CN1711422A - 体积流量可变的转子泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种体积流量可变的转子泵，它具有一个设有吸入接口及一个压力接口的泵壳体，一个可转动地支承在壳体内部的、带内齿的外转子及一个偏心地支承在该外转子中的、带外齿的内转子，该内转子可由一个在泵壳体中与外转子轴平行地支承的驱动轴驱动，其中为了改变体积流量，在泵壳体中设有一个与驱动轴同轴心地支承的、可转动的调节环，外转子偏心地且可转动地支承在该调节环中，其中在压力接口与吸入接口之间的转动方向上看设有一个可改变这些接口中至少一个的大小的滑移件。

Description

体积流量可变的转子泵
本发明涉及一种体积流量可变的转子泵，它具有一个设有吸入接口及一个压力接口的泵壳体，一个可转动地支承在壳体内部的、带内齿的外转子及一个偏心地支承在该外转子中的、带外齿的内转子，该内转子可由一个在泵壳体中与外转子轴平行地支承的驱动轴驱动，其中为了改变体积流量，在泵壳体中设有一个与驱动轴同轴心地支承的、可转动的调节环，外转子偏心地且可转动地支承在该调节环中。
已由DE 102 07 348 A1公知了一种转子泵，在该转子泵中，理论的排量可这样来改变：外转子的中心沿一个圆移动，其方式是外转子偏心地且可转动地支承在一个调节环中，该调节环在泵壳体中可转动地支承在驱动轴上，由此可相应改变两个转子相对吸入及压力接口的相对位置。为避免重复可参考该文献的全部内容，且该文献的内容将由此用作本申请的公开内容。
已经证实，当通过调节环的转动而实现体积流量的减小时，对于转子泵所必需的驱动转矩未改变或几乎不改变。
已经证明其缺点是，在吸入室与吸入接口形成连接前，就已开始了吸入行程。这将导致在吸入室中产生一个负压，对此需要驱动能量且必须提供驱动转矩。当吸入室与吸入接口相连接时，该负压才消失。视调节环的位置而定，这在吸入行程相对早或迟的时刻上发生。该时刻愈迟，对建立负压所施加的转矩愈大。此外还证实，在一定情况下，当吸入室仍与压力接口相连接时吸入行程就已开始。可能这时吸入室也与吸入接口相连接，由此引起液压短路。
本发明的任务在于，提供一种前述类型的转子泵，其中当体积流量减小时，驱动转矩减小。
该任务将在开始部分所述类型的转子泵上根据本发明这样来解决：在压力接口与吸入接口之间的转动方向上看，设有一个可改变这些接口中至少一个的大小的滑移件。有利地，两个接口的大小被改变。
该泵的构型具有的主要优点是，所需的驱动转矩正比于被输送的体积流量。在根据本发明的转子泵中，压力接口和/或吸入接口的大小可这样改变，即当吸入室不再与压力接口相连接，但为了吸流与吸入接口形成连接时，才开始吸入行程。换句话说，当吸入行程开始时，吸入室就已与吸入接口连接。这通过吸入接口的始端向吸入行程开始的方向上移动来实现。
由此避免了在吸入室中产生负压，于是减小了所需的转矩。由此得出：驱动转矩正比于被输送的体积流量。
在一个进一步的构型中提出，压力接口及吸入接口至少区段地构造成部分圆形的槽。这种槽可相对简单且廉价地制造。此外，无论是吸入接口还是压力接口可由相同的槽构成。在这些接口之间仅设有一个分隔这些接口的壁。
有利的是，滑移件可移动地支承在槽中。分隔这些接口的壁可由滑移件构成，该滑移件可滑动地支承在槽中。不言而喻，滑移件对流体密封地配合到槽中，对此，不是使用合适的配合就是使用合适的密封件。将压力接口与吸入接口分隔的壁及由此压力接口的在转子转动方向上看的终端与吸入接口的在转动方向上看的始端因此均由滑移件确定，其中，滑移件在槽内移动时将移动压力接口的终端及由此也移动吸入接口的始端。因此滑移件将压力接口与吸入接口分隔开来并确定了它们的大小。在此情况下，所述一个接口的大小以一个量值减小，该量值与所述另一个接口增大的量值相同。
根据本发明，滑移件构造成滑块且精确地配合到槽中。既不需要对滑移件的密封件也不需要对滑移件润滑。
有利的是，滑移件通过调节环来驱动。如果为了功率调节转动了调节环，则滑移件也一起与调节环移动。在此情况下，当滑移件与调节环直接地连接时，滑移件可被移动相同的角度值。在另一个实施形式中，滑移件通过一个传动装置与调节环相连接，由此不是进行减速就是增速，滑移件比调节环或少或多地移动。
本发明的其它优点、特征及细节可由从属权利要求及以下的说明中得到，在该说明中将参照附图详细地描述特别优选的实施例。在此，在附图中所示的及在说明书与权利要求书中描述的特征可各自单独地或以任意的组合作为本发明的实质。
