CN206206150U - 与两个独立驱动的原动机成一体的泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种与两个独立驱动的原动机成一体的泵。流体驱动器中的每个都包括原动机和流体位移构件。原动机驱动流体位移构件以传递流体。流体驱动器被独立地操作。然而，流体驱动器被操作成使得流体驱动器之间的接触被同步。即，流体驱动器的操作被同步成使得在每个流体驱动器中的流体位移构件都与其它流体位移构件接触。该接触可以包括至少一个接触点、接触线或接触面积。

Description

与两个独立驱动的原动机成一体的泵

相关申请的交叉参考

本申请要求享有于2014年2月28日提交的美国临时专利申请No.61/946,374；No.61/946,384；No.61/946,395；No.61/946,405；No.61/946,422；和No.61/946,433的优先权，其整个内容由此通过参考包含于此。

技术领域

本发明总体上涉及泵及其泵送方法，并且更具体地，本发明涉及使用两个流体驱动器的泵，所述两个流体驱动器中的每个都与独立驱动的原动机成一体。

背景技术

泵送流体的泵可以具有各种构型。例如，齿轮泵是正排量泵（或固定排量），即，齿轮泵每一次转动都泵送恒定量的流体并且它们尤其适用于泵送高粘度流体，例如，原油。齿轮泵典型地包括壳体（或外壳），其具有其中布置有一对齿轮的腔体，所述一对齿轮中的一个被已知为驱动齿轮，其通过驱动轴被驱动，所述驱动轴附装到诸如发动机或电动马达的外部驱动器，并且所述一对齿轮中的另一个被已知为从动齿轮（或空转齿轮），其与驱动齿轮啮合。其中一个齿轮带有外齿而另一个齿轮带有内齿的齿轮泵被称为内齿轮泵。带有外齿或带有内齿的齿轮是驱动齿轮或从动齿轮。典型地，在内齿轮泵中的齿轮的转动轴是偏移的，并且带有外齿的齿轮的直径小于带有内齿的齿轮的直径。或者，其中两个齿轮带有外齿的齿轮泵被称为外齿轮泵。外齿轮泵依据预期的应用典型地使用正齿轮、斜齿轮或人字齿轮。现有技术的外齿轮泵配备有一个驱动齿轮和一个从动齿轮。当附装到转子的驱动齿轮通过发动机或电动马达被可转动地驱动时，驱动齿轮与从动齿轮啮合并且转动从动齿轮。驱动齿轮和从动齿轮的该转动动作将流体从泵的入口运载到泵的出口。在以上现有技术的泵中，流体驱动器由发动机或电动马达和一对齿轮构成。

然而，随着流体驱动器的齿轮齿彼此互锁以便用于使驱动齿轮转动从动齿轮，齿轮齿彼此研磨，并且由于来自正研磨的齿轮的剪切的材料和/或来自其它源的污染，可以在系统中引起污染问题，无论该系统是处于开放的流体系统中还是处于闭合的流体系统中。这些剪切的材料被已知为有害于诸如液压系统的系统的功能性，在所述系统中齿轮泵操作。剪切的材料可以分布在流体中，通过系统行进，并且损坏重要的操作部件，例如，O型环和轴承。人们认为，大多数的泵由于例如在液压系统中的污染问题而失效。如果驱动齿轮或驱动轴由于污染问题而失效，则全系统例如整个液压系统可以失效。因而，如上所述起到泵送流体功能的、已知的驱动器从动的齿轮泵构型由于污染问题而具有不期望的缺点。

常规的、传统的和提议的方法的其它限制和缺点对于本领域的技术人言而言通过将这种方法与本发明的实施例比较而将变得显而易见，所述本发明的实施例如在本公开的其余部分中参照附图被阐述。

发明内容

本发明的示例性实施例涉及一种具有至少两个流体驱动器的泵和使用至少两个流体驱动器将流体从泵的入口输送到泵的出口的方法。流体驱动器中的每个都包括原动机和流体位移构件。原动机驱动流体位移构件并且可以例如是电动马达、液压马达或其它流体驱动的马达、内燃机、燃气发动机或其它类型的发动机或其它类似的可以驱动流体位移构件的装置。流体位移构件当被原动机驱动时传递流体。流体位移构件是被独立驱动的并且从而具有驱动器驱动的构型。驱动器驱动的构型排除了或降低了已知的驱动器从动的构型的污染问题。

流体位移构件可以当传递流体时与固定元件和/或运动元件结合地工作，所述固定元件例如是泵壁、新月状物或其它类似部件，所述运动元件例如是另一个流体位移构件。流体位移构件可以例如是具有齿轮齿的内齿轮或外齿轮、具有凸出部（例如，隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）的轮毂（例如，盘、圆筒或其它类似部件）、具有凹入部（例如，腔体、凹陷部、空隙或类似结构）的轮毂（例如，盘、圆筒或其它类似部件）、具有凸片的齿轮本体或其它类似的可以当被驱动时使流体位移的结构。泵中的流体驱动器的构型不必是相同的。例如，一个流体驱动器可以构造为外齿轮类型的流体驱动器，并且其它流体驱动器可以构造为内齿轮类型的流体驱动器。流体驱动器是被独立操作，例如，电动马达、液压马达或其它流体驱动的马达、内燃机、燃气发动机或其它类型的发动机或其它类似的可以独立地操作其流体位移构件的装置。然而，流体驱动器被操作成使得在流体驱动器之间的接触被同步，例如，以便泵送流体和/或密封逆流路径。即，流体驱动器的操作被同步成使得每个流体驱动器中的流体位移构件与其它流体位移构件接触。该接触可以包括至少一个接触点、接触线或接触面积。

在流体驱动器的某些示例性实施例中，流体驱动器可以包括具有定子和转子的马达。定子可以被固定地附装到支撑轴并且转子可以包围定子。流体驱动器也可以包括具有多个齿轮齿的齿轮，所述多个齿轮齿从转子径向向外地凸出并且由转子支撑。在某些实施例中，可以在转子和齿轮之间布置有支撑构件以支撑齿轮。

在示例性实施例中，泵和泵送方法提供泵的紧凑设计。在示例性实施例中，泵包括一对流体驱动器。在一对流体驱动器中的每个中，流体位移构件与原动机成一体。一对流体驱动器中的每个都相对于另一个被独立地可转动地驱动。在某些示例性实施例中，例如，外齿轮类型的泵、流体驱动器的流体位移构件沿着相反的方向转动。在其它示例性实施例中，例如，内齿轮类型的泵、流体驱动器的流体位移构件沿着相同的方向转动。在任一个转动方案中，转动被同步以在流体驱动器之间提供接触。在某些实施例中，同步接触包括以比一对流体驱动器中的一个大的速率可转动地驱动一对流体驱动器中的另一个，以便使一个流体驱动器的表面接触另一个流体驱动器的表面。

在另一个示例性实施例中，泵包括限定内部容积的壳体。壳体包括与内部容积流体连通的第一端口和与内部容积流体连通的第二端口。在内部容积内布置有第一流体驱动器的第一流体位移构件。在内部容积内也布置有第二流体驱动器的第二流体位移构件。第二流体位移构件布置成使得第二流体位移构件接触第一位移构件。第一马达沿着第一方向转动第一流体位移构件以将流体从第一端口沿着第一流动路径传递到第二端口。第二马达与第一马达无关地沿着第二方向转动第二流体位移构件以将流体从第一端口沿着第二流动路径传递到第二端口。第一位移构件和第二位移构件之间的接触通过使第一马达和第二马达的转动同步而被同步。在某些实施例中，第一马达和第二马达以不同的每分钟转数（rpm）转动。在某些实施例中，同步的接触在泵的出口和泵的入口之间密封逆流路径（或回流路径）。在某些实施例中，同步的接触可以是介于第一流体位移构件上的至少一个凸出部（隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）的表面和第二流体位移构件上的至少一个凸出部（隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）或凹入部（腔体、凹陷部、空隙或类似结构）的表面之间。在某些实施例中，同步的接触帮助将流体从泵的入口泵送到泵的出口。在某些实施例中，同步的接触既密封逆流路径（或回流路径），又帮助泵送流体。在某些实施例中，第一方向和第二方向是相同的。在其它实施例中，第一方向与第二方向是相反的。在某些实施例中，第一流动路径和第二流动路径中的至少部分是相同的。在其它实施例中，第一流动路径和第二流动路径中的至少部分是不同的。

