本發明涉及一種使用驅動軸和運轉軸來輸送流體的螺桿泵、用于產生這種螺桿泵的軸輪廓的方法以及用于在這種螺桿泵的軸中產生潤滑劑槽(lubricantgroove)的方法。
背景技術：
螺桿泵通常包括至少一個驅動軸(drivespindle)和運轉軸(runningspindle)，所述至少一個驅動軸和運轉軸的螺紋彼此嚙合并滾動，如此流體可從螺桿泵的第一側輸送到螺桿泵的第二側。
為了確保這種流體輸送，這些軸的齒面具有經由材料切除加工方法(materialremovalmethod，例如，銑削(milling)、砂磨(sanding)或研磨(lapping))而產生的特定齒狀。由于為了形成相對應的齒狀輪廓必須反復通過這些軸螺紋。所以除了在機械加工過程中本應切除的額外材料體積而導致的材料利用過高之外，材料切除工藝也非常耗時。
技術實現要素：
因此，本發明的目的在于提供一種螺桿泵，該螺桿泵的生產成本更低并且生產時間更少。
通過根據本發明的螺桿泵、產生這種螺桿泵的方法以及產生在這種螺桿泵中的潤滑劑槽的方法來實現上述目的。
以下將描述用于輸送流體的螺桿泵，所述螺桿泵具有驅動軸和至少一個運轉軸，所述驅動軸具有驅動軸輪廓，所述運轉軸具有運轉軸輪廓。所述運轉軸利用其運轉軸輪廓至少部分嚙合驅動軸的驅動軸輪廓。
為了實現特別快速且經濟地生產所述螺桿泵，具體來說生產所述軸，提出將驅動軸輪廓和/或運轉軸輪廓形成為軋制輪廓。軋制工藝的確需要非常豐富的經驗和對應的設計模具，但是由于軋制工藝是在軋制工藝期間的對應時間點進行壓制，所以不需要為自身輪廓的形成提供額外的材料。此外，由于不需要對輪廓進行多道工序，所以驅動軸或運轉軸可被生產為無限長的軸，然后可將其縮短為相應的長度。此外，軋制工藝的優點在于，不會產生由于材料壓縮而導致的表面粗糙，從而省略了進一步處理，例如，在很大程度上省略了諸如磨削(grinding)之類的處理。此外，軋制工藝提供公差范圍非常窄且質量穩定的表面。軋制輪廓的另一優點在于，可產生具有特定硬齒面(hardflank)的軸輪廓。
然而，由于軋制工藝僅允許限制范圍內的輪廓，所以軋制輪廓先前并未用于螺桿泵。然而發明人發現，在螺桿泵中特別使用的這種輪廓具體來說由于沒有底切所以非常適合軋制。因此，在優選的示例性實施例中，驅動軸輪廓或運行軸輪廓形成為軋制的漸開線輪廓或外擺線輪廓，或通常形成為無底切輪廓。可使用軋制方法較為容易地產生這種輪廓并且這種輪廓適合在螺桿軸中使用。
根據另一優選示例性實施例，驅動軸和/或運轉軸在其外邊緣上具有在徑向上大體向內延伸的潤滑劑槽。所述潤滑劑槽被設置為減小軸與在軸周圍的外殼之間的摩擦力。從現有技術中已知，這種潤滑劑槽可被直接銑削成外邊緣，其中，這種工藝需要額外的處理步驟并且需要使用額外的材料。
然而，本發明的另一方面顯示可在軋制時自動產生這種潤滑劑槽，從而不需要額外的處理步驟且不需要額外的材料。因此，本發明的另一方面涉及產生這種潤滑劑槽的方法，所述潤滑劑槽具有第一槽壁、第二槽壁以及在第一槽壁與第二槽壁之間的槽底，其中，潤滑劑槽形成在軸的外邊緣上，槽底在徑向上從軸的外邊緣向內充分延伸。所述方法優選包括以下步驟：以軋制的方式形成第一軸輪廓的齒面，由此在軋制時，通過材料移位來形成第一槽壁；在以軋制的方式形成第二軸輪廓的齒面時，通過材料移位來形成第二槽壁。位于第一槽壁與第二槽壁之間的槽底不需要進一步的操作步驟，但可對其進行任意地改造。因此，可在單個操作步驟中同時形成齒狀輪廓并提供以其它方式難以形成的潤滑劑槽。
根據另一優選示例性實施例，驅動軸輪廓和運轉軸輪廓無間隙嚙合。為了實現使用材料切除工藝的這種無間隙嚙合，需要很高的精度并且導致出錯率高。然而由于在軋制時的材料移位，可產生高精度的軸輪廓并且公差恒定，使得可實現驅動軸與運轉軸之間的無間隙嚙合，且沒有問題出現。這反過來可減小螺桿泵內的泄漏損失。
根據另一優選示例性實施例，驅動軸輪廓形成為與運轉軸輪廓互補。在此，在特別優選的實施方案中，驅動軸的齒面曲線被設置為大體上凸狀，而運轉軸的齒面曲面被設置為大體上凹狀。
