CN117098918A - 内齿轮流体机及用于制造内齿轮流体机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内齿轮流体机，其包括具有外齿且绕第一旋转轴可旋转安装的第一齿轮，并包括具有在啮合区与外齿局部啮合的内齿且绕不同于第一旋转轴的第二旋转轴可旋转安装的第二齿轮，其中在远离啮合区的第一齿轮和第二齿轮之间布置有填充件，该填充件一方面抵靠在外齿上，另一方面抵靠在内齿上，以便将存在于第一齿轮和第二齿轮之间的流体空间分成第一流体室和第二流体室，且其中在相对第一旋转轴轴向上的第一齿轮和第二齿轮两侧布置有内齿轮流体机机壳的壳壁，且填充件通过接合在壳壁中的至少一个上的至少一个固定销安装在机壳上。在此设定，固定销通过至少一个中间件可旋转安装在壳壁上，其中壳壁由壳壁材料构成，中间件由不同于壳壁材料的中间件材料构成。本发明还涉及一种制造内齿轮流体机的方法。

Description

内齿轮流体机及用于制造内齿轮流体机的方法

技术领域

本发明涉及一种内齿轮流体机，其包括具有外齿且绕第一旋转轴可旋转安装的第一齿轮，和具有在啮合区与外齿局部啮合的内齿且绕不同于第一旋转轴的第二旋转轴可旋转安装的第二齿轮，其中在远离啮合区的第一齿轮和第二齿轮之间布置有填充件，该填充件一方面抵靠在外齿上，另一方面抵靠在内齿上，以便将存在于第一齿轮和第二齿轮之间的流体空间分成第一流体室和第二流体室，且其中在相对第一旋转轴轴向上的第一齿轮和第二齿轮两侧布置有内齿轮流体机机壳的壳壁，且填充件通过接合在壳壁的至少一个上的至少一个固定销安装在机壳上。

背景技术

现有技术中例如已知出版物DE 199 30 911C1。其描述了一种用于在封闭回路中进行逆向操作的内齿轮流体机；该内齿轮流体机具有外齿小齿轮(Ritzel)；具有与小齿轮啮合的内齿齿环，具有壳体，具有填充小齿轮和齿环之间月牙形空间的填充物；填充物包括两个相同填充件；具有固定销，该固定销安装在壳体上且填充件以其正面支撑在该固定销上。在此，轴向盘设置在小齿轮两侧。在每个轴向盘外侧和相关壳壁之间分别设有轴向压力场，且在每个轴向盘内侧和小齿轮之间分别设有控制场。至少一个控制槽连接到每个控制场，控制场朝其自由端逐渐变细。

此外，出版物DE 10 2008 053 318 A1公开了一种可逆操作的齿轮机，其包括壳体，在该壳体中布置有两个齿轮。设有第一轴承室和第二轴承室，其中第一轴承室在齿轮机第一操作方向上及第二轴承室在相反的第二操作方向上被液压流体压力加载并形成用于齿轮的静液压轴承。此外还描述了一种车辆转向系统，包括液压回路、液压缸和齿轮机，该齿轮机用作泵且在其第一操作方向上向液压缸的第一工作室及在其第二操作方向上向液压缸的第二工作室施加液压。

发明内容

本发明任务是提出一种内齿轮流体机，其与已知内齿轮流体机相比具有优势，特别是具有更长使用寿命或更高疲劳强度，且还可低成本制造。

根据本发明，该任务可通过具有权利要求1的特征的内齿轮流体机来实现。根据设定，固定销通过至少一个中间件可旋转安装在壳壁上，其中壳壁由壳壁材料制成，且中间件由与壳壁材料不同的中间件材料制成。

本发明经适当优化的有利的设计方案将在从属权利要求中详细说明。

内齿轮流体机尤其代表流体输送装置且在此用于输送液体或气体等流体。为此内齿轮流体机具有两个齿轮，即第一齿轮和第二齿轮。第一齿轮也可称为小齿轮且第二齿轮也可称为齿环。小齿轮具有外齿，齿环具有内齿。沿周向观察，外齿和内齿在局部、即在啮合区彼此啮合或彼此接合。两个齿轮被设置用于流体输送，故将其如此设计，即其在输送流体做旋转运动期间相互作用且彼此接合或彼此啮合。

第一齿轮优选联接(gekoppelt)至内齿轮流体机的机器轴或驱动轴，优选一方面刚性联接和/或另一方面可拆卸或永久联接。即联接一方面可设为刚性。另一方面，其也可设为可拆卸或永久联接。在可拆卸联接情况下，例如具有插入式小齿轮，该小齿轮被插到驱动轴上且可从驱动轴上完好拆卸下来。插入式小齿轮优选具有内齿，该内齿与机器轴的外齿相互作用，用于将插入式小齿轮驱动联接至机器轴。例如第一齿轮通过机器轴可旋转安装在内齿轮流体机的机壳中。第一齿轮优选布置在机器轴上，使得其在内齿轮流体机操作期间始终与机器轴具有相同转速(Drehzahl)。

第一齿轮和第二齿轮均布置在机壳内且均可旋转安装在机壳内。因此，第一齿轮绕第一旋转轴旋转安装，而第二齿轮绕第二旋转轴旋转安装。第一旋转轴也可称为小齿轮旋转轴且第二旋转轴也可称为齿环旋转轴。从横截面中可见，即在垂直于旋转轴的截面中，第一齿轮布置在第二齿轮中，即第一齿轮的外齿在啮合区内与第二齿轮的内齿啮合或与其接合。这意味着第一齿轮的旋转运动直接传递到第二齿轮，反之，第二齿轮的旋转运动直接传递到第一齿轮。

