專利名稱：輪葉式泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪葉式泵，特別是從汽車(chē)的油箱中輸送汽油所用的輪葉式泵，它具有一個(gè)設(shè)置在泵殼中的泵腔，該泵腔由兩個(gè)依徑向延伸、依軸向彼此相隔一定距離的側(cè)壁和一個(gè)將側(cè)壁沿其周邊彼此連接起來(lái)的周壁所限界而成；它還至少配有一條設(shè)置在側(cè)壁之一中朝向泵腔開(kāi)著的槽形側(cè)向通道，該通道與泵軸線同心布置，并且具有一個(gè)沿流動(dòng)方向看處于側(cè)向通道終點(diǎn)和側(cè)向通道起點(diǎn)之間的、保留下來(lái)的截?cái)鄻?；它還配有一個(gè)與泵軸線共軸地安置在泵腔中的旋轉(zhuǎn)的葉輪，該葉輪具有許多個(gè)在切線方向彼此分隔開(kāi)并限定在軸向開(kāi)著的葉片空腔的徑向葉片，這些葉片借助一個(gè)同周壁一起共同形成徑向縫隙的外環(huán)而彼此相連。
專利DE 40 20 521 A1公開(kāi)了屬于這一類型的一種雙注式的輪葉式泵，稱之為外圍泵。在這種已知的泵上，形成泵腔壁中的一個(gè)側(cè)壁和周壁在結(jié)構(gòu)上與一個(gè)配有泵出口的中間殼體相連，另一個(gè)側(cè)壁與一個(gè)殼體蓋相連，該殼體蓋上有與一出口接管相連接的泵入口。安置在泵腔中的泵葉輪或葉輪安置在一個(gè)與殼體蓋相連體的支承頸上，而且能旋轉(zhuǎn)固定地與一電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)軸相連接，該主動(dòng)軸被支承在一個(gè)設(shè)置在中間殼體上的支承部位中。在運(yùn)行時(shí)，輪葉式泵經(jīng)過(guò)吸入管吸抽汽油，并將汽油經(jīng)泵出口壓入和包圍住電動(dòng)機(jī)和中間殼體的泵殼的內(nèi)腔中。處于壓力之下的汽油從泵殼出發(fā)，經(jīng)過(guò)一條與泵殼的一壓力接管相連的壓力管道，被輸送給內(nèi)燃機(jī)。
在這種輪葉式泵上，葉輪外圓周和泵腔的周壁之間的徑向縫隙是相當(dāng)大的，因而由于上述條件所限定的壓力比的緣故，在輸送含有雜質(zhì)的汽油時(shí)，雜質(zhì)就會(huì)借助對(duì)流而進(jìn)入徑向縫隙中。其后果是使得輪葉式泵過(guò)早磨損，從而縮短使用壽命。
按照本發(fā)明的輪葉式泵具有下述的特征在外環(huán)中設(shè)置有將葉片空腔同徑向縫隙連接起來(lái)的徑向流動(dòng)通路。與已知的輪葉式泵相比，它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于含有雜質(zhì)的輸送介質(zhì)，例如汽油，根本不敏感。由于把徑向流動(dòng)通路設(shè)置在葉輪的外環(huán)中，所以葉輪的葉片空腔中的高壓力水平就部分地影響了徑向縫隙，這樣在該處沿著葉輪外環(huán)四周就出現(xiàn)一個(gè)壓力分布形態(tài)，它大致與側(cè)向通道的壓力分布形態(tài)相同。借助葉片空腔和徑向縫隙之間仍然存在的壓力梯度即壓差，又附帶地出現(xiàn)一個(gè)分流，該分流從葉片空腔、經(jīng)過(guò)流動(dòng)通路再通過(guò)徑向縫隙而達(dá)到至少一個(gè)側(cè)向通道，借助其流動(dòng)方向而起著阻止雜質(zhì)顆粒進(jìn)入的作用，從而達(dá)到一種沖洗效應(yīng)。為了避免因存在的壓差而在徑向縫隙中形成切向流(poiseuille-Stromung一泊松氏流)，徑向縫隙應(yīng)設(shè)計(jì)得盡可能小。徑向縫隙的尺寸在50～300μm(微米)的范圍中時(shí)，結(jié)果良好。
