專利名稱:旋轉泵的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的旋轉泵用于為 消耗器產生一壓力介質流。
技術背景已知用于為消耗器產生一壓力介質流的旋轉泵(DE 199 42 466 Al),該旋轉泵的輸送容量或行程構成為可調的。這種旋轉泵具有一 曲面環或凸輪環,其裝入一泵殼體中并且在該泵殼體中可移動或可偏 轉地支承。在曲面環中裝入一轉子,該轉子由驅動軸驅動并且支承相 互具有切向間距的各排擠元件,它們沿著曲面環的內表面滑動地或滾 動地運動。轉子連同各排擠元件可偏心于曲面環設置,從而在各排擠 元件與曲面環內表面之間形成具有增大的和縮小的容積的泵腔。 一用 于向一泵腔輸送流體的抽吸孔對置于一壓力孔設置,該壓力孔用于從 另一泵腔排出一處于壓力下的流體容積。曲面環設置在泵殼體的一凹槽中并且在其中緊密地、但可滑動或 可偏轉地貼緊大致對置的各壁部分。在曲面環的外側與泵殼體的凹槽 的壁之間構成一第一壓力腔和一大致對置該第一壓力腔的第二壓力 腔,它們彼此在流體上分離。各壓力腔是一用于曲面環的、壓力介質 加載的調節裝置的組成部分。一流量調節閥通過供給或排出壓力介質控制各壓力腔中的壓力。 流量調節閥的一低壓腔在一流量孔板的下游側連接于一由壓力孔引出 的第一控制管道。 一利用彈簧在低壓腔內加載的閥柱塞以已知的方式 控制第一和第二壓力腔的壓力介質加載。已知具有流量孔板的旋轉泵,流量孔板附加根據曲面環在泵殼體 中的位置直接或間接地由曲面環控制并改變其孔板橫截面。已知的用于旋轉泵的調節系統是麻煩的并且在其調節性能上不是優化的,從而這些旋轉泵可能具有提高的損耗功率。 發明內容本發明的目的在于提供一種旋轉泵,可以按一簡單的方式調節其 行程并使其損耗功率減至最小。利用一具有權利要求1的特征的旋轉泵達到該目的。為了移動流量調節閥的閥柱塞,使用在流量孔板上的壓差和壓力 介質或流體在旋轉泵的壓力孔中的沖量。為此第一控制管道,其同時 是旋轉泵的壓力管道,通入一初級接口,其沿朝轉子的旋轉方向看設 置在壓力孔的起始端上,并且沿轉子或曲面環的切向方向分出一壓力 介質沖量、即一切向沖量并且將其導向流量孔板。一第二控制管道在一次級接口中通入壓力孔中,使得一切向沖量 和一沿轉子、曲面環或壓力孔的徑向方向定向的壓力介質沖量,即一 徑向沖量,導向流量調節閥的高壓腔。旋轉泵的調節性能同時是這樣的,即在轉子漸升的轉速時產生一 漸降的流量調節特性曲線,其匹配于消耗器的設計功率,從而形成一 減至最小的旋轉泵的損耗功率。 一漸降的流量調節特性曲線指的是在 轉子漸升的轉速時旋轉泵的輸送容量的減少。由各從屬權利要求得出優選的實施形式。已令人意想不到地證明,旋轉泵的調節性能特別符合目的地這樣 達到,即通過將初級接口設置在壓力孔的徑向內部的側面上。特別有 利的是,初級接口相對于壓力孔的切向延伸,沿朝轉子的旋轉方向看, 大致設置在壓力孔的第一個三分之一中。為了達到旋轉泵的準確的沒有滯后的調節性能,還有利的是,第 二控制管道的次級接口相對于壓力孔的切向延伸,沿著轉子的旋轉方 向觀察,設置在壓力孔的末端。由于按照本發明的液壓的線路,不必要將流量孔板的橫截面構成 可變的和由曲面環或由第一和第二壓力腔中的壓力控制的。流量孔板 橫截面可以保持固定不變的,這簡化旋轉泵的結構。壓力孑L構成為壓力腎(Druckniere/pressure kidney ),并且初級接口和次級接口以及第一和第二控制管道的橫截面可以保持較小,因為在其 中包括壓力介質的相應的沖量。在轉子漸升的轉速時第二輸送管道中的壓力介質的沖量大于第一 控制管道和流量調節閥的低壓腔中的壓力介質的沖量,從而推動流量 調節閥的閥柱塞,使得由于在第一和第二壓力腔中改變的增壓比,減 小了曲面環在泵殼體中的偏心度。旋轉泵的行程減小并且流量調節特 性曲線降低,使得旋轉泵的損耗功率減至最小。因此可以將該旋轉泵 構成為無需一單獨的冷卻裝置。旋轉泵在一特別優選的實施例中構成為具有多個葉片作為排擠元 件的葉片泵并且其第一和第二控制管道優選在其泵殼體內延伸。旋轉 泵特別適用于車輛的一助力轉向或外力轉向系統的促動器或一車輛的 主動的底盤的促動器的壓力介質供應,因為其設計功率和造價是最小 的。