啮合区例如可固定在壳体上，故其不与第一齿轮或第二齿轮一起旋转。在啮合区中，其中一个齿部的齿接合在相应另一齿部的齿隙(Zahnzwischenraum)中。齿隙在周向上由相应齿部的齿限定。例如，内齿的齿啮合在外齿的齿隙中，或反之，外齿的齿啮合在内齿的齿隙中。在啮合区中，内齿和外齿以如此密封方式相互作用。

在啮合区的另一侧，即优选啮合区相对于第一旋转轴和/或第二旋转轴完全相反的一侧，布置有填充件。填充件存在于第一齿轮和第二齿轮之间，或换言之，存在于第一齿轮的外齿和第二齿轮的内齿之间。因此填充件布置在流体空间中，该流体空间分别相对于第一旋转轴或第二旋转轴由第一齿轮沿径向向内及由第二齿轮沿径向向外限定。

填充件一方面抵靠在外齿上，另一方面抵靠在内齿上。更准确地说，填充件以密封方式抵靠在外齿齿顶上且以密封方式抵靠在内齿齿顶上，以便将流体空间分成第一流体室和第二流体室。因此，沿周向观察，两个流体室中的每个均一方面由填充件限定，另一方面由啮合区中的外齿和内齿的紧密互锁限定。

根据内齿轮流体机的旋转方向，一个流体室用作吸入室，而相应另个流体室用作压力室。如内齿轮流体机被设为泵或者作为泵操作，则流体被供应到相应吸入室，该流体将内齿轮流体机沿压力室方向输送或者输送至压力室中。吸入室也可相应称为入口室，压力室也可称为出口室；最重要的是，在内齿轮流体机操作过程中，应确保流体始终从入口室朝出口室方向输送。当作为泵操作时，入口室中的压力应始终低于出口室中的压力。当然，入口室中的压力可能已经(显著)大于环境压力。例如，借助内齿轮流体机将加压流体从入口室沿出口室方向输送。

另一方面，如内齿轮流体机为电机形式，或者作为电机操作，则流体被供应到压力室并在齿轮旋转运动作用下进入吸入室。在这种情况下，压力室为入口室，吸入室为出口室；入口室中存在的压力高于出口室中的压力。在本说明书范围内，未明确讨论内齿轮流体机作为电机的操作，而是通过作为泵操作来解释内齿轮流体机及其功能。然而，用作电机应用当然亦有可能，相关论述可类似应用于内齿轮流体机此种构造或此种用途。

原则上应予指出，在本说明书范围内，吸入室也可称为低压室，且压力室也可称为高压室。内齿轮流体机的吸入侧类似对应于低压侧，压力侧类似对应于高压侧。术语“低压”和“高压”此处不应理解为对特定压力水平的限定；相反，高压室中或高压侧上的压力仅相对而言高于低压室中或低压侧上的压力。

填充件优选被设计为数个部分且因此具有数个节段。填充件节段在径向上彼此相邻布置，使得即第一节段布置在第二节段朝向第一齿轮的一侧，反之亦然，第二节段布置在第一节段朝向第二齿轮的一侧。因此，第一节段与第一齿轮或第一齿轮的外齿密封接触，第二节段与第二齿轮或第二齿轮的内齿密封接触。

该两个节段优选可在径向上相对彼此移位(verlagerbar)。特别优选在其之间存在的间隙在内齿轮流体机操作期间如此被流体压力加载，即第一节段在第一齿轮方向上被推动且第二节段在第二齿轮方向上被推动，使两节段与相应齿轮或相应齿部的齿顶密封接触。内齿轮流体机因此得到径向补偿或在径向上得到间隙补偿。每个节段还可进一步细分为多个节段。例如第一节段为一体式或由至少两个子节段组成，和/或第二节段为一体式且由至少两个节段组成。填充件的这些节段还优选安装成使得其能够相对彼此移位，即其能够彼此独立移动。如此可实现特别有效的间隙补偿。

如该节段被进一步细分成其他节段，则该其他节段优选沿周向彼此相邻布置。例如其他节段在周向上具有相同延伸和/或彼此对称布置。这种设计方案使得内齿轮流体机能够双向、即沿任何旋转方向操作。在此内齿轮流体机并非固定于特定旋转方向，而是可在内齿轮流体机操作期间改变旋转方向。此类内齿轮流体机基于优选存在四个节段也可称为四段内齿轮流体机。当然也可设定，在未经径向间隙补偿的情况下实现内齿轮流体机的双向操作。在这种情况下，则两个节段优选在周向上彼此相邻并各自成一体式设计。同样整个填充件也可呈一体式。

内齿轮流体机具有机壳。内齿轮流体机的两个齿轮设置在机壳的壳壁之间，即相对于旋转轴之一沿轴向可见。因此其中一个壳壁位于齿轮第一侧上，且第二个壳壁位于齿轮沿轴向与第一侧相对的第二侧上，故从轴向观察壳壁将齿轮夹在其间。尤其壳壁和齿轮之间保留的间隙尺寸应尽量小，以便壳壁能将流体空间或流体室充分密封。例如齿轮安装在机壳上和/或机壳内。

壳壁例如经由机壳基体彼此连接，其中基体在周向上至少部分但优选完全包围两个齿轮。可如此设定，至少一个壳壁和基体被设为一体式且采用相同材料。在此情况下，基体和相应壳壁一起代表锅状件(topfartiges Element)，其内部空间由相应另个壳壁封闭。

优选壳壁中的至少一个具有用于内齿轮流体机机器轴的开口，第一齿轮和/或第二齿轮与该机器轴驱动联接。如此凹槽仅设置在一个壳壁中，则相应另个壳壁应设计为连续且不间断形式，使得其以流体密封的方式密封内部空间。然而替代地也可设定，机器轴延伸穿过两个壳壁，以便在相应每个壳壁中各自形成相应凹槽。

