CN103062048A - 可调节的叶片泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有可旋转地安装于泵壳的两个平行侧板(4)之间的转子的可调节的叶片泵，该可调节的叶片泵包括多个径向延伸并且被吊环围绕的可移动的叶片，吊环可以在程度不同的向转子偏心的位置之间调节，其中，叶片将转子和吊环之间的环形腔分隔成多个隔室，当转子旋转时隔室交替地经过抽吸区和压力区。根据本发明，在抽吸区和压力区之间的过渡区中，泵壳的至少一个侧板(4)和吊环的相邻侧壁配备有凹进(7,8)，凹进(7,8)处在预设的吊环的位置范围内并且仅在此位置范围内协作形成连接抽吸区和压力区的溢流通道。并且吊环(1;11)的位置实质上取决于转子的转速，这样溢流通道实质上仅在特定的转速范围内出现。

Description

可调节的叶片泵
技术领域
本发明涉及一种可调节的叶片泵。
背景技术
从例如DE 199 17 506 A1已知可调节叶片泵，其也称为滑动叶片旋转泵或具有可变排量的液压泵，用于例如在压力下向机动车辆的动力转向系统供应液压流体。这种叶片泵的转子通常由车辆引擎直接驱动。为了保证即使在低引擎转速下的充分输送量，又不会在高转速下浪费驱动功率，配备了一个径向围绕转子的吊环，该吊环可以根据转速在程度不同的偏心位置之间调节，藉此在转数提高时减少每转的输送量。
每当转子和吊环之间的环形腔中的转子的两个相邻的可动叶片或滑块所限定的隔室从抽吸区移动到压力区时，发生压力脉冲。这些压力脉动可以引起泵输送侧的液压脉动以及因此的噪音和振动。
用于减少压力脉动的已知的一般措施为例如奇数个叶片和控制开口的控制阀。
另一个用于减少压力脉动的已知的特别方法是在吸入和输送开口形成呈部分环形延伸的V形切口，当相邻的隔室从抽吸区转换到压力区时，位于转子的特定角度位置的该切口在相邻的隔室之间形成溢流槽。这使压力变化不那么突然并且减少泵输送侧的脉动和噪音。
然而这种输送液体的溢流的结果是减少了泵的输送压力和输送功率。
发明内容
本发明基于提供一种具有脉动和噪音减少装置的可调节的叶片泵的目的，该可调节的叶片泵尽可能少地减损泵的功率并且易于制造。
根据本发明，通过具有以下技术特征的可调节的叶片泵实现该目的：
一种可调节的叶片泵，该可调节的叶片泵具有可旋转地安装于泵壳的两个平行侧板之间的转子，其中，包括多个径向延伸并且被吊环围绕的可移动的叶片，吊环可以在程度不同的向转子偏心的位置之间调节，其中，叶片将转子和吊环之间的环形腔分隔成多个隔室，当转子旋转时隔室交替地经过抽吸区和压力区，其中，在抽吸区和压力区之间的过渡区中，泵壳的至少一个侧板和吊环的相邻侧壁设置有凹进，凹进处在预设的吊环的位置范围内并且仅在此位置范围内协作形成连接抽吸区和压力区的溢流通道，并且吊环的位置实质上取决于转子的转速，这样溢流通道实质上仅在特定的转速范围内出现。
本发明是基于可调节的叶片泵在一个相当具体的转速范围内显著地产生脉动和噪音的认识，并且利用了吊环的位置取决于泵的转速的事实。
通过仅在具体的转速范围内的从抽吸区到压力区的输送液体的溢流，本发明以非常简单的方式实现了脉动和噪音的减少。在不必要减少这种脉动和噪音的较低或较高的转速下，溢流不生效，这样在这些转速下不降低泵的功率。
换句话说，溢流通道不像现有技术一样不变地减少压力峰值，而是仅在吊环的特定位置范围内减少，在该范围内，泵壳的至少一个侧板上的凹进与吊环的相邻侧的壁上的凹进合作形成溢流通道。溢流通道在较低或较高的转速下中断，由于在相应的吊环位置所述凹进不形成抽吸区和压力区之间的溢流通道。