通過(guò)采取的措施，便能對(duì)本發(fā)明的輪葉式泵加以改進(jìn)而獲得有利的構(gòu)造。
按照本發(fā)明提出的一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式，流動(dòng)通路分布在葉輪的對(duì)稱面中，或者在一個(gè)與該對(duì)稱面相平行的徑向面中。由于徑向面多少有點(diǎn)軸向偏移，所以側(cè)向通道中的壓差和壓力分布都會(huì)受到影響。尤其在雙注式的輪葉式泵上，在每個(gè)側(cè)壁中都有一個(gè)側(cè)向通道，所以可借助與對(duì)稱面的軸向偏移而在兩個(gè)側(cè)向通道的方向中產(chǎn)生不同的沖洗流。
在這種雙注式輪葉式泵上，還有一個(gè)可取之處是按照本發(fā)明提出的另一個(gè)結(jié)構(gòu)形式，把流動(dòng)通路分配到外環(huán)中的兩個(gè)與對(duì)稱面相平行地設(shè)置的徑向面上，在這種情況下，這兩個(gè)徑向面依照所要求的壓差，在一個(gè)或另一個(gè)側(cè)向通道中具有一個(gè)離對(duì)稱面相等或不相等的軸向距離。
按照本發(fā)明提出的另一些結(jié)構(gòu)形式，徑向流動(dòng)通路可設(shè)計(jì)成環(huán)行的縫隙，或者設(shè)計(jì)成通孔，它們?cè)谌~輪外環(huán)的內(nèi)表面上各自與葉片空腔之一相溝通。在后一種設(shè)計(jì)情況下，可獲得特別的益處借助各通孔在葉片前側(cè)和后側(cè)之間的適當(dāng)定位，可精確地調(diào)定沖洗流的體積流量，從而達(dá)到最佳沖洗效果。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)時(shí)，使得環(huán)形縫隙或通孔的凈斷面或流通橫斷面由里向外增大，亦即隨著離葉輪軸線的徑向距離的增加而增大。這樣便可獲得一種有利的擴(kuò)壓器效應(yīng)。
本發(fā)明還提出的具有下述特征的輪葉式泵，即在葉輪圓周上的徑向縫隙的徑向高度總隨著圓心角的增大而減小，而且最大徑向縫隙高度在側(cè)向通道起點(diǎn)的范圍內(nèi)。
也同樣具有對(duì)含雜質(zhì)的汽油很不敏感的優(yōu)點(diǎn)。在此，借助本發(fā)明提出的徑向縫隙走向的設(shè)計(jì)，同樣可以在徑向間距上形成一個(gè)壓力分布，它至少與一個(gè)側(cè)向通道中的壓力分布相似，并且沿著葉輪的整個(gè)圓周在徑向縫隙和側(cè)向通道之間形成壓力平衡。這樣，便能防止汽油從側(cè)向通道流到徑向縫隙，從而防止雜質(zhì)顆粒進(jìn)入徑向縫隙。由于這個(gè)原因，輪葉式泵受磨損很小，所以可望達(dá)到很長(zhǎng)的使用壽命。按照本發(fā)明的徑向縫隙的尺寸特別適用于輸送較高粘度流體如柴油的輪葉式泵，這是因?yàn)獒槍?duì)這類液體徑向縫隙的尺寸可以設(shè)計(jì)得較大一些。
當(dāng)徑向縫隙高度在葉輪周邊上方呈線性變化時(shí)，對(duì)汽油來(lái)說(shuō)就能獲得一種有利的壓力分布形式，從而能顯著降低因?qū)α饕鸬倪M(jìn)入徑向縫隙的雜質(zhì)量。
在用于輸送汽油的輪葉式泵上，根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)的潤(rùn)滑縫隙原理就每一個(gè)圓心角β計(jì)算出徑向縫隙高度h，便可在徑向縫隙中獲得一個(gè)與側(cè)向通道中的壓力曲線非常接近的壓力曲線。所計(jì)算出來(lái)的徑向縫隙高度h的這種變化可以作為圓心角β的函數(shù)，依照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)下面的代數(shù)方程加以近似計(jì)算h(β)＝h0[1-0.667(β/360°)6.5+0.212(β/360°)16]式中徑向縫隙的初始尺寸h0在25～75μm(微米)之間，而以35μm為最適宜。圓心角β的起始點(diǎn)(即β＝0°)是這樣設(shè)定的，使得它處于通過(guò)泵入口中點(diǎn)的與泵軸線平行的軸線上。
