泵装置以及至少局部密封泵装置的方法与流程

本发明涉及一种泵装置以及一种在使用分离室销的情况下至少局部地、特别是在液压壳体的内壁面上密封所述泵装置的方法。

背景技术：

各种类型的泵装置在现有技术中是众所周知的。例如，源于本申请人的公开案wo2016/173800a1揭示一种相应的用于泵送或输送液体的泵装置，具有液压壳体、泵环载体和泵环，泵环借助又称“夹紧件”的分离室销发生偏移，以便将各泵室相互密封分离，或者说将泵的抽吸侧与压力侧密封分离。泵环在业界部分地又被称为“膜片”。安装时，分离室销沿轴向被压入弹性的泵环中，并且在此过程中以其自由前沿既沿轴向又沿径向推移泵环，其中，径向偏移在液压壳体的内壁面上产生密封效果。这里的问题是，分离室销的轴向插入或移动也会使泵环轴向受力，从而有可能损坏泵环或者导致泵环内部的应力比不一致。这样就无法保证密封性，或者至少无法在泵装置的使用期限内保证密封性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种可以在液压壳体上对泵环进行密封并且能够消除或者至少减小安装时作用于泵环的轴向力的泵装置。

这个目的通过根据权利要求1所述的特征组合而达成。

本发明提出一种用于泵送液体的泵装置，包括液压壳体、设于液压壳体中的泵环载体、沿径向设于泵环载体与液压壳体之间的弹性泵环以及分离室销。为了在液压壳体上产生至少局部的密封效果，泵环可被分离室销沿径向压抵液压壳体的内壁面，以便将泵装置的泵室相互分离。液压壳体具有径向偏移段，形成在分离室销上的或者与分离室销配合作用的单独的偏移元件可沿着径向偏移段沿轴向引入，且借此使分离室销和泵环沿径向偏移，以便形成弹性泵环对液压壳体的径向施压。

通过提供设置在液压壳体上的径向偏移段以及作用于分离室销的偏移元件，使得分离室销首先能够完全地或大体上完全地穿过泵环，而不对泵环施加显著的轴向力。泵环沿径向压靠液压壳体，这可以在分离室销沿轴向延伸覆盖泵环之后有利地由与径向偏移段配合作用的偏移元件引起。本发明避免了以往在插入分离室销过程中泵环所受到的轴向力，这个轴向力会造成泵环发生非期望的轴向局部运动。

在有利的实施变体中，偏移元件一体形成在分离室销上，特别是形成在分离室销的轴向边缘段上，并且一旦与径向偏移段配合作用，遂会使分离室销沿径向偏移。该配合作用例如可通过以下方式而实现：偏移元件沿轴向被推到径向偏移段上，并且在此过程中使分离室销沿径向偏移。由于是一体成型，不需要设置附加部件。

所述泵装置的实施方案的特征进一步在于：当分离室销处于预装状态时，分离室销的侧面的径向外侧插入平面在径向上相对于泵环的在径向上将要径向向外偏移的泵环平面无重叠地延伸。如此一来，分离室销能够沿轴向经过泵环，而不接触泵环或者至少不对泵环施加轴向力。插入平面与泵环平面也可以重合。预装状态是一种分离室销已插入弹性泵环、但尚未对泵环施加径向压力的状态。

此外，所述泵装置的以下实施方案是有利的：分离室销在沿轴向完全延伸覆盖泵环的状态下可沿径向偏移，以便使弹性泵环同时以其整个有效轴向长度压抵液压壳体的内壁面。为此，分离室销具有足够的轴向长度，使其首先沿轴向完全贯穿泵环，而后才整体沿径向偏移。如此一来，在分离室销插入期间没有会导致泵环损坏的轴向力作用于泵环。

在所述泵装置的实施变体中提出：液压壳体的径向偏移段被构建为径向梯阶。该径向梯阶具体设置在液压壳体的用于分离室销的轴向引入段上，使得分离室销能够在轴向外侧区域(也就是与泵环轴向隔开地)与径向梯阶配合作用，以便引起分离室销和泵环的径向偏移。

在改进方案中，所述泵装置的特征在于：径向梯阶以及形成在分离室销上的偏移元件具有相对应的助滑斜面，分离室销通过助滑斜面可沿轴向滑动，以便同时产生分离室销和泵环的径向偏移。因此，分离室销依然能插入泵环中，径向梯阶和偏移元件的助滑斜面则为分离室销提供导引，当分离室销完全插入至最终的安装位置时，该导引使其自动地沿径向偏移。

