CN113550929B - 用于径向泵的泵叶轮的轴向滑动轴承布置和包括轴向滑动轴承布置的径向泵 - Google Patents

Abstract

一种用于径向泵(1)的泵叶轮(8)的轴向滑动轴承布置，其中第一旋转摩擦表面(22)指向轴向方向(A)，第二非旋转摩擦表面(23)面向所述第一旋转摩擦表面(22)，其中所述第二非旋转摩擦表面(23)被分配给回转头部主体(20)，其中所述回转头部主体(20)经由轴向支撑表面(24)轴向地支撑，且所述回转头部主体(20)借助于第一弹簧构件(31)以弹性屈服方式径向地支撑于径向支撑表面(25)处。

Description

用于径向泵的泵叶轮的轴向滑动轴承布置和包括轴向滑动轴 承布置的径向泵

技术领域

本发明涉及一种用于径向泵的泵叶轮的轴向滑动轴承布置，且涉及包括轴向滑动轴承布置的径向泵。

背景技术

从DE 10 2018 123 901 A1已知一种用于水泵的通用轴向轴承布置。在上文所提及文献的技术的情况下，在操作期间液压地产生的轴向力通过将电机轴的端面抬高到轴向轴承突起上而被吸收，所述轴向力在泵的进气连接方向上牵拉驱动电机的电机轴，连同附接在泵侧上的泵叶轮。如在径向方向上所见，轴向轴承突起居中地安置在水泵的入口的纵向轴线上。尤其在具有较高连续输出的水泵的情况下会产生轴向力，其持续支撑可使此轴向轴承系统过载。例如，在此情况下，超出可容许pv值可使得产生不合需要的热量且因此带来不合需要的磨损。

从DE 10 2019 213 724 A1已知一种具有具橡胶绝缘的消音泵叶轮衬套的离心泵。驱动轴的泵侧轴末端借助于O形环以径向弹性方式安装在进气连接上的接纳器中。产生的轴向力经由轴肩和摩擦盘而被吸收，其中吹出盘位于上文所提及接纳器周围的泵壳体区中。驱动轴的自由端的径向弹性安装用以最小化噪声。在此轴向轴承的情况下，例如驱动轴的轴承轴线相对于轴向支撑表面的不合需要的角度偏移可使得一侧上的表面压力过大。以此方式，任何超出pv值的情况都具有继而可增大磨损且增大热量产生的风险。

从DE 10 2018 104 015 A1已知一种具有轴向轴承布置和与其相关的热平衡改进的冷却剂泵。轴向轴承布置针对产生的摩擦热进行了优化，因为仅上面搁置泵叶轮的驱动轴的圆形自由轴端可支撑在进气连接的中心中的例如轴向轴承块的轴向轴承座上。确切地说，在发生相对较高轴向力的情况下，由于几乎点状支撑产生了相对极少的热量，但尤其在高性能冷却剂泵的情况下，此滑动点接触中的相对较高表面压力是不利的。

确切地说，在上文所提及的现有技术解决方案的情况下，由于在摩擦点处的至少部分增大的点负载，可超出可容许pv值或在任何情况下极大地增大可容许pv值。尤其关于具有例如400W或更多的高电连接功率电平的电动水泵，此会使得磨损增大或甚至产生材料失效。高于所陈述功率范围的此类水泵在轴向滑动轴承上液压地产生高达大约150N的所产生高轴向力。如果发生磨损或材料失效，则可能无法排除由于泵叶轮与泵壳体之间的小间隙尺寸而发生不合需要的磨蚀的可能性，由此可释放例如嵌入泵叶轮的材料中的磨料玻璃纤维。此类磨料玻璃纤维可接着不合需要地进入冷却剂回路。此外，在磨损的情况下，可使得抬高期间的摩擦力矩增大。此外，由于制造公差和/或位置公差，例如非旋转轴向滑动轴承表面相对于旋转轴向滑动轴承表面的同轴性和/或角度误差，来自现有技术的轴向轴承可装载在一侧上，且因此无法可靠地避免在一些区域中超出可容许pv值。此使得在轴向滑动轴承上可能发生不确定磨损，且在最差情况下，会导致材料失效。

发明内容

因此，本发明的目标为提供一种用于径向泵的泵叶轮的轴向滑动轴承布置，其使得可在旋转摩擦表面与非旋转摩擦表面之间获得充分大的接触表面。确切地说，根据本发明的轴向轴承布置应能够补偿例如关于平行度和/或同心度的形状和/或轴承公差，且使得可实现所界定摩擦状态。此外，本发明的目标为避免不合需要的增大或甚至超出可容许pv值。

