃机区域、例如油池将油吸入。该油然后通过润滑油泵排出到压力通道32中并在压力下通过压力接头34输送给内燃机。在塑料壳体的区域36中设置有一个在此未示出的溢流阀，该溢流阀在压力区域32中的压力超过最大可容许的压力时打开并通过排出通道38将过剩的油又输送给抽吸区域29。
图2中示出了图1的截面B-B。薄板罐1置入在塑料壳体11中。该薄板罐1包含所述旋转组件且由此主要包含在此以横截面示出的转子7。该旋转组件由一个板盖40封闭。在薄板罐1中，所述行程轮廓如图1所示地直接拉伸在薄板中，并且该薄板罐的薄板底部42构成了旋转组件的第一轴向侧板。盖40具有一个凸台44，该凸台伸入到薄板罐1的上部的边缘中，该凸台在其外部轮廓中也具有行程轮廓的形状，并且该凸台由此是旋转组件的第二轴向侧板。为了改善泵的抽吸能力，在抽吸区域中，多个径向的孔46及48被开设到薄板罐1中。这些吸入孔46及48在此通入到抽吸通道29及13中，这些抽吸通道已在图1的俯视图中示出。
图3中放大地示出了塑料壳体11中的薄板罐1的构型及转子7。可以看到，该薄板罐1在其上部的端部上具有一个倒圆结构50，该倒圆结构在制造工艺上通过深拉伸过程引起。转子7在其两个侧面上具有两个槽52，一个所谓的冷起动环54配合在所述槽中。该冷起动环54从薄板罐1切出或压入，并且也具有比例缩小的行程轮廓的形状。因此，该冷起动环在转子槽52内配合在叶片下方并将这些叶片沿着轮廓曲线这种程度地抬起，使得即使这些叶片不由离心力或不由叶片下的附加的压力压出，这些叶片也趋近地在轮廓环上滑动并密封。由此，即使在冷起动及低转速时也保证了叶片顶部可靠地靠触在轮廓环上。
图4中尤其是详细示出了薄板罐1与板盖40的配合间隙。由加工引起地，通过深拉伸过程而在薄板罐1中造成倒圆结构50，但该倒圆结构作为用于叶片的密封面或滑动面会有问题。因此，可以以不同于深拉伸的其它加工方法制造成扁平的部件的板盖40具有凸台44的一个尖棱边的成形结构，该成形结构覆盖倒圆结构50并由此保证了旋转组件在转子7的表面上及在叶片顶部上的足够的密封。由此，这些叶片以它们的侧端壁及它们的叶片顶部足够密封地被安置在直角的旋转组件室内部。
图5中示出了转子组件及温度控制阀的横截面视图。相同的部件设置有相同的参考标号，并且为了避免重复而在此不对其再次说明。该温度控制阀在该视图中由于润滑油的提高的温度而伸出并以其阀闭合体25封闭压力区域中的孔56。这导致：图1的压力肾状区域15.1不能输送到通道13的无压力的循环回路中，并且由此经过一个稍后还要详细说明的止回阀64输送到压力通道66中，由此，两个压力肾状区域负责满足内燃机的润滑油需求。温度控制阀19以膨胀材料部件壳体21的壳体设置在一个单独的盖62中，其中该膨胀材料部件壳体21通过一个所谓的超行程弹簧58支撑在盖62的桥片60上。该超行程弹簧58保护膨胀材料部件及壳体防止由于进一步的温度提高以及膨胀材料部件的膨胀造成的过膨胀，这如下地实现：首先，在温度提高时，膨胀材料部件抵抗弹簧27的力而使操作杆23伸出，并且由此以阀闭合体25封闭压力孔56。在冷却后用于膨胀材料部件复位并使温度控制阀又进入打开状态的弹簧27由一个弹簧罐68包围，该弹簧罐在此同时用于操作杆23的导向。如果在温度控制阀闭合时现在发生膨胀材料部件的进一步膨胀，则该膨胀材料部件可抵抗超行程弹簧58的力而向后向构成止挡的桥片60偏移，并由此避免膨胀材料部件或者支撑该膨胀材料部件的壳体部件的损坏。
图6中示出了在打开的、即冷却了的状态中的温度控制阀。阀闭合体25已经远离了薄板罐1的径向的压力孔56，并且区域15.1的压力油现在可通过该孔56流到通道13中到所述无压力的循环回路直到图1的抽吸肾状区域17.2。弹簧罐68在此也用于温度控制阀的操作杆23的导向。复位弹簧27已通过弹簧罐68将操作杆及冷却了的膨胀材料部件压回。
在图7中，取出了图1的旋转组件，使得人们可以在位于其下方的压力通道70中看到止回阀64的设置。压力通道70及止回阀64的弹簧片72与行程轮廓相匹配，使得止回阀64的弹簧片72可将图1的压力肾状区域15.1封闭。止回阀64借助一个塑料销74支承在壳体11中，并且在装入薄板罐后通过它而固定在塑料壳体上。
图8示出了图7的剖面D-D及由此示出了阀片72的行程终端止挡76。图9以剖面C-C示出了塑料销74，该塑料销将弹簧片72支承在塑料壳体11中。
