CN110945244B - 螺杆主轴泵、燃料输送组件和燃料输送单元 - Google Patents

Abstract

提出了一种螺杆主轴泵，该螺杆主轴泵包括：至少两个螺杆主轴2、4，该至少两个螺杆主轴包括驱动主轴2和相对于驱动主轴2相反地运行的运行主轴4；以及泵壳体6，该泵壳体用于接纳该两个螺杆主轴2、4。在此，该两个螺杆主轴2、4至少与该泵壳体6一起形成输送腔室10，这些输送腔室由于这些螺杆主轴2、4的旋转而从泵P的吸入侧12移动到压力侧14。在此，该泵壳体6具有用于该驱动主轴2的第一邻接件16和用于该运行主轴4的第二邻接件18。在此提出，两个邻接件16、18中的至少一个相对于该泵P的平面X‑Z以角度α¹、α²设置，以抵消两个主轴2、4在操作上引起的倾斜定位或交叉。还提出了一种具有这种泵的燃料输送组件和具有这种燃料输送组件的燃料输送单元。

Description

螺杆主轴泵、燃料输送组件和燃料输送单元

本发明涉及一种用于车辆(特别是用于乘用机动车辆和/或多用途车辆)的螺杆主轴泵、一种包括这种螺杆主轴泵的燃料输送组件、以及一种包括这种燃料输送组件的燃料输送单元。

螺杆主轴泵(也称为螺杆泵)是正排量泵，其排量装置为主轴螺杆形式。形成有螺纹轮廓的两个反向运行的螺杆主轴在此彼此接合并移位输送介质，该输送介质可以例如是乘用机动车辆和/或多用途车辆的内燃发动机的燃料(例如汽油或柴油燃料)。主轴螺杆和其中布置并引导螺杆主轴的泵壳体的组合也称为泵级。两个螺杆主轴与泵壳体组合形成用于输送介质的输送腔室。由于螺杆主轴的旋转，所述输送腔室从泵或泵级的吸入侧或入口侧行进到压力侧或出口侧，从而运输吸入的输送介质。

在本披露的上下文中，术语泵和泵级应被理解为表示同一个目标。

所述类型的泵例如用于车辆、特别是乘用机动车辆和/或多用途车辆的燃料输送组件或燃料泵中。在本披露的上下文中，术语燃料输送组件和燃料泵应被理解为表示同一个目标，该目标除了泵或泵级之外，还包括作为驱动器的电动马达。

由于在运行期间在泵中建立的压力状态，螺杆主轴相对于泵壳体经历轴向位移，并且相对于彼此以及相对于泵壳体进行倾斜定位或交叉。

现有技术公开了上述类型的泵，这些泵在吸入侧设置有平面邻接表面，螺杆主轴邻接紧靠该邻接表面并因此被支撑。在这种情况下，所述平面邻接表面属于由金属组成的立方形插入元件，其用作邻接元件并且优选地布置在泵盖中。通过所述插入元件，阻止了螺杆的操作上引起的轴向位移。

在这种情况下，“驱动”螺杆可以经由联轴器在压力侧支撑在泵壳体上，而“从动”螺杆可以经由注射成型在泵壳体上的销支撑在压力侧上。为了清楚起见，在此应该提到，这些支撑通常在每种情况下应被理解为紧急支撑。出于操作上相关的原因，两个螺杆主轴的实际支撑在吸入侧上实现，为此目的，该实际支撑抵靠被设置在壳体侧上的轴向邻接件。

在此，设置在吸入侧上的平面邻接表面仅确保了螺杆在操作上引起的轴向位移被阻止。然而，另一方面，螺杆的倾斜定位或交叉保持不受此影响。

本发明的一个实施例的目的是提供一种上述类型的改进泵，其还抵消了螺杆的倾斜定位或交叉。

所述目的通过权利要求1实现，该权利要求保护螺杆主轴泵。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

提出了一种螺杆主轴泵级，该螺杆主轴泵级包括

至少两个螺杆主轴，该至少两个螺杆主轴包括驱动主轴和相对于该驱动主轴相反地运行的运行主轴，以及

泵壳体，该泵壳体用于接纳该两个螺杆主轴。

在此，该两个螺杆主轴至少与该泵壳体组合形成输送腔室，由于这些螺杆主轴的旋转，这些输送腔室从该泵的吸入侧或入口侧移动到压力侧或出口侧。或者换句话说，由于螺杆主轴的旋转，这些输送腔室在泵的压力侧的方向上移动。

