叶轮泵和操作该叶轮泵的方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及一种叶轮泵，并更特别地，涉及一种改进的可堆叠式偏心叶轮泵和操作该叶轮泵的方法。
【背景技术】
[0002]叶轮泵当然属于公知的技术。这些装置通常具有安装在主体或者部件的腔体中用于转动的转子。多个周向间隔的槽部从转子的外表面径向延伸至转子的内部。叶片可滑动地安装在每个槽部中并具有远端，该远端可操作地设置为与限定所述腔体的所述部件的壁部的一部分接合。通常，当转子转动时，在离心力作用下迫使叶片从转子向外移动。这些叶片与该转子以及所述部件在流体入口和流体出口之间限定了一系列周向间隔的腔室。当转子在该部件中转动时，这些腔室的容积依赖于旋转方向而逐步地增大或减小。这些腔室携带流体从流体入口至流体出口。这样的叶片马达的示例在美国专利N0.4619594、美国专利N0.5037283和美国专利N0.6763797中有代表性地示出和披露。
[0003]然而，利用这种现有的叶轮泵，为改变流经该叶轮泵的流体流动方向，通常必须使得转子的旋转方向反向来。
[0004]因此，要求提供一种在不改变转子转动方向的情况下能使得流体流经泵的方向反向的改进的叶轮泵。
【发明内容】
[0005]附带说明的参考所披露的实施例的相应的部件、部分或表面而仅为说明而不做限制的目的，本发明大体上提供了一种改进的叶轮泵。
[0006]在一种形式中，改进的叶轮泵(20)包括:壳体(21);具有轴线(y「yi)的轴(22)，该轴安装在壳体上用于绕该轴线转动；第一马达(23)，该第一马达可操作地布置以选择性地转动该轴；转子(24)，该转子安装为与所述轴一起转动，该转子具有多个周向间隔的槽部(26);具有表面(29)和部件轴线(y2_y2)的部件(28)，该部件相对于该轴的轴线可移动经过一可允许的运动范围(30)，该可允许的运动范围包括位于零位置(“O”)两侧的部分(其中，当该部件处于该零位置时，所述部件轴线(y2_y2)与所述轴的轴线(Y1I1) —致；叶片(32)，所述叶片可移动地安装在每个转子槽部中且所述叶片的远端布置为与所述部件的表面密封地且接触摩擦地相接合；所述叶片与所述转子以及所述部件的表面限定了多个腔室(33A-33F)，各个所述腔室的容积随着转子和所述部件的表面之间的相对位置的变化而变化；该壳体具有两个流体通道(34、34)，所述流体通道可操作地布置为根据转子相对于壳体的角位置的变化而与所述多个腔室中的两个腔室相连通；第二马达
(31)，该第二马达可操作地布置为使所述部件相对于所述轴的轴线选择性地移动经过所述可允许的运动范围；其中，所述部件沿着所述可允许的运动范围在一个方向上的偏离零位置的运动能使流体在端口之间在第一方向上流动；并且其中，所述部件沿着所述可允许的运动范围在相反方向上的偏离零位置的运动能使得流体在所述端口之间在相反方向流动。
[0007]该改进的泵进一步包括边界密封件(54)，该边界密封件将第二马达的湿部分(55)与第二马达的干部分(56)隔开。该第二马达具有布置在该密封件一侧的一部分(58)以及布置在该密封件另一侧的另一部分(59)。所述一部分可包括永磁体(58)，所述另一部分可包括线圈(59)。
[0008]所述部件可安装在所述壳体上。
[0009]在一种形式中，所述部件可通过挠性构件(40)安装在所述壳体上。
[0010]所述部件的可允许的运动范围可为弧形的、线性的以及回转形的。
[0011]一弹性构件(41)可布置为在所述壳体和所述部件之间起作用而用于迫使所述部件朝向零位置移动。
[0012]在另外的形式中，该改进的叶轮泵(20)可包括:壳体(21);具有轴线(yi_yi)的轴(22)，该轴安装在所述壳体上用于绕该轴的所述轴线旋转；第一马达(23)，该第一马达安装在所述壳体上并可操作地布置为选择性地转动该轴；多个转子(图1中的附图标记24所指、图5中的附图标记51所指)，所述多个转子在沿着所述轴的间隔位置上安装成与所述轴一起转动，每个转子具有多个周向间隔的槽部(26);多个部件(28)，每个部件具有表面(57)和部件轴线(y2_y2)，每个部件与相应的一个转子相联并能够相对于所述轴的轴线移动经过一可允许的运动范围(图1中的附图标记30所指)，该可允许的运动范围包括位于零位置两侧的部分；其中，当相关的所述部件处在零位置时，每个相关的部件的轴线与所述轴的轴线一致；叶片(26)，所述叶片可移动地安装在每个转子槽部中且其远端布置为与所述相关部件的表面密封地且接触摩擦地相接合；