CN1152676A - 液体泵 - Google Patents
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Abstract
一种在液体和大气之间不使用磁铁就能达到理想密封的液体泵,该泵包括一个可转动地支承在壳体内的泵轴,其上固定一个叶轮用于推进液体流出泵,装在壳体内的被驱动装置用于使泵轴旋转,一个与外部动力相连的驱动装置,一个设置在被驱动装置和驱动装置之间的弹性件,用于对被驱动装置和叶轮侧的驱动装置之间实施可靠地密封,并把驱动装置的力传递给被驱动装置。
Description
本发明涉及一种水泵类的液体泵,用于强制循环像水或长寿冷却液类的防冻液。更具体地说,本发明涉及一种能有效地用于通过发动机冷却系统循环发动机冷却水的液体泵,但本发明不限于这种用途的水泵。
通常,用在发动机冷却系统的水泵都有一个由发动机或马达驱动的叶轮轴,使置于水中的叶轮旋转。轴的一端暴露在空气中,用于接受外部施加的驱动力,轴的另一端伸入液体中驱动叶轮。为防止水在两端之间泄漏,使用机械密封性能良好的机械密封装置对泵进行密封。但是,在水中含有对密封装置有害的外界物质的情况下,存在着不能长期保持有效密封的危险。此外,人们已认识到机械密封装置工作时由于密封装置滑动有时会产生啸叫声,迄今为止人们一直在致力于解决这个难题。
正如已公开的平3-8696(1991) 号日本实用新案申请和昭63-189690(1988)日本专利申请说明书所揭示的那样,已研制出了一种在只传递转动力的情况下利用磁力的联轴器来隔绝水与大气。
然而,对于已知的这类液体泵,使用磁力意味着泵不能跟踪转矩的突然变化。而且,因为必须使用许多磁铁,造成成本较高,泵的尺寸较大。
本发明的目的是提供一种液体泵,这种泵不用借助磁铁就能在液体和大气之间形成完美的密封。
按着本发明,实现上述目的的方案如下:
一种液体泵,包括一个适于固定到固定件上的壳体、一个其上固定一个用于推进液体通过该泵的可转动地支承在该壳体内的泵轴。设置在壳体内用于转动泵轴的被驱动装置,与外部动力连接的驱动装置,和一个设置在被驱动装置和驱动装置之间的弹性件,该弹性件用于使被驱动装置和位于叶轮侧的驱动装置之间达到可靠液体密封,并把驱动装置的驱动力传递给被驱动装置。
驱动装置由外部动力使其转动,然后通过弹性件传递给被驱动装置,该被驱动装置使泵轴旋转,从而,水通过泵受到推进,实行泵送作用。因为在被驱动装置和驱动装置之间设置了弹性件,所以在被驱动装置侧实现了液体密封,这就避免了液体漏向配置驱动装置的一侧。
在一个实施例中,被驱动装置包括偏心固定到泵轴上的被驱动凸轮,驱动装置包括一个由外动力带动其旋转的皮带轮,该皮带轮有一个内圆筒侧壁部分,该部分有一个与被驱动凸轮外圆周壁相对应的偏心槽,在被驱动凸轮和皮带轮的内圆筒侧壁之间设有弹性件,借此,对壳体内的被驱动凸轮的侧面实施有效地密封。
当皮带轮受外动力驱动绕转时,其偏心槽绕转,从而,被驱动凸轮随偏心槽的运动而绕转。因为被驱动凸轮处于偏离泵轴的位置,所以被驱动凸轮的绕转引起泵轴转动,借此,叶轮通过泵推进液体。当被驱动凸轮和皮带轮偏心槽之间相对滑动时,弹性件对壳体内的被驱动凸轮的侧面进行可靠的密封,从而避免了液体漏向安装驱动装置的一侧。
在上述实施例中,被驱动凸轮包括半圆形凸轮。
因为被驱动凸轮是半圆形凸轮,所以液体能够流到被驱动凸轮的内侧。从而,被驱动凸轮和弹性件受到冷却,吸收了由弹性件和被驱动凸轮之间的滑动和弹性件与偏心槽之间的滑动所产生的热量。
在上述实施例中,在被驱动凸轮内设有液体通道。
因为在被驱动凸轮内设有液体通道,所以液体能够流到被驱动凸轮的内侧面。因此,被驱动凸轮和弹性件受到冷却,借此吸收了由弹性件和被驱动凸轮之间以及弹性件和偏心槽之间的滑动产生的热量。
在上述实施例中,液体通道是倾斜的。
因为液体通道是倾斜的,所以由于被驱动凸轮的旋转,液体通道内的液体能沿轴向方向流动,从而提高了冷却效果。
泵轴设有圆柱形的使叶轮固定其上的缩颈部分,被驱动装置设有与缩颈部分成偏心设置的圆柱形凸轮部分,缩颈部分和凸轮部分有一个彼此连通的空心内部,壳体设有法兰,以把壳体分隔成一侧用于安放叶轮和另一侧用于安装凸轮,还设有固定到法兰上的轴承以支承泵轴的缩颈部分使之相对壳体转动,驱动装置包括一个由外部动力驱动其旋转的皮带轮,皮带轮有一个内圆筒形侧壁,该侧壁设有与被驱动凸轮外圆柱面相对应的偏心槽,被驱动装置设有置于凸轮部分和皮带轮偏心槽之间的套筒形盖,在盖和壳体之间设有弹性件,借此对壳体内泵的一侧实施有效地密封,壳体法兰设有一个孔,用于连通放置叶轮的一侧和放置凸轮部分的一侧。
当皮带轮由外部动力带动旋转时,其上的偏心槽绕转,因而,盖随偏心槽的运动而绕转。因为弹性件设在盖和壳体法兰之间,所以盖只能绕转不能旋转。因为凸轮部分安装在盖内,所以凸轮部分的运动与盖的绕转一致。由于缩颈部分用轴承支承,所以当其旋转时凸轮部分绕转,并且缩颈部分和凸轮所作的运动一样一起旋转。因此,泵轴绕缩颈部分旋转,并推进液体通过泵。由于存在有弹性件和盖,对壳体内泵轴一侧进行了有效地密封,故没有液体漏向驱动装置一侧。尽管盖在偏心槽和凸轮部分之间滑动,安放叶轮的腔室内的液体依次流动法兰上的孔,盖和凸轮之间的间隙、凸轮部分的内侧和缩颈部分的内侧或逆向流动,借此冷却滑动部分。
在另一实施例中,泵轴带有使叶轮固定其上的圆柱形缩颈部分,该缩颈部分用支承在壳体内的轴承支承,被驱动装置包括一个相对缩颈部分偏心设置的圆柱形凸轮和带有与圆柱凸轮外圆周面相对应的偏心槽的盖,以及与偏心槽共轴的偏心轴,缩颈部分和圆柱凸轮具有相互连通的空心内部,驱动装置包括一个由外部动力拖动其旋转的皮带轮,该皮带轮有一个与盖的偏心轴相对应的偏心槽,在盖和壳体之间设有弹性件,用于有效地密封壳体内泵的一侧的液体。
当外部动力带动皮带轮转动时,皮带轮的偏心槽绕转,因而,盖的偏心轴随偏心槽运动一起绕转。因为在盖和壳体法兰之间设有弹性件,所以盖的偏心槽只绕转不自转。因为圆柱凸轮安装在盖的环形槽内,因而圆柱形凸轮的运动与盖的偏心槽的绕转一致。由于缩颈部分用轴承支承,所以当缩径部分旋转时,圆柱凸轮绕转,缩颈部分随圆柱凸轮的运动而旋转。因此,泵轴绕缩颈部分旋转,叶轮把液体驱压出泵。由于存在着弹性件和盖,对壳体内泵轴一侧进行了可靠密封,故没有液体漏至驱动装置一侧。虽然盖在偏心槽和凸轮部分之间滑动,由于在安置叶轮的腔室内的液体依次通过法兰上的孔、盖和圆柱凸轮之间的间隙,圆柱凸轮的内侧面和缩颈部分的内侧面流动或逆向流动,借此冷却了滑动部分。
在上述实施例中,圆柱形凸轮呈半圆柱形。
因为圆柱形凸轮具有半圆柱形的形状,所以加大了盖和圆柱凸轮之间的间隙,提高了冷却效果。