在又一个示例性实施例中，泵包括限定内部容积的壳体，所述壳体包括与内部容积流体连通的第一端口和与内部容积流体连通的第二端口。泵还包括第一流体驱动器，所述第一流体驱动器包括第一流体位移构件和第一原动机，所述第一流体位移构件布置在内部容积内并且具有多个第一凸出部（或至少一个第一凸出部），所述第一原动机围绕第一流体位移构件的第一轴向中心线沿着第一方向转动第一流体位移构件以将流体从第一端口沿着第一流动路径传递到第二端口。在某些实施例中，第一流体位移构件包括多个第一凹入部（或至少一个第一凹入部）。泵还包括第二流体驱动器，所述第二流体驱动器包括布置在内部容积内的第二流体位移构件。第二流体位移构件具有多个第二凸出部（或至少一个第二凸出部）和多个第二凹入部（或至少一个第二凹入部）中的至少一个，第二齿轮布置成使得多个第一凸出部中的至少一个（或至少一个第一凸出部）的第一表面与多个第二凸出部中的至少一个（或至少一个第二凸出部）的第二表面或多个第二凹入部中的至少一个（或至少一个第二凹入部）的第三表面接触。泵还包括第二原动机，所述第二原动机与第一原动机无关地围绕第二齿轮的第二轴向中心线转动第二流体位移构件以沿着第二方向将第一表面与相对应的第二表面或第三表面接触并且将流体从第一端口沿着第二流动路径传递到第二端口。

在又一个示例性实施例中，泵包括限定内部容积的壳体。壳体包括与内部容积流体连通的第一端口和与内部容积流体连通的第二端口。在内部容积内布置有第一齿轮，所述第一齿轮具有多个第一齿轮齿。在内部容积内也布置有第二齿轮，所述第二齿轮具有多个第二齿轮齿。第二齿轮布置成使得多个第二齿轮齿中的至少一个齿的表面与多个第一齿轮齿中的至少一个齿的表面接触。第一马达围绕第一齿轮的第一轴向中心线转动第一齿轮。第一齿轮沿着第一方向转动以将流体从第一端口沿着第一流动路径传递到第二端口。第二马达与第一马达无关地围绕第二齿轮的第二轴向中心线沿着第二方向转动第二齿轮以将流体从第一端口沿着第二流动路径传递到第二端口。多个第一齿轮齿中的至少一个齿的表面和多个第二齿轮齿中的至少一个齿的表面之间的接触通过使第一马达和第二马达的转动同步而被同步。在某些实施例中，第一马达和第二马达以不同的rpm转动。在某些实施例中，第二方向与第一方向相反，并且同步的接触在泵的入口和泵的出口之间密封逆流路径。在某些实施例中，第二方向与第一方向相同，并且同步的接触进行在泵的入口和泵的出口之间密封逆流路径和帮助泵送流体这两种活动中的至少一种。

另一个示例性实施例涉及一种将流体从泵的入口输送到泵的出口的方法，所述泵具有壳体以及第一流体驱动器和第二流体驱动器，所述壳体在所述泵中限定内部容积。该方法包括沿着第一方向可转动地驱动第一流体驱动器，并且同时与第一流体驱动器无关地沿着第二方向可转动地驱动第二流体驱动器。在某些实施例中，该方法还包括使第一流体驱动器和第二流体驱动器之间的接触同步。

又一个示例性实施例涉及一种将流体从泵的入口输送到泵的出口的方法，所述泵具有壳体以及第一流体位移构件和第二流体位移构件，所述壳体在所述泵中限定内部容积。该方法包括转动第一流体位移构件和转动第二流体位移构件。该方法还包括使第一流体位移构件和第二流体位移构件之间的接触同步。在某些实施例中，第一流体位移构件和第二流体位移构件沿着相同的方向转动，并且在其它实施例中，第一流体位移构件和第二流体位移构件沿着相反的方向转动。

又一个示例性实施例涉及一种将流体从泵的第一端口输送到泵的第二端口的方法，所述泵包括泵壳，所述泵壳在所述泵中限定内部容积，所述泵还包括第一原动机、第二原动机、具有多个第一凸出部（或至少一个第一凸出部）的第一流体位移构件和具有多个第二凸出部（或至少一个第二凸出部）和多个第二凹入部（或至少一个第二凹入部）中的至少一个的第二流体位移构件。在某些实施例中，第一流体位移构件可以具有多个第一凹入部（或至少一个第一凹入部）。该方法包括转动第一原动机以沿着第一方向转动第一流体位移构件而将流体从第一端口沿着第一流动路径传递到第二端口，并且与第一原动机无关地转动第二原动机以沿着第二方向转动第二流体位移构件而将流体从第一端口沿着第二流动路径传递到第二端口。改方法还包括使第二流体位移构件的速度在99%至100%的范围内同步到第一流体位移构件的速度，并且使第一位移构件和第二位移构件之间的接触同步成使得多个第一凸出部中的至少一个（或至少一个第一凸出部）的表面接触多个第二凸出部中的至少一个（或至少一个第二凸出部）的表面或多个凹入部中的至少一个（或至少一个第二凹入部）的表面。在某些实施例中，第二方向与第一方向相反，并且同步的接触在泵的入口和泵的出口之间密封逆流路径。在某些实施例中，第二方向与第一方向相同，并且同步的接触进行在泵的入口和泵的出口之间密封逆流路径和帮助泵送流体这两种活动中的至少一种。

又一个示例性实施例涉及一种将流体从泵的第一端口输送到泵的第二端口的方法，所述方法包括泵壳，所述泵壳限定内部容积。泵还包括第一马达、第二马达、具有多个第一齿轮齿的第一齿轮和具有多个第二齿轮齿的第二齿轮。该方法包括转动第一马达以围绕第一齿轮的第一轴向中心线沿着第一方向转动第一齿轮。第一齿轮的转动将流体从第一端口沿着第一流动路径传递到第二端口。方法还包括与第一马达无关地转动第二马达以围绕第二齿轮的第二轴向中心线沿着第二方向转动第二齿轮。第二齿轮的转动将流体从第一端口沿着第二流动路径传递到第二端口。在某些实施例中，该方法还包括使多个第二齿轮齿中的至少一个齿的表面和多个第一齿轮齿中的至少一个齿的表面之间的接触同步。在某些实施例中，接触同步包括以不同的rpm转动第一马达和第二马达。在某些实施例中，第二方向与第一方向相反，并且同步的接触在泵的入口和泵的出口之间密封逆流路径。在某些实施例中，第二方向与第一方向相同，并且同步的接触进行在泵的入口和泵的出口之间密封逆流路径和帮助泵送流体这两种活动中的至少一种。

本发明的总结被提供为本发明的某些实施例的总体介绍，并且意欲不限于任何特定的驱动器驱动的构型或驱动器驱动类型的系统。将应理解，在总结中所述的各种特征和特征的构型可以以任何合适的方式结合以形成任何数量的本发明的实施例。本文提供包括变型和可替代的构型在内的某些额外的示例实施例。

附图说明

本文包含的且构成本说明书的一部分的附图示出本发明的示例性实施例，并且连同以上给出的一般说明和以下给出的详细说明一起用于解释本发明的特征。

图1示出符合本发明的外齿轮泵的实施例的分解图。

图2示出图1的外齿轮泵的俯视剖视图。

图2A示出沿着外齿轮泵的图2中的线A-A得到的侧剖视图。

图2B示出沿着外齿轮泵的图2中的线B-B得到的侧剖视图。

图3示出由图1的外齿轮泵所泵送的流体的示例性流动路径。

图3A示出说明在图3的外齿轮泵中的接触面积中两个齿轮之间的一侧的接触的剖视图。

图4至图8示出符合本发明的外齿轮泵的各种实施例的侧剖视图。

具体实施方式

本发明的示例性实施例涉及一种具有独立驱动的流体驱动器的泵。如以下进一步详细地说明的，各种示例性实施例包括泵构型，在所述泵构型中至少一个原动机布置在流体位移构件的内部。在其它示例性实施例中，至少一个原动机布置在流体位移构件的外部，但是仍然布置在泵壳的内部，并且在又一些其它示例性实施例中，至少一个原动机布置在泵壳的外部。这些示例性实施例将使用这样的实施例来说明，即，在所述实施例中泵是具有两个原动机的外齿轮泵，原动机是马达，并且流体位移构件是具有齿轮齿的外正齿轮。然而，本领域的技术人员将容易地认识到，以下相对于具有两个流体驱动器的马达驱动的外齿轮泵说明的概念、功能和特征可以容易地适用于具有其它齿轮设计（斜齿轮、人字齿轮或其它可以适于驱动流体的齿轮齿设计）的外齿轮泵、具有各种齿轮设计的内齿轮泵，适用于具有多于两个的流体驱动器的泵，适用于除了电动马达以外的原动机，例如，液压马达或其它流体驱动的马达、内燃机、燃气发动机或其它类型的发动机或其它类似的可以驱动流体位移构件的装置，以及适用于除了具有齿轮齿的外齿轮以外的流体位移构件，例如，具有齿轮齿的内齿轮、具有凸出部（例如，隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）的轮毂（例如，盘、圆筒或其它类似部件）、具有凹入部（例如，腔体、凹陷部、空隙或类似结构）的轮毂（例如，盘、圆筒或其它类似部件）、具有凸片的齿轮本体或其它类似的可以当被驱动时使流体位移的结构。

图1示出符合本公开的泵10的实施例的分解图。泵10包括两个流体驱动器40、70，它们分别包括马达41、61（原动机）和齿轮50、70（流体位移构件）。在该实施例中，两个泵马达41、61布置在泵齿轮50、70的内部。如参见图1，泵10表示正排量（或固定排量）齿轮泵。泵10具有壳体20，所述壳体20包括端板80、82和泵本体83。这两个板80、82和泵本体83可以通过多个贯穿螺栓113和螺母115连接，并且内表面26限定内部容积98。为了防止渗漏，可以在端板80、82和泵本体83之间布置有O型环或其它类似装置。壳体20具有端口22和端口24（也参见图2），它们与内部容积98流体连通。在操作期间并且基于流动的方向，端口22、24中的一个是泵入口端口，并且另一个端口是泵出口端口。在示例性实施例中，壳体20的端口22、24是在壳体20的相对的侧壁上的圆形通孔。然而，形状不受限制并且通孔可以具有其它形状。另外，端口22、44中的一个或二者可以位于壳体的顶部或底部上。当然，端口22、24必须布置成使得一个端口处于泵的入口侧上并且一个端口处于泵的出口侧上。

如参见图1，在内部容积98中布置有一对齿轮50、70。齿轮50、70中的每个都具有多个齿轮齿52、72，所述多个齿轮齿52、72从相应的齿轮本体径向向外地延伸。齿轮齿52、72当通过例如电动马达41、61转动时将流体从入口传递到出口。在某些实施例中，泵10是双向的。因而，依据齿轮50、70的转动方向，任一端口22、24可以是入口端口，并且另一个端口将是出口端口。齿轮50、70具有沿着相应的齿轮本体的轴向中心线的圆筒形开口51、71。圆筒形开口51、71可以通过齿轮本体部分地延伸或通过齿轮本体的整个长度延伸。圆筒形开口的尺寸设定成接纳一对马达41、61。每个马达41、61都分别包括轴42、62、定子44、64、转子46、66。

图2示出图1的外齿轮泵10的俯视剖视图。图2A示出沿着外齿轮泵10的图2中的线A-A得到的侧剖视图，并且图2示出沿着外齿轮泵10的图2A中的线B-B得到的侧剖视图。如参见图2至图2B，流体驱动器40、60布置在壳体20中。流体驱动器40、60的支撑轴42、62布置在壳体20的端口22和端口24之间，并且在一个端部84处由上板80支撑和在另一个端部86处由下板82支撑。然而，用于支撑轴42、62并且从而支撑流体驱动器40、60的措施不限于该设计并且可以使用用于支撑轴的其它设计。例如，轴42、62可以由附装到壳体20的块体支撑而不是由壳体20直接支撑。流体驱动器40的支撑轴42与流体驱动器60的支撑轴62平行地布置，并且两个轴分开了适当的距离，使得相应的齿轮50、70的齿轮齿52、72当转动时彼此接触。

在相应的支撑轴42、62和转子46、66之间径向地布置有马达41、61的定子44、64。定子44、64固定地连接到相应的支撑轴42、62，所述相应的支撑轴42、62固定地连接到壳体20。转子46、66径向地布置在定子44、64的外部并且包围相应的定子44、64。因而，在该实施例中，马达41、61是外转子马达设计（或外部转子马达设计），其意味着马达的外侧转动并且马达的中心静止。与此相反，在内转子马达设计中，转子附装到转动的中心轴。在示例性实施例中，电动马达41、61是多方向的马达。即，任一马达可以依据操作需要来操作以产生顺时针方向或逆时针方向的转动运动。另外，在示例性实施例中，马达41、61是变速马达，在所述变速马达中转子的速度并且从而所附装的齿轮的速度可以改变而产生各种体积流量和泵压力。

如上所述，齿轮本体可以包括圆筒形开口51、71，它们接收马达41、61。在示例性实施例中，流体驱动器40、60可以分别包括外支撑构件48、68（参见图2），它们帮助将马达41、61联接到齿轮50、70并且帮助将齿轮50、70支撑在马达41、61上。支撑构件48、68中的每个都可以例如是套筒，所述套筒最初附装到马达41、61的外部壳体或圆筒形开口51、71的内表面。套筒可以通过使用过盈配合、压力配合、粘合剂、螺丝、螺栓、焊接或钎焊方法或其它可以将支撑构件附装到圆筒形开口的措施来附装。类似地，马达41、61和齿轮50、70之间使用支撑构件48、68的最终联接可以通过使用过盈配合、压力配合、螺丝、螺栓、粘合剂、焊接或钎焊方法或其它用于将马达附装到支撑构件的措施。套筒可以具有不同的厚度，例如，以便促进具有不同物理尺寸的马达41、61附装到齿轮50、70，或反之亦然。另外，如果马达壳体和齿轮由例如化学上或其它方式上不可兼容的材料制成，则套筒可以由可与齿轮成分和马达壳体成分二者兼容的材料制成。在某些实施例中，支撑构件48、68可以设计为牺牲的件。即，与齿轮50、70和马达41、61相比，支撑构件48、68被设计成例如由于过大的应力、温度或其它失效原因而首先失效。这允许用于在失效的情况下更为经济性地修理泵10。在某些实施例中，外支撑构件48、68不是分离的件，而是用于马达41、61的壳体的成一体的部分或是齿轮50、70的圆筒形开口51、71的内表面的一部分。在其它实施例中，马达41、61可以在不需要外支撑构件48、68的情况下将齿轮50、70（和多个第一齿轮齿52、72）支撑在其外表面上。例如，马达壳体可以通过使用过盈配合、压力配合、螺丝、螺栓、粘合剂、焊接或钎焊方法或其它将马达壳体附装到圆筒形开口的措施被直接地联接到齿轮50、70的圆筒形开口51、71的内表面。在某些实施例中，马达41、61的外部壳体可以例如被机械加工、被铸造或采取其它用于使外部壳体成型以形成齿轮齿52、72的形状的措施。在又一些其它实施例中，多个齿轮齿52、72可以与相应的转子46、66成一体，以便使每个齿轮/转子的组合形成一个转动本体。

