具有加强环的轨道泵的制作方法

文档序号:11111131阅读:435来源:国知局
具有加强环的轨道泵的制造方法与工艺

本发明涉及一种用于输送液体的泵,所述泵特别是适合于将液态的排气净化添加剂(例如尿素-水溶液)输送到用于净化内燃机的排气的排气处理装置中。



背景技术:

使用液态添加剂净化排气的排气处理装置例如在机动车领域中广泛流行。液态添加剂在排气处理装置中特别是用于从排气中除去氮氧化合物。在这种类型的排气处理装置中执行所谓的SCR方法(SCR=选择性催化还原)。在SCR方法中,利用还原剂(通常氨)还原排气中的氮氧化合物。在机动车中,氨通常不以纯的形式储备,而是以液态的(排气)添加剂的形式储备,所述(排气)添加剂在排气外部(在为此设置的外部反应器中)和/或在排气内部(在排气处理装置中)转化成氨。在此意义下,作为液态添加剂,优选使用尿素-水溶液。在商标下可购得具有32.5%尿素含量的尿素-水溶液。

液态添加剂在机动车中通常储存在储备箱中并且借助于输送单元添加到排气处理装置中。输送单元通常也具有至少一个泵。此外,输送单元尤其也可具有以下部件:过滤器、传感器、阀和/或配量单元。

在用于液态添加剂的输送单元中问题在于,所述液态添加剂在低温时可冻结。例如,32.5%的尿素-水溶液在-11℃时冻结。在机动车中,特别是在冬天长期停车阶段期间出现这种低温。在添加剂冻结时,出现体积增大,所述体积增大可损坏或甚至破坏输送模块的管路、通道和/或部件。特别是对于泵来说,冻结是一个问题,因为泵与液态添加剂强烈接触。例如可通过以下方式避免泵的破坏,即,在不工作时排空输送单元,从而在停车阶段期间在输送模块中不保留液态添加剂。用于保护泵的另一处理方式是,在泵中提供用于冻结保护的措施。例如,泵或其部件可如此设计成柔性的,使得不出现由于在冻结时液态添加剂的体积膨胀造成的损坏。

特别是在泵之内,保证用于冻结保护的措施在技术上非常复杂,因为泵必须与液态添加剂强烈接触,以便能够输送液态添加剂。此外,完全排空泵常常是有问题的,因为由此显著增加了在运行停止之后重新开始输送的难度。

此外,用于输送液态添加剂的泵应尽可能成本低廉并且具有高的可保持性。这特别是包括高的可靠性或低的失效可能性以及低的老化。在此,概念“老化”特别是指泵由于磨损引起的在配量精度和输送功率方面的退化。

此外,如有必要,在泵中精确的输送量提供能力也是重要的。精准的输送量提供能力或类似概念“配量精度”在此特别是指,实际上由泵输送的液体量刚好可由可明确确定的输入参量预给定,其中,概念“输入参量”在此特别是描述泵的驱动装置的电控制(用于驱动泵的电压剖面和/或电流剖面,用于驱动泵的电流序列的频率,等)。特别重要的是,对输送量与输入参量的关系产生影响的横向影响的数量和/或重要性保持低。例如,这种类型的横向影响可为泵的温度、在泵中的压力等。如果不可避免显著的横向影响,则所述横向影响对输送量的作用应可尽可能精确地计算或调控。例如,泵的配量精度可通过在预计的期望的输送量和实际输送的输送量之间的统计学偏差来描述。例如,当该偏差平均取值小于10%时,泵具有高的配量精度。当该偏差平均取值大于20%时,配量精度(在SCR方法中对于HWL输送量)例如可被视为低。所述百分比值分别应仅仅理解成举例。

从文献US 2,544,628、US 3,408,947、DE 285 39 16 A1和DE 381 52 52 A1中已知也被称为轨道泵的泵类型。这种泵类型一方面相对更能耐受在冻结时液体的体积膨胀,另一方面,该泵类型也可以以相反的输送方向运行,从而可容易地排空具有这种泵的输送单元。也存在需求:使这种泵类型与在SCR方法范围中的要求相匹配,特别是在配量精度和/或老化性能方面以及在相对于尿素-水溶液和冰压力的耐受性方面。



技术实现要素:

