本发明涉及一种用于输送流体的旋转泵,该旋转泵包括具有第一流体连接件和第二流体连接件的泵壳体,其中第一流体连接件和第二流体连接件各自通向泵壳体的位移室。
背景技术:
1、在现有技术中,旋转泵也称为滑动叶片旋转泵或旋转叶片泵,用于输送流体。此类泵通常用于输送低粘度流体。功能原理是基于流体的位移。该泵由一个空心圆柱体(定子)组成,另一个圆柱体(转子)在其中旋转。转子的旋转轴相对于定子偏心地布置。转子中装有两个或更多个通常径向排列的导轨。滑动叶片或位移元件位于这些导轨中。这些滑动叶片将定子和转子之间的空间分成多个室。为了弥补旋转过程中转子和定子之间距离的变化,滑动叶片可以沿着导轨径向移动。
2、一方面,旋转泵的缺点是价格相对较高,同时磨损高。此外,此类旋转泵具有高泄漏性,因此它们仅适用于高达300巴的中压。
技术实现思路
0、发明概述
1、本发明的目的是提供一种属于上面提到的用于输送流体的技术领域的旋转泵的有效概念,其至少部分克服了现有技术的缺点。
2、该目的的技术方案由权利要求1的特征限定。根据本发明,用于输送流体的旋转泵包括:泵壳体,其具有第一流体连接件和第二流体连接件,其中第一流体连接件和第二流体连接件各自通向泵壳体的位移室;布置在位移室中的位移转子,其绕旋转轴(d)沿第一旋转方向和与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转;多个用于输送流体的位移元件,其分布在位移转子的圆周上,并且相对于旋转轴(d)径向移动,其中所述位移元件被设计为,当所述位移转子沿第一旋转方向旋转时,将待从第一流体连接件输送的流体输送到第二流体连接件,和当所述位移转子沿第二旋转方向旋转时,将待从第二流体连接件输送的流体输送到第一流体连接件。
3、结果,例如实现了技术优势,即流体既可以从第一流体连接件通过泵壳体输送到第二流体连接件,也可以从第二流体连接件通过泵壳体输送到第一流体连接件。为此,只需要将位移转子的旋转方向从第一旋转方向改变到第二旋转方向。分布在位移转子圆周上并且可相对于旋转轴(d)径向移动的位移元件与泵壳体的内壁形成流体位移室,其被设计为根据位移转子的旋转方向从第一流体连接件到第二流体连接件和从第二流体连接件到第一流体连接件输送流体。总体而言,由于其旋转方向的改变,旋转泵适合执行两个简单旋转泵的任务。相关的效率提高可以降低制造成本和操作旋转泵的能源成本。位移元件也可以称为滑动元件或滑块。
4、根据另一种技术方案,该目的通过用于输送流体的旋转泵来实现,其中旋转泵包括具有第一流体连接件和第二流体连接件的泵壳体。第一流体连接件和第二流体连接件各自通向泵壳体的位移室。布置在位移室中的位移转子可绕旋转轴(d)在第一旋转方向和与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转。位移转子包括多个用于输送流体的位移元件,这些位移元件分布在位移转子的圆周上,并且可以相对于旋转轴(d)切向移动。位移元件被设计为当位移转子沿第一旋转方向旋转时,将待从第一流体连接件输送的流体输送到第二流体连接件,当位移转子沿第二旋转方向旋转时,将待从第二流体连接件输送的流体输送到第一流体连接件。
5、结果,与前述实施方案的情况一样,产生了类似的优势。切向可移动的位移元件在被设计为相对于几何径向方向成角度的压力室中被引导。因此,与径向方向相比,压力室可以设计得更深,原因在于旋转轴(d)不限定压力室的深度。换句话说,压力室可以通过切向布置定向超过旋转轴,因此可以被设计得更深。这使得位移转子的驱动轴更大,从而能够传递更大的扭矩。与位移元件连接,这引起输送能力增加。
6、以下所有实施方案都可以不受限制地与该技术方案组合。
7、根据有利的实施方案,第一流体连接件通向位移室的第一室部分,第二流体连接件通向位移室的第二室部分。当位移转子沿第一旋转方向旋转时,第一室部分形成吸入区,并且第二室部分形成压力区。此外,当位移转子沿第二旋转方向旋转时,第一室部分形成压力区,并且第二室部分形成吸入区。
