EP1026392B2 - Pompe hydraulique du type à engrenage et groupe électro-pompe équipé d'une telle pompe - Google Patents

Pompe hydraulique du type à engrenage et groupe électro-pompe équipé d'une telle pompe Download PDF

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EP1026392B2
EP1026392B2 EP00400294A EP00400294A EP1026392B2 EP 1026392 B2 EP1026392 B2 EP 1026392B2 EP 00400294 A EP00400294 A EP 00400294A EP 00400294 A EP00400294 A EP 00400294A EP 1026392 B2 EP1026392 B2 EP 1026392B2
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pump
lid
hydraulic
capacitor
pressure
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    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/28—Safety arrangements; Monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
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    • F02M37/0041—Means for damping pressure pulsations
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    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/041—Arrangements for driving gear-type pumps

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic pump, in particular an electropump, of the type defined in the preamble of claim 1.
  • a hydraulic pump of this type is described in the document DE 3014280 .
  • the pulsation damping device is of the membrane type, which requires a relatively complex and bulky structure.
  • the object of the invention is to overcome this disadvantage.
  • the hydraulic pump according to the invention comprises the characteristics which are set forth in the characterizing part of claim 1.
  • the invention will be described hereinafter, by way of example, in its application to a pump unit.
  • the pump is indicated in 1 and the electric motor for driving the pump is marked 2.
  • the pump is of the gear type.
  • the pump is mounted on a connection flange 3 of the motor via an interface 4.
  • the pump 1 comprises a central pump body 6 provided with a cavity having an ovoidal cross section 7 in which the two pinions 8 and 9 of the gear pump are rotatably mounted by means of bearings indicated at 10.
  • the pinions meshing each other.
  • One of the pinions, namely the pinion 8, provided with a driving shaft 17 is rotated by the motor shaft 18 of the motor 2 by means of a coupling device 19.
  • the central pump body 6 further comprises a cavity 21 which extends between the cavity 7 for housing the pinions and a peripheral sealing gasket 22.
  • the cavity substantially surrounds the cavity 7.
  • the cavity 21 is indicated on the figure 5 by the area characterized by small features. This zone is connected to the cavity 7 of the pump by a pump outlet high pressure passage 23 and therefore constitutes the high pressure zone of the pump.
  • the parts that are left white and are indicated in 25 on the figure 5 , of the central pump body 6 constitute the flat upper face of the body.
  • the zone 26 of the central ovoid cavity 7, which is characterized by small dots, constitutes the low pressure zone of the pump.
  • a seal 27 isolates this area from the high pressure zone at the outlet high pressure passage 23.
  • the pump body 6 is enclosed in a sleeve 29 which is fastened at 28, in a sealed manner around the periphery of the interface 4.
  • This sleeve delimits a low-pressure liquid reservoir and communicates with the user circuit via an external connection 31.
  • the pump draws liquid from this reservoir 32 through a suction channel 33 and delivers high pressure liquid through the passage 23 into the cavity 21.
  • a dome-shaped lid 35 which delimits a damping capacity of the pulsations created during operation of the pump and further houses a pressure limiting device 36 and a
  • the lid is traversed at the periphery by four tie-rods 39 which also extend through the central pump body 6 and are screwed into the support block 40 of the interface 4.
  • the figure 4 shows the damping capacity formed by the internal space 41. It is also seen that the lid has a radially recessed area 42 which extends from the periphery to the center which is configured as a lid centering hole 43.
  • the internal space of damping capacity 41 of the cover 35 co-communicates with the high-pressure cavity 21 of the pump central body 6.
  • the shapes of the lid space and of the cavity correspond to the level of the contact faces the capacity and the pump body, the seals 22 and 27 being interposed between these two faces, the seal 22 being supported by the cover.
  • the bottom of the high pressure cavity 21 is pierced at 45 and opens into a vertical channel formed in the support block 40 of the pump-motor interface 4 and which opens into a high pressure outlet channel 46 opening towards outside on the periphery of this support block.
  • a deaeration tube 48 extends in the common internal space formed by the capacity space 41 and the cavity 21, vertically from a location near the top wall 49 of the lid up to 45. With this tube, the liquid which is discharged by the pump must, to reach the high pressure outlet 46, go up from the high pressure cavity 21 in the space 41 of the hydraulic cavity to the inlet of the tube 48 to then down into the tube 48. Thus the cavity 21 and the capacity 41 are connected in series in the flow path of the high pressure liquid and the air trapped in the capacity will be driven or driven pa-r liquid high pressure out of the pump.
  • the deaeration tube 48 thus ensures effective deaeration of the damping hydraulic capacity.
  • the support block 40 has a large cavity 51 which extends substantially over its entire periphery, communicates with the reservoir 32 and the bottom 52 indicated by dots on the figure 6 form a large heat exchange surface for effectively removing the calories produced by the electronic engine control controller housed in the interface portion 53 between the support block 40 and the flange of the engine 3 and whose connection device external electric is indicated in 54.
  • the pressure relief device integrated in the lid and of standard configuration is interposed between the high pressure part of the pump and the tank by opening in it as indicated by arrows.
  • a gauge for checking the level of the liquid in the tank has also been indicated.
  • the invention proposes a solution that is both simple and effective for the problem posed by any residual air in the damping capacity of the pump.
  • Another important advantage of the invention lies in the fact that this damping capacity is implemented in the form of a dome-shaped lid which is directly fixed on the upper face of the central pump body, without interposition of a specific interface device.
  • This feature of the invention and the fact that the high pressure cavity is arranged around the central housing part of the pump gears allows to obtain a structure that is both simple, compact and therefore compact.
  • the dimensions of the electric pump unit according to the invention are relatively small.
  • the large cavity in the support block of the interface which is in communication with the tank ensures efficient evacuation of the calories produced by the electronic control controller of the engine.

