CN102037218A - 具有倾斜尖端的叶片以及使用这种叶片的旋转活塞泵 - Google Patents

Abstract

一种用于活塞泵的叶片，所述活塞泵包括本体(1)、限定在所述本体(1)中的异形增压室(2)以及可旋转地安装在所述本体(1)中的转子(4)，所述转子相对于所述增压室(2)偏心并且承载一叶片(5)，所述叶片(5)的端部抵靠着增压泵(2)的内表面(3)滑动，其特征在于，所述叶片(5)的每个操作端部通过倾斜尖端(9)形成，所述倾斜尖端(9)具有相对于叶片本体(5)铰接的联接部件(11)并且适于相对于叶片本体(5)在有限区域中倾斜，所述尖端(9)的形状和所允许的倾斜区域使得当叶片(5)沿预先设定工作方向(F1)旋转时倾斜尖端(9)压靠着增压室(2)的内表面(3)，并且使得当沿着与预先设定操作方向(F1)相反的方向(F2)旋转叶片(5)时允许尖端(9)从增压室(2)的内表面(3)缩回。本发明还涉及包括至少一个具有倾斜尖端的叶片的旋转活塞泵。

Description

具有倾斜尖端的叶片以及使用这种叶片的旋转活塞泵

技术领域

本发明的主题是具有倾斜尖端的叶片以及使用该叶片的旋转活塞(容积)泵。

背景技术

旋转活塞泵具有增压室和转子，所述转子具有单个叶片，所述叶片安装在增压室中并且可以围绕一旋转轴线旋转，所述旋转轴线相对于所述增压室的轴线偏心，所述叶片的端部应当抵靠增压室的壁密封地滑动，并且这需要增压室具有特殊形状，所述形状由穿过所述转子的旋转轴线的所述室的所有直径限定，所述直径彼此相同；这种形状目前被限定为椭圆形(即使不是适当的)。

尽管精确并昂贵的制造，但是要获得合适的密封需要利用安装在叶片端部处的易弯曲衬垫。这些衬垫造成不期望的摩擦增加，并且从长远来看，在经受磨损之后，它们造成间隙增加以及泵持久性下降。可能存在的杂质严重干扰了叶片抵靠增压室表面的合适密封和规律滑动。

所获得的密封独立于泵的旋转方向，藉此如果无意中泵沿着与预定工作方向相反的方向旋转，则可能产生一些过载荷，所述过载荷能够毁坏泵自身或者其驱动机构。在活塞泵中，特别在安装在汽车上的真空泵中，在各种情况下发生沿相反方向的这种旋转，所述真空泵由车辆发动机驱动，车辆发动机本身在特殊情形下经受反旋转。

所涉及泵的另一个缺点在于某些噪音和振动，这是由于在相对高的压力下叶片抵靠着增压室的表面滑动。

在与具有单个叶片的泵不同种类的活塞泵中也证实了所述缺点或类似缺陷。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供叶片以及使用该叶片的旋转活塞泵，其应当能够极大地降低在已知活塞泵中被证实的所述缺陷。

本发明的特殊目的是抵抗由可能的反转所产生的过载荷而对称地保持泵自身以及其驱动部件。

本发明的另一个目的是允许较不严格地制造需要特殊形状的增压室。

本发明的另一个特定目的是降低叶片抵抗增压室表面的摩擦，并且因此减少所消耗的能量、所产生的热量、振动以及噪音。

本发明的又一个目的是降低泵对于可能存在于增压室中的杂质的敏感度。

本发明的主题是用于旋转活塞泵的叶片，所述活塞泵包括本体、限定在所述本体中的异形增压室以及可旋转地安装在所述本体中的转子，所述转子相对于所述增压室偏心并且承载一叶片，所述叶片的端部抵靠着增压泵的表面滑动，其特征在于，所述叶片的每个操作端部通过倾斜尖端形成，所述倾斜尖端具有相对于叶片本体铰接的联接部件并且适于相对于叶片本体在一有限区域中倾斜，所述尖端的形状和所允许的倾斜区域使得当叶片沿预先设定工作方向旋转时倾斜尖端压靠着增压室的表面，并且使得当沿着与预先设定操作方向相反的方向旋转叶片时允许尖端从增压室的表面缩回。

优选地，对于铰接至所述叶片本体的每个倾斜尖端，还允许沿着所述叶片的纵向方向的有限位移。

结果，当沿预定工作方向旋转所述泵时，叶片的倾斜尖端采取抵靠增压室的表面的位置，从而即使增压室的轮廓不与正确的轮廓精确对应，以及即使所述尖端已经经受一定的磨损，也能消除现有的间隙。因此，增压室能够以较不昂贵的方式以降低的精度工作；其轮廓可以接近圆形轮廓，从而使得制造更容易、简化几何形状以及对生产设备的维护并且导致更加规律的位移。由于倾斜尖端的瞬时变形和振动，可以忽略可能存在的杂质，而没有什么麻烦。不需要预见叶片抵靠增压室表面的任何增加的压力以便确保密封，并且这减少了摩擦、所消耗的能量、所产生的热量并且增加了泵的可靠性和持久性。间隙的消除以及倾斜尖端位置的适应性降低了泵的噪音和振动。