8、根据另一个有利的实施方案,在位移转子的圆周方向上彼此相邻布置的两个位移元件与位移转子的外圆周表面和位移室的内圆周表面一起限定位移单元,其中当位移转子围绕旋转轴d旋转时,相应的位移单元的体积在吸入区增加,而在压力区减少。因此,例如,实现了旋转泵的输送能力额外增加的技术优势。由于偏心地布置在泵壳体内的位移转子,径向可移动的位移元件根据位移转子和位移室的内圆周表面之间的距离,更深地或深度较小地浸入位移转子中与其相关的压力室中。因此,流体保持封闭在位移单元内,其中体积由于泵壳体中位移转子的偏心而变化。如果位移单元内的体积减小,压力相应增加。这就是所称的压力区。如果位移单元内的体积增加,压力相应降低。这就是所称的吸入区。
9、根据另一个有利的实施方案,位移元件径向向内的径向运动由压力室限定,其中可以被引入至压力室中的流体压力将位移元件径向向外压。这与泵单位(unit)的压力侧液压连接。结果,例如,实现了位移元件始终从其径向向内布置的压力室中位移出来的技术优势。由于可以被引入至压力室中的流体压力,因此确保了每个位移元件以尽可能好的方式从压力室径向向外压,以便形成与位移室的内圆周表面相互作用的位移单元,从而形成定子内径。因此,位移元件向外的径向运动由位移室的内圆周表面限定。总体而言,旋转泵的功能因此得到了额外的改善,并且可以减少位移单元的泄漏。
10、根据另一个有利的实施方案,压力室根据位移转子的旋转方向以流体连通的方式连接到第一室部分或第二室部分。结果,例如,实现了压力室在两个旋转方向上连接到流体压力的技术优势。因此,确保了位移元件始终从压力室中位移出来,而与旋转泵的旋转方向无关。结果,旋转泵的功能得到了额外的改善,可以进一步减少泄漏。
11、根据本发明的一个有利的改进,当位移转子沿第一旋转方向旋转时,压力室以流体连通的方式连接到第二室部分,当位移转子沿第二旋转方向旋转时,压力室以流体连通方式连接到第一室部分。结果,例如,实现了压力室始终与压力区流体连通的技术优势。结果,始终确保位移元件在径向方向上从压力室向外压,以形成与位移室的内圆周表面相互作用的位移单元。因此,位移元件向外的径向运动得到了改善,从而进一步优化了旋转泵的功能,并进一步减少了泄漏。
12、例如,当位移转子沿第二旋转方向旋转时,压力室以流体连通的方式连接到第一流体连接件,而当位移转子沿第一旋转方向旋转的时候,压力室以流体连通的方式连接到第二流体连接件。由此产生的技术优势与上述实施方案相同,根据该实施方案,压力室始终与流体压力相连,并且始终确保位移元件沿径向从压力室向外压。
13、根据另一个有利的实施方案,压力室可以经由阀以流体连通的方式连接到流体连接件和/或室部分。因此,例如,实现了该阀连接到两个室部分的技术优势。该阀将处于流体压力下的相应室部分连接到径向布置在位移元件下方的压力室,而与旋转泵的旋转方向无关。
14、根据特别优选的实施方案,该阀是双作用止回阀。结果,例如,实现了当旋转泵的旋转方向反转时自动发生阀的切换的技术优势。结果,吸入区和压力区被交换,由此双作用止回阀的阀体改变阀座,使得相应的压力区始终保持与径向布置在位移元件下方的压力室连通。或者,该阀被设计为逻辑元件。
15、优选地,该阀是球阀。球阀是一个具有磨损低的简单的标准组件。
16、根据特别优选的实施方案,阀将压力室以流体连通的方式连接到第二流体连接件和/或第二室部分,并且当位移转子沿第一旋转方向旋转时,该阀将压力室与第一流体连接件和/或第一室部分流体分离。
17、根据另一个特别优选的实施方案,阀将压力室以流体连通的方式连接到第一流体连接件和/或第一室部分,并且当位移转子沿第二旋转方向旋转时,该阀将压力室与第二流体连接件和/或第二室部分流体分离。
18、结果,例如,实现了压力室始终与压力区流体连通的技术优势。始终确保位移元件在径向方向上从压力室向外压,从而改善了旋转泵的功能并减少了泄漏。该阀始终连接到两个室部分,其中处于流体压力下的相应室部分连接到压力室,而与旋转泵的旋转方向无关。由于吸入区和压力区被交换,当位移转子的旋转方向反转时,自动发生阀的切换。因此,使得双作用止回阀的阀体改变阀座,从而恢复压力区与压力室的流体连通。
19、根据另一个特定实施方案,当位移转子沿第一旋转方向旋转时,第一流体连接件形成低压入口,而第二流体连接件形成高压出口。当位移转子沿第二旋转方向旋转时,第一流体连接件形成高压出口,而第二流体连接件形成低压入口。结果,实现了与前述实施方案相同的优势。因此,压力室始终与压力区流体连通。始终确保位移元件在径向方向上从压力室向外压,从而改善了旋转泵的功能并减少了泄漏。此外,技术优势在于流体经由低压入口被吸入相应的室部分。因此,随着流体压力的增加,流体经由高压出口流出。这进一步改善了旋转泵的功能。
