专利名称：由储油箱向机车的内燃机泵油的设备的制作方法
技术水平本发明涉及按照权利要求1所述的一种由储油箱向机车的内燃机泵油的设备。
由DE4020521A1已知一种这样的设备。这种设备具有一个构造成轮叶式泵的输送泵，它的由一个驱动部件旋转驱动的叶轮在一泵室内旋转。泵室在沿叶轮的旋转轴线方向上由两个相对的壁限制，在相对于旋转轴线的径向方向上由一环壁限制。叶轮在其两个端侧面的圆周上具有由叶片构成的轮环。在两个壁上，在叶片高度上各有一个槽，每个槽是绕叶轮的旋转轴线分布的圆周的一部分，它们分别与叶轮的叶片各构成一个输送通道。输送通道使通道一端的进油口与通道另一端的出油口相通。叶轮具有一外环，此外环将叶轮的叶片在叶片的径向朝外的端部连接在一起。在此设备的实施例中，已经表明，由于对流条件决定了，不能排除污垢颗粒通过叶轮端侧面与壁之间存在的轴向间隙进入到叶轮的外环与环壁之间的空间内。因此，沿叶轮的旋转方向在输送通道内建立起压力，且此压力大于叶轮的外环与环壁之间的空间内的压力，所以漏油由输送通道流入环空间。污垢颗粒向此空间的流入导致更高的设备磨损，所以应避免这种情况发生。本发明的优点按照本发明的由储油箱向机车的内燃机泵油的设备，相比具有的优点是，通过至少一个外输送通道，在叶轮的外环与环壁之间的空间内沿叶轮的旋转方向同样建立起压力，并由此避免在至少一个流道与输送通道间产生压力差，或者至少减小压力差，从而避免输送通道与环空间之间的泄漏或者至少减少这种泄漏，从而减少由漏油造成的污垢颗粒向环空间的流入。
在从属权利要求中给出了按照本发明的设备的具有优点的结构和进一步的构造。按照权利要求2至4之每一个实现建立在至少一个流道中的压力与输送通道中的压力相一致。在至少一个流道中的压力建立可由按权利要求6的构造来影响。附图附图中描述了本发明的三个实施例，它们在以后将进一步被描述。
图1是带有一个轮叶式泵的泵油设备的轴向剖面图；图2是根据第一个实施例的轮叶式泵轴向剖面的局部放大示意图；图3是轮叶式泵沿图2中III-III向剖切的横截面示意图；图4是修改的实施例中轮叶式泵的横截面示意图；图5是进一步修改的实施例中轮叶式泵的局部示意图；图6是按照第二个实施例的轮叶式泵轴向局部剖面图；图7是图6中轮叶式泵沿VII-VII向剖切的横截面示意图；图8是一个修改的实施例中轮叶式泵的横截面示意图；图9是按照第三个实施例的轮叶式泵的轴向局部剖视图；图10是图9中轮叶式泵沿X-X向剖切的横截面示意图。实施例的说明图1中简单描述的设备用于从一个未描述的储油箱向同样未描述的机动车的内燃机泵油。此泵油设备具有一个轮叶式泵10，它的叶轮12通过一个驱动电机旋转地驱动。当泵油设备运行时，轮叶式泵10通过进油管16吸入燃油，并通过泵排出口18将燃油压入室20内，在室20内安装着驱动电机14，泵排出口18位于一个以后进一步描述的壁上。燃油由室20出来，通过一个压力管22以及一个不在此描述的燃油通道通入内燃机中。
在图2至10中，轮叶式泵10被放大描述。轮叶式泵10的叶轮12在泵室24内旋转，泵室24在沿叶轮12的旋转轴线13的方向上是由壁26和壁28限制、在沿相对于轴线13的径向方向上是由环形壁30限制而成。前壁26在此可构成泵油设备的一个盖，盖上装有进油管16，另一个壁28可构成将室20隔开的隔板，它具有泵出口18，在叶轮12的两端侧面圆周上各具有一个由叶片32组成的轮圈，叶片32径向上向外，相互间具有距离。叶片32是这样构成的，即在绕轴线13的整个度盘上分布的穿孔34之间留有隔边(stege)，它沿叶轮12的圆周方向限制了穿孔34。叶片32在它的径向外端部通过一闭合的外环36相互连接起来。
如图3所示，在相对叶轮12的壁26上、叶轮12的叶片32的高度上设置了绕叶轮12的旋转轴线13部分环状伸展的槽38，沿叶轮12和旋转方向11上看，在槽的起点处设有与进油管16相通的进油口40，槽38在其圆周段41处，沿叶轮12的旋转方向11看，在槽的终点与起点之间中断。在相对叶轮12的壁28上相对壁26镜像地同样设有槽42，槽42在叶轮12的叶片32的高度处绕叶轮12的旋转轴线13部分环状地伸展。沿叶轮12的旋转方向11看，在槽42的终点处设有泵出口18。槽42同样在它的一个圆周段，沿叶轮12的旋转方向11看，在槽的终点与起点之间中断。槽38和槽42与叶轮12的相对于槽的两端侧面上的叶片32一起各构成一个输送通道44，在泵油设备运行时，燃油在通道44内由进油口40被输送到泵出口18。这样，轮叶式泵10被构造成带侧通道泵，因为输送通道44仅被构造在相邻叶轮12的旁侧，并且不沿伸到叶轮12的外圆周之外。
