CN107771249A - 叶片泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种叶片泵，该叶片泵能够在使对叶片的损坏或噪声的发生最小化的同时顺畅地吸入工作流体并将其吸入到旋转腔室内，在流量和容积效率方面具有优良性能，并且能够有效地减少内部空穴。为此，本发明的叶片泵以如下方式构造，即将引入到在外凸轮环和转子之间形成的旋转腔室的一侧的工作流体排放到所述旋转腔室的另一侧，其中在所述外凸轮环的与将所述工作流体引入的所述一侧对应的对应部分中形成贯通槽，所述贯通槽沿着外凸轮环的圆周方向延伸。

Description

叶片泵
技术领域
本发明涉及一种叶片泵，该叶片泵能够在使对叶片的损坏或噪声的发生最小化的同时将被抽吸的工作流体顺畅地抽吸到旋转腔室内，在流量和容积效率方面表现出优良的性能，并且能够有效地减少内部空穴。
背景技术
泵的功能是向发动机的各个部分供应工作流体以使发动机顺畅地操作，泵被构造成使用诸如马达、内燃发动机或蒸汽发动机之类的发动机的机械能量向工作流体施加压力并且然后使该工作流体循环至发动机的每个部分，并且被分成叶片式泵和活塞式泵。
同时，泵包括在负载变化下具有恒定排量的定量泵和根据负载变化而具有变化排量的变量泵。
如图1至图2A所示，变量叶片泵是叶片式泵并且具有根据负载变化而变化的排量，这种变量叶片泵包括：包括外壳11和罩12的壳体10；根据驱动轴的旋转而旋转的转子30；相对于转子30偏心安装的外凸轮环20；支撑弹簧60，该支撑弹簧60弹性地支撑外凸轮环20，并且保持外凸轮环20和转子30相对于彼此偏心定位的状态；和多个叶片31，这些叶片31在接触外凸轮环20的内圆周表面的同时旋转，由此向外部输送加压工作流体。
图3是示出了外凸轮环20的内部的立体图，而图4是用于示出在传统的变量叶片式泵中将工作流体引入旋转腔室内的过程的视图。传统的外凸轮环20形成为使得工作流体通过与对应于旋转腔室RS的一侧的上开口和下开口连通的抽吸端口40抽吸到旋转腔室RS内，并且在叶片31施加的压力作用下输送到旋转腔室RS的另一侧，然后通过与对应于旋转腔室RS的另一侧的上开口和下开口连通的排放端口50排出。
然而，传统的外凸轮环20具有的限制在于，抽吸到旋转腔室RS内的工作流体由于被抽吸的工作流体的抽吸阻力而不能被顺畅地抽吸，因而产生空穴或噪音。
为了解决该问题，如图5中所述，在韩国专利公报No.10-2014-0104671中公开了一种叶片泵，该叶片泵用于连续可变传送并且具有多层抽吸流动通路。然而，在韩国特开专利公报中公开的用于连续可变传送的该叶片泵的情况下，也只是在凸轮环80中简单地形成圆形通孔b来解决上述局限，但是其效果不是令人满意。
另外，在凸轮环80的上部和下部中形成了台阶部a，以顺畅地抽吸工作流体，但是由于该台阶部a引起了叶片的振动，因此无法进行顺畅的压力输送，并且进一步，所述台阶部a导致叶片损坏和噪音。
因而，需要改进叶片泵的结构，以便不仅有效地防止空穴或噪音，而还顺畅地抽吸工作流体。
[现有技术文献]
韩国专利公报No.10-2014-0104671(2014年8月29日公告)。
发明内容
技术问题
用于解决现有技术的局限的本发明的目的是提供一种叶片泵，该叶片泵能够在抑制对叶片的损坏或噪声的发生的同时将被抽吸的工作流体顺畅地抽吸到旋转腔室内，在流量和容积效率方面具有优良性能，并且能够有效地减少内部空穴。
技术方案
为此，本发明的叶片泵被构造成使得将引入到在外凸轮环和转子之间形成的旋转腔室的一侧的工作流体排放到所述旋转腔室的另一侧，其中在所述外凸轮环的与引入所述工作流体的所述一侧对应的对应部分中形成贯通槽，所述贯通槽沿着所述外凸轮环的圆周方向延伸。
在一实施方式中，所述外凸轮环的其中形成有贯通槽的上端部可以以与所述外凸轮环的其余上端部相同的高度形成，并且所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的下端部可以以与所述外凸轮环的其余下端部相同的高度形成。
在一实施方式中，在所述凸轮环中，所述外凸轮环的其中形成有贯通槽的上端部的内部和下端部的内部可以被倒角。
