具有密封布置的紧凑型滑动轴承及包括该紧凑型滑动轴承的水泵制造技术

提出一种用于水泵的借助于滑动轴承制造且具有密封布置的紧凑型轴承，所述紧凑型轴承包括：滑动轴承衬套(11)，其包含内滑动表面以及具有轴向滑动表面的至少一个径向凹口(13)；至少一个轴杆环管(31)；湿侧轴封(24)，其布置于湿侧(4、40)和所述滑动轴承衬套(11)之间；干侧轴封(25)，其布置于所述滑动轴承衬套(11)和干侧(5、50)之间；以及具有基板(21)的润滑剂储集器(20)，所述基板在至少一些区段中为多孔的，所述润滑剂储集器至少布置在所述湿侧轴封(24)和所述滑动轴承衬套(11)之间；其中所述润滑剂储集器(20)在所述基板(21)的孔隙中包含不可溶于水的润滑剂，且所述润滑剂储集器(20)的体积和润滑剂填充物的体积占据所述湿侧轴封(24)和所述干侧轴封(25)之间的空间的总体积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有密封布置的紧凑型滑动轴承及包括该紧凑型滑动轴承的水泵
本专利技术涉及一种通过滑动轴承制造的且具有密封布置的用于水泵的紧凑型轴承，且涉及一种用于车辆中的冷却剂回路的包括具有所述密封布置的密封轴承的水泵。
技术介绍
对于车辆中使用的水泵，存在共同的泵设计，其中泵轴杆借助于紧凑型轴承安装于泵壳体中，即，借助于吸收轴杆的径向力和轴向力两者的单个轴承单元而安装于泵壳体中。此布置准许相对于轴杆长度的紧凑型设计，且提供壳体配合和轴承间隙的数目、轴杆对准及生产和组装方面的优点。被设计为滚动轴承的紧凑型轴承是现有技术中已知的。一般来说，它们对湿气的进入敏感，因为所使用的材料(确切地说，滚动主体的合适的钢)的耐腐蚀性不足以使其在湿气环境中使用。轴封处总是发生小泄漏。湿气的存在由于腐蚀的缘故会导致滚动主体和轴承套的表面质量减小，从而导致轴承的更大摩擦和相应的热量生成，且进一步后续损坏轴承和密封件。因此，轴杆轴承或其密封件常常构成泵的使用寿命的限制因素，因为它们本身由于压力和温度波动而经受摩擦磨损和脆化。其中径向轴承被设计为通过所输送的冷却剂润滑的滑动轴承的水泵也是已知的。这些水泵以机械方式驱动或借助于湿运转电马达驱动。专利申请DE19639928A1公开一种水泵，其以机械方式借助于传送带驱动，且其中连接到泵叶轮的轴杆借助于烧结的滑动轴承安装。轴承间隙通过待输送的介质而润滑。轴封上的泄漏在滑动轴承上也成问题，确切地说，在例如电马达等湿气敏感的组合件布置在轴杆轴承的下游的情况下。具有湿流道的电水泵的效率水平较低，因为用于容纳密封容器的定子和转子之间的间隙被证明为较大，且因此作用于转子上的场强度衰减。此外，转子上发生液体摩擦。此外，湿流道在定子和转子之间的间隙中的结冰所导致的低温下出现问题。同一申请人的但尚未在本专利申请的申请日期公开的专利申请DE102018104015.6涉及借助于冷却剂润滑的烧结轴承的具有干运转电马达的水泵的轴承和密封件。此轴承和密封件的概念提供措施来排放冷却剂的不可避免的微小泄漏以便保护电马达和控制电子器件不因湿气进入而损坏。更精确地说，实现操作条件下的非临界湿气平衡，其中借助于马达的旋转和废热引导泄漏液滴离开而产生蒸汽，蒸汽经由隔膜逸出到大气中。众所周知，径向轴封的使用寿命很大程度上取决于密封唇缘处的润滑条件。利用冷却剂润滑运转的密封唇缘具有比承载润滑油的系统的环境中的密封唇缘短的使用寿命，这是归因于润滑膜的摩擦系数和下文中阐述的现象。举例来说，观察到在密封唇缘的动态密封表面下形成不利地影响密封功能的沉积物。这是冷却剂泄漏所导致的，冷却剂泄漏在通过密封点后蒸发且留下冷却剂的晶体组分，从而在轴杆上形成沉积物。
技术实现思路
