CN103038452A

CN103038452A - 叶片泵

Info

Publication number: CN103038452A
Application number: CN2011800199842A
Authority: CN
Inventors: A.约翰宁; H.克吕格
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2013-04-10
Also published as: WO2011131598A3; EP2561230A2; DE102010028061A1; WO2011131598A2

Abstract

本发明涉及一种具有泵壳（26）和转子（10）的叶片泵（1），该转子沿旋转轴线（21）布置在泵壳（26）的空腔（27）中，其中所述泵壳（26）包括第一端面（30），与该端面对置地布置转子（10）的第二端面（31），其中，在泵壳（26）的第一端面（30）和/或转子（10）的第二端面（31）上布置装置（24、25），其中该装置（24、25）通过转子（10）围绕旋转轴线（21）的旋转在泵壳（26）的第一端面（30）与转子（10）的第二端面（31）之间形成压力。

Description

叶片泵

技术领域

本发明涉及一种具有泵壳和转子的叶片泵，转子沿着旋转轴线布置在泵壳的空腔中，其中泵壳包括第一端面，与该端面对置地布置转子的第二端面。

背景技术

由DE 10 2008 059 981 A1公开了一种可调节的叶片泵。叶片泵包括圆柱形的泵壳，该泵壳定义了圆柱形的内部空腔。泵壳包括入口和出口。在与圆柱形的内部空腔的轴线错开的轴线上布置了转子。所述泵转子构造成圆柱形的并且包括多个轴向延伸并且径向定位的狭长的槽缝，所述槽缝可自由移动地容纳并且固定相同数量的叶片。所述叶片在泵转子旋转时通过离心力保持与圆柱形的内部空腔的表面紧密接触。叶片泵的转子通过以下方法得到轴向支承，即该转子的端面靠在泵壳的空腔的对置的表面上。

发明内容

本发明的任务是提供一种改善的叶片泵。

该任务按本发明通过按权利要求1所述的叶片泵得到解决。本发明的优选实施方式在从属权利要求中得到说明。

按本发明知道，可以通过以下方法提供改善的叶片泵，即所述叶片泵在泵壳的第一端面上和/或第二端面上包括一种装置，该装置通过转子围绕旋转轴线的旋转在泵壳的第一端面与转子的第二端面之间形成压力。以这种方式可以避免转子在泵壳内壁上的摩擦，从而简单地提高叶片泵的效率。此外，由此减小了转子和/或泵壳上的磨损。

在本发明的另一实施方式中，所述装置具有至少一个表面结构，如此构造该表面结构使得所述表面结构的表面与对置的端面之间的间距沿旋转方向减小。以这种方式可以简单地在转子的端面与泵壳之间形成压力，使得泵壳与转子的两个端面不会相互摩擦。

在本发明的另一实施方式中，所述装置包括至少一个压缩槽，该压缩槽倾斜于转子的旋转方向布置。以这种方式同样可以在转子与泵壳的端面之间产生压力，该压力阻碍转子在泵壳内壁上滑动。

在本发明的另一实施方式中，所述转子在圆周侧上具有朝旋转轴线取向的槽缝，在所述槽缝中分别布置叶片，其中在槽缝之间布置至少一个第一压缩槽和至少一个第二压缩槽。第一压缩槽朝着转子的旋转轴线的方向延伸，并且第二压缩槽朝着槽缝的方向延伸。在此，在第二压缩槽的端部上布置壁体，该壁体将第二压缩槽与槽缝分开。以这种方式可以简单地增加压力相对于泵壳端面所作用的表面，从而避免转子在支承中倾翻。

在本发明的另一实施方式中，所述压缩槽朝着旋转轴线的方向构造成螺旋状的。螺旋状的构造能够在泵壳与转子的两个端面之间提供大压力。

在本发明的另一实施方式中，所述压缩槽在径向外部和/或内部由另一壁体限制。以这种方式能够通过对压缩槽的限制将由压缩槽产生的压力可靠地分布到转子的端面上。

在本发明的另一实施方式中，所述压缩槽具有第一区域和第二区域，其中第二区域构造成螺旋状的并且两个区域相向延伸并且在第三区域中汇聚。以这种方式，通过径向更外面的压力形成避免了转子的倾翻。

在本发明的另一实施方式中，所述表面结构沿旋转方向构造成凸出的。以这种方式有利于流动地提高了转子端面与泵壳端面之间的压力。

在本发明的另一实施方式中，所述表面结构具有至少一个第一和至少一个第二阶梯，其中如此布置第一阶梯和第二阶梯，使得第一阶梯与对置的端面之间以及第二阶梯与对置的端面之间的距离沿着转子的旋转方向减小。阶梯状的构造实现了叶片泵的简单的制造方式。