在一实施方式中，所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的上端部和所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的下端部可以以相同高度形成，所述贯通槽形成的高度可以为所述外凸轮环的具有所述贯通槽的所述上端部或所述下端部的厚度的至少两倍，由此使所述贯通槽形成为矩形形状。
在一实施方式中，所述贯通槽形成的宽度可以为所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的所述上端部或所述下端部的厚度的2.5到3倍。
在一实施方式中，所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的上端部和下端部以在与所述工作流体的移动方向相反的方向上逐渐增加的厚度形成，并且所述贯通槽对应地以逐渐增加的宽度形成。
在一实施方式中，所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的上端部和下端部可以彼此竖直对称地形成。
在一实施方式中，所述贯通槽可以一直延伸至抽吸端口中的与所述工作流体的移动方向的相反侧对应的端部，所述抽吸端口被构造成在引入所述工作流体的所述一侧与所述旋转腔室连通。
有利效果
以上描述的本发明涉及一种叶片泵，该叶片泵的优点是，能够在使对叶片的损坏或噪声的发生最小化的同时将被抽吸的工作流体顺畅地抽吸到旋转腔室内，在流量和容积效率方面表现出优良的性能，并且能够有效地减少内部空穴。
附图说明
图1是示出了传统叶片泵的立体图。
图2是示出了传统叶片泵的局部分解立体图。
图3是示出了构成传统叶片泵的外凸轮环的内部的立体图。
图4是用于描述在传统叶片泵中将工作流体引入到旋转腔室内的过程的视图。
图5是示出了构成用于传统连续可变传送并具有多层抽吸流动通路的叶片泵的凸轮环的立体图。
图6是示出了构成根据本发明的第一实施方式的叶片泵的外凸轮环的立体图。
图7是示出了构成根据本发明的第二实施方式的叶片泵的外凸轮环的立体图。
图8是在设置在用于传统连续可变传送并具有多层抽吸流动通路的叶片泵中的凸轮环中以及在构成第一和第二实施方式的叶片泵的外凸轮环中当泵转速为6500rpm时的分析结果。
图9是在设置在用于传统连续可变传送并具有多层抽吸流动通路的叶片泵中的凸轮环中以及在构成第一和第二实施方式的叶片泵的外凸轮环中当泵转速为12000rpm时的分析结果。
图10是在设置在用于传统连续可变传送并具有多层抽吸流动通路的叶片泵中的凸轮环中以及在构成第一和第二实施方式的叶片泵的外凸轮环中当泵转速为6500rpm和12000rpm时的流量、容积效率和剩余气体量的表。
具体实施方式
在不脱离本发明的技术构思和主要特征的情况下可以以各种形式实现本发明。因此，本发明的实施方式在所有方面都仅仅是示例性示例，并且不应该以限制方式进行解释。
诸如“第一”和“第二”之类的术语可用来描述各种部件，但是这些部件不应该受到这些术语的限制。
这些术语仅仅用来将一个部件与其他部件区分开。例如，在本公开的范围内，可以将第一部件命名为第二部件，同样，可以将第二部件命名为第一部件。
术语“和/或”包括所描述的多个相关元件的组合或者所描述的多个相关元件中的一个元件。
当部件被称作“联接”或“连接”至另一个部件时，该部件可以直接地联接或连接至另一个部件，但是可以在二者之间存在另一个部件。
相反，当部件被称作“直接联接”或“连接”至另一个部件时，应该理解在二者之间不存在另外的部件。
本公开中使用的术语仅仅用来描述具体实施方式，并不是为了限制本公开。单数表示包括复数表示，除非在上下文中另有明确不同的说明。
在本申请中，应该理解，诸如“包括”、“包含”和“具有”之类的术语用来表示存在特征、数字、步骤、操作、部件或它们的组合，但不是用来预先排除可能存在或添加其它特征、数字、步骤、操作、部件或它们的组合当中的一个或多个。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有本发明所属领域的技术人员所通常理解的相同含义。
诸如通用字典中限定的术语之类的那些术语应该理解为具有与上下文中相关技术所具有的含义一致的含义，并且不应该理解为理想的、过于正式的含义，除非在本申请中另有明确限定。
下面参照附图详细地描述根据本发明的优选示例性实施方式，彼此相同或对应的类似元件采用类似的附图标记，将不提供它们的重复描述。
当描述本发明时，当关于现有公知技术的详细描述可能使本发明的精神模糊不清时，将不提供它的详细描述。
根据本发明的实施方式的叶片泵是这样的叶片泵，该叶片泵被构造成使得被引入到形成在外凸轮环和转子之间的旋转腔室的一侧的工作流体排放到该旋转腔室的另一侧，其整个部件可以具有类似于传统叶片泵的构造，并且可以被构造成包括：包括外壳和罩的壳体；由于驱动轴的旋转而旋转的转子；相对于转子偏心安装的外凸轮环；弹性地支撑外凸轮环的支撑弹簧，其中外凸轮环和转子维持相对于彼此偏心定位的状态；和多个叶片，所述多个叶片在接触外凸轮环的内圆周表面的同时在压力作用将工作流体输送到外部。
图6是示出了构成根据本发明的第一实施方式的叶片泵的外凸轮环的立体图，图7是示出了构成根据本发明的第二实施方式的叶片泵的外凸轮环的立体图，下面将详细描述构成本发明的叶片泵的构造的外凸轮环的形状。
如图6和图7所示，构成本发明的叶片泵的外凸轮环100和200在该外凸轮环100和200的对应于工作流体被引入旋转腔室内的一侧的部分上具有在外凸轮环100和200的圆周方向上延伸的贯通槽100h和200h。
首先，将参照图6描述第一实施方式的外凸轮环100。
第一实施方式的外凸轮环100在其对应于工作流体被引入的一侧的部分上具有在其圆周方向上延伸的矩形贯通槽100h。
具体地说，外凸轮环100的上端部111具有其中形成有矩形贯通槽100h的一个部分，该部分以与上端部111的剩余部分相同的高度形成；并且外凸轮环100的下端部113具有其中形成有矩形贯通槽100h的一个部分，该部分以与下端部113的剩余部分相同的高度形成。也就是说，外凸轮环100形成为使其上端部和下端部都形成为总体平坦的。
同时，外凸轮环100的形成有贯通槽100h的上端部111和外凸轮环100的形成有贯通槽100h的下端部113可以有利地以相同厚度形成，并且在这种情况下，贯通槽100h可以有利地以该外凸轮环100的上端部111或下端部113的厚度的至少两倍的高度形成在具有该贯通槽100h的部分处。具体地说，贯通槽100h可以有利地以外凸轮环100的形成有贯通槽100h的上端部111或外凸轮环100的形成有贯通槽100h的下端部113的厚度的2.5到3倍的高度形成。当所形成的高度在该范围之外时，可能对空穴或噪音的发生产生限制或者具有降低流量的缺点。
同时，外凸轮环100的其中形成有贯通槽100h的上端部111和下端部113的内部可以有利地处理成具有倒角C，因而，工作流体可以由于这种倒角C而被顺畅地引入。
贯通槽100h可以一直延伸至抽吸端口中与工作流体的移动方向A的相反侧对应的端部，该抽吸端口被构造成在引入工作流体的一侧与旋转腔室连通。
接下来，将参照图7描述第二实施方式的外凸轮环200。
第二实施方式的外凸轮环200在该外凸轮环200的与工作流体被引入旋转腔室内的一侧对应的对应部分上具有在外凸轮环200的圆周方向上延伸并且具有近似等腰三角形的形状的贯通槽200h。也就是说，外凸轮环200的上端部211和下端部213分别具有形成有贯通槽200h并且形成为彼此竖直对称的部分。
具体地说，外凸轮环200的上端部211和下端部213具有其中形成有等腰三角形形状的贯通槽200h的部分，所述部分形成为具有在与工作流体的移动方向A相反的方向上逐渐增加的高度，并且与此对应，贯通槽200h形成为具有逐渐增加的宽度。类似于第一实施方式，外凸轮环200的上部和下部形成为总体平坦。
同时，与等腰三角形形状的贯通槽200h的两侧对应的部分有利地不以线性形状而是以平滑向外凸出曲线的形式形成。
另外，类似于第一实施方式，外凸轮环200的其中形成有贯通槽200h的上端部211和下端部213的内部有利地处理成具有倒角C，并且工作流体由于该倒角C可以顺畅地引入。
贯通槽200h可以一直延伸至抽吸端口中与工作流体的移动方向A的相反侧对应的端部，该抽吸端口被构造成在引入工作流体的一侧与旋转腔室连通。
图8是在设置在用于传统连续可变传送并具有多层抽吸流动通路的叶片泵中的凸轮环中以及在构成第一和第二实施方式的叶片泵的外凸轮环中当泵转速为6500rpm时的分析结果。
如图8所示，在简单地在凸轮环中穿设圆形孔的传统情况下，可以确定在该通孔周围仍然产生空穴(气体)，并且还可以确定在贯通槽100h和200h周围产生的空穴(气体)在本发明的第一和第二实施方式的外凸轮环100和200中显著减少。
图9是在设置在用于传统连续可变传送并具有多层抽吸流动通路的叶片泵中的凸轮环中以及在构成第一和第二实施方式的叶片泵的外凸轮环中当泵转速为12000rpm时的分析结果。
如图9所示，可以确定，当叶片泵的rpm为高速时，空穴气体的产生进一步增加，在传统的情况下，在贯通槽周围产生了大量空穴(气体)，而在本发明的第一和第二实施方式的外凸轮环100和200中的贯通槽100h和200h周围产生了少量的空穴(气体)。
图10是在设置在用于传统连续可变传送并具有多层抽吸流动通路的叶片泵中的凸轮环中以及在构成第一和第二实施方式的叶片泵的外凸轮环中当泵转速为6500rpm和12000rpm时的流量、容积效率和剩余气体量的表。
如图10所示，可以确定采用第一和第二实施方式的外凸轮环100和200的叶片泵比现有技术具有更高的流量和更高的容积效率，并且产生的空穴(气体)量减少。
如上所述，采用第一和第二实施方式的外凸轮环100和200的叶片泵具有可以减少缺点同时进一步增加优点的结构，从而在增加流量和容积效率的同时降低产生的空穴气体量。
已经参照附图描述了本发明的优选示例性实施方式，但是明显的是，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员根据所述描述可以进行各种各样的许多明显修改。因而，本发明的范围应该根据这里阐述的权利要求来解释以包含各种各样的这些修改示例。

Claims (8)

1.一种叶片泵，该叶片泵被构造成将引入到在外凸轮环和转子之间形成的旋转腔室的一侧的工作流体排放到所述旋转腔室的另一侧，
其中，在所述外凸轮环的与将所述工作流体引入所述旋转腔室内的所述一侧对应的对应部分中形成贯通槽，所述贯通槽在所述外凸轮环的圆周方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的叶片泵，
其中，所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的上端部以与所述外凸轮环的其余上端部相同的高度形成，并且所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的下端部以与所述外凸轮环的其余下端部相同的高度形成。
3.根据权利要求1所述的叶片泵，
所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的上端部和下端部的内部被倒角。
4.根据权利要求1所述的叶片泵，
所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的上端部和所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的下端部以相同高度形成，所述贯通槽形成的宽度为所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的所述上端部或所述下端部的厚度的至少两倍，由此使所述贯通槽形成为矩形形状。
5.根据权利要求4所述的叶片泵，
所述贯通槽形成的宽度为所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的所述上端部或所述下端部的厚度的2.5到3倍。
6.根据权利要求1所述的叶片泵，
所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的上端部和下端部以在与所述工作流体的移动方向相反的方向上逐渐增加的厚度形成，并且所述贯通槽对应地以逐渐增加的宽度形成。
7.根据权利要求6所述的叶片泵，
所述外凸轮环的其中形成有所述贯通槽的上端部和下端部彼此竖直对称地形成。
8.根据权利要求1所述的叶片泵，
所述贯通槽一直延伸至抽吸端口中的与所述工作流体的移动方向的相反侧对应的端部，所述抽吸端口被构造成在引入所述工作流体的所述一侧与所述旋转腔室连通。
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