具有工作接近度和静止接近度的偏心螺旋泵和控制偏心螺旋泵的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于输送装载有固体的液体的偏心螺旋泵(1)，具有转子(4)、定子(2)，所述转子(4)能转动地设置在定子(2)中。所述转子(4)和定子(2)相互设置和构造成，使得形成至少一个用于输送液体的腔室(5)。所述偏心螺旋泵具有驱动马达(36)、控制装置(58)和接近单元(39)，驱动马达用于旋转驱动所述转子(4)，所述控制装置用于至少在转子(4)被驱动旋转的工作状态和转子(4)不转动的静止状态控制驱动马达(36)，接近单元用于在静止状态将转子(4)与定子(2)之间的接近度调整到静止接近度(F0)并且在工作状态将所述接近度调整到工作接近度(FB)。静止接近度(F0)小于工作接近度(FB)。本发明专利技术还涉及一种方法。发明专利技术还涉及一种方法。发明专利技术还涉及一种方法。

【技术实现步骤摘要】
具有工作接近度和静止接近度的偏心螺旋泵和控制偏心螺旋泵的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于输送含有固体的液体的偏心螺旋泵，所述偏心螺旋泵具有：螺旋形盘绕的转子；定子，所述定子具有入口和出口，所述转子能绕定子的纵轴线转动地设置在所述定子中，并且所述定子具有与所述转子对应的螺旋形的内壁；所述转子和定子相互设置和构造成，使得形成至少一个腔室，所述腔室用于输送液体，并且所述腔室通过密封线分开。所述偏心螺旋泵具有用于旋转驱动转子的驱动马达和用于至少在旋转驱动转子的工作状态和转子不转动的静止状态中控制驱动马达的控制装置。此外，本专利技术还涉及一种用于控制偏心螺旋泵的方法以及一种用于偏心螺旋泵的电子控制单元的计算机程序。