此外，本发明的目标为提供一种径向泵，其避免了上文在现有技术中提及的缺点。确切地说，应指定高性能径向泵，其通过根据本发明的轴向轴承布置可补偿制造施加的形状和/或轴承公差，且尤其可在例如至少8000小时的所需操作持续时间内维持例如150N或更多的高轴向力与例如7000rpm或更多的高旋转速度。此外，通过待泵送的冷却剂对摩擦点进行简单润滑和冷却应是可行的。

一种根据本发明的用于径向泵的泵叶轮的轴向滑动轴承布置包括：第一旋转摩擦表面，其指向轴向方向A；第二非旋转摩擦表面，其面向第一旋转摩擦表面，其中第二非旋转摩擦表面被分配给回转头部主体，且回转头部主体经由轴向支撑表面轴向地支撑，且回转头部主体借助于第一弹簧构件以弹性屈服方式径向地支撑于径向支撑表面处。

在根据本发明的轴向滑动轴承布置的情况下，摩擦搭配物，即第一旋转摩擦表面和第二非旋转摩擦表面可形成为关于其相对于彼此的位置具公差兼容性。提供静态(非旋转)摩擦表面的回转头部主体通过径向弹性安装以及轴向端面支撑被以可枢转/可倾斜方式接纳，使得其可按需要适应当前角度公差，以便通过其设计施加的最大可能非旋转摩擦表面与对应旋转摩擦表面接触。

此外，根据本发明的轴向轴承布置的设计可能提供大于常规轴承中的摩擦表面积，使得减小了对应表面压力。

结果，可在不超出轴向轴承的可容许pv值的情况下吸收较高轴向力。此使得可能提供高速旋转的持久轴承。

此外，由于作用于回转头部主体的径向支撑表面上的弹簧构件，可提供用于回转头部的铰接安装的所界定独特倾斜点。

此外，以此方式，可实现相对于弹簧元件在旋转方向上以形状配合方式固定回转头部，由此防止回转头部的无意一起旋转。在组装例如使用根据本发明的轴向滑动轴承布置的冷却水泵的情况下，弹性地固持回转头部也是有利的，因为在组装过程期间，回转头部被以非正向方式固定且可因此被束缚地固持。

确切地说，对于径向泵情况下的使用目的来说，特别有利的是，例如为了安装径向泵电机或其电机轴，可使用具有油渍烧结轴承和油脂润滑的唇缘密封件的径向滑动轴承单元。以此方式，干式流道原理的实施方案很容易实现。另外，有可能省去泄漏储集器。

另一优点为轴向滑动轴承布置的紧凑且高度集成的构造。

确切地说，对于在径向泵中使用，可使用待泵送的冷却剂流体尤其容易地润滑和冷却轴承摩擦点，即旋转摩擦表面与非旋转摩擦表面之间的接触表面。

另一优点是通过可能将第一旋转摩擦表面集成到衬套元件(见下文，例如径向泵的泵叶轮的衬套元件)中，可能解耦轴向公差链或防止轴向方向上的超定构造。

因为可省去轴向滚筒轴承或甚至径向滚筒轴承(当在径向泵中使用时)，所以其它优点尤其为低噪音操作。

此外，回转头部的插入提供了使用烧结材料用于摩擦搭配物的可能性，因为当可能在径向泵中使用根据本发明的轴向滑动轴承布置时，泵轴自身并非用于轴向轴承的摩擦搭配物。

此外，可避免或至少减少从引言中所提及的现有技术，尤其对于构造为高性能冷却流体泵的径向泵的使用已知的缺点。

根据一个有利实施例，轴向支撑表面借助于点接触而支撑在轴向方向上。

为支持上文所提及优点且尤其是使回转头部主体的角度偏移能力成为可能或促进所述能力，通过轴向支撑表面借助于点接触在轴向方向上支撑此回转头部主体。此类(非摩擦)点状轴向支撑在磨损方面相比摩擦(动态)点支撑明显较轻。

在另一特定实施例中，除了材料弹性或以弹性屈服方式之外，以刚性方式轴向地支撑轴向支撑表面。

轴向支撑表面可为刚性的，尤其可被稳固地连接以用于较高支撑力的应用。然而，还可能弹性地支撑此轴向支撑表面，尤其在改变待支撑单元的轴向负载的情况下，以便能够在必要时补偿轴向间隙。自然要相对于其弹簧刚度以某种方式选择弹性支撑，使得能可靠地支撑所产生的轴向力。

