專利名稱:具有改良的密封的旋轉(zhuǎn)泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)泵,特別是旋轉(zhuǎn)容積式泵,其在泵的可運(yùn)動(dòng)的調(diào)整單元的區(qū)域內(nèi)具有改良的密封。旋轉(zhuǎn)容積式泵特別可以是葉片泵或擺動(dòng)滑閥泵,但是原則上其它的泵通過本發(fā)明也是可實(shí)現(xiàn)的。
背景技術(shù):
旋轉(zhuǎn)泵具有可旋轉(zhuǎn)的輸送輪并且為了調(diào)整其單位輸送量還具有包圍所述輸送輪的、可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的調(diào)整單元,該調(diào)整單元沿其可運(yùn)動(dòng)的方向由控制流體加載并且逆著由所述控制流體施加的控制流體力由復(fù)位力加載。控制流體的壓力與由泵輸送的流體的壓力相關(guān)。在大多數(shù)的應(yīng)用中從由泵輸送的流體中分流出一部分并且作為控制流體供應(yīng)給調(diào)整單元。為了密封由控制流體加載的控制壓力室,調(diào)整單元在其周邊與配合面的滑動(dòng)接觸中構(gòu)成徑向的密封間隙并在其軸向的各端側(cè)各構(gòu)成一個(gè)密封間隙。由于構(gòu)成密封間隙的部件的熱膨脹的不同,所述密封間隙的寬度與泵溫相關(guān)地發(fā)生變化。在大多數(shù)的泵實(shí)施結(jié)構(gòu)中密封間隙隨著溫度的上升而變大。密封間隙也可能由于磨損、特別是由于磨合時(shí)的磨損而變大。制造公差是輸送量不精確的另一原因。如果借助控制流體來調(diào)控泵,由所述控制流體沿減少單位輸送量的方向加載調(diào)整單元,則壓力水平一當(dāng)達(dá)到該壓力水平時(shí)便開始調(diào)控一隨著溫度以及隨著時(shí)間的流逝由于磨損而改變。制造公差對(duì)泵與泵的區(qū)別負(fù)責(zé)。例如由WO 2006/066405AUW0 2007/128105A1 和 W02010/142611A1 已知一些如本發(fā)明所涉及的泵。為了改良密封,采用設(shè)置在周邊密封間隙中的密封元件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是,以提高的可靠性保障對(duì)可調(diào)整的旋轉(zhuǎn)泵、特別是旋轉(zhuǎn)容積式泵的符合要求的輸送量或者壓力的調(diào)節(jié)。本發(fā)明從旋轉(zhuǎn)泵、例如旋轉(zhuǎn)容積式泵出發(fā),所述泵包括帶有輸送腔的殼體、在所述輸送腔內(nèi)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)的輸送輪以及包圍所述輸送輪的調(diào)整單元。殼體在低壓側(cè)具有用于流體的流入口且在高壓側(cè)具有用于流體的流出口。流入口和流出口與輸送腔相連接。輸送輪與調(diào)整單元構(gòu)成輸送小室,在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸送輪時(shí)這些輸送小室沿輸送輪的旋轉(zhuǎn)方向在輸送腔的與所述流入口連通的低壓側(cè)增大并在輸送腔的與所述流出口連通的高壓側(cè)減小,以將流體從流入口輸送到流出口。調(diào)整單元為了調(diào)整容積式泵的單位輸送量而在殼體中能夠相對(duì)輸送輪沿調(diào)整方向和調(diào)整方向的反方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。調(diào)整單元限定一控制壓力腔。該調(diào)整單元在其外周與所朝向的周邊配合面滑動(dòng)接觸并且與該周邊配合面在滑動(dòng)接觸中構(gòu)成關(guān)于輸送輪的旋轉(zhuǎn)軸線的徑向的密封間隙。另外,該調(diào)整單元與軸向朝向的軸向配合面構(gòu)成軸向的密封間隙,以限定控制壓力腔并最終將其密封。周邊配合面和軸向配合面可以由殼體構(gòu)成,優(yōu)選直接由殼體構(gòu)成。就此而言,殼蓋被視為殼體的組成部分。這樣特別是軸向配合面之一可以由容納輸送輪和調(diào)整單元的殼體部分構(gòu)成,而軸向?qū)χ玫钠渌S向配合面可以由殼蓋構(gòu)成。如果配合面中的一個(gè)或多個(gè)是由一個(gè)不可運(yùn)動(dòng)地插入殼體的插入件或由多個(gè)分別不可運(yùn)動(dòng)地插入的插入件構(gòu)成,這樣的插入件也被視為屬于殼體。此外,泵還包括用于生成沿調(diào)整方向的反方向作用到調(diào)整單元上的復(fù)位力的復(fù)位裝置,所述復(fù)位力優(yōu)選為彈力。復(fù)位裝置為了生成復(fù)位力可以具有機(jī)械彈簧,例如螺旋壓力彈簧,這還包括復(fù)位裝置包括機(jī)械彈簧的優(yōu)選實(shí)施形式。為了構(gòu)成徑向的密封間隙,在調(diào)整單元上或者在周邊配合面上設(shè)置有密封元件。如果密封元件設(shè)置在周邊配合面上,則該密封元件與調(diào)整單元滑動(dòng)接觸。更優(yōu)選的是,密封元件設(shè)置在調(diào)整單元上并與周邊配合面滑動(dòng)接觸。密封元件在調(diào)整單元的外周上或在周邊配合面上優(yōu)選被插入容納部。在優(yōu)選的實(shí)施形式中,泵包括用于生成作用到密封元件上的壓緊力的壓緊裝置,所述壓緊力將密封元件壓入滑動(dòng)接觸。通過這種方式能夠補(bǔ)償在調(diào)整單元與周邊配合面之間的徑向的密封間隙的沿垂直于輸送單元的旋轉(zhuǎn)軸線的方向測(cè)量的間隙寬度的變化。但是在泵的運(yùn)行中,流體從輸送腔的高壓側(cè)通過軸向的密封間隙泄漏到控制壓力腔中。這個(gè)泄漏使控制壓力腔內(nèi)的壓力升高并且導(dǎo)致將調(diào)控改變到較低的壓力水平。通過軸向的密封間隙的泄漏如在開頭所述的那樣同樣與制造公差、磨損以及特別是泵溫相關(guān),其中,增大的磨損始終導(dǎo)致而升溫在大多數(shù)實(shí)施形式中導(dǎo)致所述泄漏的增大以及與此相應(yīng)地導(dǎo)致調(diào)控朝較低的泵壓改變。為了補(bǔ)償軸向的密封間隙的沿軸向方向測(cè)量的間隙寬度的變化或必要情況下補(bǔ)償徑向的密封間隙的間隙寬度的變化,在密封元件上設(shè)置有基本泄漏橫截面,通過該基本泄漏橫截面控制流體可以從控制壓力腔適宜地、即以通過基本泄漏橫截面的流動(dòng)橫截面預(yù)先確定的方式流向泵的低壓側(cè)。在優(yōu)選的實(shí)施形式中僅僅在密封元件上設(shè)置一個(gè)唯一的或多個(gè)基本泄漏橫截面。但是原則上也可以在密封元件上設(shè)置一個(gè)唯一的或多個(gè)基本泄漏橫截面并且附加地在密封元件的配合面中的一個(gè)上設(shè)置一個(gè)唯一的另外的基本泄漏橫截面或多個(gè)另外的基本泄漏橫截面。密封元件的配合面是周邊配合面和在密封元件的軸向端部的區(qū)域內(nèi)的軸向配合面,密封元件與所述周邊配合面在滑動(dòng)接觸中構(gòu)成徑向的密封間隙。