由此出发,本发明的目的是,提供一种特别有利的用于输送液体的泵,所述泵至少部分地解决以上问题并且特别是适合于输送用于排气净化的液态添加剂(如尿素-水溶液)。

该目的通过根据权利要求1所述的特征的泵实现。在从属权利要求中给出泵的其它有利的设计方案。应指出的是,在各个权利要求中解释的特征可以以任意在技术上合理的方式相互组合并且可通过说明书中解释的事实补充,其中,描述了泵的其它实施变型方案。

描述了一种泵,用于输送液体,所述泵具有至少一个泵壳体,所述泵壳体具有至少一个入口和至少一个出口、内周缘面和几何轴线,其中,在泵壳体内部布置有偏心轮,并且偏心轮可绕几何轴线相对于泵壳体偏心地运动,其中,在泵壳体的内周缘面和偏心轮的外表面之间的泵间隙中布置有可变形元件,并且其中,利用可变形元件和泵壳体的内周缘面构造从所述至少一个入口到所述至少一个出口的输送通道,并且其中,此外,可变形元件被偏心轮的外表面沿着输送通道的至少一个区段如此压在泵壳体上,使得在输送通道中构造出输送通道的至少一个可移动的密封装置和至少一个封闭的泵体积,为了输送液体,所述密封装置和所述封闭的泵体积可通过偏心轮的运动沿着输送通道从入口移动到出口,其中,泵具有在可变形元件处的加强环,并且其中,加强环的第一热膨胀系数小于泵壳体的第三热膨胀系数。

具有该结构的泵也可被称为轨道泵。

泵具有(中央的)几何轴线,偏心轮可围绕该几何轴线转动。为此,使偏心轮与(可电运行的)驱动装置相连接的驱动轴优选沿着驱动轴线伸展。驱动装置优选沿着轴线布置在泵壳体之上和/或之下。为了在空间上描述泵及其部件,以下假设,径向方向垂直于泵的几何轴线并且从泵的几何轴线开始在径向方向上向外延伸。同样,垂直于几何轴线并且垂直于径向方向并且与泵壳体的内周缘面相切应确定为周缘方向。输送通道从泵的入口到出口至少区段地沿着所述周缘方向伸展穿过泵壳体或者说沿着泵壳体的内周缘面伸展。为了进一步描述泵,也确定泵的中间平面。该中间平面垂直于几何轴线布置。泵壳体、偏心轮、可变形元件和输送通道位于该中间平面中。

泵的泵壳体优选像环或圆柱腔那样来构造,偏心轮在内部布置在其中(在该环之内或在圆柱腔中)。泵壳体也可被视为泵的(外)定子,其中,偏心轮被称为(内)转子。在运动学上颠倒的意义上,本发明也应包括这样的结构,在这种结构中,具有入口和出口的泵壳体位于内部并且偏心轮在外部环绕,其中,泵间隙位于处于内部的泵壳体的外周缘面和偏心轮的内面之间。根据泵的该实施形式可实现,泵壳体形成内定子,所述内定子被偏心轮包围。于是,偏心轮形成外转子。入口和出口布置在泵壳体上并且实现液体流入泵壳体或输送通道中以及流出。

泵壳体优选由塑料制成。在泵壳体中可集成加强结构。在优选的实施变型方案中,在由塑料制成的泵壳体中集成环形的金属嵌入件,所述金属嵌入件加强泵壳体。

在此,概念“偏心轮”特别是指圆形的结构,其相对于几何轴线偏心地(在中心之外)布置并且通过围绕几何轴线的转动进行偏心运动。在泵壳体和偏心轮之间形成环形的或环绕的泵间隙,可变形元件布置在该泵间隙中。输送通道(在间隙之内)布置在可变形元件和泵壳体之间,并且被泵壳体和可变形元件限定边界。泵间隙具有至少一个狭窄部位,所述狭窄部位通过偏心轮的转动沿着泵壳体或者说沿着输送通道移动。在狭窄部位处,可变形元件压在壳体上,从而在这里形成可移动的密封装置。在泵壳体和可变形元件之间,输送通道具有对于液体可穿流的通道横截面,所述通道横截面例如(视泵的尺寸而定)在最大的部位处可取值在1mm2[平方毫米]至50mm2之间。

输送通道优选构造成环形或者说绕轴线环绕的。在泵的输送方向上,入口和出口优选布置成彼此相对具有大于270°的角距离(在中间平面中测得)。由此,逆着输送方向,入口和出口彼此相对具有小于90°的角距离。

