CN112513464B - 流体输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流体输送装置(1),该流体输送装置具有增压泵(2)和与增压泵(2)流体连接的主泵(3),其中,增压泵(2)可通过增压泵输入轴(8)驱动,主泵(3)可通过主泵输入轴(9)驱动,并且增压泵输入轴(8)和主泵输入轴(9)与流体输送装置(1)的共同的驱动轴(7)机械联接。在此,将增压泵(2)设计成未经补偿的齿轮泵或离心泵,将主泵(3)设计成经补偿的内齿轮泵。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体输送装置,该流体输送装置具有增压泵(Vorpumpe)和与该增压泵流体连接的主泵,其中,增压泵可通过增压泵输入轴驱动,主泵可通过主泵输入轴驱动,并且增压泵输入轴和主泵输入轴与流体输送装置的共同的驱动轴机械联接。
背景技术
由现有技术中例如已知文献DE 10 2007 032 103 A1。该文献涉及一种具有主泵和泵送容积可调节的进料泵。为了调节进料泵的泵送容积设有冲程环。冲程环承受与主泵的输入压力相关的调节力。
发明内容
本发明的目的是提出一种流体输送装置,该流体输送装置相对于已知的流体输送装置具有的优点是,尤其是能够在高效的同时实现高的输送功率。
根据本发明,本发明的目的通过具有权利要求1特征的流体输送装置实现。在此,将增压泵设计成未经补偿的齿轮泵或离心泵而将主泵设计成经补偿的内齿轮泵。
流体输送装置用于输送流体,例如液体或气体。为此流体输送装置具有增压泵和主泵,其中,主泵与增压泵流体连接。这意味着,首先将流体输送给增压泵,增压泵将流体朝主泵的方向输送。由此将通过增压泵输送的流体提供给主泵,主泵继续输送流体,即例如朝流体输送装置的流体出口的方向继续输送,流体出口也可称为输送装置流体出口。
每个泵都具有输入轴,通过输入轴可驱动泵,即增压泵经由增压泵输入轴驱动而主泵经由主泵输入轴驱动。增压泵还具有两个轮、即增压泵小齿轮和增压泵空心轮,用于流体输送。增压泵小齿轮具有外齿,增压泵空心轮具有内齿。外齿与内齿局部地接合到彼此中,即彼此啮合。增压泵小齿轮和增压泵空心轮用于流体输送并且由此设计成,使得在增压泵输入轴转动运动时增压泵小齿轮和增压泵空心轮共同作用来输送流体并且在此例如接合到彼此中或彼此啮合。
增压泵小齿轮与增压泵输入轴联接,优选刚性地和/或永久地联接。在此增压泵小齿轮优选布置在增压泵输入轴上,使得在增压泵运行期间增压泵小齿轮始终具有与增压泵输入轴相同的转速。增压泵输入轴与共同的驱动轴以驱动方式联接,优选刚性地和/或永久地联接。例如增压泵输入轴和共同的驱动轴设计成一件式的,由此通过驱动轴形成增压泵输入轴和/或反之。就此而言,增压泵可经由驱动轴间接和直接地驱动。
类似地,主泵具有主泵小齿轮和主泵空心轮。主泵小齿轮具有外齿并且主泵空心轮具有内齿。外齿与内齿局部地接合到彼此中,即彼此啮合。主泵小齿轮和主泵空心轮用于流体输送并且设计成,在主泵输入轴转动运动时主泵小齿轮和主泵空心轮共同作用以输送流体并且在此例如接合到彼此中或彼此啮合。
可使得主泵输入轴类似于增压泵输入轴地与共同的驱动轴驱动联接,优选刚性地和/或永久地联接。例如泵输入轴和共同的驱动轴设计成一件式的,由此主泵输入轴由驱动轴形成和/或反之。特别优选地,使增压泵输入轴和主泵输入轴都通过共同的驱动轴形成。换句话说,增压泵输入轴和主泵输入轴设计成一件式的和/或材料一致的,由此增压泵输入轴和主泵输入轴共同地形成驱动轴。因此增压泵输入轴和主泵输入轴彼此同轴地布置。在这种设计方案中增压泵和主泵始终以相同的转速运行。
