可变排量叶片泵和调节其排量的方法技术

本发明专利技术提供一种用于流体的可变排量叶片泵，其中排量调节的实现得益于调节环(11)(转子(13)布置于其中)与转子本身之间的相对偏心率的变化。在调节环(11)的外表面(11A)与腔室(40)(调节环(11)在其中移动)的内表面(40A)之间的接合区域上设置了以固定的相对位置安装的多个滚动元件(25)。滚动元件(25)仅在这样的接合区域上的一部分上设置，该部分包括区带(S)，在调节期间，在泵中产生的机械力和流体力的合力作用于该区带(S)上。本发明专利技术还涉及一种调节所述泵的排量的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可变排量旋转泵，并且更具体地涉及这样一种类型的泵，其中排量调节的获得得益于调节环与泵转子之间的相对偏心率的变化，该相对偏心率的变化依赖于泵的运转状态，通过改变环与转子的相对位置而实现。本专利技术还涉及一种调节所述泵的排量的方法。本专利技术优选但不排他地应用于机动车辆发动机的润滑油用的泵。
技术介绍
已知的是，在使润滑油在压力下在机动车辆的发动机内循环的泵中，其容量及因此的油的输送率取决于发动机的转速。因此，泵被设计成在速度低时提供足够的输送率，以确保同样在此条件下的润滑。如果泵具有固定的几何结构，在高转速时的输送率超过必要的输送率，由此发生了导致具有更高的燃料消耗的高功率吸收，以及由于在回路中产生的高压力而使组件受到较大的应力。为了消除该缺点，已知的是提供一种泵，其具有在车辆的不同运转状态下允许输送率调节的系统，特别是通过排量调节。已知针对该目标有不同的解决方案，这些解决方案对于泵送元件的具体种类(外部或内部齿轮，叶片……)是特定的。然而，可确认一些普通排量调节系统的种类，并且在旋转叶片泵的情况下，其中一种系统基于外部调节环和转子之间的相对位置的变化，外部调节环也被称为“定子环”，转子在其内部偏心地旋转。因此得到了这些组件相对偏心的变化，并因此得到了泵的排量的变化。这种调节是用不同的方式来实现的。因此，能够确认出:-这样的泵，其中转子使外部环旋转，叶片的径向外端部铰接地连接到该外部环(“摆”泵)；-这样的泵，其中定子环可横向移动到转子的旋转轴线；-这样的泵，其中定子环围绕同一环的外部的轴线振荡；以及-这样的泵，其中定子环可旋转地围绕位于同一环的内部且与转子的旋转轴平行的轴。在这样的各种泵中，当定子环被移动以便改变排量时，有必要通过创建抵抗力并且通常由弹簧构成的装置来对抗其移动。这种对抗定子环的移动的装置产生如下的问题:a)在移动过程中，当力和摩擦的不稳定平衡发生时的振动/噪音；b)振动/压力脉动的产生，其依赖于旋转速度的变化的快速瞬变和/或压力阈值的调节的变化的快速瞬变；c)在旋转速度的提高和降低之间进行的压力调节的滞后；d)由于在支撑定子环的区域中的过度特定压力而造成的磨损。为了缓解这样的问题，在通过定子环的旋转进行排量调节的泵的情况下，已经提出在定子环的外表面与腔室(定子环在其中旋转)的内表面之间夹设滚动元件的方案。显然，通过将滑动摩擦转变为滚动摩擦，对于定子环旋转的阻力(滞后依赖于该阻力)将减小。US5, 863, 189中公开了一个例子，其中，定子环的外表面和腔室的内表面形成了圆形滚子轴承的内圈和外圈，其中，滚子由适当的圆形保持架以相同的相互距离保持。在这种已知的方案中，具有滚子的保持架沿所述表面的整个圆周延伸，并且仅可以通过侧杠杆臂致动，这使得其结构复杂。此外，本申请人已经认识到，在泵运行过程中产生的机械力和流体(特别是，液压)力的分析表明，在这里所考虑的类型的泵中，这些力的合力作用在定子环的外表面与腔室(定子环在其中旋转)的内表面之间的接合区域的有限的区带中，并且因此，在这样的区带中，有必要防止不稳定平衡的产生或以明显方式对抗调节移动的平衡的产生。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种上述公开类型的具有可变排量的旋转式正排量泵，其消除了现有技术的缺点。根据本专利技术，该目的是这样实现的:-仅在调节环的外表面与腔室(所述环在其中移动)的内表面之间的接合区域的一部分上设置滚动元件，所述部分包括区带，在调节期间，在泵中产生的机械力和流体力的合力作用于该区带上，并且由于这样的合力的效果，在该区带上产生流体支撑轴承作用(fluidic support bearing);并且-滚动元件布置在所述表面之间的接合区域的所述部分中，从而在调节移动期间作为整体沿所述表面可移动，滚动元件的移动具有比由调节环执行的移动更小的幅度，从而使所述泵从最大排量状态过渡到最小排量状态。