借助另一些措施，還可進(jìn)一步改進(jìn)上述的輪葉式泵，從而獲得有利的結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明提出的一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式，在側(cè)向通道的起點(diǎn)配備一個(gè)槽，該槽將徑向縫隙同側(cè)向通道連接起來(lái)，并朝向泵腔敞開(kāi)。該槽的作用在于確定徑向縫隙中的絕對(duì)壓力。在雙注式的輪葉式泵上，這種槽可以設(shè)置在一個(gè)側(cè)壁中或者在兩個(gè)側(cè)壁中。
按照本發(fā)明提出的一個(gè)有利的結(jié)構(gòu)形式，徑向縫隙在葉輪的外環(huán)的圓形周邊上的走向可通過(guò)對(duì)周壁的加工來(lái)獲得。借助上述措施，徑向縫隙可按照有利于制造加工的方式實(shí)現(xiàn)。
下面根據(jù)附圖中所示的結(jié)構(gòu)實(shí)例對(duì)本發(fā)明做較詳細(xì)的描述。這些附圖是

圖1 用于輸送燃料油的輪葉式泵的側(cè)視圖，局部剖切，圖2 圖1中的局部剖視II的放大圖，圖3 圖1中輪葉式泵的葉輪的展開(kāi)局部俯視截面圖，
圖4和5與圖3中所示相同，按照其它的兩個(gè)實(shí)施例所繪的示意圖，圖6 沿圖1中VI-VI線的斷面圖，屬于一種改進(jìn)的輪葉式泵，圖7 沿圖1中VII-VII線的斷面圖，屬于改進(jìn)的輪葉式泵，圖8 按照?qǐng)D6和7的輪葉式泵中三種不同的徑向縫隙走向曲線圖，圖9 按照?qǐng)D5和7的輪葉式泵的徑向縫隙中三種壓力分布曲線圖。
在圖1側(cè)視圖上所見(jiàn)到的輪葉式泵，亦稱之為帶側(cè)通道式泵，用來(lái)從圖中未示出的汽車(chē)油箱中將汽油輸送到圖中也未示出的汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)。輪葉式泵具有一個(gè)設(shè)置在泵殼10中的泵腔11，該泵腔被兩個(gè)在徑向延伸、而在軸向彼此分離開(kāi)的側(cè)壁12、13以及一個(gè)將側(cè)壁12、13沿其周邊相互連接起來(lái)的周壁14所限界而成(圖2)。側(cè)壁13和周壁14都在一個(gè)中間殼體15上形成，而側(cè)壁12則位于吸入蓋或殼體蓋16上形成，該殼體蓋與中間殼體15和/或泵殼10緊固地相連。泵殼10搭接著中間殼體15，并在其內(nèi)部有一個(gè)在圖上未示出的電動(dòng)機(jī)。在中間殼體15上還配置了一個(gè)依軸向穿越側(cè)壁13的泵出口17，該出口形成了在泵腔11和泵殼10的內(nèi)部之間的連接，泵殼10與一壓力接管18相連，從輪葉式泵經(jīng)過(guò)泵出口16所輸送的汽油便從該壓力接管流出。殼體蓋16具有一個(gè)吸入管19，用來(lái)從油箱中吸取汽油，該油箱與一個(gè)穿越側(cè)壁12的泵入口(圖中未示出)相連。