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Description

  • L'invention concerne une pompe hydraulique, notamment de groupe électro-pompe, du type défini dans le préambule de la revendication 1.
  • Une pompe hydraulique de ce type est décrite dans le document DE 3014280 . Dans cette pompe hydraulique le dispositif d'amortissement des pulsations est du type à membrane, ce qui nécessite une structure relativement complexe et encombrante.
  • L'invention a pour but de palier cet inconvénient.
  • Pour atteindre ce but, la pompe hydraulique selon l'invention comporte les caractéristiques qui sont énoncées dans la partie caractérisante de la revendication 1.
  • D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont indiquées dans des revendications dépendantes.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels.
    • La figure 1 est une vue en coupe axiale le long de la ligne I-I de la figure 2.
    • La figure 2 est une vue en coupe le long de la ligne II-II de la figure 3.
    • La figure 3 est une vue en coupe le long de la ligne III-III de la figure 2.
    • La figure 4 est une vue en coupe le long de la ligne IV-IV de la figure 1.
    • La figure 5 est une vue en coupe le long de la ligne V-V de la figure 3.
    • La figure 6 est une vue en coupe le long de la ligne VI-VI de la figure 1.
  • L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, dans son application à un groupe électropompe. Sur la figure 1 la pompe est indiquée en 1 et le moteur électrique destiné à entraîner la pompe porte la référence 2. La pompe est du type à engrenage. La pompe est montée sur une bride de raccordement 3 du moteur par l'intermédiaire d'une interface 4.
  • La pompe 1 comprend un corps central de pompe 6 pourvu d'une cavité présentant une section transversale ovoïdale 7 dans laquelle sont montés rotatifs les deux pignons 8 et 9 de la pompe à engrenage par l'intermédiaire de paliers indiqués en 10. Les pignons engrènent l'un l'autre. L'un des pignons, à savoir le pignon 8, pourvu d'un arbre menant 17 est entraîné en rotation par l'arbre moteur 18 du moteur 2 à l'aide d'un dispositif d'accouplement 19.
  • Comme le montre la figure 5, le corps central de pompe 6 comporte en outre une cavité 21 qui s'étend entre la cavité 7 de logement des pignons et un joint périphérique d'étanchéité 22. La cavité entoure en grande partie la cavité 7. La cavité 21 est indiquée sur la figure 5 par la zone caractérisée par des petits traits. Cette zone est reliée à la cavité 7 de la pompe par un passage haute pression de sortie de pompe 23 et constitue donc la zone haute pression de la pompe. Les parties qui sont laissées blanches et sont indiquées en 25 sur la figure 5, du corps central de pompe 6 constituent la face supérieure plane du corps. La zone 26 de la cavité ovoïdale centrale 7, qui est caractérisée par des petits points, constitue la zone basse pression de la pompe. Un joint d'étanchéité 27 isole cette zone de la zone haute pression au niveau du passage haute pression de sortie 23.
  • Le corps de pompe 6 est enfermé dans une chemise 29 qui est fixée en 28, de façon étanche à la périphérie de l'interface 4. Cette chemise délimite un réservoir de liquide basse pression et communique avec le circuit utilisateur par un raccord extérieur 31. Comme on le voit notamment sur la figure 3, la pompe aspire du liquide de ce réservoir 32 à travers un canal d'aspiration 33 et refoule du liquide haute pression à travers le passage 23 dans la cavité 21.
  • Sur la face supérieure plane 25 du corps de pompe 6 est directement fixé un couvercle en forme de dôme 35 qui délimite une capacité d'amortissement des pulsations créées lors du fonctionnement de la pompe et loge en outre un dispositif de limitation de pression 36 et un clapet de réalimentation 37. Le couvercle est traversé à la périphérie par quatre tirants 39 qui s'étendent également à travers le corps central de pompe 6 et sont vissés dans le bloc support 40 de l'interface 4. La figure 4 montre la capacité d'amortissement formée par l'espace interne 41. On voit également que le couvercle présente une zone radialement enfoncée 42 qui s'étend de la périphérie jusqu'au centre qui est configuré en trou de centrage de couvercle 43.
