与两个独立驱动的原动机成一体的外齿轮泵制造技术

本文公开了一种与两个独立驱动的原动机成一体的外齿轮泵，也公开了一种包括界定内部容积的壳体的泵。要解决的技术问题是：相关技术泵中的轴承座是分开的组件，这增加了泵组合件的复杂性和重量，并且还意味着更多组件可能会出现故障。本实用新型专利技术的泵壳体包括至少一个平衡板，所述至少一个平衡板可能是所述泵壳体的壁的一部分，其中每一平衡板包括具有两个凹口的突出部分。每一凹口被配置以接收流体驱动器的一个末端。所述平衡板将所述流体驱替构件相对于彼此对准，以使得当旋转时所述流体驱替构件可以泵送所述流体。所述平衡板可能包括连接所述相应凹口的冷却槽。所述冷却槽确保在所述内部容积中待传递的所述液体中的一些随着所述流体驱动器旋转被引导至设置在所述凹口中的轴承。

External gear pump integrated with two independently driven prime movers

An external gear pump integrated with two independently driven prime movers is disclosed, and a pump comprising a housing defining the internal volume is disclosed. The technical problem to be solved is that the bearing seats in the related technology pumps are separate components, which increases the complexity and weight of the pump assembly, and also means that more components may fail. The pump housing of the utility model includes at least one balance plate, and at least one balance plate may be part of the wall of the pump housing, each of which includes a prominent part with two concave ports. Each notch is configured to receive one end of the fluid driver. The balance plate aligns the fluid displacement member relative to one another so that the fluid displacement member can pump the fluid when rotating. The balance plate may include a cooling groove connected to the corresponding notch. The cooling groove ensures that some of the liquid that is to be transferred in the internal volume is guided to the bearing of the concave mouth as the fluid drive is rotated.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与两个独立驱动的原动机成一体的外齿轮泵优先权本申请要求2014年7月22日提交的第62/027,330号、2014年10月6日提交的第62/060,431号和2014年10月20日提交的第62/066,198号美国临时专利申请的优先权，所述美国临时专利申请以引用的方式整体并入本文中。