在這里按雙注式設(shè)計(jì)的輪葉式泵上，在每個(gè)側(cè)壁12、13中都設(shè)置了一條側(cè)向通道20及21。如圖2中所示，每一條槽狀的側(cè)向通道20、21都具有略呈半圓形的橫斷面，并且是朝向泵腔11開(kāi)著的。如圖7所示，側(cè)向通道21設(shè)置在中間殼體15的側(cè)壁13中，每個(gè)側(cè)向通道21、20都與泵軸線22同心布置，幾乎延伸經(jīng)過(guò)側(cè)壁13及12的整個(gè)周邊，只保留剩下的一段截?cái)鄻?3。截?cái)鄻?3限定了側(cè)向通道的起點(diǎn)211和側(cè)向通道的終點(diǎn)212。在殼體蓋16上的側(cè)壁12中的側(cè)向通道20的側(cè)向通道起點(diǎn)211與泵入口相連(泵入口又與吸入接管19相連)；設(shè)置在中間殼體15上的側(cè)壁13中的側(cè)向通道21的終點(diǎn)212與泵出口17相連(泵出口又經(jīng)過(guò)泵殼10的內(nèi)部而與壓力接管18相連)。
在泵腔11中與泵軸線22共軸地安置一個(gè)泵葉輪或葉輪24。葉輪24一方面支承在一軸頸25上，該軸頸在側(cè)壁12上共軸地伸入到泵腔11中；另一方面旋轉(zhuǎn)固定地支承在電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)軸26上，該主動(dòng)軸被支承在一個(gè)與泵軸線22共軸的軸承套27中。軸承套27壓裝在中間殼體15上的一個(gè)穿過(guò)側(cè)壁13的共軸孔28中。葉輪24配有許多個(gè)依切線方向彼此相離的葉片29，這些葉片在它們的與泵軸線22背離的端部通過(guò)一個(gè)圓形外環(huán)30而彼此連接起來(lái)。葉片29在它們彼此之間各自形成一個(gè)葉片空腔31，這些空腔依軸向開(kāi)著。葉片29和外環(huán)30是和葉輪24成一個(gè)整體的，葉片29是按下述設(shè)計(jì)構(gòu)成的在安置于葉輪24上的一個(gè)共同分配圈上的缺口之間設(shè)置了接片作為葉片29。外環(huán)30具有這樣的尺寸，使得在外環(huán)30的四周外表面301和周壁14之間形成一個(gè)徑向縫隙32(圖2)。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輪葉式泵通過(guò)吸入管19將汽油吸入，然后經(jīng)過(guò)泵出口17將汽油壓入泵殼10的內(nèi)部，并從這里經(jīng)壓力管18壓送至內(nèi)燃機(jī)。這時(shí)，在兩個(gè)側(cè)向通道20、21中分別形成一壓力分布，該壓力從側(cè)向通道起點(diǎn)至側(cè)向通道終點(diǎn)逐漸升高，在側(cè)向通道終點(diǎn)前面的一段距離上達(dá)到最大值。
在圖2～5所示的輪葉式泵結(jié)構(gòu)實(shí)例中，在外環(huán)30中設(shè)置了徑向流動(dòng)通路33，它們將各個(gè)葉片空腔31同徑向縫隙32連接起來(lái)。這樣，葉片空腔31中的高壓力便被轉(zhuǎn)移給徑向縫隙32，從而在那里沿著外環(huán)30的周?chē)纬梢粋€(gè)壓力分布，它與側(cè)向通道20、21中的壓力分布相當(dāng)。此外，存在于葉片空腔31和徑向縫隙32之間的壓差還會(huì)形成一個(gè)從葉片空腔31、經(jīng)過(guò)徑向縫隙32而至側(cè)向通道20、21的分流，由于該分流方向的原因阻止了汽油中所含雜質(zhì)顆粒進(jìn)入徑向縫隙32中，從而起到一種沖洗作用。借助于流動(dòng)通路33的橫截面形狀和定位，便有了精密調(diào)定體積流的多種可能性。為了避免因存在的壓差而在徑向縫隙32中形成一種切向流(泊松氏流動(dòng)[Poiseuille-stromung])，盡可能將徑向縫隙32的尺寸定得窄一些，使得它的徑向高度最好在50～300μm(微米)的范圍內(nèi)。