内齿轮流体机的这种设计方案使得例如一方面可将驱动机与机器轴驱动联接在机壳的机器轴上，另一方面还可将另个装置、尤其是另种内齿轮流体机连接到机器轴。在此情况下，另个装置可通过齿轮流体机或其机器轴由驱动装置驱动，使得最终内齿轮流体机和另个装置由驱动装置共同驱动。

填充件也布置在机壳内且优选大部分存在于基本元件中。沿轴向观察，其安装在机壳两侧，尤其可移动或可旋转安装。可旋转安装使得填充件的位置能够与内齿轮流体机当前操作状态相适应，且还能够补偿内齿轮流体机操作期间随时间推移而产生的磨损。至少一个固定销与至少一个壳壁啮合，用于安装填充件。

可如此设定，即填充件仅支撑在固定销上，尤其是在周向上，即原则上非刚性紧固到固定销，而是可相对于其移动。例如固定销为此具有支撑面，尤其是连续平坦的支撑面，填充件经由填充件的反支撑面支撑在该支撑面上。该支撑尤其发生在整个表面上。这意味着整个支撑面与反支撑面接触，特别优选与整个反支撑面连续接触。然而替代地，填充件也可刚性紧固至固定销，尤其是可设为与固定销成形状配合和/或材料配合或成一件式和/或相同材料的方式。

固定销例如可直接啮合在机壳上形成于壳壁之一中的固定销托架中，或直接啮合在壳壁上。固定销优选可旋转安装在固定销托架中，从而确保填充件的可移位性。原则上，目的是使用内齿轮流体机获得更高转速、更高压力以及更高转速梯度和更高压力梯度，或者通常获得更高性能并相应对其进行升级。然而，当在高功率下使用内齿轮流体机时，如机壳未进行相应设计，则机壳可能会因固定销而过载，从而导致内齿轮流体机被损坏。基于此机壳部分由具有足够高强度的材料制成。然而这导致内齿轮流体机制造成本较高。

由此现在设定，固定销不直接作用在壳壁上，而是通过至少一个中间件可旋转安装在壳壁上。换言之，固定销(至少部分或替代地完全地)不直接接合，而是仅经由壳壁上的中间件间接接合。为确保内齿轮流体机的生产具有成本效益且同时具有高操作可靠性，壳壁由壳壁材料组成，且中间件由与壳壁材料不同的中间件材料组成。中间件材料被选择成使得其永久或在内齿轮流体机整个预期使用寿命期间承受由固定销施加在中间件上的负载。例如，固定销由固定销材料构成，壳壁由壳壁材料构成，且中间件由中间件材料构成。可以设定中间件材料与固定销材料相同。然而，在每种情况下，壳壁材料都不同于中间件材料。

中间件还可以如此方式布置在壳壁上，即由固定销施加到中间件的力被可靠地引入到壳壁上且不会损坏壳壁。与固定销直接啮合在壳壁上的情况相比，由固定销施加的力通过中间件被更均匀地分布并引入到壳壁中。中间件的设置使得能够使用便宜壳壁材料且仍允许内齿轮流体机以高性能运行。

本发明的改进方案设定，除固定销之外，还具有另个固定销，通过该另个固定销将填充件安装在与壳壁相对的另个壳壁上，其中该另个固定销通过至少另个中间件可旋转安装在另一壳壁上。因此填充件并非仅通过单个固定销而是通过多个固定销可旋转安装在机壳上。对固定销所述内容优选适用于另个固定销；对中间件的解释也优选类似适用于另个中间件。固定销和另个固定销相对于旋转轴之一在轴向上位于填充件相对两侧上或在该相对两侧上与该填充件啮合。填充件经由固定销可旋转安装在壳壁上且经由另个固定销可旋转安装在另个壳壁上，优选围绕共同旋转轴安装。如此构造能够实现内齿轮流体机廉价且结构紧凑的实施例。

本发明的改进方案设定，固定销通过中间件和另个中间件可旋转安装在壳壁和另个壳壁上。在这种设计方案中，固定销从中间件延伸至另个中间件且可旋转安装在相对两侧上的壳壁和另个壳壁。在此进一步设定固定销从中间件延伸到另个中间件。这种设计方案可使内齿轮流体机能够以高性能操作，因为实现了填充件在机壳或机壳中间件上非常坚固的安装，从而将填充件可靠地连接到机壳。

本发明的改进方案设定，固定销的固定销材料具有比中间件材料更大或至少相同的材料参数值和/或中间件材料具有比壳壁材料更大的材料参数值。例如弹性模量、拉伸强度、屈服点、0.2％证明应力或弹性极限被用作材料参数。材料参数值应理解为相应材料的值。因此可设定，例如固定销材料具有比中间件材料更大或至少相同的弹性模量，其中当然可使用其他材料参数之一来代替弹性模量。附加地或替代地，中间件材料的弹性模量大于壳壁材料的弹性模量，其中此处能够使用任何其他材料参数来代替弹性模量。这使得内齿轮流体机具有超高疲劳强度，尤其是在高功率下也如此。

本发明的改进方案设定，壳壁材料为铝或铝合金，和/或中间件材料为热处理钢，尤其是渗氮钢，和/或固定销材料为钢。为实现内齿轮流体机超高性价比且轻量化的实施例，应使用轻金属作为壳壁材料，即铝或铝合金。然而，如固定销直接啮合在壳壁上，则该壳壁材料的材料参数值通常不足以保证内齿轮流体机能够在高功率下可靠操作。由此，正如前所述，需使用中间件。其优选由高强度材料、即热处理钢组成。特别优选可用渗氮钢作热处理钢，例如渗氮钢或非渗氮钢。

