葉輪泵和操作該葉輪泵的方法
【技術領域】
[0001]本發明通常涉及一種葉輪泵，并更特別地，涉及一種改進的可堆疊式偏心葉輪泵和操作該葉輪泵的方法。
【背景技術】
[0002]葉輪泵當然屬于公知的技術。這些裝置通常具有安裝在主體或者部件的腔體中用于轉動的轉子。多個周向間隔的槽部從轉子的外表面徑向延伸至轉子的內部。葉片可滑動地安裝在每個槽部中并具有遠端，該遠端可操作地設置為與限定所述腔體的所述部件的壁部的一部分接合。通常，當轉子轉動時，在離心力作用下迫使葉片從轉子向外移動。這些葉片與該轉子以及所述部件在流體入口和流體出口之間限定了一系列周向間隔的腔室。當轉子在該部件中轉動時，這些腔室的容積依賴于旋轉方向而逐步地增大或減小。這些腔室攜帶流體從流體入口至流體出口。這樣的葉片馬達的示例在美國專利N0.4619594、美國專利N0.5037283和美國專利N0.6763797中有代表性地示出和披露。
[0003]然而，利用這種現有的葉輪泵，為改變流經該葉輪泵的流體流動方向，通常必須使得轉子的旋轉方向反向來。
[0004]因此，要求提供一種在不改變轉子轉動方向的情況下能使得流體流經泵的方向反向的改進的葉輪泵。
【發明內容】
[0005]附帶說明的參考所披露的實施例的相應的部件、部分或表面而僅為說明而不做限制的目的，本發明大體上提供了一種改進的葉輪泵。
[0006]在一種形式中，改進的葉輪泵(20)包括:殼體(21);具有軸線(y「yi)的軸(22)，該軸安裝在殼體上用于繞該軸線轉動；第一馬達(23)，該第一馬達可操作地布置以選擇性地轉動該軸；轉子(24)，該轉子安裝為與所述軸一起轉動，該轉子具有多個周向間隔的槽部(26);具有表面(29)和部件軸線(y2_y2)的部件(28)，該部件相對于該軸的軸線可移動經過一可允許的運動范圍(30)，該可允許的運動范圍包括位于零位置(“O”)兩側的部分(其中，當該部件處于該零位置時，所述部件軸線(y2_y2)與所述軸的軸線(Y1I1) —致；葉片(32)，所述葉片可移動地安裝在每個轉子槽部中且所述葉片的遠端布置為與所述部件的表面密封地且接觸摩擦地相接合；所述葉片與所述轉子以及所述部件的表面限定了多個腔室(33A-33F)，各個所述腔室的容積隨著轉子和所述部件的表面之間的相對位置的變化而變化；該殼體具有兩個流體通道(34、34)，所述流體通道可操作地布置為根據轉子相對于殼體的角位置的變化而與所述多個腔室中的兩個腔室相連通；第二馬達
(31)，該第二馬達可操作地布置為使所述部件相對于所述軸的軸線選擇性地移動經過所述可允許的運動范圍；其中，所述部件沿著所述可允許的運動范圍在一個方向上的偏離零位置的運動能使流體在端口之間在第一方向上流動；并且其中，所述部件沿著所述可允許的運動范圍在相反方向上的偏離零位置的運動能使得流體在所述端口之間在相反方向流動。
[0007]該改進的泵進一步包括邊界密封件(54)，該邊界密封件將第二馬達的濕部分(55)與第二馬達的干部分(56)隔開。該第二馬達具有布置在該密封件一側的一部分(58)以及布置在該密封件另一側的另一部分(59)。所述一部分可包括永磁體(58)，所述另一部分可包括線圈(59)。
[0008]所述部件可安裝在所述殼體上。
[0009]在一種形式中，所述部件可通過撓性構件(40)安裝在所述殼體上。
[0010]所述部件的可允許的運動范圍可為弧形的、線性的以及回轉形的。
[0011]一彈性構件(41)可布置為在所述殼體和所述部件之間起作用而用于迫使所述部件朝向零位置移動。
[0012]在另外的形式中，該改進的葉輪泵(20)可包括:殼體(21);具有軸線(yi_yi)的軸(22)，該軸安裝在所述殼體上用于繞該軸的所述軸線旋轉；第一馬達(23)，該第一馬達安裝在所述殼體上并可操作地布置為選擇性地轉動該軸；多個轉子(圖1中的附圖標記24所指、圖5中的附圖標記51所指)，所述多個轉子在沿著所述軸的間隔位置上安裝成與所述軸一起轉動，每個轉子具有多個周向間隔的槽部(26);多個部件(28)，每個部件具有表面(57)和部件軸線(y2_y2)，每個部件與相應的一個轉子相聯并能夠相對于所述軸的軸線移動經過一可允許的運動范圍(圖1中的附圖標記30所指)，該可允許的運動范圍包括位于零位置兩側的部分；其中，當相關的所述部件處在零位置時，每個相關的部件的軸線與所述軸的軸線一致；葉片(26)，所述葉片可移動地安裝在每個轉子槽部中且其遠端布置為與所述相關部件的表面密封地且接觸摩擦地相接合；所述葉片與相關的轉子以及所述相關