CN1271408A - 旋转泵的改进 - Google Patents

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Abstract

一种无密封冷却液泵(10),包括一具有与一驱动带B共同作用的一带轮(18)和一主动磁性件(22)的带轮组件(14),一包含一与一从动磁性件(30)相连的从动泵件(26)的泵体(12),从动磁性件通过一与泵体相连的固定容器(16)与主动磁性件(22)共同作用,其特征在于带轮组件和从动泵件可绕一公共轴转动,而且带轮、主动磁性件和从动磁性件基本相对于所述公共轴径向对齐或叠加。

Description

旋转泵的改进
本发明涉及对旋转泵的改进，尤其是涉及内燃机的冷却液泵。
在旋转泵中，通常在驱动轴插入泵体的位置处设置一转动机械密封。
在其中旋转泵用做发动机冷却泵的内燃机领域中，机械密封不是很可靠。密封面可能会沾满来自溶剂中的化学物质的沉淀-这对镀膜工业很常见，从而会使密封失效以及冷却液泄漏。由于轴过度偏摆，这些面会过早失效并泄漏。由于从通过极度张紧传动带而过度受载的轴承传递的振动也会使这些面失效。另外这些面会由于被泵出的介质中的硬颗粒引起的灼烧而提前磨损。
除了可靠性问题外，甚至在密封件是全新时也不能完全避免机械密封件的泄漏。一机械密封件由两个彼此相邻运行的抛光的径向表面组成。由于在密封件处被泵出的介质的压力不同于密封件外的空气压力，沿密封件表面形成一压力梯度，这样容易形成缓慢的泄漏和渗漏。因此很明显略微渗漏的机械密封不总是指明一失效的密封。但是常见的错误概念是任何渗漏的迹象都指明一失效的密封。一完好工作的冷却液泵组件则常常不需要替换。
但是，还公知的是提供一无密封泵，它使用一磁性连接件，包括一主动和一从动磁性件，它们通过一固定、隔绝密封的容器或密封壳彼此互相连接。相应地，固定容器防止泄漏，因为它是一不可动部分。常规磁性连接件的缺点是它们太笨重。由于日益增长的减小内燃机在其发动机舱中所占空间的需求，在带轮或齿轮驱动系统和冷却液泵之间容装一公知的磁性连接件已是不可行的。
因此，本发明意图避免或至少减少公知技术中的问题。本发明的一个目的是提供一上述类型的无密封冷却液泵，包括一适用于内燃机的磁性连接件。
本发明的一个方面是提供一种无密封冷却液泵，包括一具有与一驱动带共同作用的一带轮和一主动磁性件的带轮组件，一包含与一从动磁性件相连的从动泵件的泵体，从动磁性件通过一与泵体相连的固定容器与主动磁性件共同作用，其特征在于带轮组件和从动泵件可绕一公共轴转动，而且带轮、主动磁性件和从动磁性件基本相对于所述公共轴径向对齐或叠加。有利的是，与现有的泵相比可以提供一种具有缩小的轴向长度的无密封冷却液泵。
主动磁性件可以位于从动磁性件径向外部。在另一形式中，主动磁性件可以位于从动磁性件径向内部。在此形式中，带轮组件可以包括支承主动磁性件的一环。环还支承与由固定容器支承的一轴承的一部分共同作用的一轴承的一部分。最好固定容器包括一中心突出部，此突出部可以操作地支承一轴承，与带轮组件共同作用。而且从动泵件包括一可绕公共轴转动的轴，此轴轴向伸入固定容器的所述中心突出部中。
本发明的第二方面是提供一种无密封冷却液泵，包括一具有与一驱动带共同作用的一带轮和一主动磁性件的带轮组件，一包含与一从动磁性件相连的从动泵件的泵体，从动磁性件通过一与泵体相连的固定容器与主动磁性件共同作用，其特征在于主动磁性件和从动磁性件基本径向对齐，并且主动磁性件相对于从动磁性件径向向内。有利的是，带轮组件包括与固定容器共同作用的一轴承以及与从动泵件相连的一泵轴组件。
本发明的另一方面是提供一种无密封冷却液泵，包括一容装与一从动磁性件相连的一从动泵件和一可绕一转轴转动的轴组件的泵体，一包括一带轮和通过与泵体相连的一固定容器与从动磁性件共同作用的主动磁性件的带轮组件，其特征在于，主动磁性件和从动磁性件基本相对于转轴径向对齐，但带轮从其轴向偏移，带轮组件包括一与泵轴组件共同作用的轴承，而且固定容器包围整个轴组件和从动磁性件。有利的是带轮位于泵的轴向最外部。
本发明的还一方面是提供一种包括一泵轮的无密封冷却液泵，如在授予Concentric泵有限公司的欧洲专利说明书EP-A-0331288中所公开的泵。无密封冷却液泵包括一容装与一从动磁性件相连的一从动泵件和一可绕一转轴转动的轴组件的泵体，一包括一带轮和通过与泵体相连的一固定容器与从动磁性件共同作用的主动磁性件的带轮组件，泵进一步包括一径向向内的流体入口区和径向向外的流体出口，一与轴组件共同作用的轴向或推力轴承，以及一从出口区向接近推力轴承的一位置连通流体的导管。