通過根據(jù)本發(fā)明的基本泄漏橫截面,基本泄漏量以預(yù)先確定的方式得到調(diào)定,該基本泄漏量與軸向的間隙寬度的變化無(wú)關(guān)并且因此與磨損狀態(tài)和泵溫?zé)o關(guān)并且此外僅僅受其本身的制造公差、即基本泄漏橫截面的制造公差的影響。但是至少一個(gè)基本泄漏橫截面可以簡(jiǎn)單地并因此成本低廉地以與間隙尺寸相比較小的制造公差來成形。由泵為消耗器、例如為內(nèi)燃機(jī)所提供的壓力因此可以得到比在傳統(tǒng)的泵中更加精確地調(diào)節(jié)或維持。密封元件例如可以整體軸向地后退到調(diào)整單元之后,從而使在密封元件的軸向端部中的一個(gè)上的基本泄漏橫截面或在密封元件的兩個(gè)軸向端部上的各一個(gè)基本泄漏橫截面在密封兀件的軸向延長(zhǎng)部中在密封兀件的整個(gè)橫截面上保持自由。所述一個(gè)基本泄漏橫截面或多個(gè)基本泄漏橫截面特別地可以成形在密封元件上。在這樣的實(shí)施形式中,調(diào)整單元和密封元件可以具有相同的軸向長(zhǎng)度,或密封元件甚至在一個(gè)或兩個(gè)軸向端部上沿朝向相應(yīng)的軸向配合面的方向略微伸出調(diào)整單元的相應(yīng)的端面。在密封元件上的成形包括的實(shí)施形式為,在這些實(shí)施形式中在處于滑動(dòng)接觸的密封面上的基本泄漏橫截面在密封元件的軸向的中心區(qū)域內(nèi)延伸。與將基本泄漏橫截面僅僅設(shè)置在徑向的密封間隙的區(qū)域內(nèi)相比,優(yōu)選將其設(shè)置在軸向的密封間隙之一的區(qū)域內(nèi)。特別地可以將構(gòu)成基本泄漏橫截面的切口設(shè)置在密封元件的一個(gè)軸向的端部上,優(yōu)選可以成形在密封元件的所述軸向的端部上。切口或槽也可以成形在密封元件上并且此外與該切口或槽相應(yīng)的、構(gòu)成共同的流動(dòng)橫截面的切口或槽可以成形在例如軸向配合面之一的或構(gòu)成徑向的密封間隙的周邊配合面的對(duì)置的配合面上。然而適宜的是,所述一個(gè)基本泄漏橫截面或多個(gè)基本泄漏橫截面只成形在密封元件上。在改進(jìn)方案中,構(gòu)成基本泄漏橫截面的切口成形在密封元件的朝向周邊配合面的正面上或成形在密封元件的朝向調(diào)整單元的背面上。這一點(diǎn)適用的優(yōu)選的實(shí)施形式是,在這些實(shí)施形式中密封元件設(shè)置在調(diào)整單元上。在密封元件設(shè)置在周邊配合面上的實(shí)施形式中,構(gòu)成基本泄漏橫截面的切口成形在密封元件的朝向調(diào)整單元的外周的正面上或成形在密封元件的朝向殼壁的背面上,密封元件在這樣的實(shí)施形式中會(huì)設(shè)置在所述殼壁中。切口優(yōu)選延伸至密封元件的一個(gè)軸向端部。特別地也可以在密封元件的正面上成形作為切口的第一基本泄漏橫截面以及在密封元件的背面上成形作為切口的另一個(gè)第二基本泄漏橫截面。如果切口如優(yōu)選的那樣延伸至密封元件的軸向端部,則所述切口可以如此成形,以至密封元件向有關(guān)的軸向端部那邊逐漸地或優(yōu)選通過其正面或其背面上的凸臺(tái)或者臺(tái)階變細(xì)。密封元件還可以在有關(guān)的軸向端部上環(huán)繞地變細(xì),例如呈錐形。然而優(yōu)選臺(tái)階式地或者凸臺(tái)式地變細(xì)。優(yōu)選在密封元件的兩個(gè)軸向端部上分別設(shè)置有基本泄漏橫截面。至少兩個(gè)基本泄漏橫截面有益地成形在密封元件上?;拘孤M截面可以兩個(gè)成形在密封元件的正面上或可以兩個(gè)成形在密封元件的背面上。密封元件也可以在兩個(gè)軸向端部上既在正面上也在背面上分別具有一個(gè)基本泄漏橫截面,即總共具有至少四個(gè)基本泄漏橫截面。如果密封元件在基本泄漏橫截面方面或原則上按照該密封元件的形狀是鏡像對(duì)稱的,基本泄漏橫截面例如設(shè)置為關(guān)于密封元件的沿調(diào)整方向延伸的中心軸線鏡像對(duì)稱,或所述密封元件在其正面上如在其背面上那樣成形,即關(guān)于在正面與背面之間延伸的軸向的平面鏡像對(duì)稱,對(duì)于泵的組裝來說是有益的。相應(yīng)的鏡像對(duì)稱并不一定要絕對(duì)完美無(wú)缺。有益的還有如下的實(shí)施形式,在這些實(shí)施形式中實(shí)現(xiàn)廣泛的鏡向?qū)ΨQ,從而在將密封元件插入構(gòu)成在周邊配合面上或優(yōu)選構(gòu)成在調(diào)整單元上的容納部時(shí),正面與背面可以互相調(diào)換或左側(cè)的軸向端部與右側(cè)的軸向端部可以互相調(diào)換。基本泄漏橫截面具有優(yōu)選至少0.01mm、更優(yōu)選至少0.05mm的徑向測(cè)量的高度。如果如優(yōu)選的那樣具有多個(gè)基本泄漏橫截面,這一點(diǎn)分別適用于每個(gè)基本泄漏橫截面。如果只具有一個(gè)唯一的基本泄漏橫截面,那么該基本泄漏橫截面具有的沿泵的軸線方向測(cè)量的寬度優(yōu)選為沿相同方向測(cè)量的密封元件的長(zhǎng)度的至少5%。所述寬度優(yōu)選最大為密封元件的長(zhǎng)度的50%,就是說,基本泄漏橫截面有益地在密封元件長(zhǎng)度的最大50%上延伸。沿在泵運(yùn)行中流過基本泄漏橫截面的控制流體的流向看,該基本泄漏橫截面優(yōu)選處處都是相同的,就是說是不變的。然而如果基本泄漏橫截面根據(jù)尺寸或形狀發(fā)生變化,則寬度的優(yōu)選的最小極限和最大極限有益地在基本泄漏橫截面的整個(gè)長(zhǎng)度上都適用。如果具有多個(gè)基本泄漏橫截面,那么前述的用于寬度的尺寸確定規(guī)則在總體上適用于多個(gè)基本泄漏橫截面,就是說所述多個(gè)基本泄漏橫截面合計(jì)具有的寬度優(yōu)選最大為密封元件的整個(gè)長(zhǎng)度的50%。在這樣的實(shí)施形式中用于寬度的優(yōu)選最小值同樣適用于多個(gè)基本泄漏橫截面的寬度總和。在優(yōu)選的實(shí)施形式中,借助壓緊力將密封元件壓入滑動(dòng)接觸。在這樣的實(shí)施形式中容積式泵包括用于生成壓緊力的壓緊裝置。壓緊力可以是由一個(gè)機(jī)械的或氣壓的彈簧單元或多個(gè)彈簧單元生成的彈力。密封元件本身也可以構(gòu)成壓緊裝置的彈簧單元,例如通過將密封元件構(gòu)造成彈性的密封環(huán),例如構(gòu)造成彈簧彈性的O型環(huán)。然而除了密封元件還可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)彈簧單元并且將該一個(gè)或多個(gè)彈簧元件作用到該密封元件上,以將該密封元件壓入滑動(dòng)接觸。壓緊力特別地可以通過液壓生成。液壓的壓緊裝置可以補(bǔ)充一個(gè)或多個(gè)彈簧單元,即,液壓地且機(jī)械地生成壓緊力。然而更加優(yōu)選的是,壓緊裝置構(gòu)造成純液壓的壓緊裝置,壓緊力與此相應(yīng)地是純液壓的壓緊力。液壓的壓緊裝置可以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)并且堅(jiān)固耐用且因此具有持久強(qiáng)度,這是因?yàn)椴槐卦俑郊拥亟ㄔ旄郊拥膹椈裳b置,即,一個(gè)或多個(gè)彈簧單元,而且也不會(huì)有材料疲勞現(xiàn)象。