鉴于所陈述的现有技术，本专利技术的一目标是提供一种具有集成密封布置的轴杆轴承，其适合用作紧凑型轴承且准许水泵中的持久轴承润滑和密封。所述目标通过根据技术方案1所述的具有密封布置的滑动轴承来实现。本专利技术的具有密封布置的滑动轴承包括：滑动轴承衬套，其由烧结材料制成，且包含用于轴杆的圆周的内滑动表面以及具有相对于所述内滑动表面的轴向滑动表面的至少一个径向凹口；至少一个轴杆环管，其向所述轴杆的所述圆周提供径向突起，所述径向突起形成为与滑动轴承衬套的所述至少一个径向凹口互补；湿侧轴封，其布置于湿侧和滑动轴承衬套之间；干侧轴封，其布置于滑动轴承衬套和干侧之间；以及具有基板的润滑剂储集器，所述基板由非烧结材料制成且在至少一些区段中为多孔的，所述润滑剂储集器至少布置在湿侧轴封和滑动轴承衬套之间；其中所述润滑剂储集器在基板的孔隙中包含不可溶于水的润滑剂，且润滑剂储集器的体积和润滑剂填充物的体积占据湿侧轴封和干侧轴封之间的空间的总体积。因此，本专利技术首次提供一种借助于滑动轴承制造的且适于水泵的紧凑型轴承。此外，本专利技术首次提供一种承载相对于待输送介质的环境分离的润滑剂的滑动轴承。本专利技术同样首次提供润滑剂储集器的使用，所述润滑剂储集器的结构为部分实心且部分黏性的，且其不仅用以使轴承润滑，而且由于其布置的缘故提供在水泵的操作环境中有利的持久密封功能，如稍后所解释。在最一般形式中，本专利技术是基于在滑动轴承中使用润滑剂储集器的知识，这相对于周围介质产生局部结合的黏性缓冲垫，且在如此操作时不同方向的效应有助于滑动轴承中的密封功能。在水泵的操作期间，实现泵腔室中的增加的递送压力和滑动轴承中的润滑剂储集器之间的压力平衡，同时防止不溶于水的润滑剂从基板的孔隙被冲刷掉。在滑动轴承衬套的方向上待输送介质的外部压力增加的情况下，润滑剂储集器的海绵状形态确保润滑剂储集器在径向方向分量上的任何膨胀会增加相对于位于其下游的润滑剂填充物的分离效应。润滑剂储集器的移位或压缩在轴向方向分量在到干侧的轴封上产生增加的接触压力，其中润滑剂储集器的下游的润滑剂填充物将接触力传递到相应密封唇缘且同时使密封唇缘润滑。制造为滑动轴承且具有密封布置的紧凑型轴承的专利技术概念提供水泵中的若干优点。到湿侧的轴封布置成邻近于或接触润滑剂储集器且被供应润滑剂。相应密封唇缘的动态密封表面始终以润滑膜润湿，且抑制由于冷却剂残余物而形成沉积物。同样，到干侧的相对轴封被供应润滑剂填充物，且因此具有润滑膜的相应密封唇缘在轴杆上滑动。用润滑剂润滑的轴封实现比冷却剂润滑的轴封显著更长的使用寿命。基板的多孔结构和润滑剂不可溶于水的特性实现润滑剂的局部结合。由于在操作期间的压力均衡期间待输送介质的进入而防止滑动轴承被冲刷，且确保烧结的滑动轴承的低摩擦和低磨损。密封布置在滑动轴承的结构内占据少量安装空间，且同时提供使用寿命的持续时间内的润滑。因此，具有密封布置的滑动轴承适合用作泵中的紧凑型轴承，即，用作用于泵轴杆的支承和密封的单个单元。润滑剂填充物及充满润滑剂的润滑剂储集器的基板与轴封的协作改进了抵抗滑动轴承的轴向穿透的密封效应。因此，具有密封布置的滑动轴承适于具有湿气敏感组件的应用，例如，确切地说，干流道型电马达或电子器件。在具有针对干运转电马达的改进的密封的水泵的常规设计中，用于从泵腔室捕获泄漏液滴的泄漏容器和蒸发孔设置在电马达的上游。相比于此些设计，尽管是可靠的密封件，但可简化壳体的设计，可节省安装空间和材料成本，且可实现更紧凑的总体尺寸。此外，曲径密封件或类似结构的密封件可被具有相对简单配置的密封唇缘的更有利轴封代替。滑动轴承的可靠密封件准许使用电动泵驱动器，确切地说干流道，其由于转子和定子之间的较小气隙的缘故而具有较高效率水平。而且相比于湿流道，干流道更具有成本效益，因为它们可作为具有标准化组件的单独的单元购买，即，独立于泵的类型特定的几何结构。本专利技术的具有密封布置的滑动轴承的有利发展是附属技术方案的主题。根据本专利技术的一个方面，滑动轴承衬套可包含至少一个第一烧结部分和第二烧结部分，且所述至少一个凹口可形成在第一烧结部分和第二烧结部分之间的滑动轴承衬套的轴向分部处。