CN106232940A - 具有可调输送量的叶片泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有可调输送量的叶片泵(VP)，所述叶片泵具有泵壳体(G)、设置于泵壳体中的凸轮环(KR)以及在凸轮环中可旋转运动地支承的转子(R)。所述叶片泵(VP)具有调节装置(RV)，该调节装置被输送的压力介质(DM)通流并且具有两个输出端(A1、A2)，所述输出端分别与两个压力室(DK1、DK2)之一连接，以便给所述压力室加载压力介质(DM)的可调的份额，为了改变凸轮环(KR)相对于转子(R)的偏心率，两个压力室(DK1、DK2)作用到凸轮环(KR)的外表面上。所述叶片泵(VP)具有两个交叉的控制通道(STK*、STK#)，所述控制通道分别将输出端(A1、A2)之一与两个压力室(DK1、DK2)之一连接，以便给所述压力室加载压力介质(DM)的可调的份额。优选所述交叉的控制通道(STK*、STK#)设置在泵壳体的盖子(D’)中，使得各控制通道(STK*、STK#)在不相互接触的情况下交叉。通过这种结构，叶片泵(VP)能简单地改造用于转子的旋转方向改变。

Description

具有可调输送量的叶片泵
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的叶片泵，本发明尤其是涉及一种用于在助力转向系统中使用的叶片泵。
背景技术
具有可调输送量的叶片泵经常也称为调节泵，它们一般如下构造：在泵壳体中基本上设置凸轮环或者说行程轮廓环以及可旋转运动地支承的转子。转子具有多个径向缝槽，在缝槽中，叶片可径向移动地并且通过缝槽强制引导地设置。因此，在叶片泵运行中，叶片以其外端部在凸轮环的内壁上贴紧地沿着该内壁滑动并且因此引起压力介质例如压力油的输送。不同于具有恒定输送量的泵(恒定泵)，具有可调输送量的泵能够避免，尤其是在高转速时，过量产生压力油，这种过量产生在恒定泵中需要通过旁路循环来部分补偿。因此，在恒定泵中，在较高转速范围内，由于该旁路循环而消耗在机械方面不能利用的能量，这等同于未利用的热损失或者说能量损失。为了调节输送量，尤其是为了在转速上升时减少输送量，改变尤其是减小凸轮环相对于转子的偏心率。为此，传统的叶片泵具有带两个输出端的调节装置例如调节阀，这两个输出端经由控制通道即左侧和右侧压力室能分别被加载所输送的压力介质的一个份额。压力室从左侧和右侧作用到凸轮环的外表面上并且因此引起凸轮环相对于转子的偏心率的期望的改变。
开头提及类型的叶片泵例如由文件DE102004060082A1或C1已知。借助图1～3描述这种具有可调输送量的传统叶片泵(简称调节泵)的结构。
图1和3显示该已知泵的结构的横剖视图，图2显示泵的三维图。已知的调节泵VP具有泵壳体G和设置于泵壳体中的凸轮环KR(也称为行程轮廓环)。在凸轮环中可旋转运动地支承的转子R设有多个径向缝槽，在这些缝槽中，叶片F沿径向可移动地强制引导地设置，并且在旋转时将压力介质DM从抽吸侧PSS朝压力侧PDS输送。为了改变输送量，凸轮环KR相对于转子R的位置可以被改变，使得产生可调的偏心率。为此，泵具有两个压力室DK1和DK2，它们从左侧和右侧作用到凸轮环KR的外侧上，在凸轮环中压力室被加载压力介质DM的可调的份额。这种调节通过调节装置实现，该调节装置通常构成为调节阀RV，该调节阀具有两个输出端A1和A2，以便将压力介质的份额经由控制通道STK1和STK2引导至或者说排出至各压力室，因此在各室中的不同压力引起凸轮环KR相对于转子R移动，使得建立期望的偏心率和因此期望的几何输送量。
通过给定的结构，叶片泵针对一种旋转方向设计，在当前情况下转子R逆时针方向旋转(左旋)。如改变泵旋转方向(相应为顺时针方向)，则泵壳体需要在调节装置(调节阀)RV的区域内改造。这涉及到非常高的花费。此外需要采用具有成镜像的控制几何结构的另一端板，以及沿径向朝外限定各压力室的外环需要镜像颠倒地安装到泵壳体中。通常执行如此耗费和昂贵的措施，由此导致用于左旋泵的结构组件在许多部件连同泵壳体在内都与用于右旋泵的结构组件不同。
发明内容
本发明目的是，改进一种按开头所述类型的叶片泵，使得实现一种廉价结构，其允许在低技术耗费的情况下能够改变转子的旋转方向。
所述目的通过一种具有权利要求1的特征的叶片泵达到。
据此建议一种具有可调输送量的叶片泵，其特征在于，该叶片泵具有两个交叉的控制通道，所述控制通道分别将调节装置(调节阀)的输出端之一与两个压力室之一连接，以便给所述压力室加载压力介质的可调的份额。
因此，在调节装置的各输出端(控制通道接头)与各压力室之间实现两个交叉的连接(控制通道)，使得偏心率的调节正好颠倒地作用并且因此叶片泵能够在没有在其它方面通常的耗费的情况下转换到相反的旋转方向上。控制通道的交叉布置在下面也称为“交叉结构”并且特别是具有以下优点：泵甚至在不改变泵壳体的情况下并且仅仅通过更换少量构件就能被改造用于旋转方向转换。如果交叉的控制通道设置在泵壳体的盖子中，基本上仅需要更换盖子和端板，并且转子组件(转子连同叶片)仅需要镜像相反地安装。
本发明可以实现为结构组件或者说模块化系统，其中，一个盖子设有交叉的控制通道，并且一个盖子(另一变型方案)设有不交叉的(彼此平行地延伸的)控制通道。按照期望的旋转方向，在制造泵时安装适配的盖子。对于不同的旋转方向，可以说泵的所有构件是相同的，除了端板和盖子之外。两种盖子变型方案表明，它们可以在结晶器浇铸中制成，因此可以使用同一个坯件(铸件)。于是对于两种变型方案仅进行相应不同的坯件加工，也就是说，无论是在不交叉的变型方案中，还是在交叉的变型方案中(交叉钻孔)，基本上需要执行用于控制通道的钻孔。如果将左旋变型方案与右旋变型方案的零件列表或者说构件列表相比较，只得出两个区别部件：盖子和端板在构件方面是不同的；但是转子组件是相同的，并且仅需要围绕竖直线成镜像地安装。两种变型方案的所有其他泵部件是相同的。
本发明也公开一种用于具有可调输送量的叶片泵的结构组件，该结构组件的特征在于，该结构组件具有第一盖子，该第一盖子具有两个不交叉的控制通道，分别用于将调节装置输出端之一与两个压力室之一以不交叉的方式连接，以便给所述压力室加载压力介质的可调的份额，并且为了更换第一盖子，该结构组件具有第二盖子，该第二盖子具有两个交叉的控制通道，分别用于将输出端之一与两个压力室之一以交叉的方式连接。
另外，本发明还包括一种助力转向系统，其配备有叶片泵，该叶片泵具有这种“交叉结构”。该助力转向系统或者说该泵优选在商用车领域中使用。
本发明的特别有利的方案由从属权利要求得到。
据此有利的是，两个控制通道之中的至少一个设置在泵壳体中或者壳体的盖子中，使得各控制通道在不相互接触的情况下交叉。在此，两个控制通道也可以在泵壳体或盖子的材料中以不接触、仅交叉的孔形式实现。优选各控制通道在盖子中实现，因此泵壳体本身不必改变或者说适配。尤其是用于调节装置的安装区域以及调节装置的结构能够对于两种变型方案(右旋泵或左旋泵)保持不改变。
作为上述实施方式的替换或组合，两个控制通道之中的至少一个也可以(在外部)设置在泵壳体上或者(在外部)设置在壳体的盖子上，使得各控制通道在不相互接触的情况下交叉。在若干情况下可以有利是，交叉的控制通道几乎不在壳体和/或盖子的材料中实现，而是实现为外部的管路，这些管路固定在壳体或者盖子上。该解决方案也许可以是更廉价的解决方案。
总体上叶片泵优选构造成，使得两个输出端之中的第一输出端比两个输出端之中的第二输出端更靠近两个压力室之中的第一压力室，并且两个交叉的控制通道设置成，使得两个控制通道之一将第一输出端与第二压力室连接并且两个控制通道之中的另一个将第二输出端与第一压力室连接。优选第一输出端和第一压力室设置在叶片泵的压力侧并且第二输出端和第二压力室设置在叶片泵的抽吸侧。
有利的是，两个交叉的控制通道通过在泵壳体中或者在壳体的盖子中的孔实现，不需要的孔开口用封闭元件尤其是桶状塞封闭。因此用简单的直孔也可以在壳体和/或盖子的材料中实现交叉的控制通道。
优选壳体的盖子具有用于左旋转子或右旋转子的后叶片几何结构，其与用于右旋转子或左旋转子的后叶片几何结构镜像对称地构成。
关于端板，叶片泵优选构成为，使得叶片泵具有一个带有用于左旋转子或右旋转子的控制几何结构的端板，该控制几何结构与用于右旋转子或左旋转子的控制几何结构镜像对称地构成。
附图说明
下面借助于实施例详细地并且参照附图说明本发明。
已经在开头说明的显示叶片泵VP传统结构的图1～3也可以应用于本发明，因为在按本发明的叶片泵中大多数构件保持不改变并且仅仅需要采用少量结构措施和改造，以便改变泵的旋转方向。
因此下面说明本发明与传统结构之间的区别，其中也参考图4a和4b，它们描述以下内容：
图4a显示具有直的控制通道孔的第一盖子，并且
图4b显示具有交叉的控制通道孔的第二盖子。
具体实施方式
从图1～3出发，按本发明的叶片泵VP也具有泵壳体G，在泵壳体中，转子R设置在凸轮环KR内部，该凸轮环又能经由压力室DK1和DK2移动，使得出现对于期望的输送量来说必要的凸轮环KR相对于转子R的偏心率。
对于泵的左旋配置，适用在图1～3中显示的结构。与按本发明的结构组件相关，现在使用在图4中显示的盖子D，其具有两个彼此平行延伸的控制通道STK1和STK2，使得首先各压力室仍如常见的那样与调节装置(在图1～3中为阀RV)连接。为了将泵改造成右旋运行，盖子D用在图4b中显示的盖子D’更换。盖子D’具有两个交叉的控制通道STK*和STK#，它们通过相应的孔实现，不需要的开口通过桶状塞TN封闭。各控制通道优选通过虽然交叉、但不相交的孔实现。
如图4b结合图1～3所显示的，盖子D’实现控制通道的互换，使得泵现在能够设立用于右旋运行。为此，盖子D’仅需要具有成镜像的后叶片几何结构。此外还需要使用另一端板，其具有成镜像的控制几何结构。在其他方面不需要采取措施；尤其是壳体G不需要改造，调节阀RV同样不需要改造。
在本实施例中，叶片泵构成为单行程的，并且为此具有两个控制通道。泵也可以构造成多行程的(例如双行程的)，并且相应地具有四个控制通道。
本发明可以对于各种叶片泵实现，但是特别适合作为转向装置泵，以便被安装在助力转向装置内。
附图标记列表
VP 具有可调凸轮环的叶片泵(调节泵)
G 泵壳体
R 转子(动子)
F 叶片
KR 凸轮环(行程轮廓环)
D 壳体的盖子
PDS 压力侧(泵压力侧)
PSS 抽吸侧(泵抽吸侧)
DK1 第一压力室(调节压力室)
DK2 第二压力室(调节压力室)
STK1 第一控制通道
STK2 第二控制通道
RV 被压力介质通流的调节装置(调节阀)
A1 通向相应连接的压力室的第一输出端
A2 通向相应连接的压力室的第二输出端
STK*,STK# 交叉的控制通道

Claims (10)

1.一种具有可调输送量的叶片泵(VP)，所述叶片泵具有泵壳体(G)、设置于泵壳体中的凸轮环(KR)以及在凸轮环中可旋转运动地支承的转子(R)，该转子具有多个径向缝槽，在这些缝槽中，叶片(F)沿径向可移动地强制引导地设置，为了通过叶片泵输送压力介质(DM)，叶片以其外端部在凸轮环(KR)的内壁上贴紧地沿着该凸轮环滑动，并且叶片泵具有调节装置(RV)，该调节装置被压力介质(DM)通流并且具有两个输出端(A1、A2)，所述输出端分别与两个压力室(DK1、DK2)之一连接，以便给所述压力室加载压力介质(DM)的可调的份额，为了改变凸轮环(KR)相对于转子(R)的偏心率，两个压力室(DK1、DK2)作用到凸轮环(KR)的外表面上，其特征在于，所述叶片泵(VP)具有两个交叉的控制通道(STK*、STK#)，所述控制通道分别将输出端(A1、A2)之一与两个压力室(DK1、DK2)之一连接，以便给所述压力室加载压力介质(DM)的可调的份额。