原则上，这样的螺杆主轴也可以与泵壳体、泵盖以及可能与附加元件或插入元件组合形成输送腔室，其中所述附加元件可以布置在泵壳体和/或泵盖内。

在这种情况下，该泵壳体具有用于该驱动主轴的第一邻接件和用于该运行主轴的第二邻接件。在此提出，两个邻接件中的至少一个相对于该泵的第一平面以一定角度设置，以便抵消两个主轴在操作上引起的倾斜定位或交叉。

在本披露的上下文中，邻接件的角度设定应理解为是指邻接件相对于参考平面的倾斜或枢转，其中，参考平面应理解为由泵的纵向方向或纵向轴线和与其正交的泵的横向方向或横向轴线跨过的平面，或者是泵的纵向方向或纵向轴线和与其正交的泵的另一横向方向或横向轴线跨过的平面。

这使得可以减小沿着相互啮合的接合部分的螺杆之间的间隙，其结果是也减少了泵或泵级的“内部”泄漏。这样进而产生的结果是，减小了泵壳体的那些区域(其中，这种倾斜定位或交叉被阻止)中的摩擦。因此，这也需要降低泵的扭矩需求。结果，泵的效率由此以两种方式提高。

根据本发明的一个方面，相对于该第一平面，该第一邻接件以第一角度设置，该第二邻接件以第二角度设置，以便抵消倾斜定位或交叉。在这种情况下，该第一角度可以相对于该第二角度相反地形成。此外，两个角度可以在大小上相同。

这使得可以进一步减少所述“内部”泄漏并进一步提高泵的效率。

此外，根据本发明的另一方面，该两个邻接件中的至少一个相对于该泵的第二平面以一定角度设置，该第二平面正交于该泵的第一平面，以抵消两个主轴在空间中的倾斜定位或交叉。

这使得可以进一步减少所述“内部”泄漏并进一步提高泵的效率。

此外，根据本发明的另一方面，相对于该第二平面，该第一邻接件以第三角度设置，该第二邻接件以第四角度设置，以便抵消倾斜的定位或交叉。在这种情况下，第三角度可以相对于第四角度相反地形成。此外，两个角度可以在大小上相同。

这使得可以进一步减少所述“内部”泄漏并进一步提高泵的效率。

根据本发明的另一方面，该泵壳体具有至少一个插入装置或插入元件，该至少一个插入装置或插入元件用作螺杆主轴的邻接元件、并且具有第一邻接件和第二邻接件，并且这些螺杆主轴被支撑抵靠该至少一个邻接装置或插入件上。

根据本发明的另一方面，该泵壳体具有用于驱动主轴的第一插入装置或元件以及用于运行该主轴的第二插入装置或元件，其中该第一插入装置或元件具有第一邻接件，并且该第二插入装置或元件具有第二邻接件，用于支撑相应的螺杆主轴。

在此，该插入装置例如可以具有立方形的、棱柱的或圆形的形式。然而，关于插入装置的形状，也可以想到许多进一步的变体。在此，圆形插入装置应理解为是指基本上圆柱形主体或圆柱体，其高度与其宽度或与其直径相比较小。

在此，有利的是，插入装置可以设置有用于相对于该泵壳体轴向固定的周边肩部。附加地或替代地，该插入装置还可以设置有用于相对于该泵壳体切向固定的成形元件。在此，所述成形元件例如以直齿侧面的形式布置在插入装置的周边上。原则上，关于这样的成形元件，形状能够以高度变化的方式配置并且可以包括直线形状和非直线形状两者。