液壓的壓緊力可以有益地借助控制流體來生成。取而代之地,原則上液壓的壓緊力還可以借助其它的流體生成,例如借助在泵的高壓側(cè)的其它位置分流的流體生成,或原則上甚至通過為了生成壓緊力而特意引入的、并非由泵輸送的流體來生成。然而通過來自控制壓力室的流體來生成壓緊力可以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單地得以實(shí)現(xiàn)并且也不存在干擾泵的調(diào)節(jié)特性的、對(duì)控制壓力室內(nèi)的壓力的反作用的危險(xiǎn)。在有益的實(shí)施形式中,壓緊裝置包括連接通道,通過該連接通道密封元件可以在背向滑動(dòng)接觸的背面上由流體、優(yōu)選由控制流體加載。連接通道使構(gòu)成在密封元件的背面上的壓力室優(yōu)選與控制壓力室相連。如果密封元件設(shè)置在調(diào)整單元上,所述連接通道在調(diào)整單元中或調(diào)整單元上延伸。如果密封元件設(shè)置在周邊配合面上或者設(shè)置在構(gòu)成周邊配合面的殼壁上,所述連接通道通過殼體的一個(gè)壁延伸或作為槽構(gòu)成在軸向配合面之一上或構(gòu)成在周邊配合面上,以將生成壓緊力的流體引向密封元件的背面。為了加載壓力,在第一實(shí)施形式中在密封元件的背面上有益地設(shè)置有槽。為了實(shí)現(xiàn)在密封元件的軸向長(zhǎng)度上盡可能均勻地加載壓力,所述槽對(duì)應(yīng)地在密封元件的較大部分長(zhǎng)度上、適宜地在密封元件的大部分長(zhǎng)度上以及優(yōu)選在密封元件的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。無(wú)論密封元件是設(shè)置在調(diào)整單元上還是設(shè)置周邊配合面上,槽都可以成形在密封元件的背向滑動(dòng)接觸的背面上。備選地,所述槽可以成形在、或相應(yīng)的槽可以附加地朝向密封元件的背面地成形在調(diào)整單元上或成形在周邊配合面上。如已經(jīng)提到的那樣,在優(yōu)選的實(shí)施形式中槽通過連接通道與控制壓力室相連。槽不設(shè)置在密封元件上,而是在第二實(shí)施形式中分別根據(jù)其設(shè)置結(jié)構(gòu)或設(shè)置在調(diào)整單元上或設(shè)置在周邊配合面上都能夠在這樣一種幾何形狀中簡(jiǎn)化密封元件的制造,即,密封元件沒有預(yù)先確定的正面或背面,而是所述正面和所述背面可以至少如此程度地相同,即在涉及密封元件的安裝時(shí)不必在其正面與背面之間進(jìn)行區(qū)分。因此簡(jiǎn)化了裝配,減小了錯(cuò)誤安裝的危險(xiǎn)。槽例如可以作為凹深部或凹槽構(gòu)成在密封元件的背面上。所述凹深部或凹槽優(yōu)選軸向縱向延伸。如果密封元件在橫截面中看在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有扁平的凹槽或扁平的通道,則符合優(yōu)選的實(shí)施形式。這樣,密封元件在橫截面中例如可以是U形的,從而在這樣的U形密封元件型材的底部區(qū)域內(nèi)獲得向著周邊配合面那邊的密封并且借助于U形橫截面的兩個(gè)由底部突起的側(cè)邊各獲得一個(gè)容納室的側(cè)向的密封,在該容納室中設(shè)置有密封元件并且因此減少了生成壓緊力的壓力流體的泄漏。為了分布用于生成壓緊力的壓力流體,在借助槽進(jìn)行分布時(shí)在側(cè)向由此不會(huì)損失密封面。密封元件可以由任何適合于泵的運(yùn)行條件的材料制成,例如由鋁或鋼或有益地也由充分耐熱的塑料制成。用塑料或必要情況下也僅僅是塑料涂層制造密封元件在摩擦工藝方面具有優(yōu)勢(shì)。可以以較高的可靠性保障密封元件在其容納部中能夠以微小的摩擦進(jìn)行運(yùn)動(dòng),這在任何情況下對(duì)如下優(yōu)選的實(shí)施形式都是有益的,在這些實(shí)施形式中密封元件在優(yōu)選由調(diào)整單元構(gòu)成的容納部?jī)?nèi)被壓入滑動(dòng)接觸并且因此可以橫向于輸送輪的旋轉(zhuǎn)軸線運(yùn)動(dòng)。密封元件特別地可以是嵌入式滑塊并且可以橫向于輸送輪的旋轉(zhuǎn)軸線有益地鑲嵌在容納部的側(cè)壁之間并且由所述側(cè)壁滑動(dòng)引導(dǎo)。生成壓緊力的特征,特別是借助于液壓的壓緊裝置來生成壓緊力的特征,就其本身來看也是有益的,而并不是只與基本泄漏橫截面相結(jié)合才是有益的。一個(gè)這樣的旋轉(zhuǎn)泵,特別是容積式泵,可以按照權(quán)利要求1的特征(a)至(f)來設(shè)計(jì)并且此外具有用于生成壓緊力的壓緊裝置,特別是液壓的壓緊裝置。特征(g)在這樣的泵中雖不是必須的,但可以是有益的來附加地實(shí)現(xiàn)。另外,這也適用于如此的優(yōu)選的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),這些設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與所述一個(gè)基本泄漏橫截面或優(yōu)選多個(gè)基本泄漏橫截面相關(guān)聯(lián)地被公開。調(diào)整單元可以橫向于輸送輪的旋轉(zhuǎn)軸線直線運(yùn)動(dòng)地支承在泵殼體中,或特別地可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)地支承在旋轉(zhuǎn)鉸接頭中。在這樣的實(shí)施形式中,調(diào)整單元順著和逆著調(diào)整方向的調(diào)整運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)地為直線運(yùn)動(dòng)或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在可樞轉(zhuǎn)的實(shí)施形式中在調(diào)整單元的旋轉(zhuǎn)鉸接頭中的旋轉(zhuǎn)軸線與輸送輪的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸。示例性提到的調(diào)整設(shè)置結(jié)構(gòu)原則上是已知的。如果調(diào)整單元是可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的,當(dāng)所述調(diào)整單元在其外周的背向密封元件的一側(cè)上構(gòu)成內(nèi)側(cè)的鉸接件且殼體構(gòu)成旋轉(zhuǎn)鉸接頭的外側(cè)的鉸接件、所述調(diào)整單元因此構(gòu)成鉸接軸而所述殼體構(gòu)成鉸接座(Gelenkbuchse)時(shí),則符合優(yōu)選的實(shí)施形式。如果外側(cè)的鉸接件在最大僅180°,優(yōu)選小于180°的角度上包圍內(nèi)側(cè)的鉸接件,那么獲得旋轉(zhuǎn)鉸接頭的簡(jiǎn)單的且因此特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。