下面参照附图只以示例性方式描述本发明的实施例，其中：
图1是本发明泵的一侧视剖视图；
图2是本发明第二实施例的泵的一侧视剖视图；
图3是本发明第三实施例的泵的一侧视剖视图；
图4是本发明第四实施例的泵的一侧视剖视图。
参见图1，其中示出了本发明的一泵10，包括一泵体12和一带轮组件14。带轮组件和泵体由一固定容器16隔开，容器16隔绝密封泵体以防止流体在此区域中损失或泄漏。容器16由螺栓连在泵体12上，螺栓将一环形圈夹紧在容器16和泵体12上。
带轮组件14包括一在使用中由驱动带轮的一带B连接的带轮或带轮环18。此组件还包括在带轮18径向向内提供一环形孔的一环形法兰20。法兰20支承一驱动磁性件22，磁性件22可以由一环形系列间隔开的棒形磁铁组成。带轮孔与一例如双列向心止推球轴承类型的轴承24配合。可以使用一间隔件25使带轮组件14相对于容器16和泵体12定位。
泵体12包含包括驱进叶片28的一从动件26。从动件支承一从动磁性件30，从动磁性件30也包括一环形系列间隔开的棒形磁铁。最好，从动磁性件和主动磁性件的棒形磁铁之间有50％的重叠。从动磁性件30支承在一轴向延伸部32上，轴向延伸部32可以包括一系列径向孔，使流体可以绕泵体流通进行润滑。从动件26连在一轴组件34上，轴组件34包括一具有第一和第二轴端36和38的中空轴35。第一轴端36装在一轴承40中，轴承40紧靠一轴向间隔件42。第二轴端38装在一轴承44中，轴承44与轴端38一齐紧靠一推力轴承46上，轴承46对中空轴35起一止推轴承的作用。泵体12还限定一流体入口区38和流体出口区50。
在使用中，带B驱动带轮组件14绕转轴A转动，这样使得主动磁性件22也转动并由于与从动磁性件30的磁耦合向从动泵件26传递动能。这使叶片28旋转，叶片28将流体从入口区48传至出口区50，从而在这些区之间提供一压力差。流体从泵10经过一出口(未示出)例如与一内燃机相通。流体可以从位于具有这样一内燃机的机动车中的一散热器供入一入口(未示出)。
有利的是，泵10具有与公知的无密封冷却液泵相比减小的轴向尺寸，因为带轮基本径向定位成与磁性件22和30径向对齐。还有利的是，轴承24提供了一动态稳定系统，因为它将容器16挤压在轴承40上。最好轴承40可以包括一陶瓷材料，如抗挤压的二氧化硅。
在另一种形式中，从动磁性件30可以包括一感应的磁性驱动耦合件，此耦合件包括适当地嵌入一合适的方阵中的一圈轴向放置的铜棒。
参见图2，其中示出了本发明的一泵110，其中与图1中所示的零件相同的那些零件以相同的后两位数表示，只是前面加数字“1”。在此实施例中，容器116提供固定隔绝的密封，容器116可以例如由无磁性的不锈钢制成。此容器包括一系列如图1所示的折叠区。但是，在此实施例中主动磁性件122相对于转轴A位于从动磁性件130之外。轴承124支承在斜法兰120的外径向面上与外壳116和延伸部132共同作用。
参见图3，其中示出了本发明一第三实施例的泵210。在此实施例中同前两个实施例的零件相同的零件由后两位数相同但前面加“2”的数字表示。在此实施例中带轮218包括一相对于轴线A几乎处于相同径向位置并从而相对于带轮28轴向偏置的环形法兰220。一轴承224径向位于带轮218内并与外壳216以及接近轴组件234的第一轴端236的轴承共同作用。磁性主动件222轴向偏移带轮218并与支承在与轴组件234相连的延伸部232上的从动磁性件230共同作用。
有利的是外壳216围绕泵的移动的从动件，而且在此实施例中轴234突出共同作用的磁性件，以使带轮218由一系列轴承与外壳216以及有效地与轴235相连，从而提供一动态稳定的泵，其中相当大的径向力由带B施加到带轮218上。而且，提供了一径向紧凑的泵，它可以使用比其他实施例较小的带轮。
在本发明的另一个实施例中，一泵310包括与图1所示的泵10相同的许多特征。与泵10相同的零件由后两位相同但前面加“3”的数字表示。
在此实施例中泵310进一步包括一导管352，导管在出口区350和接近推力轴承346的一位置之间穿过泵体312。泵体312还包括一将推力轴承346定位在轴335端部的端板354。导管352可以包括在泵体312中的一孔以及离开和返回端板354的一管件。而且，轴335可以包括一中心孔356，中心孔356只从端部336通至超过从动件326的一点，其中一十字孔358将润滑介质流通至区348。有利的是，供给推力轴承346的润滑剂从而离开导管352。因此有利的是流体从出口区350相对高的压力区被吸至接近组件轴334的一相对低的压力区，从而润滑轴端238和推力轴承346之间的接触面。