附图为：
图1体积流量可变的转子泵的第一实施例的一个转子在其最大体积流量的基本位置中的一个横截面图；
图2体积流量可变的转子泵的转子在其减小体积流量的基本位置中的一个横截面图，其中调节环转动了30°；
图3在压缩行程结束时，根据图2的转子的横截面图；
图4体积流量可变的转子泵的转子在其减小体积流量的基本位置中的一个横截面图，其中调节环转动了90°；
图5在压缩行程结束时，根据图4的转子的横截面图；
图6转子泵的第二实施例的一个解体图；
图7根据图6的组装好的转子泵的一个透视图；
图8根据图6的转子泵的一个侧视图；
图9转子泵的第三实施例的滑移件板的透视图；
图10根据图9的滑移件板的侧视图；
图11转子泵的第三实施例的转子环的透视图；
图12转子泵的另一实施例无盖时的解体图；
图13转子泵的另一实施例的解体图。
总地用10表示的转子泵的转子具有一个调节环22，该调节环可转动地并可固定地支承在一个驱动轴26上。在调节环22中可转动地且偏心地支承着一个与内转子28啮合的外转子30。
在内转子28的两个齿32及34与外转子30的座落在两个齿38与40之间的内周面36之间，构成了一个输送室42，通过吸入接口44吸入的流体在该输送室中被输送并以压力加载。一旦在压力接口46处建立了输送室42与压力接口46之间的连接48，位于输送室42中的流体就被挤压到压力接口46中。
由图1表示出调节环22的一个位置，在该位置中给出了转子泵10的最大输送功率(Vtheormax)。图2至5表示在减小了体积流量的情况下调节环22的位置。
由图1还可清楚地看到：吸入接口44及压力接口46由一个部分圆形的槽50构成，该槽50具有槽壁52及54。该槽50位于一个盘中，该盘位于内转子28及外转子30的平面的后面。压力接口46还具有排出口56，该排出口通到外部，且从该排出口将处于压力下的流体排出。在槽50中，一个总地用58表示的滑移件在槽的延伸方向上可移动地被导向。该滑移件58例如由滑块60构成，它以其外表面62及64且对流体密封地贴靠在槽壁52及54上。该滑移件58将压力接口46与吸入接口44分开，而且还确定它们的大小。如果滑移件58在槽50中顺时针方向地移动，则压力接口46缩小，相反地吸入接口44增大。此外用标号66表示滑移件58与调节环22的一个连接。当调节环22在包围调节环22的壳体(未示出)中转动时，通过该连接部分66也使滑移件58以相同的角度值转动，这在图2至5中已示出。
图2中表示转过30°的调节环22，其中滑移件58也在顺时针方向上在槽50内滑动了30°。由此使压力接口46缩小，相反地使吸入接口44增大。图2表示在吸入行程开始时内转子28在外转子30内的位置，在该行程中，位于齿32与34之间的输送室42增大。该输送室42与吸入接口44相连接，由此可使流体流入到该输送室42中。
在图3中，内转子28在箭头70的方向上又转动了大约30°，显然，输送室42增大了。下个输送室42’通过旁通槽68也与吸入接口44相连接，由此在该下个输送室42’中不产生负压。在上面区域中可看到的输送室42”相对图1来说减小了，它是这样引起的，即调节环22在待输送的体积流量减小的方向上被转动。一旦在该输送室42”与压力接口46之间的连接48被建立，则位于输送室42”中的流体被压到压力接口46中。
由图2及3可清楚地看到，既不在输送室42中也不在输送室42’中产生负压，因为两个输送室42及42’直接地或通过旁通槽68与吸入接口44相连接。这是由滑移件58在调节环22的调节方向上的位移产生的。
在图4及5中，调节环22在顺时针方向上转动了90°，且滑移件58位于在槽50内滑动了90°的位置上。其中可清楚地看到，由于吸入接口44的增大，输送室42可直接地与吸入接口44相连接，由此在输送室42中不形成负压或该输送室42不与压力接口46相连接。当在图4中的滑移件58取得如在图1中所占据的位置时，可能会是该情况，那么输送室42就可能会与压力接口46相连接且由压力接口吸取流体。
由图5可看到，输送室42”进一步减小了，这是由调节环22在体积流量减小的方向上的大的调节量引起的。此外，输送室42继续由吸入接口44吸取，其中下个输送室42’已通过旁通槽68与吸入接口44相连接。
尽管调节环22被调节，在输送室42中仍不建立负压，由此引起了驱动转矩的减小。