在本发明的另一实施方式中，所述表面结构具有至少一个沟槽，该沟槽大致朝着转子的旋转轴线的方向取向。以这种方式可靠地将空气或者其它流体介质引导到表面结构中。

在本发明的另一实施方式中，所述表面结构具有至少一个限定板，该限定板相对于位于径向外部的圆周面界定端面的没有表面结构的区域和/或表面结构。以这种方式能够在表面结构的区域内可靠地保持在表面结构中产生的压力。

附图说明

下面根据附图详细解释本发明。其中示出：

图1是具有第一转子的叶片泵的透视图；

图2是第一转子的俯视图；

图3是第二转子的俯视图；

图4是第三转子的俯视图；

图5是第四转子的俯视图；

图6是第五转子的俯视图；

图7是具有第六转子的第一表面结构的叶片泵的透视图；

图8是第二表面结构沿着第七转子的旋转方向的剖面；

图9是第三表面结构沿着第八转子的旋转方向的剖面；

图10是第四表面结构沿着第九转子的旋转方向的剖面；以及

图11是具有第五表面结构的第十转子的截取部分的透视图。

具体实施方式

图1示出了叶片泵1的透视图。该叶片泵1包括驱动装置28、泵壳26以及布置在泵壳26中的第一转子10。该泵壳26包括旋转对称地围绕圆柱体轴线48构造的空腔27，在该空腔中布置第一转子10。所述泵壳26包括入口52以及出口53。第一转子10具有旋转轴线21，该旋转轴线与空腔27的圆柱体轴线48相距地错开布置。所述第一转子10构造成圆柱形的，布置在转子轴59上并且包括多个槽缝22，所述槽缝平行于旋转轴线21延伸。在所述槽缝22中分别布置一个叶片23。所述泵壳26的空腔27具有第一端面30，该端面对置于第一转子10的第二端面31进行布置。在第一转子10的第二端面31上布置多个压缩槽24、25。所述压缩槽24、25布置在用于叶片23的槽缝22之间并且朝泵壳26的第一端面30敞开。所述压缩槽24、25的横截面沿着压缩槽24、25的走向径向从外面朝旋转轴线21减小。第一压缩槽24螺旋状地朝着旋转轴线21的方向引导到第二端面31的位于径向内部的区域中。第二压缩槽25像第一压缩槽24一样构造成螺旋状的，朝着槽缝22的方向延伸并且与之相距地终止。所述第一压缩槽24相对于转子轴59由第一壁体45限定。第二压缩槽25通过第二壁体46与槽缝22分开。

如果第一转子10通过驱动装置28围绕旋转轴线21沿顺时针方向置于旋转之中，那么通过离心力将叶片23向外挤压直到其靠在泵壳26上。在此，构造叶片23沿着泵壳内壁51滑动并且将输送介质从入口52输向出口53。通过旋转，输送介质在径向外面导入压缩槽24、25中，其中压缩槽24、25通过其走向将输送介质从第一转子10在径向外面向外输送。在此形成沿着压缩槽24、25的压力。在压缩槽24、25的径向内部的端部上，输送介质由于压缩槽24、25的端部而强制离开压缩槽24、25并且朝着泵壳的第一端面30的方向出去。通过第一转子10的旋转，所述输送介质在压缩槽24、25中以压力进行加载，该压力作为力作用于泵壳26的第一端面30。以这种方式确保了所述第一转子10相对于泵壳26的第一端面30轴向相距地得到支承。这具有以下优点，即避免了第一转子10在泵壳26上的滑动，从而减小了第一转子10在泵壳26上的摩擦。

图2到7示出了转子10、12、13、14、15、16中压缩槽的不同原理的实施方式。所述转子10、12、13、14、15、16的旋转方向分别沿着顺时针方向。

图2示出了第一转子10的俯视图，该第一转子在第二端面31上包括多个压缩槽24、25。第一转子10具有驱动件61用于将扭矩从旋转轴59传递到第一转子10上。所述压缩槽24、25构造成螺旋状的并且将输送介质从径向外面的圆周面34向内输送。在压缩槽24、25的端部上，所述输送介质的体积流通过压缩槽24、25的端部朝着泵壳26的第一端面30的方向导出。输送介质从外向内的输送确保了输送介质在第一转子10的旋转轴59附近较高的压力，使得第一转子10可靠地与泵壳26相距地沿轴向得到支承。

图3示出了第二转子13的俯视图。该第二转子13包括多个压缩槽54，所述压缩槽相对于图2中示出的第一压缩槽24缩短地进行构造并且终止在槽缝22的径向内部的端部的直径中。所述第二转子13具有位于径向内部的朝第三压缩槽54布置的第一壁体45。该第一壁体45将第三压缩槽54与转子轴59界定。此外，所述第二转子13具有第二壁体46，该第二壁体将第三压缩槽54与槽缝22界定。此外，通过第三压缩槽54产生的压力比在图2中所示的更位于径向外部，朝着泵壳26的第一端面30的方向导出，从而相对于第一转子10更不易翻倒地沿轴向支承所述第二转子13。