本发明的改进方案设定，固定销与中间件的固定销托架啮合，中间件与壳壁的中间件托架啮合。中间件托架是指壳壁上形成的凹槽。中间件托架仅部分穿透壳壁，并在轴向远离齿轮方向上由基底限定。中间件布置在中间件托架中。中间件则具有固定销托架，固定销部分布置在其中。例如设定固定销沿轴向伸入中间件托架中，并在此部分布置在中间件托架中。

在这种设计方案中，中间件优选完全容纳在中间件托架中，即其不从中间件托架中伸出。替选地，中间件伸出超过中间件托架，以便为壳壁提供特别可靠的保护，使其免受作用在固定销上的力的影响。然而，还可设定，中间件伸出超过中间件托架，且固定销托架布置或设计在中间件上或中间件中，使得固定销完全位于中间件托架外部。在这种设计方案中，中间件将固定销保持在中间件托架外部并与壳壁保持相应距离。每个所述实施例中均能实现上述优点。

本发明的改进方案设定，存在于固定销和中间件的限定固定销托架的内壁之间的固定销径向间隙不同于存在于中间件的外壁和限定中间件托架的壳壁之间的中间件径向间隙。当固定销布置在固定销托架中且当中间件布置在中间件托架中时，存在固定销径向间隙和中间件径向间隙。固定销径向间隙描述固定销托架中固定销沿径向的间隙；中间件径向间隙描述中间件托架中中间件的间隙，亦在径向上。固定销径向间隙和中间件径向间隙彼此不同。此处可设定，径向间隙之一等于零，使得相应元件被刚性保持在相应托架中。

中间件优选不可移动地布置在中间件托架中，即未有中间件径向间隙，且相应保持在壳壁上。因此固定销径向间隙大于零，使得固定销在固定销托架中存有间隙。例如以如此方式选择固定销径向间隙，即其允许固定销在固定销托架中绕固定销旋转轴做旋转运动。固定销径向间隙优选与固定销在中间件中的布置一致，即H7配合。

可替代地当然也可设为，固定销刚性连接到中间件，即不可移动地布置在固定销托架中。在这种情况下，固定销径向间隙等于零，而中间件径向间隙大于零，使得中间件可移动、尤其是可旋转布置在中间件托架中。当然也可能固定销材料间隙和中间件径向间隙均大于零，使得固定销托架中的固定销和中间件托架中的中间件布置成具有间隙。无论如何，所述优点均可轻松实现。

本发明的改进方案设定，固定销径向间隙为至少0.02毫米和/或至多0.06毫米和/或中间件无间隙紧固至壳壁。因此，固定销径向间隙为至少0.02毫米，优选大于0.02毫米。在此固定销径向间隙尤其可为至少0.03毫米或至少0.04毫米。附加地或替代地，固定销径向间隙为至多0.06毫米或小于0.06毫米。优选固定销径向间隙为至多0.05毫米或至多0.04毫米。固定销径向间隙的该尺寸使得能将填充件可靠、可移动安装在机壳上。

本发明的改进方案设定，中间件为空心柱形轴承套或轧制金属板件(Blechwalzteil)。原则上，中间件优选为空心柱形，特别优选空心圆柱形。可使用传统轴承套作为中间件，正如其也被用于滑动轴承。如内齿轮流体机仅为轻负载而设计，则尤其如此。轴承套可例如完全连续由青铜、烧结青铜、钢或塑料构成，或具有这些材料中的至少一种。当然，轴承套也可由复合材料制成。

替代地或附加地，中间件呈轧制金属板件的形式，即其通过轧制生产。例如，最初平坦的金属板以如此方式加工，即金属板先前彼此相背的两个端侧现在彼此相对置，如此在两个端侧之间形成间隙。该间隙优选尽可能小，特别其被计成使得端侧彼此之间的距离为至多0.05毫米或更小。端侧特别优选彼此直接接触，使得间隙不存在或具有零尺寸。优选金属板端侧轧制后彼此对齐。在此端侧轧制后彼此对接布置。中间件的所描述的设计方案可使低成本制造内齿轮流体机成为可能。

本发明的改进方案设定，中间件可呈多部分，特别是以分体式轴承套的形式。在此中间件由多个元件组成，这些元件最初彼此分离，随后以力配合、形状配合和/或材料配合等方式相互连接。不过还可设为，仅通过将中间件布置在中间件托架中和/或将固定销布置在固定销托架中来将中间件多个部分相对于彼此固定，即最初是松散、彼此分开地插入中间件托架中。如中间件为分体式轴承套，情况尤其如此。例如，中间件被均匀分割，即由两个尺寸相同的部分组成，该两部分具有相同延伸，尤其是在周向上。中间件的这种设计方案也首先有利于内齿轮流体机的低成本制造。

本发明的改进方案设定，中间件以抗扭方式、特别是以力配合和/或形状配合方式紧固至壳壁。中间件到壳壁的抗扭固定防止中间件在中间件托架中移动，并因此确保通过固定销对中间件恒定加载。特别优选以力配合方式紧固，例如通过将中间件压入中间件托架中，和/或以形状配合方式紧固。在后一种情况下，中间件尤其具有形状配合装置，该形状配合装置与壳壁形状配合反向装置以形状配合方式相互作用，以便将中间件以抗扭方式保持在壳壁上。形状配合装置例如以形状配合凸起形式存在，而形状配合反向装置则作为接收形状配合凸起的形状配合接收件存在，或反之亦然。如中间件为多个部分或作为轧制金属板件存在，则中间件抗扭固定至壳壁尤其有用。在此情况下，固定功能可防止固定销对轴承套各部分之间存在的间隙或轧制后的剩余间隙力加载。如此可有效防止中间件损坏，从而防止内齿轮流体机损坏。

