CN114127424A - 带有润滑和冷却系统的泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输送介质的泵装置（1），所述泵装置带有由液压壳体（3）和壳体盖（4）构成的流动腔室（13）、能围绕转动轴线（A）以能转动的方式驱动的泵轴（13）、紧固在泵轴（13）的位于流动腔室（14）之内的端部（15）处的转动轮（16）以及轴承座（5）。根据本发明设置了带有构造在轴承座（5）中的油循环输送的润滑和冷却系统。

Description

带有润滑和冷却系统的泵装置

技术领域

本发明涉及一种泵装置，所述泵装置带有由液压壳体和壳体盖构成的流动腔室以及轴承座。

背景技术

这类的泵装置在各种应用场合中用于输送流体。如果这类的泵装置被需要用于大的功率范围，则大多需要油循环润滑，以便充分地润滑并且冷却轴承。通常为此需要外部的润滑剂泵、热交换器和许多液压管路。在润滑剂泵故障时存在的风险是，在较短时间之后主泵由于轴承损伤也发生故障。

发明内容

本发明的任务是提供一种泵装置，所述泵装置带有用于泵装置的轴承的尽可能简单且可靠的润滑和冷却系统。

这利用具有权利要求1的全部的特征的泵装置来实现。

本发明的另外的有利的设计方案处于相应的从属权利要求中。

根据权利要求1，用于输送介质的泵装置包括由液压壳体和壳体盖构成的流动腔室、能围绕转动轴线以能转动的方式驱动的泵轴、紧固在泵轴的位于流动腔室之内的端部处的转动轮以及轴承座。本发明的突出之处在于带有构造在轴承座中的油循环输送的润滑和冷却系统。

通过在轴承座中设置内部的油循环输送能够取消外部的润滑剂泵、热交换器和各种各样的液压管路。组件的数目通过内部的润滑和冷却系统得以减小，由此降低了故障概率。对轴承的润滑即使在停电时在泵轴的惯性运转的时间期间也得以确保。

根据本发明的一种改进方案，轴承座的主体元件在其内部中具有用于容纳第一轴承的第一轴承容纳部和用于容纳第二轴承的第二轴承容纳部以用于支承能围绕转动轴线转动的泵轴。

在一种优选的设计方案中，在轴承座或者说主体元件之内在第一轴承与第二轴承之间设置了输送元件，所述输送元件构造在泵轴处或者作为单独的元件布置在泵轴处。由此能够实现节省结构空间的结构。

有利地，在第一轴承容纳部附近在轴承座中设置至少一个环绕泵轴的腔室。在此，腔室在俯视图中基本上具有圆环的形状。腔室能够被构造用于容纳至少一个滤油器。

作为有利的替代方案能够设置的是，至少一个腔室通过间隔壁被划分成单个的区段。在此，腔室的单个的区段在俯视图中基本上具有圆环截取部分的形状。在每个单个的区段中能够安装至少一个滤油器。间隔壁的体积能够比腔室区段的容积大许多倍。由此能够明显地降低油循环输送中所需的油量。

根据本发明的一种优选的实施方案，在轴承座的内部中设置了环绕泵轴的填充体。由此能够进一步明显地降低在油循环输送中所需的油量。

在此，因为节省材料而有利的是，填充体包括面向泵轴的内壁和背离泵轴的外壁，它们构成空腔。

在一种有利的设计方案中，为了最佳的油循环输送，填充体如此布置并且在其径向的扩展中如此确定尺寸，使得在填充体与泵轴之间产生第一环形腔并且在填充体与轴承座的外壁之间产生第二环形腔。

以这种方式能够在轴承座或者说主体元件之内实现最佳的流动通道。

在一种有利的另外的有利的实施方式中，在填充体与泵轴之间设置了第一环形腔，其中，填充体沿径向的方向延伸直到轴承座的外壁的内周面处，并且至少一个凹槽设置在填充体的外壁的外侧处。由此能够实现填充体的特别稳定的状态。

在一种有利的设计方案中，环形的突起延伸到轴承盖之内的区域中，在所述环形的突起的自由的端侧处设置了至少一个留空部。以这种方式能够实现简单且有效的流动通道。

在突起的自由的端侧处安装引导装置，这能够实现在油循环输送中的优化损失的转向。

根据本发明的一种优选的实施方案，将风扇罩紧固在主体元件处，其中，在风扇罩之内将风扇叶轮安装在泵轴处。风扇叶轮产生空气流，该空气流通过风扇罩转向并且在轴承座的外侧的范围内被引导。由此增加从上方的轴承座到周围空气处的热传导。