替代地也可使得主泵仅间接地经由驱动轴驱动。为此主泵经由增压泵以驱动的方式连接在驱动轴上,使得在驱动轴转动运动时经由增压泵驱动主泵。优选地,增压泵小齿轮和增压泵空心轮彼此以驱动方式连接。对此理解为,增压泵小齿轮设置和设计用于驱动增压泵空心轮,使得在增压泵输入轴转动运动时增压泵小齿轮和增压泵空心轮也转动运动。
增压泵空心轮此时与主泵输入轴以驱动方式连接,即经由连接轴连接。换句话说,主泵与增压泵空心轮以驱动方式连接,由此优选在增压泵空心轮转动运动时主泵输入轴也转动运动。主泵输入轴和连接轴可彼此单独地或一体地设计。在后者的情况下,主泵输入轴形成连接轴和/或相反设置。例如增压泵空心轮借助连接轴和/或主泵输入轴可转动地被支承。
这意味着,在该实施方式中流体输送装置设计成,使得增压泵输入轴直接地并且紧接地与驱动轴联接。而主泵输入轴仅间接地经由连接轴和/或增压泵与驱动轴联接。流体输送装置的这种设计具有的优点是,增压泵和主泵的转速或相应的输入轴彼此处于固定关系,由此例如在转速之间有特定的比例并且两个泵以不同的转速运行。由此实现在流体输送装置运行期间在增压泵和主泵之间非常好的协调。
在每种情况下,即与增压泵和主泵在驱动轴上的接连无关地,将增压泵作为未经补偿的齿轮泵或离心泵,并且将主泵作为经补偿的内齿轮泵。在一种设计方案中,两个泵,即增压泵和主泵都设计成齿轮泵,其中,增压泵优选为内齿轮泵或外齿轮泵并且主泵为内齿轮泵。主泵为轴向和/或径向补偿的。在另一设计方案中,增压泵构造成离心泵并且主泵构造成内齿轮泵。而主泵沿轴向和/或径向被补偿。可使得主泵沿轴向被补偿并且沿径向未被补偿、沿轴向未被补偿并且沿径向被补偿,或沿轴向被补偿并且沿径向被补偿。沿轴向补偿可理解为,在相应的内齿轮泵的轴向方向上看在内齿轮泵的小齿轮和空心轮之间布置有轴向盘。
轴向盘可以非常小的游隙在轴向方向上移动。在相应的齿轮泵或内齿轮泵运行期间在轴向方向上朝小齿轮和空心轮的方向挤压轴向盘并且优选轴向盘至少间或地、尤其是连续地贴靠在小齿轮和空心轮上。特别优选地,在轴向方向上在小齿轮和空心轮的相对侧上分别设有这种轴向盘。例如轴向盘分别在主泵的小齿轮和空心轮(一侧)以及机壳(另一侧)之间,即小齿轮和空心轮的端侧。就此方面下面仅阐述轴向盘,由此该实施方式可始终转用到多个轴向盘中的每一个。
轴向盘优选不可相对转动地支承在机壳中。轴向盘可在其背离小齿轮和空心轮且面对机壳的一侧上具有压力场,压力场例如以凹陷部的形式构造在轴向盘中。压力场可经由构造在机壳中的流体通道被加载处于压力下的流体。例如压力场经由流体通道与齿轮泵或内齿轮泵的压力侧流体连接。在齿轮泵或内齿轮泵运行期间压力场经由流体通道被加载压力并因此在轴向方向上朝小齿轮和空心轮的方向挤压轴向盘,尤其是挤压到小齿轮和空心轮上。
附加地或代替轴向补偿,设置内齿轮泵的径向补偿。内齿轮泵具有填充件,填充件在小齿轮的转动轴线的径向方向上看布置在小齿轮和空心轮之间。填充件用于使内齿轮泵的压力侧与吸入侧或压力腔与吸入腔流体分离,压力腔与吸入腔在径向方向上同样构造在小齿轮和空心轮之间。在径向补偿的情况下,填充件设计为多件式并且具有第一填充件部分和第二填充件部分,第一填充件部分贴靠在小齿轮上,第二填充件部分贴靠在空心轮上。两个填充件部分在径向方向上可彼此运动并且设计成,使得将第一填充件部分在径向方向上向内挤压到小齿轮上并且将第二填充件部分在径向方向上向外挤压到空心轮上。由此在内齿轮泵的运行时间内实现了压力腔与吸入腔的有利密封。