在上述实施例中,盖有一个具有圆筒形槽的端部,其尺寸与盖绕转对盖上某一点形成的轨迹相符,圆筒形外壳设有伸至圆筒形槽内的杆状部分。
盖的运动受杆状部分和圆筒形槽之间相互作用的限制,圆筒形槽的尺寸与盖绕转时盖上某一点形成的轨迹相符,这就使盖不可能旋转,因而,有较小扭矩作用在弹性件上
在另一个实施例中,泵轴制成圆筒形,被驱动装置带有偏心固定在泵轴由上的圆筒形偏心凸轮,该凸轮有一轴向延伸通孔,壳体带有法兰,将壳体分成安装叶轮的一侧和安装偏心凸轮的另一侧,用安装在法兰上的轴承支承泵轴,使其能相对壳体转动,驱动装置包括曲外部动力使其旋转的皮带轮,该皮带轮内圆周面有一个与偏心凸轮外圆周面相对应的偏心槽,被驱动装置有一个置于偏心凸轮和皮带轮偏心槽之间的套筒形的盖,在盖和壳体之间设有弹性体,借此对壳体内泵轴一侧进行可靠密封,壳体法兰上有连通安装叶轮的一侧和安装凸轮的一侧的孔。
当外部动力带动皮带轮旋转时,偏心槽绕转,从而,盖随偏心槽运动而绕转。因为在盖和壳体法兰之间设有弹性件,所以盖只绕转而不自转,因为偏心凸轮安装在盖内,所以偏心凸轮与盖的绕转一致。由于泵轴用轴承支承,所以泵轴旋转时偏心凸轮绕转,并且泵轴按着偏心凸轮所作这一运动而旋转,借此,将液体推压出泵。由于存在有弹性件和盖,对壳体内泵轴一侧实施了有效地密封,所以没有液体漏至驱动装置一侧。虽然盖在偏心槽和凸轮之间滑动,但在安放叶轮之腔室内的液体仍依次流过法兰上的孔、盖和凸轮之间的间隙、凸轮的内侧和泵轴的内侧或者反向流动,借此冷却滑动部分。由于偏心槽设置在皮带轮的内圆周侧,所以泵制作的特别紧凑。
在另一个实施例中,被驱动装置包括一个固定在泵轴上的偏心圆柱形被驱动凸轮,驱动装置包括一个由外部动力带动其转动的偏心圆柱形驱动凸轮,和设置在驱动凸轮和被驱动凸轮之间的弹性件,用它有效地液体密封住壳体内的被驱动凸轮的一侧。
当驱动凸轮由外部动力带动其旋转时,被驱动凸轮通过弹性件随驱动凸轮一起旋转。从而,泵轴旋转并推动液体通过泵流动。驱动凸轮和被驱动凸轮旋转的同时还沿弹性件表面滑动。此外,弹性件对壳体内的被驱动凸轮所在的一侧进行了可靠的液体密封,所以不会有液体渗漏到驱动装置一侧。
在上述实施例中,在壳体和被驱动凸轮之间设有偏压装置将被驱动凸轮压向驱动凸轮。
该偏压装置置于壳体和被驱动凸轮之间,始终推压被驱动凸轮与驱动凸轮相接触,因而,被驱动凸轮伴随着驱动凸轮的运动而平稳旋转。
在上述实施例中,弹性件在与被驱动凸轮和驱动凸轮相接触的表面上设有耐磨板。
由于弹性件在与被驱动凸轮和驱动凸轮相接触的表面上设有具有优良耐磨性能的板,因而,驱动凸轮和被驱动凸轮转动平稳,可减少驱动凸轮和被驱动凸轮作用在弹性件上的旋转驱动力。
在上述实施例中,板与弹性件模制成一体。
因为板与弹性件制成一体,所以泵的密封能有效地避免液体渗漏。
在另一个实施例中,被驱动装置包括一个固定在泵轴上的曲柄和支承在曲柄上的连杆,驱动装置包括一个由外力带动其旋转的圆柱形偏心驱动凸轮,弹性件装在驱动凸轮和连杆之间,靠它对壳体内连杆所在的一侧进行有效地密封。
当驱动凸轮由外力带动其旋转时,连杆通过弹性件被推动,从而使曲柄旋转。因此,泵轴旋转、叶轮推压液体流过泵。驱动凸轮旋转并沿弹性件表面滑动。此外,因为弹性件对壳体内被驱动凸轮所在的一侧实施了可靠的密封,所以不会有液体漏入驱动装置一侧。
在上述实施例中,弹性件在与连杆和驱动凸轮相接触的表面上设有耐磨板。
因为在与连杆和驱动凸轮相接触的弹性件上设有耐磨性能优良的板,所以,驱动凸轮和连杆旋转平稳,从而可减小驱动凸轮施加在弹性件上的旋转驱动力。
在上述实施例中,板与弹性件模制成一体。
由于板与弹性件制成一体,所以泵能有效地密封阻止液体渗漏。
设有多个按相位差依次偏置的曲柄、连杆和驱动凸轮。
由于设有多个曲柄、连杆和驱动凸轮,并且曲柄和连杆及驱动凸轮一样依次按相位差偏置,所以泵轴旋转平稳。
在一个实施例中,被驱动装置加工成在泵轴的一端上成型的倾斜面,驱动轴一端也制有一倾斜面,驱动轴由外力带动其旋转并作为驱动装置。在驱动轴的斜面和泵轴的斜面之间设有弹性件,用它对壳体内泵轴的一侧进行有效地密封。
当驱动轴由外力带动其旋转时,泵轴的斜面伴随着驱动轴的斜面的运动而运动,由此带动泵轴旋转。弹性件在这二个斜面之间滑动。由于弹性件紧密地密封住泵壳内泵轴的一侧,所以没有液体漏向驱动装置所在的一侧。
在一个实施例中,驱动装置包括一个与泵轴共轴线的由外力带动其旋转的驱动轴,该轴有一个相对泵轴偏心设置的偏心槽,被驱动装置包括一个位于泵轴一端的外圆柱面,和一个圆柱形盖,它有一个可转动地安装在驱动轴偏心槽内的外圆柱面和一个与泵轴外圆周面相接触的内圆柱面,和安装在圆筒形盖和壳体之间的弹性体,用它有效牢固地密封住壳体内的泵轴的一侧。
当驱动轴由外力推动其旋转时,其偏心槽开始绕转。从而,圆筒形盖随偏心槽的运动而绕转。由于在圆筒形盖和壳体之间装有弹性件,故圆筒形盖仅绕转不自转。来自圆筒形内侧的摩擦力作用在泵轴的外圆柱面上,使泵轴相对圆筒形盖旋转。由于泵轴的旋转,液体被推压出泵。由于有弹性件和盖的存在,对壳体内泵轴的一侧实施了有效地可靠密封,所以没有液体漏向驱动装置一侧,而在圆筒形盖和偏心槽之间产生滑动。
圆筒形盖的内圆柱面上设有第一齿轮,泵轴的外圆柱面上设有第二齿轮,第一、第二齿轮相互啮合。
由于在圆筒的内圆周面和泵轴的外圆柱面上设有啮合齿轮,所以圆筒形盖的绕转很容易转换成泵轴的旋转。
本发明的其他特点和优点通过下文结合附图所作的说明将变得更明显,其中相同的参照号码表示相同或相似的零件。
图1是本发明第一实施例液体泵的剖视图;
图2是本发明第二实施例液体泵的剖视图;
图3是本发明第二实施例液体泵的剖视图;
图4是本发明第三实施例液体泵的剖视图;
图5是本发明第四实施例液体泵的剖视图;
图6是图5液体泵的另一部分的剖视图;
图7是本发明第五实施例液体泵的剖视图;
图8是第五实施例改型的液体泵的泵轴的立体图;
图9是图8泵轴的平面图;
图10是按第一实施例改型的液体泵的剖视图;
图11是图10所示液体泵的局部剖视图;
图12是本发明第六实施例液体泵的剖视图;
图13是本发明第七实施例液体泵的剖视图;
图14是本发明第八实施例液体泵的剖视图;
图15是图14液体泵另一部分的剖视图;
图16是本发明第九实施例液体泵的剖视图;
图17是本发明第十实施例液体泵的剖视图;
图18是本发明第十一实施例液体泵的剖视图;
图19是本发明第十二实施例液体泵的剖视图;
图20是本发明第十三实施例液体泵的剖视图;
图21是图20所示液体泵另一部分的剖视图;
图22是本发明第十四实施例液体泵的剖视图;
图23是第十四实施例改型的剖视图;
图24是第十四实施例另一种改型的剖视图;
图25是本发明第十五实施例的剖视图;