在另一优选实施例中，相对于待安装的轴的端表面，第一旋转摩擦表面形成为较大，即具有较大面积。

通过此措施，可使摩擦表面，尤其为旋转摩擦表面显著较大，且因此可减小其在轴向负载下的表面压力。此进一步有助于减少磨损。

另一实施例的特征在于旋转摩擦表面被分配给旋转衬套，所述旋转衬套被配置且形成为以轴向固定方式与待安装的轴相互作用并与其一起旋转。

将旋转摩擦表面分配给例如待放置或压制到所述轴上的旋转衬套(所述旋转衬套可以轴向固定方式与待安装的轴相互作用并与其一起旋转)有助于将第一旋转摩擦表面连接到联合旋转组件，例如径向泵的泵叶轮。

另一实施例的特征在于第二非旋转摩擦表面被分配给回转头部主体的摩擦部分，和/或轴向支撑表面和径向支撑表面被分配给回转头部主体的固持部分。

上文所描述的将回转头部主体划分成功能部分(摩擦部分/固持部分)使得有可能将优化的性质分配且建设性地指派到对应部分，所述性质尤其符合所述部分的相应目的。因此，例如，整个或甚至仅在摩擦部分的区中的回转头部主体可由尤其耐磨材料，例如陶瓷等形成。在回转头部主体的固持部分的区中，不存在相对于邻接组件的相对移动，或仅存在极少相对移动，且因此无论在材料方面还是在几何形状方面，此回转头部主体都可尤其容易地保持一致。

在另一实施例中，固持部分具有比回转头部主体的摩擦部分小的径向延伸部。

通过上文所提及措施，当固持部分的几何尺寸较小时，可确保对回转头部主体的充分固持，且在摩擦部分的区中可提供较大摩擦表面(非旋转摩擦表面)。

在另一优选实施例中，回转头部主体可使其纵向轴线相对于轴向方向A在至少一个方向上以角度α＞0°枢转，尤其可抵靠第一弹簧构件枢转。

几何尺寸优选地保持一致，使得可吸收角度α的正常角度偏移(其实际上从0°偏离)。以此方式，可吸收实际上不可避免的对应角度误差，而不会发生相互作用的摩擦表面的单侧过载。

在另一有利实施例中，角度(α)＞0°且小于或等于2°。

实际上，角度α可取决于构造而在0°与2°之间。以有利的方式，回转头部主体的对应径向/轴向移动接着与其一致。

在另一实施例中，第一弹簧构件的弹簧刚度被配置成使得在轴向滑动轴承布置内通常发生的轴向支撑力的情况下，第二非旋转摩擦表面发生角度移位，使得在旋转摩擦表面与非旋转摩擦表面之间出现设计施加的最大可能接触表面，即，发生至少一个抵接而所述两个摩擦表面无角度偏移(全接触)。

通过上文所提及措施，取决于正常使用，可选择合适的弹簧刚度水平，借助于此，由于角度偏移公差，一方面可能进行必要的角度移位，且因此在两个摩擦表面之间发生全表面无角度偏移接触，且另一方面，在回转头部主体处支撑摩擦力矩施加的转矩。

在另一特定实施例中，通过球形或帽状，尤其为球形帽状支撑元件支撑轴向支撑表面。

通过上文所提及措施，可在上文已提及的点接触(非摩擦；静态)布建下提供轴向支撑表面且因此提供整个回转头部主体。支撑元件上的弯曲表面的组合或支撑元件形成为包括圆形表面的主体使得有可能以简单方式设计回转头部主体的支撑表面的几何形状。在最简单的情况下，此几何形状因此可是平坦的。

在另一优选实施例中，第一弹簧构件为一端自由或在两端连接的弹簧臂。

通过上文所提及措施，尤其可容易地实现弹簧构件的布建。例如，在一端或两端连接的弹簧臂可由冲压的钣金或变形的零件形成，必要时，所述零件可形成为衬套或类似固持元件。因此，确切地说，所有弹簧构件也可与单件式组件整体地提供。

根据有利实施例，如在横截面中检视，固持部分形成为圆形、椭圆形或多边形，且多个第一弹簧构件以分散在固持部分的外围U上的方式与其径向支撑表面相互作用。

通过上文所提及措施，可经由固持部分的对应几何形状以与弹簧构件一起旋转的方式在旋转方向上容易地固持回转头部主体，且因此可靠地避免了回转头部主体的轴向支撑表面与支撑元件之间的摩擦旋转负载。

可能以凸状方式形成回转头部主体的固持部分的轴向支撑表面。

上文所提及措施示出借助于用于回转头部主体所在的侧面上的轴向支撑表面的圆形设计产生回转头部主体的静态点支撑的可能性。

在尤其优选的实施例中，至少第一弹簧构件或第一弹簧构件和支撑元件整体地形成为轴承衬套。

上文所提及措施有助于减少所需组件数目且因此产生更简单的组合件。

此外，有利地可能借助于第二弹簧构件以径向弹性屈服方式将支撑元件固持在轴承衬套中。

确切地说，尤其在低旋转速度应用的情况下，还可有用的是以径向屈服方式固持支撑元件自身，以便能够补偿可发生的较低频率振荡或由于高负载而发生的电机轴的弹性变形，且因此可能补偿回转头部主体与支撑元件之间的接触点的径向位移。