例如在径向方向上在第一填充件部分和第二填充件部分之间的压力腔与内齿轮泵的压力侧流体连接,从而在内齿轮泵运行期间对压力腔加载压力。由于压力加载,在径向方向上对两个填充件部分加载力,使得朝小齿轮的方向挤压第一填充件部分或将第一填充件挤压到小齿轮上并且将第二填充件部分挤压到空心轮上或朝空心轮的方向挤压第二填充件部分。优选地,对于内齿轮泵的轴向补偿和/或径向补偿设置成,使得根据在内齿轮泵的压力侧上的压力进行轴向补偿和/或径向补偿。因此,借助轴向盘和/或填充件实现的密封作用越大,在内齿轮泵的压力侧上的压力越大。
上面已经说明,主泵可具有轴向补偿部、径向补偿部或既有轴向补偿部也有径向补偿部。而设计为齿轮泵的增压泵部分地未被补偿,即或者为轴向未补偿或径向未补偿。特别优选地,增压泵轴向未补偿并且径向也未补偿。例如增压泵没有主泵所具有的补偿部。因此如果主泵轴向被补偿而径向未被补偿,则增压泵轴向未被补偿并且径向被补偿。而如果主泵轴向未被补偿而径向被补偿,则增压泵轴向被补偿并且径向未被补偿。如果主泵轴向被补偿并且径向被补偿,则增压泵轴向未被补偿并且径向未被补偿。在增压泵设计为外齿轮泵的情况下,在本文中第一齿轮进入小齿轮的位置并且第二齿轮进入空心轮的位置中,第二齿轮与第一齿轮啮合以输送流体。离心泵可设计为径流式泵、混流泵、侧通道泵、外围叶轮泵或轴流泵。借助流体输送装置的这种设计可实现至少增压泵、优选还有主泵的高转速,使得总体上流体输送装置设计用于非常高的流量。
本发明的另一设计方案在于,设计为内齿轮泵的增压泵具有增压泵小齿轮和增压泵空心轮并且主泵具有主泵小齿轮和主泵空心轮,其中,增压泵小齿轮和主泵小齿轮彼此同轴地布置并且增压泵空心轮与主泵空心轮彼此轴线错位地布置。主泵的实施方式自然也可用于设计成离心泵的增压泵。增压泵小齿轮可围绕增压泵小齿轮转动轴线转动地被支承,增压泵空心轮可围绕增压泵空心轮转动轴线转动地被支承,主泵小齿轮可围绕主泵小齿轮转动轴线转动地被支承并且主泵空心轮可围绕主泵空心轮转动轴线转动地被支承。增压泵和主泵的小齿轮和空心轮的转动轴线彼此轴线错位地布置,使得其转动轴线彼此平行间隔开布置。优选的是流体输送装置的其中增压泵小齿轮和主泵小齿轮彼此同轴布置的设计方案,由此它们的转动轴线彼此重合或相同。而增压泵空心轮和主泵空心轮应彼此轴线错开地布置,由此增压泵空心轮转动轴线和主泵空心轮转动轴线彼此平行且间隔开。由此实现在增压泵和主泵之间的特别有利的流体引导。
替代地,自然也可使得增压泵小齿轮和主泵小齿轮彼此同轴地布置并且增压泵空心轮和主泵空心轮是同样的。在这种情况下增压泵小齿轮转动轴线和主泵小齿轮转动轴线重合。这也适用于增压泵小齿轮转动轴线和主泵小齿轮转动轴线。在任何情况下都可使得增压泵小齿轮和主泵小齿轮在径向方向上具有相同的尺寸。特别优选地,增压泵小齿轮和主泵小齿轮结构相同或相同地构造。附加地或替代地,增压泵空心轮和主泵空心轮在径向方向上具有相同的尺寸。特别优选地,增压泵空心轮和主泵空心轮结构相同或相同地构造。小齿轮的尺寸理解为其外圆周的尺寸并且空心轮的尺寸理解为其内圆周的尺寸。换句话说,小齿轮和空心轮的尺寸相当于相应齿的相应头部圆直径,即小齿轮的外齿和空心轮的内齿的头部圆直径。
特别优选地,使增压泵小齿轮和主泵小齿轮的齿和/或增压泵空心轮和主泵空心轮的齿沿周向方向彼此错开地布置,例如错开半个齿间距。由此可避免流体输送装置中的脉冲。
