CN104619995B - 流体容器、特别是用于马达-泵机组的液压罐 - Google Patents

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Abstract

一种流体容器、特别是用于马达‑泵机组的液压罐(10),该流体容器包括:补偿腔(16),该补偿腔能够包含一定储量的流体和空气(20);以及至少一个返回腔,流体的返回流能够流入到该返回腔中,在返回腔和补偿腔(16)之间设置流通连接。返回腔设有用于泵、特别是马达‑泵机组的泵的吸入孔(28、29)。

Description

流体容器、特别是用于马达-泵机组的液压罐
技术领域
本发明涉及一种流体容器、特别是用于马达-泵机组的液压罐。
背景技术
在电动液压的车辆转向系统中应用马达-泵机组(motor pumpunit),其给液压回路供给来自液压罐的液压油。构造空间限制和减小费用措施使得需要放弃通常使用的附加的用于液压油的较高布置的补偿罐,并且替代地需要使用一件式的且同时较小的罐。马达-泵机组的在现代系统中需要的高功率导致提高的液压油体积流,其以高的速度流入罐中,该罐也包含填充空气的补偿体积。这可能在某些情况下导致空气和液压油的剧烈混合,由此导致泡沫形成。在泡沫中结合的空气而后通过马达-泵机组的泵吸入,并且系统的工作效率显著降低。
为了抑制该问题,DE 10 2004 015 960 A1已经描述一种液压罐,其中来自液压回路的返回流和通过泵的限压阀输送的液压流在进入用于液压油的容纳腔中之前首先通过在罐中设置的流动引导元件被转向。这是用于稳定流入的液压油和避免发泡。
发明内容
与之相反,本发明提供一种流体容器,其基于全新的工作原理,由此即使在非常高的功率密度的情况下也可以完全避免泡沫形成。
为此,根据本发明流体容器、特别是用于马达-泵机组的液压罐,该流体容器包括补偿腔,该补偿腔能够包含一定储量的流体、特别是液压油和空气,并且该流体容器包括至少一个返回腔,流体的返回流能够流入到该返回腔中,在返回腔和补偿腔之间设置流通连接,并且返回腔设有用于泵、特别是马达-泵机组的泵的吸入孔。
在这种设计中用于泵的吸入孔直接设置在返回腔中,从而流体返回流直接地、即在与补偿腔中存在的流体或在那里包含的空气体积没有值得一提的混合的情况下被输送给用于泵的吸入孔。由此在本发明的流体容器中存在高的流体速度的区域与较低流体速度的区域(即补偿腔)分界,而现有技术规定:首先制动流体的返回流、而后将其导入到补偿腔中并且紧接着经由在补偿腔中安装的吸入孔重新输送给泵。本发明因此提供一种小的、一体的且便宜的流体容器,其特征在于特别有利的流动引导并且通过具有高动能的流体区域和具有低动能的流体区域的明确分离,即使在非常高的功率密度的情况下也可以完全避免泡沫形成。
有利地,各腔通过腔壁彼此分界,在这些腔壁中设置至少一个设置在各腔之间的节流部。从而在返回腔的内部仅仅回流的、没有与空气混合的流体被泵吸入,并且当发生从补偿腔向返回腔的吸入区域中的体积补偿时,经由节流部仅仅稳定的贫空气的流体流入到返回腔中。
节流部在此可以通过狭窄的间隙、孔或过滤器分段或类似的具有节流效果的元件实现。
特别是各腔通过深入到流体中的腔壁彼此分界。通过这种方式,节流部通过位于这些腔壁下方的狭窄的间隙构成,这些间隙因此深深位于流体表面下方。在这种设计中不可能的是,可能由节流部流出的流体束冒出流体表面并且促成非期望的流体和空气的混合。
在一个优选的实施方式中,返回腔划分成回流腔和阀流腔(ventilflow chamber),被泵供给的液压回路的返回接头通入到所述回流腔中,泵的过压阀的过压接头通入到所述阀流腔中。在此回流腔和阀流腔特别是在空间上彼此分离,并且不仅在回流腔中而且在阀流腔中分别设置至少一个吸入孔,通过该吸入孔相应的液压流被直接输送给泵。根据本发明的流体容器(其特别是作为用于马达-泵组件的液压罐应用)具有分级式的结构,其具有多个针对性安装的腔,这些腔将高流体速度的区域和低流体速度的区域彼此明确分离并且阻止空气和流体的混合。
为了可能存在的空气可以从液压回路逸出到补偿腔中,回流腔和/或阀流腔可以具有通风装置。特别是这两个腔都具有通风装置。
在一个优选的设计中,回流腔具有流动引导元件,该流动引导元件将部分流从回流腔转向到补偿腔中。由此达到回流腔的自动的持久的通风。
因为空气泡也可能间歇性地被引入到阀流腔中,所以阀流腔有利地具有通风孔,该通风孔安装在将阀流腔与补偿腔分离的腔壁中。从而阀流腔可以在不损害流动引导的情况下被通风。
在此通风孔可以设置在腔壁的提高的、特别是最高的位置上。
替代地,通风孔在腔壁的部分高度或甚至整个高度上延伸。
为了达到流体朝向吸入孔的最佳流动,返回腔优选具有至少一个流动引导元件,该流动引导元件将返回流朝向用于泵的吸入孔转向。从而至多有小的部分流从返回腔进入补偿腔,该部分流不会将在那里存在的流体激励成与空气补偿体积混合。在此流动引导元件特别是设置在回流腔中。优选流动引导元件具有多个成型元件,从而实现朝向多个吸入孔的最佳流动。
附图说明
本发明的其它特征和优点接下来借助于附图由对多个优选的实施方式的描述得出。附图示出:
图1示出电动液压的车辆转向系统的示意图,包括根据本发明的液压罐形式的流体容器;
图2示出根据本发明的第一实施方式的液压罐形式的流体容器的示意图;
图3示出一个图表,其示出在本发明的流体容器的情况下的各种不同的流体动能;
图4示出根据图2的液压罐的部分透明的透视图;
图5示出图4的液压罐的罐体的部分透明的侧视图;
图6示出图5的罐体的从底侧观察的同样部分透明的透视图;和
图7为根据本发明的第二实施方式的液压罐形状的流体容器的示意图。
具体实施方式
图1示出电动液压的车辆转向系统1的示意图,包括方向盘2,该方向盘以已知的方式经由伺服阀3与转向传动机构4耦合。此外,设置马达-泵机组5,其构成在电动液压的车辆转向系统1的电动部分和液压部分之间的接口并且包括泵6,该泵以已知的方式给液压回路7供给来自液压罐10形式的流体容器的液压油。泵6具有过压阀8,流体流通过该过压阀直接从泵6的压力侧回流到液压罐10中。此外,由液压回路返回的作为返回流9的液压油被输送给液压罐10。
图2、4、5和6示出根据本发明的用于马达-泵机组5的液压罐10形式的流体容器的第一实施方式。液压罐10包括基础件12,其特别是通过马达-泵机组5的壳体件构成并且罐体14固定(在此是拧接到)在该基础件上。当然在此也可以考虑其他的设计。
在液压罐10的内部设置补偿腔16,补偿腔包括一定储量的液压油18和利用空气20填充的补偿体积(特别是见图2和5)。在空气20和液压油18之间的分界线在附图中通过T标识。
此外,液压罐10包括返回腔,该返回腔通过回流腔22和在空间上与该回流腔分离的阀流腔24构成(图2和图6)。由马达-泵机组5供给的液压回路7的返回接头26通入到回流腔22中,并且在回流腔22的下部区域内设置至少一个、优选多个用于马达-泵机组5的泵6的吸入孔28。
阀流腔24也具有用于泵6的吸入孔29并且此外具有泵6的过压阀8的过压接头30。
吸入孔28、29和过压接头30设置在液压罐10的基础件12中,而通过成型到罐体14中的腔壁32或34实现将液压罐10划分成补偿腔16、回流腔22和阀流腔24。腔壁32和34在此深入到液压油18中,然而不是完全一直延伸到罐体14的底侧,因此回流腔22和阀流腔24与补偿腔16流通连接。经由如此构成的节流部33、35可以实现在补偿腔16和回流腔22或阀流腔24之间的体积补偿,这通过附图6中的箭头V表示。因为然而在补偿腔16和回流腔22或阀流腔24之间的流体交换仅仅节流地且在液压罐10的下部的远离空气体积20的区域内发生,所以不会导致非期望的泡沫形成和液压油18与空气20的混合。
在根据本发明的液压罐10形式的流体容器的情况下,具有高的动能的流体区域(回流腔22和阀流腔24)和具有低的动能的流体区域(补偿腔16)根据分级原理(cascade principle)彼此分离。这在附图3中示出,其示出流体的动能Ekin与位置x的关联性。
仅仅在节流部33、35的区域内发生小的流体交换。通过分级原理,即使在非常高的功率密度时也可以完全避免流体和空气的非期望的混合和由此导致的泡沫形成。
回流腔22具有流动引导元件36,其将液压油的部分流E从回流腔22转向到补偿腔16中并且因此确保回流腔22的自动的持久的通风(图5和图6)。流动引导元件36此外如此设计,使得其将回流腔22中的返回流的大部分朝向用于泵的吸入孔28转向(见图5中的箭头S)。
阀流腔24为了通风目的具有通风孔38,该通风孔安装在腔壁34中,该腔壁将阀流腔24与补偿腔16分离。通风孔38在此在腔壁34的部分高度上延伸(图6),然而也可以仅仅设置在腔壁的提高的位置上、特别是最高的位置上或者在腔壁的整个高度上延伸。当然也可以考虑的是,在阀流腔24中设置流动引导元件,该流动引导元件将流体流朝向用于泵的吸入孔29转向。
此外液压罐10具有注入管接头40,其在补偿腔16的区域内大致设置在顶部正中并且用于填充液压罐10,例如借助于已知的真空填充法。
液压罐10此外具有一个或多个固定元件42,该固定元件一体成在液压罐10、准确地说罐体14上。在液压罐上可以固定车辆的其它的装置,由此可以节省附加的部件。在受限的构造空间中固定元件也可以成型到液压罐10中。
图7示意示出液压罐10的替代构造,其与在图2中示出的罐体的主要区别在于各单个腔的设置。此外,相同的构件具有相同的附图标记并且参考之前的实施例。
最后仍然需要指出,本发明不限于用于马达-泵机组的液压罐。在此可以考虑任何可能的流体容器(其中由于穿流可能导致在液相和气相之间的混合)作为应用领域。