另一方面，当泵无意中沿着与预定工作方向相反的方向旋转时，允许倾斜尖端以从增压室的表面缩回的方式振动。这就中止了叶片相对于增压室的密封，并且不会产生造成异常应变以及对泵自身或其驱动部件毁坏的过压力或反压力。过载荷的可靠抑制还允许在制造零部件的过程中采用一些具有较不贵重技术特征并因此较不昂贵的材料。

优选地，每个倾斜尖端在其截面中具有一头部，所述头部旨在与所述增压室的内表面相协作，该头部通过一颈部与一大致圆筒部相连，圆筒部旨在形成一个用于将所述尖端与所述叶片本体联接的部件。

优选地，所述倾斜尖端的所述头部是非对称的。

有利的是，叶片的每个端部具有旨在容纳尖端的联接部件的底座，并且具有一对表面，所述表面从该底座引导至所述叶片端部并且被布置成用于限制倾斜尖端所允许的振荡区域。

优选地，旨在容纳所述尖端的联接部件的所述底座沿着所述叶片的纵向方向稍微细长，并且它允许所述尖端的所述联接部件沿着所述叶片的纵向方向的有限位移。

设有倾斜尖端的根据本发明的泵主要适于作为真空泵用于汽车，旨在为刹车辅助设备或者其它设备提供气动伺服电机或者提供需要减压的气动致动器。然而，根据本发明的特征也适于其它类型的活塞泵或者旨在用于不同的功能。

附图说明

通过参照附图对以下作为非限定性例子的实施例的描述，本发明的主题的这些和其它特征、目的和优点将更加显而易见，其中：

图1显示了根据本发明的泵的横截面，所述泵处于沿预定工作方向旋转的情形下；

图2显示了类似的截面，但是泵处于沿着与所述预定工作方向相反的方向旋转的情形下；

图3以更大比例显示了具有相应倾斜尖端的叶片端部的横截面，泵处于沿预定工作方向旋转的情形下；

图4显示了与图3相对应的截面，但是泵处于沿着与预定工作方向相反的方向旋转的情形下。

具体实施方式

所显示和描述的泵包括本体1，其内限定了增压室2，所述增压室2的内表面3旨在与叶片的端部协作。转子4被安装在本体1中并且它可以围绕轴线O旋转，轴线O相对于增压室2的轴线C偏心。增压室2具有特殊形状，该形状由穿过转子4的旋转轴线O的增压室的所有直径限定，所述直径彼此相同。然而，由于前述原因，当应用本发明时，这种构造可以相对于理论几何形状被稍微改变、取近似或简化。

通常增压室2具有两个开口(未示出)，分别是抽吸开口和输送开口，它们适当地相对于转子4布置。

在转子4中，安装有叶片，所述叶片的平直本体5可以在转子4中沿着其自身纵向方向密封地滑动。根据本发明的基本特征，叶片本体5的每个端部不会直接与增压室的内表面3相协作或者通过易弯曲衬垫与增压室的内表面3相协作(正如根据已知技术常见的情况)，而是为了本发明目的它携带一易于振荡的倾斜尖端9。

每个倾斜尖端9在其截面上具有头部10、大致圆筒部11和颈部12，颈部12将头部10与圆筒部11彼此相连。头部10是倾斜尖端中旨在通过抵靠增压室2的内表面3滑动而协作的部分。

鉴于根据泵的旋转方向头部10相对于增压室2的内表面3的状态是不同的(正如已经描述的以及后面将更详细说明的)，所以头部10是不对称的是具有优点的，正如已经表示的。

叶片本体5本身在每个纵向端部具有底座6，底座6容纳尖端9的圆筒部11。优选的是，正如图3和4所显示的，所述底座6沿着叶片纵向方向稍微细长，而不是圆形横截面，藉此尖端9的圆筒部11在底座6中沿着叶片的纵向方向具有有限的运动自由度，并且它可以沿着有限的伸展长度向外(如图3所示)或向内(如图4所示)移动。

两个表面7和8从底座6朝着叶片端部延伸，并且尖端9的颈部12被设置在所述两个表面之间。这些表面通过与颈部12协作而允许尖端9沿反时针方向(如图3所示)或顺时针方向(如图4所示)的有限振荡。

倾斜尖端9与叶片本体5的端部的所述构造的全部能够实现分别在图3和图4中显示的两种情形。

活塞泵的叶片具有倾斜尖端限定了一种也是本发明主题的活塞泵。

所述叶片和泵的操作如下所述。仅参照一个尖端9进行以下描述，原因是该描述显然可以同样地应用于相对的尖端9。

我们假设：泵的预定工作方向是顺时针。当泵转子4根据图1的箭头F1沿着顺时针方向旋转时，尖端9旨在相对于叶片本体5位于后面：它占据图3所示的位置，并且它抵靠着增压室2的内表面3，从而对内表面3施加密封作用，并且允许泵的正常操作。由泵所产生的压力以及所存在的润滑油的作用以相同的方式作用以便将尖端9保持在图3所示的工作位置。