图26是本发明第十六实施例的剖视图。
下文描述本发明的第一实施例。
本实施例液体泵10有一个用螺栓(未示出)固定到缸体11上的壳体12和圆柱形壳体13,壳体13通过外伸法兰液体密封地固定到壳体12上,以便限定壳体13的孔13a的开口端。壳体12有一个径向向里伸展的法兰,其上有孔12a,孔12a与壳体13的孔13a同轴。例如用酚醛树脂制造的浸入式滑动轴承17被压配合到孔12a内,滑动轴承17有一个孔,而泵轴15一端形成的圆柱形的缩径部分15a支承在该孔中,以便绕轴线A旋转。绕缩径部分15a压装的叶轮16随泵轴15一起旋转,把液体从入口24引导到出口25。叶轮16有一个连通孔16a,用于连通泵轴15的缩径部分15a的孔15c与进口24。泵轴15有一个位于壳体13的孔13a内的朝泵轴另一端形成的圆柱形凸轮部分15b。凸轮部分15b之圆柱形的中心线B与线A偏心。在凸轮部分15b的一个侧面上制有圆柱形的突起部分,其与壳体12的法兰相对,并与图1所示的浸入式滑动轴承17左端形成的法兰部分相接触。驱动装置14通过滚动轴承22支承在壳体13的孔13a的另一开口端,以便绕线A旋转。在驱动装置14上制有中心线为B的环形偏心槽14a,向左伸出的中心线为B的盖19的中轴部分19b通过滚动轴和3支承在偏心槽14a内。滚动轴承23与滚动轴承22处于同一轴向位置。在图1所示的盖19的右端制有圆柱形部分19a,其形状呈开口向右的帽形或套筒形,圆柱形部分19a的中心线为B,其内侧通过泵轴15的凸轮部分15b安装有侵入式例如用酚醛树脂制成的滑动轴承18。侵入式滑动轴承18压入盖19的圆柱部分19a内(当然也可把它压装到凸轮部分15b上)。盖19相当于本发明的被驱动装置。在图1中,偏心槽14a的轴心、中部部分19b的轴心、圆柱部分19a的轴心、凸轮部分15b的轴心以及缩径部分15a的轴心均置于线B上。皮带轮(未示出)固定到驱动装置14上,发动机的动力通过动力传动装置,例如皮带在皮带轮的安装皮带部分传递给皮带轮,皮带轮(未示出)的皮带安装部分的皮带中心轴向与滚动轴承22的滚动平面校准,使之没有任何不平衡负载作用在滚动轴承22上。
环形波纹管(隔膜)20有多个褶皱,在本发明下文称之为弹性件,其里端用卡环21液体密封地固定到盖19圆柱部分19b的外表面上,波纹管20的外端液体密封地装在壳体12与13的配合面之间。叶轮16后边的壳体12之法兰有一个通孔28,在壳体12和缸体11之间形成的泵室的外环形部分通过孔28与出口连通,并保持叶轮16与壳体12的法兰和波纹管20之间的空间27连通。凸轮部分15b的内部空腔15d通过缩径部分15a的孔和叶轮16的孔16a与泵室的中心部分(与进口相通)相通。由波纹管20与空间27隔开的空间26充入空气。
按照这种布置,驱动装置14相对壳体13的转动使驱动装置14的偏心槽14a绕线A旋转,并伴随着盖19中轴部分19b运动。因为盖19的转动受波纹管20的限制,所以盖19的绕转也由波纹管允许。凸轮部分15b也与盖19一起绕转。因为缩径部分15a相对壳体12旋转支承,所以泵轴15绕线A旋转。从而,叶轮16旋转并把入口24处的液体推送至出口25。
部分受压液体通过孔28引入壳体12上的法兰与波纹管20所限定的空间27,空间27内的液体经盖19和浸入式滑动轴承18以及凸轮部分15b之间的间隙引入到凸轮部分15b的内部空腔15d,这部分液体又通过缩径部分15a的内部空腔15c流回到进口24,因而,在盖19和凸轮部分15b之间滑动的浸入式滑动轴承18受到冷却,带走了摩擦热并受到了润滑。
应当指出:如果把叶轮16改进以颠倒进、出口,把图1右侧制成出口,那么冷却将按照液体流经缩径部分15a的内部空腔15c,凸轮部分15b的内部空腔15d和空间27以及孔28的流动顺序进行。
下面将参照图2和图3解释本发明的第二实施例。
第二实施例液体泵30有壳体31,其上旋转支承泵轴32,叶轮33和圆柱形凸轮34固定到泵轴32上。圆柱凸轮34相对泵轴32偏心布置。圆筒形板39、波纹管36和圆筒形板38按照所说的顺序置于圆柱形凸轮34的外圆上。一个圆筒形的皮带轮35与泵轴32同轴布置,其上设有偏心槽,板38装入其中,皮带轮35由皮带37拖动其转动。包含有由橡皮或类似物制成的弹性件在内的波纹管36围绕着圆柱形凸轮34及其内侧上的板39,并液体密封地固定到壳体31上。板38、39可使用耐磨材料制作。该液体泵的其他零件类似于第一实施例的那些零件。
按照这种布置,皮带轮35由作为驱动装置的皮带拖动其转动,于是,皮带轮35的偏心槽进行环形绕转,并伴随着盘38、波纹管36和盘39的绕转。因为波纹管36被固定到壳体31上,波纹管不能转动,板38在波纹管36和偏心槽之间滑动。圆柱形凸轮34转动与波纹管36和板39的运动相适应。圆柱形凸轮34的转动中心与泵轴32的中心一致,因而,泵轴32旋转并推动液体流过泵。因为波纹管36包围着圆柱凸轮34,即使液体从泵轴32与壳体31之间漏出,也不会有液体漏到构成驱动装置的皮带轮的一侧。
下面参照图4描述本发明的第三实施例。
第三实施例的液体泵30a是第二实施例的改型,其与第二实施例的不同之处仅在于圆柱形凸轮和皮带轮的形状。这里的圆柱形凸轮41形状为半圆形,此外,在皮带轮40内还有一个与偏心槽连通的空间40a。
波纹管36内的液体通过板39和圆柱形凸轮41之间的空间41a流动,并有效地吸收了板38、39产生的摩擦热。此外,皮带轮40内的空间40a改善了热辐射特性。
下文说明图5和图6所示的本发明的第四实施例。
第四实施例的液体泵30b是第二实施例的改型,其与第二实施例的不同之处仅在于圆柱形凸轮和皮带轮的形状。这里的圆柱形凸轮43设有倾斜液体通道43a和43b,皮带轮42也设有倾斜液体通道。
当圆柱形凸轮43转动时,由于倾斜表面的作用,液体沿凸轮轴向流动,从而,液体通过圆柱形凸轮43的内部循环,进而提高了冷却效果。同样,也类似地提高了皮带轮42的空气冷却效果。
下面将参照图7描述本发明的第五实施例。
第五实施例的液体泵50的壳体53有一个向里伸展的法兰,其上有孔53a。壳体53的法兰内通过浸入式滑动轴承57转动地支承着泵轴51,叶轮52固定到泵轴51的右端,泵轴51有一圆柱形缩径部分51a和圆柱形凸轮部分51b。缩径部分51a和凸轮部分51b的内部空腔相互连通。驱动装置55从驱动源(未示出)接受动力并与缩径部分51a共轴转动。驱动装置55的内侧制有支承盖54的偏心槽,盖54为套筒形,右侧开口,其内侧孔支承凸轮部分51b。(图7)。
含有弹性件的环形波纹管56用卡环液体密封地固定到盖54的外圆周上;波纹管56的外圆固定到壳体53上。
