CN106068396B - 液力机器和用于液力机器的动压泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液力机器，其具有‑可关于转动轴线驱动的具有叶片的初级轮以及具有叶片的次级轮，它们共同构造出填充有或可填充工作介质的工作腔；‑动压泵，用以至少间接从工作腔或液力机器中送出工作介质，其中，动压泵具有第一工作介质入口，第一工作介质入口伸入工作腔中或伸入与之以引导工作介质的方式连接的副腔中，并且具有第一输入开口，第一输入开口沿相对于转动轴线的周向方向取向；并且动压泵具有第二工作介质入口，第二工作介质入口伸入工作腔中或伸入与之以引导工作介质的方式连接的副腔中，并且具有第二输入开口，第二输入开口沿相对于转动轴线的周向方向与第一输入开口相反地取向；其中，第一工作介质入口和第二工作介质入口在两个输入开口后面以引导工作介质的方式汇聚成共同的工作介质通道。根据本发明的液力机器的特征在于，第一工作介质入口和第二工作介质入口沿工作介质的流动方向来看在共同的工作介质通道前面以通过分隔壁分隔开的方式同向并排地延伸。

Description

液力机器和用于液力机器的动压泵

技术领域

本发明涉及一种液力机器，例如液力离合器或液力减速器，其包括通过两个具有叶片的轮构造成的、可以填充工作介质(例如油或水或水混合物)的工作腔，工作介质可以借助动压泵从工作腔中导出。此外，本发明还涉及一种尤其是用于这种液力机器的动压泵。

背景技术

按类属的带有相应的动压泵(也被称为汲取管)的液力离合器例如在DE 42 24728C2、EP 0 801 244B1、EP 0 864 771B1、EP 1 141 568B1、DE 103 27 133B4和DE 102007 056 495A1中公开。

这种动压泵根据以下的原理工作：通过驱动至少一个初级轮，工作介质在工作腔中，在初级轮的具有叶片的区域中不仅得到沿离心方向径向向外的加速度，而且还在转动轴线的周边上沿初级轮的转动方向加速。当工作腔以引导工作介质的方式与副腔连接时，工作介质相应也在副腔中关于转动轴线沿初级轮的转动方向旋转。相应地可以通过布置动压泵的输入开口，沿相对于转动方向的周向方向，与工作介质的流动方向相反地在输入开口前或在输入开口中产生动压，其导致工作介质从工作腔或副腔中输送到动压泵的设有输入开口的工作介质入口中。在另一引导工作介质的端部上，动压泵与用于工作介质的外部的工作介质循环或储备腔连接，从而将借助动压输送到动压泵的工作介质入口中的工作介质输送到外部工作介质循环、储备腔或环境中，并且相应地当没有设置附加的至工作腔的回引时不再向工作腔提供。由此排空工作腔。在附加的回引的情况下，动压泵也可以利用外部的工作介质循环或储备腔用于对来自工作腔的工作介质进行持续交换，例如以便冷却工作介质。

借助这种动压泵，液力机器可以实施为受填充控制的液力机器，像本发明根据实施方式所涉及的那样，其中，工作腔的填充度可以适宜地可变地调节。

基于借助具有叶片的初级轮的转动方向来产生工作介质关于转动轴线沿周向方向的旋转(然而转动方向可以根据应用情况发生变化，往初级叶片轮的后侧看，存在沿顺时针方向或与顺时针方向相反的转动方向)，所以根据液力机器应该利用哪个转动方向工作而定地需要用于液力机器的动压泵的至少两个不同的实施方式。这不仅导致在设计、制造和备件储备中不期望的部件多样性，而且当液力机器例如在输送带的驱动器中在输送带的错误的一侧安装在驱动器中时还带来液力机器的错误安装的危险。必要时，驱动器从输送带驱动器的滚筒侧改装到用来驱动带的滚筒的另一侧是必需的。