因此，便于具有内径向凹口的烧结主体的制造和轴杆与轴杆环管的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种优选地用于水泵的具有密封布置(2)的滑动轴承(1)，其被配置成用于径向和轴向安装以及将轴杆(3、30)密封在壳体中在湿侧(4、40)和干侧(5、50)之间，所述滑动轴承包括：/n滑动轴承衬套(11)，其由烧结材料制成，且包含用于所述轴杆(3、30)的圆周的内滑动表面以及具有相对于所述内滑动表面的轴向滑动表面的至少一个径向凹口(13)；/n至少一个轴杆环管(31)，其向所述轴杆(3、30)的所述圆周提供径向突起，所述径向突起形成为与所述滑动轴承衬套(11)的所述至少一个径向凹口(13)互补；/n湿侧轴封(24)，其布置于所述湿侧(4、40)和所述滑动轴承衬套(11)之间；/n干侧轴封(25)，其布置于所述滑动轴承衬套(11)和所述干侧(5、50)之间；以及/n具有基板(21)的润滑剂储集器(20)，所述基板由非烧结材料制成且在至少一些区段中为多孔的，所述润滑剂储集器至少布置在所述湿侧轴封(24)和所述滑动轴承衬套(11)之间；其中/n所述润滑剂储集器(20)在所述基板(21)的孔隙中包含不可溶于水的润滑剂，且所述润滑剂储集器(20)的体积和润滑剂填充物的体积占据所述湿侧轴封(24)和所述干侧轴封(25)之间的空间的总体积。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180927 DE 102018123909.21.一种优选地用于水泵的具有密封布置(2)的滑动轴承(1)，其被配置成用于径向和轴向安装以及将轴杆(3、30)密封在壳体中在湿侧(4、40)和干侧(5、50)之间，所述滑动轴承包括：
滑动轴承衬套(11)，其由烧结材料制成，且包含用于所述轴杆(3、30)的圆周的内滑动表面以及具有相对于所述内滑动表面的轴向滑动表面的至少一个径向凹口(13)；
至少一个轴杆环管(31)，其向所述轴杆(3、30)的所述圆周提供径向突起，所述径向突起形成为与所述滑动轴承衬套(11)的所述至少一个径向凹口(13)互补；
湿侧轴封(24)，其布置于所述湿侧(4、40)和所述滑动轴承衬套(11)之间；
干侧轴封(25)，其布置于所述滑动轴承衬套(11)和所述干侧(5、50)之间；以及
具有基板(21)的润滑剂储集器(20)，所述基板由非烧结材料制成且在至少一些区段中为多孔的，所述润滑剂储集器至少布置在所述湿侧轴封(24)和所述滑动轴承衬套(11)之间；其中
所述润滑剂储集器(20)在所述基板(21)的孔隙中包含不可溶于水的润滑剂，且所述润滑剂储集器(20)的体积和润滑剂填充物的体积占据所述湿侧轴封(24)和所述干侧轴封(25)之间的空间的总体积。


2.根据权利要求1所述的具有密封布置(2)的滑动轴承(1)，其中
所述滑动轴承衬套(11)包含至少一个第一烧结部分(11a)和第二烧结部分(11b)，且所述至少一个凹口(13)形成在所述第一烧结部分(11a)和所述第二烧结部分(11b)之间的所述滑动轴承衬套(11)的轴向分部处。


3.根据权利要求1或2所述的具有密封布置(2)的滑动轴承(1)，其中
所述滑动轴承衬套(11)包括具有轴向滑动表面的垂直交错区段之间的一个单个凹口(13)，且单个轴杆环管(31)由固定在所述轴杆(3、30)上的缸环提供。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有密封布置(2)的滑动轴承(1)，其中
所述基板(21)的体积完全由具有开放孔的结构形成，且所述开放孔充满所述润滑剂。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的具有密封布置(2)的滑动轴承(1)，其中
所述基板(21)由具有限定的孔隙度的聚合物基质制成。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的具有密封布置(2)的滑动轴承(1)，其中
所述润...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨·帕维勒克，马塞尔·伯纳，
申请(专利权)人：尼得科GPM有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE