CN104919182A - 用于旋转真空泵的润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能连接至热机的用于旋转真空泵(300)的润滑系统(200)，其包括：抽吸导管(50)，该抽吸导管(50)将泵(300)连接至动力制动器(16)：和连接导管(23)，该连接导管(23)将引擎的内部与抽吸导管(50)连接，以产生通过该连接导管(23)的从引擎内部吸出的油气混合物流。本发明还涉及一种具有壳体(40)的泵，该壳体(40)限定出增压室(44)和形成在壳体(40)中的连接导管(23)，还涉及用于这样的泵的润滑方法。

Description

用于旋转真空泵的润滑系统

技术领域

本发明涉及旋转真空泵，更具体地涉及用于旋转真空泵的润滑系统。

本发明优选但并不排他地应用在所谓的单叶片泵中，该单叶片泵的转子包括一个具有固定长度的单个叶片，并且下面的描述主要参照这种优选的应用。

背景技术

单叶片泵常用作例如汽车领域中的真空泵。其包括主体，该主体限定了例如具有基本椭圆形横截面的室，转子在该室中以切向接触并围绕偏心轴进行旋转。转子具有直径槽，叶片安装在该直径槽中并且叶片在槽中可径向移动，从而在转子旋转时，叶片末端以基本上与所述室的内壁接触的方式滑动。所述室被转子和叶片分成抽吸室和压缩室，在该抽吸室和压缩室之间泵出液被排出。

在汽车引擎所使用的泵中，当转子和叶片旋转时，空气从动力制动器通过止回单向阀被抽吸并与通过引擎润滑油泵送至泵的油混合。所混合的空气和油随后在室中被压缩，然后排入引擎，其中油通过油分离器分离并收集在储油槽中。

在汽车领域使用并安装在热机上的旋转真空泵的润滑系统是公知的，其中泵在压力下由引擎润滑油进行润滑。ES 2340182公开了一个实例。

在例如DE 3841329公开的另一种公知的润滑系统中，在压力作用下来自泵驱动轴的润滑油被喷入或送到转子的同轴孔中，并通过转子在泵的内部运送。

在这样的泵及其润滑系统中遇到的第一个问题就是在引擎的特定速度条件下，油通过止回阀回流到动力制动器，从而造成了特别是对由弹性材料制成的并与机油不相容的部件的损坏。

油的回流是由在引擎特定的速度条件下发生的在阀的上游和下游的低压变化所导致的。那些低压使由压力差和弹性部件产生的力无效，并且具有使密封元件在“削弱”的情况下工作的效果，从而使油朝向动力制动器移动。

如果抽吸阀不具有优良的密封效果，相同的问题还可能发生在当引擎关闭并且油在泵里的时候。

为了阻止油回流到动力制动器而在止回阀之间抽吸大气压的方案是公知的，例如DE 102011005464所公开的那样。

第二个问题可能发生在当引擎关闭的时候：该问题是当引擎停止时，油被抽吸到泵里，并且当引擎关闭时，油回流到动力制动器。

在该第二种情况中，油的抽吸现象归因于在当引擎关闭时发生的相对短但明显的一段时间的泵内低压的持久存在。

第三个技术问题可能发生在安装有泵的发动机被关闭之后，被车辆驱动系统驱动而反向旋转的情况下。如果像第二个问题公开的那样发生油的抽吸的话，该第三个问题可能会引起液压阻塞，从而导致泵的损坏。用于避免第二个问题和与之相关的第三个问题的发生的已知方案公开于文献WO2007003215，其教导了使用止回阀进行排气，该阀具有当引擎停止时促进泵中的大气压快速恢复的任务。

本领域还公知在抽吸室中安全阀的使用，其被设置成用于在压力下向储油槽排放油，从而解决了第三个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于旋转真空泵的润滑系统，其解决了现有技术中的问题。

根据本发明，该目的通过用于热机的旋转真空泵的润滑系统实现，该润滑系统通过抽吸导管连接至动力制动器，其中该系统包括导管，该导管将引擎的内部与抽吸导管连接，从而产生通过该连接导管的从引擎内部吸出的油气混合物流。

