CN103115017B - 具有轴向止推垫圈的液压泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压泵，尤其是水泵，其包括具有轴向轴承接纳部的泵壳体、轴承盖螺栓和支承在轴承盖螺栓上的轴承。同时在泵壳体的轴向轴承接纳部和轴承之间布置了止推垫圈。此外，在轴向轴承接纳部和止推垫圈之间布置了弹性盘。

Description

具有轴向止推垫圈的液压泵

技术领域

本发明涉及一种具有轴向止推垫圈的液压泵。

背景技术

已知液压泵、例如水泵设计有可旋转的转子。同样已知的是，在这种泵的壳体的轴向轴承接纳部的区域中布置止推垫圈，该止推垫圈用作用于可移动的轴承套的配对件（Gegenlaufpartner）。在现有技术中这种止推垫圈由不锈钢制成。然而已经证明，由不锈钢制成的止推垫圈受到磨损，这种磨损限制了传统的泵的使用寿命。

已知在机动车中液压泵被用于增压控制冷却、电池冷却、控制器冷却和用于其它冷却循环。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有延长的使用寿命的液压泵。该目的通过具有权利要求1的特征的液压泵来实现。在从属权利要求中给出了优选的改进方案。

根据本发明的液压泵、尤其是水泵包括：具有轴向轴承接纳部的泵壳体、轴承盖螺栓和支承在轴承盖螺栓上的轴承。在此，在泵壳体的轴向轴承接纳部和轴承之间布置了止推垫圈。此外，在轴向轴承接纳部和止推垫圈之间布置了弹性盘。有利地可以通过弹性盘来补偿轴向轴承接纳部的支承面的公差和倾斜不精确性。这样有利地允许了，止推垫圈由极坚硬且非弹性的材料形成。由此有利地延长了液压泵的使用寿命。

在液压泵的优选的实施方案中，止推垫圈由陶瓷或由硬质合金制成。陶瓷和硬质合金优选都具有极高的硬度，由此由这些材料制成的止推垫圈仅受到极小的磨损。

弹性盘有利地设计为橡胶垫。设计为橡胶垫的弹性盘有利地具有良好的弹性特性且实现了在液压泵的泵壳体的轴向轴承接纳部的区域内的制造公差的补偿。

在液压泵的一种实施方案中，泵壳体在轴向轴承接纳部的区域内具有一铆接销，该铆接销沿轴向固定弹性盘和止推垫圈。这有利地展示出价廉且简单地要实现的可能性，即将弹性盘和止推垫圈固定在泵壳体的轴向轴承接纳部的区域中。

有利地，铆接销以下述方式热变形，即铆接销至少部分地接合弹性盘和止推垫圈。有利地，可以例如在装配液压泵期间通过热冲压或通过超声波焊接进行铆接销的热变形。

在液压泵的一种改进方案中，止推垫圈在其外周上具有凹部。铆接销接合到该凹部中并固定止推垫圈防止不围绕其轴旋转。则止推垫圈有利地不会因为支承在轴承盖螺栓上的轴承的旋转而处于围绕其轴线旋转的状态中。同样有利的是，在该实施方案中，铆接销同时沿轴向固定止推垫圈，以防止进行旋转，由此得到简单且节省空间的设计方案。

在液压泵的附加的改进方案中，泵壳体在轴向轴承接纳部的区域中具有三个铆接销，该铆接销沿轴向固定弹性盘和止推垫圈。通过设置三个铆接销有利地确保了止推垫圈的极可靠的固定。

在液压泵的备选的实施方案中，止推垫圈具有轴向穿口，其中在轴向穿口中布置了突出部。在此，轴承盖螺栓延伸穿过止推垫圈的穿口。此外，轴承盖螺栓在其壳面上具有截平部，该截平部与轴向穿口中的突出部接合。在该实施方案中，有利地通过轴承盖螺栓同时沿轴向固定止推垫圈，以防止围绕止推垫圈的轴进行旋转。因此在该实施方案中，额外地有利地简化了液压泵的结构。

突出部有利地设计为弓形。则可以有利地简单地将止推垫圈布置在轴承盖螺栓上。

在液压泵的附加的改进方案中，轴向穿口具有第一区段和第二区段。在此，第一区段和第二区段沿轴向连续布置。在此，突出部仅形成在轴向穿口的第二区段中。由此有利地防止了，在轴承盖螺栓的截平的区段和轴承盖螺栓的未截平的区段之间的过渡部上的梯级布置在止推垫圈和支承在轴承盖螺栓上的轴承之间的轴承滑动面的区域中。

