DE102013213203A1 - Pump for a hydrodynamic retarder - Google Patents
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- F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
- F16D57/04—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type
Abstract
Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine, insbesondere hydrodynamischer Retarder, mit mindestens zwei Schaufelrädern, insbesondere einem Rotor und einem Stator, die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, und einer drehbar gelagerten Retarderwelle (6), mit der wenigstens ein Schaufelrad drehfest verbunden ist, wobei der Arbeitsraum über einen Arbeitsmediumeinlass und einen Arbeitsmediumauslass mit einem Kühlkreislauf verbunden ist und das Kühlfluid des Kühlkreislaufs gleichzeitig das Arbeitsmedium der hydrodynamischen Maschine ist, wobei die hydrodynamische Maschine eine von der Retarderwelle (6) angetriebene Pumpe (18) aufweist, mittels der ein Fluiddruck aufgebaut werden kann, der größer ist als der Fluiddruck im Kühlsystem, sodass beim Umschalten des Betriebszustandes der hydrodynamischen Maschine vom Bremsbetrieb in den Nicht-Bremsbetrieb das Arbeitsmedium zumindest im Wesentlichen aus dem Arbeitsraum abgepumpt werden kann. Die erfindungsgemäße hydrodynamische Maschine umfasst eine Pumpe, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Pumpe eine Seitenkanalpumpe oder Peripheralradpumpe ist, bestehend aus einem Rotor (3) und einem Gehäuse (1, 2), wobei der Rotor (3) auf der Retarderwelle (6) drehfest positioniert ist und das Gehäuse (1, 2) gegenüber dem Rotor (3) gelagert ist.The invention relates to a hydrodynamic machine, in particular hydrodynamic retarder, with at least two paddle wheels, in particular a rotor and a stator, which together form a toroidal working space, and a rotatably mounted retarder shaft (6), with which at least one paddle wheel is rotatably connected, wherein the Working space is connected via a working fluid inlet and a Arbeitsmediumauslass with a cooling circuit and the cooling fluid of the cooling circuit is also the working fluid of the hydrodynamic machine, wherein the hydrodynamic machine by the retarder shaft (6) driven pump (18), by means of which a fluid pressure can be established , which is greater than the fluid pressure in the cooling system, so that when switching the operating state of the hydrodynamic machine from the braking operation to the non-braking operation, the working fluid can be pumped out of the working space at least substantially. The hydrodynamic machine according to the invention comprises a pump, which is characterized in that the pump is a side channel pump or peripheral wheel pump consisting of a rotor (3) and a housing (1, 2), the rotor (3) being mounted on the retarder shaft (6). is rotatably positioned and the housing (1, 2) relative to the rotor (3) is mounted.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine, insbesondere hydrodynamischer Retarder, zur Erzeugung eines Bremsmomentes mittels eines Arbeitsfluides.The invention relates to a hydrodynamic machine, in particular hydrodynamic retarder, for generating a braking torque by means of a working fluid.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen hydrodynamischen Retarder, der in einem Kühlkreislauf angeordnet ist. Derartige Retarder werden auch Wasserretarder genannt, da das Arbeitsmedium des Retarders das Kühlwasser des Fahrzeuges ist. Der Retarder ist also in den Fahrzeugkühlkreislauf eingebunden bzw. an diesen angebunden.In particular, the invention relates to a hydrodynamic retarder, which is arranged in a cooling circuit. Such retarders are also called water retarders, since the working medium of the retarder is the cooling water of the vehicle. The retarder is thus integrated into the vehicle cooling circuit or connected thereto.
Ein derartiger Retarder umfasst zwei Schaufelrädern, die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, von denen wenigstens eines um eine Drehachse der hydrodynamischen Maschine umläuft. Der Arbeitsraum ist über einen Arbeitsmediumeinlass und einen Arbeitsmediumauslass mit dem Kühlsystem bzw. Fahrzeugkühlkreislauf verbunden.Such a retarder comprises two paddle wheels, which together form a toroidal working space, at least one of which rotates about an axis of rotation of the hydrodynamic machine. The working space is connected via a working medium inlet and a Arbeitsmediumauslass with the cooling system or vehicle cooling circuit.
Für einen ersten Betriebszustand, Bremsen, ist der Arbeitsraum über wenigstens einen vorgesehenen Arbeitsmediumeinlass mit Kühlwasser befüllbar. Während der Bremsung bildet sich im Arbeitsraum eine Kreislaufströmung, wobei das Kühlwassers ein Drehmoment und/oder Antriebsleistung hydrodynamisch vom ersten auf das zweite Schaufelrad zu überträgt. Für einen zweiten Betriebszustand, Nicht-Bremsbetrieb, wird das Kühlwasser aus dem Arbeitsraum des Retarders abgepumpt, um eine Drehmoment- und/oder Antriebsleistungsübertragung zu vermeiden. Das Abpumpen gegen den Druck im Kühlwasserkreislauf erfolgt im Wesentlichen durch die Pumpwirkung des Retarders. Sobald nur noch eine Arbeitsfluidrestmenge im Arbeitsraum befindet, reicht der durch den Retarder erzeugte Druck nicht mehr aus und der nötige Druck muss mithilfe einer Pumpe erzeugt werden, damit der Retarder im Wesentlichen vollständig entleert werden kann. For a first operating state, braking, the working space can be filled with cooling water via at least one intended working medium inlet. During braking, a circulatory flow is formed in the working space, wherein the cooling water transmits a torque and / or drive power hydrodynamically from the first to the second impeller. For a second operating state, non-braking operation, the cooling water is pumped out of the working space of the retarder in order to avoid torque and / or drive power transmission. The pumping against the pressure in the cooling water circuit is essentially due to the pumping action of the retarder. As soon as there is only one residual amount of working fluid in the working space, the pressure generated by the retarder is no longer sufficient and the necessary pressure must be generated by means of a pump, so that the retarder can be substantially completely emptied.
Zur Entleerung des Wasser-Retarders gegen den Kühlsystemdruck ist die Verwendung einer Seitenkanalpumpe bekannt. Derartige Seitenkanalpumpen sind mit der Retarderwelle gekoppelt, der Pumpenrotor wird somit über die Retarder Welle angetrieben. For emptying the water retarder against the cooling system pressure, the use of a side channel pump is known. Such side channel pumps are coupled to the retarder shaft, the pump rotor is thus driven via the retarder shaft.
Da die Retarderwelle axial beweglich gelagert ist und relativ starken Axialbewegungen ausgesetzt ist, ist es erforderlich, dass die Kopplung zwischen Retarderwelle und Seitenkanalpumpe axial entkoppelt ist. Die separate Lagerung und die Ankopplung der Seitenkanalpumpe an die Retarderwelle sind sehr aufwendig und verursacht relativ hohe Kosten.Since the retarder is mounted axially movable and relatively strong axial movements is exposed, it is necessary that the coupling between the retarder shaft and side channel pump is axially decoupled. The separate storage and coupling of the side channel pump to the retarder are very expensive and causes relatively high costs.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Ankopplung der Seitenkanalpumpe an die Retarderwelle zu verbessern und kostengünstiger zu gestalten.The object of the invention is to improve the coupling of the side channel pump to the retarder and cheaper to design.
Die Aufgabe wird mittels einem hydrodynamischen Retarder mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Figurenbeschreibung.The object is achieved by means of a hydrodynamic retarder with the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims and the description of the figures.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in eine hydrodynamische Maschine, insbesondere hydrodynamischer Retarder, entsprechend der eingangs genannten Art, eine Pumpe zu integrieren, wobei die Pumpe eine Seitenkanalpumpe oder Peripheralradpumpe ist, bestehend aus einem Rotor und einem Gehäuse, wobei der Rotor auf der Retarderwelle drehfest positioniert ist und das Gehäuse gegenüber dem Rotor gelagert ist. Das Gehäuse der Pumpe wird mittels einer Relativlagerung auf der Retarderwelle bzw. auf dem Rotor der Pumpe gelagert, sodass nur mit minimalen Relativbewegungen zwischen dem Rotor und dem Gehäuse gerechnet werden muss.According to the invention, it is proposed to integrate a pump into a hydrodynamic machine, in particular a hydrodynamic retarder, according to the initially mentioned type, wherein the pump is a side channel pump or peripheral wheel pump, consisting of a rotor and a housing, wherein the rotor is rotationally fixed on the retarder shaft and the housing is mounted opposite the rotor. The housing of the pump is mounted by means of a relative bearing on the retarder shaft or on the rotor of the pump, so that only minimal relative movements between the rotor and the housing must be expected.
Dadurch, dass der Rotor gegenüber dem Gehäuse gelagert ist, können die Spaltmaße reduziert werden, wodurch sich die Pumpenleistung erhöht. Durch diesen Aufbau muss das Gehäuse gegenüber dem Retarder nur noch eine einfache Drehmomentstütze aufweisen, die eine axiale und/oder Bewegung des Gehäuses, entsprechend der Bewegung der Retarderwelle, ausgleichen können muss. The fact that the rotor is mounted relative to the housing, the gap dimensions can be reduced, thereby increasing the pump performance. With this structure, the housing relative to the retarder only has a simple torque support, which must be able to compensate for axial and / or movement of the housing, according to the movement of the retarder shaft.
Des Weiteren kann der Pumpeneintritts- und/oder Pumpenaustrittskanal durch die Drehmomentstütze verlaufen, wobei diese Anschlüsse alternativ auch mittels separater, beweglicher/flexibler Leitungen ausgebildet sein können. Furthermore, the pump inlet and / or pump outlet channel can run through the torque support, wherein these connections can alternatively also be formed by means of separate, movable / flexible lines.
In einer bevorzugten Ausführung kann das Gehäuse derart gestaltet sein, dass es den Rotor umschließt und nur auf der Wellenaustrittsseite eine Wellendurchtrittsöffnung aufweist. Das Gehäuse muss somit, gegenüber der Umgebung, nur auf der Wellendurchgangsseite abgedichtet werden.In a preferred embodiment, the housing may be designed such that it surrounds the rotor and has a shaft passage opening only on the shaft outlet side. The housing must therefore be sealed against the environment only on the shaft passage side.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Lagerung auf der Wellenaustrittsseite eine Gleitringlagerung sein, die gleichzeitig die Dichtung gegenüber der Austrittsöffnung bildet. In a preferred embodiment, the bearing on the shaft outlet side may be a sliding ring bearing, which simultaneously forms the seal opposite the outlet opening.
Die Gleitringdichtung kann aus zwei Gleitringen bestehen, die eine konisch verlaufende Lager- und Dichtfläche aufweisen, sodass das Gehäuse über die Dichtflächen gegenüber dem Rotor zentriert wird.The mechanical seal can consist of two sliding rings, which have a conical bearing and sealing surface, so that the housing is centered over the sealing surfaces opposite the rotor.
Weiterhin kann der gehäuseseitige Gleitring axial beweglich gelagert sein. Wobei in einer bevorzugten Ausführung zwischen Gehäuse und gehäuseseitigen Gleitring ein Federelement angeordnet sein kann, sodass das Gehäuse gegenüber dem Rotor in axialer Richtung bewegt wird, bis das Gehäuse an einem Abstürzelement zwischen Rotor und Gehäuse anliegt.Furthermore, the housing-side slide ring can be mounted axially movable. Being in one preferred embodiment between the housing and the housing-side seal a spring element can be arranged so that the housing is moved relative to the rotor in the axial direction until the housing rests against a Abürzelement between the rotor and the housing.
Das Material der Gleitringdichtung/Element kann beispielsweise ein keramisches Material sein.The material of the mechanical seal / element may for example be a ceramic material.
Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Pumpe und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung
Das Gehäuse der Seitenkanalpumpe
Die Positionierung bzw. Lagerung des Gehäuses
Die Lager- und Dichtfläche
Im Stillstand, wenn sich die Retarderwelle nicht dreht, wird der Gleitring
Der Pumpenrotor
Die Dichtflächen der Gleitringdichtung
Das in der
Die konische Trennung zwischen dem am Gehäusedeckel
The conical separation between the
Funktionsbedingt baut sich, sobald der Rotor
Alternativ ist auch eine rein dynamische Lagerung denkbar, die beidseitig ohne hoch-verschleißfeste Lagerflächen auskommt, wobei dann mit einer erhöhten Leckage gerechnet werden muss.Alternatively, a purely dynamic storage is conceivable that does not require high wear-resistant bearing surfaces on both sides, in which case must be expected with increased leakage.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäuse casing
- 22
- Gehäusedeckel housing cover
- 3 3
- Rotorrotor
- 44
- Arbeitsraum working space
- 55
- Schaufel shovel
- 6 6
- Retarderwelle retarder
- 7/8/97/8/9
- Dichtung poetry
- 1010
- Lager- und Dichtfläche Bearing and sealing surface
- 1111
- Gleitring sliding ring
- 12 12
- Gleitringsliding ring
- 13 13
- Federelementspring element
- 14 14
- AbstürzelementAbstürzelement
- 15 15
- Druckflächeprint area
- 16 16
- Spaltgap
- 17 17
- Spaltgap
- 18 18
- SeitenkanalpumpeSide channel pump
- 1919
- Wellenaustrittsseite Shaft outlet side
- 2020
- Wellendurchtrittsöffnung Shaft passage opening
- 2121
- Anlagefläche contact surface
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013213203.4A DE102013213203A1 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Pump for a hydrodynamic retarder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013213203.4A DE102013213203A1 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Pump for a hydrodynamic retarder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013213203A1 true DE102013213203A1 (en) | 2015-01-08 |
Family
ID=52106290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013213203.4A Withdrawn DE102013213203A1 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Pump for a hydrodynamic retarder |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102013213203A1 (en) |
Cited By (1)
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-
2013
- 2013-07-05 DE DE102013213203.4A patent/DE102013213203A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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