本发明的另一实施方式中,使增压泵比主泵具有更高的极限转速,和/或增压泵比主泵具有更大的泵送容积。由于增压泵至少部分的补偿或完全没有补偿,增压泵比经补偿的主泵适用于更高的极限转速。流体输送装置的这种设计确保主泵始终最佳地通过增压泵供给流体。额外地或替代地,增压泵比主泵具有更大的泵送容积。泵送容积也可称为几何的输送容积。该输送容积描述在相应的输入轴、即用于增压泵的增压泵输入轴和用于主泵的主泵输入轴回转期间相应泵的输送容积。该几何的输送容积忽略在相应的泵运行期间可出现的容差、间隙和变形。增压泵的较大泵送容积使得能够持续可靠地为主泵加载流体。
在本发明的另一设计方案中,增压泵和主泵布置在共同的机壳中。这具有简单、成本有利地制造流体输送装置的优点。例如将机壳设计成,在安装流体输送装置时将增压泵小齿轮和增压泵空心轮在轴向方向上看从一侧并且将主泵小齿轮和主泵空心轮从另一侧装入机壳中。在机壳中布置分隔壁,分隔壁使得增压泵和主泵至少局部地彼此流动分离。在任何情况下增压泵和主泵优选在轴向方向上都彼此相邻,尤其是间隔开地,即在轴向方向上看无重叠地布置在机壳中。
本发明的另一优选设计方案是,设计成内齿轮泵的增压泵的吸入腔比主泵的吸入腔在更大的角范围上延伸,和/或增压泵的压力腔与主泵的压力腔在至少相同的角范围上延伸。吸入腔和压力腔在横截面图中看在径向方向上位于相应的泵的小齿轮和空心轮之间。换句话说,吸入腔和压力腔分别在径向方向上向内通过小齿轮并且在径向方向上向外通过空心轮限定。相应泵的小齿轮和空心轮设计成,使得它们将吸入腔中的流体朝压力腔的方向输送。
例如,将流体沿轴向方向和/或径向方向输送到吸入腔。为了沿轴向方向输入流体,例如在机壳中形成至少一个进入通道。为了沿径向方向输入,相应的空心轮具有至少一个至少间或地通入吸入腔中的凹口。可将流体沿轴向方向和/或径向方向从压力腔中取出。为了沿轴向方向取出,在机壳中形成排出通道。为了沿径向方向取出,空心轮具有至少间或地与压力腔流体连接的凹口。经由凹口至少间或地在压力腔和排出通道或流体输送装置的出口之间建立流体连接。
增压泵的吸入腔在横截面图中看比主泵的吸入腔在更大的角范围上延伸。这尤其是通过填充件的不同设计实现,用于增压泵的填充件沿周向方向比用于主泵的填充件更小。通过增压泵的吸入腔的较大延伸实现增压泵的高转速,因为由于为吸入腔填充流体提供更大的行程使得增压泵的气穴倾向降低。由于吸入腔的尺寸较大,降低了填充吸入腔所需的流体流速。特别优选的是,增压泵的吸入腔所延伸的角范围比主泵的吸入腔所延伸的角范围大至少25%、至少50%、至少75%或至少100%。
附加地或替代地,增压泵的压力腔在横截面图中看至少与主泵的压力腔一样大,即在至少相同的角范围上延伸。在此自然也可使得增压泵的压力腔比主泵的压力腔在更大的角范围上延伸。优选地,增压泵的压力腔所延伸的角范围比主泵的压力腔所延伸的角范围大至少10%、至少20%或至少25%。这实现了增压泵的前述高转速。
本发明的另一设计方案是,增压泵的吸入腔和压力腔经由溢流阀彼此直接流体连接。溢流阀设计成,使得在超过压力腔和吸入腔之间的特定压差时溢流阀建立压力腔和吸入腔之间的流体连接,否则中断流体连接。溢流阀用作限压阀,在达到或超过压力腔和吸入腔之间的特定压差时限压阀打开,由此可使压力腔中的压力朝吸入腔的方向卸载。一旦压力腔和吸入腔之间的压差再次低于特定的压差,关闭溢流阀。溢流阀可集成在机壳中或布置在机壳之外。溢流阀防止超过最大压力和/或在增压泵中出现气穴,由此始终确保为主泵可靠供给流体。
在本发明的另一设计方案中,设计成内齿轮泵的增压泵的吸入腔沿周向方向所延伸的角范围为至少180°、至少190°、至少200°、至少210°、至少220°或至少225°。借助吸入腔沿周向方向的这种延伸,即使在增压泵的高转速下也能实现可靠地填充吸入腔。