技术介绍

[0002]前面所述类型的偏心螺旋泵数年以来就是已知的并且特别是用于，平缓地输送和计量含有固体的液体、腐蚀性液体或一般而言具有高粘度的液体。这种偏心螺旋泵利用单头或多头的螺纹形的转子，所述转子设置在定子的对应的两头或多头的腔室中并在其中转动。通过相应地设计转子的外轮廓和定子的内轮廓，形成变窄部、特别是密封线，所述变窄部将所述至少一个腔室、优选是多个腔室中的个别腔室相互密封。转子和定子可以相互直接接触并且形成密封线，或者也可以在变窄部中具有将腔室分开的密封间隙。这里，转子通常构造成单头的螺杆并且定子构造成双头的、具有加倍的螺距的螺杆，由此，实现对各个腔室的密封。
[0003]由DE2632716已知一种螺旋泵，所述螺旋泵具有锥形的螺杆和锥形的压力壳。在这个实施形式中，螺杆具有锥角约为30r/>°
的锥角，由此应实现在较短的螺杆长度上提高输送压力。螺杆和压力壳这里能相对于彼此沿轴向调整，其方式是，压力壳在套筒中能轴向移动地被引导。由此，应保持压力恒定，其方式是，压力壳在作用于压力壳的环形部分的液体压力的作用下在泵中移动。在这种在先已知的系统中不利的是，只能针对恒定的高压力进行设计，由于锥形泵间隙沿输送方向的横截面积减小产生所述压力并且不允许根据其他影响参量进行轴向移动。
[0004]由AT223042同样已知一种螺旋泵，所述螺旋泵具有锥形的定子和转子。在这种螺旋泵中可以通过在定子和从动轴之间装入的螺纹套筒沿轴向相对于定子调节转子，其方式是，使用者在泵静止时通过手孔手动地利用工具转动所述套筒。由此可以消除由于定子的膨胀或者转子和/或定子的磨损造成的定子和转子之间出现的卡死和过大间隙。
[0005]由DE102015112248A1已知一种偏心螺旋泵，在这种偏心螺旋泵中，转子和定子之间的间隙几何结构是可变的，其方式是，对定子的预紧度进行再调整。提高的预紧度这里使得构造成弹性体部件的定子受到挤压并且由此可以减小间隙几何结构。但对于这种偏心螺旋泵不利的是，定子的弹性体厚度沿周向以及沿纵向由于其几何形状而是不同的并且因此提高的预紧度会导致不均匀的弹性变形。因此，不能确保偏心螺旋泵的可靠运行并且由于不均匀的间隙几何结构利用这种调节可能产生局部提高的磨损。
[0006]由DE 10 2014 112 552 A1已知一种类似的偏心螺旋泵。所述偏心螺旋泵具有至少一个由弹性材料制成的定子和能在定子中旋转的转子，所述定子至少局部地由定子外壳包围，所述定子外壳作为纵向分开的外壳由至少两个外壳部段组成并且形成定子夹紧装置，利用所述定子夹紧装置能沿径向方向朝转子夹紧所述定子，定子夹紧装置具有一个或多个调节元件，所述调节元件为了调节和夹紧定子向外壳部段而工作。所述泵的突出之处在于，定子夹紧装置具有一个或多个调节驱动装置，所述调节驱动装置为了使定子自动接近度而连接到所述调节元件上或装备有调节元件。
[0007]此外，对于偏心螺旋泵，还已知锥形的偏心螺旋泵，因为这种偏心螺旋泵允许简单地安装，而且在磨损时还允许相对于转子再调节定子。这种偏心螺旋泵例如由WO 2010/100134 A2已知。为了预防或补偿磨损，该文献提出一种具有锥形转子的偏心螺旋泵，所述偏心螺旋泵构造成，使得各个腔室都具有相同的容积。此时，如果在运行中形成磨损现象，特别是所谓的气穴现象，则可以相对于定子沿轴向移动转子，使得腔室容积重新相同并且实现密封性。
[0008]DE102014117483A1中公开了另一种调节可能性。一种用于排量泵、特别是用于偏心螺旋泵或用于旋转活塞泵的可调节的泵单元应能与不同的运行条件和输送任务相适配。为此，所述泵单元为了其调节至少部分地由电和/或温度活性的材料形成和/或与至少一个电和/或温度活性的机构耦合或装备有这种机构。优选排量泵的参数通过控制装置和与控制装置连接的电和/或温度活性的泵单元调节并且优选弹性体或弹性体外壳至少部分地由电活性的材料形成和/或与至少一个电活性的机构耦合或装备有这种机构，并且所述弹性体或外壳和/或所述至少一个电活性的机构作为传感器是可替代的，其测量信号为了进行测量值检测和/或测量值处理而发送给排量泵的控制装置。
[0009]此外由本申请人的WO2018130718A1已知一种偏心螺旋泵，这种偏心螺旋泵允许轴向调节转子。对于如何能实现转子和定子相对于彼此的轴向调节，这里公开了不同的结构上的可能性。此外，该文献还教导了，有利的是，在运行中，转子和定子之间的密封间隙暂时加宽，以便有意地允许出现泄漏流。由此可以降低转子和定子之间的摩擦，由此降低磨损。此外，所述泄漏流有利地可以用于实现冷却。由此例如也可以在偏心螺旋泵启动时调整到较大的间隙，以便在干的状态下保持摩擦较小。通过在考虑到体积效率和摩擦损失的情况下调整到希望的效率，也可以使偏心螺旋泵节能地运行。相反，使变窄部仅略微加宽对于剪切敏感的介质是适宜的。