在图2至图5所示的轮叶式泵10的实施例中，叶轮12在其外环36的相对壁26，28的端侧面上各有一个由叶片50构成的轮环，叶片50相互间沿圆周方向相隔一定距离。叶片50在其径向外端部通过又一个环51相互连接在一起，环51是叶轮12径向向外的限制环。为了减少流体机械能量损失，叶片50可以它的径向外端沿叶轮12的旋转方向11超前大约25°至50°。对此参阅德国专利申请19504079，它的内容应属于本申请的内容。壁26，28各具有一个槽52和槽54，槽52，54在叶片50的高度绕叶轮12的旋转轴线13部分环状地伸展，槽52或槽54在它们的伸展范围内与壁26，28的槽38或槽42大致相同地伸展，槽38或槽42构造了通道44，槽52或槽54的伸展范围可比槽38或槽42大或小一些。外槽52，54与内槽38，42在它们的一段范围上由壁26，28的边56分隔开。外槽32，54与叶片50各构成一个外流道58，叶片50位于叶轮12的外环36的与槽52，54相对的侧端面上。当泵油设备运行时应在外流道58上建立起一个压力，它至少与输送通道44上建立的压力近似地相一致。
外流通58与输送通道44在它们的范围的一段相通，输送通道44沿径向着位于流道58之内侧。在此可这样设置，构成外流道58的槽52，54，沿叶轮12的旋转方向11看，在它们的起始段并/或在它们的终止段与构成输送通道44的槽38，42相通。如图4所示，这种联通可由一个或多个沟槽60实现，沟槽60将边56中断。尤其是，不仅是在外槽52，54的起始处而且在槽的终止处与内槽38，42相通，这样在外流道58的起始和终止处的压缩比如同内输送通道44的起始与终止处的压缩比一样被调节。另外，如图3所示，外槽52，54与内槽38，42也可在它们的起始点与终止点之间的中间部位同样通过一个或多个沟槽60联通，沟槽60将边56中断。在此，沟槽60的宽度、深度及位置这样被确定，即在槽之间产生合适的流动比率并在槽之间调节出一个压力平衡。
外流道58在圆周段62处被中断或至少变窄，沿叶轮12的旋转方向11看，圆周段62位于流道的终点与起点之间。在此，圆周段62相应于圆周段41，它可比段41稍大或小，内槽38，42在圆周段41处中断。在图3所示的实施例中，沿叶轮12的旋转方向11看，外槽52，54在其终止点与起始点之间，在圆周段62处完全中断。在图4所示修改的实施例中，槽52，54在圆周段62变窄。在此，如所示出的，可沿径向，即槽的宽度上，并且/或沿叶轮12的旋转轴线13的方向，即槽52，54的深度上缩小。在图5所示进一步修改的实施例中，槽52，54在圆周段62处相对于其它圆周部分产生偏移，例如径向上进一步偏移，这样叶轮12的外环36的叶片50没有或仅遮盖很小的部分，并且相应地使流道58中断或至少变窄。
叶轮12的外环36的叶片50与槽52，54一起构成了又一个轮叶式泵。它同样是一个带侧通道泵，因为流道58仅安置在叶轮12的旁侧并且与超过环51的叶轮12的外圆周不联通。然而这一轮叶式泵并不是像在已知的第一个、内输送泵的多级泵中那样被附加地连接上，而是与内输送泵并行地将燃油同一个进油口40输送到同一个排油口18。在泵油设备运行时，通过安置在叶轮12的外环36上的叶片50实现了燃油在流道58中的输送。所输送的燃油的量、所输送燃油的量与叶轮12的转速的关系以及流道58整个范围上压力的分布，可受叶片50及槽52，54的构造，以及流道58的中断或变窄的构造的影响，这样，可通过相应的构造来实现所希望的输送量和所希望形成的压力。
图6至图8所示是按照第二个实施例的轮叶式泵10。其中，叶轮12在其外环36的相对壁26，28的侧端面上各有一个由叶片70组成的轮环，叶片70沿圆周方向相隔一定距离，叶片70相对于第一个实施例而言，在叶轮12的外环36的外圆周上径向上偏出一部分。壁26，28各具有一个槽72及槽74，槽72及槽74在叶片70的高度上绕叶轮12的轴线13呈部分环状地伸展，并在它们的伸展范围上，与壁26，28的构成输送通道44的槽38，42大致相同地伸展，然而也可比槽38，42的伸展范围稍大或稍小。在叶轮12的外环36的外圆周与环壁30之间留有一径向的间隙76，槽72，74在叶轮12的外环36的外圆周之外通过这一间隙76相互联通。由叶轮12的外环36的叶片70以及槽72，74与间隙76一道构成了一个外流道78。在圆周段41处内输送通道44被中断，同样外流道78也在此处被中断或至少变窄。图7和图8中所示是带有槽42和槽74的壁28，其中带有槽38和槽72的壁26被镜像对映地构造。槽72，74可以在壁26，28上，如图7和图8所示，在圆周段41处中断或至少它们的宽度和/或深度减小。另外，径向间隙也可在圆周段41处减小。如同图7所示的修改的实施例中的情况。通过环壁30上径向向内竖立的凸起77可将间隙76减小。
如同在第一个实施例中一样，在第二实施例中，外流道78与内输送通道也是相通的，以使两者之间的压力平衡成为可能。如同第一个实施例，可在流道78的起始点和/或终止点处联通，或在它们之间一个圆周段处联通。为了联通流通78与输送通道44，在隔板26，28上设置了一个或多个沟道79。由叶轮12的外环36的叶片70与流道78构成的第二个输送泵，在此是一种组合的带侧通道和周向式泵(peripheralpumpe)，因为流道78不仅相邻于叶轮12的外环36沿侧向延伸，而且在外环36的外圆周上伸展。叶轮12的叶片70、流道78的尺寸以及流道78的中断或变窄被这样确定，以达到在叶轮12的旋转方向上流道78内的压力与输送通道44内的压力大致相同，并且达到所预定的燃油输送量。
图9和图10所示是根据第三个实施例所述的轮叶式泵10。其中，叶轮12同样在其外环36上具有由叶片90构成的轮环。叶片90沿圆周方向彼此相隔一定距离，并由外环36径向向外竖立。叶片90可伸展贯通叶轮12的整个宽度，或者在叶轮12的外环36的两个侧端面上各安置一个由叶片90构成的轮环。在叶片90的径向外端部与环壁30之间留有一径向间隙92，它与叶轮12的外环36的叶片90一起构成了一个流道94，流道94在与内输送通道44大约相同的范围内伸展，然而也可在比内输送通道44稍大或稍小的范围内伸展。流道94在其沿叶轮12的旋转方向看的终止点和起始点之间，在与内槽38或42相同的圆周段41处中断或至少变窄。通过更大地或稍小地减小径向间隙92可实现流道的中断或变窄，这可通过一个由环壁30径向向内竖立的凸起96实现。图10所示是带有槽42的壁28，在此，带有槽38的壁26被镜像对称地构造。
在按照第三个实施例的轮叶式泵中，流道94也是与内输送通道44相通的。可在沿叶轮12的旋转方向看流道94的起始点/或终止点相通，或者在它们之间的一个圆周段上相通。流道94与内输送通道44可如前两个实施例，通过一个或多个在壁26，28上的沟道98相联通。叶轮12的叶片90、流道94的尺寸以及流道94的中断或变窄可被选择确定，即在流道94在沿叶轮12的旋转方向建立与输送通道44内大致相同的压力，并达到预定的燃油输送量。
权利要求
1.由储油箱向机动车的内燃机泵油的设备，带有一构造成轮叶式泵的输送泵(10)，它的由一个驱动部分(14)旋转地驱动的叶片在一泵室(24)内旋转，泵室(24)在叶轮(12)的旋转轴线(13)方向上由两个相对而立的壁(26，28)限制，并且在相关于叶轮(12)的旋转轴线(13)的径向方向上由一环壁(30)限制，其中，叶轮(12)在其两侧端面上的圆周上各具有一个由沿圆周方向相互间隔的，径向向外指向的叶片(32)构成的轮环，并且其中，在两个壁(26，28)上叶片(32)的高度处各安置了一个绕叶轮(12)的旋转轴线(13)部分环状伸展的槽(38，42)，槽(38，42)与叶轮(12)的叶片(32)各构造了一个输送通道(44)，沿叶轮(12)的旋转方向(11)看输送通道(44)由在其起始处的一个进油口(40)通到在其终止处的一个排油口(18)，其中叶轮(12)具有一个将其叶片在叶片的径向外端部连接起来的外环(36)，其特征是，在叶轮(12)的外环(36)上安置了另一个由沿圆周方向相互间隔的，径向向外指向的叶片(50；70；90)构成的轮环，叶片(50；70；90)与壁(26，28)并且/或与环壁(30)一起至少构成一个绕叶轮(12)的旋转轴线(13)至少部分环状伸展的流道(58；78；94)，在流道内沿叶轮(12)的旋转方向(11)获得一个压力建立。
2.按照权利要求1的设备，其特征是，至少一个流道(58；78；94)在它的一部分圆周上与输送通道(44)相通，这样在流道内获得一个与输送通道(44)内大至一致的压力建立。
3.根据权利要求2的设备，其特征是，至少一个流道(58；78；94)在其沿叶轮(12)的旋转方向(11)看的起点以及/或者终点处与输送通道44相通。
4.根据权利要求2的设备，其特征是，至少一个流道(58；78；94)在一圆周段与输送通道(44)相通，此圆周段布置在流道的沿叶轮(12)的旋转方向(11)看的起点与终点之间。
5.根据以上权利要求之一的设备，其特征是，至少一个流道(58；78；94)在一圆周段(62)被中断或至少变窄，该圆周段(62)沿叶轮(12)的旋转方向(11)看，位于流道的终点与起点之间。
6.根据权利要求5的设备，其特征是，输送通道(44)在一圆周段(41，43)被中断或至少变窄，该圆周段(41，43)至少部分地与圆周段(62)重合，并且沿叶轮(12)的旋转方向(11)看，同样位于输送通道的终点与起点之间，在圆周段(62)处至少一个流道(58；78；94)被中断或至少变窄。
7.根据权利要求之一的设备，其特征是，在叶轮(12)的外圆周上，在壁(26，28)与环壁(30)之间构造了一个单个的流道(94)。
8.根据权利要求1至6之一的设备，其特征是，叶轮(12)的外环(36)的叶片(50)在其径向外端被通过又一个闭合的环(51)相互连接起来，并且，在两个壁(26，28)上，在叶片(50)的高度上各安置了一个绕叶轮(12)的旋转轴线(13)至少是部分环状分布的槽(52，54)，槽(52，54)与叶片(50)一起各构造了一个侧流道(58)。
9.根据权利要求5或6及8的设备，其特征是，通过槽(52，54)的中断或至少变窄造成流道(58)的中断或至少变窄。
10.根据权利要求5或6及8的设备，其特征是，通过将槽(52，54)相对于叶片(50)径向偏移造成流道(58)的中断或至少变窄，这样，槽(52，54)不被叶片(50)遮盖或比槽的其余圆周部分更少地被遮盖。
11.根据权利要求5或6及7的设备，其特征是，通过至少一个由环壁(30)沿径向向内竖立的突起(96)造成流道(94)的中断或至少变窄。
12.根据权利要求5或6的设备，其特征是，流道(78)不仅相邻于叶轮(12)的外环(36)沿侧向伸展，而且在其外圆周上伸展。
13.根据权利要求12的设备，其特征是，通过流道的沿叶轮12的外环(36)的外圆周伸展的部分的中断或至少变窄造成流道(78)的中断或至少变窄，通过一个由环壁(36)沿径向向内竖立的突起(77)造成的流道部分的中断。
14.根据权利要求12或13的设备，其特征是，通过流道的沿相邻于叶轮(12)的外环(36)侧向伸展的部分的中断或至少变窄造成流道(78)的中断或至少变窄。
全文摘要
该设备具有构造为轮叶式泵(10)的输送泵,输送泵带有一个在一个泵室(24)内旋转的叶轮(12),叶轮(12)在其两端侧面各具有一个由叶片(32)构成的轮环,叶片(32)与在壁(26,28)上安置的部分环状的槽(38,42)各自构造了一个侧输送通道(44),壁(26,28)限制了泵室(24),叶轮(12)的叶片(50)在它们的径向外端部通过一个外环(36)被相互连接起来。叶轮(12)的外环(36)同样具有由叶片(50)构成的一个轮环,叶片(50)与在壁(26,28)上安置的部分环状的槽各构造了一个外流道(58),外流道(58)在它的圆周的一部分上与输送通道(44)相联通,并且在外流道(58)内沿叶轮(12)的旋转方向(11)实现了一个与输送通道(44)内的压力建立相一致的压力建立,这样,在流道与输送通道之间不存在根本的压力差,由此减少了污垢向叶轮(12)的外环(36)与壁(26,28)之间的部位的流入。
文档编号F02M37/04GK1189879SQ97190446
公开日1998年8月5日 申请日期1997年2月13日 优先权日1996年6月5日
发明者克劳斯·奈德哈德, 米夏埃尔·许贝尔, 维利·施特罗尔, 约亨·罗泽 申请人:罗伯特·博施有限公司