  • En se référant aux figures 1, 4 et 5, on constate que l'espace interne de capacité d'amortissement 41 du couvercle 35 coommunique avec la cavité haute pression 21 du corps central de pompe 6. Les formes de l'espace de couvercle et de la cavité correspondent au niveau des faces de contact du capacité et du corps de pompe, les joints d'étanchéité 22 et 27 étant interposés entre ces deux faces, le joint 22 étant supporté par le couvercle.
  • Comme il ressort de la figure 1, le fond de la cavité haute pression 21 est percé en 45 et s'ouvre dans un canal vertical pratiqué dans le bloc support 40 de l'interface pompe-moteur 4 et qui débouche dans un canal de sortie haute pression 46 s'ouvrant vers l'extérieur à la périphérie de ce bloc support.
  • Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un tube de désaération 48 s'étend dans l'espace interne commun formé par l'espace de capacité 41 et la cavité 21, verticalement depuis un endroit près de la paroi de sommet 49 du couvercle jusqu'au perçage 45. Grâce ce tube, le liquide qui est refoulé par la pompe doit, pour parvenir à la sortie haute pression 46 remonter depuis la cavité haute pression 21 dans l'espace 41 de la cavité hydraulique jusqu'à l'entrée du tube 48 pour descendre ensuite dans le tube 48. Ainsi la cavité 21 et la capacité 41 sont montées en série dans la voie d'écoulement du liquide haute pression et l'air emprisonné dans la capacité sera chassé ou entraîné pa-r le liquide haute pression hors de la pompe. Le tube de désaération 48 assure donc une désaération efficace de la capacité hydraulique d'amortissement.
  • En se référant notamment aux figures 3 et 4, il s'avère en outre que le bloc support 40 comporte une cavité importante 51 qui s'étend pratiquement sur toute sa périphérie, communique avec le réservoir 32 et dont le fond 52 indiqué par des points sur la figure 6 forme une importante surface d'échange thermique permettant d'évacuer efficacement les calories produits par le contrôleur électronique de pilotage du moteur logé dans la partie d'interface 53 situé entre le bloc support 40 et la bride du moteur 3 et dont le dispositif de connexion électrique extérieur est indiqué en 54.
  • Il est à noter que le dispositif limiteur de pression intégré au couvercle et de configuration standard est interposé entre la partie haute pression de la pompe et le réservoir en s'ouvrant dans celui-ci comme cela est indiqué par des flèches. On a encore indiqué en 55 une jauge de contrôle du niveau du liquide dans le réservoir.
  • Il ressort de la description de la structure du groupe électropompe qui est représenté sur les figures, que l'invention propose une solution à la fois simple et efficace du problème posé par de l'air résiduel éventuel dans la capacité d'amortissement de la pompe. Un autre avantage important de l'invention réside dans le fait que cette capacité d'amortissement est mise en oeuvre sous forme d'un couvercle en forme de dôme qui est directement fixé sur la face supérieure du corps central de pompe, sans interposition d'un dispositif interface spécifique. Cette caractéristique de l'invention et le fait que la cavité haute pression est disposée autour de la partie centrale de logement des pignons de la pompe permet d'obtenir une structure à la fois simple, compacte et donc peu encombrante. Ainsi les dimensions du groupe électropompe selon l'invention sont relativement faibles. Enfin, la cavité importante dans le bloc support de l'interface qui est en communication avec le réservoir assure une évacuation efficace des calories produits par le contrôleur électronique de pilotage du moteur.