技术实现思路

[0010]虽然这种偏心螺旋泵已经得到验证，仍存在进一步改进偏心螺旋泵和使其与确定的使用领域相适配的需求。
[0011]本专利技术在前面所述类型的偏心螺旋泵中通过接近单元来实现所述目的，所述接近单元设置成，在静止状态将转子和定子之间的接近度调整到静止接近度并且在工作状态调整到工作接近度，这里，静止接近度小于工作接近度。
[0012]本专利技术以这样的认知为基础，即，对于在较长的时间段、如多个小时、多天或甚至有时达到数周内静止的偏心螺旋泵，在转子和由弹性体材料制成的定子之间的接触部位处，定子的弹性体材料可能出现松弛，在一些情况下甚至出现蠕变。在具有由弹性体材料制
成的定子的偏心螺旋泵中，在定子和转子之间建立预紧，由此在不会出现很大的背压的运行中，确保了足够的密封性和相应的泵功率。定子通常由这样的材料制成，所述材料是挠性的并且所述材料特别是在持续加载时可能发生屈服。由此，在转子和定子之间的接触部位处，当在静止状态下有持续的预紧时，在定子上形成凹部(Einbuchtung)，所述凹部在偏心螺旋泵的运行中、特别是在启动时可能产生不利的影响。因为在停机较长时间段的偏心螺旋泵启动时，不仅必须克服由于摩擦造成的常见的启动力矩，而且附加地还要克服在定子的材料中通过长时间接触形成的凹部的边缘上的凸棱。特别是当作为驱动马达使用具有有限转矩的马达时，这是不利的。因此，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于输送含有固体的液体的偏心螺旋泵(1)，所述偏心螺旋泵具有：
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螺旋形盘绕的转子(4)，
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定子(2)，所述定子具有入口(10)和出口(12)，所述转子(4)能绕定子(2)的纵轴线(L1)转动地设置在所述定子中，并且所述定子具有与所述转子(4)对应的螺旋形的内壁(8)，所述转子(4)和定子(2)相互设置和构造成，使得形成至少一个腔室(5)，所述腔室用于输送液体，并且所述腔室(5)通过密封线(D)分隔，
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用于旋转驱动转子(4)的驱动马达(36)，
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用于至少在旋转驱动转子(4)的工作状态和转子(4)不转动的静止状态中控制驱动马达(36)的控制装置(58)，
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以及接近单元(39)，所述接近单元设置成用于，在静止状态下将转子(4)和定子(2)之间的接近度(F)调整到静止接近度(F0)，并且在工作状态下将所述接近度调整到工作接近度(FB)，这里，静止接近度(F0)小于工作接近度(FB)。2.根据权利要求1所述的偏心螺旋泵(1)，其中，将所述静止接近度(F0)调整成，使得转子(4)与定子(2)之间的接触基本上是无应力的。3.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，在工作接近度(FB)下，在转子(4)与定子(2)之间形成基本上完整的密封线(D)。4.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，所述接近单元(39)构造成用于，在渐停时间范围(tn3
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tn4)中或之前将接近度(F)从工作接近度(FB)调整到静止接近度(F0)，所述渐停时间范围包括从工作状态到静止状态的转换。5.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，所述接近单元(39)构造成用于，在启动时间范围(tn1
‑
tn2)中或之后将接近度(F)从静止接近度(F0)调整到工作接近度(FB)，所述启动时间范围包括从静止状态到工作状态的转换。6.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，所述接近单元(39)包括电子的接近控制器(53)和接近驱动装置(52)，所述接近驱动装置由电子的接近控制器(53)操控，以便改变接近度。7.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，所述接近单元(39)包括液压的流道(228)和液压驱动装置(230)，所述液压驱动装置与所述转子和/或定子耦合，使得能通过施加液压压力调整接近度。8.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，所述转子(4)具有逐渐变细的、优选锥形的形状。9.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，所述转子(4)具有变化的偏心度(e1、e2)。10.根据权利要求8或9所述的偏心螺旋泵(1)，其中，所述转子(4)朝所述出口(12)逐渐变细。11.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，将接近度(F)从工作接近度(FB)调整到静止接近度(F0)包括使转子(4)沿轴向移动。12.根据上述权利要求中任一项所述的偏心螺旋泵(1)，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：福格申有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：