本发明的进一步改进规定，固定销完全延伸穿过中间件且在其远离填充件的一侧抵靠中间件托架基底。换言之，固定销在轴向上完全延伸穿过中间件。固定销具有凸起，该凸起在径向上的尺寸小于固定销的与凸起相邻的区域。这意味着固定销在朝向基底方向上逐渐变细。凸起在其朝向基底一侧上沿径向的尺寸优选为与凸起直接相邻的固定销基体在其朝向凸起一侧的尺寸、或者优选为基体在其整个轴向延伸过程中径向最大尺寸的至多60％、至多50％或至多40％。

固定销通过凸起支撑在基底上。一方面，这可确保填充件的可靠安装，另一方面，其允许固定销在固定销径向间隙的范围内相对于中间件稍微倾斜。在此所描述的设计方案允许固定销和相应通过固定销安装的填充件进行补偿运动，从而确保内齿轮流体机的可靠操作。

本发明的改进方案设定，在邻近中间件托架的壳壁中形成开口，其中在中间件托架和开口之间形成腹板，该腹板具有至少50％，至少75％、至少100％或至少150％的中间件壁厚。开口例如为凹槽，即在其面向齿轮的一侧由基底限定，且相应在轴向上仅部分穿过壳壁。在此情况下，开口例如代表压力场，其至少部分但优选完全被内齿轮流体机的轴向盘覆盖。在内齿轮流体机操作期间，压力场至少间歇被流体压力加载，使得轴向盘在齿轮方向上被推动，尤其密封抵靠在齿轮上。在此情况下，内齿轮流体机存在轴向间隙补偿。

可替代地，该开口也可被设为通孔，由此可在轴向上完全穿透壳壁。在此情况下，例如开口呈流体管线的形式，内齿轮流体机的一个流体室经由该流体管线与内齿轮流体机的流体接口流体连接。中间件托架和开口与腹板分离。腹板被设成能够抵抗由固定销引入到壳壁中的力。为此，腹板壁厚为中间件壁厚的至少50％，但优选更大。腹板壁厚特别优选具有所提及尺寸中的至少一种。这可实现内齿轮流体机的高疲劳强度(Dauerfestigkeit)。

本发明的改进方案设定，中间件沿径向的尺寸与固定销沿相同方向的尺寸之比为至少110％、至少120％或至少125％。这些尺寸应理解为整个元件尤其是在轴向过程中，各件在径向上的各自最大尺寸。由于固定销至少基本上抵靠中间件的内周表面，因此，附加地或替代地，中间件外部尺寸与中间件内部尺寸之比为至少110％、至少120％、或至少125％。这也决定了中间件壁厚，其根据固定销在径向上的尺寸来选择。这意味着，内齿轮流体机越大，所选中间件壁厚就越大。如此也有助于实现内齿轮流体机的高疲劳强度。

本发明的改进方案设定，中间件在其至少部分和/或至少间歇抵住固定销的内壁上具有涂层，特别是聚合物涂层，和/或中间件至少局部经过热处理。涂层系内壁一部分，其中涂层存在于内壁朝向固定销的一侧。涂层优选为聚合物涂层，尤其是聚四氟乙烯涂层。如此可确保填充件实现特别低摩擦的位移。附加地或替代地，中间件至少局部经过热处理。无论如何，特别优选对内壁进行热处理。热处理的目的在于硬化中间件，特别是内壁，使得由固定销施加在中间件上的力不会对中间件造成任何损坏。在任何情况下，通过上述设计方案可实现内齿轮流体机特别高的疲劳强度。

本发明的改进方案设定，中间件内壁具有尤其是通过珩磨(Honen)或长冲程珩磨(Langhubhonen)形成的表面结构。该表面结构用于提高固定销相对于中间件的滑动能力。表面结构例如按气缸套表面结构的方式设计。表面结构优选以如此方式实现，即固定销相对于中间件的旋转运动对流体施加输送作用，尤其在内壁和中间件之间输送存在于内齿轮流体机中的流体，以达到超好的润滑效果。表面结构优选通过珩磨或长冲程珩磨以原则上已知的方式产生。

本发明的改进方案设定，中间件具有至少一个流体导向槽，尤其是设在内壁开放边缘的流体导向槽。流体导向槽允许流体在中间件和布置在中间件内的固定销之间流动。流体导向槽优选轴向延伸经过中间件整个延伸部。例如积聚在中间件和固定销之间的杂质可通过流体导向槽沿内齿轮流体机其他区域方向排出。如此可提高内齿轮流体机的耐用性。

本发明的改进方案设定，固定销通过静液压轴承，尤其是通过联至内齿轮流体机压力场的流体连接产生的静液压轴承，可旋转安装在中间件中。静液压轴承通过将流体施加到沿径向存在于固定销和中间件内壁之间的流体空间而形成。为此流体空间优选与流体源流体连接。例如，内齿轮流体机压力场或可选地流体空间之一用作流体源。借助静液压轴承的安装可显著减小作用在固定销和中间件之间的摩擦力，从而再次改善固定销的安装能力并因此也提高内齿轮流体机的疲劳强度。

本发明还涉及一种用于制造内齿轮流体机、尤其是制造根据本说明书范围内实施方式的内齿轮流体机的方法，其中内齿轮流体机包括具有外齿且绕第一旋转轴可旋转安装的第一齿轮，和具有在啮合区与外齿局部啮合的内齿且绕不同于第一旋转轴的第二旋转轴可旋转安装的第二齿轮，其中在远离啮合区的第一齿轮和第二齿轮之间布置有填充件，该填充件一方面抵靠在外齿上，另一方面抵靠在内齿上，以便将存在于第一齿轮和第二齿轮之间的流体空间分成第一流体室和第二流体室，且其中在相对第一旋转轴轴向上的第一齿轮和第二齿轮两侧布置有内齿轮流体机机壳的壳壁，且填充件通过接合在壳壁中的至少一个上的至少一个固定销安装在机壳上。根据设定，固定销经由至少一个中间件可旋转安装在壳壁上，其中壳壁由壳壁材料制成，且中间件由与壳壁材料不同的中间件材料制成。