图10中以横截面示出了相对于图3中的冷起动环54的视图的替换方案的冷起动环54.1。该轮廓冷起动轮廓54.1通过压制从薄板罐1压出，并且由此配合在被支承在行程环7中的叶片3下方，而且由此使叶片3沿着薄板罐1的行程轮廓导向。
图11中示出了另一个变型方案的轮廓冷起动轮廓54.2，该轮廓冷起动轮廓54.2通过从薄板罐1进行材料挤出被制造，并由此也可在此使叶片3抵靠着轮廓地进行导向。
在装配时，将板盖40推插到薄板罐1(见图2)上，然后通过焊接操作固定。这个方法带来多个优点：
1.如果盖40的推插被位移控制地进行，则罐深度的轴向的公差可被消除。
2.通过薄板罐1上的深拉伸过程，则在从行程轮廓到薄板法兰的过渡中出现一个倒圆结构50(见图3)，该倒圆结构对于旋转组件的容量分析会是有害的。在套到盖40的凸台44上时，该倒圆结构50被从旋转组件的功能区域去除。被封装的旋转组件的一个优点是，现在对于控制时间所有重要的轮廓均被组合，并且完整的旋转组件在塑料壳体11中的定位可允许更大的公差。
在被转换的级的压力区域中设置有一些轴向的及径向的孔。这些孔在径向方向上与温度控制阀或一个压力控制阀被用于无压力的循环回路。在此，油从压力侧又喷出到用于下一个抽吸级的抽吸的抽吸空间中。由于所获得的通道导送而仅得到了很小的由于偏转造成的流动损失。
带有一些相应的径向的及轴向的孔的该泵结构的大的优点在于所需结构空间的减小及成本的降低。

Claims (21)

1. 一种泵，在该泵中，旋转组件包括：一个转子(7)，它具有多个至少可径向运动的叶片(3)；一个行程轮廓，所述叶片(3)以它们的叶片顶部沿着该行程轮廓密封地滑动；及两个轴向的侧面封盖；其中，该行程轮廓及一个第一轴向侧板由一个钢板罐(1)构造出，一个第二轴向侧板由一个板盖(40)构成，其特征在于：板盖(40)具有一个压制的凸台(44)，该凸台的外部轮廓具有所述行程轮廓的形状。
2. 根据权利要求1的泵，其特征在于：薄板罐(1)可通过深拉伸制造。
3. 根据权利要求1的泵，其特征在于：该板盖(40)可通过精密冲压或者精切制造。
4. 根据权利要求1至3中一项的泵，其特征在于：该泵的吸入孔是薄板罐(1)中的一些径向的孔(46，48)。
5. 根据权利要求1至3中一项的泵，其特征在于：该泵的输出孔是一些轴向的压力肾状区域(15.1，15.2)及薄板罐中的至少一个径向的孔(56)。
6. 根据权利要求5的泵，其特征在于：该径向的孔(56)可通过一个温度控制阀(19)或一个压力控制阀封闭，且由此产生一个可开关的输送区域。
7. 根据权利要求6的泵，其特征在于：该温度控制阀(19)具有一个超行程弹簧(58)。
8. 根据权利要求6的泵，其特征在于：旋转组件的薄板罐(1)及温度控制阀(19)或压力控制阀被组合到一个塑料壳体(11)中。
9. 根据权利要求8的泵，其特征在于：该塑料壳体(11)注塑制成，并且因此不需要后加工。
10. 根据权利要求8的泵，其特征在于：所述可开关的输送区域的轴向的压力肾状区域(15.1)可通过一个弹簧片止回阀(64)封闭。
11. 根据权利要求10的泵，其特征在于：该弹簧片止回阀具有行程轮廓弯曲的形状。
12. 根据权利要求10的泵，其特征在于：该弹簧片止回阀(64)被支承在一个由塑料制成的销(74)上。
13. 根据权利要求10的泵，其特征在于：在塑料壳体(11)中给该弹簧片止回阀(64)配置一个行程终端止挡(76)。
14. 根据权利要求1至3中一项的泵，其特征在于：该薄板罐(1)具有一个切出的或压制的冷起动环(54，54.1，54.2)。
15. 根据权利要求14的泵，其特征在于：所述转子(7)具有一些槽或凹入部分，用于接收该冷起动环(54，54.1，54.2)。
16. 根据权利要求1至3中一项的泵，其特征在于：该板盖(40)具有一个切出的或压制的冷起动环。
17. 根据权利要求1至3中一项的泵，其特征在于：该板盖(40)具有一些压制的表面压力肾状区域。
18. 根据权利要求6的泵，其特征在于：所述可开关的输送区域的径向的输出孔(56)通入到一个通道(13)中，该通道直接以短的行程通入到不可开关的第二输送区域的抽吸区域(17.2)中。
19. 根据权利要求1至3之一的泵，其特征在于：该泵是用于输送内燃机的润滑油的泵。
20. 根据权利要求1至3之一的泵，其特征在于：该泵是多行程的叶片泵。
21. 根据权利要求1至3之一的泵，其特征在于：所述侧面封盖是侧板或壳体壁。
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