按照这种布置,当驱动装置旋转时,驱动装置44内的偏心槽绕转,同时伴随着盖54绕转,盖54的转动受波纹管56的约束。凸轮部分51b也与盖54一起绕转。因为缩径部分51a可旋转地支承在壳体53上,所以泵轴51旋转也使叶轮旋转,以致迫使液体通过泵。
部分受压流体经孔53a导入由壳体53上的法兰和波纹管56限定的空间,该空间内的液体通过盖54和凸轮部分51b之间的间隙导入凸轮部分51b的内部空腔,该部分液体通过缩径部分51a的空心流回到入口,从而对盖54和凸轮部分51b进行冷却,带走了摩擦热。
应当指出:如果把叶轮52改型使进口和出口颠倒,使图7右侧成为出口,那么冷却将按液流通过缩径部分51a的空心、凸轮部分51b的内部空间,波纹管56的右侧空间和孔53a的顺序进行。
图8、9表示改进的第五实施例。这里图7所示的泵轴51由泵轴58代替,泵轴58有一个成型为半圆柱形的部分,大量液体撞击盖54的内表面,液体流动更流畅,进而改善了滑动摩擦部分的冷却作用。
图10和图11表示第一实施例的改型。这里盖19的右下端(图10)备有圆柱槽60,槽60的大小加工成当盖绕转时与盖19上某一点形成的轨迹相符合。杆状件59固定到壳体12上并伸至槽60内。当盖19绕转时,其运动受杆状件59的约束,以使槽60的内圆周部分沿杆状件59运动,从而,减少了作用在波纹管20上的剪切力,延长了波纹管20的使用寿命。
下面将参照附图12描述本发明的第六实施例。
这里液体泵70在一圆柱形壳体76,泵壳内通过侵入式滑动轴承79可转动地支承着圆柱形泵轴71。叶轮72固定到泵轴71的右端。圆柱形凸轮73与泵轴71成偏心地固定到泵轴71上。泵轴71和凸轮73的空心相通并与缸体出口相通。构成驱动装置的皮带轮75通过滚动轴承77支承在壳体76的外圆周上,以便与泵轴71同轴旋转。皮带轮75左侧内部制有偏心环槽,盖74滑动支承在其中。盖74形状呈套筒形,其右侧开口,开口内侧滑动支承着凸轮73。构成弹性件的有多个褶皱的环形波纹管78液体密封地固定到盖74和壳体76的外周边上。皮带轮75与皮带(未示出)接合,皮带把发动机或类似装置的转动传送给皮带轮。凸轮73上设有液体通孔。
按照这种布置,当皮带轮相对壳体76转动时,作为驱动装置的皮带轮75上的偏心槽也转动,同时伴随着盖74的绕转,盖74的转动受波纹管78的约束。凸轮73也随盖74绕转而一起绕转。因为泵轴71是可转动地支承在壳体76上,所以泵轴71旋转也带动叶轮72旋转,将入口处的液体推压向出口。
部分受压液体通过壳体76和侵入式滑动轴承79限定的空间导入凸轮73上的孔,液体沿盖74的底部流进并通过泵轴的内部空心回到入口,进而,盖74受到冷却并带走了摩擦热。
应当指出:如果叶轮72改型使进、出口颠倒,把右侧制成出口,液体流动方向则相反。
下面参照附图13描述本发明的第七实施例。
这里液体泵80有一个底部为圆筒形的壳体85,在壳体的里面通过浸入式滑动轴承86和87可转动地支承着泵轴81。叶轮82固定到泵轴81的右端。两个圆柱形驱动凸轮83、84与泵轴81成偏心地固定到泵轴81上,驱动轮83与84成180°相位差配置。壳体85的外面设有用作驱动装置的驱动轴96和两个驱动凸轮94、95。驱动轴96与泵轴81平行安置,驱动凸轮94、95偏心地固定到驱动轴96上。驱动凸轮94相对驱动凸轮95成180°相差配置。驱动凸轮94,95分别通过壳体85上的两个开口,穿过弹性波纹管92、93紧靠在驱动凸轮83、84上。由耐磨材料制成的板89和88分别置于波纹管92和驱动凸轮94及波纹管92和驱动凸轮83相对表面之间;同样由耐磨材料制成的板91和90也分别置于波纹管93和驱动凸轮95及波纹管93和驱动凸轮84的相对表面之间。波纹管92、93固定到壳体95上,以使液体密封住壳体85的两个开口。
按着这种布置,当构成驱动装置的驱动轴96旋转时,驱动凸轮94、95转动,并交替转动驱动凸轮83、84,从而使泵轴81旋转以迫使液体通过泵。
部分受压流体充满壳体85内,壳中通过侵入式滑动轴承86安装有驱动凸轮83、84。滑板88、89、90和91产生的热量被液体吸收,使滑板冷却。因为液体被波纹管92、93密封住,所以不会有液体从壳体85中渗出。
应当注意:如果事先在安装驱动凸轮83、84的壳体85内导入空气,驱动凸轮83、84也能平稳旋转。在这种情况下,驱动凸轮83、84浸入液体中,结果板88、89、90和91上的热量也能通过驱动凸轮83、84被带走。
在第七实施例中设置了两对凸轮。但也可设三对或三对以上。在这种情况下,这些凸轮对应地按相位依次排列。
图14和15表示本发明的第八实施例,其与第七实施例不同之处仅在于设置了一对凸轮。
这里液体泵100有一个底部呈圆筒形的壳体104,壳体内通过侵入式滑动轴承105和106可转动地支承着泵轴101。叶轮102固定到泵轴101的右端。圆柱形驱动凸轮103与泵轴101偏心地固定到该泵轴101上。壳体104外面设有作为驱动装置的驱动轴111和驱动凸轮110。驱动轴111与泵轴101平行,驱动凸轮110偏心地固定其111上。驱动凸轮110穿过壳体104上的开口并经过弹性件波纹管109紧紧靠在驱动凸轮103上。耐磨板113置于与驱动凸轮103和驱动凸轮110接触点相对的驱动凸轮103的侧面(图14的下侧)。在板113和壳体104之间设置构成偏压装置的弹簧112,以把板113压向驱动凸轮103。耐磨材料制成的板108,107分别夹在波纹管109和驱动凸轮110相对表面以及波纹管109和驱动凸轮103相对表面之间。波纹管109固定到壳体104上,以使液体密封住壳体104上的开口。
按着这种布置,当构成驱动装置的驱动轴111旋转时,驱动凸轮110也转动。驱动凸轮103始终受弹簧112作用被推入到紧紧地与驱动凸轮110接触,从而,驱动凸轮103也随驱动凸轮110的运动而旋转,借此转动泵轴101把液体压过泵。
在第八实施例中,可用片簧或类似弹簧代替弹簧112,作为偏压装置。
下文参照图16描述本发明的第九实施例。
这里液体泵120有一底部为圆筒形的外壳124,壳体里面用浸入式滑动轴承123可转动地支承着泵轴121,叶轮122固定到泵轴121的右端。泵轴121的左侧设有曲柄121a。连杆126穿过壳体124的孔可转动地支承在曲柄121a上。壳体124的外面设有作为驱动装置的驱动轴130和偏心固定其上的驱动凸轮129。驱动凸轮129用作为弹性件的波纹管128紧靠在连杆126上。波纹管128固定到壳体124上,使其液体密封住壳体124上的开口。在连杆126和壳体124之间设有构成偏压装置的弹簧127,并将连杆126压向驱动凸轮129。
按照这种布置,当构成驱动装置的驱动轴130旋转时,驱动凸轮129也旋转。连杆126被弹簧127始终压向紧紧与驱动凸轮129接触,从而连杆126随着驱动凸轮129的运动而上、下移动。曲柄121随连杆126上、下运动而转动,以使泵轴121旋转迫使液体流过泵。
在第九实施例中,可用片簧或类似弹簧代替弹簧127作为偏压装置。
下文将参照图17描述本发明的第十实施例。
这里液体泵140有一个底部呈圆筒形的壳体144,壳体144里面用侵入式滑动轴承143可转动地支承着泵轴141,叶轮142固定到泵轴141的右端。泵轴141的左侧设有两个曲柄141a、141b。连杆145、146穿过壳体144的孔分别可转动地支承在曲柄141、141b上。壳体144外面设有用作驱动装置的驱动轴153和偏心固定其上的两个驱动凸轮151、152。驱动凸轮151、152以不同相位固定到驱动轴153上。驱动凸轮151通过弹性件波纹管147紧紧靠在连杆145上。同样,驱动凸轮152通过弹性件波纹管148紧紧靠在连杆146上,波纹管147、148固定在壳体144上,液体密封住壳体144上的开口。
按照这种布置,当构成驱动装置的驱动轴153旋转时,驱动凸轮151、152随之旋转。连杆145、146随着驱动凸轮151、152的运动交替移动。曲柄141a、141b随着连杆145、146上、下运动而转动,进而使泵轴旋转迫使液体通过泵流出。
下面参照图18描述本发明的第十一个实施例。
这里的液体泵160有一个圆柱形壳体164,壳体里面通过侵入式滑动轴承163可转动地支承着泵轴161。叶轮162固定到泵轴161的右端,泵轴161的左边设有斜面161a。构成驱动装置的驱动轴166与泵轴161同轴设置,其右端设有斜面166a。斜面161a、166a彼此相对,作为弹性件的波纹管165夹持在它们中间。斜面161a、166a都制成耐磨件,波纹管165的边缘固定到壳体164的边上,使之实现液体密封。
按着这种布置,当构成驱动装置的驱动轴166旋转时,斜面166a上的力作用在斜面161a上,从而使泵轴161旋转迫使液体通过泵流出。因为波纹管165在斜面161a、166a之间滑动,故避免了液体泄漏。
下面参照图19描述本发明的第十二实施例。
这里的液体泵170有一个圆柱形的壳体174,壳体里面通过侵入式滑动轴承173可转动地支承着泵轴171,叶轮172固定到泵轴171的右端,泵轴171的左端装有圆柱形弹性体175,驱动装置178与泵轴171共轴置于壳体174的左侧。驱动装置178的右侧加工有环形偏心槽,盖177可转动地支承在其中。盖177为右侧开口的套筒形结构。构成弹性件的环形波纹管176的内圆柱面液体密封地固定到盖177的外圆柱面上,波纹管176的外圆柱面液体密封地固定到壳体174上。盖177的内圆柱面与弹性体175相接触。
按着这种布置,驱动装置178相对壳体174的旋转使驱动装置178的偏心槽绕转,同时伴随着盖177绕转,盖177的绕转受波纹管176的约束。由于盖177的绕转,有一个使其相对盖转动的力作用在弹性体175上,从而使泵轴171旋转迫使液体通过泵流出。
下面参照图20和21描述本发明的第十三个实施例。
这里的液体泵180有一个圆柱形的壳体184,壳体的里面通过侵入式滑动轴承183可转动地支承着泵轴181。叶轮182固定到泵轴181的右端。图20所示的泵轴181的左端加工有齿轮181a。驱动装置187置于壳体184左侧并与泵轴181共轴布置;驱动装置187右侧加工有环形偏心槽,槽中可转动地支承着盖186。盖186呈右端开口的套筒形。构成弹性件的环形波纹管185之内圆柱形部分液体密封地固定到盖186的外圆柱面上,波纹管185的外圆柱面液体密封地固定到壳体184上。盖186的内圆柱面制有与齿轮181a相配合的齿轮186a。
按着这种布置,驱动装置187相对壳体184的旋转引起驱动装置187的偏心槽绕转,并伴随着盖186绕转,盖186的绕转还受波纹管185的约束。由于盖186的绕转,齿轮181a由于与齿轮186a啮合而受到一个旋转力的作用,从而引起泵轴181旋转迫使液体通过泵流出。
图22表示本发明的第十四个实施例。
液体泵200有一个适于固定到发动机缸体上的外壳212和一个圆柱形的机壳213,机壳213通过外伸法兰液体密封地固室到外壳212上,以围住其孔213a的开口端。外壳212用螺栓(未示出)液体密封地固定到发动机缸体上。外壳212有径向往里伸展的法兰,其上有与机壳213的孔213a同轴的孔212a。例如由酚醛树脂制成的侵入式滑动轴承217压装在孔212a内,滑动轴承217有孔,朝泵轴215一端形成的第一轴段215a可转动地支承在其中。泵轴215有一个轴向伸展的孔215c。叶轮216压装在泵轴215的第一轴段215a的端部上,并可随泵轴215一起旋转,把液体从入口(未示出)导向出口。叶轮216有一个连通孔216a,使泵轴215上的孔215c与入口(未示出)相通。位于泵壳213孔213a内之泵轴215另一端有一第二轴段215b,并用法兰215d将其与第一轴段分开。第二轴段215b的纵轴线偏离第一轴段215a一段距离,该距离等于泵轴215的孔215c的直径。泵轴215的法兰215d与浸入式滑动轴承217的左端面滑动接触。
驱动件214有一轴段214b。轴段214b通过滚动轴承222可转动地支承在机壳213的孔213a的另一开口端。驱动件214的轴段214b的纵轴线与泵轴215的第一轴段215a的轴线重合。驱动件214的另一端有一个位于机壳213的孔213a内的帽状部分214a,该帽状部分214a有一个孔214a1,其纵轴线偏离轴段部分214b一定距离,该距离等于泵轴215的孔215c的直径。按照本发明定为驱动件的盖219通过滚动轴承223可转动地支承在孔214a1内,盖219呈圆柱形,并有一个封住其一端的底和一个面向叶轮216的开口。泵轴215的第二轴段215b用例如由酚醛树脂制成的圆柱形侵入式滑动轴承218可转动地支承在盖219中。侵入式滑动轴承218压装在盖219中(或者压装在泵轴215的第二轴段215b上)。皮带轮座229固定到驱动件214的轴段214b的端部,以固定一皮带轮(未示出),发动机的动力通过诸如皮带的动力传动装置传给皮带轮,皮带轮安放皮带的部分之中心线与滚动轴承222的滚动平面轴向校准,使之没有不平衡负载作用在滚动轴承222上。
按照本发明,定义为弹性件的环形波纹管(隔膜)220有一个用卡环221液体密封地固定到盖219外圆周面上的内边缘;波纹管220的外边缘液体密封地安装在壳体212和机壳213的配合表面之间。位于叶轮216后面的壳体212的法兰上有一个通孔228,靠这个通孔外壳212和安装叶轮216的缸体211之间形成的泵室的外圆部分(连通排出口)与在波纹管220和外壳212的法兰之间的空腔227相通。盖219在一个孔,使泵室中心部分(与入口相通)与泵轴215的孔215c及叶轮216的通孔216a相通。用波纹管220与空腔227隔开的一个空腔内充满了空气。