图4示出了第三转子14的俯视图，该第三转子包括多个第四压缩槽55。在此，所述输送介质相对于图1到图3中所示的转子10、13径向从内向外输送，其中第三转子14没有图1到3中所示的壁体45、46。所述第四压缩槽55为了反转输送方向相对于图2到图3中所示的压缩槽24、25、54反向取向。输送介质径向从内向外的输送提供了对第三转子14的不易翻倒的轴向支承。

图5示出了第四转子15的俯视图，该第四转子类似于图4中所示的第四转子14具有第五压缩槽56，该第五压缩槽相对于第四压缩槽55缩短地进行构造。为了提高输送介质的输送压力，所述第四转子15具有位于径向外面的第三壁体47。这确保了相对于泵壳26的第一端面30可靠的压力形成并且防止输送介质朝着第四转子15的圆周面34方向流出。

图6示出了第五转子16的俯视图，该第五转子具有多个第六压缩槽57，所述压缩槽包括位于径向外部的第一区域42以及位于径向内部的第二区域43。所述两个区域42、43螺旋状地构造，其中所述两个区域42、43相向延伸并且在第三区域44中碰到。所述第六压缩槽57通过第二壁体46限制在槽缝22的范围内，使得第一和第二区域42、43在第三槽缝22上不形成第三区域44。所述输送介质的输送不仅沿径向从内向外实现，而且也沿径向从外向内实现。在此，所形成的压力朝着泵壳26的第一端面30的方向在第三区域44中转向。如果第六压缩槽57仅仅具有两个区域42、43中的一个，那么在第六压缩槽57中产生的压力在第二壁体46上朝着泵壳26的第一端面30的方向转向。第五转子16的第六压缩槽57的构造具有以下优点，即可以提供比在图4到图5中所示的从内向外的输送更高的压力，其中同时相对于图2到图3中所示的实施方式提高第五转子16的翻转稳定性。

图7示出了第六转子12的透视图。该第六转子12在其第二端面31上具有第一表面结构33。该第一表面结构33包含分别由沟槽32相互分开的单个区段58。所述沟槽32大致朝着第六转子12的旋转轴线21的方向取向，并且第一表面结构33在径向外面布置在第二端面31上。所述第一表面结构33由槽缝22断开。对置于第一表面结构33地布置泵壳26的第一端面30。第一表面结构33的表面构造成楔形的，其中沿旋转方向与第一端面30之间的间距减小。

如果将第六转子12置于围绕旋转轴线21逆时针的旋转之中，那么在第一表面结构33的单个区段中在第一表面结构33与第一端面30之间压缩输送介质。在第一表面结构上压缩输送介质使得第六转子12与泵壳26的第一端面30相距地得到轴向支承并且避免或者减小转子11在第一端面30上的滑动。通过第六转子12的旋转，所述输送介质沿径向从内通过沟槽32流到第一表面结构33的单个区段58中。以这种方式在第一表面结构33和第一端面30之间准备足够的输送介质用于支承第六转子12。

图8示出了第二表面结构37沿着第七转子18的旋转方向的剖面，其区段58由沟槽32相互分开。所述第二表面结构37构造成凹陷的并且相对于沟槽32构造成对称的。第二表面结构37的对称构造实现了转子沿着两个旋转方向的旋转，其中第二表面结构37的表面的间距沿着旋转方向在泵壳26的第一端面30与具有第二表面结构37的第二端面31之间减小。

图9示出了第三表面结构38沿着第八转子19的旋转方向的剖面。第三表面结构38包括分别通过沟槽32分开的单个区段58。所述表面结构38的表面构造成凹陷的，其中表面结构38的单个区段58具有大致楔形的基本形状。对于第三表面结构38相对于第二表面结构37确定旋转方向，然而可以通过将单个区段58更狭长地构造在第二端面31上将表面结构38的多个区段58布置在第八转子19上。在此，第三表面结构38的表面沿着第八转子19的旋转方向相对于泵壳26的第一端面30的距离减小。

图10示出了第四表面结构39沿着第九转子20的旋转方向的剖面。该第四表面结构39包括第一阶梯40和第二阶梯41。第一阶梯40和第二阶梯41如此布置在第九转子20的端面31上，使得第一阶梯40与第一端面30之间的距离以及第二阶梯40与第一端面30之间的距离沿旋转方向减小。借助于阶梯40、41构造第四表面结构39实现了第九转子20的第四表面结构39的简单并且成本低廉的制造。第四表面结构39的、分别包括一个第一和一个第二阶梯40、41的单个区段58由沟槽32分开。

