CN102256824B - 直接安装在动力输出设备上的流体加压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体加压装置(1)，其用于连接到机动车的旋转动力输出设备上，旋转动力输出设备包括机壳和至少一个增速级(4)，装置包括支撑承载用于使流体运动的构件的至少一个第一可旋转运动的轴(6a，6b)的机壳(5)、以及将轴(6a，6b)联结至动力输出设备上的动力联结装置(7)。机架(5)包括用于支撑和附接至机壳(3)的装置且联结装置(7)被设置以将运动轴(6a，6b)直接连接到动力输出设备的增速级(4)上。本发明还涉及一种流体加压装置(1)，其包括机架(5)、每个都承载使流体运动的构件的可旋转运动的第一轴和第二轴(6a，6b)、以及用于将第一轴或第二轴(6a，6b)动力地联结至输出设备(2)的装置，其包括能够可选地安装到第一轴(6a)或第二轴(6b)的可拆卸小齿轮(7)。最后，本发明还涉及一种包括动力输出设备和流体加压装置的系统。

Description

直接安装在动力输出设备上的流体加压装置

技术领域

本发明涉及一种用于安装机动车的动力输出设备上的流体加压装置，以及包括动力输出设备和这种加压装置的系统。

本发明更具体地涉及连接到机动车的动力输出设备的压缩机和泵。

背景技术

在现有技术中，已知连接到机动车的旋转动力输出设备的诸如泵或压缩机等流体加压装置。

动力输出设备通常固定到变速箱上并且在变速箱的小齿轮之一上进行旋转运动。动力输出设备包括输出套筒且通常包括转向离合器，输出套筒用于将运动传输到传动轴，且转向离合器与车辆的主离合器分开，用于连接或断开动力输出设备输出侧的变速箱。动力输出设备还可以包括输入速度和输出速度之间的速度增加。减少或增加的比例范围通常在0.5和2之间。

加压装置包括至少一个机架以及一个或两个可旋转轴，承载用于对流体进行加压的构件，如泵或压缩机。通常，加压装置的机架装配在车体上，且一方面连接到动力输出设备而另一方面连接到加压装置的万向节传动轴允许将动力输出设备的运动向加压装置传输。

在某些情况下，且特别是螺杆压缩机的具体情况，动力输出设备的输出速度不足以以所需的速度驱动压缩构件。因此，将增速器集成到压缩机。实际上，动力输出设备的输出侧的旋转速度仅达到约2000转/分，而螺杆压缩机的良好运行所必须的速度高于10000转/分。

而且，加压装置包括安全设备，该安全设备用于限制动力输出设备与提供流体加压的可运动构件之间传输的扭矩。实际上，在压缩机或泵被制动的情况下，需要限制传输扭矩以避免传输构件的损坏。

因此，由于增速器和用于限制扭矩的装置的出现，现有技术的装置具有大的负担，使得这些装置到机动车的集成不令人满意。而且，这些装置的安装是复杂的，这是由于它们必须预先固定到车体，然后通过万向节传输轴连接到动力输出设备。

而且，在专利申请WO 2007/0589594中公开了一种在壳中包括液压泵的装置，其可拆卸地装配在动力输出设备上。

然而，在具有强功率、且因此导致的大尺寸和大重量的加压装置的情况下，该方案不是令人满意的，这是由于当前的质量在电力传输装置与变速箱之间的接合处引起过大的负荷。因此该方案也不是令人满意的。

此外，根据制造者，在变速箱输出侧且因此在动力输出设备输出侧的旋转方向可以是顺时针的或逆时针的。因此，在现有技术中，作为标准，或者流体加压设备适合一个旋转方向或另一个，或者旋转逆变器被设置在动力输出设备和该设备之间。第一种方案使制造者具有两个不同的装置参数，而第二种方案增大了系统的负担和复杂性。

