CN107690525A - 用于偏心螺杆转子的联接元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于连接螺旋形的偏心螺杆泵转子(50)与驱动轴的联接元件(10、100)，该联接元件具有驱动轴容纳区段(11)和相反布置的转子连接区段(10a)，转子连接区段构造成用于容纳转子端部(50a)的空心圆柱体(12、112)，其中，空心圆柱体(12、112)具有至少两个与转子(50)互补的内周面(B)，内周面具有相对于空心圆柱体(12、112)的横截面中点固定的半径(R2)。

Description

用于偏心螺杆转子的联接元件

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1的前序部分所述的用于螺旋形的偏心螺杆泵转子的联接元件以及具有这种联接元件的转子连接装置。

背景技术

由文献DE 199 43 107 A1已知根据专利权利要求1的前序部分所述的用于螺旋形的偏心螺杆泵转子的联接元件。该文献公开一种转子，该转子的螺旋形状相对于一端部如此变化，使得该端部能够通过联接元件容纳。联接元件为此具有与轴端部的螺旋形构型互补的内部构型。以这种方式借助与转子端部互补的连续面实现转子端部和联接元件之间的耦联。在此，转子端部如此旋入联接元件中，使得转子端部沿着螺旋形的内壁面旋入直至止挡且在此沿着联接元件的螺旋形的内壁面引导。借助在图1中所示的横向销防止转子回旋或旋出，该横向销在转子的相反的端部上形成转子止挡。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于螺旋形的偏心螺杆泵转子的联接元件，该联接元件能够简单地制成。

根据本发明，该目的通过具有在专利权利要求1中所述的特征的联接元件实现。此处应指出的是，根据本发明的转子连接区段的构造方案也可应用在偏心螺杆泵转子的、不具有用于容纳驱动轴端部的铰接区段的联接元件上。适合使偏心螺杆泵转子与另一构件可转动地且可松开地耦联的任意元件可具有根据本发明的转子连接区段的构造方式，以便实现下面详细描述的优点。

通过使构造成空心圆柱体的转子连接区段在内部具有至少两个与转子互补的内周面，该内周面具有相对于空心圆柱体的横截面中点固定的半径，由此无需对空心圆柱体的整个内周面精加工，因为转子端部在旋入时仅与两个内周面形成接触。

有利地，在内周面之间具有的至少一个面区段的半径大于内周面的半径。对此，面区段优选阶梯状地从内周面缩回。这种面区段不用于引导转子端部，而是提供较大的形状公差，由此联接元件能够通过铸造制成，而无需再加工。

此外优选地，内周面的半径是空心圆柱体的内表面的最小的半径。以这种方式能够确保，转子端部仅贴靠在内周面上。

此外有利的是，内周面是间断的，使得能够实现材料凹空部以及较大的制造公差。有利地，由此构造凸节状的内周面，该内周面与转子互补地延伸且能够特别简单地在铸造工艺中制成。在此有利的是，内周面在相应三个凸节上被减小。

根据另一有利的改进方案，在空心圆柱体的外侧面中有至少一个径向孔以用于容纳固定元件。以这种方式能够提供位于空心圆柱体中的转子端部的径向固定，径向固定防止转子端部从空心圆柱体中旋出。

对此尤其有利的是，至少一个径向孔位于具有增大的半径的面区段的对面，由此实现了改善的径向固定，因为转子均匀地压到两个内周面上。优选存在至少两个径向孔，至少两个径向孔至少沿轴向且优选也沿着空心圆柱体外侧面周向彼此间隔开，由此通过在转子上的不同的作用点实现了进一步改进的径向固定。在本文中有利地存在至少一个埋头螺钉，至少一个埋头螺钉用作固定元件，固定元件成本有利地且同时节省空间地可完全沉入空心圆柱体中。这种埋头螺钉有利地是具有尖端的埋头螺钉，因为实验已证实，具有尖端的埋头螺钉在起停运行中可靠地禁止转子和联接元件的连接松开。