在第二实施例中，在润滑系统中设置了在反向旋转的情况下用于保护的阀，该阀将油排向引擎储油槽。

本发明还涉及旋转真空泵，该旋转真空泵通过抽吸导管连接至动力制动器，并且包括：壳体，该壳体限定出增压室；和连接导管，该连接导管在所述壳体中形成并将引擎的内部连接至抽吸导管，从而产生通过形成在该壳体中的该导管的从引擎内部吸出的油气混合物流。

另一方面，本发明还提供了用于旋转真空泵的润滑方法，其中产生油气混合物定向流，该流从泵的压缩室开始，通过连接导管到达抽吸导管，并且返回到泵的抽吸室。

附图说明

本发明的上述以及其它的特点和优点将会由下述优选实施例的描述而变得清楚，该优选实施例通过非限制性的实例参考附图而给出，附图示出了应用于单叶片泵的本发明，其中：

图1示出了传统的用于单叶片旋转真空泵的润滑系统的示意图；

图2示出了本发明的润滑系统的示意图；

图3为用于本发明的润滑系统的泵的截面图。

具体实施方式

参考如上限定的在单叶片泵中的应用对本发明进行详细描述。为了更容易地理解本发明，图1示出了传统的用于旋转真空泵的润滑系统的示意图。在实例中，描述了用于单叶片泵的润滑系统。本发明也能够使用在任意具有叶片转子的泵中。

参考图1，泵10包括壳体40，该壳体40限定出例如具有基本椭圆形横截面的增压室44，该增压室44具有内壁42。增压室44容纳有转子12，该转子12以公知的方式基本上与壁42相切地旋转。该转子具有直径槽46，该直径槽46中安装有叶片22，该叶片22在该槽中能径向地滑动。在转子12顺时针旋转期间，叶片和转子将增压室44分成抽吸室13和压缩室18。此外，连接至引擎润滑泵17的润滑通道11形成在壳体40中。

润滑系统100除了泵10还包括抽吸导管50，该抽吸导管50将泵10连接至动力制动器16，并且通过该抽吸导管50，泵10从动力制动器吸入空气。抽吸导管50装配有单向阀14和15。

公知的润滑系统中的单叶片泵的操作中，当转子12和叶片22顺时针旋转时，空气通过抽吸导管50的阀14和15从动力制动器16被吸入，并且在增压室44中与由引擎润滑泵17通过通道11传送的油进行混合，该引擎润滑泵17从储油槽20吸入机油。所混合的空气和油随后在压缩室18中被压缩，然后通过截止阀19排到引擎中，该截止阀19在现有技术中公知为“止回阀”。在引擎中，油通过油分离器从空气中分离，然后收集在储油槽20中。

在该操作期间，会发生上述的当引擎启动时油向动力制动器回流的问题，这是由于在引擎的特定速度条件下在阀14和15的上游和下游产生的低压的变化，该变化使压力差和弹性部件产生的力无效。因此阀中的密封部件在被“削弱”的情况下工作，导致油向动力制动器移动，并且特别地，导致损坏由弹性材料制成与机油不相容的部件。

如前所述，当引擎关闭时，会出现其它问题：当引擎停止时，油被抽吸到泵里，并且当引擎关闭时，油向动力制动器回流。

油的抽吸归因于当引擎关闭时的相对短但明显的一段时间的泵10的增压室44内低压的持久存在。这样的低压导致油从润滑通道11的抽吸。

解决该问题的公知方案在于使用在反向旋转的情况下用于保护的阀21，当安装有泵10的引擎在被关闭之后在车辆驱动系统的驱动下反方向转动时，该阀将油排向储油槽20。

当在引擎被关闭之后，在抽吸室13中并在抽吸导管50于单向阀14和15之间的部分中保持相对长时间的低压时，会发生引擎关闭时油向动力制动器回流的现象。这种现象会导致两个不同的问题：如果阀14和15的密封“削弱”，则会发生从泵向动力制动器16的油的抽吸，或者由于残油导致污物使阀14中的密封部件粘连，当阀的密封良好时，因此低压被维持很长一段时间，当引擎关闭时，随后的冷却会使这种现象更加恶化。

除了作用在阀的密封部件上的压差之外，所述粘连还归因于阀的弹性元件产生的力。

下面将参考图2和图3对本发明的润滑系统200进行描述。在图2和图3中，与图1中示出的那些部件相对应的部件以相同的附图标记表示。

图2示出了本发明的润滑系统200的示意图，图3示出了用于本发明的润滑系统200的泵300的示例性实施例。

如同现有技术的润滑系统100，本发明的润滑系统200包括泵300，例如单叶片泵。

本发明的润滑系统还能用于多叶片泵。

本发明的系统还包括抽吸导管50，其将泵300连接至动力制动器16，并且泵300通过抽吸导管50从动力制动器16吸入空气。更具体地，通过阀14和15吸入空气。优选地，导管50装配有两个单向阀14、15。优选地，阀14被设置成将泵300与抽吸导管50连接。优选地，如同现有技术的系统100，系统200包括：泵300的润滑通道11，该润滑通道11连接到引擎润滑泵17；以及止回阀19，该止回阀19位于排放导管26的出口，该止回阀19将增压室44与引擎的内部连接并将油气混合物(于压缩室18中压缩之后)导入到引擎中。

如图2所示，在反向旋转的情况下用于保护的阀21在本发明的系统200中被排除了。

在图中未示出的本发明的第二实施例中，润滑系统还包括在反向旋转的情况下用于保护的阀21，该阀21将油排向储油槽20，与图1所示的现有技术的系统类似。

本发明的润滑系统200包括连接导管23，该连接导管23将引擎内部与抽吸导管50连接，从而将泵300连接至动力制动器16。

连接导管23在其与抽吸导管50对应的末端部分具有窄部24。优选地，连接导管23在包括于单向阀14和15之间的部分连接至抽吸导管50。优选地，连接导管23在阀14下游靠近阀14的区域处连接至抽吸导管50，并且设置为将抽吸导管50与引擎内部连接，优选与油气混合物排放区域25连接，临近止回阀19和与其连接的排放导管26的出口。

在操作期间，产生油气混合物定向流，如图2、图3中的箭头所示。该流从泵300的压缩室18开始，通过连接导管23和窄部24，到达抽吸导管50，然后通过阀14返回到泵300，特别是到抽吸室13。

有益地，由于阀14、15的上游和下游的压力变化和由此导致的油向动力制动器的迁移被消除，通过连接导管23的油气混合物流定向流的提供消除了当引擎启动时，油向动力制动器回流的问题，并且阻止了当引擎关闭时泵中低压的持久存在，该低压能够导致油抽吸入泵中。从引擎内部吸出的通过连接导管23和窄部24的油气混合物流还具有优化泵300的泵组件的润滑的优点以及减少从润滑回路吸取的油量的优点，从而减少整体能量消耗。

由于在泵300的增压室44中和抽吸导管50中不再有低压产生(它们处于大气压下或在引擎内部存在短暂的超压)，当引擎关闭时油抽吸到泵中的现象在本发明的润滑系统200中将不会再发生，并且因此不再需要在反向旋转的情况下用于保护的阀21。

有益地，由于提供了连接导管23，当电动机关闭时，在泵300的增压室44中以及阀14、15之间建立起了大气压，因此，在系统200中再也不会发生当引擎关闭时油向动力制动器回流或者阀14中的密封部件粘连的现象。

在本发明的第二实施例中，提供在反向旋转的情况下用于保护的阀21用于解决由其它现象产生的油流入所导致的问题，例如发生在少数种类的引擎中的、在压力下引擎中油的积累和泄油。在这种情况下，保留在反向旋转的情况下用于保护的阀21。