在上述示例性实施例中，包括电动马达41、61和齿轮50、70在内的流体驱动器40、60二者被集成到单个泵壳20中。本公开的外齿轮泵10的该新颖构型实现紧凑设计，其提供各种优点。首先，当与常规齿轮泵相比时，由上述齿轮泵实施例所占据的空间或占地面积通过将必要的部件集成到单个泵壳中而显著地减小。另外，符合以上实施例的泵系统的总重量通过去除不必要的部分而减小，所述不必要的部分例如是将马达连接到泵的轴和用于马达/齿轮驱动器的单独的底座。另外，由于本公开的泵10具有紧凑的模块化设计，甚至在不能安装常规齿轮泵的地方处，可以容易地安装泵10，并且可以容易地替换泵10。接下来提供泵操作的详细说明。

图3示出外齿轮泵10的示例性实施例的示例性流体流动路径。端口22、24和在多个第一齿轮齿52和多个第二齿轮齿72之间的接触面积78基本沿着单个直线路径对准。然而，端口的对准不限于该示例性实施例，并且其它对准是可允许的。为了解释的目的，齿轮50通过马达41被可转动地顺时针74驱动，并且齿轮70通过马达61被可转动地逆时针76驱动。借助该转动构型，端口22是齿轮泵10的入口侧，并且端口24是齿轮泵10的出口侧。在某些示例性实施例中，齿轮50、70二者分别通过分离设置的马达41、61被独立驱动。

如参见图3，待泵送的流体如由箭头92所示在端口22处被抽吸到壳体20中并且如由箭头96所示经由端口24离开泵10。流体的泵送通过齿轮齿52、72实现。随着齿轮齿52、72转动，从接触面积78转动出来的齿轮齿在每个齿轮上的相邻齿之间形成扩展的内齿轮容积。随着这些内齿轮容积扩展，在每个齿轮上的相邻齿之间的空间用来自入口端口的流体填充，所述入口端口在该示例性实施例中是端口22。流体继而被加压以与每个齿轮一起如由箭头94和94'所示沿着壳体20的内壁90运动。即，齿轮50的齿52加压流体以使其沿着路径94流动，并且齿轮70的齿72加压流体以使其沿着路径94'流动。在每个齿轮上的齿轮齿52、72的齿尖和壳体20的相对应的内壁90之间的非常小的间隙保持流体被捕集在内齿轮容积中，这防止流体朝向入口端口泄露回来。随着齿轮齿52、72围绕接触面积128转动回到接触面积128中，在每个齿轮上的相邻齿之间，因为另一个齿轮的相对应的齿进入相邻齿之间的空间，形成收缩的内齿轮容积。收缩的内齿轮容积加压流体以使其离开相邻齿之间的空间并且通过端口24如由箭头96所示流出泵10。在某些实施例中，马达41、61是双向的，并且马达41、61的转动可以被逆转以使流体流过泵10的方向反向，即，流体从端口24流到端口22。

为了防止回流，即，为了防止流体从出口侧通过接触面积78泄露到入口侧，在接触面积78中第一齿轮50的齿和第二齿轮70的齿之间的接触提供针对回流的密封。接触力充分地大到足以提供基本密封，但是与现有技术系统不同，在所述现有技术系统中接触力还没有大到显著地驱动另一个齿轮。在现有技术的驱动器从动的系统中，由驱动器齿轮所施加的力转动从动齿轮。即，驱动器齿轮与从动齿轮啮合（或互锁）以机械地驱动从动齿轮。在来自驱动器齿轮的力在两个齿之间的交接点处提供密封的同时，该力明显高于对于密封所必需的力，这是因为该力必须充分足以机械地驱动从动齿轮以在期望的力和压力下传递流体。在现有技术泵中，该较大的力促使材料从齿切掉。这些剪切的材料可以分布在流体中，通过液压系统行进并且损坏重要的操作部件，例如，O型环和轴承。结果，整个泵系统可以失效，并且可以中断泵的操作。该泵的失效和操作中断可以导致明显久的修理泵的停机时间。

然而，在泵10的示例性实施例中，当齿52、72在接触面积78中形成密封时，泵10的齿轮50、70没有在任何明显的程度上机械地驱动另一个齿轮。反而，齿轮50、70被独立地可转动地驱动，使得齿轮齿52、72没有彼此研磨。即，齿轮50、70被同步地驱动以提供接触，但是没有彼此研磨。具体地，齿轮50、70的转动以合适的转动速率同步，使得齿轮50的齿在接触面积128中在充分足够大的力下接触第二齿轮70的齿以提供基本密封，即，基本消除了流体从出口端口侧通过接触面积128泄露到入口端口侧。然而，与上述的驱动器从动的构型不同，两个齿轮之间的接触力不足以使一个齿轮在任何明显的程度上机械地驱动另一个齿轮。马达41、61的精确控制将确保齿轮位置在操作期间相对于彼此保持同步。因而，有效地避免了在常规齿轮泵中由剪切的材料所导致的上述问题。

在某些实施例中，齿轮50、70的转动被至少99%同步，其中100%同步意味着两个齿轮50、70以相同的rpm转动。然而，同步百分比可以改变，只要经由两个齿轮50、70的齿轮齿之间的接触提供基本密封即可。在示例性实施例中，同步率基于齿轮齿52和齿轮齿72之间的间隙关系可以处于95.0%至100%的范围内。在其它示例性实施例中，同步率基于齿轮齿52和齿轮齿72之间的间隙关系处于99.0%至100%的范围内，并且在又一些其它示例性实施例中，同步率基于齿轮齿52和齿轮齿72之间的间隙关系处于99.5%至100%的范围内。再次，马达41、61的精确控制将确保齿轮位置在操作期间相对于彼此保持同步。通过使齿轮50、70适当地同步，齿轮齿52、72可以提供基本密封，例如，在滑移系数处于5%或更小的范围内的情况下的回流率或泄漏率。例如，对于在约120℉下的典型液压流体而言，滑移系数在泵压力处于3000psi至5000psi的范围内时可以是5%或更小，滑移系数在泵压力处于2000psi至3000psi的范围内时可以是3%或更小，滑移系数在泵压力处于1000psi至2000psi的范围内时可以是2%或更小，并且滑移系数在泵压力处于1000psi以下的范围内时可以是1%或更小。当然，依据泵类型，同步的接触可以帮助泵送流体。例如，在某些内齿轮的齿轮转子设计中，两个流体驱动器之间的同步的接触也帮助泵送流体，所述流体被捕集在相对的齿轮的齿之间。在某些示例性实施例中，齿轮50、70通过使马达41、61适当地同步而被同步。多个马达的同步在相关技术领域中是已知的，从而这里省略了详细的解释。

在示例性实施例中，齿轮50、70的同步在齿轮50的齿和齿轮70的齿之间提供一侧的接触。图3A示出说明在接触面积78中两个齿轮50、70之间的该一侧的接触的剖视图。为了说明的目的，齿轮50被可转动地顺时针74驱动，并且齿轮70与齿轮50无关地被可转动地逆时针76驱动。另外，例如，齿轮70比齿轮50快了若干分之一秒即0.01秒/转被可转动地驱动。在齿轮50和齿轮70之间的该转速差能够使两个齿轮50、70之间在一侧接触，这在两个齿轮50、70的齿轮齿之间提供基本密封以在入口端口和出口端口之间密封，如上所述。因而，如图4中所示，齿轮70上的齿142在接触点152处接触齿轮50上的齿144。如果齿轮齿面朝转动方向74、76的面被定义为前侧（F），则齿142的前侧（F）在接触点152处接触齿144的后侧（R）。然而，齿轮齿的尺寸使得齿144的前侧（F）与齿146的后侧（R）不接触（即，间隔开），所述齿146是与齿轮70上的齿142相邻的齿。因而，齿轮齿52、72设计成使得随着齿轮50、70被驱动而在接触面积78中有一侧的接触。随着齿轮50、70转动而使齿142和齿144远离接触面积78运动，齿142和144之间所形成的一侧的接触逐渐消失。只要在两个齿轮50、70之间有转速差，就在齿轮50上的齿和齿轮70上的齿之间间歇地形成该一侧的接触。然而，因为随着齿轮50、70转动，在相应的齿轮上的接下来的两个随动的齿形成接下来的一侧的接触，以便在接触面积78中总是有接触并且回流路径保持基本密封。即，一侧的接触在端口22和24之间提供密封，以便防止（或基本防止）从泵入口运载到泵出口的流体通过接触面积78回流到泵入口。

