[发明专利]泵机组和液压系统

说明书

本发明涉及一种泵机组(12)，其具有：泵壳体；可转动地设置在泵壳体(16；16′)中的叶轮(18)；与叶轮(18)连接的驱动电机(2098，其能够有选择地沿两个转动方向(A，B)驱动；以及至少一个阀门(10；10′)，其具有至少一个阀元件(106)，该阀元件能够通过由叶轮(18)产生的液流根据叶轮(18)的转动方向(A，B)运动到两个不同的工作位置，其中，泵壳体(16，16′)的半径(r₂；r₂′)至少在叶轮(18)的周向区域内的一周向部分(104)中是叶轮(18)的半径(r₁)的至少1.4倍，优选为至少2倍；本发明还涉及一种液压系统，其具有至少两个液压回路和一这样的泵机组(12)，其中，阀门(10，10′)被构造为在两个液压回路之间的转换阀。

技术领域

本发明涉及一种具有阀门的泵机组以及一种具有这种泵机组的液压系统。

背景技术

例如由专利文献EP0460399A2已知一种供热循环泵形式的泵机组，该泵机组具有集成的阀门，用以将从泵机组出来的液流选择性地引导到两个不同的输出端。阀门在此根据叶轮的转动方向在泵机组中起作用。通过沿周向方向被加速的液体，阀门的阀元件根据转动方向被引导至两个不同的工作位置。

这种已知的双向泵的缺点在于效率难以优化。当叶轮具有沿径向指向的叶片时，两个转动方向上的效率是相同的，但不是最优的。当叶轮如同在现代循环泵中常见的那样具有弯曲的叶片时，则效率在一个转动方向上得到改善，但在另一转动方向上变差。因此，这种泵机组只能在一个转动方向上提供最优的效率。

发明内容

鉴于该问题，本发明的目的在于对泵机组加以改进，使得在两个转动方向上都可以实现可接受的效率。

本发明的目的通过一种具有如权利要求1所述特征的泵机组以及一种具有如权利要求20所述特征的液压系统来实现。优选的实施方式由从属权利要求、后面的说明和附图给出。

根据本发明的泵机组是离心泵机组并具有泵壳体，叶轮可转动地布置在泵壳体中。叶轮通过与其连接的驱动电机来驱动。在此，驱动电机被设计为能够沿两个转动方向运转。设置有相应的控制装置，用于有选择地沿两个转动方向中的一个方向来操控驱动电机。泵机组还具有至少一个阀门，该阀门具有至少一个阀元件。该阀门优选可以被集成在泵壳体中或者可以直接设置在泵壳体上在自己的壳体中。特别优选地，阀壳体和泵壳体被一件式地构造，例如被构造为铸件、特别是由塑料制成的注塑件。

阀门的阀元件通过由叶轮产生的液流而运动。为此，阀元件相应地布置在泵壳体中，以使阀元件受到叶轮所产生的液流的加载。在此，阀元件被布置为，其能够根据叶轮的转动方向运动到两个不同的工作位置中。通过使叶轮在泵壳体中旋转，从叶轮径向排出的液体附加的沿周向方向被加速。也就是说，在泵壳体中产生沿叶轮的周向方向旋转的液流。该液流沿叶轮的转动方向旋转。因此，通过改变叶轮的转动方向也可以改变旋转液流的流动方向。由此，通过相应地布置阀元件，阀元件可以在不同的转动方向下不同地被液流加载，从而使得阀元件能够通过不同的流动方向有选择地运动到两个不同的工作位置中。

根据本发明，泵壳体和叶轮被构造并相对于彼此确定尺寸为，在至少一个周向部分中，关于叶轮的转动轴线地在叶轮的外周和泵壳体之间形成相对较大的自由空间。为此将泵壳体和叶轮的尺寸确定为，泵壳体的半径、也就是泵壳体的内周的半径在该周向部分中在叶轮的周向区域中为叶轮半径的至少1.4倍，优选为至少1.5倍或至少2倍。泵壳体的半径在此是泵壳体的内壁与叶轮的转动轴线的间距。由此在叶轮的外周和围绕的泵壳体的内壁之间形成的间距或者说自由空间改善了在泵壳体内部在叶轮出口处的液流引导。当叶轮关于转动方向被优化时，尤其是如此。叶轮在相反的、没有对叶轮进行优化的转动方向上的效率通过该形成的自由空间被明显地提高，因此在该“错误的”转动方向上也能够提高效率。泵壳体的内轮廓不必具有圆形的横截面，而是可以使半径沿周向变化。通过根据本发明的这种泵壳体的设计方案，可以获得在两个转动方向上基本一致的压力-流量曲线。