图3示出了用于本发明的润滑系统200的泵300的示例性实施例。

本发明的泵300以公知的方式包括壳体40和具有内壁42的增压室44。增压室44容纳转子12，转子以公知的方式基本上与壁42相切地旋转。转子具有直径槽46，该直径槽46中安装有叶片22，该叶片22在该槽中能径向地滑动。在转子12顺时针旋转期间，叶片和转子将增压室44分成抽吸室13和压缩室18。连接至引擎润滑泵17的润滑通道11优选地形成在壳体40中。

本发明的泵300还包括连接导管23，该连接导管23将引擎内部与抽吸导管50连接，从而将泵300连接至动力制动器16。

优选地，泵300通过单向阀14连接至抽吸导管50。

连接导管23例如以钻孔的方式形成在壳体40中，并且该连接导管23在其与抽吸导管50对应的末端部分具有窄部24。优选地，连接导管23在单向阀14、15之间在阀14的下游靠近阀14处连接至抽吸导管50，并且设置为将抽吸导管50与引擎内部连接，优选与油气混合物排放区域连接。

优选地，连接导管23具有漏斗形末端部分27，该漏斗形末端部分27与壳体40面对引擎的部分对应形成，该漏斗形末端部分27位于临近止回阀19和临近排放油气混合物的排放导管26的出口的区域25。

连接导管23的漏斗形末端部分27协助收集抽吸时的油粒。

Claims (10)

1.一种能连接到热机的用于旋转真空泵(300)的润滑系统(200)，其包括抽吸导管(50)，该抽吸导管(50)被设置成将泵(300)连接至动力制动器(16)，其特征在于，所述润滑系统(200)还包括连接导管(23)，该连接导管(23)被设置成将引擎的内部与所述抽吸导管(50)连接，从而产生通过所述连接导管(23)的从引擎内部吸出的油气混合物流。

2.如权利要求1所述的润滑系统(200)，其中所述抽吸导管(50)设有两个单向阀(14、15)，其特征在于，连接导管(23)在抽吸导管(50)的包括于两个单向阀(14、15)之间的部分处与抽吸导管(50)连接。

3.如权利要求2所述的润滑系统(200)，其特征在于，连接导管(23)在阀(14)的下游靠近阀(14)的区域处与抽吸导管(50)连接。

4.如前述权利要求中任意一项所述的润滑系统(200)，其特征在于所述连接导管(23)在其结束于抽吸导管(50)的末端部分具有窄部(24)。

5.一种旋转真空泵(300)，其能连接到动力制动器(16)的抽吸导管(50)，所述泵包括：壳体(40)，该壳体(40)限定出增压室(44)；转子(12)和安装在所述转子(12)上的叶片(22)，所述转子和叶片适于将增压室(44)分为抽吸室(13)和压缩室(18)；其特征在于，所述泵(300)还包括在所述壳体(40)中形成的连接导管(23)，该连接导管(23)被设置成用来将引擎内部连接至抽吸导管(50)。

6.如权利要求5所述的旋转真空泵(300)，该旋转真空泵(300)通过单向阀(14)连接至抽吸导管(50)，其特征在于，所述连接导管(23)连接至在阀(14)的下游并靠近阀(14)的抽吸导管(50)。

7.如权利要求6所述的旋转真空泵(300)，其特征在于，所述连接导管(23)在其结束于抽吸导管(50)的末端部分具有窄部(24)。

8.如权利要求5至7中任意一项所述的旋转真空泵(300)，其特征在于，所述连接导管(23)通过钻孔而形成。

9.如权利要求5至8中任意一项所述的旋转真空泵(300)，其特征在于，所述连接导管(23)在其末端部分具有漏斗的形状，其朝向所述壳体(40)面向引擎的部分。

10.用于权利要求5至9中任意一项所述的旋转真空泵(300)的润滑方法，其中，产生从所述泵(300)的所述压缩室(18)开始的油气混合物定向流，所述流通过所述连接导管(23)，到达所述抽吸导管(50)，并返回到所述泵(300)的所述抽吸室(13)。