按圖2中所示的輪葉式泵的結(jié)構(gòu)實(shí)例，流動(dòng)通路33是通過(guò)一個(gè)在外環(huán)30中繞行的縫隙34形成的，該縫隙從外環(huán)30的內(nèi)表面302延伸至外表面301?？p隙34具有梯形橫斷面，其大的基線外靠在外表面301上，因此在外環(huán)30中體積流的流動(dòng)橫斷面隨著離泵軸線22的徑向距離的增大而增大?？p隙34是與外環(huán)30的對(duì)稱面35對(duì)中布置的。流過(guò)徑向縫隙32的體積流朝側(cè)向通道20、21的流動(dòng)在圖2和3中以箭頭36象征性地表示出來(lái)。
在圖4和5中所示的輪葉式泵的結(jié)構(gòu)實(shí)例中，流動(dòng)通路33是通過(guò)徑向通孔37形成的，這些通孔完全穿過(guò)外環(huán)30，并且在外環(huán)的內(nèi)表面301上分別連通著一個(gè)葉片空腔31。通孔37設(shè)計(jì)成截錐形，所以它在徑向中從外環(huán)30的內(nèi)表面302至外表面301具有一個(gè)逐漸增大的流通橫斷面。在按照?qǐng)D4所示的結(jié)構(gòu)實(shí)例中，通37設(shè)置在外環(huán)30的對(duì)稱面35中。依照這一結(jié)構(gòu)，得到兩個(gè)大小相等的分流通向兩個(gè)側(cè)向通道20、21。在按照?qǐng)D5所示的結(jié)構(gòu)實(shí)例中，通孔37設(shè)置在一個(gè)平行面38中，該平行面對(duì)外環(huán)30的對(duì)稱面35軸向偏移一個(gè)距離d。借助上述軸向偏移，可以將朝向殼體蓋16的沖洗流和朝向中間殼體15的沖洗流進(jìn)行不同的調(diào)節(jié)。
按照?qǐng)D中未示出的可供選擇的輪葉式泵的結(jié)構(gòu)形式，在圖2和3所示的葉輪24的外環(huán)30中，環(huán)行的縫隙34也可以軸向偏置以便在這里亦可分別調(diào)節(jié)流向兩個(gè)側(cè)向通道20、21的分流沖洗流。同樣的效應(yīng)還可借助兩個(gè)縫隙34來(lái)達(dá)到，這兩個(gè)縫隙在兩個(gè)與外環(huán)30的對(duì)稱面35相平行的徑向面中延伸，這樣，這兩個(gè)徑向面離對(duì)稱面35的距離可以選擇相等或不相等。當(dāng)然，還可把通孔37分布在兩個(gè)平行面上，這兩個(gè)平行面與外環(huán)30的對(duì)稱面35偏移一個(gè)相等或不相等的軸向距離尺寸。在這種情況下應(yīng)保證通孔37總是分配給一個(gè)葉片空腔31，并與之連通。
圖2和3中所示的縫隙34也可用彼此平行布置的縫隙壁形成。同樣地，通孔37可設(shè)計(jì)成圓筒形。但在縫隙34和通孔37的結(jié)構(gòu)中，以流通橫斷面沿徑向擴(kuò)大的結(jié)構(gòu)為優(yōu)，因?yàn)檫@樣可以取得一定的擴(kuò)壓器效應(yīng)。
依照?qǐng)D6和7中所示的輪葉式泵的結(jié)構(gòu)實(shí)例，在徑向縫隙32′中產(chǎn)生的壓力分布相當(dāng)于側(cè)向通道20、21中的壓力分布用以阻止雜質(zhì)顆粒進(jìn)入徑向縫隙32′中，上述目的是通過(guò)下述措施達(dá)到的在外環(huán)30周?chē)戏綇较蚩p隙32′的高度h總隨圓心角β的增大而減小，而它的最大值則在側(cè)向通道起點(diǎn)211的范圍內(nèi)。這一點(diǎn)是通過(guò)下述措施加以實(shí)現(xiàn)的依照葉輪24上的外環(huán)30的圓形外圍301，對(duì)中間殼體15上的周壁14進(jìn)行相應(yīng)的加工。從徑向縫隙32′的終點(diǎn)尺寸到徑向縫隙32′的起點(diǎn)尺寸的過(guò)渡是線性的，并且由周壁14的一個(gè)平的側(cè)壁39構(gòu)成。
