CN109804137B - 叶片泵 - Google Patents

Abstract

一种叶片泵，该叶片泵具有：壳体，该壳体具有内板(22)、外板和外周衬板(26)；以及转子(20)，该转子(20)设置有多个狭槽，所述多个狭槽在所述外周表面中开口，叶片(40)能滑动地布置在每个狭槽中，并且被压缩在所述狭槽的底部处的弹簧向外偏压所述叶片(40)，从而使得所述叶片(44)抵靠所述壳体10的所述衬板(26)滑动，从而限定多个弧形室(C)。所述叶片泵设置有在所述室(C)中开口的入口(48)，并且还设置有在所述狭槽的所述内端(38)中开口的第二入口(58)。

Description

叶片泵

技术领域

本发明涉及一种叶片泵，尤其涉及用于维持泵的叶片周围的流体压力的装置。

背景技术

在叶片泵中，在转子的狭槽中径向滑动的叶片根据转子的旋转而移入和移出它们的狭槽。提供流体连通以使得在叶片移动时流体能够朝狭槽的底部向内流动以便补偿压力下降和压力尖峰。

在柴油喷射设备中，叶片泵通常用作供给泵，该供给泵从低压箱汲取燃料并将其输送到高压泵。在发动机设备的某些条件下(例如，在高RPM和低大气压力下)，在叶片周围观察到压力尖峰，压力尖峰在转子处产生空穴腐蚀并干扰叶片位移和供给泵操作。

发明内容

因此，本发明的目的是通过提供一种叶片泵而解决以上提到的问题，该叶片泵具有壳体，该壳体具有限定内部空间的内板、外板以及外周衬板，转子适合于在所述内部空间中绕主轴线旋转。所述转子具有：第一表面，该第一表面抵靠所述内板滑动；第二表面，该第二表面抵靠所述外板滑动；以及圆柱形外周表面。所述转子设置有多个狭槽，所述多个狭槽在所述外周表面中开口，叶片能滑动地布置在每个狭槽中，并且弹簧抵靠所述叶片的内端被压缩在所述狭槽的底部或内端处而向外偏压所述叶片，从而使得所述叶片突出到所述狭槽外部，并且所述叶片的外端抵靠所述壳体的所述衬板滑动，因而在所述转子的所述外周表面、所述衬板以及所述叶片的所述外端之间限定多个弧形室。当所述转子旋转时，所述室的容积在大容积与小容积之间周期性地变化。

所述叶片泵还设置有在大容积室中开口的入口和在小容积室中开口的出口，从而使得在使用中进入所述入口的流体填充大容体并且被压缩而被推向述出口。

所述叶片泵还设置有在所述狭槽的所述内端中开口的第二入口，从而使得在使用中所述流体经由所述第一入口流入所述室中并且经由第二入口流入对弹簧进行压缩的容积中。

而且，所述第二入口在角宽度上延伸，从而使得在使用中能够在所述转子的延长的旋转角度上填充所述狭槽的所述内端。

所述角宽度基本是两个接续的狭槽之间的角度的三分之二。

而且，所述第二入口具有弧形形状。

而且，所述转子还设置有凹槽，这些凹槽挖设在所述转子的第一侧表面中，每个凹槽在位于所述狭槽的所述内端中的入口端处开口并且在所述第一侧表面中朝向闭合端延伸，从而使得在使用中在所述狭槽的所述内端不再面向所述第二入口的同时经由所述第二入口进入的流体朝向所述狭槽的内端流入所述凹槽中。

而且，所述凹槽在角宽度W上延伸，从而使得在所述泵的操作中能够在一段延长时间上填充所述狭槽的所述内端。

所述凹槽的所述角宽度基本是两个接续的狭槽之间的角度的三分之二。

每个叶片均具有：外端，所述外端具有抵靠所述衬板滑动的两个密封顶端边缘；以及流体连通通道，该流体连通通道从所述叶片的内端穿过所述叶片延伸到所述外端，在所述内端处，所述通道在所述狭槽的所述内端中开口，所述弹簧被压缩在所述内端处，在所述外端处，所述通道在所述两个密封顶端边缘之间开口。

本发明进一步延及一种适合于布置在燃料喷射设备中的燃料泵组件，所述燃料泵组件包括供给泵，该供给泵用于从低压箱汲取燃料并将所述燃料输送到高压泵，所述供给泵是如上所述的叶片泵。

附图说明

现在参照附图以实施例的方式描述本发明，在附图中：

图1是包括叶片泵和高压泵的柴油泵的剖面图；

图2是图1的叶片泵的轴向剖面面，该叶片泵适于绕主轴线X1旋转；

图3是图2的一部分的放大视图，所述视图详细地绘制出了叶片在位于轴向X1剖面中的区域；

图4是图2的叶片泵的径向剖面图，所述剖面图使得能够观察到泵的第一侧面；

图5是图4的布置在所述第一侧面中的入口区域的放大视图；

图6是详细绘制出位于径向X1剖面中的叶片的放大视图；

图7是图2的泵的转子的立体视图。

具体实施方式

在设置有直接燃料喷射设备的内燃机中，图1中表示出的泵组件10适于从低压箱汲取燃料以将所述燃料加压并将其输送到高压储存器，所述燃料从高压储存器分配到燃料喷射器。

在所选实施例中该燃料泵组件10是柴油泵，该燃料泵组件10包括输送泵12和高压泵14，这两个泵都固定至凸轮箱16。适于在所述凸轮箱16中旋转的凸轮轴18将旋转运动给予输送泵12并且将线性往复运动给予高压泵14的一个或多个活塞。