附图说明

下面根据附图详细描述本发明。附图示出：

图1示出了根据第一实施方案的水泵的泵壳体的剖视图；

图2示出了根据第一实施方案的止推垫圈；

图3示出了根据第一实施方案的弹性盘；

图4示出了根据第一实施方案的水泵的轴向轴承接纳部的放大视图；

图5示出了根据第二实施方案的水泵的一部分；

图6示出了根据第二实施方案的水泵的泵壳体的剖视图；以及

图7示出了根据第二实施方案的水泵的泵壳体的放大剖视图。

具体实施方式

图1是液压泵100的泵壳体110的一部分的剖视图。例如，液压泵100可以设计用于泵送水。液压泵100例如可以用作机动车中的补充水泵。作为补充水泵，液压泵100可以用于冷却增压空气、控制器的电池或机动车的其它部件。

泵壳体110具有轴向轴承接纳部130，该轴向轴承接纳部设计用于接纳图1中未示出的轴承盖螺栓。轴承盖螺栓沿轴向140延伸到轴向轴承接纳部130中。轴承、例如轴瓦支承在轴承盖螺栓上，该轴承在液压泵100运行期间围绕轴承盖螺栓转动。

轴向轴承接纳部130具有支承面131，该支承面沿转动的轴承的方向取向。为了避免轴向轴承接纳部130的支承面131受到磨损，在支承面131和图1中未示出的轴承之间布置了第一止推垫圈200。此外，在轴向轴承接纳部130的支承面131和第一止推垫圈200之间布置了第一橡胶垫300，该第一橡胶垫用于补偿泵壳体110的轴向轴承接纳部130的支承面131的斜度或者说棱角（Winkeligkeit）的制造公差。

图2示出了第一止推垫圈200的透视图。第一止推垫圈200基本上设计为圆环盘状或设计为短的空心柱。因此，第一止推垫圈200具有大致为圆环状的第一盖面220和与第一盖面220对置的第二盖面230。第一止推垫圈200的外周由壳面240形成。对中心地围绕第一止推垫圈200的轴线，第一止推垫圈200具有轴向穿口210。

第一止推垫圈200优选由比不锈钢坚硬的材料制成。例如，第一止推垫圈200可以由陶瓷或硬质合金制成。

第一止推垫圈200在其外周上、即在壳面240的区域中具有第一凹部250、第二凹部260和第三凹部270。凹部250、260、270均匀地围绕壳面240分布且因此分别彼此错开120°。每个凹部250、260、270设计为大致圆弧状。

第一止推垫圈200沿轴向140分为第一区段280和第二区段290。第一区段280和第二区段290可以设计为一体式且材料一致。第一区段280具有第一止推垫圈200的第一盖面220。第二区段290具有第一止推垫圈200的第二盖面230。第一止推垫圈200的凹部250、260、270在第一区段280的区域内比在第一止推垫圈200的第二区段290的区域内具有略微更大的直径。因此在第一凹部250的区域内形成了位于第一区段280和第二区段290之间的过渡部上的第一梯级251。在第二凹部260的区域内相应地形成了第二梯级261。在第三凹部270的区域内形成了第三梯级271。

图3示出了第一橡胶垫300的透视图。第一橡胶垫300同样基本上设计为圆环盘状。第一橡胶垫300也可以视作极短的空心柱。第一橡胶垫300由弹性材料、例如由橡胶制成。然而，第一橡胶垫300也可以由其它弹性材料组成，并因此统称为弹性盘。第一橡胶垫300具有圆环状的第一盖面320和与第一盖面对置的第二盖面330。第一橡胶垫300的外周通过壳面340形成。第一橡胶垫300对中心地围绕围绕其纵轴线具有轴向穿口。轴向穿口310的直径基本上相应于第一止推垫圈200的轴向穿口210的直径。第一橡胶垫300的外径基本上相应于第一止推垫圈200的外径。

第一橡胶垫300在其壳面340的区域中具有第一凹部350、第二凹部360和第三凹部370。凹部350、360、370可以具有弓形的形状。然而，凹部350、360、370也可以设计为其它形状。凹部350、360、370均匀地围绕第一橡胶垫300的外周分布且因此分别彼此间隔120°。

