CN106337807B - 具有弹性地和液压地按压的叶片的叶片机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叶片机器（10），其具有关于旋转轴线（21）能旋转的转子（20）和包围该转子（20）的弯曲环（50），其中在转子（20）中能沿径向（22）移动地容纳多个板状的叶片（40），其中叶片（40）连同转子（20）相应地限制所配属的后翼空间（23），该后翼空间能够连接到压力介质源（12）上，从而能够液压地朝弯曲环（50）的内圆周面（55）挤压叶片（40）。按本发明在转子（20）中容纳弹簧圈（60），该弹簧圈环状地围绕旋转轴线（21）延伸，其中该弹簧圈在预应力之下在内部以下述方式贴靠在所有叶片（40）上：使得叶片朝弯曲环（50）被挤压。

Description

具有弹性地和液压地按压的叶片的叶片机器

技术领域

本发明涉及一种叶片机器。

背景技术

由EP 1 141 551 B1公开了一种叶片机器，其中叶片液压地朝弯曲环挤压，方法是：相应的后翼空间能够连接到压力介质源上。当叶片机器构造成叶片泵时，流体输出管道在连续的运行中能够用作压力介质源。然而在起动叶片泵时，需要分开的压力介质源例如齿轮泵，以便提供所需的流体压力。

由DE 19 34 41 A1公开了一种叶片机器，其中叶片借助于预张紧的弹簧圈朝弯曲环挤压。然而后翼空间没有流体密封地封闭，从而不能在那里让提高的流体压力作用到叶片上、以便利用提高的力将叶片朝弯曲环挤压。因此，最后提到的叶片机器只能用小的运行压力来运行。

发明内容

本发明通过一种下述方式的叶片机器来对于现有技术进行改进，该叶片机器具有关于旋转轴线能旋转的转子和包围该转子的弯曲环，其中在所述转子中能够沿径向移动地容纳多个板状的叶片，其中所述叶片连同所述转子相应地限制所配属的后翼空间，所述后翼空间能够连接到压力介质源上，从而能够液压地朝所述弯曲环的内圆周面挤压所述叶片。根据本发明，在所述转子中容纳弹簧圈，该弹簧圈环状地围绕所述旋转轴线延伸，其中该弹簧圈在预应力之下在内部以下述方式贴靠在所有叶片上：使得所述叶片朝所述弯曲环被挤压，其中所述转子沿着所述旋转轴线的方向从驱动裂口穿过，其中所述转子在其沿着它的纵向方向的中间区域中具有弹簧槽，该弹簧槽环形地围绕所述旋转轴线延伸，其中该弹簧槽穿过所有的后翼空间，其中该弹簧槽朝所述驱动裂口敞开，其中所述弹簧圈容纳在所述弹簧槽中，其中在所述驱动裂口中容纳着一种分开的封闭件，该封闭件朝向所述驱动裂口流体密封地封闭所述弹簧槽。

本发明的优点在于，所述叶片机器能够以高的运行压力来运行。此外，在起动叶片机器时不需要分开的压力介质源，其中尤其所述叶片机器本身能够形成压力介质源。

如上所述，根据本发明，在转子中容纳至少一个弹簧圈，该弹簧圈环状地围绕旋转轴线延伸，其中该弹簧圈在预应力之下在内部以下述方式贴靠在所有叶片上：使得所述叶片朝弯曲环被挤压。

优选设置唯一的弹簧圈。所述叶片连同弯曲环、转子以及壳体优选限制多个分开的压力室。所述壳体优选具有流体输入管道以及流体输出管道，其中压力室通过流体分配器能够可选地与流体输入管道或流体输出管道进行连接。所述流体分配器优选构造为分开的部件，该部件固定地容纳在壳体中。优选以下述方式构造所述弯曲环的内圆周面：在转子旋转时，改变压力室的体积。极其优选地，所述弯曲环的内圆周面构造成圆柱形的，其中相应的圆柱轴线能够相对于转子的旋转轴线偏心地进行布置。

本发明还涉及有利的改型方案和改进方案。

可以规定：所述转子沿着旋转轴线的方向从驱动裂口穿过，其中该转子具有弹簧槽，该弹簧槽环形地围绕旋转轴线延伸，其中该弹簧槽穿过所有的后翼空间，其中该弹簧槽朝驱动裂口敞开，其中所述弹簧圈容纳在弹簧槽中，其中在驱动裂口中容纳着一种分开的封闭件，该封闭件朝向驱动裂口流体密封地封闭所述弹簧槽。由此能够以特别简单的方式装配所述弹簧圈。同时，所述弹簧槽不妨碍后翼空间的密封性，使得叶片也可以液压地朝弯曲环挤压。此外，所述弹簧槽建立起所有后翼空间之间的流体连接，从而简化了其以压力流体进行的供给。所述弹簧槽沿着旋转轴线的方向优选布置在转子的中心。

可以规定：所述后翼空间要么与叶片机器的流体输出管道，要么与叶片机器的流体输入管道流体地连接。该叶片机器优选是叶片泵，其中压力介质源由流体输出管道形成。

可以规定：所述封闭件构造成封闭的环的形式。因此能够特别简单地建立。此外能够使其毫无问题地流体密封地配合弹簧槽。

可以规定：在所述封闭件的内侧上设置驱动件。所述驱动件例如可以是花键齿部或键槽。通过所述驱动件能够将转子置于旋转运动中。

可以规定：所述封闭件可松开地与转子连接。由此简化了叶片机器的装配与拆卸。然而也可以考虑所述封闭件不可松开地与转子连接、例如压紧、热套、粘贴或预焊接。

可以规定：所述封闭件与转子拧紧。这种叶片机器能够特别成本有利地制成，其中同时确保了所述弹簧槽通过封闭件流体密封地封闭。

可以规定：所述转子具有指向旋转轴线的方向的止挡面，封闭件以配合的配对止挡面贴靠在所述止挡面上。在止挡面和配对止挡面之间的接触触点能够以特别简单的方式流体密封地构造。

可以规定：所述止挡面和配对止挡面构造成圆锥形的。由此取得了在止挡面和配对止挡面之间的特别紧密的接触触点。

可以规定：所述叶片分别具有定心凹槽，弹簧圈贴靠在该定心凹槽上。由此能够相对于叶片确定地调节弹簧圈的位置，从而确定力导入的位置。该位置沿着旋转轴线的方向优选位于叶片的中心，从而通过弹簧圈的力避免了叶片的卷边。所述定心凹槽优选构造成槽的形式，其以恒定的横截面形状延伸经过所涉及的叶片的整个厚度。所述槽的横截面形状例如构造成部分圆形的。

可以规定：所述弹簧圈构造成敞开的环，该环围绕旋转轴线以超过360°的幅度延伸。因此，能够毫无问题地通过直径方面的弹性变形减少弹簧圈的外直径。而后所述弹簧圈致力于通过弹性力在直径方面进行扩展，从而它使得所希望的力施加到叶片上。

可以规定：所述弹簧圈的横截面形状构造成圆形的或者矩形的。这种弹簧圈能够特别简单并且成本有利地进行制造。

应理解的是：在不离开本发明的范围的情况下，前面所述的以及后面还要解释的特征不仅能够以相应说明的组合，而且也可以以其它组合或者单独地进行使用。

附图说明

下面根据附图对本发明作更详细地解释。附图示出：

图1是按本发明的叶片机器的纵剖图；

图2是按图1的叶片机器的横截面；

图3是按图1的叶片机器的转子和封闭件的分解图；

图4是按图1的叶片机器的弹簧圈的透视图；以及

图5是按图1的叶片机器的叶片的正视图。

具体实施方式

图1示出了按本发明的叶片机器10的纵剖图。该叶片机器10具有带有流体输入管道14和流体输出管道13的壳体11。该叶片机器10当前构造成叶片泵，使得压力流体从流体输入管道14输入流体输出管道13，其中该压力流体置于压力之下。因此，所述流体输出管道13形成了压力介质源12。所述压力流体优选是液体，极其优选是液压油。