在另一优选实施例中，第一弹簧构件分别与固持部分的平坦或拱形平坦侧相互作用。

上文所提及措施还用以确保一方面相对于弹簧元件防止回转头部主体旋转，且另一方面，确保通过圆形设计，以便界定清晰倾斜点或清晰倾斜平面。

以优选方式，回转头部主体被保持为围绕纵向轴线L在旋转方向上一起旋转。

以此方式，可以静态方式可靠地保持回转头部主体与支撑元件之间的接触，而不会在这些元件之间发生旋转方向上的相对移动。

根据本发明的径向泵包括根据上文所描述实施例中的一个的轴向滑动轴承布置。

由于使用根据本发明的轴向滑动轴承布置和其实施例，根据本发明的径向泵具有与上文已关于轴向滑动轴承布置所描述相同的优点。

在尤其优选的实施例中，相对于泵壳体径向且轴向地支撑回转头部主体。

上文所提及措施示出用于根据本发明的轴向滑动轴承布置的可能应用，其中回转头部主体支撑在泵壳体中。

尤其优选的是将旋转衬套与泵叶轮一体形成。

上文已提及的实施例意味着旋转衬套必须安置在泵叶轮所在的侧面上，以便以对应于回转头部主体的非旋转摩擦表面的方式定向其旋转摩擦表面。将旋转衬套与径向泵的泵叶轮一体形成是有用的。确切地说，在此情况下，可考虑在合成材料或轻金属泵叶轮中铸造或压制金属、陶瓷或其它耐磨旋转衬套。

在尤其有利的实施例中，旋转衬套在第一旋转摩擦表面处具有至少一个凹槽。

为了相对于回转头部主体润滑旋转衬套，提供具有凹槽的旋转衬套可为有用的，在将轴向滑动轴承布置组装在泵壳体内时，有可能借助于待泵送的实际冷却流体来经由所述凹槽润滑摩擦接触。

如果回转头部主体径向安置于径向泵的入口的区中的轴承部分中，则此是尤其有利的。

回转头部主体的上文所提及布置一方面在流动技术方面以及在组装期间的可接近性方面都是尤其优选的。

在另一优选实施例中，支撑元件轴向地支撑在轴承凹部的基底处或轴承衬套的基底处。

由于良好的可接近性，此还有助于简化组装。

附图说明

将在下文借助于图式更详细地描述本发明。在图式中：

图1示出穿过根据本发明的径向泵的纵向横截面图，所述泵包括根据本发明的轴向滑动轴承布置。

图2示出在第一实施例中的来自图1的细节X。

图3示出在第二实施例中的来自图1的细节X。

图4示出根据本发明的轴向滑动轴承布置的静止部分在第一实施例中的分解说明的透视图。

图5示出根据本发明的轴向滑动轴承布置的静止部分在第二实施例中的分解说明的透视图。

图6示出根据本发明的径向泵的泵叶轮在轴向方向A上在朝向旋转摩擦表面的视图中的视图，所述泵包括根据本发明的轴向滑动轴承布置的旋转部分。

图7示出在第三实施例中的来自图1的细节X。

图8示出在第四实施例中的来自图1的细节X。

图9示出在第五实施例中的来自图1的细节X。

图10示出在第六实施例中的来自图1的细节X。

具体实施方式

图1示出在作为冷却剂泵的实施例中的根据本发明的径向泵1。径向泵1包括根据本发明的轴向滑动轴承布置2，且在根据图1的实施例中，被设计为电驱动的干式流道泵。

驱动电机3驱动安装成在旋转方向100上围绕其纵向轴线LA旋转的轴4。出于此目的，封装的径向滑动轴承6设置于电机壳体5内且例如在使用寿命期间被润滑。

泵壳体7抵靠电机壳体5而放置，且泵叶轮8安置于泵壳体中。泵叶轮8以轴向固定方式连接到轴4的泵侧轴颈9并与其一起旋转，且由所述轴颈旋转驱动。

泵壳体7具有入口10，待泵送流体借助于径向泵1被抽吸通过所述入口。待泵送流体通过泵出口11离开泵壳体7。

从入口10径向向内延伸(还参见图4和5)的固持支柱12相对于入口10居中地固持具有轴承凹部14的轴承部分13。

径向泵1包括轴向滑动轴承布置2以便吸收轴向力，尤其为在泵送期间液压地产生的轴向力。此类液压地产生的轴向力在径向泵1的操作期间以某种方式定向，使得其将泵叶轮8连同轴4一起朝向泵壳体7推/拉远离电机壳体5。

为了支撑此类轴向力，根据本发明的轴向滑动轴承布置2提供回转头部主体20。旋转衬套21设置在泵叶轮8上或作为一个零件连接到泵叶轮8。旋转衬套21具有端面，如在轴向方向A上所见，所述端面朝向入口10定向。在下文中将此端面指定为第一旋转摩擦表面22。此第一旋转摩擦表面22由驱动电机3在旋转方向100上旋转驱动。第二非旋转摩擦表面23以相对方式分配给第一旋转摩擦表面22且指向第一旋转摩擦表面22。第二非旋转摩擦表面23为回转头部主体20的部分。与第二非旋转摩擦表面23相对，回转头部主体20具有轴向支撑表面24。轴向支撑表面24连同径向支撑表面25一起被分配给回转头部主体20的固持部分26。第二非旋转摩擦表面23被分配给回转头部主体20的摩擦部分27。如在径向方向R上所见，回转头部主体20的摩擦部分27具有比固持部分26大的径向延伸部。

固持部分26的横截面可为圆形。然而，以尤其优选的方式，特别是关于固持部分26在旋转方向100上的形状配合固持，如下文所描述，此固持部分在横截面上具有非圆形横截面，尤其为椭圆形或优选为多边形横截面。

摩擦部分27相对于其在径向方向R上的延伸部而设定尺寸，至少使得第二非旋转摩擦表面23相对于其二维延伸部可在尽可能大的表面上与第一旋转摩擦表面22相互作用。确切地说，以某种方式选择此两个表面的径向延伸部，使得其明显大于轴颈9的轴向端面28，且因此提供相对于此端面29放大的摩擦表面。

固持部分26安放在轴承衬套29中。轴承衬套29形成为例如冲压钣金零件，且基本上具有在一端处封闭的套管形状，即罐或杯状，其基底表面形成为接触表面30。在图1的实施例中，接触表面30为帽状的，且因此在轴承衬套29的接触表面30与平坦的轴向支撑表面24之间以静态点接触为主。

在旋转方向100上，从轴承衬套29向内径向突出一定距离的第一弹簧构件31支撑在回转头部主体20的径向支撑表面25上以与其一起旋转。因此，回转头部主体20由多个第一弹簧构件31以弹性偏置方式固持在径向方向R上，且以形状配合方式朝向入口10支撑在轴向方向A上。

在径向泵1的预组装期间，优选地压制在轴承部分13中的插入式轴承衬套29可因此以径向弹性偏置的方式，即摩擦接合的方式束缚地固持回转头部主体20。

在抵靠电机壳体5组装以此方式制备的泵壳体7期间，其中具有旋转衬套21的泵叶轮8已安装在轴颈9上，第一旋转摩擦表面22因此抵靠第二非旋转摩擦表面23而放置。

通过设计以某种方式施加驱动电机3的构造，使得由于即使在静止时仍存在磁力，磁性产生的轴向力作用于在回转头部主体20的方向上定向的轴4，且因此在第一旋转摩擦表面22与第二非旋转摩擦表面23之间建立所界定的接触。此外，两个摩擦表面22、23位于泵壳体7的流体流过的区中，且因此这些摩擦表面22、23之间的摩擦接触可由待输送的流体，在冷却剂泵的情况下尤其为冷却流体润滑和冷却。

对于更详细的描述，另外参考图1的轴向滑动轴承布置2的实施例的细节X(图2)的放大说明。

确切地说，如上文所描述，轴承衬套29包括作为第一弹簧构件31的弹簧臂40，在径向方向R上具有弹性的所述臂抵靠充当径向支撑表面25的平坦侧41而放置。

接触表面30(其在当前实施例中形成为球形帽状或更一般来说，形成为帽状表面)在轴承衬套29的生产过程中形成为轴承衬套29的底壁中的弯曲部，且因此整体地形成为集成到轴承衬套29中的支撑元件50。

尤其在诸图的详细说明中，在图2的当前情况下，回转头部主体20的纵向轴线L定向成与驱动电机3的纵向轴线LA对准而不存在角度偏移。由于制造公差和/或组装公差，可能会出现关于纵向轴线L、LA的同轴性的位置公差和角度偏移(相对于角度α的位置公差)。假设角度α为回转头部主体20的概念上受公差影响的纵向轴线与回转头部主体20的理论上理想的纵向轴线L的角度，所述理想纵向轴线理想地与轴4，即驱动电机3的纵向轴线LA一致地定向且同轴。尽管此类角度不合需要，但在实践中可且将在很小的程度上发现所述角度。确切地说，本发明设计成补偿大于或等于0°到小于或等于2°的角度α的角度偏移误差。通过根据本发明的轴向滑动轴承布置可能实现此情况，因为回转头部主体20由弹簧臂40以径向弹性方式固持且以轴向点状方式支撑在支撑元件50上，在当前示范性实施例中，所述支撑元件形成为球形帽状钣金结构。

以此方式，如果发生此角度偏移α，则回转头部主体20可相对于第一弹簧构件31的力在箭头方向101上枢转一定距离。在当前实例中，旋转衬套21借助于轴向和/或周向形状配合轮廓而铸造到泵叶轮8中，且环绕轴颈9的端面28。

在此可枢转轴承的情况下，其倾斜点或倾斜范围可通过第一弹簧构件31的几何分配以及支撑元件50处的尤其点状接触来预定。

在根据图1和2的实施例(第一实施例)中，第一弹簧构件31，即弹簧臂40(参见图4)形成为轴承衬套29的径向清晰穿透部，且因此其充当在两端连接的弹簧臂40。其弹性性质在几何上被施加且由弹簧臂桥接器的弯曲部(即，在两端连接的弹簧臂40)实现。这些弹簧臂40与对应径向支撑表面25，尤其为回转头部主体20的固持部分26的对应平坦侧41相互作用。轴承套管29搁置在轴承部分13的轴承凹部14中。

图4以分解透视图示出三个轴承组件：轴承部分13、轴承衬套29和回转头部主体20。在此说明中，回转头部主体20的暴露表面构成第二非旋转摩擦表面23。

根据本发明的轴向滑动轴承布置2的第二实施例(图3)原则上类似于轴向滑动轴承布置2的上文所描述第一实施例的构造，且仅在第一弹簧构件31的设计方面不同。

对于剩余部分，轴向滑动轴承布置2以及装有所述布置的径向泵1与上文所描述的第一实施例相同。

与将第一弹簧构件31形成为在两端连接的弹簧臂40对比，在如图3和5中所示的第二实施例中，第一弹簧构件31形成为在一端连接且在轴向方向A上延伸的弹簧臂40。在轴向滑动轴承布置2的此实施例中，弹簧臂40的自由端42指向入口10的方向。相对的连接端43面向回转头部主体20的摩擦部分27。当回转头部主体20与其固持部分26一起插入到轴承衬套29中时，此布置对于所述回转头部主体具有一定倒钩效应，且因此在预组装状态中，防止了在轴向方向A上的损耗。

对未在图式中说明的第一弹簧构件31的进一步修改可为：

-在一端连接的弹簧臂40，其中连接端43面向入口10。在此实施例的情况下，自由端42(未示出)面向回转头部主体20的摩擦部分27。

-作为另一可能实施例，在两端连接的图1、2和4的第一弹簧构件33可安置为不在外围方向U上延伸，而是平行于轴向方向A延伸。安置在外围方向U上的弹簧臂也可形成为一端自由的弹簧臂40。

图6示出在泵叶轮8的轴向方向A上的平面图，其中轴承部分13和轴承支柱12被隐藏。此视图对应于第一旋转摩擦表面22的平面图。

第一旋转摩擦表面23具有一个或多个凹槽45，此使得围绕摩擦表面22、23循环的待泵送流体可能能够与这些摩擦表面22、23摩擦接触，且因此能够有效地确保改进了对摩擦表面的冷却以及润滑。

下文关于其与图1、2和4的实施例相比的差异描述滑动轴承布置的其它实施例。未明确提及的特征与上文所描述的图1、2和4的实施例相同或相当，所述特征均涉及根据本发明的轴向滑动轴承布置2以及包括根据本发明的轴向滑动轴承布置2的径向泵1。为了简化描述，具有相同功能的相同组件具备上文已描述的相同附图标记。

在根据本发明的轴向滑动轴承布置2的第三实施例的情况下(图7)，轴承衬套29的底壁是平坦的且不具有帽状穿透部。尽管如此，为了确保点状轴向支撑，回转头部主体20的固持部分26的轴向支撑表面24以凸圆形方式形成。此表面组合使得回转头部主体20与轴承衬套29具有点状接触。此实施例的特征为在轴向方向上尤其短的构造。

在根据本发明的轴向滑动轴承布置2的另一实施例中(图8)，轴承衬套29的底壁被穿透且以某种方式布置，使得回转头部主体20的固持部分26的自由端，尤其为其轴向支撑表面24安置成穿透底壁。