在这种情况下，插入装置还可以由陶瓷、金属或塑料形成。在此，陶瓷或金属尤其特征为其硬度，如已知的那样，硬度可以减小摩擦并提高耐磨性。

根据本发明的另一方面，该壳体可以由泵盖补充，在泵盖中布置有第一邻接件和第二邻接件。在这种情况下，该插入装置或元件可以布置在该泵壳体中。在这种情况下，该泵盖可以视为用于接纳属于泵壳体的螺杆主轴的部分。

在这种情况下，该泵壳体和/或泵盖可以形成为多个注射成型件/一个注射成型件。

此外，该插入装置或元件可以具有用于定向装置的接纳部分，该定向装置优选地为施压销的形式，通过该定向装置，可以对该插入装置或元件进行定向以用于封装，以便相对于泵的纵向方向和/或横向方向设置角度设置。

还提出了一种燃料输送组件，该燃料输送组件具有电动马达，并且具有由该电动马达驱动的上述类型的螺杆主轴泵。这种燃料输送组件受到权利要求18的保护。

还提出了一种用于车辆的燃料箱的燃料输送单元。“车辆”在此应理解为是指必须提供有用于操作的液体和/或气体燃料的任何类型的车辆(但尤其是乘用机动车辆和/或多用途车辆)。

在此，燃料输送单元包括上述类型的燃料输送组件和紊流罐，在该紊流罐中布置有燃料输送组件，以便将燃料从紊流罐输送至内燃发动机。

下面将参考附图中的图示详细讨论本发明。本发明的进一步有利改进从从属权利要求和优选实施例的以下描述中显现。在附图中：

图1示出了所提出的螺杆主轴泵的截面图示，

图2示出了圆形插入装置或邻接元件以及施压销，并且

图3示出了图1所示泵的泵盖的截面图示和两个透视图示。

图1展示了螺杆主轴泵或螺杆主轴泵级P，该螺杆主轴泵或螺杆主轴泵级包括驱动主轴2和相对于驱动主轴2相反地运行的运行主轴4。泵P还包括泵壳体6，该泵壳体还具有用于接纳两个螺杆主轴2、4的泵盖8。

在此，两个螺杆主轴2、4与泵壳体6一起形成输送腔室10，这些输送腔室由于螺杆主轴2、4的旋转而从泵P的吸入侧12移动到压力侧14。或者换句话说，由于螺杆主轴2、4的旋转，输送腔室10沿压力侧14的方向移动。

此外，在泵盖8中布置有两个圆形插入装置16、18，这些插入装置用作邻接元件并且由陶瓷形成并且形成邻接表面，出于操作上相关的原因，这两个螺杆主轴2、4邻接抵靠这些邻接表面并且因此被支撑。在这种情况下，邻接表面可以是平面的或非平面的形式，例如是以相对于螺杆主轴凹入的分别面对的邻接表面的形式形成。

在这种情况下，第一插入装置或第一邻接件16与该驱动主轴2相关联，而第二插入装置或第二邻接件18与该运行主轴4相关联。

此外，所述两个邻接件16、18分别相对于泵P的第一平面X-Z和相对于第二平面X-Y以一定角度设置，以便抵消两个主轴2、4的操作上引起的交叉。在此，第一平面X-Z与第二平面X-Y正交。

在这种情况下，泵或泵级的纵向方向或纵向轴线X-X和与其正交的泵或泵级的横向方向或轴向轴线Z-Z跨过第一平面X-Z。相比之下，泵或泵级的纵向方向或纵向轴线X-X和与其正交的泵或泵级的另一横向方向或横向轴线Y-Y跨过第二平面X-Y。

第一邻接件16相对于第一平面X-Z以第一角度α₁设置，第二邻接件18相对于第一平面X-Z以第二角度α₂设置。在此，第一角度α₁相对于第二角度α₂相反地形成，例如，两个角度α₁、α₂在大小上相同(参见图1)。

同样，第一邻接件16相对于第二平面X-Y以第三角度β₁设置，第二邻接件18相对于第二平面X-Y以第四角度β₂设置。在此，第三角度β₁相对于第四角度β₂相反地形成，例如，两个角度β₁、β₂在大小上相同(参见图3)。

