專利名稱：燃料泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個泵、尤其一個燃料泵，其具有一個泵殼，其中構(gòu)成一個泵室，向其引入一進口和從其引出一出口，還具有一個在該泵室中安置的泵輪，該泵輪被固定在一個可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的傳動軸上，該傳動軸被可轉(zhuǎn)動地支承在泵殼的軸承中。
在這種輸送侵蝕性液體如燃料的泵中已經(jīng)公知的是，它的內(nèi)部構(gòu)件應(yīng)該設(shè)有一個作為腐蝕防護的電氧化鋁層。
現(xiàn)今燃料具有越來越多的污染，其導(dǎo)致了泵之彼此相對運動的構(gòu)件間的磨損以及使得該電氧化鋁層損傷。此外，燃料通過水或化學(xué)上類似起反應(yīng)的物質(zhì)以及備種的燃料填加劑引起的污染還可能導(dǎo)致泵構(gòu)件的另外的損傷。
在鋁制的泵構(gòu)件情況下，高乙醇含量的燃料將導(dǎo)致氧化作用 且因此導(dǎo)致粉化作用和甚至導(dǎo)致泵輪的一種鎖閉。這種鎖閉現(xiàn)象還可能由于上述的污染而發(fā)生。
但是在該運動的和固定的泵構(gòu)件之間要求的是很微小的間隙，依此才能特別在一個作為流量泵設(shè)置的泵情況下實現(xiàn)一個足夠的壓力建立。
該電氧化鋁層另外的缺陷是它的高成本和它的對環(huán)境損害以及它的約為30μm的大厚度，而該厚度將導(dǎo)致大的誤差。這些大誤差則就不可能實現(xiàn)令人滿意的泵之壓力建立。
為了傳動軸的支承和引導(dǎo)，在該泵殼的軸承孔中安置了例如為碳軸套形式的軸承。這個結(jié)構(gòu)是裝配麻煩的和構(gòu)件昂貴的。
由此本發(fā)明的任務(wù)是創(chuàng)建一個開頭所稱類型的泵，其構(gòu)造簡單并且很少磨損進而長壽命地確保一個高的壓力建立。
這一任務(wù)按照本發(fā)明是如此解決的，即，該泵室貼靠在該泵輪表面上的表面和/或該泵輪貼靠在該泵室表面上的表面具有一個通過由氣相的物理沉積覆置的、小厚度和大硬度的層結(jié)構(gòu)。
這一薄的覆層是可以精確均勻的厚度覆置的并且能夠?qū)崿F(xiàn)保持微小的容差，以便確保該泵的良好的壓力建立。
此外還同時有助于，該覆層的建造實現(xiàn)一個具有更致密的構(gòu)造和更光滑的表面之均勻的層增長，這樣將進一步導(dǎo)致一種優(yōu)良的腐蝕防護以及能實現(xiàn)將該泵應(yīng)用于各種不同的燃料種類和其他的輸送介質(zhì)。
大硬度將使該覆層可靠地抵抗磨損以及確保泵的一個高的使用壽命。同時這個硬度作為優(yōu)選可以處于一個從2500HV至3500HV(維氏硬度)的范圍內(nèi)但是也可超出它或者低于它。
因為在制作該覆層時只要求低的工藝溫度，因此就不會發(fā)生一種使這些要覆層之構(gòu)件的歪扭變形以及材料變化如在這些構(gòu)件上的接合變化。
另外由于該覆層可被覆置到各種不同的材料上，因此對于泵殼和泵輪就可以應(yīng)用這些相應(yīng)最佳的材料和材料副。
該覆層的覆置要以對環(huán)境無負荷的種類和方式實現(xiàn)。
所述任務(wù)的一個另外的解決方案在于，傳動軸可轉(zhuǎn)動地支承在該泵殼的軸承孔中，其中該軸承孔和/或該傳動軸具有一個通過由氣相的物理沉積而覆置的、小厚度和大硬度的層結(jié)構(gòu)。
作為對泵殼和泵輪作覆層的特征之補充，通過軸承孔和/傳動軸之覆層的很堅硬和很光滑的表面以及這些構(gòu)件之狹小的容差，一個作為軸承的碳軸套之所述積極有利的特性就被直接轉(zhuǎn)移到這個簡單的軸承孔中。依此就可以節(jié)省單獨的軸承以及它的加工處理。如果該泵是一個流量泵，那么所述構(gòu)件在用于壓力形成的流量泵時絕對必要的狹小容差和依此在這些相對運動之構(gòu)件間的狹小間隙就可被最小化。
這一點當(dāng)該流量泵是一個圓周輪泵或側(cè)通道泵時是特別有優(yōu)點的。