Claims (11)

1.一种流体容器,该流体容器包括:补偿腔(16),该补偿腔能够包含一定储量的流体和空气(20),该流体是液压油;以及至少一个返回腔,所述流体的返回流能够流入到该返回腔中,在该返回腔和该补偿腔(16)之间设置流通连接,其中,返回腔设有用于泵(6)的吸入孔(28,29),其特征在于,返回腔划分成回流腔(22)和阀流腔(24),被泵(6)供给的液压回路(7)的返回接头(26)通入到所述回流腔中,泵(6)的过压阀(8)的过压接头(30)通入到所述阀流腔中。
2.根据权利要求1所述的流体容器,其特征在于,流体容器是用于马达-泵机组(5)的液压罐(10)并且泵(6)是马达-泵机组(5)的泵。
3.根据权利要求1所述的流体容器,其特征在于,腔(16,22,24)通过腔壁(32,34)彼此分界,在这些腔壁中设置至少一个设置在各腔之间的节流部(33,35)。
4.根据权利要求1所述的流体容器,其特征在于,腔(16,22,24)通过深入到流体中的腔壁(32,34)彼此分界。
5.根据权利要求1所述的流体容器,其特征在于,回流腔(22)和/或阀流腔(24)具有通风装置。
6.根据权利要求5所述的流体容器,其特征在于,回流腔(22)具有流动引导元件(36),该流动引导元件将部分流从回流腔(22)转向到补偿腔(16)中。
7.根据权利要求5所述的流体容器,其特征在于,阀流腔(24)具有通风孔(38),该通风孔安装在将阀流腔(24)与补偿腔(16)分离的腔壁(34)中。
8.根据权利要求7所述的流体容器,其特征在于,通风孔(38)设置在腔壁(34)的提高的位置上。
9.根据权利要求7所述的流体容器,其特征在于,通风孔(38)设置在腔壁(34)的最高的位置上。
10.根据权利要求7所述的流体容器,其特征在于,通风孔(38)在腔壁(34)的部分高度或整个高度上延伸。
11.根据权利要求1所述的流体容器,其特征在于,返回腔具有至少一个流动引导元件(36),所述流动引导元件将返回流朝向用于泵(6)的吸入孔(28,29)转向。
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