本發(fā)明涉及一種離心泵(1)，尤其是用于車輛中的冷卻劑輸送的離心泵，該離心泵具有由可原始成型的材料生產(chǎn)的泵殼體，該泵殼體由泵頭(16)組成，該泵頭與抽吸接管(2)、壓力接管(3)、輻條(11)和軸承架(12)是一體的，在該軸承架中裝配有對(duì)應(yīng)軸承(10)，其中支撐有軸(5)的第一區(qū)域(4)，泵工作輪(6)圍繞該軸地通過(guò)固定于泵工作輪(6)中的滑動(dòng)軸承(7)以可轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方式支承，其中輻條(11)將軸承架(12)保持在泵頭(16)內(nèi)的中心位置；并且該離心泵具有縫隙罐(30)，該縫隙罐將濕空間與干空間分離并且軸(5)的第二區(qū)域(28)支撐于縫隙罐中，其中，經(jīng)纏繞的定子(19)容納于干空間中并且電子換向的直流電動(dòng)機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子(20)容納于濕空間中，并且永磁轉(zhuǎn)子(20)與泵工作輪(6)形成結(jié)構(gòu)單元。

背景技術(shù)：

在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域的內(nèi)燃機(jī)中，通常存在由曲軸通過(guò)齒條驅(qū)動(dòng)的機(jī)械離心泵作為主冷卻水泵。作為輔助或者替代性地在關(guān)停的內(nèi)燃機(jī)的情況下，使用電動(dòng)的附加冷卻水泵，該附加冷卻水泵通常構(gòu)造為電子換向的直流電動(dòng)機(jī)。因?yàn)樗彽鼗蛘咧苯拥夭贾糜趦?nèi)燃機(jī)上，所以它經(jīng)受內(nèi)燃機(jī)的高溫和振動(dòng)負(fù)荷。附加的振動(dòng)可以由電動(dòng)機(jī)和冷卻水泵本身的液壓部分產(chǎn)生。主冷卻水泵也可以電動(dòng)地工作并具有相同的問(wèn)題。即使在電動(dòng)汽車的情況下也需要例如負(fù)責(zé)蓄電池冷卻的冷卻水泵。

由de102010019502a1已知按類屬的冷卻水泵，其中泵工作輪在中心軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)地支承，該中心軸于一側(cè)在縫隙罐中并且于另一側(cè)在泵頭中支撐并固定。空心柱體形的滑動(dòng)軸承是泵工作輪的組成部分，該滑動(dòng)軸承可以在軸向上支撐于對(duì)應(yīng)軸承的平的端面上。對(duì)應(yīng)軸承之一在泵頭中容納于軸承架中，該軸承架通過(guò)直的輻條與泵頭連接。這樣，在運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)基本不衰減地由泵工作輪傳遞到泵頭上。此外，還由于泵工作輪圍繞軸的徑向位置的波動(dòng)而產(chǎn)生噪音。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務(wù)是在按類屬的離心泵中提供對(duì)泵工作輪的定心和對(duì)振動(dòng)的衰減從而應(yīng)當(dāng)在很大程度上避免令人不快的噪音，其中該振動(dòng)由泵工作輪傳遞到泵頭上并因此傳遞到離心泵的殼體上。

根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的特征得以解決?；瑒?dòng)軸承的凸形的或者凹形的軸向支承面與對(duì)應(yīng)軸向的凹形的或者凸形的對(duì)應(yīng)支承面共同作用并促成泵工作輪在泵空間內(nèi)的自定心。由此將徑向波動(dòng)運(yùn)動(dòng)最小化，并且使得由泵工作輪導(dǎo)致的振動(dòng)減小。此外產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)軸承架和抽吸接管之間的至少一個(gè)振動(dòng)方向變化得以衰減。在這種情況下，將通過(guò)內(nèi)摩擦所產(chǎn)生的振動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能并通過(guò)冷卻劑運(yùn)走。以這種方式，盡可能避免或者抑制令人不快的噪音。

本發(fā)明的改進(jìn)方案呈現(xiàn)于從屬權(quán)利要求中。通過(guò)將輻條和軸承架之間的第一過(guò)渡區(qū)域沿軸向方向明顯地與同一輻條和抽吸接管之間的第二過(guò)渡區(qū)域間隔開(kāi)，振動(dòng)可以較少地直接發(fā)生耦合和傳遞，從而導(dǎo)致衰減效果。