所述叶片与相关的转子以及所述相关部件的表面限定了多个腔室(图1中的附图标记33A-33F所指；图6中的附图标记62A-62F所指)，各个所述腔室的容积随着相关的转子和所述相关部件的表面之间的相对位置的变化而变化；对于每个部件而言，该壳体具有两个流体通道(34、34)，该两个流体通道可操作地布置为根据转子相对于壳体的角位置的变化而与所述多个腔室中的两个腔室相连通；多个第二马达(31)，该第二马达可操作地布置为使所述相关的部件选择性地相对于所述轴的轴线移动经过其可允许的运动范围；其中，每个部件沿着该部件的所述可允许的运动范围在一个方向上的偏离零位置的运动使得流体能够在该部件的端口之间沿第一方向流动；并且其中每个部件沿着该部件的所述可允许的运动范围在相反方向上的偏离零位置的运动使得流体能够在该部件的端口之间沿相反方向流动。
[0013]所述部件沿着所述轴可在轴向间隔位置上相堆叠。
[0014]每个部件的流体输出能够被独立地控制。
[0015]该改进的泵可进一步包括多个边界密封件(54) ο每个边界密封件可将相关的第二马达的湿部分(55)与该相关的第二马达的干部分(56)隔开。每个第二马达可具有布置在相关密封件一侧的一部分以及布置在该相关密封件另一侧的另一部分。所述一部分可包括永磁体(58)，所述另一部分可包括线圈(59)。
[0016]每个部件可通过挠性构件(40)安装在该壳体上。
[0017]每个部件的可允许的运动范围可为弧形的、线性的或回转形的。
[0018]该泵可进一步包括作用在该壳体和每个部件之间的弹性构件(41)以迫使所述部件朝向零位置移动。
[0019]在第三种形式中，该改进的叶轮泵(20)可包括:壳体(21);具有轴线(yi_yi)的轴(22)，该轴安装在所述壳体上以绕该轴线转动；第一马达(23)，该第一马达可操作地布置为选择性地转动该轴；转子，该转子安装为与所述轴一起转动，该转子具有多个周向间隔的槽部(26);部件(28)，该部件具有布置为面对所述转子的表面(29)和部件轴线(y2_y2)，该部件相对于该轴的轴线可移动经过一可允许的运动范围(30)，该可允许的运动范围包括在零位置(“O”)的两侧的部分(；其中，当所述部件处于该零位置时，该部件的轴线与所述轴的轴线一致；叶片(30)，该叶片可移动地安装在每个转子槽部中且所述叶片的远端布置为与该部件的表面相接合；第二马达(31)，该第二马达可操作地布置为使所述部件相对于所述轴的轴线选择性地移动经过所述可允许的运动范围；叶片与该转子以及所述部件的表面限定了多个腔室(33A-33F)，各个所述腔室的容积随着转子和所述部件的表面之间相对位置的变化而变化；该壳体具有两个流体通道(34、34)，所述流体通道可操作地布置为根据转子相对于壳体的角位置而与所述多个腔室中的两个腔室相连通；并且其中所述通道之间的流体流动的方向依据部件轴线相对于所述轴的轴线(Yry1)的位置的变化而变化。
[0020]当所述部件沿着所述可允许的运动范围在一个方向上已经偏离零位置移动时，上述通道之间的流体流动方向可处于一个方向上，而当该部件沿着所述可允许的运动范围在相反的方向上已经偏离零位置移动时，上述通道之间的流体流动方向可处于相反方向上。
[0021]该改进的泵可进一步包括边界密封件(54)，该边界密封件将第二马达的湿部分
(55)与第二马达的干部分(56)隔开。第二马达可具有布置在该密封件一侧的一部分以及布置在该密封件另一侧的另一部分。所述一部分可包括永磁体(58)，所述另一部分可包括线圈(59) ο
[0022]在第四种形式中，该改进的叶轮泵(图1的附图标记20所指、图5中的附图标记50所指)可包括:具有轴线(yi_yi)的轴(22)，该轴安装为用于绕该轴的轴线转动；第一马达(23)，该第一马达可操作地布置以选择性地绕所述轴线转动所述轴；转子(24)，该转子安装为与所述轴一起转动，该转子具有多个周向间隔的槽部(26);部件(28)，该部件具有表面(29)以及部件轴线(y2_y2)，该部件相对于所述轴的轴线可移动经过一可允许的运动范围(30)，该可允许的运动范围包括零位置(即位置“O”)两侧的部分(即分别为位置“-1”和“+I”)。其中，当该部件处于该零位置时，该部件的轴线与所述轴的轴线一致；叶片
(32)，该叶片可移动地安装在每个转子槽部中且其远端布置为密封地且接触摩擦地接合所述部件的表面；叶片与所述转子以及所述部件的表面限定了多个腔室(33A-33F)，各个所述腔室的容积随着该转子和该部件的表面之间相对位置的变化而变化；第二马达，该第二马达可操作地布