Claims (9)

  1. Pompe hydraulique, notamment de groupe électropompe, du type comprenant un corps de pompe (6) enfermant une pompe à engrenage (11) et pourvue d'une ouverture d'aspiration (33) d'un liquide basse pression et d'une chambre de refoulement (21) de liquide haute pression, qui communique avec un canal de sortie haute pression (45, 46) relié à un circuit hydraulique utilisateur, et un dispositif d'amortissement des pulsations produites par la pompe dans le liquide haute pression, qui est formé par une capacité hydraulique (41) disposée entre la chambre de refoulement (21) et le canal de sortie haute pression (45, 46) et dont la sortie reliée au canal de sortie haute pression est située en dessous de sa partie supérieure, et des moyens de désaération (48) de la capacité, caractérisé en ce que la capacité hydraulique est disposée en sérine dans la voie d'écoulement du liquide haute pression entre la chambre de refoulement (21) et le canal de sortie haute pression (45, 46) et en ce que les moyens de désaération (48) comprennent un tube, qui s'étend du haut de la capacité jusqu'au canal de refoulement (45, 46) de façon que le liquide haute pression puisse entraîner l'air emprisonné dans cette capacité (41) lors de son écoulement à travers la capacité (41) vers le canal de sortie (45, 46).
  2. Pompe hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la capacité d'amortissement (41) est formée par un couvercle (35) disposé directement sur la face supérieure (25) du corps de pompe (6) de façon que la face inférieure du couvercle ferme le corps de pompe, avec interposition de joint d'étanchéité (22, 27) dans les faces en contact du couvercle (35) et du corps de pompe (6).
  3. Pompe hydraulique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la chambre de sortie haute pression (21) est prévue dans le corps central de pompe (6) autour de la partie de logement des pignons (8, 9) de la pompe.
  4. Pompe hydraulique selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'un dispositif limiteur de pression (36) est monté dans le couvercle (35).
  5. Pompe hydraulique selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'un clapet de réalimentation (37) est monté dans le couvercle (38).
  6. Pompe hydraulique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le couvercle comporte en son centre dans une zone de dépression un trou de centrage de couvercle (43).
  7. Groupe électropompe comprenant une pompe à engrenage, un moteur électrique d'entraînement de la pompe et une interface entre le moteur et la pompe, comportant un bloc de support de la pompe, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe hydraulique (1) selon l'une des revendications précédentes.
  8. Groupe électropompe selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sortie haute pression (46) de la pompe est prévue dans le bloc support d'interface (40), un perçage (45) pratiqué dans le fond du corps central de pompe (6) reliant la chambre de sortie haute pression (21) au canal de sortie (46).
  9. Groupe électropompe selon l'une des revendications 7 ou 8, dans lequel le corps central de pompe et le couvercle sont enfermés dans une chemise extérieure fixée sur le bloc de support d'interface est formant un réservoir de liquide basse pression, caractérisé en ce que le bloc support d'interface comporte une cavité (51) en communication avec le réservoir (32) et dont le fond (52) constitue une surface d'échange thermique pour l'évacuation des calories produits par le contrôleur électronique de pilotage du moteur logé dans une partie d'interface (53) en dessous du bloc (40).
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