尤其當(dāng)?shù)谝贿^(guò)渡區(qū)域不與第二過(guò)渡區(qū)域在軸向上重疊時(shí)實(shí)現(xiàn)該效果。

已證明有利的是：輻條基本上在徑向上從抽吸接管突出并且在軸向上過(guò)渡到軸承架中。由此實(shí)現(xiàn)了約90°的針對(duì)振動(dòng)傳播的至少一個(gè)方向變化。任一方向變化導(dǎo)致振動(dòng)的衰減。

方向變化表現(xiàn)為曲線中的拐點(diǎn)。因此提出軸承架和抽吸接管之間的輻條呈現(xiàn)為具有至少一個(gè)拐點(diǎn)的曲線。

因而，如果軸承架和抽吸接管之間的輻條呈現(xiàn)為具有至少兩個(gè)拐點(diǎn)的曲線，則實(shí)現(xiàn)更好的衰減。

為了從根本上減少振動(dòng)傾向，要求泵工作輪的自定心。因此應(yīng)當(dāng)將滑動(dòng)軸承的軸向支承面構(gòu)造為凸形的并且將對(duì)應(yīng)軸承的對(duì)應(yīng)支承面構(gòu)造為凹形的。也可以考慮將滑動(dòng)軸承的軸向支承面構(gòu)造為凹形的并且將對(duì)應(yīng)軸承的對(duì)應(yīng)支承面構(gòu)造為凸形的。

凸形的軸向支承面或者凸形的對(duì)應(yīng)支承面實(shí)施為球環(huán)區(qū)段，在其上各自連接一個(gè)空心柱體形的內(nèi)表面和一個(gè)柱體形的外表面。

符合目的的是在軸承架和抽吸接管之間存在三個(gè)輻條并且它們與泵頭是一體的。但是也可以考慮一個(gè)或者兩個(gè)輻條。

本發(fā)明的第二種實(shí)施方式提出滑動(dòng)軸承和/或?qū)?yīng)軸承具有用作軸向止擋的環(huán)形凸緣。

尤其是在第二種實(shí)施方式的情況下有利的是，滑動(dòng)軸承的和對(duì)應(yīng)軸承的軸向支承面的半徑彼此略微不同，使得優(yōu)選在近軸區(qū)域中發(fā)生碰觸。在該區(qū)域中摩擦半徑較小，因此存在較小的機(jī)械阻力。此外，抵靠面比在半徑相同的情況下更小，因此可以對(duì)制造精度產(chǎn)生較小的負(fù)面影響。通過(guò)使用壽命期間的磨損，抵靠面會(huì)變大。

為了避免超定，在軸(5)和滑動(dòng)軸承(7)之間存在微小的環(huán)形間隙，并且徑向支承在運(yùn)行中經(jīng)由對(duì)應(yīng)軸承(10)實(shí)現(xiàn)。由于壓力差，存在在抽吸接管方向上對(duì)泵工作輪的軸向牽引，由此使滑動(dòng)軸承(7)與對(duì)應(yīng)軸承(10)保持抵靠。通過(guò)軸向支承面的球狀幾何形狀可以承受相對(duì)較小的徑向支承力。泵工作輪(6)因此在對(duì)應(yīng)軸承(10)上定心?；瑒?dòng)軸承(7)的徑向支承面主要用作在靜止?fàn)顟B(tài)下或者在沖擊從外部作用于離心泵的情況下的支撐部。

根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案，將滑動(dòng)軸承(7)和/或?qū)?yīng)軸承(10)通過(guò)原始成型來(lái)接合。這產(chǎn)生很穩(wěn)固且緊密的連接。為了進(jìn)一步提高連接的堅(jiān)固性，滑動(dòng)軸承(7)和/或?qū)?yīng)軸承(10)在外周邊上具有滾花。周圍的材料因此可以在原始成型的情況下更好地與相應(yīng)的軸承連接。

對(duì)于滑動(dòng)軸承(7)和對(duì)應(yīng)軸承(10)可使用不同的材料配對(duì)，例如鋼材與鋼材或者鋼材與塑料或者陶瓷與陶瓷或者陶瓷與塑料。已證明碳纖維塑料是合適的塑料材料，尤其是具有30％的碳纖維的聚苯硫醚(pps)。在使用鋼材作為軸承材料的情況下，軸承通常通過(guò)冷壓成型進(jìn)行生產(chǎn)。為了達(dá)到高耐磨強(qiáng)度，可以將該軸承實(shí)施為硬化的鋼軸承。

泵頭可以由能注塑技術(shù)加工的塑料材料組成，或者在對(duì)強(qiáng)度和散熱性能有更高要求的情況下由能壓鑄的金屬材料例如鋁(鋁壓鑄件)組成。

附圖說(shuō)明

下面參照實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，這些實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)闡述。其中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的離心泵的剖視圖，

圖2示出圖1的放大片段a，

圖3示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的離心泵，

圖4示出具有環(huán)形凸緣的對(duì)應(yīng)軸承，

圖5示出具有環(huán)形凸緣的滑動(dòng)軸承，

圖6示出第二種實(shí)施方式的剖視圖，

圖7示出輻條的示意圖，

圖8示出輻條的一種變型方案，并且

圖9示出輻條的第二種變型方案。

注意：具有撇號(hào)的附圖標(biāo)記和相應(yīng)的沒(méi)有撇號(hào)的附圖標(biāo)記表示附圖中和附圖說(shuō)明中名稱相同的細(xì)節(jié)。它涉及在其它實(shí)施方式中、現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)用并且/或者該細(xì)節(jié)是一種變型方案。

具體實(shí)施方式

圖1示出具有對(duì)于本發(fā)明而言基本的離心泵部件的剖視圖。尤其示出了：泵頭16，它具有抽吸接管2、壓力接管3、輻條11、軸承架12和泵頭法蘭26；還示出一個(gè)布置在軸5上的泵工作輪6，在該泵工作輪中固定有滑動(dòng)軸承7，該滑動(dòng)軸承將泵工作輪6可轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)地支承在軸5上的徑向支承面8上，并且該滑動(dòng)軸承在軸向上支撐于容納在軸承架12中的對(duì)應(yīng)軸承10上。滑動(dòng)軸承7在其端側(cè)上具有凸形構(gòu)造的球狀軸向支承面9，該軸向支承面與對(duì)應(yīng)軸承10的凹形構(gòu)造的對(duì)應(yīng)支承面23相互適配并共同作用。對(duì)應(yīng)軸承10固定于軸承架12中，并且既用于軸向支承也用于泵工作輪6的定心。泵工作輪6在這里沒(méi)有呈現(xiàn)出永磁體，該永磁體直接聯(lián)接于葉輪27上。軸5在第一區(qū)域4處支撐于軸承架12中并且在另外的第二區(qū)域28處支撐于這里不可見(jiàn)的縫隙罐中。

圖2略微放大地示出圖1的細(xì)節(jié)a的軸承區(qū)域，其具有泵頭16、抽吸接管2、輻條11、軸承架12、具有軸的第一區(qū)域(末端區(qū)域)4的軸5、滑動(dòng)軸承7、對(duì)應(yīng)軸承10、泵工作輪6。這里可以比圖1中更清楚地看出徑向支承面8，以及滑動(dòng)軸承7的球狀軸向支承面7和對(duì)應(yīng)軸承10的凹形構(gòu)造的對(duì)應(yīng)支承面23。

圖3示出一種由現(xiàn)有技術(shù)已知的離心泵1‘，它具有泵頭16‘、縫隙罐30‘、泵工作輪6‘、定子19‘、永磁轉(zhuǎn)子20‘、電路板35‘和定子殼體32‘，該泵頭包括抽吸接管2‘、輻條11‘、軸承架12‘和泵頭法蘭26‘，該縫隙罐包括罐底29‘、縫隙管17‘、縫隙罐法蘭31‘和由罐底29‘突出的軸容納件18‘，該泵工作輪包括磁環(huán)33‘和連接于其上的葉輪27‘以及滑動(dòng)軸承7‘。定子19‘和電路板35‘容納于干空間中，該干空間由縫隙罐30‘和定子殼體32‘界定。定子由環(huán)形繞組36‘和爪極板37‘組成。泵工作輪6‘在一個(gè)由泵頭16‘和縫隙管30‘形成的泵空間34‘中可轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)地容納于軸5‘上，該軸容納并支撐于軸容納件18‘和軸承架12‘中。在軸承架12‘中容納有對(duì)應(yīng)軸承10‘，該對(duì)應(yīng)軸承用作滑動(dòng)軸承7‘的軸向止推件。輻條11‘將泵頭16‘與軸承架12‘以直線連接。

圖4示出對(duì)應(yīng)軸承10“的一種替代性實(shí)施方式，該對(duì)應(yīng)軸承包括第一空心柱體24“以及在其端側(cè)上的凹形的環(huán)形凸緣22“。軸向?qū)?yīng)支承面23“通過(guò)第一空心柱體24“和環(huán)形凸緣22“的端側(cè)形成。

圖5示出滑動(dòng)軸承7“的一種替代性實(shí)施方式，該滑動(dòng)軸承包括第二空心柱體25“以及在其端側(cè)上的凸形的環(huán)形凸緣21“。軸向支承面9“通過(guò)第二空心柱體25“和環(huán)形凸形緣21“的端側(cè)形成。

圖6示出本發(fā)明的第二種實(shí)施方式的剖視圖，其中使用來(lái)自圖4和圖5的對(duì)應(yīng)軸承10“和滑動(dòng)軸承7“的替代性實(shí)施方式。示出了泵頭16“、泵工作輪6“和軸5“，該泵頭包括輻條11“、軸承架12“和對(duì)應(yīng)軸承10“，該泵工作輪包括葉輪27“、滑動(dòng)軸承7“和磁環(huán)33“，該軸以第一區(qū)域4“容納于對(duì)應(yīng)軸承10“中?；瑒?dòng)軸承7“與泵工作輪6“固定連接并且對(duì)應(yīng)軸承10“與軸承架12“固定連接。凸形的軸向支承面9“和凹形的對(duì)應(yīng)支承面23“導(dǎo)致泵工作輪6“的自定心。凹形的以及凸形的面的半徑在這里略微彼此不同，使得兩個(gè)面主要在其近軸區(qū)域中接觸。由于磨損，接觸的面的大小在壽命期間變大。凸形的環(huán)形凸緣21“和凹形的環(huán)形凸緣22“在安裝于泵工作輪6“或者軸承架12“中時(shí)也充當(dāng)軸向止擋。

圖7示出輻條11“‘的示意圖，該輻條不具有拐點(diǎn)15，而是在徑向上由抽吸接管2“‘突出并且在軸向上聯(lián)接在軸承架12“‘上。輻條11“‘和軸承架12“‘之間的過(guò)渡區(qū)域13“‘與抽吸接管2“‘和輻條11“‘之間的過(guò)渡區(qū)域14“‘間隔了長(zhǎng)度d“‘。

圖8示出圖7的一種變型方案的示意圖，它具有抽吸接管2““、輻條11““和軸承架12““。輻條11““具有拐點(diǎn)15““。輻條11““在徑向上從抽吸接管2““突出并且在徑向上聯(lián)接在軸承架12““上。輻條11““和軸承架12““之間的過(guò)渡區(qū)域13““與抽吸接管2““和輻條11““之間的過(guò)渡區(qū)域14““間隔了長(zhǎng)度d““。

圖9示出圖7和8的另一種變型方案的示意圖，它具有抽吸接管2““‘、輻條11““‘和軸承架12““‘。輻條11““‘具有兩個(gè)拐點(diǎn)15““‘。輻條11““‘在徑向上從抽吸接管2““‘突出并且在徑向上聯(lián)接在軸承架12““‘上。輻條11““‘和軸承架12““‘之間的過(guò)渡區(qū)域13““‘與抽吸接管2““‘和輻條11““‘之間的過(guò)渡區(qū)域14““‘間隔了長(zhǎng)度d““‘。

也可以考慮這些實(shí)施例之間的過(guò)渡幾何形狀。輻條的形狀也可以明顯不同于圖示，尤其是輻條的橫截面可以沿著其走向明顯變化。

附圖標(biāo)記列表

1離心泵

2抽吸接管

3壓力接管

4第一區(qū)域

5軸

6泵工作輪

7滑動(dòng)軸承

8徑向支承面

9軸向支承面

10對(duì)應(yīng)軸承

11輻條

12軸承架

13第一過(guò)渡區(qū)域

14第二過(guò)渡區(qū)域

15拐點(diǎn)

16泵頭

17縫隙管

18軸容納件

19定子

20永磁轉(zhuǎn)子

21凸形的環(huán)形凸緣

22凹形的環(huán)形凸緣

23軸向的對(duì)應(yīng)支承面

24第一空心柱體

25第二空心柱體

26泵頭法蘭

27葉輪

28第二區(qū)域

29罐底

30縫隙罐

31縫隙罐法蘭

32定子殼體

33磁環(huán)

34泵空間

35電路板

36環(huán)形繞組

37爪極板