本专利技术大体上涉及泵及其泵送方法，并且更确切地涉及使用两个流体驱动器的泵及其方法，每一流体驱动器与独立驱动的原动机成一体。专利技术背景传递流体的泵可能具有各种构造。例如，一种所述类型的泵是齿轮泵。齿轮泵是正排量泵(或固定排量)，即所述泵每一次旋转泵送恒定的流体量，并且所述泵被特定地适应用于泵送诸如原油等高粘度流体。齿轮泵通常包括具有空腔的壳体(或外壳)，一对齿轮布置在所述空腔中，所述一对齿轮中的一个被称作驱动齿轮，所述驱动齿由附接至诸如发动机或电动马达的外部驱动器的驱动轴驱动，所述一对齿轮中的另一个被称作从动齿轮(或空转齿轮)，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合。两个齿轮均带有外齿的齿轮泵被称作外齿轮泵。外齿轮泵通常使用直齿轮、螺旋齿轮或人字齿轮，取决于预期的应用。相关技术外齿轮泵配备一个驱动齿轮和一个从动齿轮。当附接至转子的驱动齿轮由发动机或电动马达旋转地驱动时，所述驱动齿轮啮合并转动从动齿轮。驱动齿轮和从动齿轮的该旋转运动从泵的入口运送流体至泵的出口。在以上相关技术泵中，流体驱动器由发动机或电动马达和所述一对齿轮组成。然而，因为流体驱动器的齿轮齿彼此联锁以便驱动齿轮转动从动齿轮，所以齿轮齿彼此研磨，并且由于来自研磨的齿轮的切断的材料和/或来自其它源的污染，系统中可能会出现污染问题，不论是开放式或封闭式流体系统。闭合回路系统中的污染尤其麻烦，因为系统流体是循环的而不会首先去往贮存器。这些切断的材料被认为对于其中有齿轮泵操作的系统的功能性不利，所述系统例如液压系统。切断的材料可能分散在流体中，在系统中移动，并且损坏诸如O形圈和轴承等重要操作组件。普遍认为，大多数泵由于例如液压系统中的污染问题而出现故障。如果驱动齿轮或驱动轴由于污染问题而出现故障，那么例如整个液压系统的整个系统可能会出现故障。因此，由于污染问题，运作以如上面所讨论泵送流体的公知驱动器驱动式齿轮泵构造具有不期望的缺点。除此以外，相关技术系统被配置以使得原动机(例如，电动马达)设置在泵的外侧，并且轴延伸穿过泵壳体以将马达联接至驱动齿轮。虽然壳体中用于轴的开口被密封以防止流体泄漏出来，但是可能仍然是污染源。而且，相关技术泵具有与泵分开设置的存储装置，例如蓄能器。这些系统在泵与存储装置之间具有互连软管和/或管道，所述软管和/或管道引入额外的污染源并且增加系统设计的复杂性。另外，相对于内部泵构造，相关技术齿轮泵具有被配置以接收齿轮的轴的轴承座。轴承座将两个齿轮对准以使得齿轮的中心轴线彼此对准，以使得相应齿轮的齿轮齿的相互啮合将在操作容差内。然而，因为相关技术泵中的轴承座是分开的组件，所以密封件和/或O形圈必须放置在每一座与对应泵壳体之间，这增加了泵组合件的复杂性和重量，并且还意味着更多组件可能会出现故障。相关技术系统无法解决尤其是在诸如液压系统等工业应用中使用的泵中的上述问题。美国专利申请公布第2002/0009368号示出使用独立驱动的马达以防止齿轮齿表面在大转矩系统或流体中具有填充材料的系统中出现磨损和过大应力。然而，'368公布中的马达在泵的外部，并且因此将消除所有污染源。除此以外，'368公布未教示整合泵/原动机和/或存储装置(例如，蓄能器)以减少或消除由于互连和外部马达构造而出现的污染源。另一相关技术公布WO2011/035971公开一种系统，其中泵与马达成一体。然而，'971公布中的系统是驱动器驱动式系统，由于如上面所讨论的啮合，所述系统仍然可能引入污染。除此以外，'971公布未教示整合泵和存储装置(例如，蓄能器)以减少或消除由于互连而出现的污染源。实际上，该概念甚至不适用，因为流体被系统消耗且因此并不循环，所述流体即燃料或尿素与水的混合物。因此，与例如其中有流体循环的闭合回路或开放回路液压系统相比，任何污染(如果有)均具有最小影响。另外，'971公布中公开的燃料泵和尿素/水泵应用与诸如像操作挖掘机壁的致动器系统的典型工业液压应用的压力和流量无法相比。