现在所描述的输送泵12是参照图2至图7表示并描述的叶片泵12。

典型的叶片泵12具有壳体，该壳体具有限定内部空间S的外周壁，在内部空间S中，转子20绕主轴线X1旋转。所述外周壁包括横向于所述主轴线X1的内板22(也被认定为分配板22)、也横向于所述主轴线X1的外板24以及限定圆柱形轨道的外周衬板16。

转子20具有圆柱形形状，并且该转子具有：第一表面28，该第一表面适合于抵靠壳体的内板22的内表面滑动；平行的第二表面30，该第二表面适合于抵靠壳体的外板24的内表面滑动；以及圆柱形外周表面32，该圆柱形外周表面远离衬板26。

转子20设置有多个狭槽34，狭槽34从外周表面32中的外开口36径向延伸到更接近轴线X1的内端38。每个狭槽34中可滑动地布置有叶片40，叶片40从接近狭槽的内端38的内端42延伸到外端44，外端44穿过位于转子的外周表面中的外开口36从狭槽突出。每个叶片40均被压缩在狭槽的内端38和叶片的内端42之间的弹簧46向外推，在使用中，被偏压的叶片的外端44接触并抵靠壳体的衬板26滑动。主轴线X1和衬板轴线X2偏移，转子在壳体中的布置在转子的外周表面32、壳体的衬板26以及叶片的外端44之间限定了多个弧形室C，在使用中当转子旋转时，多个弧形室C的容积在大容积与小容积之间周期性地变化。

叶片泵12还包括入口48和出口50，这两者都设置在壳体的内板22中，入口48在容积增大的第一室C1中开口，并且出口50在容积减小的第二室C2中开口。主轴线X1与衬板轴线X2之间的偏移量被设定成使得转子20的顶部几乎与衬板相切，因此室在顶部处具有几乎等于零的容积，而室在底部处的容积最大。

在使用中，燃料填充第一室C1，并且当转子20绕主轴线X1旋转时，所述燃料朝出口50移动并被压缩。经由出口50排出的燃料被输送到高压泵14。而且如在图4中看到的并且在图6中放大了的，每个叶片40均设置有双顶端边缘52、54，并且设置有内通道56，该内通道56在叶片的内端42与叶片的外端44之间径向延伸，所述通道在叶片的内端42处在弹簧隔室中开口，所述通道52在叶片的外端44处在所述两个顶端边缘52、54之间开口，所述顶端边缘52、54中的每一者均抵靠衬板26滑动。在使用中，叶片40周期性地滑入和滑出它们相应的狭槽34，并且燃料通过所述通道56流动，从而避免狭槽的内端38中的压力下降和压力尖峰。

如在图4的后视图中看到的，入口48和出口50是细长的弧形开口，它们径向地相对并且被布置成覆盖角宽度，在具有彼此成90°的四个叶片的叶片泵的所选示例性实施方式中，该角宽度大约是90°。转子20沿图4的顺时针方向旋转，通过入口48可看到第一室C1的变窄的尾部，同时通过出口50可看到第二室C2的变窄的头部。

叶片泵12还设置有第二入口58，该第二入口58平行于第一入口48径向向内布置。在所提供的实施方式中，所述第二入口58也具有细长的弧形形状，并且也具有90°的角宽度W58。在其它实施方式中，第二入口58可以是简单的孔。第一入口48与第二入口58之间的径向距离基本是狭槽34的长度，从而当第一入口48填充第一室C1时，第二入口58绕开通道56在狭槽的内端38处直接在弹簧隔室中进行填充。

而且，叶片泵的转子20设置有弧形凹槽60，弧形凹槽60挖设在转子的第一表面28中并且从在每个狭槽的内端38中开口的大入口部62朝向远的闭合尖端64延伸。如在图7的立体视图中看到的，凹槽60以距离主轴线X1基本恒定的径向距离在大致稍微短于80°的弧上延伸，并且它们具有随着接近所述尖端64而变窄的形状。如图4和图5中所示，凹槽60在第二入口58的前面经过，并且当狭槽34离开第一入口48和第二入口58的开口时，凹槽60继续面向第二入口58，从而保持从所述第二入口58到狭槽的内端38的流体连通开放。在使用中，组合第二入口58的角宽度W58和凹槽60的角宽度W60，凹槽的内端38在一段延长的时间上保持与入口流体连通，这段延长的时间大致相当于转子约170°的旋转。在具有N个叶片(每隔360°/N分布一个叶片)的泵的一般情况下，第二入口58的角宽度W58大约是所述的角360°/N，并且凹槽60的角宽度W60稍微短于所述角360°/N。关于凹槽60的其它实施方式也是可能的，其中凹槽60可以具有恒定宽度而不是变窄形状。而且，在这些附图中，凹槽60跟随狭槽34，这意味着在使用中，狭槽34首先在入口的前面经过，凹槽60随后在该入口的前面经过。

附图标记列表

X1 主轴线

S 内部空间

C 室

C1 第一室-入口室

C2 第二室-出口室

W58 入口的角宽度

W60 凹槽的角宽度

10 燃料泵组件

12 输送泵-叶片泵

14 高压泵

16 凸轮箱

18 凸轮轴

20 转子

22 壳体的内板

24 壳体的外板

26 衬板

28 转子的第一表面

30 转子的第二表面

32 转子的外周表面

34 狭槽

36 外开口

38 内端

40 叶片

42 叶片的内端

44 叶片的外端

46 弹簧

48 入口

50 出口

52 顶端边缘

54 顶端边缘

56 叶片内通道

58 第二入口

60 凹槽

62 凹槽的大入口部

64 凹槽的尖端-闭合端

Claims (8)

1.一种叶片泵（12），该叶片泵（12）具有壳体，该壳体具有限定内部空间（S）的内板（22）、外板（24）以及外周衬板（26），转子（20）适合于在所述内部空间（S）中绕主轴线（X1）旋转，所述转子（20）具有：第一表面（28），该第一表面（28）抵靠所述内板（22）滑动；第二表面（30），该第二表面（30）抵靠所述外板（24）滑动；以及圆柱形外周表面（32），所述转子（20）设置有多个狭槽（34），所述多个狭槽在所述外周表面（32）中开口，叶片（40）能滑动地布置在每个狭槽（34）中，并且弹簧（46）抵靠所述叶片的内端（42）被压缩在所述狭槽的底部或内端（38）而向外偏压所述叶片（40），从而使得所述叶片突出到所述狭槽（34）外部，并且所述叶片的外端（44）抵靠所述壳体的所述衬板（26）滑动，因而在所述转子的所述外周表面（32）、所述衬板（26）以及所述叶片的所述外端（44）之间限定多个弧形室（C、C1、C2），当所述转子（20）旋转时，所述室（C、C1、C2）的容积在大容积与小容积之间周期性地变化；

所述叶片泵（12）还设置有在大容积室（C1）中开口的第一入口（48）和在小容积室（C2）中开口的出口（50），从而使得在使用中进入所述第一入口（48）的流体填充大容体并且被压缩而被推向述出口（50），

其特征在于，

所述叶片泵（12）还设置有在所述狭槽的所述内端（38）中开口的第二入口（58），从而使得在使用中所述流体经由所述第一入口（48）流入所述室（C1）中并且经由第二入口（58）流入对弹簧进行压缩的容积中；并且其中，

所述转子（20）还设置有凹槽（60），这些凹槽（60）挖设在所述转子（20）的第一表面（28）中，每个凹槽（60）在位于所述狭槽的所述内端（38）中的入口端（62）处开口并且在所述第一表面中朝向闭合端（64）延伸，从而使得在使用中在所述狭槽的所述内端（38）不再面向所述第二入口（58）的同时经由所述第二入口（58）进入的流体朝向所述内端（38）流入所述凹槽（60）中。

2.根据权利要求1所述的叶片泵（12），其中，所述第二入口（58）在角宽度（W）上延伸，从而使得在使用中能够在所述转子的延长的旋转角度上填充所述狭槽的所述内端（38）。

3.根据权利要求2所述的叶片泵（12），其中，所述角宽度基本是两个接续的狭槽之间的角度的三分之二。

4.根据权利要求1所述的叶片泵（12），其中，所述第二入口（58）具有弧形形状。

5.根据权利要求1所述的叶片泵（12），其中，所述凹槽（60）在角宽度（W60）上延伸，从而使得在所述泵（12）的操作中能够在一段延长时间上填充所述狭槽的所述内端（38）。

6.根据权利要求5所述的叶片泵（12），其中，所述凹槽的所述角宽度（W60）基本是两个接续的狭槽（34）之间的角度的三分之二。

7.根据前述权利要求中任一项所述的叶片泵（12），其中，每个叶片（40）均具有：外端（44），所述外端（44）具有抵靠所述衬板（26）滑动的两个密封顶端边缘（52、54）；以及流体连通通道（56），该流体连通通道（56）从所述叶片（40）的内端（42）穿过所述叶片（40）延伸到所述外端（44），在所述内端（42）处，所述通道（56）在所述狭槽的所述内端（38）中开口，所述弹簧（46）被压缩在所述内端（38）处，在所述外端（44）处，所述通道（52）在所述两个密封顶端边缘（52、54）之间开口。

8.一种适合于布置在燃料喷射设备中的燃料泵组件（10），所述燃料泵组件（10）包括供给泵（12），该供给泵（12）用于从低压箱汲取燃料并且将所述燃料输送到高压泵（14），所述供给泵是根据前述权利要求中任一项所述的叶片泵（12）。

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