之前提到的问题的解决方案可以通过带有两个沿液力机器的相反的周向方向取向的输入开口的动压泵实现，然而其中，这种输入开口必须是可以以阀控制件或止回阀选择性地按如下方式关闭的，即，工作介质不能够过第一输入开口流入动压泵并且随后从第二输入开口又流出动压泵。然而这种阀导致不期望的流动噪音，其在许多应用中是不可接受的。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是说明一种开头提到的类型的液力机器以及用于其的动压泵，在其中减小了所提到的缺点。同时，液力机器应该有利地实现与公知的结构形状至少近似相同的效率。同时，与带有仅一个输入开口的动压泵相比，所提到的不期望的噪音形成应该在很大程度上得到避免。

根据本发明的任务通过带有权利要求1的特征的液力机器以及带有权利要求10的特征的动压泵解决。在从属权利要求中说明本发明的有利的和特别合适的设计方案。

具体而言，根据本发明的液力机器具有可关于转动轴线驱动的具有叶片的初级轮以及静止的或同样旋转的具有叶片的次级轮，其彼此间构造出可填充或总是填充有工作介质的工作腔。此外设置有动压泵，借助动压泵，工作介质可以至少间接从工作腔和尤其是从整个液力机器送出。间接送出在此理解为如下，即，动压泵不必直接作用到工作腔中的工作介质上，而是也可以通过设置在之间的副腔来实现送出，工作介质从工作腔流动到副腔中，其中，工作腔的填充度依赖于副腔的填充度。

动压泵具有第一工作介质入口，第一工作介质入口伸入工作腔中或与之以引导工作介质的方式连接的副腔中，并且具有第一输入开口，第一输入开口沿相对于转动轴线的周向方向取向。假定初级轮的驱动方向沿朝着输入开口的方向取向，当工作介质由于初级轮而除了径向向外加速之外还关于转动轴线处于旋转中并且该第一输入开口与工作介质的流动方向在周向方向上相反时，因此在输入开口前和输入开口中构造出将工作介质从工作腔或副腔输送到工作介质入口中的动压。

然而根据本发明，动压泵具有附加的第二工作介质入口，其同样伸入工作腔中或与之以引导工作介质的方式连接的副腔中，并且具有第二输入开口，第二输入开口沿相对于转动轴线的周向方向与第一输入开口相反地取向。当初级轮关于转动轴线沿另一方向驱动并且因此工作介质沿周向方向与第二输入开口相反地流动进而通过第一输入开口(该第一输入开口则沿工作介质的流动方向取向)流走时，该第二工作介质入口用于在其中或其之前构建出相应的动压。因此，动压泵不依赖于具有叶片的初级轮的转动方向地工作。

根据本发明，第一工作介质入口和第二工作介质入口沿工作介质穿过动压泵的流动方向来看在两个输入开口的后面以引导工作介质的方式汇聚成共同的工作介质通道。

根据本发明，第一工作介质入口和第二工作介质入口沿工作介质的流动方向来看在共同的工作介质通道前以通过分隔壁分隔开的方式同向并排地延伸。这意味着的是，用于工作介质的通过两个工作介质入口形成的流动通道在一个区段上(在流动通道合并成共同的工作介质通道之前)彼此相邻地延伸，尤其是彼此平行和/或等距地延伸，并且仅通过分隔壁相互分隔开。分隔壁在此可以在制成工作介质入口后作为独立的构件添加，或者与其一起单件式地制成。

第一工作介质入口和第二工作介质入口尤其是从其输入开口出发首先彼此相向地延伸，并且随后在其合并成共同的工作介质通道之前沿所提到的相同方向或彼此等距布置地延伸。

两个工作介质入口有利地至少从其输入开口直到共同的工作介质通道，尤其是从其输入开口直到共同的工作介质通道的背对输入开口的端部(所谓的输出端部)具有自由的、不可改变的流动横截面。这意味着的是，不设置有调节流动横截面的元件，尤其是不设置阀，例如截止阀或止回阀，其可以在所提到的区域中或多或少地限制用于工作介质的流动横截面。