除了該泵輪和泵室相互貼靠的表面以外，該泵室的整個表面都可以設(shè)置一個通過由氣相的物理沉積而覆置的層結(jié)構(gòu)，其中作為優(yōu)選該泵的這些導(dǎo)引燃料之構(gòu)件的表面也設(shè)有一個通過由氣相的物理沉積而覆置的層結(jié)構(gòu)。依此通過該泵也就可以輸送侵蝕性的介質(zhì)，而不會發(fā)生損壞現(xiàn)象。
該狹小制造容差的確保由于該層結(jié)構(gòu)具有一個約2μm至約5μm的厚度而是可以實現(xiàn)的。其中，一個2μm的層厚度對于磨損防護是完全足夠了，而用于腐蝕防護則應(yīng)優(yōu)選5μm。
特別在該泵用作燃料泵時該層結(jié)構(gòu)最好是一個鉻-氮化物-層。
泵殼和/或泵輪可以由金屬或一個金屬合金，特別由鋁或一個鋁合金制成，其通過該層結(jié)構(gòu)則變得抗磨損和抗腐蝕，同時該容易的加工性和微小的重量還被保持。
一個另外的可能方案在于，泵殼和/或泵輪由一種塑料、特別地由一種酚醛樹脂制成。而且這種作為注塑件可容易制造的且微小重量的構(gòu)件通過該層結(jié)構(gòu)而變得耐磨損和抵抗侵蝕性的輸送介質(zhì)。
一個特別有利的材料副在于，該泵殼由被覆層的鋁和該泵輪由酚醛樹脂構(gòu)成。其中這由酚醛樹脂構(gòu)成的泵輪可以被覆層或者也可不覆層。
本發(fā)明的一個實施例被描述在附圖
中并在下面作詳細地闡述。唯一的附圖表明了一個帶有作為泵分級的流量泵的燃料泵。
這個被描述的泵是一個兩級燃料泵。通過一個在該封閉圖示的機殼1中安置的電機，一個傳動軸2是可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的，在其右邊的端部區(qū)域上抗扭地安裝了一個圓周輪泵14的一個第一泵輪3。該第一泵輪3之徑向上環(huán)繞的區(qū)域由一個第一葉柵環(huán)構(gòu)成，該葉很大部分地被一個環(huán)形的通道所環(huán)圍。一個第一泵室5是在一個蓋件6構(gòu)成泵殼7的一個部分的這個端側(cè)中的缽形的空腔31。
在該泵蓋7中安置一個入口8，通過它該圓周輪泵可以吸進燃料。此外，在蓋件6中于該第一泵輪3那側(cè)的一個容納結(jié)構(gòu)中對中地安置一個球體9，其上該傳動軸2以端側(cè)面地被支承著并且它構(gòu)成該傳動軸2的一個軸向軸承。
通過一個在該蓋件6之缽形空腔31的進入孔處安置的 被該傳動軸所貫穿的中間壁10，該第一泵室5被封住。其中該傳動軸2通過一個位于這個同時也構(gòu)成該泵殼7之一部分的中間壁10中的軸承孔11被穿入并且在這個軸承孔11中被直接可轉(zhuǎn)動地支承。
在一個不可見的平面上該第一泵室5與一個徑向上環(huán)繞的并位于該中間壁10中面對著該圓周輪泵14的那側(cè)面上的環(huán)通道12相連接，從該通道導(dǎo)引一個至該中間壁10之背離該圓周輪泵14的那個側(cè)面去的連通結(jié)構(gòu)13并且一個側(cè)面通道泵(Seitenkanalpumpe)16通入到一個在那里環(huán)形的第一側(cè)通道15中。
該中間壁10在該第一側(cè)通道15的一側(cè)上同時構(gòu)造一個缽形的空腔17，該側(cè)構(gòu)成一個第二泵室并且在其中安置該側(cè)面通道泵16的一個第二泵輪18，其同時抗扭地安裝在該傳動軸2上。
該第二泵輪18在它的一個側(cè)表面上被該第一側(cè)通道16覆蓋地具有一個第二葉柵環(huán)19，該葉柵環(huán)19通過軸向的通口20與一個在該泵輪18另一側(cè)表面上的第三葉柵環(huán)21相連接。
該第三葉柵環(huán)21被一個環(huán)形的第二側(cè)通道22所覆蓋，其被構(gòu)造在一個分隔壁23中，該分隔壁將該缽形的孔14封住，構(gòu)成該泵殼7的一部分并且被一個傳動軸2所貫穿。
該分隔壁23將該側(cè)面通道泵16與機殼1相分開，其中在分隔壁23中構(gòu)成的出口24通入到該機殼1中。被輸送的燃料則流過該機殼1并且通過一個止回閥25被輸送到該燃料泵的一個壓力接頭26去，它們布置在一個封閉壁29中。同時在該封閉壁29中安置一個為電機供電流的插式接頭30。
在機殼1在該壓力接頭26一側(cè)的端部區(qū)域中，安置一個軸承壁27，其以相對該第一軸承孔11共軸線地具有一個第二軸承孔28，該傳動軸2的左端部可直接轉(zhuǎn)動地被支承在該第二軸承孔中。
這兩個泵輪3和18由酚醛樹脂制成。
該泵殼7的構(gòu)件是由鋁制成的。其中該蓋件6在所有面對著該中間壁10的區(qū)域中以及在入口8中具有一個由鉻-氮化物構(gòu)成的層結(jié)構(gòu)。該中間壁10，分隔壁23和軸承壁27是完全設(shè)有一個由鉻-氮化物構(gòu)成的層結(jié)構(gòu)的。另外，該封閉壁29和壓力接頭26被燃料環(huán)繞沖洗的表面也都以鉻-氮化物覆層。
其中該第一和第二軸承孔11和28之圓柱內(nèi)壁也被覆以層結(jié)構(gòu)。另外，這個由鋼制成的傳動軸2在它處于軸承孔11和28中的區(qū)域內(nèi)也具有一個鉻-氮化物-層結(jié)構(gòu)。
這些-氮化物-層是通過源于氣相的物理沉積設(shè)置的而且具有一個5μm的厚度以及一個約2500HV維氏硬度。
權(quán)利要求
1.一種泵、特別是燃料泵，具有一個泵殼，其中構(gòu)成一個泵室，向其引入一個進口和從其引出一個出口；一個在該泵室中安置的泵輪，其被固定在一個可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的傳動軸上，該傳動軸支承在泵殼的軸承中可轉(zhuǎn)動，其特征在于該泵室(5)貼靠在該泵輪(3，18)表面上的表面和/或該泵輪(3，18)貼靠在該泵室(5)表面上的表面具有一個通過由氣相的物理沉積覆置的、小厚度和大硬度的層結(jié)構(gòu)。
2.按權(quán)利要求1之前序部分的泵，其特征在于該傳動軸(2)被可轉(zhuǎn)動地支承在該泵殼(7)之軸承孔(11，28)中，其中該軸承孔(11，28)和/或該傳動軸(2)具有一個通過由氣相的物理沉積覆置的、小厚度和大硬度的層結(jié)構(gòu)。
3.按前述權(quán)利要求之一的泵，其特征在于該泵是一個流量泵。
4.按權(quán)利要求3的泵，其特征在于該流量泵是一個圓周輪泵或側(cè)面通道泵(14，16)。
5.按前述權(quán)利要求之一的泵，其特征在于該泵室(5)的表面設(shè)有一個通過由氣相的物理沉積覆置的層結(jié)構(gòu)。
6.按前述權(quán)利要求之一的泵，其特征在于該泵的那些導(dǎo)引燃料的構(gòu)件表面設(shè)有一個通過由氣相的物理沉積覆置的層結(jié)構(gòu)。
7.按前述權(quán)利要求之一的泵，其特征在于該層結(jié)構(gòu)具有一個約2μm至約5μm的厚度。
8.按前述權(quán)利要求之一的泵，其特征在于該層結(jié)構(gòu)是一個鉻-氮化物-層。
9.按前述權(quán)利要求之一的泵，其特征在于該泵殼(7)和/或泵輪由金屬或一種金屬合金制成。
10.按前述權(quán)利要求之一的泵，其特征在于泵殼和/或泵輪(3，18)由一種塑料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個泵，具有一個泵殼(7)，其中構(gòu)成一個泵室(5)，向其引入一個進口(8)和從其引出一個出口(24)。在該泵室(5)中安置一個泵輪(3)，其被固定在一個可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的傳動軸(2)上，其(2)被可轉(zhuǎn)動地支承在泵殼(7)的軸承中。該泵室(5)貼靠在泵輪(3)的表面上的表面和泵輪(3)貼靠在泵室(5)的表面上的表面具有一個通過由氣相的物理沉積覆置的、小厚度和大硬度的層結(jié)構(gòu)。
文檔編號F04D29/02GK1589373SQ02822833
公開日2005年3月2日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月15日
發(fā)明者C·施密德特, B·韋倫 申請人:西門子公司