另一有利的改进方案规定，空心圆柱体构造成纵向分开的。由此使得转子端部能够从联接元件中沿轴向和径向松开。

优选地，空心圆柱体由两个半壳构成，由此可通过夹紧固定转子端部。对此有利的是，半壳借助至少两个夹紧螺钉保持在一起，以便将足够大的夹紧力施加到转子端部上。尤其有利的是，半壳通过三个夹紧螺钉保持在一起，因为实验已经发现，三个螺钉提供更好的夹紧力。优选地，在半壳夹紧的状态下在半壳之间有间隙，该间隙用于确保所需的夹紧力。

此外有利地如此改进联接元件，使得联接元件的铰接区段构造成万向节容纳部。由此，联接元件可构造成在转子和万向轴之间的唯一元件和连接件。

本发明的有利的构造方案在于，联接元件一件式地、优选通过精铸工艺但是无需再加工地制成，这不仅是经济的而且由于限定在内周面上的与转子的接触面而足够准确。换句话说，实现了在制造联接元件时的较大的公差。

有利地，转子连接区段具有端侧的用于密封元件的凹口，密封元件可伸入空心圆柱体的内部中，从而以这种方式能够与引入转子连接区段中的转子端部形成流体密封的接触。对此有利的是，密封元件可为O形环，O形环在制造方面是有利的。

本发明也涉及转子连接装置，转子连接装置包括偏心螺杆泵转子和与之连接的如前所述的联接元件。

尤其这种转子连接装置具有转子，转子具有在其整个长度上相同的螺旋形状。以这种方式不再需要特别地加工转子端部来容纳到联接元件中，并且通过将长的转子段简单地分割成期望的长度可制成完成的具有期望长度的转子作为商品。这种长的转子段例如具有6m的长度。

有利的转子连接装置具有包括至少一个在周向侧的径向孔的转子端部，径向孔用于容纳固定元件。优选地，该孔构造成锥形。这种孔使得对转子端部的固定以防回旋或旋出变得容易。

此外，前面提及的转子连接装置的有利的改进方案在于，转子端部仅贴靠在联接元件的至少两个内周面上，即，沿周向方向仅与该内周面接触。以这种方式实现了在制造联接元件时的较大的以及进而节省成本的公差。

另一转子连接装置有利地具有弹簧。

有利的改进方案在于，转子借助弹簧盘片与联接元件连接。此外优选地，转子端部设有刻槽或卡锁孔，在其中可引入安装在空心圆柱体中的翻转开关，由此实现了转子在联接元件中快速且自动地固定。可替代地，转子端部50a可借助相对于空心圆柱体的横截面中点偏心地从驱动轴容纳区段的一侧穿过两个区段的分隔壁的螺钉进行固定。以这种方式使得固定装置被隐藏且节省空间。此外有利的是，位于空心圆柱体中直至止挡的转子端部在空心圆柱体的端侧之前的位置上具有径向凹口，固定元件旋入该径向凹口中，固定元件还与空心圆柱体的端侧螺接，由此实现了转子在转子连接区段10a上的简单且可轻松接触的固定。