本发明的一种改进方案是,在设计成内齿轮泵的增压泵中在增压泵小齿轮和增压泵空心轮之间布置增压泵填充件并且在主泵中在主泵小齿轮和主泵空心轮之间布置主泵填充件,其中,增压泵填充件在沿关于增压泵小齿轮的转动轴线的周向方向上比主泵填充件在沿关于主泵小齿轮的转动轴线的周向方向上具有更小的角延伸。如所述地,相应的填充件用于使压力腔与吸入腔流体分离。为此,填充件在径向方向上或在横截面图中看一侧紧密地贴靠在相应的小齿轮上而另一侧紧密地贴靠在相应的空心轮上。为了对于增压泵实现吸入腔沿周向方向尽可能大的延伸,增压泵填充件比主泵填充件沿周向方向具有更小的角延伸。相应填充件的角延伸可理解为相对于相应小齿轮轴线的角。所述的填充件设计方案确保在高转速下能可靠地填充增压泵的吸入腔。
本发明的另一优选设计方案是,将增压泵填充件、增压泵小齿轮和增压泵空心轮布置和/或构造成,使得在增压泵填充件和增压泵小齿轮之间的密封作用和/或在增压泵填充件和增压泵空心轮之间的密封作用在增压泵填充件的面对压力腔的一侧上大于增压泵填充件的面对吸入腔的一侧上。增压泵填充件在横截面图中看一侧紧密地贴靠在增压泵小齿轮上并且另一侧紧密地贴靠在增压泵空心轮上。沿周向方向看,此时在增压泵填充件和增压泵小齿轮之间的密封作用在面对压力腔的一侧上大于面对吸入腔的一侧上。尤其是沿周向方向的密封作用从压力腔朝吸入腔的方向减小、尤其是连续地减小。
附加地或替代地,这适用于在增压泵填充件和增压泵空心轮之间的密封作用。该密封作用越大,增压泵填充件在增压泵小齿轮或增压泵空心轮上的压紧力越大。这最终意味着,增压泵填充件在增压泵小齿轮或增压泵空心轮上的压紧力在增压泵填充件的面对压力腔的一侧上比在面对吸入腔的一侧上更大,或该压紧力从面对压力腔的一侧开始朝面对吸入腔的一侧减小,优选连续地减小。这实现了具有前述优点的增压泵的吸入腔的特别大的设计方案。
在本发明的另一设计方案中可使在开始运行之前增压泵小齿轮相对于增压泵填充件具有过大尺寸和/或增压泵空心轮相对于增压泵填充件具有过小尺寸,使得在进入时出现入口磨损,通过入口磨损实现无间隙配合。换句话说,增压泵小齿轮或增压泵空心轮相对于增压泵填充件具有压配合或相反地,增压泵填充件相对于增压泵小齿轮和/或增压泵空心轮具有压配合。在流体输送装置开始运行时出现入口磨损,增压泵小齿轮、增压泵空心轮和/或增压泵填充件通过入口磨损被剥蚀,使得此后有无间隙的配合,该无间隙的配合实现了特别高的密封作用。特别优选地,为此增压泵填充件比增压泵小齿轮和增压泵空心轮由更软的材料构成,使得在进入时基本上剥蚀增压泵填充件。由于在进入之后的无间隙的配合实现了在增压泵的压力腔和吸入腔之间的特别良好的密封,这又引起可实现的高的压力。
本发明的另一实施方式是,离心泵具有工作轮,其中,工作轮的直径最高为主泵空心轮的外直径的125%。空心轮设置并且构造用于输送流体。工作轮在其沿径向方向最大的位置处具有该直径。该直径最高应为主泵空心轮的外直径的125%。该外直径表示主泵轮在其沿径向方向最大部位处的外部直径。优选地,使得工作轮的直径相应于主泵空心轮的外直径,即一样大。但是也可使得工作轮的直径最大为主泵空心轮的外直径的90%、最高80%、或最高75%或更小。以这种方式实现流体输送装置的紧凑设计。
