[发明专利]叶轮泵

说明书

本发明涉及一种叶轮泵，该叶轮泵具有：泵壳体体，泵壳体具有套管状壳体、底部和盖，其中底部和盖轴向封闭壳体；转子，其偏心地布置在壳体中并且可转动地支承在底部和盖中；以及一个或多个叶片，其在轴向方向上可移动地支承在转子中。

已知了叶轮泵的众多构型。它们用于密封气态介质，以便产生负压或输送气态或液态介质。在这种叶轮泵中，多个叶片可移动地支承在偏心地布置在泵壳体中的转子中，使得在叶片之间和在转子与形成定子的泵壳体的内周面之间形成工作空间，工作空间的体积不断改变，即扩大和缩小。叶片在转子转动时由于离心力而向外离心旋转并且擦过泵壳体的内周面。由此使相应工作空间相对于相邻的工作空间密封。密封通过如下方式来支持：用润滑油润湿部件的表面。然而润滑油也用于减少摩擦力，由此降低了泵的功率损耗。但视为不利的是，用润滑剂强制地润湿所输送的流体，和流体在继续使用或释放到外部之前可能必须被清洁。此外，消耗润滑油。

本发明的任务在于，提供一种叶轮泵，其具有较低的润滑剂消耗，并且其中所输送的流体不含润滑剂。

该任务在开头所述类型的叶轮泵方面根据本发明通过如下方式来解决：每个叶片在其轴向端侧上具有配合到底部和盖中的轴承销。

在根据本发明的叶轮泵中，叶片不仅在径向方向上可移动地支承在转子中，使得叶片根据转子在泵壳体中的偏心布置而会关于转子在径向方向上振荡，而且叶片也具有配合到底部和盖中的轴承销，使得可以通过轴承销有针对性地激励叶片。这是可能的，因为底部和盖都是固定的，且因此轴承销在底部和盖中旋转。

底部和盖为此分别具有用于轴承销的导轨，其中轴承销无间隙地或以小的间隙配合到导轨中。导轨优选构建为槽，其中导轨尤其具有圆形形状并且与壳体的内周面同轴。以这种方式，叶片始终具有相对壳体的内周面限定的位置，这具有如下优点：在转子不旋转时，才处于该位置。在离心力同样低的低转数的情况下，由此保证了叶片仍处于限定的位置，使得在低转数的情况下已实现最佳的输送效果。这在叶轮泵作为润滑剂泵工作的情况下例如当内燃机起动时是有利的。在这种情况下，润滑剂在发动机起动时已经被输送，而不是在较高转数时才被输送。

在一个优选的实施例中，轴承销由支承在叶片中的螺栓形成。以这种方式可以如常用的那样制造叶片，例如作为注模件或作为压铸件，并且只须设置有轴承销。这例如可以直接注入注模件中。

在一个改进方案中设置的是，螺栓的轴向突出于叶片的自由端部支承轴承，尤其是深沟球轴承。深沟球轴承配合到导轨中，并且在底部和盖中旋转。深沟球轴承优选是自润滑的，使得可以略去附加的润滑。

本发明的一个主要特征在于，在径向的外部叶片尖端与壳体的内周面之间存在间隙。间隙保证了在叶片与壳体之间不产生摩擦力，由此一方面叶片不受磨损，另一方面泵的功率损耗是低的。间隙在5μm至100μm之间的范围中，并且尤其是在10μm与50μm之间。

如果期望或需要完全密封，则在径向的叶片尖端上布置密封条。在一个实施例中，在叶片的纵向方向上走向的槽在径向的外部叶片尖端中延伸，在槽中布置突出于叶片尖端的密封条。密封条浮动地支承在槽中，使得其可以相对于叶片进行相对运动。在转子转动时，密封条压到壳体的内周面上或离心旋转，并且由此完全密封工作空间。因为密封条与叶片相比具有几乎可忽略的重量，因此摩擦力是最小的。

密封条优选由金属、尤其是轻质金属或者由塑料构成，塑料例如被纤维增强。这种密封条一方面具有小重量，而另一方面足够耐磨损。

根据本发明的叶轮泵优选在没有润滑剂的情况下运行，即干式运行。由此实现了如下优点，即所输送的介质不被污染，并且由此在叶轮泵的出口处不需要油分离器等。

本发明的其他优点、特征和细节从从属权利要求以及下面的描述得到，其中参考附图详细描述了特别优选的实施例。在此，附图中所示的以及在说明书中和在权利要求中提到的特征分别单独或任意组合地反映本发明的本质。

在附图中：

图1示出了根据本发明的叶轮泵的透视图；

图2示出了根据图1的沿箭头II方向看的侧视图；

图3示出了根据图1的在取下壳体盖的情况下的透视图；

图4示出了根据图2的剖面IV-IV；

图5示出了根据图4的剖面V-V；

图6示出了根据图4的剖面VI-VI；以及

图7示出了部分切开的叶片的透视图。