在壳体11中关于旋转轴线21可旋转地容纳转子20。该转子20关于旋转轴线21抗扭地与分开的驱动轴15进行连接，该驱动轴从壳体中伸出，从而例如能够与电动机置于旋转驱动连接之中。例如通过驱动轴15上的滑动轴承实现所述转子20的旋转支承。

所述转子20由弯曲环50包围，该弯曲环具有例如构造成圆柱形的内圆周面55。该弯曲环50要么固定地要么横向于旋转轴线21可移动地容纳在壳体11中。所述内圆周面55的圆柱轴线平行于旋转轴线21定向，其中该圆柱轴线布置在弯曲环50的至少一个位置上或者说持续地相对于旋转轴线21隔开地布置。

在所述转子20中径向上22相对于旋转轴线21可运动地容纳多个叶片40。所述叶片40构造成具有恒定厚度的平坦的板的形状，其相应平行于旋转轴线21延伸，其中其外形参照图5进行解释。以下述方式选择图1的剖平面：使得一个单一的叶片40在其中间被剖开。在图2中可以看到其余叶片的布置。

所述叶片40以两种形式朝弯曲环50挤压。一方面设置了弹簧圈60，其环形地围绕旋转轴线21延伸，其中该弹簧圈在预应力之下在内部贴靠在所有叶片40上。由此以相对地说小的力将叶片40朝弯曲环50挤压。然而该力足以在起动叶片泵10时在压力室16中产生形成压力。相应的流体压力通过流体分配器51导入流体输出管道13中，并且从那里同样通过流体分配器51返回后翼空间23中。在那里，流体压力作用到所涉及的叶片40的径向内部的表面（图5中的标号45）上，并且将叶片40以其径向外部的表面（图5中的标号44）朝弯曲环50挤压。相应的压力典型地显著高于弹簧圈60作用到叶片40上的力。

所述后翼空间23同样如压力室16一样压力密封地密闭。所述壳体11以及流体分配器51相应地以平坦地垂直于旋转轴线21定向的密封面朝侧面基本上流体密封地贴靠在转子20上、贴靠在所有叶片40上以及贴靠在弯曲环40上。相应的配对密封面同样构造成平坦的，其中所述配对密封面垂直于旋转轴线21定向。弹簧圈60容纳在其中的弹簧槽24沿径向向内通过固定地与转子连接的、分开的封闭件70流体密封地进行封闭。叶片40容纳在其中的开槽（图3中的标号28）基本上流体密封地配合叶片40。

所述流体分配器51当前以分开的部件的形式构造成带有恒定厚度的平坦的板的形式，并且因此也称作控制盘。然而完全可以考虑将流体分配器与壳体11构造成一体的。该流体分配器51固定地装入壳体11中。用输入凹槽51建立了在流体输入管道14与具有最大体积的压力室40之间的流体交换连接。流体分配器51用输出凹槽53建立了在具有最小体积的压力室40与流体输出管道13之间的流体交换连接。该输入凹槽52和输出凹槽53分别肾状地围绕旋转轴线21延伸。此外指明了流体分配器51中的叶片凹槽54，其在流体输出管道14和至少一个后翼空间23之间建立了流体交换连接。在此要注意的是，所有后翼空间23通过弹簧槽24相互流体地连接。

图2示出了按图1的叶片机器10的横截面，其中剖平面垂直于旋转轴线21通过弹簧槽（图1中的标号24）的中部延伸。尤其可以看出，叶片40容纳在其中的开槽相应形成了后翼空间23。在弹簧槽的不远处（Abseits），所述后翼空间23通过转子20在侧面并且沿径向向内流体密封地进行限制。所述弹簧圈60容纳在弹簧槽中，该弹簧槽切割所有后翼空间23。所述弹簧圈60围绕旋转轴线21以大于360°的幅度延伸，并且在预应力之下在内部贴靠在叶片40上，使得这些叶片沿径向向外朝弯曲环50的内圆周面55被挤压。

所述弯曲环50的圆柱形的内圆周面55相对于转子20的旋转轴线21偏心地以偏心度为17的方式进行布置。尤其通过叶片40相互隔开的压力室16因此具有不同的体积，所述体积在转子20围绕旋转轴线21旋转时变化。

图3示出了按图1的叶片机器10的转子20和封闭件70的分解图。两个所述部件20；70在此被切割开地示出，其中剖平面通过转子20的旋转轴线21延伸，其中，剖平面在中心切割了开槽28。用所述封闭件70将弹簧槽24流体密封地沿径向向内进行封闭。所述弹簧圈（图2中的标号60）从沿径向内部装入弹簧槽24中，其中封闭件70随后才装入驱动裂口25中。该驱动裂口25沿着旋转轴线21的方向穿过转子20。所述弹簧圈在此构造成开槽的环，使得其直径能够通过弹性变形降低到使得其小于驱动裂口25中内螺纹26的直径的程度，以便将其插入弹簧槽24中。该弹簧槽24圆环状地围绕旋转轴线21延伸并且沿径向向内敞开。所述弹簧槽24在所述开槽28的不远处通过转子20流体密封地向侧面并且沿径向向外进行限制。也就是所述弹簧圈沿径向向外贴靠在转子20上，只要叶片没有装配在开槽28中。该开槽28具有平坦的平行的侧面，这些侧面平行于旋转轴线21延伸。其宽度以以下程度小的缝隙配合叶片的厚度：几乎没有压力流体会通过相应的缝隙穿透出来。所述弹簧槽24当前布置在转子20的纵向中部中，其中该弹簧槽还可以偏心地布置。

所述环形的封闭件70基本上在其整个长度上设有外螺纹71，该外螺纹优选构造成细螺纹。该外螺纹71拧入转子20上配合的内螺纹26中，直到封闭件70上的配对止挡面72流体密封地贴靠在转子20上的止挡面27上。所述止挡面27和配对止挡面72关于旋转轴线21分别构造成圆锥形的，其中止挡面和配对止挡面相互配合。所述封闭件70在其内圆周面上设有驱动件73，该驱动件当前构造成花键齿部。所述驱动件73形状配合地嵌入到驱动轴（图1中的标号15）中，使得驱动轴和转子20涉及旋转地围绕旋转轴线21相互固定地连接。所述驱动件73当前沿着旋转轴线21的方向仅仅延伸通过封闭件79的一部分长度，以便避免在装配在驱动轴上时卡住。驱动件73沿着旋转轴线21方向的长度以下述程度大地选择：能够可靠地传递在运行中出现的扭矩。

图4示出了按图1的叶片机器的弹簧圈60的透视图。该弹簧圈60构造成被开槽的圆环。在图4中所示出的未变形的状态下，圆环的两个自由端部例如以70°的幅度重叠61，其中该重叠部分61在装入的状态下更大，因此，预张紧的弹簧圈60将叶片沿径向向外挤压。所述弹簧圈60例如由硬化的弹簧钢构成。其横截面轮廓优选构造成圆形的。应理解的是：也可以使用其它的横截面轮廓。唯一要指出的是，所述弹簧圈60在装入的状态下以下述方式预张紧：使得弹簧圈致力于扩展、也就是增大其外直径62。该弹簧圈60在未变形的状态下的外直径62优选大于弹簧槽（图3中的标号24）的槽底的直径。

图5示出了按图1的叶片机器的叶片40的正视图。在正视图中看，所述叶片40基本上构造成矩形的。所述两个对置的侧面43构造成平坦的，并且垂直于转子的旋转轴线（图1中的标号21）和垂直于叶片40的正面46延伸。沿径向外部的面44构造成凸出弯曲的，其中相应的弯曲半径小于弯曲环的内圆周面（图1中的标号55）的弯曲半径。优选沿径向外部的面形成了圆柱形的、平行于转子的旋转轴线（图1中的标号21）定向的区段。

沿径向内部的面45绝大部分构造成平坦的，其中其平行于转子的旋转轴线（图1中的标号21）并且垂直于叶片40的平坦的正面46延伸。在中部，该沿径向内部的面45设有定心凹槽41，该定心凹槽在叶片40的整个厚度上延伸。所述定心凹槽41构造成凹陷弯曲的，其中弹簧圈基本上贴靠在定心凹槽的最深点上。该弹簧圈沿着旋转轴线（图1中的标号21）的方向优选刚好位于叶片40的中部中。然而也可以放弃定心凹槽41。

所述叶片40的正面46和对置的后面构造成平坦的，其中该正面和后面相互平行地并且平行于转子的旋转轴线（图1中的标号21）延伸。

附图标记列表

10 叶片机器

11 壳体

12 压力介质源

13 流体输出管道

14 流体输入管道

15 驱动轴

16 压力室

17 偏心度

20 转子

21 旋转轴线

22 径向

23 后翼空间

24 弹簧槽

25 驱动裂口

26 内螺纹

27 止挡面

28 开槽

40 叶片

41 定心凹槽

43 侧面

44 径向外部的表面

45 径向内部的表面

46 正面

50 弯曲环

51 流体分配器

52 输入凹槽

53 输出凹槽

54 叶片凹槽

55 弯曲环的内圆周面

60 弹簧圈

61 重叠部分

62 弹簧圈的外直径

70 封闭件

71 外螺纹

72 配对止挡面

73 驱动件

Claims (12)

1.叶片机器（10），其具有关于旋转轴线（21）能旋转的转子（20）和包围该转子（20）的弯曲环（50），其中在所述转子（20）中能够沿径向（22）移动地容纳多个板状的叶片（40），其中所述叶片（40）连同所述转子（20）相应地限制所配属的后翼空间（23），所述后翼空间能够连接到压力介质源（12）上，从而能够液压地朝所述弯曲环（50）的内圆周面（55）挤压所述叶片（40），

其特征在于，在所述转子（20）中容纳弹簧圈（60），该弹簧圈环状地围绕所述旋转轴线（21）延伸，其中该弹簧圈在预应力之下在内部以下述方式贴靠在所有叶片（40）上：使得所述叶片朝所述弯曲环（50）被挤压，

其中所述转子（20）沿着所述旋转轴线（21）的方向从驱动裂口（25）穿过，其中所述转子（20）在其沿着它的纵向方向的中间区域中具有弹簧槽（24），该弹簧槽环形地围绕所述旋转轴线（21）延伸，其中该弹簧槽穿过所有的后翼空间（23），其中该弹簧槽朝所述驱动裂口（25）敞开，其中所述弹簧圈（60）容纳在所述弹簧槽（24）中，其中在所述驱动裂口中容纳着一种分开的封闭件（70），该封闭件朝向所述驱动裂口（25）流体密封地封闭所述弹簧槽（24）。

2.按权利要求1所述的叶片机器，

其中所述叶片机器（10）是叶片泵或叶片马达。

3.按权利要求1所述的叶片机器，

其中所述后翼空间（23）要么与所述叶片机器（10）的流体输出管道（13）、要么与所述叶片机器（10）的流体输入管道（14）流体地连接。

4.按权利要求1到3中任一项所述的叶片机器，

其中所述封闭件（70）构造成封闭的环的形式。

5.按权利要求1到3中任一项所述的叶片机器，

其中在所述封闭件（70）的内侧上设置驱动件（73）。

6.按权利要求1到3中任一项所述的叶片机器，

其中所述封闭件（70）能松开地与所述转子（20）连接。

7.按权利要求6所述的叶片机器，

其中所述封闭件（70）与所述转子（20）拧紧。

8.按权利要求1到3中任一项所述的叶片机器，

其中所述转子（20）具有指向所述旋转轴线（21）的方向的止挡面（27），所述封闭件（70）以配合的配对止挡面（72）贴靠在该止挡面上。

9.按权利要求8所述的叶片机器，

其中所述止挡面（27）和所述配对止挡面（72）构造成圆锥形的。

10.按权利要求1到3中任一项所述的叶片机器，

其中所述叶片（40）分别具有定心槽（41），所述弹簧圈（60）贴靠在该定心槽上。

11.按权利要求1到3中任一项所述的叶片机器，

其中所述弹簧圈（60）构造成敞开的环，该环围绕所述旋转轴线（21）以超过360°的幅度延伸。

12.按权利要求1到3中任一项所述的叶片机器，

其中所述弹簧圈（60）的横截面形状构造成圆形的或矩形的。