外側(cè)的鉸接件成形為凹腔或軸承孔,該外側(cè)的鉸接件在至少180°的角度上向著與調(diào)整單元構(gòu)成徑向的密封間隙的周邊配合面的方向敞開。調(diào)整單元在一側(cè)支撐在旋轉(zhuǎn)鉸接頭中而對(duì)置地支撐在殼體的周邊配合面上。結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化,但調(diào)整單元在其可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的框架內(nèi)被精確地引導(dǎo)。朝向周邊配合面敞開的外側(cè)的鉸接件-由于它在最大180°上延伸,是敞開的-可以說借助于周邊配合面而封閉。另外獲得穩(wěn)定且堅(jiān)固的樞轉(zhuǎn)支承。在改進(jìn)方案中,輸送腔穿過調(diào)整單元的旋轉(zhuǎn)鉸接頭或與泵的流入口相連或優(yōu)選與泵的流出口相連。在這樣的實(shí)施形式中內(nèi)側(cè)的鉸接件和外側(cè)的鉸接件構(gòu)成空心鉸接頭。穿過旋轉(zhuǎn)鉸接頭延伸的連接通道雖然可以單獨(dú)由殼體、即在外側(cè)的鉸接件的區(qū)域內(nèi)構(gòu)成,但是通過使內(nèi)側(cè)的鉸接件在其外周上具有構(gòu)成連接通道的部分橫截面的槽或者凹腔,內(nèi)側(cè)鉸接件也可以有益地構(gòu)成連接通道的橫截面的一部分。這有助于緊湊且簡(jiǎn)單的泵結(jié)構(gòu)。在前面公開的調(diào)整單元的樞轉(zhuǎn)支承同樣是一個(gè)從其本身看是有益的特征。雖然這個(gè)特征可以與密封元件以及特別是與基本泄漏橫截面或壓緊裝置相結(jié)合得以有益地實(shí)現(xiàn)。但是即使是只具有權(quán)利要求1的特征(a)至(e)的和附加地按照權(quán)利要求14所述的容積式泵從其本身來看也已經(jīng)是有益的。根據(jù)本發(fā)明的泵例如是用于為內(nèi)燃機(jī)提供潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油泵或?yàn)檫@樣的應(yīng)用場(chǎng)合而設(shè)置的。所述內(nèi)燃機(jī)涉及的特別是車輛的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。如果容積式泵如優(yōu)選的那樣以固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系(Drehzahlbeziehung)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng),貝U泵的絕對(duì)輸送量至少基本上與泵的轉(zhuǎn)速以及因此與內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例地提高。通過單位輸送量、即輸送輪的每轉(zhuǎn)的輸送量的可調(diào)整性,泵的絕對(duì)輸送量可以與內(nèi)燃機(jī)的或者其它需要供應(yīng)流體的機(jī)組、諸如自動(dòng)變速箱的實(shí)際需求相匹配。有益的特征還在從屬權(quán)利要求及其組合中加以闡述。
下文參照附圖闡述本發(fā)明的實(shí)施例。在實(shí)施例中公開的特征分別單獨(dú)地以及在每個(gè)特征組合中有益地改進(jìn)了權(quán)利要求的主題和前述的設(shè)計(jì)方案。附圖中:圖1是第一實(shí)施例的、具有調(diào)整單元和密封元件的旋轉(zhuǎn)泵;圖2是具有用于密封元件的容納部的調(diào)整單元;圖3是第一實(shí)施例的密封元件;圖4是第二實(shí)施例的密封元件;圖5是第二實(shí)施例的、具有用于密封元件的容納部的調(diào)整單元;和圖6是第二實(shí)施例的調(diào)整單元的端部區(qū)域,帶有設(shè)置在那里的密封元件。
具體實(shí)施例方式圖1示出一個(gè)旋轉(zhuǎn)泵,示例性地為葉片結(jié)構(gòu)形式的旋轉(zhuǎn)泵。以泵的泵殼體I的側(cè)視圖示出該泵。殼體I的蓋子被取下,從而可看到泵的功能部件。殼體I構(gòu)成輸送腔2,輸送輪10圍繞旋轉(zhuǎn)軸線R1可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在該輸送腔中。殼體I具有用于流體的帶流入通道3的流入口和帶流出通道4的流出口。輸送腔2包括低壓側(cè)和高壓側(cè)。在沿畫出的旋轉(zhuǎn)方向、即沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸送輪10時(shí),流體通過低壓側(cè)的流入通道3流入輸送腔2并且在壓力提高的情況下在高壓側(cè)被排出并且經(jīng)過流出通道4而輸送出。輸送輪10是帶有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線R1分布設(shè)置的葉片11的葉輪。輸送輪10在其外周由調(diào)整單元14包圍,該調(diào)整單元示例性地成形為調(diào)整環(huán)。在驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸送輪10時(shí),該輸送輪的葉片11滑過調(diào)整單元14的內(nèi)周面。旋轉(zhuǎn)軸線R1相對(duì)于調(diào)整單元14的平行的中心軸線偏心地設(shè)置,從而使輸送單元10與調(diào)整環(huán)14在輸送腔2的低壓側(cè)構(gòu)成沿旋轉(zhuǎn)方向增大的輸送小室12,這些輸送小室在高壓側(cè)重新縮小。通過輸送小室12的這種隨著輸送輪2的轉(zhuǎn)速而周期性的增大和縮小,將流體從低壓側(cè)輸送到高壓側(cè)并且在那里將流體輸送穿過流出通道4。輸送輪10的每轉(zhuǎn)所輸送的流體體積、即所謂的單位輸送量可以調(diào)整。單位輸送量與偏心距相關(guān),即與調(diào)整單元14的中心軸線與旋轉(zhuǎn)軸線R1之間的間距相關(guān)。為了能夠改變這個(gè)軸距,將調(diào)整單元14在殼體I中可運(yùn)動(dòng)地設(shè)置,示例性地圍繞樞轉(zhuǎn)軸線R2可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了沿調(diào)整方向S、在本實(shí)施例中沿樞轉(zhuǎn)方向S進(jìn)行調(diào)整,向調(diào)整單元14加載沿調(diào)整方向S作用的控制流體壓力并且逆著該控制壓力沿調(diào)整方向的反方向加載復(fù)位力。所述復(fù)位力由具有一個(gè)或多個(gè)機(jī)械的彈簧單元的彈簧裝置、在本實(shí)施例中由一個(gè)唯一的彈簧單元8生成。彈簧單元8設(shè)計(jì)和設(shè)置為螺旋壓力彈簧。為了用控制流體來加載壓力,調(diào)整單元14在其從樞轉(zhuǎn)軸線R2起經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸線R1看對(duì)置的一側(cè)上具有在功能上作為調(diào)整活塞來起作用的作用區(qū)16,該作用區(qū)示例性地與調(diào)整單元14的環(huán)狀的部分成形為一體。在殼體中,向著作用區(qū)16的一側(cè)構(gòu)成有控制壓力腔5,控制流體可引入該控制壓力腔,以將沿調(diào)整方向S作用的調(diào)整力施加到調(diào)整單元作用區(qū)16上以及通過該調(diào)整單元作用區(qū)施加到調(diào)整單元14上。復(fù)位力示例性地同樣直接作用在所述調(diào)整單元作用區(qū)16上。