有利的是，第一工作介质入口和第二工作介质入口从其输入开口出发首先彼此相向地延伸，并且随后分别在弯曲部中朝共同的方向延伸。弯曲部例如可以涵盖基本上90°或刚好90°的角度。然而，例如±20°或±10°的偏差也是允许的。

根据本发明的实施方式，沿工作介质的流动方向来看，两个弯曲部与共同的转向部连接。这种转向部例如可以具有或涵盖70°至110°，尤其是90°的角度。

根据本发明的实施方式，分隔壁延伸到沿工作介质的流动方向来看的靠后的端部，即，转向部的输出端部，其中，随后可以连接共同的工作介质通道，其尤其是沿转动轴线的方向或与之平行地延伸。

尽管液力机器的当前功能借助工作介质沿周向方向关于转动轴线的旋转或流动示出，但根据本发明的实施方式也可能的是，驱动动压泵以便在两个输入开口的其中一个输入开口中产生、增强或减小相应的动压。因此可能的是，工作介质从不是沿周向方向旋转的腔中输送出来，或者通过驱动动压泵有针对性地提高或降低动压。

为了减小振动和/或噪音(其在动压泵中会基于设置两个相反的输入开口而出现)，有利的是，共同的工作介质通道具有引导工作介质的长度，该长度是分别从两个输入开口的其中一个输入开口直到共同的工作介质通道的引导工作介质的长度的几倍。相对于工作介质穿过动压泵的流动方向，共同的工作介质通道的引导工作介质的长度例如为从输出开口至共同的工作介质通道(即，至其起始处)的长度的至少三倍、五倍、七倍或十倍。

共同的工作介质通道可以仅直线形地延伸，或者具有例如70°至110°，尤其是基本上90°或刚好90°的至少一个转向部。

为了进一步减小振动和/或噪音，可以在共同的工作介质通道中构造出扩散器，即，共同的工作介质通道沿工作介质的流动方向扩大。该扩散器尤其是定位在转向部后面。

在共同的工作介质通道中，和/或沿流动方向在其之前可以设置有流动横截面的至少一个收缩部。尤其是在即将进入到扩散器中之前设置有收缩部。

根据本发明的实施方式，动压泵具有流出开口或流出通道，其沿液力机器的转动轴线的方向延伸。通过该流出开口或该流出通道，借助动压输送到相应的工作介质入口中的工作介质从动压泵中排出。该流出通道尤其是通过共同的工作介质通道的最后的区段形成。

根据本发明的实施方式，液力机器实施为液力离合器，并且因此包括具有叶片的次级轮，其同样关于转动轴线旋转。具有叶片的次级轮借助工作腔中的工作介质的液力循环回路通过转矩传递或驱动功率传递由具有叶片的初级轮驱动。此外尤其是设置有针对没有位于工作腔中的工作介质的储备腔，其与动压泵连接，从而动压泵将至少间接从工作腔中送出的工作介质输送到储备腔中，其中，储备腔根据实施方式同样关于转动轴线旋转，或者根据另一实施方式静止地，即，非旋转地布置。

动压泵可以像说明的那样根据第一实施方式保持静止，从而工作介质入口不旋转或者受驱动以便由此至少部分产生或改变工作介质入口前的期望的动压。

根据本发明的动压泵(其尤其是实施用于在此示出的类型的液力机器)包括带有第一输入开口的第一工作介质入口和带有第二输入开口的第二工作介质入口，其中，第一输入开口和第二输入开口彼此相反地取向，并且第一工作介质入口和第二工作介质入口在两个输入开口后面以引导工作介质的方式汇聚成共同的工作介质通道。像借助液力机器在之前示出的那样，两个工作介质入口沿工作介质的流动方向来看在共同的工作介质通道前面以通过分隔壁分隔开的方式同向并排地延伸。在另外的细节方面参考液力机器的实施方案。

