CN208966534U - 泵装置和用于所述泵装置的泵环 - Google Patents

Abstract

泵装置和用于其的泵环，泵装置带有含环形部段的液压壳体、可变形且至少分部段地定义环形泵室的泵环、与泵环固定连接的泵环载体、第一和第二端口，第一和第二端口与泵室流体连接，设置泵装置使得通过如下至少一个措施影响偏心轮的停止位置，使泵装置处于夹持件的区域中：a)在液压壳体中的至少一个凹部，凹部在轴向方向上局部地扩大用于泵环的空间，b)泵环载体的几何部，构造几何部使得泵环载体在其内部的、配属于偏心轮的侧面上在夹持件的角度范围中有增大的直径，和c)泵环的几何构型，构型在泵环未安装状态下在一区域中设置泵环的至少一个减小的强度，该区域在泵环安装状态下处于夹持件区域中而在夹持件区域中形成泵环的减小的轴向压缩部。

Description

泵装置和用于所述泵装置的泵环

技术领域

本实用新型涉及一种泵送液体的泵装置和用于所述泵装置的泵环。

背景技术

泵装置或泵在此应理解为用于输送液体的工作机械。其中还包括液体-固体混合物、浆料和低气体含量的液体。在泵装置的运行中，驱动功转换成被输送液体的动能。

所示的泵装置也称为轨道泵、旋转膜泵或蠕动泵。

泵装置可用于将液体从储存器，例如罐中引导到期望的环境中，例如引导到内燃机的排气装置中。

文献DE 10 2013 104 245 A1中公开了一种构造成轨道泵的泵装置，其具有带有至少一个入口和至少一个出口的泵壳体，其中相对于泵壳体可旋转地将偏心轮布置在所述泵壳体上。为了移动偏心轮，设置了电驱动器。在偏心轮和泵壳体之间存在可变形的膜，该膜与泵壳体一同限定所述至少一个入口至所述至少一个出口的输送路径，并且形成所述输送路径的至少一个密封件。在此，所述至少一个密封件可通过偏心轮的运动而移位，以沿着输送路径进行输送。

文献WO2012/126544A1描述了一种用于利用泵装置计量液体的计量系统，该泵装置具有利用电动机可驱动的偏心驱动器。带有两个输送方向的泵装置具有泵环和静止环，静止环相对于泵环和偏心驱动器布置成使得在静止环和泵环之间形成泵室，该泵室在电动机旋转时而改变其形状，以便将待计量的液体输送通过泵室。在该文献中，描述了轨道泵的作用原理。

应该注意的是，通过偏心轮任意的停止会出现不期望的副作用。这些副作用例如使在停止位置为180°+-90°时输送特性中的变化以及例如基于内部泄露的不密封性。

实用新型内容

在此背景下，本实用新型的目的是提供一种新型的泵，利用该泵可以支持气缸在期望的位置中停止，以避免上述缺点。

提出了一种用于泵送流体的泵装置，该泵装置带有包括环形的部段的液压壳体、可变形的且至少分部段地定义环形的泵室的泵环、与所述泵环固定连接的泵环载体、第一端口和第二端口，第一端口和第二端口与泵室流体连接，并且带有偏心轮，偏心轮可由定义轴向方向和径向方向的轴如此驱动，即使得所述偏心轮相对于液压壳体是可旋转的，其中所述偏心轮在泵装置中布置为使得该偏心轮根据偏心轮的当前旋转位置使泵环如此变型，即使得泵环至少分部段地压靠到环形的部段上，以便通过偏心轮的旋转根据偏心轮的当前旋转位置将流体沿泵室从第一端口输送到第二端口，并且带有夹持件，所述夹持件构造用于，将在夹持件区域中的泵环静止地压靠到液压壳体的环形的部段上。

其中如此设置泵装置，使得通过至少一个措施如此影响偏心轮的停止位置，使得该泵装置优选处于夹持件的区域中，其中所述措施选自以下几点中：

a)在液压壳体中的至少一个凹部，所述凹部在轴向方向上局部地扩大用于泵环的空间，

b)泵环载体的几何部，如此构造所述几何部，使得在所述泵环载体在其内部的、配属于偏心轮的侧面上在夹持件的角度范围中具有增大的直径，和

c)泵环的几何的构型，所述构型在泵环的未安装状态下在一区域中设置所述泵环的至少一个减小的强度，其中该区域在泵环的安装状态下处于夹持件区域中，从而使得在夹持件区域中形成泵环的减小的轴向压缩部。

因此，所提出的泵装置构造用于，在停止后影响偏心轮的定位，并且因此可以通过所提及的一个或多个措施实现优选的停止位置。当偏心轮位于夹持件区域中时，也就是说，偏心轮的偏心部段指向夹持件区域的方向时，采用优选的停止位置。该停止位置避免了所提到的缺点，并且此外还具有以下优点：在启动时偏心轮可以更容易地从该停止位置中移动。因此，在一次试验中，与没有采取所述措施的 68mNm相比，得到用于启动偏心轮所需的减小的扭矩54mNm。

措施a在此导致：通过泵环延伸到其中的液压壳体中的至少一个凹部，在该区域中可以更容易地压缩该泵环。

措施b导致：通过在夹持件的角度范围中泵环载体的扩大的直径，偏心轮在该区域中可以以较小的力消耗来旋转。

措施c导致：通过泵环的几何的构型产生泵环在夹持件区域中减小的轴向的压缩部，从而使得在该区域中可以更容易地压缩该泵环。

与第一端口和第二端口流体连接的泵室通常形成在泵室和环形的部段之间。尤其是设置了，待输送流体在其中运动的腔室形成在泵环和泵装置的环形的部段之间，从而使得泵环的运动或者说泵环局部的压缩局部地封闭了泵室，并且流体从相应的被压缩的区域中输送，并且因此移动通过泵室。

夹持件在设计方案中构造用于，将在第一端口和第二端口之间的夹持件区域中的泵环的至少一部分静止地压靠到环形的部段上，并且由此致使减少或防止在夹持件区域的范围中在第一端口和第二端口之间的流体流动。

在设计方案中，措施a规定，液压壳体中的至少一个凹部构造成阶梯状的。在另一种实施方式中，液压壳体中的凹部构造成连续的。这意味着，从截面观察，凹部可以具有阶梯状的外形或者阶梯状的轮廓，或连续的外形或者连续的轮廓。当然，可以想到其他外形或轮廓，特别是阶梯状的和连续的外形截面的组合。

此外，措施a可以规定，至少一个凹部设置在液压壳体的凸出的区域中。

在设计方案中，所述措施a规定，设置两个凹部，该凹部沿轴向方向相对置地设置在液压壳体中。在这种情况下，泵环轴向相对地延伸到两个凹部中并且可以特别容易地压缩。

措施b还可以额外地规定，泵环载体在其外部的、背离偏心轮的侧面上在夹持件的角度范围中具有增大的直径。这与在泵环载体在其内部的、配属于偏心轮的侧面上在夹持件的角度范围中增大的直径相结合实现了简化地制造泵环载体。在这种情况下需要注意的是，夹持件区域中的泵环也应具有减小的强度。

在另一种实施方案中，措施c规定，如此构造所述泵环，即使得该泵环在未安装状态下具有不对称的增厚部。

根据一种可能的实施方式，泵环载体与泵环连接，尤其是固定地连接。此外，泵环载体可以在泵环的至少一个凹部的圆周区域中具有至少一个泵环载体凹部，夹持件布置在所述泵环载体凹部中。通过泵环载体凹部可以影响泵环或整个系统在夹持件区域中的刚度。这使得偏心轮可以更好地旋转经过夹持件区域。

此外，提出了一种用于泵装置的、尤其是上述类型的泵装置的泵环，其中所述泵环在一区域中设置所述泵环的减小的强度，其中该区域在所述泵环的安装状态下处于夹持件区域中，从而使得在所述夹持件区域中形成所述泵环的减小的轴向压缩部。

该泵环可具有不对称的增厚部。

本实用新型的其他优点和设计方案由说明书和附图得出。

应当理解，上文提到的特征和下文还将阐述的特征不仅可以以相应说明的组合，而且也可以以其他组合进行使用，或者单独地使用，而不脱离本实用新型的范围。

附图说明

本实用新型按照附图中的实施方式示意性地示出，并且参考附图示意性地且详细地描述。其中

图1以剖视图示出了泵装置，

图2示出了图1的泵装置的侧视图，

图3以剖视图示出了图1的泵装置，

图4示出了液压壳体的带有凹部的部段，

图5示出了泵环载体的实施方案，

图6以剖视图示出了泵环的实施方案，

图7示出了泵组件，以明确示出偏心轮的不同位置。

具体实施方式

在图1至图3中首先进行示出，以便解释所述类型的泵装置的工作方式，而不详细深入描述在此介绍的泵装置的特定特征。

图1以剖视图示出了泵装置，所述泵装置总体上利用附图标记10来标识并构造成轨道泵。该示图示出了液压壳体12、泵环14、泵环载体16、偏心轮18、轴20、驱动器140、第一轴承110、第二轴承118、也可以称为环112的套管112、也可以称为分离腔销的夹持件114、偏心轴承116和也可以称为密封垫圈120的密封环120。

在该实施方案中，第一轴承110被装配成浮动轴承，并且第二轴承118被装配成固定轴承。这形成良好的支承。

可以使用滚针轴承作为偏心轴承116。该滚针轴承在径向方向上具有较小的延长部。还可以使用其他的轴承类型，例如滚动轴承。偏心轴承116使得力能够在旋转的偏心轮18和旋转固定布置的泵环14 或者说泵环载体16之间低摩擦地传递。

液压壳体12包括环形的部段22以及也可以被称为泵盖的、第一侧向的部段24和也可被称为马达法兰或驱动法兰的、第二侧向的部段26。这两个侧向的部段24、26彼此对置地布置。在此，泵环14 至少分部段地位于液压壳体12的两个侧向的部段24、26之间。环形的部段22具有第一轴环74和第二轴环75。

驱动器140具有定子组件145和转子组件146。驱动器140部分地固定在第二侧向的部段26的管状区域170上。

泵壳体12具有锁定构件27，该锁定构件构造用于，当将夹持件 114插入泵壳体12中时进行锁紧并且轴向地紧固夹持件114。插入夹持件114可以在装配驱动器140之前进行。

泵环14是可变形的并且可以由弹性体材料或其他可变形的材料形成。

图2示出了图1的泵装置10的侧视图。

图3示出了沿线III-III观察通过泵装置10的横截面。设置端口51、52，并且这些端口51、52与泵室57流体连接，所述泵室57构成在液压壳体的环形的部段22和泵环的作用面46之间，并且在图3 的示图中从第一端口51沿顺时针方向环形的地延伸到第二端口52。通过夹持件114将泵环14的作用面46静态地压靠到液压壳体12的环形的部段22上并且由此防止或至少大大减少通过该部段的流体流量，泵室57通过夹持件114在从第一端口51逆时针延伸到第二端口 52的部段中去激活。在其中夹持件114将泵环14的作用面46静态地压靠到环形的部段22上的区域在下文中也被称为夹持件区域45。

该示图在液压壳体12的内部示意性地并且相对于泵环14的变形被夸大地示出，以便阐述原理。

下面将参考图1和3描述轨道泵的工作原理。

偏心轮18位于轴20上并由该轴驱动。而驱动器140、通常是马达或电动机又用于驱动轴20。根据一种实施方式，将可控的驱动器 140设置为驱动器140。

在此，轴20围绕其纵向轴线21旋转，所述纵向轴线定义泵装置 10的轴向方向和径向方向。因此，偏心轮18也同样以旋转运动的方式围绕轴20的纵向轴线移动。偏心轮18的这种运动通过轴承116和泵环载体16传递到泵环14上。泵环载体16和泵环14相对于液压壳体12旋转固定，然而它们根据偏心轮18的转动位置局部地更靠近环形的部段22或进一步移动得更远。在图3中，偏心轮18指向利用箭头19标识的方向，在所示出的实施例中指向9点钟方向，也就是说，偏心轮18的带有最大径向延伸部的区域指向箭头19的方向。这导致了，泵环14移动到该方向19，并且在区域58中压靠到环形的部段 22上。由此，泵通道57在区域58中减小或者完全隔断。

如果现在偏心轮沿顺时针方向旋转，则所述泵环14压靠到环形的部段22的压点58同样以顺时针方向随动，并且由此泵室57中的流体以顺时针方向从第一端口51泵送或运输到第二端口52。其中流体沿顺时针方向从所述第二端口52到达第一端口51的这样一种流体动力短路通过夹持件114或者泵室57的其他的中断件在该区域中被抑制。

泵装置10也通过翻转偏心轮18的旋转方向而反向工作。

图4示出了液压壳体200的带有凹部202的部段，所述凹部形成在液压壳体200的凸起的区域204中。经由夹持件区域中的凸起的区域204中的凹部202以及由此在泵环的较小的轴向的压缩部范围中产生的刚性跃变，改善了偏心轮在0°位置中的停泊位置发现。该凹部可以设置成阶梯状的和/或设置成平滑的过渡部。

图5以俯视图示出了泵环载体的一种实施方案，所述泵环载体总体上利用附图标记300来标识。示图中的数字说明仅仅是示例性地给出，并不以任何方式进行限制。在该泵环载体300中，在侧壁中圆周地设置有凹部，所述凹部在该示图中是不可见的，并且泵环(未示出) 至少部分地被引导或设置在所述凹部中。

此外，该示图示出了在泵环载体300的圆周区域中的泵环载体凹部302，夹持件(未示出)可布置在泵环载体凹部302中。此外，泵环载体300在其内部的、配属于偏心轮(未示出)的侧面上在夹持件的角度范围中示出增大的直径304，所述直径处于1/10毫米的范围内，由此形成了非圆性。通过在夹持件的方向上的非圆性，存在在该方向上比其它方向更小的机械应力。由此，偏心轮可以更容易停止在0°位置中。

图6以截面图示出了泵环的一种实施方案，所述泵环总体上利用附图标记400来标识。该泵环在区域402中具有增厚部，通过箭头 404和虚线406标明增厚部。在例如包括泵环400的、除了夹持件区域的整个圆周区域的该区域中，由此存在增大的强度。而在区域中又得到泵环的减小的强度，所述区域在泵环400的安装状态下位于夹持件区域中。由此在夹持件区域中得到安装好的泵环400的缩小的轴向压缩部。

通过泵环400的不对称的增厚部，因此在夹持件区域中存在比在泵环400的剩余圆周中更小的轴向的压缩部。利用更小的轴向的压缩部，偏心轮在0°方向上的发现得到改善。

所提及的措施a、b、c分别单独地或者以任意组合方式有利于偏心轮的旋转位置转向零位置，也就是说转向夹持件114，这是由于通过间距48，泵环14在该区域中可以容易地朝向夹持件114进行移位。作为停止位置的零位置是有利的，这是由于在其它位置这样的风险更大，即当该偏心轮不被轴20(见图1)保持时，出于出口和进口之间的压力差，导致偏心轮18的旋转的力矩施加到偏心轮上。

图7以示意图示出了泵装置500，其中示出了偏心轮502、泵环载体504、泵环506和液压壳体508。箭头510明确示出了偏心轮的旋转运动。在图示中，显示了偏心轮502不同的旋转位置，即0°、90°、 180°和270°。这些均是可能的旋转位置并且因此也是偏心轮502的停止位置。通过所提及的措施应实现偏心502的0°的停止位置。

在图示的左侧，示出了曲线图550，在所述曲线图的横坐标上绘制了偏心轮502的旋转角度，并且在所述曲线图的纵坐标上绘制了压力。因此，曲线图550明确示出了依赖于偏心轮502的旋转角度的压力曲线。

显而易见地，在本实用新型的范围内可以进行多样的修改和变型。

Claims (10)

1.泵装置(10、500)，所述泵装置用于泵送流体并带有包括环形的部段的液压壳体(12、200、508)、可变形的且至少分部段地定义环形的泵室(57)的泵环(14、400、506)、与所述泵环(14、400、506)固定连接的泵环载体(16、300、504)、第一端口(51)和第二端口(52)，所述第一端口(51)和所述第二端口(52)与所述泵室(57)流体连接，

并且带有偏心轮(18、502)，所述偏心轮可由定义轴向方向和径向方向的轴(20)如此驱动，即使得所述偏心轮(18、502)相对于所述液压壳体(12、200、508)是可旋转的，其中所述偏心轮(18、502)在所述泵装置(10、500)中布置为使得该偏心轮(18、502)根据所述偏心轮(18、502)的当前旋转位置使所述泵环(14、400、506)如此变型，即使得所述泵环(14、400、506)至少分部段地压靠到所述环形的部段(22)上，以便通过所述偏心轮(18、502)的旋转根据所述偏心轮(18、502)的当前旋转位置将流体沿泵室(57)从第一端口(51)输送到第二端口(52)，

并且带有夹持件(114)，所述夹持件(114)构造用于，将在夹持件区域(45)中的泵环(14、400、506)静止地压靠到液压壳体(12、200、508)的环形的部段(22)上，

其特征在于如此设置所述泵装置(10、500)，使得通过至少一个措施如此影响偏心轮(18、502)的停止位置，使得该泵装置处于夹持件(114)的区域中，其中所述措施选自以下几点中：

a)在液压壳体(12、200、508)中的至少一个凹部(202)，所述凹部在轴向方向上局部地扩大用于所述泵环(14、400、506)的空间，

b)泵环载体(16、300、504)的几何部，如此构造所述几何部，使得在所述泵环载体(16、300、504)在其内部的、配属于偏心轮(18、502) 的侧面上在夹持件(114)的角度范围中具有增大的直径(304)，和

c)泵环(14、400、506)的几何的构型，所述构型在所述泵环(14、400、506)的未安装状态下在一区域中设置所述泵环(14、400、506)的至少一个减小的强度，其中该区域在泵环(14、400、506)的安装状态下处于夹持件区域(45)中，从而使得在夹持件区域(45)中形成泵环(14、400、506)的减小的轴向压缩部。

2.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，其中所述措施a规定，所述液压壳体(12、200、508)中的所述至少一个凹部(202)构造成阶梯状的。

3.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，其中所述措施a规定，所述液压壳体(12、200、508)中的所述至少一个凹部(202)是连续的。

4.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，其中所述措施a规定，所述至少一个凹部(202)设置在所述液压壳体(12、200、508)的凸出的区域(204)中。

5.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，其中所述措施a规定，设置两个凹部(202)，所述凹部沿轴向方向相对置地设置在所述液压壳体(12、200、508)中。

6.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，其中所述措施b规定，所述泵环载体(16、300、504)在其外部的、配属于所述偏心轮(18、502)的侧面上在所述夹持件(114)的角度范围中具有增大的直径。

7.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，其中所述措施c规定，如此构造所述泵环(14、400、506)，使得该泵环在未安装状态下具有不对称的增厚部。

8.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，其中所述夹持件(114)构造用于，将在所述第一端口(51)和所述第二端口(52)之间的所述夹持件区域(45)中的所述泵环(14、400、506)的至少一部分静止地压靠到所述环形的部段(22)上，并且由此致使减少或防止在所述夹持件区域(45)的范围中在第一端口(51)和第二端口(52)之间的流体流动。

9.一种泵环，该泵环用于根据权利要求1所述的泵装置(10、500)，其特征在于，其中所述泵环(14、400、506)在一区域中设置所述泵环(14、400、506)的减小的强度，其中该区域在所述泵环(14、400、506)的安装状态下处于所述夹持件区域(45)中，从而使得在所述夹持件区域(45)中形成所述泵环(14、400、506)的减小的轴向压缩部。

10.根据权利要求9所述的泵环，所述泵环具有不对称的增厚部。