图4以放大的透视图示出了在轴向轴承接纳部130的区域中液压泵100的泵壳体110的一部分。第一橡胶垫300以下述方式布置在轴向轴承接纳部130的支承面131上，即第一橡胶垫300的第二盖面330与轴向轴承接纳部130的支承面131接触。第一止推垫圈200以下述方式布置在第一橡胶垫300上，即第一止推垫圈200的第二盖面230与第一橡胶垫300的第一盖面320接触。凹部250、260、270在第一橡胶垫300的凹部350、360、370上对准。

液压泵100的泵壳体110的轴向轴承接纳部130具有第一铆接销150、第二铆接销160和第三铆接销170。铆接销150、160、170分别与轴向轴承接纳部130固定连接。第一铆接销150接合到第一橡胶垫300的第一凹部350中和第一止推垫圈200的第一凹部250中并接合第一止推垫圈200的第一凹部250的第一梯级251。第二铆接销160相应地接合到第一橡胶垫300的第二凹部360中和第一止推垫圈200的第二凹部260中并接合第一止推垫圈200的第二凹部260的第二梯级261。第三铆接销170接合到第一橡胶垫300的和第一止推垫圈200的第三凹部270、370中并接合第三梯级271。因此，第一止推垫圈200和第一橡胶垫300通过铆接销150、160、170沿轴向140固定在轴向轴承接纳部130的支承面131上。此外，第一橡胶垫300和第一止推垫圈200通过铆接销150、160、170被固定以防止围绕第一止推垫圈200的纵轴线进行旋转。

例如，可以通过三个铆接销150、160、170的热变形来实现第一止推垫圈200通过铆接销150、160、170的轴向固定，即梯级251、261、271通过铆接销150、160、170的接合。例如，可以通过热冲压或通过超声波焊接实现铆接销150、160、170的热变形。

第一止推垫圈200具有第一区段280和第二区段290和由此得到的在凹部250、260、270中的梯级251、261、271，这种设计方案的优点在于，铆接销150、160、170未伸出第一止推垫圈200的第一盖面220。

也可以设置小于三个铆接销150、160、170或者更大数量的铆接销150、160、170。第一止推垫圈200和第一橡胶垫300的凹部250、260、270、350、360、370的数量应该相应地匹配。

图5以透视图示出根据第二实施方案的液压泵1100的一部分。第二实施方案的液压泵1100的、与根据第一实施方案的液压泵100的那些部件对应的部件具有相同的附图标记。图5示出了液压泵1100的后部壳体部件120。后部壳体部件120设置用于与泵壳体110连接，如下文中仍将描述的图6的剖视图中可看到的那样。

在后部壳体部件120中布置了轴承盖螺栓180。轴承盖螺栓具有大致圆柱形的基本形状。轴承盖螺栓180在自由端部上具有截平部181。在截平部181的区域中，轴承盖螺栓180的横截面不是圆盘状，而是具有从中去除一弓形的圆盘的形状。在轴承盖螺栓180的截平部181和轴承盖螺栓180的未截平的区段之间的过渡部上形成了梯级182。

此外，图5示出了根据第二实施方案的第二止推垫圈1200的透视图。第二止推垫圈1200具有基本上为空心柱的基本形状，其具有轴向穿口1210。在第二止推垫圈1200的外周上的壳面设计为连续的且不具有凹部。轴向穿口1210基本上设计为柱形。然而，在轴向穿口1210中布置了具有弓形状横截面的突出部1211。突出部1211的大小基本上相应于轴承盖螺栓180的在轴承盖螺栓180的截平部181的区域中缺少的材料的大小。

第二止推垫圈1200优选也由具有比不锈钢硬度更大的材料制成。例如，第二止推垫圈1200可以由陶瓷或硬质合金制成。

图5还示出了根据第二实施方案的第二橡胶垫1300的透视图。第二橡胶垫1300也由弹性材料、例如由橡胶制成。第二橡胶垫1300设计为极短的空心柱且具有轴向穿口1310，该轴向穿口的大小相应于第二止推垫圈1200的轴向穿口1210的大小。在第二橡胶垫1300的轴向穿口1310中布置了突出部1311，该突出部的形状和尺寸相应于第二止推垫圈1200的突出部1211的形状和尺寸。第二橡胶垫1300的外周设计为圆形且不具有凹部。

图6示出第二实施方案的液压泵1100的剖视图。示出了泵壳体110和与泵壳体110连接的后部壳体部件120。轴承盖螺栓180沿轴向140从后部壳体部件120延伸到泵壳体110的轴向轴承接纳部130中。

在轴向轴承接纳部130的支承面131上布置了第二橡胶垫1300。第二止推垫圈1200布置在第二橡胶垫1300上。即第二橡胶垫1300位于第二止推垫圈1200和轴向轴承接纳部130的支承面131之间且因此可以补偿轴向轴承接纳部130的支承面131的公差引起的斜度误差或者说棱角误差（Winkligkeitsfehler）。轴承190支承在轴承盖螺栓180上且直接地与第二止推垫圈1200接触。也可以称为轴瓦的轴承190在液压泵1100的运行中围绕由轴承盖螺栓180形成的旋转轴旋转，并且在第二止推垫圈1200上进行摩擦。第二止推垫圈1200由足够硬的材料制成，以便承受这种摩擦而不存在较大磨损。轴承190例如可以由石墨组成。

图7同样以剖视图放大地示出轴向轴承接纳部130的区域。可看到，轴承盖螺栓180延伸经过轴承190、通过第二止推垫圈1200的轴向穿口1210并通过第二橡胶垫1300的轴向穿口1310。第二止推垫圈1200的轴向穿口1210中的突出部1211和第二橡胶垫1300的轴向穿口1310中的突出部1311分别与轴承盖螺栓180的截平部181接触。由此防止第二止推垫圈1200和第二橡胶垫1300相对于轴承盖螺栓180而围绕由轴承盖螺栓180形成旋转轴进行旋转。

从图7还可以看出，第二止推垫圈1200沿轴向140包括第一区段1280和第二区段1290。第二止推垫圈1200的第一区段1280与轴承190相邻。第二止推垫圈1200的第二区段1290与轴向轴承接纳部130的支承面131相邻。

仅在第二止推垫圈1200的第二区段1290中形成第二止推垫圈1200的轴向穿口1210中的突出部1211。在第一区段1280中，轴向穿口1210设计为圆柱形。这导致，在第二区段1290和第一区段1280之间的过渡部上在第二止推垫圈1200的突出部1211上形成的边缘与轴承盖螺栓180的梯级182接触。轴承盖螺栓180的截平区域181和未截平区段之间的过渡部上的梯级182布置在第二止推垫圈1200的轴向穿口1210的内部。这样有利地具有下述效果：通过轴承盖螺栓180将第二止推垫圈1200（以及进而还有第二橡胶垫1300）沿轴向140固定在轴向轴承接纳部130的支承面131上。此外有利地确保了：梯级182不被布置在第二止推垫圈1200和轴承190之间的滑动面的区域中。

Claims (5)

1.一种液压泵，其包括：

泵壳体（110），其具有轴向轴承接纳部（130），

轴承盖螺栓（180）和，

支承在所述轴承盖螺栓（180）上的轴承（190），

其中在所述泵壳体（110）的所述轴向轴承接纳部（130）和所述轴承（190）之间布置了止推垫圈（200、1200），

其特征在于，

在所述轴向轴承接纳部（130）和所述止推垫圈（200、1200）之间布置了弹性盘（300、1300），其中，所述泵壳体（110）在所述轴向轴承接纳部（130）的区域内具有铆接销（150）；其中，所述铆接销（150）沿轴向（140）固定所述弹性盘（300）和所述止推垫圈（200），其中，所述铆接销（150）以下述方式热变形：所述铆接销（150）至少部分地接合所述弹性盘（300）和所述止推垫圈（200），其中，所述止推垫圈（200）在其外周（240）上具有凹部（250）；所述铆接销（150）接合到所述凹部（250）中且固定所述止推垫圈（200）防止围绕其轴线进行旋转。

2.根据权利要求1所述的液压泵，其特征在于，所述止推垫圈（200、1200）由陶瓷或由硬质合金制成。

3.根据权利要求1所述的液压泵，其中，所述弹性盘（300、1300）设计为橡胶垫。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压泵，其中，所述泵壳体（110）在所述轴向轴承接纳部（130）的区域内具有三个铆接销（150、160、170），所述铆接销沿轴向（140）固定所述弹性盘（300）和所述止推垫圈（200）。

5.根据权利要求1所述的液压泵，其特征在于，所述液压泵是水泵。