在图3A中，齿142和齿144之间的一侧的接触被示出为处于特定的点，即，接触点152。然而，在示例性实施例中，齿轮齿之间的一侧的接触不限于在特定的点处的接触。例如，可以在多个点处或沿着齿142和齿144之间的接触线发生一侧的接触。再例如，可以在两个齿轮齿的表面积之间发生一侧的接触。因而，当在一侧的接触期间齿142的表面上的面积与齿144的表面上的面积接触时，可以形成密封面积。每个齿轮50、70的齿轮齿52、72都可以构造成具有齿廓（或曲率）以在两个齿轮齿之间实现一侧的接触。这样，可以在一个点或多个点处、沿着线或在表面积上发生本公开中的一侧的接触。因此，上述的接触点152可以被提供为一个（或多个）接触位置的一部分，并且不限于单个接触点。

在某些示例性实施例中，相应的齿轮50、70的齿设计成在接触面积128中不捕集过大的流体压力。如图3A所示，流体160可以被捕集在齿142、144、146之间。在所捕集的流体160在泵入口和泵出口之间提供密封效果的同时，过大的压力可以随着齿轮50、70转动而积聚。在优选的实施例中，齿轮齿廓使得在齿轮齿144、146之间设置较小的间隙（或缺口）154以释放增压流体。这种设计在确保不建立过大压力的同时保持密封效果。当然，接触的点、线或面积不限于，一个齿面的侧接触另一个齿面的侧。依据流体位移构件的类型，同步的接触可以是在第一流体位移构件上的至少一个凸出部（例如，隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）的任何表面和第二流体位移构件上的至少一个凸出部（例如，隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）或凹入部（例如，腔体、凹陷部、空隙或类似结构）的任何表面之间。在某些实施例中，流体位移构件中的至少一个可以由弹性材料制成或包括弹性材料，例如，橡胶、弹性体材料或其它弹性材料，以便使接触力提供更加积极的密封面积。

在上述实施例中，原动机布置在流体位移构件的内部，即，两个马达41、61布置在圆筒形开口51、71的内部。然而，本发明的泵设计的有利特征不限于这样的构型，即，在所述构型中两个原动机布置在流体位移构件的本体内。其它驱动器驱动的构型也落入本公开的范围内。例如，图4示出外齿轮泵1010的另一个示例性实施例的侧剖视图。图4中所示的泵1010的实施例与泵10（图1）的不同之处在于，在该实施例中，两个马达中的一个处于相对应的齿轮本体的外部，但是仍然处于泵壳中。泵1010包括壳体1020、流体驱动器1040和流体驱动器1060。壳体1020的内表面限定内部容积，所述内部容积包括马达腔体1084和齿轮腔体1086。壳体1020可以包括端板1080、1082。这两个板1080、1082可以通过多个螺栓（未示出）连接。

流体驱动器1040包括马达1041和齿轮1050。马达1041是外转子马达设计并且布置在齿轮1050的本体中，所述齿轮1050布置在齿轮腔体1086中。马达1041包括转子1044和定子1046。齿轮1050包括多个齿轮齿1052，所述多个齿轮齿1052从其齿轮本体径向向外地延伸。应当理解，本领域的技术人员将应认识到，流体驱动器1040与流体驱动器40类似，并且如上所述流体驱动器40的构型和功能可以被纳入流体驱动器1040中。因此，为了简洁起见，流体驱动器1040将不详细地讨论，除了根据需要说明该实施例以外。

流体驱动器1060包括马达1061和齿轮1070。流体驱动器1060布置在流体驱动器1040旁边，以便使相应的齿轮齿1072、1052以与以上相对于泵10所述的、齿轮齿52、72在接触面积78中接触的方式类似的方式彼此接触。在该实施例中，马达1061是内转子马达设计并且布置在马达腔体1084中。在该实施例中，马达1061和齿轮1070具有共用的轴1062。马达1061的转子1064径向地布置在轴1062和定子1066之间。定子1066径向地布置在转子1064的外部并且包围转子1064。内转子设计意味着在定子1066固定地连接到壳体1020的同时连接到转子1064的轴1062转动。另外，齿轮1070也连接到轴1062。轴1062在一个端部1088处由例如板1080中的轴承支撑并且在另一个端部1090处由板1082中的轴承支撑。在其它实施例中，轴1062可以由固定地连接到壳体1020的轴承座支撑，而不是直接由壳体1020中的轴承支撑。另外，并非共用的轴1062，马达1061和齿轮1070可以包括通过已知的措施联接在一起的它们自身的轴。

如图4中所示，齿轮1070在壳体1020中布置成与马达1061相邻。即，与马达1041不同，马达1061不布置在齿轮1070的齿轮本体中。齿轮1070在轴1062上沿着轴向方向与马达1061间隔开。转子1064在轴1062的一侧1088上固定地连接到轴1062，并且齿轮1070在轴1062的另一侧1090上固定地连接到轴1062，以便使由马达1061所产生的转矩经由轴1062传递到齿轮1070。

马达1061设计成在马达壳体和泵壳1020之间有足够大的公差下配合到其腔体中，以便在操作期间防止（或基本防止）流体进入腔体。另外，在马达壳体和齿轮1070之间有足够大的间隙以用于使齿轮1070自由地转动，但是该间隙使得流体可以仍然被高效地泵送。因而，在该实施例中，相对于流体，马达壳体设计成执行图1的实施例的泵壳壁的适当部分的功能。在某些实施例中，马达1061的外径小于用于齿轮齿1072的齿根直径。因而，在这些实施例中，甚至齿轮齿1072的马达侧随着它们转动而将与泵壳1020的壁相邻。在某些实施例中，在齿轮1070和马达1061之间可以插入轴承1095。轴承1095随着齿轮1070转动而降低齿轮1070和马达1061之间的摩擦，所述轴承1095可以例如是垫片式轴承。依据正被泵送的流体和应用的类型，轴承可以是金属、非金属或复合材料。金属材料可以包括，但不限于，钢、不锈钢、阳极氧化铝、铝、钛、镁、黄铜及其相应的合金。非金属材料可以包括，但不限于，陶瓷、塑料、复合材料、碳纤维和纳米复合材料。另外，轴承1095的尺寸可以设定成配合马达腔体1084开口以帮助从齿轮腔体1086密封马达腔体1084，并且齿轮1052、1072将能够更加高效地泵送流体。应当理解，本领域的技术人员将应认识到，在操作中，流体驱动器1040和流体驱动器1060将以与以上相对于泵10公开的方式类似的方式操作。因此，为了简洁起见，将不进一步讨论泵1010的操作细节。

在以上示例性实施例中，齿轮1070被示出为沿着轴1062的轴向方向与马达1061间隔开。然而，其它构型落入本公开的范围内。例如，齿轮1070和马达1061可以彼此完全地分离（例如，没有共用的轴）、彼此部分地重叠、并排地定位在彼此的顶部上或彼此偏移。因而，本公开覆盖了上述位置关系全部以及在齿轮和壳体1020内的马达之间的较近位置关系的任何其它变型。另外，在某些示例性实施例中，马达1061可以是适当地构造成转动齿轮1070的外转子马达设计。

另外，在上述示例性实施例中，马达1061的转矩经由轴1062被传递到齿轮1070。然而，在上述示例性实施例中，用于将转矩（或动力）从马达传递到齿轮的器件不限于轴，例如，轴1062。反而，可以在不脱离本公开的精神的情况下使用动力传动装置的任何组合，例如，轴、副轴、带、链、联轴器、齿轮、连杆、凸轮或其它动力传动装置。

图5示出外齿轮泵1110的又一个示例性实施例的侧剖视图。图5中所示的泵1110的实施例与泵10的不同之处在于，该实施例中的两个马达中的每个都处于齿轮本体的外部，但是仍然布置在泵壳中。泵1110包括壳体1120、流体驱动器1140和流体驱动器1160。壳体1120的内表面限定内部容积，所述内部容积包括马达腔体1184和1184'和齿轮腔体1186。壳体1120可以包括端板1180、1182。这两个板1180、1182可以通过多个螺栓（未示出）连接。

流体驱动器1140、1160分别包括马达1141、1161和齿轮1150、1170。马达1141、1161是内转子设计并且分别布置在马达腔体1184、1184'中。流体驱动器1140的马达1141和齿轮1150具有共用的轴1142，并且流体驱动器1160的马达1161和齿轮1170具有共用的轴1162。马达1141、1161分别包括转子1144、1164和定子1146、1166，并且齿轮1150、1170分别包括多个齿轮齿1152、1172，所述多个齿轮齿1152、1172从相应的齿轮本体径向向外地延伸。流体驱动器1140布置在流体驱动器1160旁边，以便使相应的齿轮齿1152、1172以与以上相对于泵10所述的、齿轮齿52、72在接触面积78中接触的方式类似的方式彼此接触。轴承1195和1195'可以被分别布置在马达1141、1161和齿轮1150、1170之间。轴承1195和1195'具有与上述轴承1095类似的设计和功能。应当理解，本领域的技术人员将应认识到，流体驱动器1140、1160与流体驱动器1060类似，并且上述流体驱动器1060的构型和功能可以被纳入泵1110内的流体驱动器1140、1160中。因而，为了简洁起见，流体驱动器1140、1160将不详细地讨论。类似地，泵1110的操作与泵10的操作类似，并且从而为了简洁起见将不进一步说明。另外，如同流体驱动器1060一样，用于将转矩（或动力）从马达传递到齿轮的器件不限于轴。反而，可以在不脱离本公开的精神的情况下使用动力传动装置的任何组合，例如，轴、副轴、带、链、联轴器、齿轮、连杆、凸轮或其它动力传动装置。另外，在某些示例性实施例中，马达1141、1161可以是适当地构造成分别转动齿轮1150、1170的外转子马达设计。

图6示出外齿轮泵1210的又一个示例性实施例的侧剖视图。图6中所示的泵1210的实施例与泵10的不同之处在于，两个马达中的一个布置在泵壳的外部。泵1210包括壳体1220、流体驱动器1240和流体驱动器1260。壳体1220的内表面限定内部容积。壳体1220可以包括端板1280、1282。这两个板1280、1282可以通过多个螺栓连接。

流体驱动器1240包括马达1241和齿轮1250。马达1241是外转子马达设计并且布置在齿轮1250的本体中，所述齿轮1250布置在内部容积中。马达1241包括转子1244和定子1246。齿轮1250包括多个齿轮齿1252，所述多个齿轮齿1252从其齿轮本体径向向外地延伸。应当理解，本领域的技术人员将应认识到，流体驱动器1240与流体驱动器40类似，并且如上所述流体驱动器40的构型和功能可以被纳入流体驱动器1240中。因此，为了简洁起见，流体驱动器1240将不详细地讨论，除了根据需要说明该实施例以外。

流体驱动器1260包括马达1261和齿轮1270。流体驱动器1260布置在流体驱动器1240旁边，以便使相应的齿轮齿1272、1252以与以上相对于泵10所述的、齿轮齿52、72在接触面积78中接触的方式类似的方式彼此接触。在该实施例中，马达1261是内转子马达设计，并且如参见图6，马达1261布置在壳体1220的外部。马达1261的转子1264径向地布置在马达轴1262'和定子1266之间。定子1266径向地布置在转子1264的外部并且包围转子1264。内转子设计意味着联接到转子1264的轴1262'在定子1266经由例如马达外壳1287直接或间接固定地连接到泵壳1220的同时转动。齿轮1270包括轴1262，所述轴1262可以在一个端部1290处由板1282支撑并且在另一个端部1291处由板1280支撑。在壳体1220的外部延伸的齿轮轴1262可以经由例如联轴器1285联接到马达轴1262'，以便形成从点1290延伸到点1288的轴，所述联轴器1285例如是轴轮毂。一个或多个密封件1293可以布置成提供必要的流体密封。轴1262、1262'的设计和用于将马达1261联接到齿轮1270的器件可以在不脱离本发明的精神的情况下改变。

如图6中所示，齿轮1270布置成贴近马达1261。即，与马达1241不同，马达1261没有布置在齿轮1270的齿轮本体中。反而，齿轮1270布置在壳体1220中，而同时马达1261布置成贴近齿轮1270，但是布置在壳体1220的外部。在图6的示例性实施例中，齿轮1270沿着轴1262和1262'沿着轴向方向与马达1261间隔开。转子1266固定地连接到轴1262'，所述轴1262'联接到轴1262，以便使由马达1261产生的转矩经由轴1262传递到齿轮1270。轴1262和1262'可以在一个或多个位置处由轴承支撑。应当理解，本领域的技术人员将应认识到，包括流体驱动器1240、1260在内的泵1210的操作将与泵10的操作类似，并且从而为了简洁起见将不进一步说明。

在以上实施例中，齿轮1270被示出为沿着轴1262和1262'的轴向方向与马达1261间隔开（即，间隔开但轴向地对准）。然而，其它构型可以落入本公开的范围内。例如，齿轮1270和马达1261可以并排地定位在彼此的顶部上或彼此偏移。因而，本公开覆盖了上述位置关系全部以及在齿轮和壳体1220外的马达之间的较近位置关系的任何其它变型。另外，在某些示例性实施例中，马达1261可以是适当地构造成转动齿轮1270的外转子马达设计。

另外，在上述示例性实施例中，马达1261的转矩经由轴1262、1262'传递到齿轮1270。然而，用于将转矩（或动力）从马达传递到齿轮的器件不限于轴。反而，可以在不脱离本公开的精神的情况下使用动力传动装置的任何组合，例如，轴、副轴、带、链、联轴器、齿轮、连杆、凸轮或其它动力传动装置。另外，马达外壳1287可以包括在壳体1220和马达外壳1287之间的隔振器（未示出）。另外，马达外壳1287底座不限于图6中所示的，并且马达外壳可以安装在壳体1220上的任何适合位置处或甚至可以与壳体1220分离。

图7示出外齿轮泵1310的又一个示例性实施例的侧剖视图。图7中所示的泵1310的实施例与泵10的不同之处在于，两个马达布置在齿轮本体的外部，其中一个马达仍然布置在泵壳的内部，而另一个马达布置在泵壳的外部。泵1310包括壳体1320、流体驱动器1340和流体驱动器1360。壳体1320的内表面限定内部容积，所述内部容积包括马达腔体1384和齿轮腔体1386。壳体1320可以包括端板1380、1382。这两个板1380、1382可以通过多个螺栓连接到壳体1320的本体。

流体驱动器1340包括马达1341和齿轮1350。在该实施例中，马达1341是内转子马达设计，并且如参见图7，马达1341布置在壳体1320的外部。马达1341的转子1344径向地布置在马达轴1342'和定子1346之间。定子1346径向地布置在转子1344的外部并且包围转子1344。内转子设计意味着连接到转子1344的轴1342'在定子1346经由例如马达外壳1387直接或间接固定地连接到泵壳1320的同时转动。齿轮1350包括轴1342，所述轴1342可以在一个端部1390处由下板1382支撑并且在另一个端部1391处由上板1380支撑。在壳体1320的外部延伸的齿轮轴1342可以经由例如联轴器1385联接到马达轴1342'，以便形成从点1384延伸到点1386的轴，所述联轴器1385例如是轴轮毂。一个或多个密封件1393可以布置成提供必要的流体密封。轴1342、1342'的设计和用于将马达1341联接到齿轮1350的器件可以在不脱离本发明的精神的情况下改变。应当理解，本领域的技术人员将应认识到，流体驱动器1340与流体驱动器1260类似，并且如上所述流体驱动器的1260的构型和功能可以被纳入流体驱动器1340中。因此，为了简洁起见，流体驱动器1340将不详细地讨论，除了根据需要说明该实施例以外。