当输送元件包括环形元件时，得到对于输送元件的特别简单且有效的设计方案。在这种设计方案中，环形元件具有第一端侧和与第一端侧对置的第二端侧。

在此有利的是，在环形元件的外周面上布置至少一个叶板，所述叶板从第一端侧的附近的区域沿对角的方向延伸到第二端侧的附近的区域。由此，一个叶板或者说多个叶板如此构造，使得沿两个转动方向实现对油的输送。因此，在可能发生的停电的情况下——其中泵轴的转动方向会发生反转——尽管如此保持得到充分的油循环输送并且因此保持得到对轴承的充分的润滑和对润滑剂的充分的冷却。

附图说明

另外的优点、具体细节和特征可从在下文中对附图的说明中看出。其中：

图1示出了带有内部的润滑和冷却系统的按照本发明的泵装置的剖视图，

图2示出了按照图1的泵装置的剖切示图的部分视图，

图3示出了应用在按照图1的泵装置中的填充体的俯视图，并且

图4示出了应用在按照图1的泵装置中的输送元件的详细示图。

具体实施方式

图1结合图2示出了带有螺形壳体2的泵装置1，该螺形壳体至少由液压壳体3和在一侧上对液压壳体3进行封闭的壳体盖4构成。泵装置1此外包括轴承座5，所述轴承座至少由第一主体元件6、第二主体元件7和轴承盖8构成。泵装置1具有带有构造在轴承座5中的油循环输送的润滑和冷却系统。

液压壳体3对于附图标记9而言具有用于吸取输送介质的进入开口并且对于附图标记10而言具有用于排放输送介质的排出开口。壳体盖4布置在液压壳体3的与进入开口9对置的侧部处。轴承座5的第一主体元件6在壳体盖4处紧固在壳体盖4的背离液压壳体3的侧部处。第二主体元件7紧固在第一主体元件6的背离壳体盖4的侧部处。轴承盖8又紧固在主体元件7的背离第一主体元件6的侧部处。

轴承座5的第一主体元件6基本上包括圆柱状的外壁11。第二主体元件7包括外壁12，所述外壁在所示出的实施例中具有锥状的形状并且从第一主体元件6朝着轴承盖8的方向逐渐缩小。在轴承座5的或者说第二主体元件7的外壁12的外周面处设置了基本上沿着轴向的方向延伸的冷却肋13。

在轴承座5处或者说在第二主体元件7处将风扇罩14紧固在背离第一主体元件6的侧部处。在此，风扇罩14环绕轴承盖8并且至少部分地在轴承座5的或者说第二主体元件7的冷却肋13的范围内延伸。

泵装置具有能围绕转动轴线A以能转动的方式驱动的泵轴15。该泵轴从借助于液压壳体3和壳体盖4所限定的流动腔室16延伸穿过壳体盖4中的开口并且进一步延伸穿过第一主体元件6、第二主体元件7、轴承盖8和风扇罩14。

在泵轴15的处于流动腔室16之内的端部17处紧固有用于输送介质的转动轮18。泵轴15的与轴端部17对置的端部19与未被示出的驱动装置、例如驱动马达、优选电动马达连接。

轴承座5在壳体盖4的附近的区域中或者说第一主体元件6在第二主体元件7的附近的区域中在其内部中具有用于容纳第一轴承21的第一轴承容纳部20。用于容纳第二轴承23的第二轴承容纳部22设置在轴承盖8的附近的区域中。借助于这两个轴承21和23来支承能围绕转动轴线A转动的泵轴15。

在轴承座5之内，在第一轴承21与第二轴承23之间设置了输送元件24，所述输送元件构造在泵轴15处或者作为单独的元件布置或者说紧固在泵轴15处。

靠近第一轴承容纳部20在轴承座5或者说第一主体元件6中设置了基本上环绕泵轴15的至少一个腔室25。腔室25在所示出的实施例中基本上被第二主体元件7的径向的法兰26（利用所述法兰将该第二主体元件紧固在第一主体元件6处）、朝向转动轴线A延伸的第一壁27、第一轴承容纳部20（其基本上对应于轴向的、平行于转动轴线A延伸的第二壁28）并且通过外壁11的一部分限定。径向的第一壁27将外壁11与第一轴承容纳部20或者说第二壁28连接起来。在轴向的壁28中设置了至少一个贯通孔29。