最后,在本发明的另一设计方案中,离心泵的工作轮与主泵小齿轮同轴地布置。离心泵的工作轮可经由增压泵输入轴驱动,工作轮尤其是刚性地和/或永久地与增压泵输入轴连接,例如与增压泵输入轴形成一件。根据前述实施方式,与离心泵的工作轮同轴的增压泵输入轴和与主泵小齿轮同轴的主泵输入轴构造成一件和/或材料一致。在这种情况下离心泵的工作轮和主泵小齿轮优选安置在相同的轴上,即流体输送装置的驱动轴上。这实现了增压泵和主泵的特别有利的联接。
特别优选地,离心泵的工作轮的直径和/或工作轮的叶片数量、借助离心泵可实现的压力和/或借助离心泵可实现的流体流量选择为,使得确保主泵的无气穴的运行。为此优选相应地设计离心泵的工作轮。
附图说明
下面根据附图中示出的实施例详细阐述本发明,但是不形成对本发明的限制。在此示出:
图1示出了具有增压泵和主泵的流体输送装置的示意性纵截面图,
图2示出了流体输送装置的示意性横截面图,
图3示出了流体输送装置在增压泵区域中的示意性横截面图,以及
图4示出了流体输送装置的另一实施方式的示意性纵截面图。
具体实施方式
图1示出流体输送装置1的示意性纵截面图,流体输送装置1具有增压泵2和与该增压泵2在流体技术上连接的主泵3。流体输送装置1具有流体入口4和流体出口5,并且设计成,使得流体输送装置将流体从流体入口4朝流体出口5的方向输送。增压泵2直接连接到流体入口4,但是仅间接地经由主泵3与流体出口5流体连接。而主泵3则仅间接地经由增压泵2连接到流体入口4,但是直接与流体出口5流体连接。这意味着,在流体入口4处提供的流体从增压泵2朝主泵3的方向输送并且从主泵3继续朝流体出口5的方向输送,随后在流体出口5处提供流体。
增压泵2和主泵3设置在共同的机壳6或泵壳中,在机壳或泵壳上形成流体入口4和流体出口5。驱动轴7可转动地支承在机壳6中,借助驱动轴7可驱动增压泵输入轴8和主泵输入轴9。在此示出的实施例中,将增压泵输入轴8和主泵输入轴9实施成一件式的和/或材料一致的。驱动轴7优选通过形状配合的连接、例如齿连接与增压泵输入轴8和主泵输入轴9不可相对转动地联接。增压泵2具有增压泵小齿轮10和增压泵空心轮11并且被设计成内齿轮泵。增压泵小齿轮10具有外齿12,外齿12局部地与增压泵空心轮11的内齿13啮合以输送流体。在此示出的实施例中,增压泵小齿轮10经由齿与增压泵输入轴8不可相对转动地、但是在轴向方向上可移动地连接。但是也可使增压泵小齿轮10与增压泵输入轴8构造成一件式的和/或材料一致的。替代地,增压泵2也可为外齿轮泵或为离心泵。
主泵3具有主泵小齿轮14和主泵空心轮15。主泵小齿轮14具有外齿16,外齿16在周向方向上看仅局部地与主泵空心轮15的内齿17啮合。在增压泵2中在增压泵小齿轮10和增压泵空心轮11之间在径向方向上设有吸入腔18。这同样适用于压力腔19。吸入腔18与流体入口14直接流体连接,其中,增压泵2设计成,使得流体在轴向方向上看可在两侧流入吸入腔18中。相应地,有从流体入口4至吸入腔18的两侧的流体连接。压力腔19经由构造在机壳6中的流动通道20与主泵3流体连接,即流体连接在主泵的吸入腔21上,主泵的吸入腔21在径向方向上位于主泵小齿轮14和主泵空心轮15之间。
主泵3设计成,使得流动通道20在轴向方向上看在两侧与吸入腔21流体连接,由此来自流动通道20的流体在轴向方向上看可在两侧流入主泵3的吸入腔21中。此外,在主泵空心轮15中构造有凹口22,经由凹口22在流动通道20和吸入腔21之间有额外的流体连接。主泵3还具有压力腔23,压力腔23在径向方向上位于主泵小齿轮和主泵空心轮15之间。压力腔23经由凹口22与流体出口5流体连接、优选仅经由凹口22与流体出口5流体连接。这意味着,在压力腔23中的流体可仅经由其中至少一个凹口22从压力腔23朝流体出口5的方向流出。