泵壳体6和泵盖8形成为注射成型件。在生产期间，通过泵盖8的注射成型，具有相关联邻接件的两个插入装置16、18被封装。但是，在所述插入装置被封装之前，它们要经历上述的空间定向(参见角度α₁，α₂，β₁，β₂)。为此目的，这两个插入装置16、18分别包含用于定向装置的接纳部分20，该定向装置优选地为施压销22(参见图2)的形式，通过该定向装置，可以(使用邻接装置(在此未展示)，相应的插入装置16、18能够邻接抵靠该邻接装置，以便相对于泵P的第一平面X-Z和第二平面X-Y设置或允许相对于其的所述角度设置)对相应的插入装置进行定向以用于封装。封装之后，将两个施压销20从泵盖8上取下，从而形成两个接纳部分或凹部20。在这种情况下，接纳部分20可以具有半球形式，具有与半球形相邻的以向外圆锥形变宽的短截面(参见图2)。

在此，上述的圆形插入装置16、18应理解为是指基本上圆柱形主体或圆柱体，其高度与其宽度或与其直径相比较小。

在这种情况下，圆形插入装置16、18(参见图2)还有利地具有区段偏置的圆柱体的形式，其第一区段24设置有接纳部分20，该第一区段与第二区段26相比例如更宽。在这种情况下，接纳部分20可以部分地延伸到相对于第一区段偏置的第二区段26中(参见图3)。在此，接纳部分20的几何形状是自由选择的，以用作压施销22的接纳部分20。

周边肩部23在此用作锚固元件，该锚固元件相对于封装的泵盖8轴向地固定插入装置16、18。相比之下，为了切向地固定插入装置16、18，提供成形元件，这些成形元件布置在区段24的周边并且例如以直齿侧面25的形式切向地作用。附加地或替代地，也可以提供弯曲的成形元件，这些弯曲的成形元件同样确保插入装置16、18在切线方向上的固定。附加地或替代地，也可以在区段24的周边上形成两个平面平行的表面。

图3展示了沿剖面线A-A截取的以上所述的泵盖8的进一步截面图示，其中，在截面图示中可以看到两个陶瓷插入装置16、18以及相关联的邻接件，这些邻接件也以相对于第二平面X-Y成所述角度β₁、β₂定向或设定。图3在此还展示了形成为注射成型件的泵盖8的有利方面，其在各个位置节省材料，这些有利地有助于减轻重量。

图3中的两个透视图示中处于较低位置的透视图示展示了泵盖8的入口28，燃料通过该入口被吸入泵P中。在此，连接板30形成在泵盖8上并且分隔其大致圆形的入口开口，该连接板横向于或正交于纵向方向X-X延伸。在此，入口开口的直径不必一定理解为相对于圆形的入口开口，而是可以理解为围绕入口的轮廓。两个插入装置16、18被容纳在连接板30中。在此，连接板30被精细地形成或封装，使得由于封装的插入装置16、18，连接板轮廓是波浪状的。

尽管在以上描述中已经讨论了示例性实施例，但是应该注意到的是，可以进行多种修改。此外，应该注意的是，示例性实施例仅仅是示例，其不旨在以任何方式限制保护范围、应用、和结构。而是，本领域技术人员将从以上描述中获得用于实施至少一个示例性实施例的指南，其中，在不脱离可以从权利要求和等效特征组合中获得的保护范围的情况下可以做出特别是关于所描述部件的功能和布置的各种修改。

Claims (20)

1.一种螺杆主轴泵，具有

至少两个螺杆主轴(2，4)，该至少两个螺杆主轴包括驱动主轴(2)和相对于该驱动主轴(2)相反地运行的运行主轴(4)，以及

泵壳体(6)，该泵壳体用于接纳该两个螺杆主轴(2，4)，

其中，该两个螺杆主轴(2，4)至少与该泵壳体(6)一起形成输送腔室(10)，由于这些螺杆主轴(2，4)的旋转，这些输送腔室从该泵(P)的吸入侧(12)移动到压力侧(14)，