在轴承凹部14的底部与轴向支撑表面24之间，球体被插入为支撑元件50且其以径向配合方式搁置在轴承凹部14中。球体由例如硬质材料形成，尤其为玻璃或钢球。

在本发明的另一实施例中(图9)，呈球体形式的支撑元件50被接纳在轴承衬套29内。支撑元件50(球体)轴向地支撑在轴承衬套29的平坦底壁处。径向地，以弹性方式固持支撑元件50，出于此目的提供了第二弹簧构件60。第二弹簧构件60可与第一弹簧构件31相同，且仅以使得其可与球体(支撑元件50)相互作用的方式在轴向方向A上安置于轴承衬套29的套管主体上。

第二弹簧元件60和第一弹簧元件31不必彼此相同。例如，上文已针对第一弹簧构件31描述的不同实施例也可独立于第一弹簧构件31的设计而用于第二弹簧构件60。

在图10中，在根据本发明的轴向滑动轴承布置2的另一实施例中，支撑元件50也形成为球体，且搁置于轴承衬套29的径向变窄基底区中。在轴向方向A上，支撑元件50(球体)一方面支撑在轴承衬套29的底壁上，且另一方面支撑在回转头部主体20的轴向支撑表面24上。在此类实施例中，除了轴承衬套29的球体接触壁部分的壁刚度之外，支撑元件50稳固地安装在径向方向R上。

出于球体(50)的居中定向目的，轴承衬套(29)的底壁也可向外凹入地弯曲，其中轴承衬套(29)的底壁的曲率半径优选地稍微大于球体半径。因此，在不提供额外径向支撑的情况下通过轴向偏置而居中地固持球体(50)。因此，在此实施例中，可省略用于球体(50)的径向支撑的构件。此外，还将有可能将球体(50)支撑并定向在轴承衬套(29)的底壁中的中心孔(未示出)中。

下文描述适用于上文所提及的所有实施例的进一步修改和实施例。

泵壳体7可形成为铸造铝零件或形成为注射模制的合成材料零件。在两变型中，轴承衬套29可形成为铸入衬套或压入衬套。确切地说，在作为注射模制的合成材料零件的实施例中，有可能注射额外衬套以在必要时接纳轴承衬套29。

例如PPS GF40的玻璃纤维增强的合成材料已被证明可用作泵叶轮的材料。

适当时可铸造或压制到泵叶轮中的旋转衬套21可形成为金属转动零件或形成为金属或陶瓷烧结组件。

轴承衬套29可尤其形成为变形的钣金零件或合适合金的冲压组件。

回转头部主体20可尤其作为例如具有氧化铝的烧结陶瓷组件一体形成。还可能将回转头部主体20的摩擦部分27形成为陶瓷主体，以便增大摩擦接触中的耐磨性。然而，回转头部主体20可例如形成为也具有陶瓷涂层的钢基底主体。

0.01mm的平坦度和0.0027mm(Rz值)或0.0035mm(Ra值)的粗糙度已被证明适合作为摩擦表面，尤其为烧结陶瓷组件的摩擦表面的表面质量。

为了在旋转衬套21与回转头部主体20之间，尤其在相对较低旋转速度和/或在与流体流入方向相反的方向上的相对较低轴向力的区中产生所界定接触，驱动电机3的转子优选地相对于驱动电机3的定子轴向地偏移，且因此产生可确保可靠接触并因此确保无间隙抬高的磁性偏置力。

当然，可提供固持部分26的任何非圆形横截面形状，例如，甚至具有扁平区域或三角形、正方形或多边形三维形状的圆柱形形状，以便确保回转头部主体20相对于旋转方向100在轴承衬套29中的形状配合固持。

元件符号列表

1 径向泵

2 轴向滑动轴承布置

3 驱动电机

4 轴

5 电机壳体

6 径向滑动轴承

7 泵壳体

8 泵叶轮

9 轴颈

10 入口

11 出口

13 固持支柱

14 轴承凹部

20 回转头部主体

21 旋转衬套

22 第一旋转摩擦表面

23 第二非旋转摩擦表面

24 轴向支撑表面

25 径向支撑表面

26 固持部分

27 摩擦部分

28 端面

29 轴承衬套

30 接触表面

31 第一弹簧构件

40 弹簧臂

41 平坦侧

42 自由端

43 连接端

45 凹槽

50支撑元件/球体

60 第二弹簧构件

100 旋转方向

101 箭头方向

A 轴向方向

R 径向方向

L回转头部主体的纵向轴线

LA 驱动电机的纵向轴线

U 外围

α 角度

Claims (25)