附图说明

下面根据示意性的附图详细示出了本发明的实施例。其中：

图1示出了根据本发明的联接元件的第一实施例的三维图；

图2示出了图1中所示的联接元件沿空心圆柱体的高度的横截面；

图3示出了具有配合在第一实施例的联接元件中的转子端部的转子的侧视图；

图4示出了图3中的剖切图A-A和B-B；

图5示出了具有根据第一实施例的联接元件的转子连接装置的侧视图；

图6示出了图5中的剖切图C-C和D-D；

图7示出了图5中的转子连接装置的三维分解图；

图8示出了图5中的转子连接装置的三维图；

图9示出了根据第一实施例的联接元件的三维图；以及

图10示出了根据本发明的联接元件的第二实施例的三维图。

具体实施方式

第一实施例

图1、图2和图9示出了通过精密铸造工艺但是没有精加工而制成的一件式联接元件10，联接元件在左侧(图1)具有转子连接区段10a且在右侧(图1)具有构造成铰接区段的驱动轴容纳区段11，驱动轴容纳区段在此构造成万向节容纳部11a。万向节容纳部11a本身在现有技术中是已知的，因此下面没有详细描述。转子连接区段10a为呈偏心螺杆泵转子50(图3、图5、图7、图8)的螺旋形波纹形状的空心圆柱体12。该空心圆柱体12具有两个向内突出的内周面B，内周面具有相对于空心圆柱体12的横截面中点固定的半径R2(图2)。内周面B在联接元件10的纵向方向上螺旋形地延伸且由此形成两个与合适的转子50互补的内周面B。两个内周面B通过两个阶梯状缩回的面区段A、C彼此间隔开，面区段具有比内周面B的半径R2更大的内半径R1、R3(图2)。因此，内周面B的半径R2不仅小于面区段A、C之内的其余内壁面的半径R1、R3，而且也是空心圆柱体12的所有内壁面的最小半径。转子连接区段10a此外可具有在端侧的用于O形环(未示出)的凹口，O形环伸入空心圆柱体12的内部，以便能够以这种方式与引入转子连接区段10a中的转子端部50a(图3和图7)形成流体密封地接触。

此外，联接元件10具有贯穿空心圆柱体12的侧面的两个径向孔14以用于容纳尖的埋头螺钉16(图7)。径向孔14基本位于最小的面区段C的对面，最小的面区段在内周面B之间提供中断部，且径向孔在此布置在内周面B之间的另一面区段A中。此外，空心圆柱体孔14沿轴向以及沿着空心圆柱体外周面彼此间隔开。

图2示出了内周面B的半径R2以及面区段A、C的两个相应的半径R1、R3。内周面B的内半径R2在此选择成相等的，内周面B也可具有不同的半径。后者基本取决于需要容纳的偏心螺杆泵转子50的几何结构。在图2中还可看出，空心圆柱体孔14在空心圆柱体12的侧面中面对最小的面区段C，使得转子50借助旋入空心圆柱体孔14中的两个埋头螺钉(图7)能够压到内周面B上，由此防止转子50回转或旋出。在制造联接元件10时较大的公差通过以下方式产生，即，面对内周面B的面区段A由于其较大的半径R1而使得转子端部50a具有公差范围。由此该公差范围是在引入空心圆柱体12中的转子端部50a和面区段A之间的距离。如果内周面B由于制造条件而要求具有较小的半径R2，则转子端部50a尽管由于公差范围也可引入到空心圆柱体12中，其中，转子端部此时在图2的示意图中向右朝面区段A移位且耗尽该公差范围。

图3和图4分别示出了转子端部50a，转子端部与转子50的其余部分的区别仅在于，存在两个在圆周侧的锥形孔52，以用于容纳尖的埋头螺钉16。该孔52具有与转子端面51的轴向距离L₁、L₂(图3)且在周向方向上相对于竖向的中心横截面轴线错开角度α和β(图4)。另一可行性方案是，转子端部50a借助弹簧片(未示出)与联接元件连接。可替代地，转子端部50a可具有刻槽或卡锁孔(未示出)，代替埋头螺钉16，可将安装在空心圆柱体12中的翻转开关引入该刻槽或卡锁孔中。可替代地，转子端部50a可借助相对于空心圆柱体12的横截面中心偏心地、从驱动轴容纳区段11的一侧通过两个区段10a、11的分割壁延伸的螺钉(未示出)固定。此外可行的是，位于空心圆柱体12中直至止挡的转子端部50a在空心圆柱体12的端侧之前的位置上具有径向凹口(未示出)，固定元件(未示出)被引入该径向凹口中，固定元件还与空心圆柱体12的端侧拧紧。固定元件可为U形且可借助其两个侧臂穿过转子端部50a上的在圆周侧上的互补的凹口且额外地在两个侧臂和连接段上与空心圆柱体12的端侧拧紧，从而转子50沿轴向被固定。可替代地，在同一位置上仅有一个中心孔(未示出)通过转子端部50a，固定销沿径向通过该位置伸出且与空心圆柱体12的端侧拧紧。

图5和图6示出了安装在图3和图4中的转子端部50a上的图1中的联接元件10且能够看出，在安装时，在空心圆柱体12中的空心圆柱体孔14与孔52形成重合，使得尖的埋头螺钉16能够使得两个部件10、50彼此不可转动地固定。在此也示出了距离L₁、L₂，其中，另一距离L₃表示转子端部50a在空心圆柱体12中的容纳深度。

图7和图8示出了根据本发明的在拆卸状态(图7)以及安装状态(图8)下的转子连接装置，转子连接装置具有根据本发明的联接元件10、转子50和埋头螺钉16。对此，从图7开始，转子50旋入联接元件10的转子连接区段10a的空心圆柱体12中。只有在孔52与空心圆柱体孔14处于同轴时，埋头螺钉16完全地沉入，从而获得完成安装的转子连接装置(图8)。

第二实施例

图10以与图9所示的联接元件10的相对位置示出了根据本发明的联接元件100的第二实施例。在图10中的联接元件100具有转子连接区段100a以及万向节容纳部111a，万向节容纳部与第一实施例没有区别。转子连接区段100a具有空心圆柱体12，空心圆柱体借助两个半壳112a、112b纵向分开地构造，其中，其中一个半壳112a与联接元件100为一件式，而另一半壳112b可借助夹紧螺钉(未示出)安装在第一半壳112a上。为此，在每个半壳112a、112b的两个端部上存在圆柱形的凹陷部118。如果半壳112a、112b围住转子端部50a(未示出)，它们各自的容纳部118对齐地重合，使得夹紧螺钉能够贯穿，从而转子端部50a不可相对转动地夹紧在它们之间。对此，在两个半壳112a、112b之间保留间隙S，间隙实现了所需的夹紧力。在此夹紧力如此大，以致于基于转子端部50a和半壳112a、112b的内周面B之间的摩擦连接防止转子端部50a旋出。在该实施例中内周面B中断，从而内周面形成凸节状的内周面B，内周面与转子(未示出)互补地延伸，其中，每个内周面B在每三个凸节B上减小。这种与转子互补的凸节B也可代替第一实施例的内周面B。

Claims (10)

1.用于连接螺旋形的偏心螺杆泵转子(50)与驱动轴的联接元件(10、100)，所述联接元件具有驱动轴容纳区段(11)和相反布置的转子连接区段(10a)，所述转子连接区段构造成用于容纳转子端部(50a)的空心圆柱体(12、112)，其特征在于，所述空心圆柱体(12、112)具有至少两个与转子(50)互补的内周面(B)，所述内周面具有相对于所述空心圆柱体(12、112)的横截面中点固定的半径(R2)。

2.根据权利要求1所述的联接元件(10、100)，其特征在于，在所述内周面(B)之间的至少一个面区段(A、C)具有比所述半径(R2)更大的内半径(R1、R3)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的联接元件(10、100)，其特征在于，所述内周面(B)的半径(R2)是所述空心圆柱体(12、112)的内表面的最小的半径。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的联接元件(10)，其特征在于，在空心圆柱体(12)的外侧面中有至少一个径向孔(14)以用于容纳固定元件(16)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的联接元件(100)，其特征在于，所述空心圆柱体(112)构造成能纵向拆分。

6.根据前述权利要求中任一项所述的联接元件(10、100)，其特征在于，所述联接元件的驱动轴容纳区段(11)构造成万向节容纳部(11a、111a)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的联接元件(10、100)，其特征在于，所述联接元件通过精铸工艺但是无需再加工地制成。

8.转子连接装置，包括偏心螺杆泵转子(50)和与之连接的根据前述权利要求中任一项所述的联接元件(10、100)。

9.根据权利要求8所述的转子连接装置，其特征在于，转子(50)的螺旋形状在其整个长度上是相同的。

10.根据权利要求8或9所述的转子连接装置，其特征在于，所述转子端部(50a)仅贴靠在所述联接元件(10、100)的内周面(B)上。