其中，该泵壳体(6)具有用于该驱动主轴(2)的第一邻接件(16)和用于该运行主轴(4)的第二邻接件(18)，

其特征在于，

该两个邻接件(16，18)中的至少一个相对于该泵(P)的第一平面(X-Z)以角度(α₁，α₂)设置，以抵消该两个主轴(2，4)在操作引起上的交叉，其中，所述角度选自第一角度和第二角度中的任一种。

2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，相对于该第一平面(X-Z)，该第一邻接件(16)以第一角度(α₁)设置，该第二邻接件(18)以第二角度(α₂)设置，以抵消该交叉。

3.如权利要求2所述的泵，其特征在于，该第一角度(α₁)相对于该第二角度(α₂)相反地形成。

4.如权利要求2或3所述的泵，其特征在于，该两个角度(α₁，α₂)在大小上相同。

5.如权利要求1所述的泵，其特征在于，该两个邻接件(16，18)中的至少一个相对于该泵(P)的第二平面(X-Y)以角度(β₁，β₂)设置，该第二平面正交于该泵的第一平面(X-Z)，以抵消该交叉。

6.如权利要求5所述的泵，其特征在于，相对于该第二平面(X-Y)，该第一邻接件(16)以第三角度(β₁)设置，该第二邻接件(18)以第四角度(β₂)设置，以抵消该交叉。

7.如权利要求6所述的泵，其特征在于，该第三角度(β₁)相对于该第四角度(β₂)相反地形成。

8.如权利要求6或7所述的泵，其特征在于，该两个角度(β₁，β₂)在大小上相同。

9.如权利要求1所述的泵，其特征在于，该泵壳体(6)具有至少一个插入装置(16，18)，该至少一个插入装置用作这些螺杆主轴(2，4)的邻接元件，并且该至少一个插入装置具有该第一邻接件和该第二邻接件，并且这些螺杆主轴(2，4)被支撑抵靠在该至少一个插入装置上。

10.如权利要求9所述的泵，其特征在于，该泵壳体(6)具有用于该驱动主轴(2)的第一插入装置(16)和用于该运行主轴(4)的第二插入装置(18)。

11.如权利要求9或10所述的泵，其特征在于，这些插入装置具有立方形的、棱柱的或圆形的形式。

12.如权利要求11所述的泵，其特征在于，这些插入装置(16，18)设置有用于相对于该泵壳体(6)轴向固定的周边肩部(23)。

13.如权利要求11所述的泵，其特征在于，这些插入装置(16，18)设置有用于相对于该泵壳体(6)切向地固定的成形元件(25)。

14.如权利要求9所述的泵，其特征在于，这些插入装置(16，18)由陶瓷、金属或塑料形成。

15.如权利要求1所述的泵，其特征在于，该泵壳体(6)还具有泵盖(8)，在该泵盖中布置有该第一邻接件(16)和该第二邻接件(18)。

16.如权利要求15所述的泵，其特征在于，这些插入装置(16，18)布置在该泵盖(8)中。

17.如权利要求15所述的泵，其特征在于，该泵壳体(6)和/或该泵盖(8)形成为注射成型件。

18.如权利要求17所述的泵，其特征在于，这些插入装置(16，18)具有用于定向装置的接纳部分(20)，该定向装置为施压销的形式，通过该定向装置能够对这些插入装置(R1，R2)进行定向以用于封装，以便相对于该泵(P)的纵向方向(X-X)和/或横向方向(Y-Y)进行角度设置。

19.一种燃料输送组件，所述燃料输送组件具有电动马达并具有由该电动马达驱动的如权利要求1至18之一所述的螺杆主轴泵(P)。

20.一种用于车辆的燃料箱的燃料输送单元，该燃料输送单元具有如权利要求19所述的燃料输送组件，并且具有紊流罐，在该紊流罐中，布置该燃料输送组件以便将燃料从该紊流罐输送到内燃发动机。

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