1.一种用于径向泵(1)的泵叶轮(8)的轴向滑动轴承布置(2)，其中：

a.第一旋转摩擦表面(22)指向轴向方向(A)，

b.第二非旋转摩擦表面(23)面向所述第一旋转摩擦表面(22)，

其特征在于，

所述第二非旋转摩擦表面(23)被分配给回转头部主体(20)，所述回转头部主体(20)经由轴向支撑表面(24)轴向地支撑，且所述回转头部主体(20)借助于第一弹簧构件(31)以弹性屈服方式径向地支撑于径向支撑表面(25)处。

2.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述轴向支撑表面(24)借助于点接触支撑在所述轴向方向(A)上。

3.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，除了材料弹性或以弹性屈服方式之外，所述轴向支撑表面(24)被稳固地轴向支撑。

4.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，与待安装的轴(4)的端表面(28)对比，所述第一旋转摩擦表面(22)形成为较大，即具有较大面积。

5.根据权利要求4所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述旋转摩擦表面(22)被分配给旋转衬套(21)，所述旋转衬套被配置且形成为以轴向固定方式与待安装的所述轴(4)相互作用并与其一起旋转。

6.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述第二非旋转摩擦表面(23)被分配给所述回转头部主体(20)的摩擦部分(27)，和/或所述轴向支撑表面(24)和所述径向支撑表面(25)被分配给所述回转头部主体(20)的固持部分(26)。

7.根据权利要求6所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述固持部分(26)具有比所述回转头部主体(20)的所述摩擦部分(27)小的径向延伸部。

8.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述回转头部主体(20)能使其纵向轴线(L)相对于所述轴向方向(A)在至少一个方向上以角度α>0°枢转，能抵靠所述第一弹簧构件(31)枢转。

9.根据权利要求8所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述角度α＞0°且小于或等于2°。

10.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述第一弹簧构件(31)的弹簧刚度被配置成使得在所述轴向滑动轴承布置(2)内通常发生的轴向支撑力的情况下，所述第二非旋转摩擦表面(23)发生角度移位，使得在所述旋转摩擦表面(22)与所述非旋转摩擦表面(23)之间出现设计施加的最大可能接触表面(30)，即，发生至少一个抵接而所述两个摩擦表面(22；23)无角度偏移。

11.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，通过球形或帽状，为球形帽状支撑元件(50)支撑所述轴向支撑表面(24)。

12.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述第一弹簧构件(31)为一端自由或在两端连接的弹簧臂(40)。

13.根据权利要求6所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，在横截面中检视，所述固持部分(26)形成为圆形、椭圆形或多边形，且多个第一弹簧构件(31)以分散在所述固持部分(26)的圆周(U)上的方式与其径向支撑表面(25)相互作用。

14.根据权利要求6所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述回转头部主体(20)的所述固持部分(26)的所述轴向支撑表面(24)凸状形成。

15.根据权利要求11所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，至少所述第一弹簧构件(31)或所述第一弹簧构件(31)和所述支撑元件(50)整体地形成为轴承衬套(29)。

16.根据权利要求15所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述支撑元件(50)借助于第二弹簧构件(60)以径向弹性屈服方式固持在所述轴承衬套(29)内部。

17.根据权利要求14所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述第一弹簧构件(31)分别与所述固持部分(26)的平坦或拱形平坦侧(41)相互作用。

18.根据权利要求1所述的轴向滑动轴承布置，其特征在于，所述回转头部主体(20)被保持为围绕纵向轴线(L)在旋转方向(100)上一起旋转。

19.一种径向泵，其包括根据权利要求1至18中任一项所述的至少一个轴向滑动轴承布置(2)。

20.一种径向泵，其包括根据权利要求5至18中任一项所述的至少一个轴向滑动轴承布置(2)，其特征在于，所述回转头部主体(20)相对于泵壳体(7)被径向且轴向地支撑。

21.根据权利要求20所述的径向泵，其特征在于，所述旋转衬套(21)与所述泵叶轮(8)一体形成。

22.根据权利要求20所述的径向泵，其特征在于，所述旋转衬套(21)在所述第一旋转摩擦表面(22)处具有至少一个凹槽(45)。

23.一种径向泵，其包括根据权利要求15至18中任一项所述的至少一个轴向滑动轴承布置(2)，其特征在于，所述回转头部主体(20)径向布置在所述径向泵(1)的入口(10)的区域中的轴承凹部(14)中。

24.根据权利要求23所述的径向泵，其特征在于，所述支撑元件(50)轴向地支撑在轴承凹部(14)的基底处或所述轴承衬套(29)的基底处。

25.根据权利要求19至24中任一项所述的径向泵，其特征在于，所述径向泵(1)形成为干式流道型。