在轴承座5的内部中或者说基本上在第二主体元件7的内部中设置了环绕泵轴15的填充体30。所述填充体从第一轴承容纳部20延伸到第二轴承容纳部22。填充体30以第一端侧31抵靠在第一主体元件6处。填充体30具有基本上空心柱形的结构并且环绕泵轴15。所述填充体包括面向泵轴15的内壁32和背离泵轴15的外壁33。在所示出的实施例中，外壁33具有锥状或截锥状的走向。内壁32和外壁33构成空腔34，其中，能够设置连接板片35，该连接板片将内壁32与外壁33连接起来并且使得填充体30更稳定。在所示出的实施例中，填充体30如此布置并且沿其径向的扩展如此确定尺寸，使得在填充体30与泵轴15之间存在第一环形腔36并且在填充体30与轴承座5的或者说第二主体元件7的外壁12之间存在第二环形腔37。

第一环形腔36在所示出的实施例中圆柱状地构造。第二环形腔37具有与填充体30和第二主体元件7的外壁12对应的锥状的走向。输送元件24的径向的扩展如此选择，使得该扩展能够布置在第一环形腔36中。

如在图2中所示出的那样，填充体30的面向第一主体元件6的端侧31借助于环盘状的盖38流体密封地封闭，从而没有油能够渗入到空腔34中。

在借助于盘状的连接元件39与外壁12相连接的第二轴承容纳部22的区域中，第一环形的突起40沿轴向的方向延伸到第二主体元件7的内部中，填充体30的与第一端侧31对置的第二端侧41抵靠在该第一环形的突起处。连接元件39与外壁12和第二轴承容纳部22一体式地连接。至少一个贯通孔42延伸穿过连接元件39。

沿相对于环形的突起40的相反方向，第二环形的突起43延伸到位于轴承盖8之内的区域中。在环形的突起43的自由的端侧处设置了至少一个留空部44。在至少一个留空部44中安放了固定环的紧固凸肩45以用于紧固第二轴承23。此外，在环形的突起43的自由的端侧处安装了引导装置46。该引导装置46环形地构造并且环绕泵轴15。此外，引导装置46在截面中看具有截球形的形状。

在风扇罩14之内将风扇叶轮47安装在泵轴15处。

在填充体30的一种替代的实施方式中，如其在图3中所示出的那样，在填充体30与泵轴15之间设置了第一环形腔36，然而填充体沿径向的方向延伸直到轴承座5的外壁12的内周面处，其中，在图3中所示出的凹槽48中的至少一个凹槽设置在填充体30的外壁33的外侧处。为了清楚表示，在图3中也示出了剖切的泵轴15和第一环形腔36。

在第一主体元件7的一种替代的实施方式中，腔室25能够通过另外的未被示出的从外壁11延伸到第一轴承容纳部20并且从第一壁27延伸到盖38的间隔壁被划分成单个的区段。在此，每个区段具有轴向的壁28中的贯通孔29。

如果填充体30的在图3中所示出的实施方式与分割成多个腔室25的第二主体元件7相组合，那么至少一个凹槽38通到这些腔室25中的一个腔室中。为此，在需要的情况下用于机械地编码的相应的器件被设置用于将填充体30清楚地定向或者说定位在第一主体元件6处。

图4以详细示图示出了输送元件24。输送元件24包括环形元件49，所述环形元件带有第一端侧50和第二与第一端侧50对置的第二端侧51。在环形元件49的外周面上布置至少一个叶板52。在所示出的实施例中，四个相同的叶板52在外周面上均匀分布地布置。叶板52从第一端侧50的附近的区域沿对角的方向通过圆环截取部分延伸到第二端侧51的附近的区域。

在图4中所示出的实施例中，输送元件24螺旋状地构造，其中，布置在环形元件49上的叶板52分别构成螺距的大约四分之一。在一种替代的实施方式中，环形元件能够沿轴向的方向如此扩展，使得在环形元件49上存在至少一个完整的螺距。

在运行中，泵装置1的在图1和图2中所示出的通过第一主体元件6以及布置在第一主体元件6中的密封装置53而与流动腔室16间隔开的区域用油来填充。在泵装置1的在图1或者说图2中所示出的实施方式中，用油对泵装置1尤其对轴承座5的填充通过在轴承盖8中的未被示出的能以合适的器件来流体密封地封闭的开口来实现。在此，油位有利地位于引导装置46上方。输送元件24将在轴承座5中的油置于循环中。输送元件24在轴承座5中布置在第一轴承21与第二轴承23之间。所述输送元件将第一环形腔36中的油沿着泵轴15在所示出的实施例中向上朝着第二轴承23的方向输送并且挤压该油穿过轴承23。