按照上述布置,如果驱动件214被固定在皮带轮座229上的皮带轮(未示出)和皮带转动,那么驱动件214上的帽状部分214a的孔214a1将要围绕其轴段214b的纵轴线绕转,从而,盖219以同样方式绕轴段214的纵轴线绕转,但他绕自身轴线的转动受波纹管220的约束。盖219的绕转引起泵轴215的第二轴段215b绕同一轴线绕转,因为第一轴段215a可转动地支承在外壳212的同一轴线上,所以,当第二轴段215b绕同一轴线绕转时,泵轴215绕其自身轴线旋转。从而,叶轮216转动把液体从入口压至出口。存在于泵室外围部分的与出口相通的部分高压液体通过孔228流入空间227,当液体沿第一轴段215a,泵轴215的法兰215d和侵入式滑动轴承217之间的滑动表面抵达叶轮216背面的同时,它也沿泵轴215的第二轴段215b和侵入式滑动轴承218之间的滑动表面并通过盖219的孔,泵轴215的孔215c以及叶轮216的连通孔216a抵达叶轮216中心部分之处于与入口相通的腔室低压部分。因此,上述液体泵200工作期间,不会有高压液体通过上述途径流入空腔227,充满该空间,并给波纹管220施加过高的压力。因此,波纹管220的内、外边缘保持外壳212、213和盖219之间可靠密封,有效地防止液体漏向驱动件214。此外,上述循环液体还润滑了侵入式滑动轴承217和218的滑动表面并使其足够冷却。
图23表示上述第十四实施例的改型。按着这种改进形式,驱动件214A通过滚动轴承222可转动地支承在机壳213上,它有一形成孔214A1的帽状部分,其纵轴线偏离它的轴部分一段距离,该距离等于泵轴215的孔215c的直径,帽状部分的外圆周壁通过滚动轴承224可转动地支承在机壳213的孔213a中。尽管示出用于固定皮带轮且固定在驱动件214A的轴部分上的皮带轮座229,但没有示出皮带轮及安放皮带的部分,而皮带安放部分的中心(或者皮带的中心)也不必与滚动轴承的滚动平面轴向对准,因为驱动件214A用两个滚动轴承222和224分别在两个轴向间隔开的地方可转动地支承在机壳213上。尽管没有轴向对中要求,但同样没有不平衡负载作用在滚动轴承上,轴承仍然具有很长的寿命。此外,当驱动件214A略微发生倾斜时,也能平稳地传递转动力,其他一些零件(侵入式滑动轴承217、218)也具有很长的寿命。这种改进型式在结构和工作的其他方面与第三实施例相同,同样的参照数字在图22和23中表示相同的或共用的零件,因此,不再重复描述这些零件。
图24表示第十四实施例的另一种改进型式,按着这种改进型式,盖219在靠近其开口端的外圆周面上制有一环形状槽219a,圆柱形波纹管(或隔膜)220A一端用卡环221a液体密封地固定在环形槽219a中。外壳212在其法兰上形成一个其上有孔212a的圆柱形部分212b,圆柱部分212b有一部分伸入机壳213的孔213a中,在其外表面上制有一环形槽212b1。圆柱形波纹管220A之外端用卡环221b液体密封地固定到环形槽212b1中。波纹管220A相反的两端液体密封地分别固定到盖219的开口端和外壳212的圆柱部分212b上,它们最好直径基本相同。波纹管220围定一个空腔226,液体按第三实施例的情形流入其中。按着这种改进型式,波纹管220A沿其轴线呈直径基本相同的圆柱形,因此,在盖219绕转其间不会产生大的变形,但能避免与机壳213的孔213a相互干扰。因此,波纹管220A有着很长的寿命。这种改进型式在结构和工作的其他各个方面与第三实施例相同,同样的参照数字用于表示图22和24中同样的或共用的零件,因此,不再重复说明这些零件。
图25表示本发明的第十五个实施例。
图25所示的液体泵300有一个外壳312和一个圆柱形机壳313,圆柱形机壳313通过绕孔313a的开口端形成的外伸法兰液体密封地固定到外壳312上。外壳312用多个螺栓(未示出)液体密封地固定到圆柱形缸体上。外壳312有一个径向向里伸展的法兰,其上有一个与机壳313的孔同轴的孔312a。例如用酚醛树脂制成的圆柱形侵入式滑动轴承317压装在孔312a内,泵轴315向里的一端有一个圆柱形的缩径部分315a,该部分可转动地支承在侵入式滑动轴承317的孔中。叶轮316压装在缩径部分315a的一端并随泵轴315一起旋转,将液体从入口导至出口。叶轮316有一个连通泵轴315缩径部分的孔315c和入口的通孔316a。在机壳313孔313a内泵轴315的另一端制有直径加大的圆柱形凸轮部分315b,其纵轴线偏离缩径部分315a的轴线一定距离。凸轮部分315b有一个侧面朝向外壳312的法兰盘,该侧面与侵入式滑动轴承317的左端滑动接触。驱动件314通过滚动轴承322可转动地支承在机壳313的孔313a的另一开口端。驱动件314与泵轴315共轴,驱动件314右端有一偏心轴314a,其纵轴线偏离驱动件314的纵轴线一定距离,作为本发明定义为驱动件的盖319用滚动轴承323可转动地支承在偏心轴314a上。盖319呈有底的圆筒形,其开口端朝向驱动件314,泵轴315的凸轮部分315b通过诸如酚醛树脂类制成的圆柱式侵入式滑动轴承318可转动地支承在盖319上。侵入式滑动轴承318压装在盖319上(或者压装在泵轴315的凸轮部分315b的内表面上)。滑动轴承318与滚动轴承323轴向位置基本相同,因此,可以限制盖319和泵轴315倾斜,避免滑动轴承出现故障。用于固定皮带轮(未示出)的皮带轮座314A固定到驱动件314上,皮带轮上有安放皮带的部分,发动机功率通过动力传动装置,例如皮带传递给皮带轮。未示出的皮带轮的皮带安放部分的皮带中心轴向对准滚动轴承322的滚动平面,使之没有不平衡负载作用在滚动轴承322上 。
环形波纹管(隔膜)320有多个褶皱并构成本发明的弹性件,它的里端用卡环液体密封地固定到靠近其开口端的盖319上。波纹管320的外端液体密封地夹持在外壳312和313的配合表面之间。位于叶轮316后面的外壳312的法兰上有一通孔328,通过这个通孔,在外壳312、缸体及叶轮316之间构成的泵室的外围部分(与出口相通)与在波纹管320和外壳312的法兰之间的空腔326相通。泵轴315的凸轮部分315有一个通过缩径部分315a的孔315c和叶轮316的孔316a与泵室中心部分(与入口相通)相通的孔。用波纹管320与空腔326隔开的空腔内充满空气。