通过参考附图将常见方法、传统方法和建议的方法与如本公开的剩余部分中所阐述的本专利技术的实施方案进行比较，所述方法的更多限制和缺点对于本领域技术人员将变得明显。专利技术概要本专利技术的示例性实施方案涉及：具有壳体的泵，两个流体驱动器设置在所述壳体中；以及使用两个流体驱动器从泵的入口递送流体至泵的出口的方法。如本文所使用，“流体”是指液体或液体与就容积而言主要包含液体的气体的混合物。流体驱动器中的每一个包括原动机和流体驱替构件。在一些实施方案中，原动机部分或完全设置在流体驱替构件内侧。原动机驱动流体驱替构件，并且原动机可能是例如电动马达或可以驱动流体驱替构件的其它类似装置。当被原动机驱动时，流体驱替构件传递流体。流体驱替构件被独立驱动，并且因此具有驱动-驱动构造。“独立地操作”、“被独立操作”、“独立地驱动”和“被独立地驱动”是指在一对一构造中每一流体驱替构件由其自身的原动机操作/驱动。例如，泵中的每一齿轮由其自身的电动马达驱动。驱动-驱动构造消除或减少公知驱动器驱动式构造的污染问题。当传递流体时，流体驱替构件可以结合例如泵壁的固定元件或其它类似组件和/或诸如像另一流体驱替构件的移动元件一起工作。流体驱替构件可能是：例如，具有齿轮齿的外齿轮；具有突出部分(例如，凸起、伸长部分、鼓包、突出部、其它类似结构或以上的组合)的轮毂(例如，圆盘、圆筒或其它类似组件)；具有凹入部分(例如，空腔、凹陷、空穴、或类似结构)的轮毂(例如，圆盘、圆筒或其它类似组件)；具有瓣轮的齿轮主体；或者当被驱动时可以驱替流体的其它类似结构。流体驱动器被例如使用电动马达或可以独立地操作其流体驱替构件的其它类似装置独立地操作。然而，对流体驱动器进行操作，以使得流体驱动器之间的接触同步化，例如以便泵送流体和/或密封反向流路径。也就是说，流体驱动器的操作被同步化，以使得每一流体驱动器中的流体驱替构件与另一流体驱替构件接触。所述接触可能包括至少一个接触点、接触线或接触区域。在一些实施方案中，同步接触包括以一大一小的速率旋转地驱动一对驱动器中的一个，以使得一个流体驱动器的表面接触另一个流体驱动器的表面。例如，同步化接触可能在第一流体驱动器的第一流体驱替构件上的至少一个突出部分(凸起、伸长部分、鼓包、突出部、其它类似结构或以上的组合)的表面与第二流体驱动器的第二流体驱替构件上的至少一个突出部分(凸起、伸长部分、鼓包、突出部、其它类似结构或以上的组合)或凹入部分(空腔、凹陷、空穴、或另一类似结构)的表面之间。在一些实施方案中，同步化接触密封反向流路径(或回流路径)。在示例性实施方案中，泵包括界定内部容积的壳体。泵壳体包括可能是泵壳体的相对的壁的两个自对准平衡板。每一平衡板包括朝向内部容积延伸的突出部分。每一突出部分包括两个凹口，其中每一凹口被配置以接收流体驱动器的一个末端。所述凹口可能包括轴承，诸如像流体驱动器与相应凹口的壁之间的套筒型轴承。当组装泵壳体时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自对准壳体的泵，其包括：界定内部容积的壳体，所述壳体包括，入口端口，其提供与所述内部容积的流体连通，出口端口，其提供与所述内部容积的流体连通，朝向所述内部容积延伸的第一突出部分，所述第一突出部分具有第一脊面以及第一凹口和第二凹口，朝向所述内部容积延伸并且与所述第一突出部分相对的第二突出部分，所述第二突出部分具有第二脊面以及第三凹口和第四凹口，所述第一突出部分和所述第二突出部分被设置为使得所述第一脊面和所述第二脊面彼此面对并且隔开以界定间隙；第一流体驱动器，所述第一流体驱动器包括，由所述壳体支撑的第一支撑轴，以及容纳第一定子和第一转子并且固定地连接至所述第一转子的第一马达壳体，所述第一转子在第一旋转方向上驱动所述第一马达壳体，所述第一马达壳体至少部分设置在所述第一凹口和所述第三凹口中，以及具有多个第一齿轮齿的第一齿轮，所述多个第