内齿轮流体机此种处理方法(Vorgehensweise)或此种设计方案的优点已前述指出。内齿轮流体机及其制造方法均可根据本说明书范围内的实施方式进一步改进，故就此可参考本说明书。

在本说明书中所述特征和特征组合，尤其是以下附图说明中所描述和/或附图中所示特征和特征组合，不仅可用于各指定组合，还可在不脱离本发明范围的情况下用于其他组合或单独使用。因此在说明书和/或附图中未明确显示或解释，但由所释实施例产生或可由其衍生的实施例，也应被视为包含在本发明中。

附图说明

下面借助附图所示实施例进一步详细解释本发明，但不对本发明作任何限制。在此示出：

图1示出内齿轮流体机的横剖面示意图，

图2示出替代设计方案中内齿轮流体机机壳区域示意俯视图，且

图3示出穿过机壳区域的示意纵剖面图。

具体实施方式

图1示出内齿轮流体机1的示意横向剖视图，该内齿轮流体机具有机壳2，第一齿轮3和第二齿轮4可旋转安装在该机壳中。第一齿轮3也可称为小齿轮，第二齿轮4也可称为齿环。第一齿轮3围绕第一旋转轴5且第二齿轮4围绕第二旋转轴6均可旋转安装在机壳2中。可以看出，第一旋转轴5和第二旋转轴6彼此平行且间隔一定距离设置，故第一齿轮3和第二齿轮4具有不同的旋转轴。第一齿轮3具有外齿7且第二齿轮4具有内齿8，该内齿和外齿在啮合区域9中彼此啮合，即彼此接合。

第一齿轮3和第二齿轮4共同限定流体空间10。第一齿轮3沿径向向内且第二齿轮4沿径向向外限定流体空间10。流体空间10一方面通过齿轮3和4的啮合以及另一方面通过填充件11而沿周向被分成第一流体室12和第二流体室13。根据内齿轮流体机1的旋转方向，流体室12和13中一个为吸入室，而流体室12和13中另一个为压力室。

在此示出的实施例中，填充件11呈对称设计，以便能够实现内齿轮流体机1的逆向操作。在此内齿轮流体机1能在两个旋转方向上操作。附加地或替代地，填充件11被设为多个分部且因此具有多个节段14和15或16和17。节段14和15或16和17沿径向被细分。相应地，第一节段14或16抵靠第一齿轮3，第二节段17抵靠第二齿轮4。例如第一填充件分部由节段14和15形成，第二填充件分部由节段16和17形成。内齿轮流体机1例如可仅具有第一填充件分部，也可以仅具有第二填充件分部，也以具有两个填充件分部。对于前两种情况，内齿轮流体机相应设置为特定旋转方向；在后一实施例中，可进行所述逆向操作。

根据此处示出的实施例，在节段14和15或者16和17之间存在间隙18或19，该间隙可被加压流体加载，或者至少间歇被加载。由于该流体加载，节段14和15或16和17在径向上彼此分开且因此在相应齿轮3或4方向上被推开，使得相应区段14、15、16或17密封抵靠在相应齿轮3或5上。由此实现内齿轮流体机1的径向补偿，也可称为径向间隙补偿。

还可看出，第二齿轮4在周向上至少部分、尤其是仅部分被一个或多个轴承槽20包围。轴承槽20与此处未示出的内齿轮流体机1的流体接口，优选每次均通过流体通道21，流体连接。各轴承槽20与流体接口之间的流体连接可经由各连接通道22或23建立。为此，轴承槽20经由流体通道21连接至连接通道22和23。轴承槽20被设成使得其至少间歇被例如来自流体连接的加压流体加载，从而形成用于第二齿轮4的静液压轴承。

可设定轴承槽20之一仅与分配给内齿轮流体机1压力侧的流体接口之一进行流体连接。如内齿轮流体机1未被设计为可逆或仅在优选旋转方向上操作，则情况尤其如此。然而，如内齿轮流体机1可用于逆向操作且操作时间歇改变旋转方向，则轴承槽20优选流体连接至两个流体接口，即轴承槽20中之一连接至第一流体接口，另个轴承槽20连接至另个流体接口。因此，轴承槽20之一始终被内齿轮流体机1压力侧上存在的压力加载，而另个轴承槽20则可被任何压力，例如被较低的、吸入侧上存在的压力加载。

图中还示出回流部24，经由该回流部，流体特别是泄漏流体能够从内齿轮流体机1排出和/或重新供应到内齿轮流体机1或相应吸入压力室。例如，回流部24直接流体连接至吸入侧或吸入室。然而，还可设定，回流部24流体连接至流体箱。该流体箱可为内齿轮流体机1一部分，但也可与其分离。例如该流体箱流体连接至内齿轮流体机1吸入侧。沿流动方向观察，回流部24布置在轴承槽20之间，在此所示实施例中，布置在相对于填充件11位于中心或至少近似位于中心，优选正好位于中心。特别优选回流部24相对于容纳第一旋转轴5和第二旋转轴6的假想平面对称。

回流部24具有回流槽25，该回流槽延伸穿过机壳2的面向第二齿轮3的内周表面，使得回流槽25在齿轮3和4的方向上敞开。此外，回流部24具有此处未示出的回流袋，其优选与回流槽25流动连接。当沿轴向观察时，回流槽25与齿轮3和4重叠，而当沿轴向观察时，回流袋位于齿轮3和4两侧，尤其是位于机壳2中密封盘远离齿轮3和4的一侧。

经由回流部24，即经由回流槽25和/或回流袋，流体可被排出，优选重新送至各吸入室。例如轴承槽20通向回流槽25。可设定轴向限定轴承槽20的轴承腹板亦轴向限定回流槽25。然而，轴承槽20优选沿周向与回流槽25按一定距离布置。轴承槽20优选相对于回流槽25对称形成，尤其是其与回流槽具有相同距离。

填充件11通过至少一个固定销26安装在机壳2上。例如，填充件11沿周向支撑在固定销26上。然而也可设定将填充件11刚性连接至固定销26。在任何情况下，填充件11经由固定销26可旋转、尤其是围绕平行于旋转轴5和6延伸的旋转轴安装在机体2上。该旋转轴例如对应于固定销26的纵向中心轴或者至少平行于该纵向中心轴延伸。

图2示出替代设计方案中内齿轮流体机1的区域、即机壳2的壳壁27的示意图。所示实施例中的内齿轮流体机1仅具有一个填充件分部，尤其是包括节段14和15的填充件分部，即不设为用于逆向操作，而是具有优选旋转方向。壳壁27在轴向上限定内齿轮流体机1或在该方向上封闭机壳2。机壳通常具有多个此类壳壁27，即在轴向的相对置的侧上。

可以看见凹槽28形成在壳壁27中。凹槽28用于容纳内齿轮流体机1的机器轴，该机器轴以抗旋转方式联接到第一齿轮3且优选仅经由第一齿轮3驱动连接到第二齿轮4。相应地，凹槽28相对于第一旋转轴5居中布置。此外，压力场29形成在壳壁27中且为凹槽。压力场29与内齿轮流体机1的在此未示出的轴向盘重叠，该轴向盘通过压力场29的加压沿齿轮3和4方向被推动，以便密封抵靠该两个齿轮。另个凹槽30形成吸入孔，流体可经由该吸入孔流入流体空间10，尤其是各吸入室。

固定销26可旋转安装在壳壁27上，以便将填充件11安装在机壳2上。因此安装并非直接设置，而是仅通过中间件31间接设置。中间件31布置在形成于壳壁27中的中间件托架32中。中间件31又具有固定销托架33，固定销26接合到该固定销托架中。可设定壳壁27由壳壁材料构成且中间件31由与壳壁材料不同的中间件材料构成。壳壁27、尤其是整个机壳2优选由铝或铝合金制成，而中间件31由更坚固的材料制成，例如钢，特别是热处理钢，特别优选渗氮钢。中间件31可有效防止壳壁27因由固定销26引入壳壁27中的力而过载。尤其防止壳壁27被过度挤压，尤其防止过大的赫兹压力。因此通过使用中间件31，内齿轮流体机1的疲劳强度显著提高。

图3示出穿过机壳2的区域--更精确地说，是沿图2所示剖线AA--的剖视图。可以看出，中间件31呈空心柱形，即尤其是直空心圆柱形。此外，中间件31完全布置在中间件托架32中，即其不从中间件托架中突出。此处示出的实施例中，固定销26在旋转轴34方向上完全穿过中间件31，固定销26通过中间件31围绕该旋转轴可旋转安装在壳壁27上。这意味着固定销26支撑在中间件托架32的基底35上。因此，固定销26相对于旋转轴34沿径向仅经由中间件31间接支撑在壳壁27上，且沿轴向直接支撑在壳壁27上。

固定销26具有从中间件31的基体37延伸出的凸起36。基体37优选为连续柱形，特别是连续圆柱形。在基体37远离凸起36的一侧上，支撑件(未更详细示出)从基体37延伸出来。填充件11支撑在支撑件上的固定销26上，或者填充件11经由支撑件紧固到固定销26。与基体37类似，凸起36可为柱形或圆柱形。在任何情况下，凸起在相对于旋转轴34径向上具有比基体37更小的尺寸。尤其是凸起36相对于基体37和/或旋转轴34居中布置。固定销26经由凸起36支撑在中间件托架32的基底35上。如此可允许固定销26在固定销托架33内一定的固定销间隙内倾斜。

在中间件托架32和压力场29之间存在腹板38，该腹板将中间件托架32与压力场29流体分离。优选上述轴向盘邻接腹板38。由此一方面轴向盘被支撑，另一方面可防止流体从压力场29过度逸出。腹板38具有对应于中间件31壁厚的至少50％的壁厚，但优选更大。如此可确保腹板38以及壳壁27不至于因固定销26引入壳壁27中的力而产生变形和损坏。

中间件31优选被压入中间件托架32中，即通过压合布置在其中。因此，中间件31相对于壳壁27力配合地固定，即尤其是在相对于旋转轴34的周向上。附加地或替代地可设定，中间件31以形状配合的方式固定在壳壁27上，如此尤其再次防止中间件31在中间件托架32内沿周向旋转。

可选择性设定，仅在此示出的流体导向槽39形成在中间件31的朝向固定销26的一侧。其用于通过流体导向槽39中流动的流体将污物颗粒输送出(Heraustransportieren)中间件托架32。例如，为此可设定，中间件托架32或固定销托架33设置成被加压流体加载，使得一方面固定销26能够平滑安装在壳壁27上，另一方面，可能出现的任何污物颗粒被可靠地从中间件托架32或固定销托架33中移除。特别优选固定销26通过静液压轴承安装在固定销托架33中。为此向固定销托架33或沿径向存在于中间件31和固定销26之间的储存室供应加压流体，例如经由在此仅示意性示出的流体管线40，该流体管线将储存室与压力场29流体连接。

中间件31的内壁41特别优选设置有涂层和/或表面结构，固定销26至少间歇和/或至少部分抵靠在该内壁上。涂层尤其是聚合物涂层，特别优选聚四氟乙烯涂层。该涂层优选被设为减少固定销26和中间件31之间的摩擦且相应实现固定销26在壳壁27上的低摩擦旋转安装。表面结构例如可如此设计，即出自流体空间10的流体在固定销26和中间件31之间流动，即被输送到固定销托架33中。由于摩擦减少，如此还可改善固定销26的安装能力。表面结构的特征优选具有微米范围内高度的隆起和凹槽，故表面结构也可称为微表面结构。表面结构尤其通过珩磨或长冲程珩磨形成且尤其可设成类似于气缸套的表面结构。

所描述的内齿轮流体机1的构造能够实现高功率--尤其是在高压和/或在高转速和/或高压力梯度下--操作，而无需由更坚固的材料制造壳壁27。相反，固定销26通过中间件31可靠安装在壳壁27上，使得即使在高功率下壳壁27亦不会变形。鉴于所描述的措施，内齿轮流体机1的使用寿命在此得以延长，同时也可实现或保持其低成本生产。

附图标记列表

1 内齿轮流体机

2 机壳

3 第一齿轮

4 第二齿轮

5 第一旋转轴

6 第二旋转轴

7 外齿

8 内齿

9 啮合区

10 流体空间

11 填充件

12 第一流体室

13 第二流体室

14 节段

15 节段

16 节段

17 节段

18 间隙

19 间隙

20 轴承槽

21 流体通道

22 连接通道

23 连接通道

24 回流部

25 回流槽

26 固定销

27 壳壁

28 凹槽

29 压力场

30 凹槽

31 中间件

32 中间件托架

33 固定销托架

34 旋转轴

35 基底

36 凸起

37 基体

38 腹板

39 流体导向槽

40 流体管线

41 内壁。

Claims (15)

1.一种内齿轮流体机(1)，其包括

-具有外齿(7)且绕第一旋转轴(5)可旋转安装的第一齿轮(3)并包括具有在啮合区(9)与所述外齿(7)局部啮合的内齿(8)且绕不同于所述第一旋转轴(5)的第二旋转轴(6)可旋转安装的第二齿轮(4)，其中

-在远离所述啮合区(9)的所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(4)之间布置有填充件(11)，该填充件一方面抵靠在所述外齿(7)上，另一方面抵靠在所述内齿(8)上，以便将存在于所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(4)之间的流体空间(10)分成第一流体室(12)和第二流体室(13)，且其中

-在相对所述第一旋转轴(5)轴向上的所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(4)两侧布置有所述内齿轮流体机(1)的机壳(2)的壳壁(27)，且所述填充件(11)通过接合在所述壳壁(27)中的至少一个上的至少一个固定销(26)安装在所述机壳(2)上，

其特征在于，所述固定销(26)通过至少一个中间件(31)可旋转安装在所述壳壁(27)上，其中，所述壳壁(27)由壳壁材料构成，所述中间件(31)由不同于所述壳壁材料的中间件材料构成。

2.根据权利要求1所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述固定销(26)的固定销材料具有与所述中间件材料更大或至少相同的材料参数值，和/或所述中间件材料具有比所述壳壁材料更大的材料参数值。

3.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述固定销(26)与所述中间件(31)的固定销托架(33)相啮合，所述中间件(31)与所述壳壁(27)的中间件托架(32)相啮合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述固定销(26)与限定所述固定销托架(33)的所述中间件(31)的内壁(41)之间的固定销径向间隙不同于所述中间件(31)外壁与限定所述中间件托架(31)的所述壳壁(27)之间的中间件径向间隙。

5.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述中间件(31)为空心圆柱形轴承套或轧制金属板件。

6.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述中间件(31)分为多个部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述固定销(26)完全穿过所述中间件(31)且在其远离所述填充件(11)的一侧抵靠在所述中间件托架(32)的基底(35)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述固定销(26)在其朝向所述中间件托架(32)的所述基底(35)的一侧具有凸起(36)，该凸起支撑在基底(35)上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，在邻近所述中间件托架(32)的所述壳壁(27)中设有开口，其中在所述中间件托架(32)和所述开口之间设有腹板(38)，该腹板的壁厚为所述中间件(31)的壁厚的至少50％、至少75％、至少100％或至少150％。

10.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述中间件(31)沿径向的尺寸与所述固定销(26)沿相同方向的尺寸之比为至少110％，至少120％或至少125％。

11.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述中间件(31)在其至少部分和/或至少间歇抵靠在所述固定销(26)的内壁(41)上具有涂层，和/或所述中间件(31)至少局部经过热处理。

12.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述中间件(31)的所述内壁(41)具有表面结构。

13.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述中间件(31)具有至少一个流体导向槽(39)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的内齿轮流体机，其特征在于，所述固定销(26)通过静液压轴承可旋转安装在所述中间件(31)中。

15.用于制造内齿轮流体机(1)、尤其是制造根据前述权利要求中一项或多项所述的内齿轮流体机(1)的方法，其中

-内齿轮流体机(1)包括具有外齿(7)且绕第一旋转轴(5)可旋转安装的第一齿轮(3)并包括具有在啮合区(9)与所述外齿(7)局部啮合的内齿(8)且绕不同于所述第一旋转轴(5)的第二旋转轴(6)可旋转安装的第二齿轮(4)，其中

-在远离所述啮合区(9)的所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(4)之间布置有填充件(11)，该填充件一方面抵靠在所述外齿(7)上，另一方面抵靠在所述内齿(8)上，以便将存在于所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(4)之间的流体空间(10)分成第一流体室(12)和第二流体室(13)，且其中

-在相对所述第一旋转轴(5)轴向上的所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(4)两侧布置有所述内齿轮流体机(1)的机壳(2)的壳壁，且所述填充件通过接合在所述壳壁(27)中的至少一个上的至少一个固定销(26)安装在所述机壳(2)上，

其特征在于，所述固定销(26)通过至少一个中间件(31)可旋转安装在所述壳壁(27)上，其中所述壳壁(27)由壳壁材料构成，所述中间件(31)由不同于所述壳壁材料的中间件材料制成。