控制壓力腔5由殼體I和調(diào)整單元14、特別是該調(diào)整單元的調(diào)整單元作用區(qū)16限定。調(diào)整單元14與殼體I的同所述調(diào)整單元14的兩個(gè)端側(cè)軸向?qū)χ玫妮S向配合面6各構(gòu)成一個(gè)軸向的密封間隙并且在外側(cè)的周邊區(qū)域上與殼體I的在那里徑向?qū)χ玫闹苓吪浜厦?構(gòu)成徑向的密封間隙,其中,概念“軸向”和“徑向”應(yīng)該僅僅表明,軸向的密封間隙的間隙寬度被沿軸向、即平行于旋轉(zhuǎn)軸線R1測(cè)量以及徑向的密封間隙的間隙寬度被沿垂直于旋轉(zhuǎn)軸線R1指向的方向測(cè)量。該方向可以與到旋轉(zhuǎn)軸線R1的一個(gè)徑向線(Radialen)重合或以一定的間距與所述旋轉(zhuǎn)軸線R1交叉。密封間隙將控制壓力腔5與泵的低壓側(cè)分離。向控制壓力腔5供給由泵輸送的壓力流體??刂屏黧w在泵的高壓側(cè)分流,或者依然在泵殼體I內(nèi)或者在所述泵殼體I與順流而下最近的消耗器之間的位置上,例如在沿泵順流而下地設(shè)置的過濾器與最近的消耗器之間的位置上,并且從分流點(diǎn)引回到控制壓力腔5中,以沿調(diào)整方向S用控制流體壓力向調(diào)整單元14加載。如此選擇調(diào)整方向S,當(dāng)調(diào)整單元14沿調(diào)整方向S運(yùn)動(dòng)時(shí),使輸送輪10與調(diào)整單元14之間的偏心距變小并且由此使單位輸送量變小。可以如此實(shí)施加載,可以持續(xù)地用控制流體向控制壓力腔5加載或可以通過可選的控制單元控制性地加載。在本實(shí)施例中在調(diào)整單元14的外周上僅僅分布地構(gòu)成有一個(gè)唯一的控制壓力腔5,該控制壓力腔從調(diào)整單元作用區(qū)16開始沿朝向調(diào)整單元14的樞轉(zhuǎn)支承的方向延伸。在改進(jìn)方案中,控制壓力腔5可以沿周向具有較小的延伸長(zhǎng)度,例如基本上僅僅在調(diào)整單元作用區(qū)16上延伸并且沿朝向調(diào)整單元14的樞轉(zhuǎn)支承的周向例如可以構(gòu)成一個(gè)或兩個(gè)另外的控制壓力腔。在構(gòu)造有多個(gè)控制壓力腔時(shí),例如可以如此設(shè)計(jì)壓力加載,使這些控制壓力腔中的一個(gè)被持續(xù)加載而其它的控制壓力腔通過控制單元可控地、選擇性地用控制流體加載。在徑向的密封間隙7中設(shè)置有密封元件20,以改善在徑向的密封間隙上看所述控制壓力腔5相對(duì)位于該徑向的密封間隙的另一側(cè)的低壓側(cè)的流體式分離或者密封。由于制造公差、磨損和溫度變化,首先從泵到泵來看,其次隨著時(shí)間的流逝以及最后與相應(yīng)的泵的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān),徑向的密封間隙的間隙寬度在變化。借助于密封元件20,徑向的密封間隙中的間隙寬度變化得到補(bǔ)償。密封元件20在徑向的密封間隙中與周邊配合面7滑動(dòng)接觸并且為了補(bǔ)償?shù)哪康脑谄浔诚蛑苓吪浜厦?的背面上加載壓緊力,該壓緊力在滑動(dòng)接觸中擠壓密封元件20。雖然原則上可以設(shè)想:為了生成壓緊力而將密封元件20構(gòu)造成本身具有彈性的,但是在本實(shí)施例中所述壓緊力生成于外界,作用到密封元件20上。這一點(diǎn)雖然可以借助于附加的多個(gè)彈簧單元或者必要時(shí)也可以僅僅借助于一個(gè)唯一的彈簧單元得以實(shí)現(xiàn),但是在本實(shí)施例中所述壓緊力如優(yōu)選的那樣由液壓生成。為了生成壓緊力,控制流體從控制壓力腔6中被引到密封元件20的背面上。為了這個(gè)目的,調(diào)整單元14設(shè)置有連接通道17,該連接通道以短的行程從密封元件20的背面引導(dǎo)到控制壓力腔5中。圖2和3單獨(dú)各以一個(gè)透視圖示出調(diào)整單元14和密封元件20。調(diào)整單元14在其調(diào)整單元作用區(qū)16的外周上與周邊配合面7 (圖1)對(duì)置地具有用于密封元件20的容納部18并且在端側(cè)具有連接通道17。連接通道17作為槽成形在調(diào)整單元14的兩個(gè)端側(cè)的一個(gè)上。在另一個(gè)端側(cè)上有益地以與所述連接通道17相同的方式同樣可以成形一個(gè)連接通道,但是在本實(shí)施例中設(shè)置有僅僅一個(gè)唯一的連接通道17。在組裝的狀態(tài)中密封元件20設(shè)置在容納部18中,從而當(dāng)該密封元件在其位于容納部18中的背面22被加載壓力時(shí),以背向調(diào)整單元14的正面21、即密封面與周邊配合面7對(duì)置并且與該周邊配合面7滑動(dòng)接觸。
密封元件20被單獨(dú)制造并且在組裝泵時(shí)被插到容納部18中,即,是一個(gè)插入件。在插入的狀態(tài)中,該密封元件相對(duì)于調(diào)整單元14至少基本上垂直于周邊面7是可運(yùn)動(dòng)的。容納部18的彼此對(duì)置的側(cè)面18a和18b在可徑向運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi)構(gòu)成用于密封元件20的引導(dǎo)面。另外密封元件20在容納部18中還可以軸向運(yùn)動(dòng)。側(cè)面18a和18b也在這個(gè)可運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi)引導(dǎo)密封元件20。軸向的可運(yùn)動(dòng)性通過殼體I的軸向配合面6限定。密封元件20在它的在插入狀態(tài)中位于容納部18中的背面22上具有槽25,該槽用來將通過連接通道17引導(dǎo)向背面22的控制流體均勻地分布在密封元件20的長(zhǎng)度上。槽25在密封元件20的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。該槽示例性地成形為直的、扁平的凹槽。備選地還可設(shè)想將槽25成形為在背面22上僅僅在密封元件20的長(zhǎng)度的一部分上延伸的凹深部。但是成形為貫通槽,例如直的凹槽,是可簡(jiǎn)單制造的并且使壓力加載沿軸向是均勻的。為了改善徑向的密封間隙中的密封,正面21朝周邊配合面7的方向向前隆起。這個(gè)隆起部可以與周邊配合面7的隆起部相匹配,特別是一致的。該隆起部也可以構(gòu)造得隆起更強(qiáng)烈,以在與周邊配合面7的滑動(dòng)接觸中獲得線接觸或至少接近線接觸的接觸。當(dāng)與密封元件20相關(guān)聯(lián)地論及滑動(dòng)接觸時(shí),概念“滑動(dòng)接觸”特別地還應(yīng)該包括如下狀態(tài),即,在這些狀態(tài)中兩個(gè)處于滑動(dòng)接觸的面,一個(gè)是密封元件20的正面21且另一個(gè)是周邊配合面7,由控制流體浸潤(rùn),該控制流體因此在滑動(dòng)接觸中用作潤(rùn)滑劑。在密封元件20的軸向端部區(qū)域中在正面21上分別成形有一個(gè)基本泄漏橫截面,一個(gè)左側(cè)的基本泄漏橫截面23和一個(gè)右側(cè)的基本泄漏橫截面24?;拘孤M截面23和24成形為切口。它們從相應(yīng)的軸向端部開始向密封元件20的軸向中心的方向延伸一段距離并且各以一個(gè)階梯狀的凸臺(tái)結(jié)束。密封元件20在正面21上、在其軸向長(zhǎng)度的大部分上具有隆起的密封面,該密封面以構(gòu)造基本泄漏橫截面23和24的形式在相應(yīng)的軸向端部階梯狀地下沉。切口 23和24用來將控制流體從控制壓力腔5排向泵的低壓側(cè)。在這個(gè)意義上所述切口構(gòu)成用于控制流體的排放橫截面或卸載橫截面,即所述的基本泄漏橫截面。密封元件20的平行于旋轉(zhuǎn)軸線R1延伸的縱軸線標(biāo)記為L(zhǎng),而該密封元件與調(diào)整方向S平行指向的橫軸線標(biāo)記為T。如此確定基本泄漏橫截面23和24的橫截面的尺寸,使得通過它們總體有一個(gè)基本泄漏量流向低壓側(cè)。由于借助于成形在密封元件20上的基本泄漏橫截面23和24預(yù)先確定一個(gè)基本泄露量,與僅僅通過由調(diào)整單元14與配合面6和7限定的密封間隙的泄漏量相比,可以更加精確地預(yù)先確定控制壓力腔5中的確定的壓力水平,在該壓力水平下沿調(diào)整方向S的調(diào)整運(yùn)動(dòng)從在圖1中由調(diào)整單元14占據(jù)的終端位置開始起動(dòng)。一個(gè)垂直于橫軸線T、包含縱軸線L的平面將密封元件20分成兩個(gè)至少基本上相等的縱向半部。橫軸線T在圖3中在密封元件20的軸向中心的高度上延伸。密封元件20關(guān)于垂直于縱軸線L指向的、包含橫軸線T的平面鏡像對(duì)稱。因此,在將密封元件20安裝到容納部18中時(shí),在密封元件20的向“左”和向“右”的定向方面是自由的。圖4示出的是密封元件30的第二實(shí)施例。密封元件30不僅如已經(jīng)說明的密封元件20那樣至少基本上關(guān)于中心的、平行于調(diào)整方向S延伸的橫軸線T鏡向?qū)ΨQ,而且還至少基本上關(guān)于既包含縱軸線L也包含橫軸線T的中心平面鏡向?qū)ΨQ。換言之,密封元件30具有一個(gè)正面31和一個(gè)背面32,所述正面和背面至少基本上相同。因此在插入密封元件30時(shí)不必對(duì)正面31和背面32加以區(qū)分,更確切地說密封元件30就這一點(diǎn)而言可以非特定地被插入容納部18。這還特別在借助于自動(dòng)裝配裝置的大批量生產(chǎn)中簡(jiǎn)化了安裝。為了實(shí)現(xiàn)所謂的關(guān)于L-T-中心平面的對(duì)稱,密封元件30除了兩個(gè)基本泄漏橫截面33和34之外還在對(duì)置側(cè)上、在圖4中的背面32上具有另外的基本泄漏橫截面35和36?;拘孤M截面33至36分別如密封元件20的基本泄漏橫截面23和24那樣成形。由正面31構(gòu)成的密封面與密封元件20的正面21上的密封面相符。在圖4中在附圖標(biāo)記31和32后的括號(hào)中表明:正面和背面可以互換。圖5示出的是具有容納部18的調(diào)整單元14的第二實(shí)施例。為了位置非特定地(Iageungspezifisch)安裝密封元件30,容納部18相對(duì)于第一實(shí)施例的容納部18 (圖2和3)作了如下改動(dòng),在容納部18內(nèi)成形有用來分布控制流體的槽15。調(diào)整單元14的槽15取代了在第一實(shí)施例中設(shè)置在密封元件20上的槽25。除此之外調(diào)整單元14與第一實(shí)施例的調(diào)整單元14相符。圖6示出的是調(diào)整單元14在其調(diào)整活塞16的區(qū)域內(nèi)的視圖,其帶有插入的密封元件30,并且是端側(cè)的視圖,在該端側(cè)成形有連接通道17。除了對(duì)密封元件30和容納部18所描述的不同之處,帶有密封元件30的容積式泵與帶有密封元件20的容積式泵相符,因此引用與密封元件20相關(guān)聯(lián)的實(shí)施形式。特別是在圖1所示的容積式泵中,調(diào)整單元14和密封元件20可以由圖4至6所示的調(diào)整單元14和密封元件30替換。通過設(shè)置在調(diào)整單元14的總是相匹配的容納部18中的以及借助于液壓生成的壓緊力被壓入滑動(dòng)接觸的密封元件20和30,在整個(gè)運(yùn)行溫度范圍內(nèi)以及在容積式泵的使用壽命期間保障了徑向的密封間隙中保持不變的密封。借助于基本泄漏橫截面23和24以及同樣借助于基本泄漏橫截面33至36,可精確地預(yù)先確定的泄漏量得到調(diào)節(jié),通過該泄漏量,控制流體能夠從控制壓力腔5以對(duì)應(yīng)地可預(yù)先精確確定的方式流向泵的低壓側(cè)。這個(gè)適宜的泄漏量用來對(duì)軸向的密封間隙的間隙寬度變化進(jìn)行補(bǔ)償,這些軸向的密封間隙構(gòu)成于調(diào)整單元14的端側(cè)與所朝向的軸向配合面6之間,并且這些軸向的密封間隙會(huì)由于制造公差和特別是泵運(yùn)行中的溫度波動(dòng)以及還由于一定的磨損而出現(xiàn)。兩個(gè)措施有助于使在結(jié)構(gòu)上通過控制壓力腔5和調(diào)整活塞16以及彈簧裝置8預(yù)先確定的壓力水平保持相對(duì)恒定,在該壓力水平下調(diào)整單元14開始由在圖1中示出的用于最大單位輸送量的終端位置起沿調(diào)整方向S運(yùn)動(dòng)并因此向最小單位輸送量的方向運(yùn)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比還能夠在溫度波動(dòng)、磨損和制造公差的情況下更加精確地保障調(diào)控過程(Abregelungsvorgang)在所述壓力水平下開始起動(dòng),針對(duì)該壓力水平而規(guī)劃泵。調(diào)整單元14的樞轉(zhuǎn)支承還具有特別的優(yōu)點(diǎn)。為了該樞轉(zhuǎn)支承,殼體I與調(diào)整單元14彼此構(gòu)成一個(gè)帶有鉸接件9和19的旋轉(zhuǎn)鉸接頭。鉸接件9由殼體I構(gòu)成并且是外側(cè)的鉸接件,即,旋轉(zhuǎn)鉸接頭9、19的鉸接座。鉸接件19由調(diào)整單元14構(gòu)成并且為內(nèi)側(cè)的鉸接件,即鉸接件9、19的鉸接軸。第一特別之處在于:外側(cè)的鉸接件9在外周上在最大例如小于180°的角度上圍住內(nèi)側(cè)的鉸接件19,這樣只有在將鉸接件19壓入由鉸接件9構(gòu)成的殼層時(shí),調(diào)整單元14才保持在鉸接9、19中。另一方面,在鉸接件9的周邊內(nèi)側(cè)面與朝向的鉸接件19的周邊外側(cè)面19a和19b (圖2)的滑動(dòng)接觸中預(yù)先確定樞轉(zhuǎn)軸線R2。與由鉸接件9構(gòu)成的軸承孔的敞開側(cè)對(duì)置地、在調(diào)整單元14與周邊配合面7之間的徑向的密封間隙上構(gòu)造有托架。在調(diào)整單元14的周邊上可以分布地構(gòu)造一個(gè)另外的或多個(gè)另外的托架,例如在具有一個(gè)或多個(gè)另外的控制壓力腔、諸如可選的控制壓力腔Y的實(shí)施形式中。鉸接件9構(gòu)造成向著輸送單元10的旋轉(zhuǎn)軸線R1那邊敞開的軸承孔首先有益于避免調(diào)整單元14的支承中的超靜定(Ueberbestimmung)并且因此改善樞轉(zhuǎn)支承,當(dāng)然還有益于簡(jiǎn)化裝配。第二特別之處在于:旋轉(zhuǎn)鉸接頭9、19構(gòu)造為空心鉸接頭,使輸送腔2的高壓側(cè)與泵流出口相連的流出通道4穿過該空心鉸接件延伸。在空心鉸接件中鉸接件19構(gòu)成流出通道4的橫截面的一部分。殼體I構(gòu)成剩余的橫截面。鉸接件19為此在其外周上具有槽或凹腔19c,那就是說該鉸接件9在旋轉(zhuǎn)鉸接頭9、19的構(gòu)造中不是在其整個(gè)外周面上,而是在位于槽左側(cè)的和位于槽右側(cè)的滑動(dòng)區(qū)域19a和19b中與鉸接件9滑動(dòng)接觸。換言之,調(diào)整單元14為了其樞轉(zhuǎn)支承和為了構(gòu)成旋轉(zhuǎn)鉸接頭9、19而具有左側(cè)的周邊滑動(dòng)區(qū)域19a、右側(cè)的周邊滑動(dòng)區(qū)域19b以及為了構(gòu)成在這兩個(gè)滑動(dòng)區(qū)域19a與19b之間的流出通道4而具有凹腔狀的槽19c。附圖標(biāo)記列表I 泵殼體2 輸送腔3 流入通道4 流出通道5 控制壓力腔6 軸向配合面7 周邊配合面8 彈簧單元9 外側(cè)的鉸接件10 輸送輪11 葉片12 輸送小室13 -14 調(diào)整單元15 槽16 調(diào)整單元作用區(qū)17 連接通道18 容納部18a引導(dǎo)部、側(cè)面18b引導(dǎo)部、側(cè)面19 內(nèi)側(cè)的鉸接件19a周邊滑動(dòng)面19b周邊滑動(dòng)面19c 槽20 密封元件21 正面
22背面23基本泄漏橫截面24基本泄漏橫截面25 槽26-27-28-29-30密封元件31正面32背面33基本泄漏橫截面34基本泄漏橫截面35基本泄漏橫截面36基本泄漏橫截面R1輸送輪的旋轉(zhuǎn)軸線R2調(diào)整單元的樞轉(zhuǎn)軸線L密封元件的縱軸線T密封元件的橫軸線S調(diào)整單元的調(diào)整方向
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)泵,其具有改良密封的控制壓力腔(5),該旋轉(zhuǎn)泵包括: Ca)殼體(I),其具有用于流體的流入口(3)和流出口(4)以及與所述流入口(3)和所述流出口(4)相連的輸送腔(2); (b)在所述輸送腔(2)中圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(Rl)可旋轉(zhuǎn)的輸送輪(10); (c)在周邊包圍所述輸送輪(10)的調(diào)整單元(14),該調(diào)整單元與所述輸送輪(10)構(gòu)成輸送小室(12)并且為了調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)泵的單位輸送量而在所述殼體(I)中能夠相對(duì)所述輸送輪(10)沿調(diào)整方向(S)和調(diào)整方向的反方向往復(fù)運(yùn)動(dòng); (d)其中,所述調(diào)整單元(14)與軸向朝向的軸向配合面(6)在構(gòu)成各一個(gè)軸向的密封間隙的情況下、以及在滑動(dòng)接觸中與朝向所述調(diào)整單元(14)的外周的周邊配合面(7)在構(gòu)成徑向的密封間隙的情況下限定控制壓力腔(5),為了給所述調(diào)整單元(14)加載壓力,控制流體可引入該控制壓力腔,以將調(diào)整力沿所述調(diào)整方向(S)施加到所述調(diào)整單元(14)上; (e)用于生成沿調(diào)整方向的反方向作用到所述調(diào)整單元(14)上的復(fù)位力的復(fù)位裝置(8); Cf)以及設(shè)置在所述調(diào)整單元(14)上或所述周邊配合面(7)上的、處于滑動(dòng)接觸中的密封元件(20 ;30); (g)其中,為了對(duì)所述軸向的密封間隙之一的間隙寬度的變化進(jìn)行補(bǔ)償,在所述密封元件(20 ;30)上設(shè)置有基本泄漏橫截面(23、24 ;33、34、35、36),通過該基本泄漏橫截面控制流體可以從所述控制壓力腔(5)流向泵的低壓側(cè)。
2.如前述權(quán)利要求所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:所述基本泄漏橫截面(23、24;33、34、35,36)成形在所述密封元件(20 ;30)上或如此設(shè)置在所述密封元件上,使所述密封元件整體在至少一個(gè)軸向端部軸向地后退到所述調(diào)整單元(14)之后。
3.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:所述密封元件(20;30)在所述徑向的密封間隙的區(qū)域內(nèi)在所述調(diào)整單元(14)的整個(gè)軸向長(zhǎng)度上延伸并且在兩個(gè)軸向端部分別與所述軸向配合面(6)之一構(gòu)成密封間隙。
4.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:在所述密封元件(20;30)的軸向端部上設(shè)置有、優(yōu)選在所述密封元件(20 ;30)的軸向端部上成形有構(gòu)成所述基本泄漏橫截面(23、24 ;33、34、35、36)的切口。
5.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:在所述密封元件(20;30)的朝向所述周邊配合面(7)的正面(21 ;31)上或在所述密封元件的朝向所述調(diào)整單元(14)的背面(22 ;32)上成形有構(gòu)成所述基本泄漏橫截面(23、24 ;33、34、35、36)的切口,其中,所述切口優(yōu)選延伸至所述密封元件(20 ;30)的一個(gè)軸向端部。
6.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:在所述密封元件(20;30)的兩個(gè)軸向端部上各設(shè)置有基本泄漏橫截面(23、24 ;33、34、35、36),該基本泄漏橫截面優(yōu)選成形在所述密封元件(20 ;30)上。
7.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:所述密封元件(20;30)具有兩個(gè)或更多個(gè)基本泄漏橫截面(23、24 ;33、34、35、36)的兩個(gè)或更多個(gè),而且所述基本泄漏橫截面(23、24 ;33、34、35、36)設(shè)置為關(guān)于所述密封元件(20 ;30)的沿調(diào)整方向(S)延伸的橫軸線(T)鏡像對(duì)稱,或所述密封元件(30)的正面(31)和背面(32)至少如此程度地相同,使所述密封元件(30 )可以選擇性地以所述正面(31)或所述背面(32 )指向所述周邊配合面(7)地插入所述調(diào)整單元(14)的容納部(18)或指向所述調(diào)整單元(14)的外周地插入所述周邊配合面(7)的容納部。
8.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,另外包括用于生成壓緊力的壓緊裝置(17,25 ;15、17),該壓緊力將所述密封元件(20 ;30)壓入滑動(dòng)接觸,其中,所述用于生成壓緊力的壓緊裝置包括彈簧單元或連接通道(17),通過該連接通道所述密封元件(20 ; 30 )在背向所述滑動(dòng)接觸的背面(22 ;32)上用流體、優(yōu)選用所述控制流體可加載。
9.如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:在所述調(diào)整單元(14)與所述密封元件(20 ;30)之間在所述密封元件(20 ;30)的背向所述滑動(dòng)接觸的背面(22 ;32)上或朝向所述背面在所述調(diào)整單元(14)上成形有槽(25 ; 15 ),并且該槽通過所述連接通道(17 )用流體可加載,該槽優(yōu)選與所述控制壓力腔`(5)相連。
10.如權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:所述槽(25;15)軸向延伸至與所述軸向配合面(6)構(gòu)成的密封間隙的至少一個(gè)內(nèi),優(yōu)選經(jīng)過所述密封元件(20 ;30)的或所述調(diào)整單元(14)的整個(gè)長(zhǎng)度延伸至與所述軸向配合面(6)構(gòu)成的密封間隙內(nèi)。
11.如前述三項(xiàng)權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:在所述調(diào)整單元(14)上的連接通道(17)作為貫通通道或作為槽成形在所述調(diào)整單元(14)的表面上,優(yōu)選成形在所述調(diào)整單元的軸向端面上。
12.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:所述密封元件(20;30)橫向于所述輸送輪(10)的旋轉(zhuǎn)軸線(R1)可運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在所述調(diào)整單元(14)的或構(gòu)成所述周邊配合面(7)的壁的容納部(18)中,優(yōu)選作為嵌入式滑塊。
13.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:為了調(diào)整所述單位輸送量,所述調(diào)整單元(14)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(R2)可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)地支承在旋轉(zhuǎn)鉸接頭(9、19)中,所述調(diào)整單元(15)在背向所述密封元件(20 ;30)的一側(cè)構(gòu)成內(nèi)側(cè)的鉸接件(19)而所述殼體(I)構(gòu)成所述旋轉(zhuǎn)鉸接頭(9、19 )的外側(cè)的鉸接件(9 ),而且所述外側(cè)的鉸接件(9 )在最大180 °的角度上包圍所述內(nèi)側(cè)的鉸接件(19)。
14.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)以及下列特征中的至少一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵: (i)所述旋轉(zhuǎn)泵是用于為用于車輛的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的內(nèi)燃機(jī)提供潤(rùn)滑、油的潤(rùn)滑油泵,或是為用在這樣的應(yīng)用場(chǎng)合中而設(shè)置的; (ii)所述旋轉(zhuǎn)泵由馬達(dá)、優(yōu)選由內(nèi)燃機(jī)以固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系驅(qū)動(dòng)并且用來為所述馬達(dá)或由該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的其它的機(jī)組提供壓力流體。
15.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)泵,其特征在于:所述調(diào)整單元(14)在另外的滑動(dòng)接觸中與朝向該調(diào)整單元(14)的外周的另外的周邊配合面并且與軸向朝向的軸向配合面(6)限定另外的控制壓力腔,為了給所述調(diào)整單元(14)加載壓力,所述控制流體或其它的控制流體可引入該另外的控制壓力腔中,以將另外的調(diào)整力順著或逆著所述調(diào)整方向(5)施加到所述調(diào)整單元(14)上,在所述調(diào)整單元(14)上或在所述另外的周邊配合面上設(shè)置有處于所述另外的滑動(dòng)接觸中的另外的密封元件,并且為了對(duì)所述軸向的密封間隙之一的間隙寬度的變化進(jìn)行補(bǔ)償,在所述另外的密封元件上或在朝向該另外的密封元件的配合面上同樣設(shè)置有基本泄漏橫截面,通過該基本泄漏橫截面控制流體能夠從所述另外的控制壓力腔中流出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有改良密封的控制壓力腔的旋轉(zhuǎn)泵,該旋轉(zhuǎn)泵包括殼體,其具有流入口和流出口以及與流入口和流出口相連的輸送腔;在輸送腔中可旋轉(zhuǎn)的輸送輪;在周邊包圍輸送輪的調(diào)整單元;調(diào)整單元與軸向朝向的軸向配合面在構(gòu)成各一個(gè)軸向的密封間隙的情況下、以及在滑動(dòng)接觸中與朝向調(diào)整單元的外周的周邊配合面在構(gòu)成徑向的密封間隙的情況下限定控制壓力腔,為了給調(diào)整單元加壓,控制流體可引入控制壓力腔;用于生成反向于調(diào)整方向地作用到調(diào)整單元上的復(fù)位力的復(fù)位裝置;設(shè)置在調(diào)整單元上或周邊配合面上的密封元件;為了補(bǔ)償軸向的密封間隙之一的間隙寬度的變化在密封元件上設(shè)置有基本泄漏橫截面,通過該基本泄漏橫截面控制流體能夠從控制壓力腔流向泵的低壓側(cè)。
文檔編號(hào)F04C2/344GK103104484SQ20121044428
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者J·埃賓格爾, M·埃林格, K·B·弗里德里希, S·屈希勒, B·梅梅爾, S·彼得斯, L·普賴斯勒, A·施米德, K·維根豪澤 申請(qǐng)人:施韋比施冶金廠汽車有限公司