所述泵装置的实施例进一步提出：液压壳体在与相对于泵环载体的径向偏移段轴向相对的一侧形成用于分离室销的容置部。该容置部具有沿径向倾斜延伸的引入斜坡，分离室销通过引入斜坡可滑动且同时可沿径向偏移。分离室销可以通过第二轴向侧上的容置部的倾斜引入斜坡沿径向偏移，且进而以其整个轴向长度发生偏移。以下实施方案是有利的：以分离室销的轴向延伸为参照，倾斜引入斜坡和助滑斜面具有相同的角度，使得分离室销在轴向两侧能同等程度地沿径向偏移。

在替代变体中，所述泵装置进一步包括至少一个插入元件，其径向延伸尺寸大于径向偏移段的径向延伸尺寸。所述至少一个插入元件可沿轴向被引入径向偏移段，并且在此过程中使得分离室销和泵环仅沿径向偏移。插入元件的使用虽然导致零件数变大，但可以使用传统的标准化分离室销，其通过插入元件发生径向偏移。在此情况下可弃用形成在分离室销上的偏移元件。

在所述泵装置的改进方案中，液压壳体相对于泵环载体具有两个轴向相对的径向偏移段以及两个插入元件，其中每个径向偏移段中可沿轴向各引入一个插入元件，并且在此过程中从轴向相对的两侧使分离室销和泵环仅沿径向偏移。这种采用两个插入元件的解决方案虽会进一步增加零件数，然而，分离室销在轴向两侧上的径向位移能够使泵环均匀地径向压靠液压壳体。

本公开案还包括一种至少局部密封前述泵装置的方法，该泵装置包括液压壳体以及在液压壳体内部沿轴向延伸的驱动轴、沿径向设于液压壳体与驱动轴之间的泵环载体、沿径向设于泵环载体与液压壳体之间的弹性泵环以及分离室销。实施所述方法时，首先将分离室销定位成沿轴向完全延伸覆盖泵环的状态，接着使分离室销沿径向偏移。借此使泵环压抵或压靠液压壳体的内壁面，以产生至少局部的密封效果。

所述方法的实施方案提出：形成在分离室销上的或者与分离室销配合作用的单独的偏移元件沿着液压壳体的径向偏移段沿轴向引入，且借此使分离室销和泵环沿径向偏移。

所述方法还包括以下变体：被构建为径向梯阶的径向偏移段以及形成在分离室销上的偏移元件具有相对应的助滑斜面，分离室销通过助滑斜面沿轴向滑动，以便同时使分离室销和泵环沿径向偏移。

针对液压壳体在与相对于泵环载体的径向偏移段轴向相对的一侧形成用于分离室销的容置部并且具有沿径向倾斜延伸的引入斜坡这一实施变体，所述方法提出：分离室销通过倾斜延伸的引入斜坡沿轴向滑动且同时沿径向偏移。如此一来，泵环从其轴向相对的两侧整体压抵液压壳体的内壁面。

针对泵装置具有至少一个插入元件且该插入元件的径向延伸尺寸大于径向偏移段的径向延伸尺寸的解决方案，所述方法的实施变体提出：插入元件沿轴向被引入径向偏移段，并且在此过程中使得分离室销和泵环仅沿径向偏移。

所述方法还包括以下实施例：液压壳体相对于泵环载体具有两个轴向相对的径向偏移段以及两个插入元件，其中每个径向偏移段中沿轴向各引入一个插入元件，并且在此过程中从轴向相对的两侧使分离室销和泵环仅沿径向偏移。

附图说明

关于本发明其他有利改进方案的特征请参阅从属权利要求，下面参照附图并结合本发明的优选实施方案予以详细说明。其中：

图1为非本发明提供的传统泵装置的一个部分的侧面剖视图；

图2a为第一实施变体中的泵装置的一个部分的侧面剖视图；

图2b为图2a中的部分安装分离室销后的侧面剖视图；

图3a为第二实施变体中的泵装置的一个部分的侧面剖视图；

图3b为图3a中的部分安装分离室销后的侧面剖视图；

图4为图2a和图3a中的a-a剖视图；

图5为图2b和图3b中的b-b剖视图。

具体实施方式

在所有视图中，相同的附图标记均用以命名相同的技术要素。

图1示出传统泵装置100的一个部分的侧面剖视图，其具有液压壳体101、设于液压壳体101中的泵环载体103以及设于二者之间的弹性泵环102。泵装置100并非必然地是现有技术，而是仅为通过本发明而得到解决的课题。安装时，分离室销104沿轴向被插入泵环102中，并且以其轴向自由端同时在轴向和径向上压抵泵环102，以便在液压壳体101的内壁面上施压，其中由于轴向施力，泵环102将不可避免地受损。

图2a和图2b以侧面剖视图示出泵装置1的一个部分的第一实施变体，其中径向rr呈竖向，轴向ar呈水平。为清楚起见，图中未示出诸如驱动马达或驱动轴等泵装置1的其他部件。泵装置1的主要部件包括由数个部分组成的液压壳体2、泵环载体5、沿径向设于泵环载体5与液压壳体2之间的弹性泵环3以及分离室销4。分离室销4在图2a中处于预装状态，在图2b中处于总装状态。如图所示，液压壳体2外侧设有用于输送液体的接头20。液压壳体2部分地也可由法兰代替。

液压壳体2具有用于分离室销4的插入通道12，在插入通道的第一轴向侧上设有被构建为径向梯阶的径向偏移段6，并且在插入通道的第二轴向侧上设有用于分离室销4的容置部9。液压壳体2上的径向偏移段6的径向梯阶形成助滑斜面7，分离室销4通过该助滑斜面可沿径向偏移。在根据图2a的预装位置上，分离室销4的侧面的径向外侧插入平面ee平行于泵环3的泵环平面pe，并且在径向上与该泵环平面相隔少许距离，使得分离室销4能够沿轴向经过泵环3直至达到图2a中所示的状态，而不对泵环施加轴向力。

分离室销4上一体形成偏移元件，其形式为轴向端部上的局部加厚部14。加厚部14与分离室销4的其余部分之间同样通过助滑斜面8相衔接，该助滑斜面与径向梯阶的助滑斜面7形状对应。如图2b所示，当分离室销4沿轴向ar被插入至其如图2b所示的总装位置时，分离室销4以分离室销4的加厚部14的径向延伸的幅度沿径向向外偏移，且同时将弹性泵环3压抵液压壳体2的内壁面21。为了保证分离室销4在其整个轴向长度上均发生径向偏移，容置部9具有角度与液压壳体2的助滑斜面7相对应的引入斜坡10。为此，分离室销4在其轴向自由端上形成锥形渐细部11，在图示实施方案中，该渐细部与引入斜坡10形状对应。在图2b中，分离室销4完全插入容置部9中，泵环3与内壁面21之间实现密封。

图3a和图3b以侧面剖视图示出泵装置1的一个部分的替代变体，其中，与图2a和图2b相同的特征不再重复说明，但在此视为被揭示出来。与根据图2a和图2b的解决方案不同的是，液压壳体2的径向偏移段6呈矩形并且在泵环载体5的两个轴向相对侧上采用相同设计。在根据图3a的预装位置上，分离室销4被定位成沿轴向已完全延伸覆盖泵环3。在图示实施例中，插入平面ee与泵环平面pe无间距重合。在两侧的径向偏移段6中沿轴向各插入一个插入元件22，该插入元件的径向延伸尺寸大于径向偏移段6的径向延伸尺寸。插入元件22在其指向分离室销4的边沿段上分别具有斜面23，以便能更好地被引入，并且在此过程中使得分离室销4和弹性泵环3仅沿径向rr偏移并压抵液压壳体2的内壁面21。

图4和图5示出图2a和图3a的a-a剖视图以及图2b和图3b的b-b剖视图，从中可以看到分离室销4的径向偏移，由此使得泵环3压抵液压壳体2的内壁面21。液压壳体2上进一步设有用于与壳体2的内壁面21与泵环3之间的泵室流体连接的径向通道24，其中从周向看，泵环3将两个径向通道24分离。

尽管附图中未示出，但替代实施方案也包括将根据图2a和图2b的两个实施例相结合，并且在一个轴向侧上设置根据图3a和图3b的、包含矩形径向偏移段6和插入元件22的解决方案，在相对的轴向侧上设置根据图2a和图2b的、包含插入部9的解决方案，其中分离室销4在其两个轴向侧上根据图示实施例相应成形。