发明内容

本发明通过提供一种用于连接到旋转动力输出设备上的流体加压装置而解决上述问题，所述流体加压装置是可靠的且其在机动车上的负担和集成是令人满意的。

为此，且根据第一方面，本发明提供了一种流体加压装置，其用于连接到机动车的旋转动力输出设备上，所述旋转动力输出设备包括机壳和至少一个增速级，所述的装置包括支撑至少第一可旋转运动轴的机壳和用于将所述轴动力地联结至所述动力输出设备的动力联结装置，所述的第一可旋转运动轴承载用于使流体运动的构件。所述装置是显著的，显著之处在于所述机架包括用于支撑和附接至所述机壳的装置，并且，所述联结装置被设置以将所述运动轴直接连接到所述动力输出设备的所述增速级上。

因此，由于所述装置的机壳通过动力输出设备的机壳附接和支撑，从而装置的集成和附接是令人满意的。

另外，动力联结装置将运动轴直接连接到动力输出设备，该运动轴承载使流体运动的构件。因此，加压装置不包括增速器，这是由于其在动力输出设备的机壳中偏置。

因此，使得与增速器有关的负荷最靠近动力输出设备和变速箱之间的接合，使得由此构成的装置更紧密、更轻，并且，由所述装置和动力输出设备构成的系统因此变得与动力输出设备和变速箱之间的接合处的容许负荷相兼容。

注意的是，运动轴和动力输出设备的增速级之间的“直接”连接的含义是，联结装置包括增速级与运动轴之间的单个传输构件。换句话说，除所述动力输出设备的增速级，所述装置不包括其他增速级。

有利地，联结装置包括由第一运动轴承载的齿轮。该联结装置允许与动力输出设备的输出的齿轮直接配合。这些齿轮的驱动允许变速箱的增速。

在一个实施方式中，附接装置包括用于倚靠动力输出设备的机壳设置的外围的安装法兰。有利地，安装法兰包括篮形部分，以便允许动力输出设备的增速级的通过。

有利地，附接装置包括定中心和定位装置。这些装置允许确保所述装置与动力输出设备之间的精确动力联结。

有利地，传输装置包括内部润滑回路和用于将所述内部回路连接到机动车润滑回路的装置。实际上，在某些具体情况下，使装置旋转的构件可能需要强制润滑。本发明通过设置能够连接到机动车的润滑回路的润滑回路而解决该需要，该润滑回路包括泵装置且设置在例如动力输出设备的机壳中。因此，润滑剂的泵装置和润滑剂容器的重量和负担由机动车支撑，具体地由动力输出设备支撑，使得加压装置的体积和重量几乎不受润滑装置的影响。在优选的实施方式中，连接装置包括在动力输出设备的增速级的旋转轴线C上展开的供给开口，以允许通过所述增速级的支撑轴的润滑剂的供给。该方案是特别紧密的。而且，内部润滑回路包括过滤器。

根据第二方面，本发明涉及一种流体加压装置，其用于连接到机动车的旋转动力输出设备上，所述动力输出设备包括机壳，所述的装置包括机架、第一和第二可旋转运动轴、用于使所述第一轴和所述第二轴的旋转同步的装置、以及用于将所述第一轴或所述第二轴动力地联结至所述输出设备的装置，所述第一轴和所述第二轴中的每个都承载使流体运动的构件，所述使所述第一轴和所述第二轴的旋转同步的装置被配置以沿着第一旋转方向驱动所述第一轴和沿着第二旋转方向驱动所述第二轴。该装置是显著的，显著之处在于所述的联结装置包括根据所述动力输出设备的旋转方向，安装在所述第一轴或者安装在所述第二轴上的可拆卸的小齿轮，以便沿着所述的第一旋转方向驱动所述第一轴并且沿着所述的第二旋转方向驱动所述第二轴，而无论所述动力输出设备的旋转方向如何。

因此，根据本发明第二方面的装置可以适于不同的商用变速箱和动力输出设备。而且，该适合是简单的且不需要会增加装置重量和负担的额外的适配器，使得当装置的机架时通过动力输出设备的机壳附接和支撑，该方案是特别令人感兴趣的。

另外，有利地，同步装置具有约1.2的增速比。

最后，本发明涉及一种系统，其包括：旋转动力输出设备，所述旋转动力输出设备包括机壳；和连接到所述机壳上的根据本发明第一和/或第二方面的流体加压装置。

附图说明

在随后的参考附图的描述中，本发明的其它目标和优点将变得更为显而易见，在附图中：

图1a是根据本发明的加压装置的立体图，该加压装置与属于动力输出设备的运动传输小齿轮配合；

图1b是包括加压装置和动力输出设备的系统的立体图，该系统的机壳用于固定在变速箱上；

图2是图1a的加压装置的详细立体图；

图3是根据本发明装置的正视图，示出了用于支撑和固定机壳的装置；

图4是根据第二实施方式的包括定中心和定位装置的根据本发明装置的立体图；

图5是根据本发明装置的立体图，其示出将内部润滑回路连接到机动车的润滑回路的装置；

图6是沿平面VI-VI剖开的图5装置的视图；

图7是沿平面VII-VII剖开的图5装置的视图；

图8是图5装置的横截面视图；

图9示出安装在变速箱上的包括动力输出设备和加压装置的根据本发明的系统；

图10、11和12示出根据本发明第二实施方式的装置。

实施方式

在图1至图11示出的流体加压装置是螺杆压缩机1。

如图1b和10所示的，压缩机1用于连接到机动车的动力输出设备2。如图10所示，动力输出设备2包括机壳3，该机壳3待附接到机动车的变速箱17上。该动力输出设备与变速箱17的输出轴配合。很明显地，机壳3包括用于附接在机动车的变速箱17上的装置。

在有利的实施方式中，动力输出设备2装备有未示出的用于限制传输扭矩的装置。在装置1的运动轴锁闭的情况下，该装置允许保护传输构件。

在本发明的第一实施方式中，动力输出设备2在输出侧包括图1a和2示出的且构成增速级的小齿轮4。

加压装置包括用于连接到动力输出设备2的机壳3的机架5。

而且，在示出的实施方式中，加压装置1包括两个分别围绕平行的第一轴线A和第二轴线B的、在机架5上可旋转的轴6a、6b。轴6a、6b中的每个都承载在装置1的压缩腔中展开的、未示出的压缩螺杆。装置1包括与压缩腔连通的流体供给开口和流体输出开口。

两个螺杆都具有互补的剖面且彼此适合，然而不彼此接触。阴螺杆具有凹形的瓣，而另一个，阳螺杆具有凸形的瓣。工作中，为了压缩流体，第一螺杆在第一旋转方向上旋转，而第二螺杆在第二旋转方向上旋转。在本发明的具体实施方式中，阴螺杆具有6个凹形的瓣而阳螺杆具有5个凸形的瓣。由于不同的瓣的数量，根据作为参考的螺杆，相对速度比为5/6或6/5。

螺杆的旋转是同步的。为此，轴6a、6b中的每个承载彼此配合的齿轮11a、11b。两个齿轮11a、11b形成用于轴6a、6b旋转的同步的装置，允许根据倒向旋转方向驱动所述轴。当然，同步装置适于遵循螺杆之间的旋转速度比。应注意的是可以使用任何用于实现使旋转速度同步的功能的等同装置。

而且，轴11a、11b中之一支撑联结装置形成小齿轮7，该小齿轮7与动力输出设备2的输出小齿轮4形成联结装置。联结装置形成小齿轮7具有的牙的尺寸和数量小于动力输出设备2的输出小齿轮4的牙的尺寸和数量，以确保旋转速度的增加。在此处，增速比例如约为3。因此，工作中，可移动轴6a、6b可以以例如每分钟约10000到20000转/分的高旋转速度驱动。

有利地，小齿轮7是可拆卸的且能够可替代地安装在第一轴6a或第二轴6b的端部。该实施方式允许使加压装置1适于不同的商用变速箱。实际上，商用变速箱17的输出轴可以无区别地在顺时针方向或逆时针方向被旋转地驱动。而且，通过在轴之一上设置小齿轮7，加压装置1适于不同类型的现有变速箱17和动力输出设备。

因此，在将装置安装在动力输出设备上之前，将根据动力输出设备2的旋转方向，将小齿轮7放置在第一轴6a或第二轴6b上。因此，不管动力输出设备2的旋转方向如何，可以总是在第一旋转方向驱动第一轴6a，且在第二旋转方向驱动第二轴6b。

将注意的是两个轴6a、6b的轴线与输出小齿轮4的旋转轴线C等距离设置，以便允许两个轴之一的驱动。

另外，为了允许将小齿轮7安装在轴6a、6b之一上，轴6a、6b包括用于容纳小齿轮7的端部，端部是同样的且适于容纳小齿轮7的中心钻孔。为了使小齿轮7固定至轴6a、6b，将注意的是小齿轮7的中心钻孔包括在轴6a、6b的纵向凹槽16中互相啮合的纵向键15。

而且，注意的是不支撑小齿轮7的轴6a、6b支撑可拆卸的保护垫片14。当然，为了允许小齿轮7和垫片14的互换，小齿轮7和垫片14的钻孔是同样的。由此，通过转换两个轴6a、6b上的垫片14和小齿轮7的位置，实现根据动力输出设备的旋转方向的装置的匹配。显然，垫片14具有小于小齿轮7直径的外径，以使得当装置被连接到动力输出设备上时，垫片14不与动力输出设备2的输出小齿轮4相接触。

而且，注意的是由于设计的原因，变速箱17输出侧的旋转速度是不同的。另外，该速度的差异通常与变速箱17输出侧的顺时针或逆时针的旋转方向有关。因此，不管使用的变速箱17的类型如何，为了允许装置的理想运转，可以设置每个螺杆的旋转速度在运转中是相等的，且螺杆之间的速度比基本等于输出在顺时针方向中驱动的变速箱与输出在逆时针方向中驱动的变速箱之间的旋转速度比。

典型地，两种类型的箱之间的输出速度比约为1.15。因此，齿轮11a、11b具有适于阳螺杆与阴螺杆的瓣的比值6/5的牙的尺寸和数量。该比值1.2关于箱类型的比值1.15灵巧地使用，以便将驱动发动机的速度保持在大约每分钟1200转与每分钟1400转之间的最适合的状态。

而且，机架5包括用于附接至动力输出设备2的机壳3的装置。这些装置能够保持且支撑加压装置1。换句话说，加压装置1仅通过这些装置被固定和被支撑，而不是通过其它装置被直接固定至车体上。机架5因此可以被认为是自承重的。

支撑和附接装置包括外围的安装法兰8，安装法兰8适合通过例如机壳3的适合的安装法兰13而与动力输出设备2的机壳3配合。安装法兰8包括用于面向在机壳3上形成的螺纹钻孔的钻孔。这些钻孔允许如螺杆等固定构件10的通过而与机壳3的螺纹钻孔配合，使得将加压装置1固定至机壳3。

安装法兰8具有具体的形状。实际上，安装法兰8包括沿着机架5外围延伸的第一部分和基本上圆形的、篮形第二部分，该第二部分的中心对应于动力输出设备2的输出小齿轮4的旋转中心C。安装法兰8的第二部分允许动力输出设备2的输出小齿轮4的通过，使得小齿轮7与输出小齿轮4直接地配合。

而且，安装法兰8还装备有对于机壳3定中心和定位的定中心和定位装置。这些定中心和定位装置提供了在动力输出设备2和加压装置1之间的精确动力连接。

在图2和图3表示的实施方式中，定中心和定位装置包括在机壳3上形成的、用于容纳互补形状的销钉的腔9。明显地，在等价实施方式中，腔9可以在机壳3中形成，而通过安装法兰8承载具有互补形状的销钉。此外，注意的是这些销钉应该具有足够的长度和机械强度以便支撑装置。

从图3中，还注意的是定中心和定位装置有利地仅包括两个腔9且通过这两个腔的直线d也通过动力输出设备2的输出小齿轮4的旋转中心C。因此，装置1相对于动力输出设备2的定位通过限制使用的腔9的数量而精确地确保。

而且，定位销钉可以无区别地为圆柱形的、锥形的或更通常地为所述适合的形状。

在图4示出的另一实施方式中，安装法兰8包括阴嵌套或阳嵌套结构18，用于容纳在动力输出设备2的机壳的安装法兰13上形成的相配嵌套结构。

而且，在某些情况下，压缩机的旋转构件可能需要强制润滑。因此，在有利的实施方式中，加压装置1包括内部润滑回路和用于将内部回路连接到机动车的润滑回路的装置。在该情况下，装置1的内部回路连接到车辆的润滑回路，该润滑回路位于例如动力输出设备中且包括容器和泵，以提供润滑剂向装置1的内部回路的流动。

图5至8详细地示出内部润滑回路。

机动车的润滑回路通过未示出的输出小齿轮4的支撑轴在此处被引向装置，该输出小齿轮4的支撑轴的内钻孔形成润滑剂输送管道。输出小齿轮4的支撑轴的端部引入装置的供给开口19，沿着输出小齿轮4的旋转轴线C延伸。为了确保供给开口19相对于输出小齿轮4的支撑轴的精确定位，在机壳3上形成的定位销钉具有足够的长度以便在轴的端部引入供给开口19之前，允许装置1相对于动力输出设备2的定位。

如图6上示出的，随后借助于第一通道20，润滑剂被从供给开口19输送至润滑剂过滤器21。如图7和图8中示出的，在过滤器21的输出侧，通过第二管道23，净化的润滑剂随后被引向轴6a、6b的轴承22a、22b。轴承支撑核23a、23b具有润滑剂通过缝隙24a、24b。然后通过重力使润滑剂向下朝着底盘5的底部流动。随后，通过例如由动力输出设备承载的泵装置而收集润滑剂。

有利地，流体加压装置1具有的质量和尺寸被配置为使得，通过连接到动力输出设备的装置施加的负荷小于在变速箱上的动力输出设备的接合处容许负荷。为此，对机架壁的尺寸以及厚度进行优化。另外，为了减少压缩腔的体积且因此减少机架5的体积，意图是将以大的旋转速度驱动压缩螺杆。为此，联结小齿轮7和/或动力输出设备2的输出小齿轮4适于以约每分钟10000至20000转的速度驱动可移动轴。

图10和图11示出本发明的第二实施方式。

如之前的实施方式，装置1包括机架5、同步装置和可拆卸的小齿轮7，该机架5支撑两个可在相反的旋转方向上旋转的轴6a、6b，该可拆卸的小齿轮7能够根据所述动力输出设备2的旋转方向被可替代地装配在第一轴6a或第二轴6b上。

然而，在该实施方式中，与本发明的第一方面不同，装置1包括增加旋转速度的装置，其由一系列齿轮26、27、28构成，齿轮26、27、28的尺寸适于获得期望的增速比。

而且，如图10上所示的，该装置包括开槽轴25，该开槽轴25用于在动力输出设备的旋转套管中啮合。另外，该装置包括用于安装在动力输出设备2的机壳3上的安装法兰26。

该装置1适于不同的变速箱和商用动力输出设备。然而，将注意的是根据第二实施方式获得的装置的负担和重量比根据第一实施方式获得的装置大。然而，该实施方式可以适合需要小压缩功率的方案，该方案涉及的重量和尺寸保持适中。

在之前以示例的方式描述本发明。应该理解在不脱离本发明范围的情况下，本领域的技术人员可以实现本发明实施例的不同变型。

Claims (18)

1.一种流体加压装置(1)，其用于连接到机动车的旋转动力输出设备(2)上，所述旋转动力输出设备(2)包括机壳(3)和至少一个增速级(4)，所述装置包括支撑平行的第一可旋转运动轴和第二可旋转运动轴(6a，6b)的机架(5)以及用于将所述轴(6a，6b)动力地联结至所述动力输出设备(2)的动力联结装置(7)，所述第一可旋转运动轴和第二可旋转运动轴(6a，6b)承载有用于使流体运动的构件以及第一和第二压缩螺杆，所述机架(5)包括用于承载和附接至所述机壳(3)的装置，并且，所述联结装置(7)被设置以将所述运动轴(6a，6b)直接连接到所述动力输出设备的所述增速级(4)上，并且包括分别通过所述第一轴和所述第二轴承载的且彼此配合的第一齿轮和第二齿轮，用于使所述第一轴和所述第二轴的旋转同步，所述装置的特征在于，所述联结装置包括小齿轮，所述小齿轮能够可选地通过所述第一轴或所述第二轴支撑，并且，所述第二轴如同所述第一轴被配置为当所述第二轴承载所述小齿轮时，被直接联结到所述动力输出设备的所述增速级上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

除所述动力输出设备的增速级，所述流体加压装置不包括其他增速级。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述附接装置包括外围安装法兰(8)，所述安装法兰(8)用于倚靠所述动力输出设备(2)的所述机壳(3)而设置。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述安装法兰包括篮形部分，以便允许所述动力输出设备的所述增速级(4)的通过。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述附接装置包括定中心和定位装置。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

其包括内部润滑回路和用于将所述内部回路连接到机动车润滑回路的装置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述联结装置包括在所述动力输出设备(2)的所述增速级(4)的旋转轴线(C)上展开的供给开口(19)，以允许润滑剂通过所述增速级(4)的支撑轴的供给。

8.根据权利要求6和7之一所述的装置，其特征在于，

所述内部润滑回路包括过滤器(21)。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

其具有的质量和尺寸被设置为使得通过连接到所述动力输出设备的装置施加的负荷小于变速箱上的所述动力输出设备的接合处的容许负荷。

10.一种流体加压装置(1)，其用于连接到机动车的旋转动力输出设备(2)上，所述动力输出设备(2)包括机壳(3)以及具有旋转轴线(C)的输出小齿轮(4)，所述装置包括机架(5)、第一和第二可旋转运动轴(6a，6b)、用于使所述第一轴和所述第二轴(6a，6b)的旋转同步的同步装置、以及用于将所述第一轴或所述第二轴(6a，6b)动力地联结至所述输出设备(2)的装置，所述第一轴和所述第二轴(6a，6b)中的每个都承载使流体运动的构件，所述使所述第一轴和所述第二轴(6a，6b)的旋转同步的装置被配置以驱动所述第一轴(6a)至第一旋转方向和驱动所述第二轴(6b)至第二旋转方向，所述装置的特征在于，所述联结装置(7)包括根据所述动力输出设备的旋转方向、安装在所述第一轴(6a)或者安装在所述第二轴(6b)上的可拆卸小齿轮(7)，所述可拆卸小齿轮(7)形成与所述动力输出设备(2)的所述输出小齿轮(4)的联结装置，以便在所述第一旋转方向驱动所述第一轴并且在所述第二旋转方向驱动所述第二轴，而无论所述动力输出设备(2)的旋转方向如何，所述第一轴(6a)和所述第二轴(6b)与所述输出小齿轮(4)的所述旋转轴线(C)等距离设置。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述机架(5)包括用于承载和附接至所述机壳(3)的附接装置。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述附接装置包括用于倚靠所述动力输出设备(2)的所述机壳(3)设置的外围安装法兰(8)。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述安装法兰包括篮形部分，以便允许动力输出设备增速级(4)的通过。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述附接装置包括定中心和定位装置。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

其包括内部润滑回路和用于将所述内部回路连接到机动车润滑回路的装置。

16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

同步装置包括分别通过所述第一轴(6a)和所述第二轴(6b)承载的且彼此配合的第一齿轮(11a)和第二齿轮(11b)。

17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述同步装置具有约1.2的增速比。

18.一种包括旋转动力输出设备(2)和根据权利要求1至17之一所述的流体加压装置的系统，所述动力输出设备(2)包括机壳(3)，所述机壳(3)连接到流体加压装置上。