20、根据优选实施方案,旋转泵是用于输送液压流体的旋转叶片泵。结果,例如,可以实现在输送液压流体期间也可以实现效率的提高的技术优势。特别地,可以降低旋转泵的制造成本和操作旋转泵的能源成本。
21、本发明的另一个变型涉及一种用于车辆底盘的流体系统,其中该流体系统具有根据前述实施方案之一的旋转泵。结果,实现了前述实施方案的相同优势。特别地,由于旋转泵的制造成本和操作旋转泵的能源成本都降低了,因此实现了效率的提高。此外,可以实现能以特别简单的方式使用旋转泵来升高或降低车辆的底盘的技术优势。例如,可以仅用一个旋转泵来操作车辆底盘的多个致动器。
22、本发明的另一个变型涉及一种具有致动器的流体系统,优选地是底盘致动器。该致动器以流体连通的方式连接到流体连接件之一,使得致动器可以通过旋转泵进行流体加压和减压。结果,实现了前述实施方案的相同优势。特别地,由于旋转泵的制造成本和操作旋转泵的能源成本都降低了,因此实现了效率的提高。此外,可以实现旋转泵的使用适合于致动一个或多个致动器的技术优势。
23、本发明的其他有利实施方案和特征组合来自以下详细描述和所附权利要求的全部内容。
1.一种用于输送流体的旋转泵(1),所述旋转泵(1)包括:
2.根据权利要求1所述的旋转泵(1),其特征在于,所述第一流体连接件(3)通向所述位移室(5)的第一室部分(8),所述第二流体连接件(4)通向所述位移室(5)的第二室部分(9),其中
3.根据权利要求2所述的旋转泵(1),其特征在于,在所述位移转子(6)的圆周方向上彼此相邻布置的两个位移元件(7)与所述位移转子(6)的外圆周表面(10)和所述位移室(5)的内圆周表面(11)一起限定位移单元(12),其中,当所述位移转子(6)围绕所述旋转轴(d)旋转时,相应的位移单元(12)的体积在所述吸入区增加,而在所述压力区减小。
4.根据前述权利要求中任一项所述的旋转泵(1),其特征在于,所述位移元件(7)径向向内的径向运动由压力室(13)限定,其中,可被引入至所述压力室(13)中的流体压力将所述位移元件(7)沿径向向外压。
5.根据权利要求2或3结合权利要求4中任一项所述的旋转泵(1),其特征在于,所述压力室(13)根据所述位移转子(6)的旋转方向以流体连通的方式连接到所述第一室部分(8)或所述第二室部分(9)。
6.根据权利要求2或3结合权利要求4中任一项所述的旋转泵(1),其特征在于,当所述位移转子(6)沿所述第一旋转方向旋转时,所述压力室(13)以流体连通的方式连接到所述第二室部分(9),和
7.根据权利要求4-6中任一项所述的旋转泵(1),其特征在于,所述压力室(13)能够经由阀(14)以流体连通的方式连接到根据权利要求2所述的流体连接件(3、4)和/或室部分(8、9)。
8.根据权利要求7所述的旋转泵(1),其特征在于,所述阀(14)是双作用止回阀(14)。
9.根据权利要求7或8所述的旋转泵(1),其特征在于,所述阀(14)是球阀(14)。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的旋转泵(1),其特征在于,所述阀(14)将所述压力室(13)以流体连通的方式连接到所述第二流体连接件(4)和/或所述第二室部分(9),和
11.根据权利要求7-10中任一项所述的旋转泵(1),其特征在于,所述阀(14)将所述压力室(13)以流体连通的方式连接到所述第一流体连接件(3)和/或所述第一室部分(8),和
12.根据前述权利要求中任一项所述的旋转泵(1),其特征在于,
13.根据前述权利要求中任一项所述的旋转泵(1),其特征在于,所述旋转泵(1)是用于输送液压流体的旋转单元泵(1)。
14.一种用于车辆底盘的流体系统,其中所述流体系统具有根据前述权利要求中任一项所述的旋转泵(1)。
15.根据权利要求14所述的流体系统,其特征在于,所述流体系统具有致动器,优选地是底盘致动器,所述致动器以流体连通的方式连接到所述流体连接件之一,使得所述致动器通过所述旋转泵进行流体加压和减压。