部件的表面限定了多個腔室(圖1中的附圖標記33A-33F所指；圖6中的附圖標記62A-62F所指)，各個所述腔室的容積隨著相關的轉子和所述相關部件的表面之間的相對位置的變化而變化；對于每個部件而言，該殼體具有兩個流體通道(34、34)，該兩個流體通道可操作地布置為根據轉子相對于殼體的角位置的變化而與所述多個腔室中的兩個腔室相連通；多個第二馬達(31)，該第二馬達可操作地布置為使所述相關的部件選擇性地相對于所述軸的軸線移動經過其可允許的運動范圍；其中，每個部件沿著該部件的所述可允許的運動范圍在一個方向上的偏離零位置的運動使得流體能夠在該部件的端口之間沿第一方向流動；并且其中每個部件沿著該部件的所述可允許的運動范圍在相反方向上的偏離零位置的運動使得流體能夠在該部件的端口之間沿相反方向流動。
[0013]所述部件沿著所述軸可在軸向間隔位置上相堆疊。
[0014]每個部件的流體輸出能夠被獨立地控制。
[0015]該改進的泵可進一步包括多個邊界密封件(54) ο每個邊界密封件可將相關的第二馬達的濕部分(55)與該相關的第二馬達的干部分(56)隔開。每個第二馬達可具有布置在相關密封件一側的一部分以及布置在該相關密封件另一側的另一部分。所述一部分可包括永磁體(58)，所述另一部分可包括線圈(59)。
[0016]每個部件可通過撓性構件(40)安裝在該殼體上。
[0017]每個部件的可允許的運動范圍可為弧形的、線性的或回轉形的。
[0018]該泵可進一步包括作用在該殼體和每個部件之間的彈性構件(41)以迫使所述部件朝向零位置移動。
[0019]在第三種形式中，該改進的葉輪泵(20)可包括:殼體(21);具有軸線(yi_yi)的軸(22)，該軸安裝在所述殼體上以繞該軸線轉動；第一馬達(23)，該第一馬達可操作地布置為選擇性地轉動該軸；轉子，該轉子安裝為與所述軸一起轉動，該轉子具有多個周向間隔的槽部(26);部件(28)，該部件具有布置為面對所述轉子的表面(29)和部件軸線(y2_y2)，該部件相對于該軸的軸線可移動經過一可允許的運動范圍(30)，該可允許的運動范圍包括在零位置(“O”)的兩側的部分(；其中，當所述部件處于該零位置時，該部件的軸線與所述軸的軸線一致；葉片(30)，該葉片可移動地安裝在每個轉子槽部中且所述葉片的遠端布置為與該部件的表面相接合；第二馬達(31)，該第二馬達可操作地布置為使所述部件相對于所述軸的軸線選擇性地移動經過所述可允許的運動范圍；葉片與該轉子以及所述部件的表面限定了多個腔室(33A-33F)，各個所述腔室的容積隨著轉子和所述部件的表面之間相對位置的變化而變化；該殼體具有兩個流體通道(34、34)，所述流體通道可操作地布置為根據轉子相對于殼體的角位置而與所述多個腔室中的兩個腔室相連通；并且其中所述通道之間的流體流動的方向依據部件軸線相對于所述軸的軸線(Yry1)的位置的變化而變化。
[0020]當所述部件沿著所述可允許的運動范圍在一個方向上已經偏離零位置移動時，上述通道之間的流體流動方向可處于一個方向上，而當該部件沿著所述可允許的運動范圍在相反的方向上已經偏離零位置移動時，上述通道之間的流體流動方向可處于相反方向上。
[0021]該改進的泵可進一步包括邊界密封件(54)，該邊界密封件將第二馬達的濕部分
(55)與第二馬達的干部分(56)隔開。第二馬達可具有布置在該密封件一側的一部分以及布置在該密封件另一側的另一部分。所述一部分可包括永磁體(58)，所述另一部分可包括線圈(59) ο
[0022]在第四種形式中，該改進的葉輪泵(圖1的附圖標記20所指、圖5中的附圖標記50所指)可包括:具有軸線(yi_yi)的軸(22)，該軸安裝為用于繞該軸的軸線轉動；第一馬達(23)，該第一馬達可操作地布置以選擇性地繞所述軸線轉動所述軸；轉子(24)，該轉子安裝為與所述軸一起轉動，該轉子具有多個周向間隔的槽部(26);部件(28)，該部件具有表面(29)以及部件軸線(y2_y2)，該部件相對于所述軸的軸線可移動經過一可允許的運動范圍(30)，該可允許的運動范圍包括零位置(即位置“O”)兩側的部分(即分別為位置“-1”和“+I”)。其中，當該部件處于該零位置時，該部件的軸線與所述軸的軸線一致；葉片
(32)，該葉片可移動地安裝在每個轉子槽部中且其遠端布置為密封地且接觸摩擦地接合所述部件的表面；葉片與所述轉子以及所述部件的表面限定了多個腔室(33A-33F)，各個所述腔室的容積隨著該轉子和該部件的表面之間相對位置的變化而變化；第二馬達，該第二馬達可操作地布