图11示出了第十转子17的截取部分的透视图。该第十转子17包括第五表面结构49。该第五表面结构49构造得类似于图8中所示的第一表面结构33。在此，第五表面结构49包括由沟槽32相互分开的单个区段58。所述第五表面结构49构造成楔形的，其中楔形的区域50通过位于内部的第一限定板35以及位于径向外部的第二限定板36与端面31的没有布置表面结构的区域60分开。此外，位于径向外部的第二限定板36将楔形的区域50与第十转子17的圆周面34分开。限定板35、36避免输送介质从楔形的区域50中流出，从而在第五表面结构49与泵壳26的第一端面30之间形成更高的压力。在此，楔形的区域50如此进行取向，从而沿着旋转方向所述楔形的区域50的表面与泵壳26的对置的第一端面30之间的距离减小。

在所示出的实施方式中，所述压缩槽和表面结构分别布置在转子上。然而作为替代方案也可以考虑将压缩槽或者表面结构布置在泵壳的第一端面上。也还可以考虑将压缩槽与表面结构进行组合，从而在泵壳与转子的两个端面之间提供增加的压力并且可靠地将转子沿轴向少摩擦地支承在泵壳中。

Claims

1.具有泵壳（26）和转子（10；12；…；20）的叶片泵（1），该转子沿旋转轴线（21）布置在泵壳（26）的空腔（27）中，其中所述泵壳（26）包括第一端面（30），与该端面对置地布置转子（10；12；…；20）的第二端面（31），其特征在于，在泵壳（26）的第一端面（30）上和/或在转子（10；12；…；20）的第二端面（31）上布置装置（33；37；38；39；49；24；25；54；…；57），其中该装置（33；37；38；39；49；24；25；54；…；57）通过转子（10；12；…；20）围绕旋转轴线（21）的旋转在泵壳（26）的第一端面（30）与转子（10；12；…；20）的第二端面（31）之间形成压力。

2.按权利要求1所述的叶片泵（1），其特征在于，所述装置具有至少一个表面结构（33；37；38；39；49），如此构造所述表面结构，使得所述表面结构（33；37；38；39；49）的表面与对置的表面（30、31）之间的距离沿旋转方向减小。

3.按权利要求1或2所述的叶片泵（1），其特征在于，所述装置包括至少一个倾斜于转子的旋转方向布置的压缩槽（24；25；54；…；57）。

4.按权利要求3所述的叶片泵（1），其特征在于，所述转子（10；12；…；20）在圆周侧（34）上具有朝旋转轴线（21）取向的槽缝（22），在所述槽缝中分别布置叶片（23），其中在所述槽缝（22）之间布置至少一个第一压缩槽（24）和至少一个第二压缩槽（25），其中第一压缩槽（24）朝着转子（10；12；…；20）的旋转轴线（21）的方向延伸并且第二压缩槽（25）朝着槽缝（22）的方向延伸，其中在第二压缩槽（25）的端部上布置壁体（46），该壁体将第二压缩槽（24；25；54；…；57）与槽缝（22）界定。

5.按权利要求3或4所述的叶片泵（1），其特征在于，所述压缩槽（24；25；54；…；57）朝着旋转轴线（21）的方向构造成螺旋状的。

6.按权利要求3到5中任一项所述的叶片泵（1），其特征在于，所述压缩槽（24；25；54；…；57）在径向外面和/或里面由另一壁体（45、47）限定。

7.按权利要求3到6中任一项所述的叶片泵（1），其特征在于，所述压缩槽（24；25；54；…；57）包括第一区域（42）和第二区域（43），其中两个区域（42、43）构造成螺旋状的并且相向延伸并且在第三区域（44）中汇聚。

8.按权利要求2到7中任一项所述的叶片泵（1），其特征在于，所述表面结构（37；38）沿旋转方向（21）构造成凸出的。

9.按权利要求2到8中任一项所述的叶片泵（1），其特征在于，所述表面结构（39）具有至少一个第一和至少一个第二阶梯（40、41），其中如此布置所述第一和第二阶梯（40、41），使得第一阶梯（40）和对置的端面（30、31）之间以及第二阶梯（41）和对置的端面（30、31）之间的距离沿着转子（10；12；…；20）的旋转方向减小。

10.按权利要求2到9中任一项所述的叶片泵（1），其特征在于，所述表面结构（33；37；38；39；49）具有至少一个沟槽（32），该沟槽大致朝着转子（10；12；…；20）的旋转轴线（21）的方向取向。

11.按权利要求2到10中任一项所述的叶片泵（1），其特征在于，所述表面结构（32；33；37；38；39；49）具有至少一个限定板（35、36），该限定板沿旋转方向构造并且径向向内和/或径向向外界定所述表面结构（33；37；38；39；49）。