在此处示出的实施例中,主泵3至少沿轴向得到补偿,即具有轴向的补偿部24。在此在轴向上看在主泵小齿轮14和主泵空心轮15的两侧分别设有一个轴向盘25,它们在主泵3运行期间朝主泵小齿轮14和主泵空心轮15的方向被挤压并且紧密地贴靠在主泵小齿轮14和主泵空心轮15的端侧上。为此通过来自主泵3的压力腔23的压力来加载轴向盘25。例如为此在轴向盘25中构造缺口26,压力腔23经由缺口26与压力场27流体连接,压力场27在轴向盘的背离压力腔23的一侧上。
图2示出了流体输送装置1的示意性横截面图,其中示出了增压泵小齿轮10、增压泵空心轮11、主泵小齿轮14和主泵空心轮15。增压泵小齿轮10围绕增压泵小齿轮转动轴线28可转动地被支承,增压泵空心轮11围绕增压泵空心轮转动轴线29可转动地被支承,主泵小齿轮14围绕主泵小齿轮转动轴线30可转动地被支承以及主泵空心轮15围绕主泵空心轮转动轴线31可转动地被支承。可看出,增压泵小齿轮转动轴线28和主泵小齿轮转动轴线30相同,由此增压泵小齿轮10和主泵小齿轮14彼此同轴地布置。增压泵空心轮转动轴线29与增压泵小齿轮转动轴线28平行且间隔开地布置,主泵空心轮转动轴线31与主泵小齿轮转动轴线30平行且间隔开地布置。
在此处示出的流体输送装置1的设计方案中,主泵空心轮转动轴线31和增压泵空心轮转动轴线29布置在增压泵小齿轮转动轴线28的相对侧上。换句话说,增压泵小齿轮转动轴线28、增压泵空心轮转动轴线29、主泵小齿轮转动轴线30和主泵空心轮转动轴线31位于一条假想的直线上,其中,增压泵空心轮转动轴线29和主泵空心轮转动轴线31布置在增压泵小齿轮转动轴线28的相对侧上并且特别优选的是增压泵空心轮转动轴线和主泵空心轮转动轴线与增压泵小齿轮转动轴线具有相同的间距a。如此处所示,增压泵小齿轮10的齿和主泵小齿轮14的齿在周向方向上彼此错开地布置,即在轴向方向上看彼此不重合或彼此不对齐。由此可有效地避免出现脉动。例如设置半个齿间距的错位,使得增压泵小齿轮10的每个齿分别位于主泵小齿轮14的两个齿之间的中间,或相反设置。但是也可选择沿周向方向的任意其他错位。
图3示出了流体输送装置1在增压泵2的区域中的示意性横截面图。图中可见,增压泵输入轴8、增压泵小齿轮10和增压泵空心轮11,它们布置在机壳6中。在增压泵小齿轮10和增压泵空心轮11之间布置有增压泵填充件32以用于使吸入腔18与压力腔19流体分离,增压泵填充件32在此以两个不同的位置示出。可看出,增压泵填充件32沿周向方向具有相对小的延伸或角延伸。相应地,吸入腔18沿周向方向延伸的角范围α对于增压泵填充件32的两种布置来说非常大并且至少为150°、优选为至少180°、或大于180°。由此确保能使流体特别快速地填入吸入腔18。
从所描述的附图中可清楚看出,增压泵2设计成未经补偿的,并且在此处示出的实施例中没有轴向补偿部也没有径向补偿部。而主泵设计成经补偿的并且在此处示出的实施例中至少具有轴向补偿部24。附加地或替代地,主泵3可具有径向补偿部。流体输送装置1的所述设计实现了特别高的转速、尤其是增压泵2的特别高的转速。由此确保为主泵3可靠地供给流体,从而总体上使流体输送装置1实现了流体出口5处的压力和流体入口4处的压力之间的高的输送压力或大的压力比。