以下借助附圖示出一個實施例。圖1示出一按照本發明的旋轉泵的示意橫剖面圖。
具體實施方式
圖1中示出一構成為葉片泵30的旋轉泵1的示意橫剖面圖,其向 一流量調節閥16的一壓力介質出口 31提供一壓力介質流。葉片泵具 有一可變的行程并且特別適合用作為汽車的外力或助力轉向裝置中的 輸送機組。葉片泵30基本上包括一泵殼體2,在其中在一凹槽中可移 動或可偏轉地設置一曲面環3,該凹槽通過其壁14示意。偏心于曲面 環3在其中設置一轉子4,該轉子支承多個作為排擠元件6的、可徑 向移動的葉片32。轉子4由一驅動軸5驅動。各葉片32由液壓壓力 貼靠曲面環3的內輪廓并在曲面環3上滑動。在各葉片32之間形成不同容積的泵腔7、 9。其中由一抽吸孔8 或一抽吸腎將壓力介質從一具有大容積的泵腔7向一具有小容積的泵 腔9壓縮并經由一壓力孔IO或壓力腎排出。為了改變轉子4的偏心度并從而改變旋轉泵1的輸送量,設置一壓力介質加載的調節裝置11。調節裝置11基本上包括一第一壓力腔12和一第二壓力腔15,所述第一壓力腔位于曲面環3的外側13與泵 殼體2中的凹槽的壁14之間,所述第二壓力腔大致徑向于驅動軸5 相對于第一壓力腔12處在曲面環3的外側13與壁14之間。流量調節閥16用于將壓力介質的輸送率調節到 一要求的數值。流 量調節閥16在所示實施例中構成有一作為壓力秤工作的閥柱塞33, 其將一高壓腔24與一低壓腔17分離并且可軸向移動地設置于泵殼體 2的一孔中。低壓腔17在一流量孔板19的下游與一由在壓力孔10中 的初級接口 21出發的第一控制管道18流體連通。控制管道18同時是 旋轉泵1的增壓管道。 一第二控制管道22在壓力孔10上或其中通向 一個次級接口 23并且將次級接口 23與流量調節閥16的高壓腔24流 體連通。閥柱塞33通過低壓腔17中的一彈簧34向高壓腔24的方向 彈簧加載。沿著轉子4的旋轉方向觀察,初級接口 21在起始端20上特別是 壓力孔10的切向延伸26的笫一個三分之一內并且在壓力孔10的徑向 內部的側面25上通入。初級接口 21的通入方向相對于構成為壓力腎 29的壓力孔10中的壓力介質流量是這樣的,使得壓力介質沿轉子4 的切向方向的一沖量即切向沖量可以被導向第一控制管道18。第二控制管道22的通入方向在次級接口 23上是這樣的,使得將 壓力介質的切向和徑向沖量導向第二控制管道22。次級接口 23,如圖 1中所示,相對于壓力孔10的切向延伸26,沿著轉子4的旋轉方向觀 察,在壓力孔10的末端設置在徑向外側面28上。在轉子4漸升的轉速時第二控制管道22中的壓力介質的沖量相對 于第一控制管道18中的沖量更大地上升,從而流量調節閥16的高壓 腔24中的壓力大于低壓腔17和彈簧34中的壓力。同時閥柱塞33克 服構成為壓簧的彈簧34的彈簧力運動并經由一第三和第四控制管道 35、 36對第一和第二壓力腔12、 15加載,從而曲面環逐漸地向右向 減小轉子4的偏心度和旋轉泵1的行程的方向運動。
權利要求
1.用于為消耗器產生壓力介質流的旋轉泵,包括一個泵殼體(2),在該泵殼體中安裝一個曲面環(3);一個轉子(4),所述轉子在一驅動軸(5)上可旋轉地支承于曲面環(3)中,其中轉子(4)支承相互處于切向間距的各排擠元件(6),所述排擠元件在轉子(4)與曲面環(3)之間形成一具有抽吸孔(8)的泵腔(7)和一具有壓力孔(10)的泵腔(9);以及包括一壓力介質加載的調節裝置(11),用以改變曲面環(3)相對于轉子(4)的偏心度,該調節裝置包括在曲面環(3)的外側(13)與泵殼體(2)的一壁(14)之間的第一壓力腔(12),同時第一壓力腔(12)與一個位于曲面環(3)的外側(13)與壁(14)之間的第二壓力腔(15)在流體上分離并保持切向間距,其中第一及第二壓力腔(12,15)中的壓力由一流量調節閥(16)控制,該流量調節閥的低壓腔(17)在一流量孔板(19)的下游側連接于一由壓力孔(10)引出的第一控制管道(18);其特征在于,第一控制管道(18),沿轉子(4)的旋轉方向觀察,在壓力孔(10)的起始端(20)上經由初級接口(21)通入壓力孔(10),使得壓力介質的一切向沖量被導向流量孔板(19),并且一第二控制管道(22)經由一次級接口(23)通入壓力孔(10),使得壓力介質的一切向沖量和一徑向沖量被導向流量調節閥(16)的一高壓腔(24)。
2. 按照權利要求l所述的旋轉泵,其特征在于,初級接口 (21) 設置在壓力孔(10)的徑向內部的側面(25)上。
3. 按照權利要求1或2之一項所述的旋轉泵,其特征在于,沿著 轉子(4)的旋轉方向觀察,初級接口 (21)相對于壓力孔(10)的切 向延伸(26)位于壓力孔(10)的第一個三分之一中。
4. 按照權利要求1至3之一項所述的旋轉泵,其特征在于,沿著 轉子(4)的旋轉方向觀察,第二控制管道(22)的次級接口 (23)相 對于壓力孔(10)的切向延伸(26)在壓力孔(10)的末端(27)設 置在壓力孔(10)的徑向外側面(28)上。
5. 按照權利要求1至4之一項所述的旋轉泵,其特征在于,流量 孔板(19)具有一固定不變的孔橫截面。
6. 按照權利要求1至5之一項所述的旋轉泵,其特征在于,壓力 孔(10)是一壓力腎(29)。
7. 按照權利要求1至6之一項所述的旋轉泵,其特征在于,在轉 子(4)漸升的轉速時第二輸送管道(22)中的壓力介質的沖量大于第 一控制管道(18)和流量調節閥(16)的低壓腔(17)中的壓力介質 的沖量。
8. 按照權利要求7所述的旋轉泵,其特征在于,在轉子U)漸 升的轉速時曲面環(3)在泵殼體(2)中的偏心度如此減小,使得旋 轉泵(1)的一流量調節特性曲線降低,從而使旋轉泵(1)的損耗功 率減至最小。
9. 按照權利要求1至8之一項所述的旋轉泵,其特征在于,不需 要一單獨的冷卻裝置來冷卻旋轉泵(1)的壓力介質流。
10. 按照權利要求1至9之一項所述的旋轉泵,其特征在于,第 一控制管道(18)和第二控制管道(22)在旋轉泵(1)的泵殼體(2) 中延伸。
11. 按照權利要求1至10之一項所述的旋轉泵,其特征在于,旋 轉泵(1)是一葉片泵(30)。
12. 按照權利要求l至ll之一項所述的旋轉泵,其特征在于,旋 轉泵(l)用于車輛的一助力轉向或外力轉向系統或一主動的底盤的促 動器的壓力介質供應。
全文摘要
本發明涉及一種用于為消耗器產生壓力介質流的旋轉泵(1),包括一個泵殼體(2),在泵殼體中安裝一個曲面環(3);一個轉子(4),所述轉子在一驅動軸(5)上可旋轉地支承于曲面環(3)中;以及一壓力介質加載的調節裝置(11),用以改變曲面環(3)相對于轉子(4)的偏心度,該調節裝置包括第一壓力腔(12)和第二壓力腔(15),其中第一及第二壓力腔(12,15)中的壓力由一流量調節閥(16)控制,該流量調節閥的低壓腔(17)在一流量孔板(19)的下游側連接于一由壓力孔(10)引出的第一控制管道(18)。第一控制管道(18),沿轉子(4)的旋轉方向觀察,在壓力孔(10)的起始端(20)上經由初級接口(21)通入壓力孔(10),使得壓力介質的一切向沖量導向流量孔板(19),并且一第二控制管道(22)經由一次級接口(23)通入壓力孔(10),使得壓力介質的一切向沖量和一徑向沖量被導向流量調節閥(16)的一高壓腔(24)。
文檔編號F04C14/22GK101253330SQ200680031864
公開日2008年8月27日 申請日期2006年6月21日 優先權日2005年9月1日
發明者J·默茨 申請人:Zf操作系統有限公司