图6表示转子泵的一个实施形式的解体图，该转子泵由多个盘状单独部件组成。在设置于中间的转子环70中可转动地接收带有其平头活塞(Flachkolben)12的调节环22。该调节环22可在双箭头14的方向上在转子环70内部转动。两个滑移件板16安置到调节环22的端面上，并通过适当的部件如配合到一些孔72中的销、栓或类似件与调节环22无相对转动地连接。滑移件板16具有与槽50相应的槽50’，在该槽50’中设有滑移件58。滑移件58因此延伸在一个外圆环74与一个包围驱动轴26的内圆环76之间。此外在槽50’中插入一个分隔块78，该分隔块被设置在接收滑移件板70的盖80上。在该图中，滑移件板16的厚度被夸大地表示。它仅有0.5mm至2mm，且其任务仅在于：将滑移件58保持在所需的位置上。因此该分隔块78被作成相应的厚度。
因为滑移件板16通过安装在孔72中的销、栓等与调节环22形成转动连接，因此当调节环22在双箭头14的方向上转动时，滑移件板16同样在双箭头82的方向上转动。这两个盖80与转子环70通过穿入透孔84的螺栓相互连接。
在图6及7中还可看到用于以输入及排出流体以控制平头活塞12的接口86。
在图9至11的实施例中，调节环22与滑移件板16构成整体，由此使单个部件的数目减小。此外在滑移件板16及调节环22之间也不需要任何连接。
在图12中所示的实施例基本上相应于图6至8中的实施例，其中滑移件板16设有平头活塞附件88。这具有实质性的优点，即滑移件板及调节环22的连接部分径向更向外移，即移到平头活塞12中，由此可传递更大的调节力。
在图13的实施例中，内圆环76设置到盖80上并构成一个圆环76’，该圆环76’在径向上延续到分隔块78。因此在滑移件板16上仅留下外圆环74及滑移件58。

Claims (16)

1、体积流量可变的转子泵(10)，具有一个设有吸入接口(44)及一个压力接口(46)的泵壳体(20)，一个可转动地支承在壳体内部的、带内齿的外转子(30)及一个偏心地支承在该外转子中的、带外齿的内转子(28)，该内转子可由一个在泵壳体(20)中与外转子(30)的轴平行地支承的驱动轴(26)驱动，其中为了改变体积流量，在泵壳体(20)中设有一个与驱动轴(26)同轴心地支承的、可转动的调节环(22)，外转子(30)偏心地且可转动地支承在该调节环中，其特征在于：在该压力接口(46)与该吸入接口(44)之间的转动方向上设有一个可改变这些接口(44及46)中至少一个的大小的滑移件(58)。
2、根据权利要求1的转子泵，其特征在于：这两个接(44及46)的大小被改变。
3、根据权利要求2的转子泵，其特征在于：所述一个接口(44或46)的大小可增大一个量度，该量度与所述另一接口(46或44)减小的量度相同。
4、根据以上权利要求中一项的转子泵，其特征在于：该压力接口(46)及该吸入接口至少区段地构成为部分圆形的槽(keilkreisfrmige Nut)(50)。
5、根据权利要求4的转子泵，其特征在于：该滑移件(58)可移动地支承在所述槽(50)中。
6、根据以上权利要求中一项的转子泵，其特征在于：该滑移件(58)将所述压力接口(56)与所述吸入接口(54)分开。
7、根据以上权利要求中一项的转子泵，其特征在于：该滑移件(58)被构成滑块(60)。
8、根据以上权利要求中一项的转子泵，其特征在于：该滑移件(58)通过所述调节环(22)被驱动。
9、根据以上权利要求中一项的转子泵，其特征在于：该滑移件(58)直接地与所述调节环(22)相连接。
10、根据权利要求1至8中一项的转子泵，其特征在于：该滑移件(58)通过一个传动装置与所述调节环(22)相连接。
11、根据以上权利要求中一项的转子泵，其特征在于：该滑移件(58)被成型在所述调节环(22)上。
12、根据以上权利要求中一项的转子泵，其特征在于：滑移件(58)被设置在一个滑移件板(16)上，该滑移件板靠置在所述调节环(22)的端面上。
13、根据权利要求12的转子泵，其特征在于：该滑移件板(16)被一个盖(80)搭接。
14、根据权利要求13的转子泵，其特征在于：所述压力接口(46)及所述吸入接口(44)设置在该盖(80)中。
15、根据权利要求12至14中一项的转子泵，其特征在于：所述滑移件板(16)与所述调节环(22)构成整体。
16、根据以上权利要求中一项的转子泵，其特征在于：该转子泵以模块方式构成。
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