根据本发明的解决方案可以应用于带有仅一个工作腔的液力离合器和所谓的双离合器。

附图说明

本发明应该随后借助实施例和附图示例性地阐述。其中：

图1以穿过液力离合器的轴向截面图示出本发明的实施方式的示意图；

图2示出例如用于液力机器的根据本发明的动压泵的有利的构造；

图3以剖切且打开的视图示出相应于图2的动压泵的根据本发明的构造。

具体实施方式

图1以示意图示出带有初级轮1和次级轮2的液力离合器，初级轮和次级轮被壳体3包围，并且共同构造出以工作介质填充的工作腔4。在工作腔4的区域中，初级轮1和次级轮2分别具有多个叶片5，以便在工作腔4中构造出工作介质的液力循环流动。

在工作腔4外部设置有液力离合器中的副腔6(在此同样被壳体3包围)。工作介质通过工作介质出口7从工作腔4流动到副腔6中。为了将工作介质从副腔6送出而设置有动压泵8，动压泵以如下方式伸入副腔6中，即，动压泵的两个输入开口(在图1中仅可以看到第一输入开口9，这是因为第二输入开口相反地取向)沉入位于副腔6中的工作介质中。当现在或者由于工作介质沿相对于转动轴线10的周向方向旋转(初级轮1和次级轮2也关于转动轴线旋转)，并且/或者通过动压泵8的驱动来调节在第一输入开口9(或第二输入开口)之前的工作介质的动压时，工作介质从副腔6通过动压泵8输出到例如在此未详细示出的外部工作介质循环中或者储备腔中，参见虚线的箭头和虚线的框，其可以要么是外部的工作介质循环，要么是储备腔。

工作介质输入到工作腔4中在此仅示例性地例如通过驱动轴或从动轴中的通道示出。

与图1中的图示不同地，壳体3也可以实施为旋转的壳体，其例如与初级轮1或次级轮2抗相对转动地连接。

图2现在示出动压泵8的有利的根据本发明的实施方式。在此看到用于工作介质的两个彼此相反取向的输入开口，即，第一输入开口9和第二输入开口11。工作介质要么通过第一工作介质入口12的第一输入开口9要么通过第二工作介质入口13的第二输入开口11流动到共同的工作介质通道14中，其与第一工作介质入口12以及第二工作介质入口13连接，并且随后通过动压泵8的在此沿轴向方向取向的流出开口15从动压泵8中排出。共同的工作介质通道14有利地具有分别比第一工作介质入口12和第二工作介质入口13更大的引导工作介质的长度。

在根据图2的实施例中，第一工作介质入口12和第二工作介质入口13分别弧形地设计，并且没有以直接引导工作介质的方式相互连接，或者说它们不具有连接通道。第一工作介质入口12和第二工作介质入口13的弯曲部用20和21表示。弯曲部用于从第一输入开口9和第二输入开口11开始使用于工作介质的首先相反地取向的流动通道走向同向，从而在进一步的走向中，在工作介质入口过渡到共同的工作介质通道14中之前，第一工作介质入口12和第二工作介质入口13同向并排地延伸。在所示的实施例中，在第一工作介质入口12和第二工作介质入口13的区段中(工作介质入口通过该区段同向并排地延伸)设置有共同的转向部22。现在为了防止工作介质可以从第一工作介质入口12流动到第二工作介质入口13中，或者从第一输入开口9流动到第二输入开口11中，第一工作介质入口12和第二工作介质入口13通过分隔壁19彼此分隔，分隔壁在此延伸直到两个工作介质入口12、13通入共同的工作介质通道14中。在每个情况下，共同的分隔壁19应该沿工作介质的流动方向从两个输入开口9、11处开始以如下程度延伸，即，以至于分隔壁19的端部上(也就是说两个工作介质入口12、13的输出端部上)的压力从两个输入开口9、11的其中一个输入开口中的动压出发地减小，从而避免过度流动到相应另一工作介质入口12、13中。分隔壁19的通入部位或输出侧的端部上的压力的附加的减小可以像随后借助图3详细阐述的那样实现，其方法是，在共同的工作介质通道14中实施有扩散器18。

此外，在图3中再次看到分隔壁19，其沿两个弯曲部20、21以及遵循工作介质的流动方向的转向部22延伸到共同的工作介质通道14的起始处。两个弯曲部20、21和转向部22在所示的实施例中具有大致90°的角度。

共同的工作介质通道14垂直于工作介质进入第一输入开口9和第二输入开口11的流入方向地延伸，或者在液力机器中使用的情况下有利地沿转动轴线10的方向(参见图1)延伸。

在设置在共同的流动通道14中的扩散器18情况下，用于工作介质的流动横截面随着延伸长度的增加而扩大，从而分隔壁19的后端部(即，共同的工作介质通道14的起始处)上的压力减小。

附图标记列表

1 初级轮

2 次级轮

3 壳体

4 工作腔

5 叶片

6 副腔

7 工作介质出口

8 动压泵

9 第一输入开口

10 转动轴线

11 第二输入开口

12 工作介质入口

13 工作介质出口

14 工作介质通道

15 流出开口

18 扩散器

19 分隔壁

20 弯曲部

21 弯曲部

22 转向部

Claims (32)

1.一种液力机器，其具有：

1.1能关于转动轴线(10)驱动的、具有叶片的初级轮(1)以及具有叶片的次级轮(2)，初级轮和次级轮共同构造出填充有或能填充工作介质的工作腔(4)；

1.2动压泵(8)，用以至少间接地从所述工作腔(4)或所述液力机器中送出工作介质，其中，

1.3所述动压泵(8)具有第一工作介质入口(12)，所述第一工作介质入口伸入所述工作腔(4)中或伸入与所述工作腔以引导工作介质的方式连接的副腔(6)中，并且具有第一输入开口(9)，所述第一输入开口沿相对于所述转动轴线(10)的周向方向取向；并且，

1.4所述动压泵(8)具有第二工作介质入口(13)，所述第二工作介质入口伸入所述工作腔(4)中或伸入与所述工作腔以引导工作介质的方式连接的副腔(6)中，并且具有第二输入开口(11)，所述第二输入开口沿相对于所述转动轴线(10)的周向方向与所述第一输入开口(9)相反地取向；其中，

1.5所述第一工作介质入口(12)和所述第二工作介质入口(13)在两个输入开口(9、11)后面以引导工作介质的方式汇聚成共同的工作介质通道(14)；其特征在于，

1.6所述第一工作介质入口(12)和所述第二工作介质入口(13)沿工作介质的流动方向来看在所述共同的工作介质通道(14)前面以通过分隔壁(19)分隔开的方式同向并排地延伸。

2.根据权利要求1所述的液力机器，其特征在于，两个工作介质入口(12、13)至少从其输入开口(9、11)直到所述共同的工作介质通道(14)或者直到所述共同的工作介质通道(14)的背对所述输入开口的端部具有自由的、不能改变的流动横截面。

3.根据权利要求1或2所述的液力机器，其特征在于，所述第一工作介质入口(12)和所述第二工作介质入口(13)从其输入开口(9、11)出发首先彼此相向地延伸，并且随后分别在弯曲部(20、21)中朝共同的方向延伸。

4.根据权利要求3所述的液力机器，其特征在于，两个弯曲部(20、21)沿所述工作介质的流动方向与共同的转向部(22)连接。

5.根据权利要求4所述的液力机器，其特征在于，所述分隔壁(19)延伸到所述转向部(22)或者延伸到所述转向部(22)的沿工作介质的流动方向来看的后面的端部，并且随后连接所述共同的工作介质通道(14)。

6.根据权利要求1或2所述的液力机器，其特征在于，所述共同的工作介质通道(14)具有引导工作介质的长度，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的几倍。

7.根据权利要求1或2所述的液力机器，其特征在于，所述共同的工作介质通道(14)具有扩散器(18)。

8.根据权利要求1或2所述的液力机器，其特征在于，所述液力机器实施为液力离合器，其中，具有叶片的次级轮(2)能借助所述工作腔(4)中的工作介质循环由具有叶片的初级轮(1)关于所述转动轴线(10)来驱动，并且设置有用于未处于工作腔中的工作介质的储备腔，所述储备腔与所述动压泵(8)连接，从而所述动压泵将至少间接地从工作腔(4)中送出的工作介质输送到所述储备腔中，其中，所述储备腔同样关于转动轴线(10)旋转或者静止地布置。

9.根据权利要求1或2所述的液力机器，其特征在于，所述动压泵(8)的工作介质入口(12、13)保持静止，或者通过驱动所述动压泵(8)关于转动轴线(10)旋转。

10.根据权利要求4所述的液力机器，其特征在于，所述转向部具有70°至110°的角度。

11.根据权利要求4所述的液力机器，其特征在于，所述转向部具有80°至100°的角度。

12.根据权利要求4所述的液力机器，其特征在于，所述转向部具有90°的角度。

13.根据权利要求5所述的液力机器，其特征在于，所述工作介质通道沿所述转动轴线(10)的方向或与之平行地延伸。

14.根据权利要求6所述的液力机器，其特征在于，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的至少三倍。

15.根据权利要求6所述的液力机器，其特征在于，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的至少五倍。

16.根据权利要求6所述的液力机器，其特征在于，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的至少七倍。

17.根据权利要求6所述的液力机器，其特征在于，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的至少十倍。

18.用于根据权利要求1至17中任一项所述的液力机器的动压泵(8)，其包括带有第一输入开口(9)的第一工作介质入口(12)和带有第二输入开口(11)的第二工作介质入口(13)，其中，所述第一输入开口(9)和所述第二输入开口(11)彼此相反地取向，并且所述第一工作介质入口(12)和所述第二工作介质入口(13)在两个输入开口(9、11)后面以引导工作介质的方式汇聚成共同的工作介质通道(14)；其特征在于，所述第一工作介质入口(12)和所述第二工作介质入口(13)沿所述工作介质的流动方向来看在所述共同的工作介质通道(14)前面以通过分隔壁(19)分隔开的方式同向并排地延伸。

19.根据权利要求18所述的动压泵(8)，其特征在于，两个工作介质入口(12、13)至少从其输入开口(9、11)直到所述共同的工作介质通道(14)或者直到所述共同的工作介质通道(14)的背对输入开口的端部具有自由的、不能改变的流动横截面。

20.根据权利要求18或19所述的动压泵(8)，其特征在于，所述第一工作介质入口(12)和所述第二工作介质入口(13)从其输入开口(9、11)出发首先彼此相向地延伸，并且随后分别在弯曲部(20、21)中朝共同的方向延伸。

21.根据权利要求20所述的动压泵(8)，其特征在于，两个弯曲部(20、21)沿所述工作介质的流动方向与共同的转向部连接。

22.根据权利要求21所述的动压泵(8)，其特征在于，所述分隔壁(19)延伸到所述转向部中或者延伸到所述转向部的沿工作介质的流动方向来看靠后的端部，并且随后连接所述共同的工作介质通道(14)。

23.根据权利要求18或19所述的动压泵(8)，其特征在于，所述共同的工作介质通道(14)具有引导工作介质的长度，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的几倍。

24.根据权利要求18或19所述的动压泵(8)，其特征在于，所述共同的工作介质通道(14)具有扩散器(18)。

25.根据权利要求21所述的动压泵(8)，其特征在于，所述转向部具有70°至110°的角度。

26.根据权利要求21所述的动压泵(8)，其特征在于，所述转向部具有80°至100°的角度。

27.根据权利要求21所述的动压泵(8)，其特征在于，所述转向部具有90°的角度。

28.根据权利要求22所述的动压泵(8)，其特征在于，所述工作介质通道沿转动轴线(10)的方向或与之平行地延伸。

29.根据权利要求23所述的动压泵(8)，其特征在于，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的至少三倍。

30.根据权利要求23所述的动压泵(8)，其特征在于，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的至少五倍。

31.根据权利要求23所述的动压泵(8)，其特征在于，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的至少七倍。

32.根据权利要求23所述的动压泵(8)，其特征在于，所述引导工作介质的长度是分别从两个输入开口(9、11)的其中一个输入开口直到所述共同的工作介质通道(14)的引导工作介质的长度的至少十倍。