以下给出了本发明的有益的改进：
进一步地，所述溢流通道在抽吸区和压力区的开口在泵壳的侧板内部延伸。
进一步地，泵壳的至少一个侧板包含两个槽形凹进，该两个槽形凹进在抽吸区和压力区之间的过渡区内围绕侧板的中心点相互距离实质恒定地延伸，并且在每个向侧板的中心点方向延伸出过渡区一段距离，并且，在过渡区内的吊环的相邻侧壁包含碟形凹进，其中，在预设的吊环的位置范围内，泵壳的侧板的两个槽形凹进以及吊环的一个碟形凹进协作形成溢流通道。
进一步地，所述溢流通道在抽吸区和压力区的开口在吊环的侧壁内延伸。
进一步地，所述的泵壳的至少一个侧板包含槽形凹进，该槽型凹进在抽吸区和压力区之间的过渡区内围绕侧板的中心点延伸，并且吊环的相邻侧壁包含两个槽形凹进，该两个槽形凹进在过渡区内与吊环中心点等距离地延伸并围绕吊环的中心点间隔开，并且向吊环中心点方向延伸出过渡区，其中，在预设的吊环的位置范围内，泵壳的侧板的一个槽形凹进和吊环的两个槽形凹进协同形成溢流通道。
进一步地，在泵壳的侧板上或者吊环的侧壁上的角度范围内，泵壳的至少一个侧板上的凹进以及吊环的相邻侧壁上的凹进协作形成溢流通道，该溢流通道相对于侧板或吊环的中心点位于与小栓大致呈直角的位置，该小栓固定到轴壳，吊环可以围绕其在程度不同的偏心位置之间调节。
进一步地，所述叶片泵是机动车辆中供给加压液压流体的泵。
附图说明
以下参照附图给出了实施例的说明。其展示了：
图1是第一实施例中的可调节叶片泵的吊环的俯视图；
图2是第一实施例中的可调节叶片泵的泵壳的侧板的一部分的俯视图；
图3是第二实施例中的可调节叶片泵的吊环的俯视图；以及
图4是第二实施例中的可调节叶片泵的泵壳的侧板的一部分的俯视图。
具体实施方式
图1展示了例如上述DE 199 17 506 A1中描述的可调节叶片泵的吊环1。此处有可转动地安装在泵壳的两个平行侧板之间的转子，并有在径向方向延伸的多个可移动的叶片并且被吊环1围绕。吊环1可以在程度不同的向转子偏心的位置之间调节，其中，叶片将转子和吊环之间的环形腔分隔为多个隔室，当转子转动时该隔室交替地通过抽吸区和压力区。
在其外缘上的一点上（在图1中，其位于吊环1中心点正上方），吊环1具有延伸穿过其厚度的半圆形截面的切口2，固定在泵壳上的小栓（未显示）置于该切口2，吊环1围绕该切口2可以在一定限度内转动以采取其不同程度的偏心位置。
在图1中可见的吊环1的侧壁上，在距离切口2例如92.5°的角距离的位置，有碟形凹进3，在俯视图中该碟形凹进3是具有圆角的窗型，但其也可以是不同形状例如圆形或椭圆形。在例如具有27mm直径的典型吊环1中，凹进3可以具有例如约1.5mm的宽度、约2mm的高度、约1mm的深度、以及与吊环1外缘1至2mm的距离。
图2展示了具有图1中的吊环1的叶片泵的泵壳的侧板4。侧板4包含数个具有局部环形轮廓的凹进5，该凹进5形成叶片泵中已知的液压流体的输送通道。侧板4在靠近其外缘的位置具有孔6，未显示的小栓穿过该孔6，当叶片泵装配之后，图1的吊环1可以围绕该孔6转动。这种情况可以阐述为，想象图1的吊环如果围绕相对于附图平面水平的轴线转动180°，然后置于图2的侧板4上程度不同的中心。
在相对于孔6的位置的α±β的角度范围内，该角度范围内包括位于叶片泵的抽吸区和压力区之间的过渡区，两个凹槽或槽形凹进7和8在泵壳的侧板4上延伸。每个凹进7和8具有向侧板4中心点方向延伸出过渡区的部分，以及围绕侧板4的中心点延伸的局部环形部分，该局部环形部分实质上在过渡区内延伸。