在油已经经过轴承23之后，所述油通过引导装置46发生转向，所述油从泵轴15远离并且通过至少一个留空部44和贯通孔42而流动到第二环形腔37中并且流动到腔室25中或者流动到腔室25的区段中的一个区段中。在使用按照图3的填充体30时，油通过至少一个凹槽38流动到腔室25中或者流动到腔室25的区段中的一个区段中。在腔室25中或者在腔室25的区段中能够可选地设置未被示出的滤油器。滤油器能够通过设置在第一主体元件6的外壁11中的开口54来安装。利用盖55来流体密封地封闭开口54。

该油随后从输送元件24穿过一个贯通孔或者说多个贯通孔29朝着泵轴15的方向并且穿过第一轴承21被吸取。这涉及不加压的油回路。因此，在轴承座5的所示出的垂直的装入位置中不需要轴承盖8的相对于泵轴15的密封。

在运行中由于轴承摩擦和流动损失而产生热。在对轴承21和23穿流时大部分热被油吸收。大部分被油所吸收的热在对外部的环形腔37穿流时通过轴承座5释放到周围环境。为了提高到周围环境的热流并且因此降低轴承座5中的温度水平，轴承座5或者说第二主体元件7在其外壁12的外周面处优选地拥有多个冷却肋13。

布置在泵轴15上的风机47产生空气流，所述空气流通过风扇罩14在轴承座5的设有肋13的区域的范围内被引导。由此提高了轴承座5与周围空气之间的热传导。冷却作用进一步得到改善。

Claims (14)

1.一种用于输送介质的泵装置（1），所述泵装置带有

由液压壳体（3）和壳体盖（4）构成的流动腔室（16），

能围绕转动轴线（A）以能转动的方式驱动的泵轴（15），

紧固在所述泵轴（15）的位于所述流动腔室（16）之内的端部（15）处的转动轮（18）以及

轴承座（5），

其特征在于带有构造在所述轴承座（5）中的油循环输送的润滑和冷却系统。

2.根据权利要求1所述的泵装置（1），其特征在于，所述轴承座（5）在其内部中具有用于容纳第一轴承（21）的第一轴承容纳部（20）和用于容纳第二轴承（23）的第二轴承容纳部（22）以用于支承能围绕转动轴线（A）转动的泵轴（15）。

3.根据权利要求1或者2所述的泵装置（1），其特征在于，在所述轴承座（5）之内在所述第一轴承（21）与所述第二轴承（23）之间设置了输送元件（24），所述输送元件构造在所述泵轴（15）处或者作为单独的元件布置在所述泵轴（15）处。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，在所述第一轴承容纳部（20）的附近在所述轴承座（5）中设置了至少一个腔室（25），所述至少一个腔室基本上环绕所述泵轴（15）。

5.根据权利要求4所述的泵装置（1），其特征在于，所述腔室（25）通过间隔壁被划分成单个的区段。

6.根据上述权利要求中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，在所述轴承座（5）的内部中设置了环绕所述泵轴（15）的填充体（30）。

7.根据上述权利要求中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，所述填充体（30）包括面向所述泵轴（15）的内壁（32）和背离所述泵轴（15）的外壁（33），它们构成空腔（34）。

8.根据权利要求6或者7中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，所述填充体（30）如此布置并且在其径向的扩展中如此确定尺寸，使得在填充体（30）与泵轴（15）之间存在第一环形腔（36）并且在填充体（30）与所述轴承座（5）的外壁（12）之间存在第二环形腔（37）。

9.根据权利要求6或者7中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，在填充体（30）与泵轴（15）之间设置了第一环形腔（36），并且所述填充体（30）沿径向的方向延伸直至所述轴承座（5）的外壁（12）的内周面处，其中，至少一个凹槽（48）设置在所述填充体（30）的外壁（33）的外侧处。

10.根据上述权利要求中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，环形的突起（43）在轴承盖（8）之内的区域中延伸，在所述环形的突起的自由的端侧处设置了至少一个留空部（44）。

11.根据上述权利要求中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，在所述突起（43）的自由的端侧处安装了引导装置（46）。

12.根据上述权利要求中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，在所述轴承座（5）处紧固有风扇罩（14），其中，在所述风扇罩（14）之内将风扇叶轮（47）安装在所述泵轴（13）处。

13.根据上述权利要求中任一项所述的泵装置（1），其特征在于，所述输送元件（24）包括环形元件（49），所述环形元件带有第一端侧（50）和第二与所述第一端侧（50）对置的第二端侧（51）。

14.根据权利要求12所述的泵装置（1），其特征在于，在所述环形元件42的外周面上布置了至少一个叶板45，所述叶板从所述第一端侧43的附近的区域沿对角的方向延伸到所述第二端侧44的附近的区域。

Images