本發明的另一方面涉及一種產生螺桿泵1的軸的軸輪廓10、12的方法，其中，軸輪廓是經由軋制工藝而產生的，尤其是經由冷軋工藝而產生的。在特別優選的實施方案中，軸輪廓是軋制的漸開線輪廓和/或外擺線輪廓和/或無底切輪廓。
帶有單線螺紋(single-thread)的螺桿泵和帶有多線(multiple-thread)螺紋的螺桿泵均可實現上述優點。
在具體實施方式、權利要求或附圖中定義了其它優點和優選實施例。具體來說，在具體實施方案和附圖中給定的特征組合僅是示例性的，所以可存在單獨或以其它方式組合的特征。
附圖說明
以下將參照在附圖中顯示的示例性實施例來更詳細地描述本發明。所述示例性實施例和在所述示例性實施例中顯示的組合僅為示意性的，而非限定本發明的保護范圍。保護范圍僅由權利要求來限定。
圖1是螺桿泵的示意剖面圖；
圖2是圖1中示出的螺桿泵的軸的示意徑向剖面圖；
圖3是軸的機械加工的示意圖；
圖4是在圖1和圖2中示出的軸的齒面的示意剖面圖。
標號列表
在以下描述中，相同或相等元件具有相同的標號。
1、潤滑泵
2、驅動軸
4、6、運轉軸
8、外殼
10、運轉軸輪廓
12、驅動軸輪廓
14、流體的第一容納區域
16、流體的第二容納區域
18、驅動軸的輪廓齒面
20、運轉軸的輪廓齒面
22、外擺線曲線
24、軋具
26、運轉軸的外邊緣
28、潤滑劑槽
30、32、槽壁
34、槽底
具體實施方式
圖1示出了多線螺紋螺桿泵(multiple-threadscrewpump)1的縱向示圖，所述多線螺紋螺桿泵具有驅動至少兩個運轉軸4、6的驅動軸2。驅動軸2經由電機按照已知方式進行旋轉。驅動軸2和運轉軸4、6依次排列在外殼8內，其中，運轉軸4、6直接接觸外殼8。
如圖1中進一步示出地，驅動軸2和運轉軸4、6相互嚙合，使得驅動軸2旋轉過程中運轉軸4、6也旋轉。此外，驅動軸2和運轉軸4、6具有被設置為彼此互補的驅動軸輪廓和運轉軸輪廓10、12，因此在這些軸旋轉的過程中，流體可從第一腔室(chamber)14“螺旋進入”第二腔室16。運轉軸和驅動軸的齒面18、20相應地互補彎曲，其中，驅動軸2的齒面18的齒面曲線通常大體上是凸的，運轉軸4、6的齒面20的齒面曲線大體上是凹的。
這種運轉軸輪廓10在圖2中被圖示。如圖所示，輪廓10被形成無底切(withoutundercut)輪廓，該輪廓遵循外擺線曲線22。在可替換的實施例中，可形成無底切的其它輪廓(諸如，漸開線齒廓(involuteprofile))。這種輪廓適用于螺桿泵1并可方便轉動。
如圖3所示，為了形成軋制輪廓(rolledprofile)10，軋具24沿軸2、4、6操作。由于模具24施加的壓力，軸2、4、6的材料被壓制成輪廓10的相應形式。軋制工藝確實需要豐富的經驗和對應的設置模具24，但是由于軋制工藝是在軋制工藝期間的對應時間點進行壓制，所以不需要為自身輪廓的形成提供額外的材料。此外，由于不需要對輪廓10進行多道工序，所以驅動軸2或運轉軸4、6可被生產為無限長的軸，然后可將其縮短為相應的長度。此外，軋制工藝的優點在于，不會產生由于材料壓縮而導致的表面粗糙，從而省略了進一步處理，例如，在很大程度上省略了諸如磨削(grinding)之類的處理。此外，軋制工藝提供公差范圍非常窄且質量穩定的表面。軋制輪廓10的另一優點在于，可提供具有特定硬齒面(hardflank)的軸輪廓。
可按照相似的方式來產生驅動軸2的輪廓12。
如圖1中進一步所示，運轉軸4、6利用它們的外邊緣26直接位于外殼8上。因此，在外殼8與外邊緣26之間會產生摩擦力，如圖3所示，如果在外邊緣26上產生凹槽28，則可減少所述摩擦力。該凹槽具有兩個槽壁30、32以及位于兩個槽壁30、32之間的槽底34。
由于可將在軋制輪廓10時移位的材料形成為槽壁30、32，因此可在軋制時較為方便地產生該潤滑劑槽。因此，不需要對凹槽28進行困難地銑削。然而，仍然可以選擇性地對槽壁34進行改造。
作為一個整體，可提供一種具有軋制輪廓螺桿泵，所述螺桿泵生產更簡單且快速。由于不需要為材料切除工藝提供額外的材料，所以還節約成本。此外，使用這種軋制輪廓，可實現使用材料切除工藝難以實現的公差。具體來說，使用軋制工藝容易產生漸開線輪廓、外擺線輪廓或無底切輪廓，并且同時提供較好的流體輸送的可泵性。