凹进7和8的径向延伸的部分延伸至侧板4上的一点，该点位于小于吊环1的内缘半径的半径上。凹进7和8的局部环形部分在侧板4的径向上间隔开一定距离，该距离小于吊环1的碟形凹进3的宽度。
在直径例如30mm的典型侧板4中，凹进7和8每个具有例如约1mm的宽度和深度。
当吊环1围绕附图平面中的水平轴线从图1中的方向旋转180°并以此方向紧靠图2的侧板4，并且当转速增加，吊环1围绕通过吊环1上的切口2和侧板4上的孔6的未显示的小栓转动时，碟形凹进3沿图2中所示的凹进7和8的局部环形部分上的双箭头移动。
显而易见，吊环1的碟形凹进3仅在泵壳的侧板4的槽形凹进7和8之间的中心位置形成流体连接。由于吊环1的位置实质上取决于泵的转速，当泵的转速没有被专门地加载时，实质上仅在特定的速度范围内形成连接抽吸区和压力区的溢流通道。通过对凹进3、7、和8的适当的安排和设计，选择该转速范围以使泵产生尽可能少的脉动和因此尽可能小的噪音。
在图2中，抽吸区位于穿过侧板中心点的水平线上方，压力区位于该水平线下方。因此，转子（未显示）相对于图2作逆时针方向转动。在特定转速范围内，如果吊环4处于碟形凹进3在槽形凹进7和8之间形成流体连接的位置，则溢流通道如所述的开启。
可选地，相对于中间的吊环1位于侧板4对面的叶片泵的泵壳的另一侧板可以具有对应于槽形凹进7和8的两个槽形凹进，该槽形凹进与吊环1的另一侧壁上的相应的另外的碟形凹进按以上关于侧板4所述的相同的方式配合。
在图1和2的实施例中，槽形凹进7和8的径向延伸的部分在泵壳的侧板4内部延伸，该径向延伸部分包含溢流通道在抽吸区和压力区的开口。
图3和4中展示了第二实施例，其中溢流通道在抽吸区和压力区的开口改为在吊环的侧壁内部延伸。
叶片泵的泵壳的图3所示的吊环11和图4所示的侧板14具有与图1的吊环1和图2的侧板4基本相同的结构。
因此，吊环11的外缘具有半圆形截面的切口12，该切口12靠在固定到泵壳的小栓（未显示）上，并且侧板14包含数个作为液压流体的输送通道的局部环形凹进15和用于小栓的孔16。
与第一实施例相反，吊环11具有两个槽形凹进17和18，而不是第一实施例中的一个碟形凹进3，该槽形凹进17和18的形成和安置类似于第一实施例的侧板4的槽形凹进7和8，但是此处形成在其基部由间隙阻断的U形。换句话说，槽形凹进17和18在抽吸区和压力区之间的过渡区中距离吊环11的中心点等距离延伸，并且围绕吊环11的中心点间隔开，并向吊环11的中心点方向延伸出过渡区。
同样，第二实施例的侧板14仅具有一个槽形凹进13，而不是第一实施例的槽形凹进7和8，该槽形凹进13形成围绕侧板14的中心点的局部环形，并且在预设的吊环11的位置范围内与吊环11的槽形凹进17和18一同形成溢流通道。
当图3的吊环11水平地旋转并紧靠图4的侧板14，并且当转速提高，吊环11围绕小栓转动时，吊环11的槽形凹进17和18沿图4所示的侧板14的槽形凹进13上的双箭头移动，并且在特定的转动位置形成溢流通道。
以上所述的叶片泵的吊环上和至少一个侧板上的协作形成溢流通道的凹进的形式和排列仅仅作为示例给出，并可以以各种方式修改。
例如，可以提供与第二实施例的侧板14的凹进17的形状相似的局部环形凹进，以代替第一实施例的吊环1的碟形凹进3，在这种情况下，第一实施例的侧板4的凹进7和8的间隔开较短距离的局部环形部分可以被缩短或完全省略。
实施例1和2也可以合并，这样溢流通道向抽吸区或压力区的两个开口之一在泵壳的侧板内延伸，溢流通道两个开口中的另一个在吊环的侧壁内延伸。
同样，在可能有数个不同的发生脉动和噪音的转速范围的情况下，可以提供在所有关键的转速范围形成溢流通道的额外的凹进，从而在数个转速范围内减少脉动和噪音。
最后，如已经指出的，叶片泵的泵壳的两个侧板以及吊环的两个侧壁都可以具有协作形成溢流通道的槽形凹进。

Claims (7)

1.一种可调节的叶片泵，该可调节的叶片泵具有可旋转地安装于泵壳的两个平行侧板(4;14)之间的转子，其特征在于，包括多个径向延伸并且被吊环(1;11)围绕的可移动的叶片，吊环(1;11)可以在程度不同的向转子偏心的位置之间调节，其中，叶片将转子和吊环(1;11)之间的环形腔分隔成多个隔室，当转子旋转时隔室交替地经过抽吸区和压力区，其中，在抽吸区和压力区之间的过渡区中，泵壳的至少一个侧板(4;14)和吊环(1;11)的相邻侧壁设置有凹进(3,7,8;13,17,18)，凹进(3,7,8;13,17,18)处在预设的吊环(1;11)的位置范围内并且仅在此位置范围内协作形成连接抽吸区和压力区的溢流通道，并且吊环(1;11)的位置实质上取决于转子的转速，这样溢流通道实质上仅在特定的转速范围内出现。
2.根据权利要求1所述的可调节的叶片泵，其特征在于，所述溢流通道在抽吸区和压力区的开口在泵壳的侧板(4)内部延伸。
3.根据权利要求2所述的可调节的叶片泵，其特征在于，泵壳的至少一个侧板(4)包含两个槽形凹进(7,8)，该两个槽形凹进(7,8)在抽吸区和压力区之间的过渡区内围绕侧板(4)的中心点相互距离实质恒定地延伸，并且在每个向侧板(4)的中心点方向延伸出过渡区一段距离，并且，在过渡区内的吊环(1)的相邻侧壁包含碟形凹进(3)，其中，在预设的吊环(1)的位置范围内，泵壳的侧板(4)的两个槽形凹进(7,8)以及吊环(1)的一个碟形凹进(3)协作形成溢流通道。
4.根据权利要求1所述的可调节的叶片泵，其特征在于，所述溢流通道在抽吸区和压力区的开口在吊环(1)的侧壁内延伸。
5.根据权利要求4所述的可调节的叶片泵，其特征在于，所述的泵壳的至少一个侧板(14)包含槽形凹进(13)，该槽型凹进(13)在抽吸区和压力区之间的过渡区内围绕侧板(14)的中心点延伸，并且吊环(11)的相邻侧壁包含两个槽形凹进(17,18)，该两个槽形凹进(17,18)在过渡区内与吊环(11)中心点等距离地延伸并围绕吊环(11)的中心点间隔开，并且向吊环(11)中心点方向延伸出过渡区，其中，在预设的吊环(11)的位置范围内，泵壳的侧板(14)的一个槽形凹进(13)和吊环(11)的两个槽形凹进(17,18)协同形成溢流通道。
6.根据前述任意一项权利要求所述的可调节的叶片泵，其特征在于，在泵壳的侧板(4;14)上或者吊环(1;11)的侧壁上的角度范围(2β)内，泵壳的至少一个侧板(4;14)上的凹进(7,8;13)以及吊环(1;11)的相邻侧壁上的凹进(3;17,18)协作形成溢流通道，该溢流通道相对于侧板(4;14)或吊环(1;11)的中心点位于与小栓(6;16)大致呈直角(α)的位置，该小栓(6;16)固定到轴壳，吊环可以(1;11)围绕其在程度不同的偏心位置之间调节。
7.根据前述任意一项权利要求所述的可调节的叶片泵，其特征在于，所述叶片泵是机动车辆中供给加压液压流体的泵。
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