CN1589373A - 燃料泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一个泵，具有一个泵壳(7)，其中构成一个泵室(5)，向其引入一个进口(8)和从其引出一个出口(24)。在该泵室(5)中安置一个泵轮(3)，其被固定在一个可被旋转驱动的传动轴(2)上，其(2)被可转动地支承在泵壳(7)的轴承中。该泵室(5)贴靠在泵轮(3)的表面上的表面和泵轮(3)贴靠在泵室(5)的表面上的表面具有一个通过由气相的物理沉积覆置的、小厚度和大硬度的层结构。

Description

燃料泵
本发明涉及一个泵、尤其一个燃料泵，其具有一个泵壳，其中构成一个泵室，向其引入一进口和从其引出一出口，还具有一个在该泵室中安置的泵轮，该泵轮被固定在一个可旋转驱动的传动轴上，该传动轴被可转动地支承在泵壳的轴承中。
在这种输送侵蚀性液体如燃料的泵中已经公知的是，它的内部构件应该设有一个作为腐蚀防护的电氧化铝层。
现今燃料具有越来越多的污染，其导致了泵之彼此相对运动的构件间的磨损以及使得该电氧化铝层损伤。此外，燃料通过水或化学上类似起反应的物质以及备种的燃料填加剂引起的污染还可能导致泵构件的另外的损伤。
在铝制的泵构件情况下，高乙醇含量的燃料将导致氧化作用  且因此导致粉化作用和甚至导致泵轮的一种锁闭。这种锁闭现象还可能由于上述的污染而发生。
但是在该运动的和固定的泵构件之间要求的是很微小的间隙，依此才能特别在一个作为流量泵设置的泵情况下实现一个足够的压力建立。
该电氧化铝层另外的缺陷是它的高成本和它的对环境损害以及它的约为30μm的大厚度，而该厚度将导致大的误差。这些大误差则就不可能实现令人满意的泵之压力建立。
为了传动轴的支承和引导，在该泵壳的轴承孔中安置了例如为碳轴套形式的轴承。这个结构是装配麻烦的和构件昂贵的。
由此本发明的任务是创建一个开头所称类型的泵，其构造简单并且很少磨损进而长寿命地确保一个高的压力建立。
这一任务按照本发明是如此解决的，即，该泵室贴靠在该泵轮表面上的表面和/或该泵轮贴靠在该泵室表面上的表面具有一个通过由气相的物理沉积覆置的、小厚度和大硬度的层结构。
这一薄的覆层是可以精确均匀的厚度覆置的并且能够实现保持微小的容差，以便确保该泵的良好的压力建立。
此外还同时有助于，该覆层的建造实现一个具有更致密的构造和更光滑的表面之均匀的层增长，这样将进一步导致一种优良的腐蚀防护以及能实现将该泵应用于各种不同的燃料种类和其他的输送介质。
大硬度将使该覆层可靠地抵抗磨损以及确保泵的一个高的使用寿命。同时这个硬度作为优选可以处于一个从2500HV至3500HV(维氏硬度)的范围内但是也可超出它或者低于它。
因为在制作该覆层时只要求低的工艺温度，因此就不会发生一种使这些要覆层之构件的歪扭变形以及材料变化如在这些构件上的接合变化。
另外由于该覆层可被覆置到各种不同的材料上，因此对于泵壳和泵轮就可以应用这些相应最佳的材料和材料副。
该覆层的覆置要以对环境无负荷的种类和方式实现。
所述任务的一个另外的解决方案在于，传动轴可转动地支承在该泵壳的轴承孔中，其中该轴承孔和/或该传动轴具有一个通过由气相的物理沉积而覆置的、小厚度和大硬度的层结构。
作为对泵壳和泵轮作覆层的特征之补充，通过轴承孔和/传动轴之覆层的很坚硬和很光滑的表面以及这些构件之狭小的容差，一个作为轴承的碳轴套之所述积极有利的特性就被直接转移到这个简单的轴承孔中。依此就可以节省单独的轴承以及它的加工处理。如果该泵是一个流量泵，那么所述构件在用于压力形成的流量泵时绝对必要的狭小容差和依此在这些相对运动之构件间的狭小间隙就可被最小化。
这一点当该流量泵是一个圆周轮泵或侧通道泵时是特别有优点的。
除了该泵轮和泵室相互贴靠的表面以外，该泵室的整个表面都可以设置一个通过由气相的物理沉积而覆置的层结构，其中作为优选该泵的这些导引燃料之构件的表面也设有一个通过由气相的物理沉积而覆置的层结构。依此通过该泵也就可以输送侵蚀性的介质，而不会发生损坏现象。
该狭小制造容差的确保由于该层结构具有一个约2μm至约5μm的厚度而是可以实现的。其中，一个2μm的层厚度对于磨损防护是完全足够了，而用于腐蚀防护则应优选5μm。
特别在该泵用作燃料泵时该层结构最好是一个铬-氮化物-层。
泵壳和/或泵轮可以由金属或一个金属合金，特别由铝或一个铝合金制成，其通过该层结构则变得抗磨损和抗腐蚀，同时该容易的加工性和微小的重量还被保持。
一个另外的可能方案在于，泵壳和/或泵轮由一种塑料、特别地由一种酚醛树脂制成。而且这种作为注塑件可容易制造的且微小重量的构件通过该层结构而变得耐磨损和抵抗侵蚀性的输送介质。
一个特别有利的材料副在于，该泵壳由被覆层的铝和该泵轮由酚醛树脂构成。其中这由酚醛树脂构成的泵轮可以被覆层或者也可不覆层。
本发明的一个实施例被描述在附图中并在下面作详细地阐述。唯一的附图表明了一个带有作为泵分级的流量泵的燃料泵。
这个被描述的泵是一个两级燃料泵。通过一个在该封闭图示的机壳1中安置的电机，一个传动轴2是可旋转地驱动的，在其右边的端部区域上抗扭地安装了一个圆周轮泵14的一个第一泵轮3。该第一泵轮3之径向上环绕的区域由一个第一叶栅环构成，该叶很大部分地被一个环形的通道所环围。一个第一泵室5是在一个盖件6构成泵壳7的一个部分的这个端侧中的钵形的空腔31。
在该泵盖7中安置一个入口8，通过它该圆周轮泵可以吸进燃料。此外，在盖件6中于该第一泵轮3那侧的一个容纳结构中对中地安置一个球体9，其上该传动轴2以端侧面地被支承着并且它构成该传动轴2的一个轴向轴承。
通过一个在该盖件6之钵形空腔31的进入孔处安置的  被该传动轴所贯穿的中间壁10，该第一泵室5被封住。其中该传动轴2通过一个位于这个同时也构成该泵壳7之一部分的中间壁10中的轴承孔11被穿入并且在这个轴承孔11中被直接可转动地支承。
在一个不可见的平面上该第一泵室5与一个径向上环绕的并位于该中间壁10中面对着该圆周轮泵14的那侧面上的环通道12相连接，从该通道导引一个至该中间壁10之背离该圆周轮泵14的那个侧面去的连通结构13并且一个侧面通道泵(Seitenkanalpumpe)16通入到一个在那里环形的第一侧通道15中。
该中间壁10在该第一侧通道15的一侧上同时构造一个钵形的空腔17，该侧构成一个第二泵室并且在其中安置该侧面通道泵16的一个第二泵轮18，其同时抗扭地安装在该传动轴2上。
该第二泵轮18在它的一个侧表面上被该第一侧通道16覆盖地具有一个第二叶栅环19，该叶栅环19通过轴向的通口20与一个在该泵轮18另一侧表面上的第三叶栅环21相连接。
该第三叶栅环21被一个环形的第二侧通道22所覆盖，其被构造在一个分隔壁23中，该分隔壁将该钵形的孔14封住，构成该泵壳7的一部分并且被一个传动轴2所贯穿。
该分隔壁23将该侧面通道泵16与机壳1相分开，其中在分隔壁23中构成的出口24通入到该机壳1中。被输送的燃料则流过该机壳1并且通过一个止回阀25被输送到该燃料泵的一个压力接头26去，它们布置在一个封闭壁29中。同时在该封闭壁29中安置一个为电机供电流的插式接头30。
在机壳1在该压力接头26一侧的端部区域中，安置一个轴承壁27，其以相对该第一轴承孔11共轴线地具有一个第二轴承孔28，该传动轴2的左端部可直接转动地被支承在该第二轴承孔中。
这两个泵轮3和18由酚醛树脂制成。
该泵壳7的构件是由铝制成的。其中该盖件6在所有面对着该中间壁10的区域中以及在入口8中具有一个由铬-氮化物构成的层结构。该中间壁10，分隔壁23和轴承壁27是完全设有一个由铬-氮化物构成的层结构的。另外，该封闭壁29和压力接头26被燃料环绕冲洗的表面也都以铬-氮化物覆层。
其中该第一和第二轴承孔11和28之圆柱内壁也被覆以层结构。另外，这个由钢制成的传动轴2在它处于轴承孔11和28中的区域内也具有一个铬-氮化物-层结构。
这些-氮化物-层是通过源于气相的物理沉积设置的而且具有一个5μm的厚度以及一个约2500HV维氏硬度。

Claims (10)

1.一种泵、特别是燃料泵，具有：一个泵壳，其中构成一个泵室，向其引入一个进口和从其引出一个出口；一个在该泵室中安置的泵轮，其被固定在一个可被旋转驱动的传动轴上，该传动轴支承在泵壳的轴承中可转动，其特征在于：
该泵室(5)贴靠在该泵轮(3，18)表面上的表面和/或该泵轮(3，18)贴靠在该泵室(5)表面上的表面具有一个通过由气相的物理沉积覆置的、小厚度和大硬度的层结构。
2.按权利要求1之前序部分的泵，其特征在于：
该传动轴(2)被可转动地支承在该泵壳(7)之轴承孔(11，28)中，其中该轴承孔(11，28)和/或该传动轴(2)具有一个通过由气相的物理沉积覆置的、小厚度和大硬度的层结构。
3.按前述权利要求之一的泵，其特征在于：
该泵是一个流量泵。
4.按权利要求3的泵，其特征在于：
该流量泵是一个圆周轮泵或侧面通道泵(14，16)。
5.按前述权利要求之一的泵，其特征在于：
该泵室(5)的表面设有一个通过由气相的物理沉积覆置的层结构。
6.按前述权利要求之一的泵，其特征在于：
该泵的那些导引燃料的构件表面设有一个通过由气相的物理沉积覆置的层结构。
7.按前述权利要求之一的泵，其特征在于：
该层结构具有一个约2μm至约5μm的厚度。
8.按前述权利要求之一的泵，其特征在于：
该层结构是一个铬-氮化物-层。
9.按前述权利要求之一的泵，其特征在于：
该泵壳(7)和/或泵轮由金属或一种金属合金制成。
10.按前述权利要求之一的泵，其特征在于：
泵壳和/或泵轮(3，18)由一种塑料构成。
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