2.根据权利要求1所述的叶片泵(VP)，其特征在于，所述两个控制通道(STK*、STK#)之中的至少一个设置在泵壳体(G)中或者泵壳体的盖子(D’)中，使得各控制通道(STK*、STK#)在不相互接触的情况下交叉。
3.根据权利要求1或2所述的叶片泵(VP)，其特征在于，所述两个控制通道之中的至少一个设置在泵壳体(G)上或者设置在泵壳体的盖子(D’)上，使得各控制通道在不相互接触的情况下交叉。
4.根据权利要求2或3所述的叶片泵(VP)，其特征在于，所述两个输出端之中的第一输出端(A1)比两个输出端之中的第二输出端(A2)更靠近两个压力室之中的第一压力室(DK1)，并且所述两个交叉的控制通道(STK*、STK#)设置成，使得两个控制通道之一(STK*)将第一输出端(A1)与第二压力室(DK2)连接并且两个控制通道之中的另一个(STK#)将第二输出端(A2)与第一压力室(DK1)连接。
5.根据权利要求4所述的叶片泵(VP)，其特征在于，所述第一输出端(A1)和第一压力室(DK1)设置在叶片泵(VP)的压力侧(PDS)，并且第二输出端(A2)和第二压力室(DK2)设置在叶片泵(VP)的抽吸侧(PDS)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的叶片泵(VP)，其特征在于，所述两个交叉的控制通道(STK*、STK#)通过在泵壳体(G)中或者在泵壳体的盖子(D’)中的孔实现，不需要的孔开口用封闭元件尤其是桶状塞(TN)封闭。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的叶片泵(VP)，其特征在于，所述泵壳体的盖子(D’)具有用于左旋转子或右旋转子的后叶片几何结构，该后叶片几何结构与用于右旋转子或左旋转子的后叶片几何结构镜像对称地构成。
8.根据上述权利要求中任一项所述的叶片泵(VP)，其特征在于，所述叶片泵(VP)具有一个带有用于左旋转子或右旋转子的控制几何结构的端板，该控制几何结构与用于右旋转子或左旋转子的控制几何结构镜像对称地构成。
9.一种用于具有可调输送量的叶片泵(VP)的结构组件，所述叶片泵具有泵壳体(G)、设置于泵壳体中的凸轮环(KR)以及在凸轮环中可旋转运动地支承的转子(R)，该转子具有多个径向缝槽，在这些缝槽中，叶片(F)沿径向可移动地强制引导地设置，为了通过叶片泵输送压力介质(DM)，叶片以其外端部在凸轮环(KR)的内壁上贴紧地沿着该凸轮环滑动，并且叶片泵具有调节装置(RV)，该调节装置被压力介质(DM)通流并且具有两个输出端(A1、A2)，所述输出端分别与两个压力室(DK1、DK2)之一连接，以便给所述压力室加载压力介质(DM)的可调的份额，为了改变凸轮环(KR)相对于转子(R)的偏心率，两个压力室(DK1、DK2)作用到凸轮环(KR)的外表面上，其特征在于，所述结构组件对于泵壳体(G)具有第一盖子(D)，该第一盖子具有两个不交叉的控制通道(STK1、STK2)，分别用于将输出端(A1、A2)之一与两个压力室(DK1、DK2)之一以不交叉的方式连接，以便给所述压力室加载压力介质(DM)的可调的份额，并且为了更换第一盖子(D)，该结构组件具有第二盖子(D’)，该第二盖子具有两个交叉的控制通道(STK*、STK#)，分别用于将输出端(A1、A2)之一与两个压力室(DK1、DK2)之一以交叉的方式连接。
10.一种助力转向系统，其具有根据权利要求1至8中任一项所述的叶片泵(VP)。
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