图4示出了流体输送装置1在另一实施方式中的示意性纵截面图。这基本上相应于前述流体输送装置1的部件,因此参考相应的实施方式并且下面仅提及不同点。不同点在于,增压泵2不是内齿轮泵,而是离心泵。设计成离心泵的增压泵2具有工作轮33,在此处示出的实施例中工作轮33是径流式泵工作轮(Radialpumpenlaufrad)。相应地,将离心泵设计为径流式泵。工作轮33具有直径D1,在示出的实施例中该直径相应于主泵空心轮15的外直径D2。但是在所有情况下,工作轮33的直径D1最高相应于主泵空心轮15的外直径D2的125%。可看出,增压泵2的工作轮33与主泵小齿轮14同轴布置。由此实现了流体输送装置1的特别紧凑的设计。
Claims (8)
1.一种流体输送装置(1),具有增压泵(2)和与所述增压泵(2)流体连接的主泵(3),其中,所述增压泵(2)通过增压泵输入轴(8)驱动并且所述主泵(3)通过主泵输入轴(9)驱动,以及所述增压泵输入轴(8)和所述主泵输入轴(9)与所述流体输送装置(1)的共同的驱动轴(7)机械联接,其中,使得所述增压泵(2)设计成未经补偿的内齿轮泵,而所述主泵(3)设计成经补偿的内齿轮泵,其特征在于,所述增压泵(2)比所述主泵(3)具有更高的极限转速,并且所述增压泵(2)比所述主泵(3)具有更大的泵送容积,其中,设计成内齿轮泵的所述增压泵(2)的吸入腔(18)比所述主泵(3)的吸入腔(21)在更大的角范围(α)上延伸,以及所述增压泵(2)的压力腔(19)与所述主泵(3)的压力腔(23)在至少相同的角范围上延伸。
2.根据权利要求1所述的流体输送装置,其特征在于,所述增压泵(2)具有增压泵小齿轮(10)和增压泵空心轮(11),并且所述主泵(3)具有主泵小齿轮(14)和主泵空心轮(15),其中,所述增压泵小齿轮(10)和主泵小齿轮(14)彼此同轴地布置,以及所述增压泵空心轮(11)和所述主泵空心轮(15)彼此在径向上错开地布置。
3.根据权利要求1所述的流体输送装置,其特征在于,所述增压泵(2)和所述主泵(3)布置在共同的机壳(6)中。
4.根据权利要求1所述的流体输送装置,其特征在于,所述增压泵(2)的吸入腔(18)和压力腔(19)经由溢流阀彼此直接流体连接。
5.根据权利要求1所述的流体输送装置,其特征在于,所述增压泵(2)的吸入腔(18)沿周向方向延伸的角范围(α)为至少180°。
6.根据权利要求2所述的流体输送装置,其特征在于,在设计成内齿轮泵的所述增压泵(2)中在所述增压泵小齿轮(10)和所述增压泵空心轮(11)之间布置增压泵填充件(32),以及在所述主泵(3)中在所述主泵小齿轮(14)和所述主泵空心轮(15)之间布置主泵填充件,其中,所述增压泵填充件(32)在沿关于所述增压泵小齿轮(10)的转动轴线(28)的周向方向上比所述主泵填充件在沿关于所述主泵小齿轮(14)的转动轴线(30)的周向方向上具有更小的角延伸。
7.根据权利要求6所述的流体输送装置,其特征在于,所述增压泵填充件(32)、所述增压泵小齿轮(10)和所述增压泵空心轮(11)布置和构造成,使得在所述增压泵填充件(32)和所述增压泵小齿轮(10)之间的密封作用和在所述增压泵填充件(32)和所述增压泵空心轮(11)之间的密封作用在所述增压泵填充件(32)的面对所述增压泵的压力腔(19)的一侧上大于在所述增压泵填充件(32)的面对所述增压泵的吸入腔(18)的一侧上。
8.根据权利要求6所述的流体输送装置,其特征在于,在开始运行之前所述增压泵小齿轮(10)的尺寸大于所述增压泵填充件(32)的尺寸和/或所述增压泵空心轮(11)的尺寸小于所述增压泵填充件(32)的尺寸,使得在进入运行时出现入口磨损,通过所述入口磨损实现无间隙配合。
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