為了加工簡(jiǎn)單，選擇了徑向縫隙h(β)隨圓心角β呈線性變化。縫隙高度h在有關(guān)縫隙長(zhǎng)度(β/360°)上的這種變化見(jiàn)圖8曲線中的特征線b。為了輸送其粘度高于汽油的柴油，在一種上述的徑向縫隙變化和額定輸送壓力為3巴的條件下，徑向縫隙高度的起點(diǎn)尺寸在β＝5°時(shí)約為160μm；徑向縫隙高度的終點(diǎn)尺寸在β＝360°時(shí)約為75μm。在這樣一種徑向縫隙變化和輸送額定壓力為3巴的柴油時(shí)，將在徑向縫隙32′中形成一種壓力，如圖9曲線中以b表示的壓力曲線那樣。這一壓力曲線非常近似于所要求的壓力曲線，如同在輸送汽油時(shí)在輪葉式泵的側(cè)向通道中形成并在圖9的曲線中以特征線a表示的壓力曲線。
圖9中的特征線a表示在徑向縫隙32′中所要求的壓力曲線，它最佳地相應(yīng)于在輸送汽油時(shí)側(cè)向通道20、21中的壓力曲線。如果使用一種其徑向縫隙呈線性變化，如圖8中特征線b所表示的那種輪葉式泵，在額定輸送壓力為3巴的條件下輸送汽油，則徑向縫隙高度h的起點(diǎn)尺寸(于β＝5°)的大小在20～100μm之間；徑向縫隙高度h的終點(diǎn)尺寸(于β＝360°)的大小在10～80μm之間，但以起點(diǎn)尺寸為45μm、終點(diǎn)尺寸為25μm最適宜。在這樣一種徑向縫隙變化條件下，得出徑向縫隙32′中的壓力變化曲線，見(jiàn)圖9中特征線b。這一特征線與依從特征線a的理想縫隙壓力曲線仍有值得注意的偏差，但仍然足以阻止汽油中的雜質(zhì)顆粒進(jìn)入徑向縫隙32′中。
在輸送汽油時(shí)，利用如在圖8中以特征線a表示的徑向縫隙變化，便可在徑向縫隙32′中獲得一條依從圖9中的特征線a的理想壓力曲線。在相關(guān)縫隙長(zhǎng)度(β/360°)上的縫隙高度h的變化可按照流體動(dòng)力學(xué)潤(rùn)滑縫隙理論對(duì)于任一圓心角β加以計(jì)算。上述徑向縫隙變化可用下列代數(shù)公式加以近似計(jì)算h(β)＝h0[1-0.667(β/360°)6.5+0.212(β/360°)16]式中h0在25～75μm范圍內(nèi)，最好為35μm。起始角β＝0是這樣確定的，使得它處于通過(guò)泵入口中點(diǎn)的、與泵軸線22相平行的軸線上，如圖7中所示。徑向縫隙高度h(β)的這一近似變化，在圖8中以特征線c表示。在這一徑向縫隙變化的條件下，在輸送汽油及輸送壓力為3巴時(shí)，徑向縫隙32′中的壓力曲線依照?qǐng)D9中的特征線a出現(xiàn)。
為了確定絕對(duì)壓力，在側(cè)向通道21的側(cè)向通道起點(diǎn)211，將一個(gè)連接著徑向縫隙32′和側(cè)向通道21的并朝著泵腔11開(kāi)著的槽40設(shè)置在側(cè)壁13中。在殼體蓋16上，也可將這樣一個(gè)槽設(shè)置在側(cè)壁12中，并在這里將側(cè)向通道20的側(cè)向通道起點(diǎn)同徑向縫隙32′連接起來(lái)。
本發(fā)明并不局限于前述的一些結(jié)構(gòu)實(shí)例。因此，輪葉式泵也可設(shè)計(jì)成單注式的，使得只在一個(gè)側(cè)壁中有一個(gè)側(cè)向通道，該側(cè)向通道的起點(diǎn)同泵入口相連，側(cè)向通道終點(diǎn)同泵出口相連接。在這種情況下，側(cè)向通道既可設(shè)置在中間殼體上，亦可設(shè)置在殼體蓋上。
權(quán)利要求
1.輪葉式泵，特別是用于從汽車(chē)油箱中輸送汽油的輪葉式泵，它具有一個(gè)設(shè)置在泵殼(10)中的泵腔(11)，該泵腔由兩個(gè)依徑向延伸、依軸向彼此相隔一定距離的側(cè)壁(12，13)和一個(gè)將側(cè)壁(12，13)沿其周邊彼此連接起來(lái)的周壁(24)所限界而成；它還至少配有一條設(shè)置在側(cè)壁(12，13)之一中朝向泵腔(11)開(kāi)著的槽形側(cè)向通道(20，21)，該通道與泵軸線(22)同心布置，并且具有一個(gè)沿流動(dòng)方向看處于側(cè)向通道終點(diǎn)(212)和側(cè)向通道起點(diǎn)(211)之間的、保留下來(lái)的截?cái)鄻?23)；它還配有一個(gè)與泵軸線(22)共軸地安置在泵腔(11)中的旋轉(zhuǎn)的葉輪(24)，該葉輪具有許多個(gè)在切線方向彼此分隔開(kāi)并限定在軸向開(kāi)著的葉片空腔(31)的徑向葉片(29)，這些葉片借助一個(gè)同周壁(14)一起共同形成徑向縫隙(32；32′)的外環(huán)(30)而彼此相連；其特征在于在外環(huán)(30)中設(shè)置有將葉片空腔(31)同徑向縫隙(32)連接起來(lái)的徑向流動(dòng)通路(33)。
2.按照權(quán)利要求1中所述的泵，其特征在于流動(dòng)通路(33)布置在外環(huán)(30)的對(duì)稱面(35)中。
3.按照權(quán)利要求1中所述的泵，其特征在于流動(dòng)通路(33)布置在一個(gè)與對(duì)稱面(35)相平行的徑向面(38)中。
4.按照權(quán)利要求2或3中所述的泵，其特征在于在每個(gè)側(cè)壁(12，13)中配置一條側(cè)向通道(20，21)，而且一條側(cè)向通道(20)的起點(diǎn)(211)同泵入口相連；另一條側(cè)向通道(21)的終點(diǎn)(212)則與泵出口(17)相連。
5.按照權(quán)利要求1或2中所述的泵，其特征在于在每個(gè)側(cè)壁(12，13)中有一條側(cè)向通道(20，21)，側(cè)向通道(20)的起點(diǎn)(211)同泵入口相連，另一側(cè)向通道(21)的終點(diǎn)(212)同泵出口(17)相連；而且流動(dòng)通路(33)布置在兩個(gè)與外環(huán)(30)的對(duì)稱面(35)相平行的徑向面中，而這兩個(gè)徑向面離對(duì)稱面(35)的軸向距離是相等的或不相等的。
6.按照權(quán)利要求1～5的一項(xiàng)中所述的泵，其特征在于流動(dòng)通路(33)的流通橫斷面從外環(huán)(30)的內(nèi)表面(302)至外表面(301)是逐漸增大的。
7.按照權(quán)利要求1～6的一項(xiàng)中所述的泵，其特征在于流動(dòng)通路(33)是由一條在外環(huán)(30)中環(huán)行的縫隙(34)構(gòu)成的，該縫隙在外環(huán)(30)的內(nèi)表面(302)和外表面(301)之間。
8.按照權(quán)利要求6和7中所述的泵，其特征在于縫隙(34)具有截錐形橫斷面，外面靠在外環(huán)(30)的外表面(301)上的是它的大基線。
9.按照權(quán)利要求1～6的一項(xiàng)中所述的泵，其特征在于流動(dòng)通路(33)是由通孔(37)構(gòu)成的，這些通孔在外環(huán)(30)的內(nèi)表面(302)上各自連通葉片空腔(31)中的一個(gè)空腔。
10.按照權(quán)利要求6和9中所述的泵，其特征在于通孔(37)是設(shè)計(jì)呈錐形的，并具有朝著外環(huán)(30)的外表面(301)而擴(kuò)大的孔橫斷面。
11.按照權(quán)利要求1的前序中所述的泵，其特征在于在葉輪(24)圓周上的徑向縫隙(32′)的徑向高度(h)總隨著圓心角(β)的增大而減小，而且最大徑向縫隙高度在側(cè)向通道起點(diǎn)(211)的范圍內(nèi)。
12.按照權(quán)利要求11中所述的泵，其特征在于徑向縫隙(32′)從較高的高度終端尺寸到高度起始尺寸的過(guò)渡是線性的，而且是由一個(gè)平的側(cè)面(39)構(gòu)成的。