另外，齿轮1350和马达1341可以并排地定位在彼此的顶部上或彼此偏移。因而，本公开覆盖了上述位置关系全部以及在齿轮和壳体1320外的马达之间的较近位置关系的任何其它变型。而且，在某些示例性实施例中，马达1341可以是适当地构造成转动齿轮1350的外转子马达设计。另外，用于将转矩（或动力）从马达传递到齿轮的器件不限于轴。反而，可以在不脱离本公开的精神的情况下使用动力传动装置的任何组合，例如，轴、副轴、带、链、联轴器、齿轮、连杆、凸轮或其它动力传动装置。另外，马达外壳1387可以包括在壳体1320和马达外壳1387之间的隔振器（未示出）。另外，马达外壳1387底座不限于图7中所示的，并且马达外壳可以安装在壳体1320上的任何适合位置处或甚至可以与壳体1320分离。

流体驱动器1360包括马达1361和齿轮1370。流体驱动器1360布置在流体驱动器1340旁边，以便使相应的齿轮齿1372、1352以与以上相对于泵10所述的、齿轮齿52、72在接触面积128中接触的方式类似的方式彼此接触。在该实施例中，马达1361是内转子马达设计并且布置在马达腔体1384中。在该实施例中，马达1361和齿轮1370具有共用的轴1362。马达1361的转子1364径向地布置在轴1362和定子1366之间。定子1366径向地布置在转子1364的外部并且包围转子1364。轴承1395可以布置在马达1361和齿轮1370之间。轴承1395具有与上述轴承1095类似的设计和功能。内转子设计意味着连接到转子1364的轴1362在定子1366固定地连接到壳体1320的同时转动。另外，齿轮1370也连接到轴1362。应当理解，本领域的技术人员将应认识到，流体驱动器1360与流体驱动器1060类似，并且如上所述流体驱动器的1060的构型和功能可以被纳入流体驱动器1360中。因此，为了简洁起见，流体驱动器1360将不详细地讨论，除了根据需要说明该实施例以外。而且，在某些示例性实施例中，马达1361可以是适当地构造成转动齿轮1370的外转子马达设计。另外，应当理解，本领域的技术人员将应认识到，包括流体驱动器1340、1360在内的泵1310的操作将与泵10的操作类似，并且从而为了简洁起见将不进一步说明。另外，用于将转矩（或动力）从马达传递到齿轮的器件不限于轴。反而，可以在不脱离本公开的精神的情况下使用动力传动装置的任何组合，例如，轴、副轴、带、链、联轴器、齿轮、连杆、凸轮或其它动力传动装置。

图8示出外齿轮泵1510的又一个示例性实施例的侧剖视图。图8中所示的泵1510的实施例与泵10的不同之处在于，两个马达布置在泵壳的外部。泵1510包括壳体1520、流体驱动器1540和流体驱动器1560。壳体1520的内表面限定内部容积。壳体1520可以包括端板1580、1582。这两个板1580、1582可以通过多个螺栓连接到壳体1520的本体。

流体驱动器1540、1560分别包括马达1541、1561和齿轮1550、1570。流体驱动器1540布置在流体驱动器1560旁边，以便使相应的齿轮齿1552、1572以与以上相对于泵10所述的、齿轮齿52、72在接触面积78中接触的方式类似的方式彼此接触。在该实施例中，马达1541、1561具有内转子马达设计，并且如参见图8，马达1541、1561布置在壳体1520的外部。马达1541、1561的转子1544、1564中的每个都径向地布置在相应的马达轴1542'、1562'和定子1546、1566之间。定子1546、1566径向地布置在相应的转子1544、1564的外部并且包围转子1544、1564。内转子设计意味着分别联接到转子1544、1564的轴1542'、1562'在定子1546、1566经由例如马达外壳1587直接或间接固定地连接到泵壳1220的同时转动。齿轮1550、1570分别包括轴1542、1562，所述轴1542、1562可以在端部1586、1590处由板1582支撑并且在端部1591、1597处由板1580支撑。在壳体1520的外部延伸的齿轮轴1542、1562可以分别经由例如联轴器1585、1595联接到马达轴1542'、1562'，以便分别形成从点1591、1590延伸到点1584、1588的轴，所述联轴器1585、1595例如是轴轮毂。一个或多个密封件1593可以布置成提供必要的流体密封。轴1542、1542'、1562、1562'的设计和用于将马达1541、1561联接到相应的齿轮1550、1570的器件可以在不脱离本公开的精神的情况下改变。应当理解，本领域的技术人员将应认识到，流体驱动器1540、1560与流体驱动器1260类似并且如上所述流体驱动器的1260构型和功能可以被纳入流体驱动器1540、1560中。因此，为了简洁起见，流体驱动器1540、1560将不详细地讨论，除了根据需要说明该实施例以外。另外，应当理解，本领域的技术人员将应认识到，包括流体驱动器1540、1560在内的泵1510的操作将与泵10的操作类似，并且从而为了简洁起见将不进一步说明。另外，用于将转矩（或动力）从马达传递到齿轮的器件不限于轴。反而，可以在不脱离本公开的精神的情况下使用动力传动装置的任何组合，例如，轴、副轴、带、链、联轴器、齿轮、连杆、凸轮或其它动力传动装置。而且，在某些示例性实施例中，马达1541、1561可以具有适当地构造成分别转动齿轮1550、1570的外转子马达设计。

在示例性实施例中，马达外壳1587可以包括在板1580和马达外壳1587之间的隔振器（未示出）。在以上示例性实施例中，马达1541和马达1561布置在同一个马达外壳1587中。然而，在其它实施例中，马达1541和马达1561可以布置在分离的外壳中。另外，马达外壳1587底座和马达位置不限于图8中所示的，并且马达和一个或多个马达外壳可以安装在壳体1520上的任何适合位置处或甚至可以与壳体1520分离。

虽然相对于包括具有齿轮齿的正齿轮的外齿轮泵设计说明了以上实施例，但是应当理解，本领域的技术人员将容易地认识到，以下说明的概念、功能和特征可以容易地适用于具有其它齿轮设计（斜齿轮、人字齿轮或其它可以适于驱动流体的齿轮齿设计）的外齿轮泵、具有各种齿轮设计的内齿轮泵，适用于具有多于两个的原动机的泵，适用于除了电动马达以外的原动机，例如，液压马达或其它流体驱动的马达、内燃机、燃气发动机或其它类型的发动机或其它类似的可以驱动流体位移构件的装置，以及适用于除了具有齿轮齿的外齿轮以外的流体位移构件，例如，具有齿轮齿的内齿轮、具有凸出部（例如，隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）的轮毂（例如，盘、圆筒或其它类似部件）、具有凹入部（例如，腔体、凹陷部、空隙或类似结构）的轮毂（例如，盘、圆筒或其它类似部件）、具有凸片的齿轮本体或其它类似的可以当被驱动时使流体位移的结构。因此，为了简洁起见，省略了各种泵设计的详细说明。另外，本领域的技术人员将认识到，依据泵的类型，同步接触可以帮助泵送流体，代替密封逆流路径，或除了密封逆流路径以外。例如，在某些内齿轮的齿轮转子设计中，两个流体驱动器之间的同步的接触也帮助泵送流体，所述流体被捕集在相对的齿轮的齿之间。另外，虽然以上实施例具有带外齿轮设计的流体位移构件，但是本领域的技术人员将认识到，依据流体位移构件的类型，同步的接触不限于侧面对侧面的接触，并且可以是在一个流体位移构件上的至少一个凸出部（例如，隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）的任何表面和另一个流体位移构件上的至少一个凸出部（例如，隆起部、延伸部、肿胀部、突出部、其它类似结构或它们的组合）或凹入部（例如，腔体、凹陷部、空隙或类似结构）的任何表面之间。另外，虽然在以上实施例中两个原动机用于独立地分别驱动两个流体位移构件，但是应当理解，本领域的技术人员将应认识到，上述实施例的某些优点（例如，如与驱动器从动的构型相比，减少污染）可以通过使用单个原动机以独立地驱动两个流体位移构件来实现。在某些实施例中，单个原动机可以通过使用例如定时齿轮、定时链或任何装置或装置的组合来独立地驱动两个流体位移构件，所述装置是在操作期间在相对于彼此维持同步的同时独立地驱动两个流体位移构件。