然而，在该操作期间，当需要时，倾斜尖端可以执行小的振荡或者平移，均是为了精确地遵循表面3的轮廓(即使该轮廓与理论正确轮廓不是精确地相对应)，以及为了忽略由于可能存在的杂质所形成的小的障碍。

如果相反，由于某种原因，泵沿着图2的箭头F2所示的反时针方向旋转，即，沿着与预定工作方向F1相反的方向旋转，则尖端9旨在相对于叶片本体5位于后面：它通过占据图4所示位置而振动。在该位置，尖端9与增压室2的内表面3分离，并且因此它不会施加任何密封作用。结果，泵空转并且它不能产生任何显著的压力。无论如何，仍然产生的非常小的压力与润滑油的作用以相同的方式作用以便将尖端9保持在图4所示的非工作位置。

因此，当泵经受反转时，它空转，而不会对抗显著的阻力，藉此防止任何过载，所述过载易于毁坏叶片或者泵或其驱动系统的任何其它构件。

因此获得了前述优点：关于防止过载、简化增压室轮廓的可能性、增加泵的效率和持久性、应用较不贵重材料的可能性，以及降低泵噪音、能量消耗以及热量。

本发明并不限于所描述和所显示的作为例子的实施例。所描述和显示的细节不能被考虑为限制本发明。特别地，倾斜尖端以及支撑所述尖端的底座的形状可以根据任何特定应用的需要以各种方式被选择。而且，本发明的思想的应用并不限于具有单个叶片的泵或者真空泵，而是可以被延伸到几种类型的活塞泵以及其几种应用领域。

在说明书中已经描述了几种可能的变型，其它的变型也在本领域普通技术人员的能力范围内。对于已经描述的和显示的内容可以进行这些和其它变型，而不脱离本发明的精神以及由附属权利要求书所限定的该专利的范围。

Claims (8)

1.一种用于旋转活塞泵的叶片，所述活塞泵包括本体(1)、限定在所述本体(1)中的异形增压室(2)以及可旋转地安装在所述本体(1)中的转子(4)，所述转子相对于所述增压室(2)偏心并且至少承载一叶片(5)，所述叶片(5)的端部抵靠着增压室(2)的内表面(3)滑动，其特征在于，所述叶片(5)的每个操作端部通过一倾斜尖端(9)形成，所述倾斜尖端(9)具有相对于叶片本体(5)铰接的联接部件(11)并且适于相对于叶片本体(5)在一有限区域中倾斜，所述尖端(9)的形状和所允许的倾斜区域使得当叶片(5)沿预先设定工作方向(F1)旋转时倾斜尖端(9)压靠着增压室(2)的内表面(3)，并且使得当沿着与预先设定操作方向(F1)相反的方向(F2)旋转叶片(5)时允许倾斜尖端(9)从增压室(2)的内表面(3)缩回。

2.根据权利要求1所述的用于活塞泵的叶片，其特征在于，对于铰接至所述叶片本体(5)的每个倾斜尖端(9)，还允许沿着所述叶片(5)的纵向方向的有限位移。

3.根据权利要求1所述的用于活塞泵的叶片，其特征在于，每个倾斜尖端(9)在其截面中具有一头部(10)，所述头部(10)旨在与所述增压室(2)的内表面(3)相协作，该头部(10)通过一颈部(12)与一大致圆筒部(11)相连，所述圆筒部(11)旨在形成一个用于将所述尖端(9)与所述叶片本体(5)联接的部件。

4.根据权利要求3所述的用于活塞泵的叶片，其特征在于，所述倾斜尖端(9)的所述头部(10)是不对称的。

5.根据权利要求1所述的用于活塞泵的叶片，其特征在于，所述叶片(5)的每个端部具有一旨在容纳所述倾斜尖端(9)的所述联接部件(11)的底座(6)，并且它具有一对表面(7，8)，所述表面(7，8)从所述底座(6)引导至所述叶片端并且被布置成用于限制所述倾斜尖端(9)所允许的振荡区域。

6.根据权利要求1所述的用于活塞泵的叶片，其特征在于，旨在容纳所述倾斜尖端(9)的联接部件(11)的所述底座(6)沿着所述叶片(5)的纵向方向稍微细长，并且它允许所述倾斜尖端(9)的所述联接部件(11)沿着所述叶片(5)的所述纵向方向的有限位移。

7.一种活塞泵，其特征在于，它包括根据前述权利要求中的一个或多个所述的至少一个叶片(5-12)。

8.根据权利要求7所述的活塞泵，其特征在于它作为真空泵用于汽车，并旨在为刹车辅助设备或者其它设备提供气动伺服电机或提供需要减压的气动致动器。

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