13.按照權(quán)利要求11或12中所述的泵，其特征在于徑向縫隙高度(h)的遞減是呈線性的。
14.按照權(quán)利要求13中所述的泵，其特征在于在輸送汽油及額定輸送壓力為3巴的條件下，在5°圓心角(β)時(shí)徑向縫隙高度(h)的起始尺寸為20～100μm，最好為45μm，而在360°圓心角(β)時(shí)徑向縫隙高度(h)的終端尺寸為10～80μm，最好為25μm。
15.按照權(quán)利要求13中所述的泵，其特征在于在輸送柴油和額定輸送壓力為3巴的條件下，在5°圓心角(β)時(shí)徑向縫隙高度(h)的起始尺寸約為160μm，在360°圓心角(β)時(shí)徑向縫隙高度(h)的終點(diǎn)尺寸約為75μm。
16.按照權(quán)利要求11或12中所述的泵，其特征在于徑向縫隙高度(h)與圓心角(β)的關(guān)系式如下h(β)＝h0[1-0.667(β/360°)6.5+0.212(β/360°)16]式中h0是徑向縫隙高度(h)的起始尺寸。
17.按照權(quán)利要求16中所述的泵，其特征在于在輸送汽油及額定輸送壓力為3巴的條件下，徑向縫隙高度(h)的起始尺寸(h0)選擇在25～75μm之間，最好為36μm。
18.按照權(quán)利要求11～17的一項(xiàng)中所述的泵，其特征在于在葉輪(24)的外環(huán)(30)具有圓形外周的情況下，徑向縫隙是通過(guò)對(duì)周壁(14)的加工處理而獲得的。
19.按照權(quán)利要求11～18的一項(xiàng)中所述的泵，其特征在于在側(cè)向通道起點(diǎn)(211)處配有一條將徑向縫隙(32′)同側(cè)向通道(21)連接起來(lái)的、朝泵腔(11)開(kāi)著的槽(40)。
20.按照權(quán)利要求19中所述的泵，其特征在于在每個(gè)側(cè)壁(12，13)中都有一側(cè)向通道(20，21)，一條側(cè)向通道(20)的起點(diǎn)(211)與泵入口相連，另一條側(cè)向通道(21)的終點(diǎn)(212)與泵出口(17)相連，而且槽(40)被設(shè)置在一個(gè)或每個(gè)側(cè)壁(21，20)中。
21.按照權(quán)利要求1～20的一項(xiàng)中所述的泵，其特征在于其中一個(gè)側(cè)壁(13)和周壁(14)被設(shè)置在一個(gè)包含著泵出口(17)的中間殼體(15)上，另一個(gè)側(cè)壁(20)被設(shè)置在一個(gè)包含著泵入口的殼體蓋(16)上，該殼體蓋牢固地與中間殼體(15)和/或泵殼(10)相連。
全文摘要
一種輪葉式泵,特別是用于從汽車(chē)的油箱中輸送汽油的輪葉式泵,它配有一個(gè)設(shè)置在泵殼(10)中的泵腔(11)和一個(gè)在泵腔(11)中旋轉(zhuǎn)并具有葉片(29)的葉輪(24),該葉輪以它的外環(huán)(30)將徑向縫隙(32)限界在一個(gè)封閉著泵腔(11)的周壁(14)上。在這種輪葉式泵上 ,為了阻止輸送介質(zhì)中所含有的雜質(zhì)顆粒進(jìn)入徑向縫隙(32)中,在外環(huán)(30)中設(shè)置了一些徑向流動(dòng)通路(33),這些通路將封閉在葉輪葉片(29)之間的、依軸向開(kāi)著的葉片空腔(31)同徑向縫隙(32)連接起來(lái)。
文檔編號(hào)F04D5/00GK1184897SQ97117728
公開(kāi)日1998年6月17日 申請(qǐng)日期1997年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月28日
發(fā)明者K·多伯勒, M·胡比爾, W·施科羅, J·羅斯 申請(qǐng)人:羅伯特-博希股份公司