一齿轮齿固定地连接至所述第一马达壳体并且从所述第一马达壳体径向向外突出，所述第一齿轮齿设置在所述间隙中；以及第二流体驱动器，所述第二流体驱动器包括，由所述壳体支撑的第二支撑轴，以及容纳第二定子和第二转子并且固定地连接至所述第二转子的第二马达壳体，所述第二转子在第二旋转方向上独立地驱动所述第二马达壳体，所述第二马达壳体至少部分设置在所述第二凹口和所述第四凹口中，以及具有多个第二齿轮齿的第二齿轮，所述多个第二齿轮齿固定地连接至所述第二马达壳体并且从所述第二马达壳体径向向外突出，所述第二齿轮齿设置在所述间隙中；其中所述第一突出部分和所述第二突出部分对准所述第一流体驱动器和所述第二流体驱动器，以使得所述第一齿轮齿接触所述第二齿轮齿。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 US 62/027,330;2014.10.06 US 62/060,431;1.一种具有自对准壳体的泵，其包括：界定内部容积的壳体，所述壳体包括，入口端口，其提供与所述内部容积的流体连通，出口端口，其提供与所述内部容积的流体连通，朝向所述内部容积延伸的第一突出部分，所述第一突出部分具有第一脊面以及第一凹口和第二凹口，朝向所述内部容积延伸并且与所述第一突出部分相对的第二突出部分，所述第二突出部分具有第二脊面以及第三凹口和第四凹口，所述第一突出部分和所述第二突出部分被设置为使得所述第一脊面和所述第二脊面彼此面对并且隔开以界定间隙；第一流体驱动器，所述第一流体驱动器包括，由所述壳体支撑的第一支撑轴，以及容纳第一定子和第一转子并且固定地连接至所述第一转子的第一马达壳体，所述第一转子在第一旋转方向上驱动所述第一马达壳体，所述第一马达壳体至少部分设置在所述第一凹口和所述第三凹口中，以及具有多个第一齿轮齿的第一齿轮，所述多个第一齿轮齿固定地连接至所述第一马达壳体并且从所述第一马达壳体径向向外突出，所述第一齿轮齿设置在所述间隙中；以及第二流体驱动器，所述第二流体驱动器包括，由所述壳体支撑的第二支撑轴，以及容纳第二定子和第二转子并且固定地连接至所述第二转子的第二马达壳体，所述第二转子在第二旋转方向上独立地驱动所述第二马达壳体，所述第二马达壳体至少部分设置在所述第二凹口和所述第四凹口中，以及具有多个第二齿轮齿的第二齿轮，所述多个第二齿轮齿固定地连接至所述第二马达壳体并且从所述第二马达壳体径向向外突出，所述第二齿轮齿设置在所述间隙中；其中所述第一突出部分和所述第二突出部分对准所述第一流体驱动器和所述第二流体驱动器，以使得所述第一齿轮齿接触所述第二齿轮齿。2.如权利要求1所述的泵，其中所述第一突出部分和所述第二突出部分中的至少一个是所述壳体的端板的一部分。3.如权利要求1所述的泵，所述泵进一步包括：第一轴承，其设置在所述第一马达壳体与所述第一凹口和所述第三凹口中的每一个之间，以及第二轴承，其设置在所述第二马达壳体与所述第二凹口和所述第四凹口中的每一个之间。4.如权利要求1所述的泵，其中所述第一突出部分和所述第二突出部分中的至少一个分别包括设置在所述第一脊面和所述第二脊面中的至少一个上的至少一个冷却槽。5.如权利要求4所述的泵，其中所述至少一个冷却槽从所述第一凹口中的至少一个延伸至所述第二凹口，并且从所述第三凹口延伸至所述第四凹口。6.如权利要求1所述的泵，其中所述第一突出部分和所述第二突出部分各自包括第一坡度区段，并且所述第一坡度区段形成汇合流路径，其中所述汇合流路径的至少一部分从所述入口端口延伸至所述第一齿轮和所述第二齿轮的截面面积减小，并且其中所述第一突出部分和所述第二突出部分各自包括第二坡度区段，并且所述第二坡度区段形成分叉流路径，其中所述分叉流路径的至少一部分从所述第一齿轮和所述第二齿轮延伸至所述出口端口的截面面积增大。7.如权利要求6所述的泵，其中所述汇合流路径具有在9度至15度范围内的角度，并且所述分叉流路径具有在9度至15度范围内的角度。8.如权利要求7所述的泵，其中所述汇合流路径角度和所述分叉流路径角度是相同的。9.如权利要求7所述的泵，其中所述汇合流路径角度和所述分叉流路径角度是不同的。10.如权利要求1所述的泵，其中所述泵在1rpm至5000rpm的范围内操作。11.如权利要求1所述的泵，其中所述第一流体驱动器和所述第二流体驱动器是双向且变速的。12.如权利要求1所述的泵，其中当所述第一流体驱动器和所述第二流体驱动器被独立地驱动时，所述接触密封所述出口端口与所述入口端口之间的流体路径，以使得滑动系数是5％或更小。13.如权利要求1所述的泵，其中所述流体是液压流体。14.如权利要求13所述的泵，其中当所述第一流体驱动器和所述第二流体驱动器被独立地驱动时，所述接触密封所述出口端口与所述入口端口之间的流体路径，以使得滑动系数是以下中的至少一个：如果泵压力在3000psi至5000psi的范围内，则滑动系数是5％或更小；如果泵压力在2000psi至3000psi的范围内，则滑动系数是3％或更小；如果泵压力在1000psi至2000psi的范围内，则滑动系数是2％或更小；并且如果泵压力最大范围为1000psi，则滑动系数是1％或更小。15.如权利要求1所述的泵，其中所述流体是水。16.一种具有自对准壳体和贯通通道的泵，所述泵包括：界定内部容积的壳体，所述壳体包括，入口端口，其提供与所述内部容积的流体连通，出口端口，其提供与所述内部容积的流体连通，朝向所述内部容积延伸的第一突出部分，所述第一突出部分具有第一脊面以及第一凹口和第二凹口，朝向所述内部容积延伸并且与所述第一突出部分相对的第二突出部分，所述第二突出部分具有第二脊面以及第三凹口和第四凹口，所述第一突出部分和所述第二突出部分被设置为使得所述第一脊面和所述第二脊面彼此面对并且隔开以界定间隙；第一流体驱动器，所述第一流体驱动器包括，由所述壳体支撑的第一支撑轴，以及容纳第一定子和第一转子并且固定地连接至所述第一转子的第一马达壳体，所述第一转子在第一旋转方向上驱动所述第一马达壳体，所述第一马达壳体至少部分设置在所述第一凹口和所述第三凹口中，以及具有多个第一齿轮齿的第一齿轮，所述多个第一齿轮齿固定地连接至所述第一马达壳体并且从所述第一马达壳体径向向外突出，所述第一齿轮齿设置在所述间隙中；以及第二流体驱动器，所述第二流体驱动器包括，由所述壳体支撑的第二支撑轴，以及容纳第二定子和第二转子并且固定地连接至所述第二转子的第二马达壳体，所述第二转子在第二旋转方向上独立地驱动所述第二马达壳体，所述第二马达壳体至少部分设置在所述第二凹口和所述第四凹口中，以及具有多个第二齿轮齿的第二齿轮，所述多个第二齿轮齿固定地连接至所述第二马达壳体并且从所述第二马达壳体径向向外突出，所述第二齿轮齿设置在所述间隙中；其中所述第一突出部分和所述第二突出部分对准所述第一流体驱动器和所述第二流体驱动器，以使得所述第一齿轮齿接触所述第二齿轮齿；并且其中所述第一支撑轴和所述第二支撑轴中的至少一个具有沿轴向中心线的贯通通道，以使得所述贯通通道的第一末端提供与存储装置的流体腔室的流体连通，并且所述贯通通道的与所述第一末端相对的第二末端提供与所述入口端口和所述出口端口中的至少一个的流体连通。17.如权利要求16所述的泵，其中所述第一突出部分和所述第二突出部分中的至少一个是所述壳体的端板的一部分。18.如权利要求16所述的泵，所述泵进一步包括：第一轴承，其设置在所述第一马达壳体与所述第一凹口和所述第三凹口中的每一个之间，以及第二轴承，其设置在所述第二马达壳体与所述第二凹口和所述第四凹口中的每一个之间。19.如权利要求16所述的泵，其中所述第一突出部分和所述第二突出部分中的至少一个分别包括设置在所述第一脊面和所述第二脊面中的至少一个上的至少一个冷却槽。20.如权利要求19所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·阿夫莎里，
申请(专利权)人：凤凰计划股份有限公司，
类型：新型
国别省市：美国,US