Claims (12)

1.一种无密封冷却液泵，包括一具有与一驱动带共同作用的一带轮和一主动磁性件的带轮组件，一包含与一从动磁性件相连的从动泵件的泵体，从动磁性件通过一与泵体相连的固定容器与主动磁性件共同作用，其特征在于带轮组件和从动泵件可绕一公共轴转动，而且带轮、主动磁性件和从动磁性件基本相对于所述公共轴线径向对齐或叠加。
2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，主动磁性件在从动磁性件径向外部。
3.如权利要求1所述的泵，其特征在于，主动磁性件在从动磁性件径向内部。
4.如上述任一项权利要求所述的泵，其特征在于，带轮组件包括一支承主动磁性件的环。
5.如权利要求4所述的泵，其特征在于，环还支承与由固定容器支承的一轴承的一部分共同作用的一轴承的一部分。
6.如权利要求5所述的泵，其特征在于，固定容器包括一中心突出部，此突出部可以操作地支承一轴承，与带轮组件共同作用。
7.如权利要求6所述的泵，其特征在于，从动泵件包括一可绕公共轴转动的轴，此轴轴向伸入固定容器的所述中心突出部中。
8.如权利要求1或其从属权利要求所述的无密封冷却液泵，包括一具有与一驱动带共同作用的一带轮和一主动磁性件的带轮组件，一包含与一从动磁性件相连的从动泵件的泵体，从动磁性件通过一与泵体相连的固定容器与主动磁性件共同作用，其特征在于主动磁性件和从动磁性件基本径向对齐，并且主动磁性件相对于从动磁性件径向向内。
9.如权利要求2所述的泵，其特征在于，带轮组件包括与固定容器共同作用的一轴承以及与从动泵件相连的一泵轴组件。
10.一种无密封冷却液泵，包括一容装与一从动磁性件相连的一从动泵件和一可绕一转轴转动的轴组件的泵体，一包括一带轮和通过与泵体相连的一固定容器与从动磁性件共同作用的主动磁性件的带轮组件，其特征在于，主动磁性件和从动磁性件基本相对于转轴径向对齐，但带轮从其轴向偏移，带轮组件包括一与泵轴组件共同作用的轴承，而且固定容器包围整个轴组件和从动磁性件。
11.如权利要求10所述的泵，其特征在于，带轮位于泵的轴向最外部。
12.如上述任一项权利要求或其从属权利要求所述的无密封冷却液泵，包括一容装与一从动磁性件相连的一从动泵件和一可绕一转轴转动的轴组件的泵体，一包括一带轮和通过与泵体相连的一固定容器与从动磁性件共同作用的主动磁性件的带轮组件，泵进一步包括一径向向内的流体入口区和径向向外的流体出口，一与轴组件共同作用的轴向或推力轴承，以及一从出口区向接近推力轴承的一位置连通流体的导管。
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