优选地，调节移动是旋转，所述表面之间的接合区域的所述部分被配置为滚动轴承的扇形部，所述表面分别形成扇形部的内圈和外圈的区段，并且滚动元件布置在形成于调节环的外表面中的座内。根据本专利技术的另一个优选特征，所述滚动元件是安装在起支撑和引导作用的保持架中的滚子或滚针，该保持架被设置成在座中移动，以抵抗相对的弹性元件的作用，该弹性元件设置在保持架的一个端部和座的一个端部之间，其被预负荷以便在泵的最大排量或静止状态时保持所述保持架与座的相对侧端部的接触。本专利技术还提供了调节上述类型的泵的排量的方法，该方法包括以下步骤:-在调节环的外表面与腔室(所述环在其中移动以便调节)的内表面之间的接合区域的一部分上提供多个滚动元件；这样的部分包括区带，在调节期间，在泵中产生的机械力和流体力的合力作用于该区带上，并且由于这样的合力的效果，在该区带上产生流体支撑轴承作用；和-在调节移动期间，使滚动元件在所述表面之间的接合区域的所述部分中作为整体移动，滚动元件的移动具有比由调节环执行的移动更小的幅度，从而使所述泵从最大排量状态过渡到最小排量状态。【附图说明】本专利技术的上述和其它的特征和优点，将通过以非限制性示例方式进行的如下优选实施例的描述并参考附图而变得显而易见:图1是表示叶片泵的视图，本专利技术可以应用于其中，去掉了封盖并且处于最大排量状态;图2是类似于图1的视图，示出了处于最小排量状态的同一泵；图3示出了在排量调节开始时，在如图1和图2所示的泵的运转期间介入的在泵的最大排量状态下的主要的力、它们的部分合力、以及总体合力的大小和方向；图4是类似于图1的视图，示出了在排量调节结束时，在最小排量状态下的所述力、它们的部分合力、以及总体合力的大小和方向；图5和图6分别示出了处于最大和最小排量状态下的本专利技术的泵；图7是在图5和图6中所示的滚子承载保持架的放大的立体图；和图8是本专利技术的泵的分解立体图。【具体实施方式】仅以举例的方式，在图中考虑了一种泵，其排量变化是通过调节定子环(为简便起见下文中称为“定子”)的旋转来实现的，该旋转围绕与转子的旋转轴平行的轴进行，而且所述定子的旋转直接通过被泵送流体的压力来控制。参照图1、图2和图8，上述类型的泵I包括主体10，其具有适当地成形的空腔40，在该空腔40中定子11被安装成能沿着示出例子中的圆周的圆弧如箭头A所表示的顺时针方向自由旋转。附图标记B表示定子11的旋转轴线。定子11具有腔室12，叶片转子13收纳于该腔室中。转子键锁在相对于腔室12的中心C偏离轴设置的轴14上。转子13同样可以以顺时针方向旋转。当转子13以顺时针方向旋转时，标记41和42表示吸入和排出管道的端部。如本领域技术人员所知，定子11围绕轴线B的旋转使当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流体的可变排量旋转叶片泵，包括：‑转子(13)，被布置成在调节环(11)中以相对偏心率偏心地旋转，所述偏心率取决于所述泵(1)的运转状态而变化；‑装置(17、18)，用于在形成于泵主体(10)中的腔室(40)中移动所述调节环(11)，以便当所述运转状态改变时，改变所述相对偏心率，并因此改变泵的排量；和‑多个滚动元件(25)，夹设于所述调节环(11)的外表面(11A)与所述腔室(40)的内表面(40A)之间；其特征在于：‑所述滚动元件(25)安装在支撑保持架(26)中，并且仅设置在所述调节环(11)的外表面(11A)与所述腔室(40)的内表面(40A)之间的接合区域的一部分上，所述部分包括区带(S)，在调节期间，在泵中产生的机械力和流体力的合力(SV1，SV2)作用于所述区带(S)上；并且‑所述滚动元件(25)和所述支撑保持架(26)布置在所述表面(11A、40A)之间的接合区域的所述部分中，以便在所述调节环(11)的移动期间作为整体沿所述表面(11A、40A)移动，所述滚动元件(25)和所述支撑保持架(26)的移动具有比所述调节环(11)执行的移动更小的幅度，从而使该泵从最大排量过渡到最小排量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡尔代罗尼，L·卡迪杜，
申请(专利权)人：VHIT公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT