CN103375178A - 具有轴向的和径向的入口或者说出口的翼核机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有轴向的和径向的入口或者说出口的翼核机械，尤其具有壳体（11）和一或两个以能关于旋转轴线（31）旋转的方式支承在壳体中的转子（32；33）的翼核机械（10），转子具有能径向运动的翼片（34），每个转子被所配设的凸轮部件（50）包围，凸轮部件与转子及翼片一起抵靠在控制部件的所配设的平坦的接触面上，在其内设置了轴向的入口和轴向的出口，它们布置在所配设的凸轮部件内部。按本发明，凸轮部件在与所配设的翼片（34）对置的情况下具有至少一个径向的入口和至少一个径向的出口（52；53），径向的入口和径向的出口通过所配设的入口连接通道及所配设的出口连接通道（54；55）与控制部件处于流体连接之中。

Description

具有轴向的和径向的入口或者说出口的翼核机械

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的翼核机械。

背景技术

从DE 44 14 913 C2中公开了一种翼核机械。该翼核机械包括一具有控制部件和凸轮部件的壳体。在所述壳体中，以能够关于旋转轴线旋转的方式支承着具有能够径向运动的翼片的转子。所述具有翼片的转子和所述凸轮部件密封地抵靠在所述控制部件的所配设的平坦的接触面上。在所述控制部件中设置了轴向的入口和轴向的出口，所述轴向的入口及轴向的出口布置在所述凸轮部件的内部。因为所述入口和出口布置在一个唯一的控制部件中，所以这种翼核机械拥有较小的轴向的结构长度。

要说明的是，所述按本发明的翼核机械不仅可以作为泵来运行而且可以作为马达来运行。此外，所述按本发明的翼核机械可选配备一个唯一的、两个或者更多个转子。

所述已知的翼核机械的缺点在于，所述轴向的入口和所述轴向的出口的面积受到所述转子的尺寸的限制。如果所述转子以较高的转速运转，那么在所述轴向的入口及出口中就产生较高的流速，较高的流速则引起流动噪声。在此要说明，所述轴向的入口及出口典型地定义了最狭窄的流动截面，从而在那里出现最高的流速。

发明内容

本发明的任务是，提供一种翼核机械，该翼核机械具有较小的轴向的结构长度并且引起的噪声很小。

按照独立权利要求，该任务通过以下方式得到解决，即所述凸轮部件在与所配设的翼片对置的情况下具有至少一个径向的入口和/或至少一个径向的出口，所述径向的入口和径向的出口通过所配设的入口连接通道和所配设的出口连接通道与所述控制部件处于流体连接之中。所述流体优选液压油由此不仅可以通过轴向的入口或者说出口而且可以通过所述径向的入口或者说出口来流动。由此扩大为流体流提供的横截面面积，由此所述流速降低。因而产生的噪声小于已知的翼核机械。由于所述径向的入口和出口而不需要额外的轴向的结构空间。

在从属权利要求中说明了本发明的有利的拓展方案和改进方案。

在所述控制部件上可以设置至少一个入口接口，该入口接口与至少一个轴向的入口和所配设的径向的入口处于流体连接之中，其中在所述控制部件上设置了至少一个出口接口，该出口接口与至少一个轴向的出口和所配设的径向的出口处于流体连接之中。通过所提到的入口接口，可以向所述翼核机械输送流体，其中所述流体通过所述出口接口来排出。在此可以设置一个唯一的入口接口，该唯一的入口接口向两个转子供应流体。但是也可以为每个转子设置一个分开的入口接口。在最后提到的情况中，所述一个转子的入口接口与另一个转子的出口接口相连接，从而得到一种双级的泵。

可以相应地设置一个唯一的径向的入口和/或一个唯一的径向的出口，所述径向的入口及出口构造为沿着圆周方向伸长的结构，其中其宽度小于所述翼片的宽度。作为替代方案可以设想，设置多个圆形的径向的入口或者说出口。不过所述多个圆形的径向的入口或者说出口的制造较为麻烦。除此以外，在所述凸轮部件上可供使用的表面没有最佳地用于所述径向的入口或者说出口。所述翼片优选在两侧在所述径向的入口或者说出口的旁边抵靠在所述凸轮部件上，以便这些翼片可以通过所述凸轮部件来径向移动，而在这过程中没有歪斜。

所述径向的入口和所述径向的出口可以由空隙构成，该空隙具有圆筒区段的形状。在此优选使用唯一的圆盘铣刀，用该圆盘铣刀不仅可以制成所述径向的入口而且可以制成所述径向的出口。由此可以以特别低廉的成本来制造所述凸轮部件。

所述入口及出口连接通道可以包括穿孔，该穿孔平行于旋转轴线走向。所提到的轴向的穿孔优选借助于带柄铣刀来制成，以便在所述接触面上可供使用的表面可以最佳地用于提供具有较大的横截面面积的连接通道。因而，在所提到的连接通道中的流速较小。

在所述控制部件与所述凸轮部件之间可以设置有弹性的第一密封圈，该第一密封圈包围着所述具有翼片的转子以及所述入口连接通道。通过所述第一密封圈应该防止在所述控制部件与所述凸轮部件之间有流体从所述翼核机械中流出来。因为在所述入口连接通道中仅仅存在较小的压力，所以不需要用分开的密封圈对其进行密封。

在所述控制部件与所述凸轮部件之间，可以设置有弹性的第二密封圈，该第二密封圈仅仅包围着所述出口连接通道。在所述出口连接通道中存在着较高的压力。事实已经表明，在这个部位需要分开的密封圈，用于获得最佳的密封效果。由此尤其应该防止流体从所述出口连接通道在所述翼核机械的内部回流到工作空间，因为由此所述翼核机械的效率会遭受损害。此外，通过所述分开的第二密封圈来限制相应的表面，从而在所述接触面的区域中作用于所述凸轮部件及控制部件上的压力从一开始就比较小，其中处于所述第二出口通道中的较高的压力作用于所述相应的表面。相应地，可能引起泄漏的弹性的变形较小。

所述出口连接通道可以包括径向的钻孔。所述出口连接通道由于所述分开的第二密封圈而必须在径向上向外布置得较远。相应地，需要所建议的径向的钻孔，用于到达所述径向的出口。所提到的径向的钻孔优选从外面掏制到所述凸轮部件中，其中用分开的闭锁件从外面将所述径向的钻孔封闭。对于所述径向的入口来说，不需要分开的径向的钻孔，因为所述圆筒状的空隙的深度足够地大，以便所述轴向的穿孔到达该圆筒状的空隙处。这应该归因于这一点，即所述转子和所述入口连接通道被一个共同的第一密封圈所包围。

可以为每个转子配设一块闭锁板，该闭锁板在轴向上密封地抵靠在所提到的转子、所配设的翼片以及所配设的凸轮部件上。由此所述具有翼片的转子的宽度可以最佳地与所述凸轮部件的宽度相匹配，使得所述具有翼片的转子在侧面上被很好地密封。相应的翼核机械相应地具有较小的内部的泄漏并且因此拥有较高的效率。

可以设置两个转子，这两个转子具有共同的以能够旋转的方式支承在所述控制部件中的转子轴。旋转轴承优选是液力的滑动轴承，所述液力的滑动轴承由通过所述翼核机械流动的液压油来润滑。所建议的轴承能够容易地制造，其中所述转子非常刚性地得到支撑，使得在所述翼核机械中起作用的压力仅仅在所述转子上引起较小的变形。内部的泄漏相应地比较小。

附图说明

下面借助于附图来对本发明进行详细解释。附图示出如下：

图1是按本发明的翼核机械的在没有控制部件的情况下的透视图；

图2是所述按本发明的翼核机械的在没有所述控制部件的情况下的以相对于图1改变了的视向看的另一透视图；

图3是所述控制部件的透视图；

图4是所述控制部件的以相对于图3改变了的视向看的另一透视图；并且

图5是所述凸轮部件的透视图。

具体实施方式

图1示出了按本发明的翼核机械10的在没有控制部件（在图3中编号70）的情况下的透视图，从而能够看得见所述第一转子32。在图2中相对于图1仅仅改变了视向，从而能够看得见所述第二转子33。

所述翼核机械10包括壳体11，该壳体则包括第一闭锁板13、第一凸轮部件50、控制部件（在图3中编号70）、第二凸轮部件51以及第二闭锁板14。所述闭锁板13；14以及所配设的凸轮部件50；51用螺栓12固定在所述控制部件上。

在所述壳体11中以能够旋转的方式支承着转子轴30，该转子轴以驱动轴颈36从所述壳体11中伸出来，从而可以将其比如与电动机置于旋转驱动连接之中。所述旋转轴承在此处于控制板中并且优选构造为液力的滑动轴承的形式。所述第一闭锁板13包括法兰15，用该法兰将所述翼核机械10比如固定在所提到的电动机上。也可以取代所述电动机而设置内燃机，所述内燃机如所期望的那样通过传动机构与所述驱动轴颈36相连接。

在所述转子轴30上牢固地接纳了第一及第二转子32；33。所述两个转子32；33基本上构造相同。它们由一个具有两个平坦的端面的圆环盘所构成，所述端面垂直于所述转子轴30的旋转轴线31定向。所提到的端面密封地抵靠在所述控制板上的所配设的平坦的接触面上（在图3中编号71，在图4中编号72）并且抵靠在所述第一及第二闭锁板13；14上。所述转子32；33设有多条转子缝隙35，所述转子缝隙平行于所述旋转轴线31在相关的转子32；33的整个宽度的范围内延伸。在所述转子缝隙35中分别接纳一个所配设的翼片34，所述翼片构造为具有恒定的厚度的矩形的平坦的板的形式。所述翼片缝隙35由此形成用于所述翼片34的滑动导向件，因而所述翼片34能够径向运动。在此，所述翼片缝隙35关于所述旋转轴线31精确地在径向上定向。但是所述翼片缝隙35也可以沿着圆周方向倾斜地走向。所述翼片34拥有等于或者稍微小于所配设的转子32；33的宽度并且由此同样密封地抵靠在所述控制部件以及所述第一及第二闭锁板13；14上。

所述第一和第二转子32；33被所配设的凸轮部件50；51所包围，所述凸轮部件分别具有两个平坦的端面，所述端面关于所述旋转轴线31垂直地构成并且抵靠在所述控制部件与所述第一或者说第二闭锁板13；14上。所述第二凸轮部件51在外圆周表面上构造为关于所述旋转轴线31呈圆筒形的结构，其中该第二凸轮部件51设有展平部。在内圆周面上，所述第二凸轮部件51同样构造为圆筒形，其中相应的圆筒轴线相对于所述旋转轴线31以固定的不等于零的间距来布置。所述翼片34通过由于所述转子轴30的旋转产生的离心力朝所述第二凸轮部件51的内圆周面挤压，使得其限定了被隔绝的流体空间，所述流体空间的容积在所述第二转子33旋转时周期性地变化，从而流体从所述入口流往所述出口。可以额外地利用由所述第一或者第二转子32；33所输送的流体流的一部分，用于使所述翼片34在径向上向外运动。所述第一转子32的作用原理是类似的，其中还要参照图5对所配设的凸轮部件50进行详细描述。

图3示出了所述控制部件70的透视图，其中能够看得见所述平坦的第二接触面72，该第二接触面抵靠在所述第二转子上（在图2中编号33）。所述第二入口接口91与所述轴向的第二入口75及入口侧的第二补偿口78相连接。所述第二出口接口93与所述轴向的第二出口76及所述出口侧的第二补偿口80相连接。所述轴向的第二入口75和所述轴向的第二出口76沿着共同的圆弧相应地构造为长孔状，其中所述轴向的第二入口75和所述轴向的第二出口76完全布置在所述第二凸轮部件（在图2中编号51）的内部。如此选择其之间的沿着圆周方向的间距，使得所述间距最小大于两个相邻的翼片（在图2中编号34）的间距，其中所配设的精细控制缺口81不属于所提到的间距。所述入口侧的第二补偿口78和所述出口侧的第二补偿口80同样布置在共同的圆弧上，其中在将所配设的精细控制缺口81包含在内的情况下具有沿着圆周方向的最小的间距。在此仅仅所述出口侧的第二补偿口80设有精细控制缺口81，用于避免压力突变。沿着径向的方向，所述补偿口78；80布置在所述第二转子的翼片缝隙的在径向上里面的端部的区域中，从而可以向那里的可变的空间装填流体或者说将其排空。所述开口75；76；78；80比如可以借助于带柄铣刀来制成。

图4示出了所述控制部件70的透视图，其中能够看得见所述平坦的第一接触面71，该第一接触面抵靠在第一转子上（在图1中编号32）。所述第一入口接口90与所述轴向的第一入口73、所述入口侧的第一补偿口77以及所述入口连接通道54相连接。所述第一出口接口92与所述轴向的第一出口74、所述出口侧的第一补偿口79以及所述出口连接通道55相连接。所述轴向的第一入口73和所述轴向的第一出口74沿着共同的圆弧相应地构造为长孔状，其中其完全布置在所述第一凸轮部件（在图1中编号50）的内部。如此选择其之间的沿着圆周方向的间距，使得所述间距最小大于两个相邻的翼片（在图1中编号34）的间距，其中所配设的精细控制缺口81不属于所提到的间距。所述入口侧的第一补偿口77和所述出口侧的第一补偿口79同样布置在共同的圆弧上，其中这两个补偿口在将所配设的精细控制缺口81包含在内的情况下具有沿着圆周方向的最小的间距。沿着径向的方向，所述补偿口77；79布置在所述第一转子的翼片缝隙的在径向上里面的端部的区域中，从而可以向那里的可变的空间装填流体或者说将其排空。所述开口54；55；73；74；77；79比如可以借助于带柄铣刀来制成。所述接口90；91；92；93比如可以借助于钻头来制成，所述旋转的旋转轴线垂直于所述转子轴的旋转轴线走向。

图5示出了所述第一凸轮部件50的从侧面看的透视图，该侧面抵靠在所述控制部件的平坦的接触面上（在图4中编号71）。所述第一凸轮部件50构造为具有两个平坦的平行的端面的板的形式。所述径向的外圆周表面在最少的原材料使用量的意义上构成。所述第一凸轮部件50的内圆周面59构造为圆筒状，其中其圆筒轴线相对于所述转子轴的旋转轴线（在图1中编号31）以固定的不等于零的间距来布置。在所提到的内圆周面59中相应地布置了一个唯一的径向的入口52以及一个唯一的径向的出口53。所述入口52及出口53优选借助于相同的圆盘铣刀来制成，所述圆盘铣刀的旋转轴线平行于所述内圆周面59的圆筒轴线来布置。相应地，所述径向的入口52和径向的出口53由构造为圆筒区段的形式的空隙56来定义。所述径向的入口52和径向的口53拥有矩形的形状，该矩形的形状的长边沿着圆周方向走向。所述径向的入口52和径向的出口53的宽度相应地小于所述第一凸轮部件50的宽度，其中所述径向的入口52与径向的出口53的宽度在所述凸轮部件50中布置在当中，使得所述翼片（在图1中编号34）可以在两侧在所述径向的入口52和径向的出口53的旁边相抵靠。

所述入口连接通道54构造为长孔状的轴向的穿孔的形式，所述穿孔与所述径向的入口52的圆筒状的空隙相交，其中所述穿孔对齐地延续了所述处于控制部件中的入口连接通道。所述径向的出口53的圆筒状的空隙56通过径向的钻孔58与轴向的穿孔57相连接，所述轴向的穿孔57对齐地延续了所述处于控制部件中的入口连接通道55。所述径向的钻孔58被分开的（未示出的）闭锁部件所封闭，以便在这个部位上不会有流体从所述翼核机械中流出来。

在此还要指出所述第一和第二槽16；17，所述第一和第二槽16；17以与所述控制部件上的平坦的第一接触面对置的方式来布置。所提到的槽16；17用于接纳第一和第二密封圈，尤其由橡胶制成的O型密封圈。所述第一槽16包围着所述第一凸轮部件50的圆筒状的内圆周面59以及所述入口连接通道54。所述第二槽则仅仅包围着所述出口连接通道55。

附图标记列表：

10      翼核机械

11      壳体

12      螺栓

13      第一闭锁板

14      第二闭锁板

15      法兰

16      用于第一密封圈的第一槽

17      用于第二密封圈的第二槽

30      转子轴

31      旋转轴线

32      第一转子

33      第二转子

34      翼片

35      翼片缝隙

36      驱动轴颈

50      第一凸轮部件

51      第二凸轮部件

52      径向的入口

53      径向的出口

54      入口连接通道

55      出口连接通道

56      圆筒区段的形式的空隙

57      轴向的穿孔

58      径向的钻孔

59      内圆周面

70      控制部件

71      平坦的第一接触面

72      平坦的第二接触面

73      轴向的第一入口

74      轴向的第一出口

75      轴向的第二入口

76      轴向的第二出口

77      入口侧的第一补偿口

78      入口侧的第二补偿口

79      出口侧的第一补偿口

80      出口侧的第二补偿口

81      精细控制缺口

82      轴承孔

90      第一入口接口

91      第二入口接口

92      第一出口接口

93        第二出口接口

Claims (10)

1.翼核机械（10），具有壳体（11）和一个或者两个以能够关于旋转轴线（31）旋转的方式支承在所述壳体（11）中的转子（32；33），其中所述转子具有能够径向运动的翼片（34），其中每个转子（32；33）被所配设的凸轮部件（50；51）所包围，所述凸轮部件与所述转子（32；33）及所述翼片（34）一起抵靠在控制部件（70）的所配设的平坦的接触面（71；72）上，其中在所述接触面中设置了轴向的入口和轴向的出口（72；73；74；75），所述轴向的入口和轴向的出口布置在所配设的凸轮部件（50；51）的内部，

其特征在于，所述凸轮部件（50）与所配设的翼片（34）对置地具有至少一个径向的入口和至少一个径向的出口（52；53），所述至少一个径向的入口和至少一个径向的出口通过所配设的入口连接通道及所配设的出口连接通道（54；55）与所述控制部件（70）处于流体连接之中。

2.按权利要求1所述的翼核机械，

其特征在于，在所述控制部件（70）上设置了至少一个入口接口（90），该入口接口与至少一个轴向的入口（73）以及所配设的径向的入口（52）处于流体连接之中，其中在所述控制部件上设置了至少一个出口接口（92），该出口接口与至少一个轴向的出口（74）以及所配设的径向的出口（53）处于流体连接之中。

3.按前述权利要求中任一项所述的翼核机械，

其特征在于，相应地设置一个唯一的径向的入口（52）和/或一个唯一的径向的出口（53），所述径向的入口及所述径向的出口构造为沿着圆周方向伸长的结构，其中其宽度小于所述翼片（34）的宽度。

4.按权利要求3所述的翼核机械，

其特征在于，所述径向的入口（52）和所述径向的出口（53）由空隙（56）构成，该空隙具有圆筒区段的形状。

5.按前述权利要求中任一项所述的翼核机械，

其特征在于，所述入口连接通道及出口连接通道（54；55）包括穿孔（57），该穿孔平行于所述旋转轴线（31）走向。

6.按前述权利要求中任一项所述的翼核机械，

其特征在于，在所述控制部件（70）与所述凸轮部件（50）之间设置了有弹性的第一密封圈（16），该第一密封圈包围着具有翼片的转子（33）以及所述入口连接通道（54）。

7.按权利要求6所述的翼核机械，

其特征在于，在所述控制部件（70）与所述凸轮部件（50）之间设置了有弹性的第二密封圈（17），该第二密封圈仅仅包围着所述出口连接通道（55）。

8.按权利要求7所述的翼核机械，

其特征在于，所述出口连接通道（55）包括径向的钻孔（58）。

9.按前述权利要求中任一项所述的翼核机械，

其特征在于，为每个转子（33；34）配设闭锁板（13；14），所述闭锁板在轴向上密封地抵靠在所述转子（32；33）、所配设的翼片（34）以及所配设的凸轮部件（50；51）上。

10.按权利要求9所述的翼核机械，

其特征在于，设置了两个转子（32；33），这两个转子具有共同的以能够旋转的方式支承在所述控制部件（70）中的转子轴（30）。

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