流体位移构件，例如，在以上实施例中的齿轮，可以完全地由金属材料或非金属材料中的任一个制成。金属材料可以包括，但不限于，钢、不锈钢、阳极氧化铝、铝、钛、镁、黄铜及其相应的合金。非金属材料可以包括，但不限于，陶瓷、塑料、复合材料、碳纤维和纳米复合材料。例如，金属材料可以用于这样的泵，即，所述泵需要稳健性以承受高压。然而，对于待用在低压应用中的泵而言，可以使用非金属材料。在某些实施例中，流体位移构件可以由诸如橡胶、弹性体材料等的弹性材料制成，以便例如进一步增强密封面积。

或者，流体位移构件，例如，在以上实施例中的齿轮，可以由不同的材料的组合制成。例如，本体可以由铝制成，并且与另一个流体位移构件接触的部分，例如，在以上示例性实施例中的齿轮齿，可以由钢、塑料、弹性体材料或其它基于应用类型的合适材料制成，所述钢用于需要稳健性以承受高压的泵，所述塑料用于低压应用的泵。

符合以上示例性实施例的泵可以泵送各种流体。例如，泵可以设计成泵送液压流体、发动机润滑油、原油、血液、药液（糖浆）、油漆、墨水、树脂、粘合剂、熔融的热塑性塑料、柏油、沥青、糖蜜、融化的巧克力浆料、水、丙酮、苯、甲醇或其它流体。如通过可以泵送的流体的类型看到，泵的示例性实施例可以用在各种应用中，例如，重型工业机器、化学工业、食品工业、医疗行业、商业应用、住宅应用或其它使用泵的行业。诸如流体的粘度、对于应用所需的压力和流动、流体位移构件的设计、马达的尺寸和功率、物理空间考虑、泵的重量的因素或其它影响泵设计的因素将在泵的设计中发挥作用。预料到，依据应用的类型，符合上述实施例的泵可以具有落入例如1rpm至5000rpm的一般范围内的操作范围。当然，该范围不受限制，并且能够有其它范围。

泵操作速度可以通过考虑到如下因素而被确定，所述因素例如是流体的粘度、原动机容量（例如，电动马达、液压马达或其它流体驱动的马达、内燃机、燃气发动机或其它类型的发动机或其它类似的可以驱动流体位移构件的装置的容量）、流体位移构件尺寸（例如，齿轮、具有凸出部的轮毂、具有凹入部的轮毂或其它类似的可以当被驱动时使流体位移的结构的尺寸）、所需的流量、所需的操作压力和泵轴承载荷。在示例性实施例中，例如，涉及典型工业液压系统应用的应用，泵的操作速度可以例如处于300rpm至900rpm的范围内。另外，操作范围也可以依据泵的预期目的来选择。例如，在以上液压泵示例中，设计成在1rpm至300rpm的范围内操作的泵可以被选择为备用泵，所述备用泵根据液压系统中的需要而提供补充流动。设计成在300rpm至600rpm的范围内操作的泵可以被选择成用于在液压系统中持续操作，而设计成在600rpm至900rpm的范围内操作的泵可以被选择成用于峰值流动操作。当然，单个普通的泵可以设计成提供所有三种操作类型。

另外，流体位移构件的尺寸可以依据泵的应用而改变。例如，当齿轮用作流体位移构件时，齿轮的齿距在工业应用中可以在从小于1mm（例如，尼龙的纳米复合材料）至几米宽的范围。齿轮的厚度将取决于对于应用所需的压力和流动。

在某些实施例中，原动机的速度，例如，转动诸如一对齿轮的流体位移构件的马达的速度，可以改变以控制来自泵的流动。另外，在某些实施例中，诸如马达的原动机的转矩可以改变以控制泵的输出压力。

虽然本发明已经参照某些实施例来说明，但是能够在不脱离如在所附权利要求书中所限定的本发明的精神和范围的情况下对所述实施例有各种修改方案、更改方案和变化方案。因此，意图是本发明不限于所述的实施例，而是本发明具有由以下权利要求书的语言及其等效物所限定的全范围。

Claims (21)

1.一种泵，其包括：

限定内部容积的壳体，所述壳体包括与所述内部容积流体连通的第一端口和与所述内部容积流体连通的第二端口；

布置在所述内部容积内的第一齿轮，所述第一齿轮具有第一齿轮本体和多个第一齿轮齿；

布置在所述内部容积内的第二齿轮，所述第二齿轮具有第二齿轮本体和多个第二齿轮齿，所述多个第二齿轮齿从所述第二齿轮本体径向向外地凸出，所述第二齿轮布置成使得所述多个第二齿轮齿中的至少一个齿的第二面与所述多个第一齿轮齿中的至少一个齿的第一面对准；

第一马达，所述第一马达围绕所述第一齿轮的第一轴向中心线沿着第一方向转动所述第一齿轮，以将液体流体从所述第一端口沿着第一流动路径传递到所述第二端口；和

第二马达，所述第二马达与所述第一马达无关地围绕所述第二齿轮的第二轴向中心线沿着第二方向转动所述第二齿轮，以使所述第二面与所述第一面接触并将所述流体从所述第一端口沿着第二流动路径传递到所述第二端口。

2.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一齿轮本体包括沿着所述第一轴向中心线的第一圆筒形开口以用于接纳所述第一马达，

其中，所述第一马达是外转子马达并且布置在所述第一圆筒形开口中，所述第一马达包括第一转子，并且

其中，所述第一转子联接到所述第一齿轮以围绕所述第一轴向中心线沿着所述第一方向转动所述第一齿轮。

3.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一马达是内转子马达，所述内转子马达包括第一转子，所述第一转子联接到第一马达轴，以便使所述第一马达轴与所述第一转子一起转动，并且

其中，所述第一马达轴联接到所述第一齿轮以围绕所述第一轴向中心线沿着所述第一方向转动所述第一齿轮。

4.根据权利要求2所述的泵，其中，所述第二齿轮本体包括沿着所述第二轴向中心线的第二圆筒形开口以用于接纳所述第二马达，并且

其中，所述第二马达是外转子马达并且布置在所述第二圆筒形开口中，所述第二马达包括第二转子，并且

其中，所述第二转子联接到所述第二齿轮以围绕所述第二轴向中心线沿着所述第二方向转动所述第二齿轮。

5.根据权利要求2所述的泵，其中，所述第二马达是内转子马达，所述内转子马达包括第二转子，所述第二转子联接到马达轴，以便使所述马达轴与所述第二转子一起转动，并且

其中，所述马达轴联接到所述第二齿轮以围绕所述第二轴向中心线沿着所述第二方向转动所述第二齿轮。

6.根据权利要求5所述的泵，其中，所述第二马达布置在所述内部容积中。

7.根据权利要求5所述的泵，其中，所述第二马达布置在所述壳体的外部。

8.根据权利要求3所述的泵，其中，所述第二马达是内转子马达，所述内转子马达包括第二转子，所述第二转子联接到第二马达轴，以便使所述第二马达轴与所述第二转子一起转动，并且

其中，所述第二马达轴联接到所述第二齿轮以围绕所述第二轴向中心线沿着所述第二方向转动所述第二齿轮。

9.根据权利要求8所述的泵，其中，所述第一马达和所述第二马达布置在所述内部容积中。

10.根据权利要求8所述的泵，其中，所述第一马达布置在所述内部容积中，并且所述第二马达布置在所述壳体的外部。

11.根据权利要求8所述的泵，其中，所述第一马达和所述第二马达布置在所述壳体的外部。

12.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第二方向与所述第一方向相反。

13.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第二方向与所述第一方向相同。

14.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一流动路径和所述第二流动路径是相同的流动路径。

15.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一流动路径和所述第二流动路径是不同的流动路径。

16.根据权利要求1所述的泵，其中，所述接触在所述第二端口和所述第一端口之间基本密封流体路径，以便使滑移系数处于5％或更小的范围内。

17.根据权利要求1所述的泵，其中，所述液体流体是液压流体。

18.根据权利要求1所述的泵，其中，所述液体流体是水。

19.根据权利要求1所述的泵，其中，所述泵在1rpm至5000rpm的范围内操作。

20.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一马达和所述第二马达是双向的。

21.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一马达和所述第二马达是变速马达。