按照上述结构,由皮带轮和未示出的皮带使驱动件314的转动会引起偏心轴314a绕驱动件314的纵轴线绕转,这样,盖319也绕同一轴线绕转,但其在自身轴线上的转动受波纹管320的约束。盖319的绕转引起泵轴315的凸轮部分315b绕同一轴线绕转,并且,由于其缩径部分315a通过外壳312可转动地支承在其自身的轴上,所以当凸轮部分315b绕同一轴线绕转时,泵轴315在其轴线上旋转,从而,叶轮316旋转,将液体从入口引向出口。存在于与出口相通的泵室外围部分的部分高压液体通过孔328流入空腔326,同时这部分液体沿位于泵轴315的缩径部分315a和侵入式滑动轴承317之间的滑动表面流到叶轮316的背后,该液体也沿位于泵轴315的凸轮部分315b和侵入式滑动轴承318之间的滑动表面并经缩径部分315a的孔315c和叶轮316的连通孔316a抵达处于与入口相通的低压腔室部分的叶轮316的中心部分。因此,上述液体泵300工作时,不会再有高压液体通过上述途径流入空腔326。因此,波纹管320不会承受过高的压力。进而,其320内、外端保持外壳312、313和盖319之间可靠的密封,避免了液体漏向驱动件314。此外,按上述途径流动的液体润滑了侵入式滑动轴承317和318的滑动表面并使其足够冷却。
图26表示本发明的第十六实施例。液体泵400有一个外壳412和一个圆柱形机壳413,机壳413通过在其孔413a开口端形成的外伸法兰液体密封地固定到外壳412上,外壳412通过若干个螺栓(未示出)液体密封地固定到圆柱形缸体上。外壳412有一个径向向里延伸的法兰,其上有孔412a,孔412a与机壳413的孔413a共轴。例如用酚醛树脂制成的圆柱形侵入式滑动轴承417被压装在孔412a中,其上有孔,在泵轴415一端形成的圆柱形缩径部分415a可转动地支承在上述孔中。叶轮416压装在泵轴415的缩径部分415a的端部,并随泵轴415旋转把液体从入口引向出口。叶轮416有一通孔416a,它使泵轴415的缩径部分上的孔415c与入口相通。位于机壳413的孔413a内的,并从泵轴415另一端伸出的直径加大的圆柱形凸轮部分415b包围着缩径部分415a,凸轮部分415b的纵轴线偏离缩径部分415a的轴线一定距离。更准确地说,凸轮部分415b包括一个从缩径部分415a左端径向向外伸展的盘,和一个从该盘的外缘与缩径部分相平行地向叶轮416伸展的圆筒,盘与圆筒的纵轴线偏离缩径部分415a的轴线一定距离。在壳体412的伸入凸轮部分415a的法兰轴部分上加工有孔412a,并如图所示在孔的左端,装入该孔412a内的滑动轴承417与凸轮415b上的盘滑动接触。
驱动件414用滚动轴承422可转动地支承在机壳413的孔413a的另一开口端。驱动件414与泵轴415的缩径部分共轴。驱动件414有一个偏心槽414a,其纵轴线偏离驱动件414的轴线一定距离,本发明称之为驱动件的盖419的左端有一个轴419b,该轴用滚动轴承423可转动地支承在偏心槽414a中。滚动轴承423与滚动轴承422处于同一轴向位置。在盖419的右端,盖419有一个帽形圆筒部分419a,其开口端面向外壳412的法兰,泵轴415的凸轮部分415b通过诸如用酚醛树脂制造的圆柱形侵入式滑动轴承418可转动地支承在圆筒部分419a中。侵入式滑动轴承418压装在盖419的圆筒形部分419a中(或者压装在泵轴415的盖部分415b上)。侵入式滑动轴承418基本与侵入式滑动轴承417处于同一轴向位置,这可能避免盖419与泵轴415发生倾斜,从而防止滑动轴承出现故障,这种方案还可缩短泵的整个长度。皮带轮(未示出)座与驱动件414形成一整体,发动机的动力通过动力传动装置,例如皮带传递给皮带轮,皮带轮的皮带安放部分上的皮带中心轴向对准滚动轴承422的滚动平面,以致于没有不平衡负载作用在滚动轴承422上。
环形波纹管(隔膜)420有多个褶皱,并在本发明上、下文中解释为弹性件,其内端用卡环液体密封地固定到靠近驱动件414的盖419的圆柱部分419a的外表面上;波纹管420的外端液体密封地夹持在外壳412和413的配合面之间。位于叶轮416后面的外壳412的法兰上有一通孔428,在外壳412、缸体和叶轮之间形成的泵室的外围部分(与出口相通)通过该孔428与位于波纹管402和外壳412的法兰之间的空腔426相通。泵轴415的凸轮部分415b有一个空腔,该空腔通过缩径部分415a的孔415c和叶轮416的孔416a与泵室的中心部分(与入口相通)相通。用波纹管420与空腔426隔开的空腔内充满空气。
按照上述布置方案,由皮带轮和皮带(未示出)带动驱动件414旋转会引起偏心槽414a绕驱动件414的纵轴线绕转。从而,盖419也绕同一轴线绕转,并且其在自身轴线上的旋转受波纹管402的约束。盖419的绕转引起泵轴415的凸轮部分415b绕同一轴线绕转,并且由于凸轮的缩径部分415a可转动地支承在同一轴线上,所以当凸轮部分415b绕同一轴线绕转时泵轴415绕自身轴旋转。从而,叶轮416旋转把液体从入口压向出口,存在于与出口相通的泵室外圆周部分的部分高压液体,通过孔428流入空腔426,同时该液体沿位于泵轴415的缩径部分415a和侵入式滑动轴承417之间的滑动表面抵达叶轮416的背面,它还沿泵轴415的凸轮部分415b,侵入式滑动轴承418之间的滑动表面,通过空腔、缩径部分415a的孔415c和叶轮416的孔416a抵达处于与入口相通的腔室低压部分的叶轮416之中心部分。因此,在上述液体泵400工作期间不令再有高压液体通过上述路线流入空腔426,将其充满并给波纹管420施以高压。因此,波纹管420的里外端保持外壳412、413和盖419之间密封可靠,防止液体漏向驱动件414。按上述路线流动的液体润滑了浸入式滑动轴承417和418的滑动表面并使其充分冷却。
这样,按着本发明,对驱动装置的侧面进行了可靠的密封,避免了液体漏向安装驱动装置的侧面。
弹性件相对其他零件滑动的部分受到冷却,产生的热量被吸收,从而改善了弹性件的寿命。
此外,可以提高冷却效果并进一步增长了弹性件可能达到的寿命。
减小了作用在弹性件上的扭矩,从而使弹性件具有更长的寿命。
因为偏心槽设置在皮带轮的内圆柱侧面上,所以制成的泵更紧凑。
驱动凸轮的旋转与驱动凸轮的运动平稳协调,从而更能提高工作的稳定性。
驱动凸轮的转动驱动力和作用在弹性件上的驱动凸轮的旋转驱动力可能减少了,从而使弹性件的寿命更长。
此外,泵的密封能达到理想的防漏效果。
减小了驱动凸轮施加在弹性件上的旋转驱动力,从而更延长了弹性件的寿命。
再者,泵轴平稳旋转使工作更稳定。
圆筒形盖的绕转可迅速转换成泵轴的旋转,因此工作更稳定。
因为在不脱离本发明的实质和范围的情况下可以制出许多很广很明显的不同实施例,因此,除权利要求规定的之外,本发明不受特定实施例的限制。
Claims (21)
1.一种液体泵包括:
一个适于固定到固定件上的壳体;
一个可转动地支承在所述壳体内的泵轴,其上固定一个推压液体出泵的叶轮;
一个设置在所述壳体内的用于转动所述泵轴的被驱动装置;
与外部动力相连的驱动装置;和
一个设置在所述被驱动装置和驱动装置之间的弹性件,该弹性件在所述被驱动装置和位于叶轮侧的所述驱动装置之间实行有效地密封,并将来自驱动装置的力传递给所述被驱动装置。
2.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述的被驱动装置包括偏心固定到所述泵轴上的被驱动凸轮;
所述驱动装置包括一个由外部动力带动其旋转的皮带轮,其内圆周侧设有一与所述被驱动凸轮外圆周面相对应的偏心槽;和
设置在所述被驱动凸轮和所述皮带轮偏心槽之间的所述弹性件,借此对所述壳体内被驱动凸轮一侧实施可靠的密封。
3.按照权利要求2所述的液体泵,其中所述的被驱动凸轮包括一个半圆形凸轮。
4.按照权利要求2所述的液体泵,其中在所述的被驱动凸轮内设有液体通道。
5.按照权利要求4所述的液体泵,其中所述的液体通道是倾斜的。
6.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述的泵轴设有圆柱形的并叶轮固定其上的缩径部分;
所述被驱动装置设有相对缩径部分偏心设置的圆柱形凸轮部分,所述缩径部分和凸轮部分有彼此相互连通的空腔;
所述壳体设有法兰,将所述壳体分隔成安装叶轮的一侧和凸轮部分所在的一侧,还设有用于支承所述泵轴缩径部分使之相对所述壳体旋转的固定在法兰上的轴承;
所述驱动装置包括一个由外部动力使其旋转的皮带轮,皮带轮的内圆周侧设有与被驱动凸轮外圆柱面相对应的偏心槽;
所述被驱动装置设有置于凸轮部分和所述皮带轮的偏心槽之间的套筒形盖;
所述弹性件设置在盖和壳体之间,借此对所述壳体内泵的一侧实施可靠的密封;和
所述壳体的法兰上设有连通叶轮所在的一侧和凸轮所在的一侧的孔。
7.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述泵轴设有将叶轮固定其上的圆柱形缩径部分,其用一轴承支承在所述壳体上;
所述被驱动装置包括一个相对缩径部分偏心设置的圆柱形凸轮和一个备有偏心槽的盖,该偏心槽与圆柱凸轮的外圆柱面相适应,和一个与偏心槽共轴线的偏心轴,所述缩径部分和圆柱凸轮有一个相互连通的空心内部;
所述驱动装置包括一个由外部动力带动其旋转的皮带轮,其有一个与盖的偏心轴相适应的偏心槽;和
所述弹性件设置在盖和壳体之间,借此对所述壳体内泵侧实施可靠的密封。
8.按照权利要求7所述的液体泵,其中所述的圆柱形凸轮呈半圆柱形。
9.按照权利要求7所述的液体泵,其中所述盖的一个端部有一圆筒形槽,其尺寸与盖绕转时盖上一点确定的轨迹相符,所述圆筒形壳体有一伸入到所述圆筒形槽内的杆状部分。
10.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述的泵轴制成圆柱形;
所述被驱动装置设有偏心固定到所述泵轴上的圆筒形偏心凸轮,其有一沿轴向伸展的通孔;
所述壳体设有法兰,将壳体分隔成叶轮所在的一侧和偏心凸轮所在的一侧,还具有一连接到法兰上的,用于支承所述泵轴使之可相对所述壳体转动的轴承;
所述驱动装置包括一个由外部动力使其旋转的皮带轮,其内圆柱侧面有一与偏心凸轮外周侧面相适应的偏心槽;
所述被驱动装置设有置于偏心凸轮和所述皮带轮偏心槽之间的套筒形盖;
所述弹性件设置在盖和所述壳体之间,借此对所述壳体的靠泵轴一侧实施可靠的密封;和
所述壳体法兰具有连通叶轮所在的一侧和凸轮所在的一侧的孔。
11.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述被驱动装置包括多个按不同相位固定在所述泵轴上的偏心圆柱形被驱动凸轮;
所述驱动装置包括多个与所述被驱动凸轮相对应的由外力带动其旋转的偏心圆柱形驱动凸轮;和
所述弹性件设置在相互对应的驱动凸轮和被驱动凸轮之间,借此对所述壳体内的所述被驱动凸轮的一侧实施可靠密封。
12.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述被驱动装置包括固定到所述泵轴上的偏心圆筒形被驱动凸轮;
所述驱动装置包括由外部动力带动使其旋转的偏心圆柱形驱动凸轮;
设置在所述壳体和所述被驱动凸轮之间的偏压装置,用于将所述被驱动凸轮压向所述驱动凸轮;和
所述弹性件设置在驱动凸轮和被驱动凸轮之间,借此对所述壳体内的所述被驱动凸轮的一侧实施可靠地密封。
13.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述弹性件在其与被驱动凸轮和驱动凸轮相接触的表面上设有耐磨板。
14.按照权利要求13所述的液体泵,其中所述的板与所述弹性件模压成一体。
15.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述的被驱动装置包括固定到所述泵轴上的曲柄和支承在曲柄上的连杆;
所述驱动装置包括由外力带动的偏心圆柱形驱动凸轮;和
所述弹性件设置在驱动凸轮和连杆之间,借此对所述壳体内的所述连杆一侧实施可靠地密封。
16.按照权利要求15所述的液体泵,其中所述的弹性件在其与连杆和被驱动凸轮之间相接触的表面上设有耐磨板。
17.按照权利要求16所述的液体泵,其中所述的板与弹性件模制成一体。
18.按照权利要求15所述的液体泵,其中设有多个依次按相位偏置的曲柄、连杆和驱动凸轮。
19.按照权利要求1所述的液体泵,其中所述的被驱动装置由在所述泵轴一端形成的斜面构制而成;
一个一端制有斜面并由外部动力使其旋转的构成所述驱动装置的驱动轴;和
所述弹性件设置在驱动轴的斜面和泵轴的斜面之间,借此对所述壳体内的所述泵轴的一侧实施可靠地密封。
20.按照权利要求1所述的泵,其中所述驱动装置包括一个由外部动力带动其旋转的并与所述泵轴共轴线的驱动轴,其有一个相对所述泵轴偏心设置的偏心槽;
所述被驱动装置包括在所述泵轴一端的外圆柱面,和一个圆筒形盖,其外圆柱面可转动地装入驱动轴偏心槽内,其内圆周面与所述泵轴的外圆周面相接触;和
所述的弹性件设置在圆筒形盖和壳体之间,借此对所述壳体内的泵轴侧实施有效地密封。
21.按照权利要求20所述的泵,其中所述圆筒形盖的内圆周面设有第一齿轮,所述泵轴的外圆柱面设有第二齿轮,所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合。
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