偏心轮优选实施成多件式的。偏心轮优选具有内偏心轮区域,所述内偏心轮区域实施偏心的转动运动。附加地,可设置有包围内区域的外轴承环。在内区域和外轴承环之间优选存在至少一个轴承。该轴承可为球轴承或滚子轴承。偏心轮的内偏心轮区域在运行中绕轴线实施转动运动。由于偏心的布置方案,得到偏心运动。该偏心运动传递给外轴承环。通过在内偏心轮区域和轴承环之间的轴承,内偏心轮区域的偏心的转动运动可转换成轴承环的偏心的摆动运动,而不会同时传递内区域的运动的转动运动分量。轴承环的运动不具有转动运动分量的事实实现:减小在可变形元件中的剪切应力和在泵中的内摩擦力。可变形元件通过偏心轮的运动碾压。优选仅仅压力并且基本上没有摩擦力作用在偏心轮和可变形元件的接触面上。当偏心轮是围绕(内)泵壳体布置的外转子时,偏心轮也可相应地分成内偏心轮区域和外轴承环。也可行的是,省去外轴承环,并且轴承的滚子直接在可变形元件上或处滚压。

如以上已经描述的那样,为了构造可移动的密封装置,使可变形元件局部地或区段地压在泵壳体的内周缘面上。在密封装置处在可变形元件和泵壳体的内周缘面之间存在(线形的或面形的)接触部,该接触部不可被液体穿流。换句话说,可变形元件完全贴靠在泵壳体上,从而通道横截面在所述可移动的密封装置的区域中不具有横截面积。据此,输送通道在可移动的密封装置的区域中被中断。由此,在输送通道之内也形成至少一个封闭的泵体积。封闭的泵体积是指,存在输送通道的至少在单侧(沿着输送通道在上游或下游)封闭的区段。通过可移动的密封装置的移动,也使所述至少一个封闭的泵体积移动,从而输送位于封闭的泵体积中的液体。优选在泵运行时使多个封闭的泵体积从泵的入口移动到泵的出口,以输送液体。由此,封闭的泵体积在入口附近形成(确定地至少在单侧封闭)并且之后在出口处解除(确定地至少在单侧再次打开)。在入口处,封闭的泵体积(仅仅)在单侧在下游通过可移动的密封装置封闭并且在上游与入口相连接,从而液体可通过入口流入封闭的泵体积中。在出口处,封闭的泵体积(仅仅还是)在单侧、然而在上游通过密封装置封闭并且在下游与出口相连接,从而液体可通过出口从封闭的泵体积中流出。在此之间(在从入口到出口的封闭的泵体积的路径上)存在这样的阶段,即,在该阶段中,封闭的泵体积在上游和下游都通过所述至少一个可移动的密封装置封闭。

可变形元件也可被称为可变形的膜片。概念“膜片”在此不必一定表明可变形元件是否具有面形的延展。概念“膜片”应理解成这样的提示,即,可变形元件为柔性的结构,其可变形以输送液体。优选使用弹性体材料(例如橡胶或胶乳)作为用于可变形元件或可变形的膜片的材料。为了提高可保持性和/或为了建立并维持柔性,可变形元件的材料可包含添加物。优选可变形元件在所有方向上(在轴向方向上、在径向方向上和在周缘方向上)都是柔性的。然而也可行的是,可变形元件具有部分指向的柔性。例如,所述可变形元件在径向方向上比在周缘方向上和在轴向方向上可具有更高的柔性。典型地,可变形元件在一个方向上的变形也引起在其它方向上的变形。例如,当可变形元件在径向方向上被压缩时,所述可变形元件在轴向方向上和/或在周缘方向上延展/膨胀。

在泵上优选也设置有静止的密封装置,所述静止的密封装置防止液体不期望地(逆着输送方向)从出口回流到入口。静止的密封装置可位置固定地通过泵壳体提供。静止的密封装置通常定位在出口和入口之间。可变形元件可在静止的密封装置的区域中卡紧或粘接在泵壳体上,以持久地保证在泵壳体和可变形元件之间的对流体密封的密封。静止的密封装置与偏心轮的位置无关地是对流体密封的并且不可移动。

优选利用泵可将液体在输送方向上从入口输送到出口。如有必要,通过偏心轮的转动方向的换向,也可实现输送方向的换向(不是从入口到出口,而是颠倒地从出口返回到入口)。

加强环加工在可变形元件中和/或所述加强环直接贴靠在可变形元件的内周缘面上。

热膨胀系数描述由于温度提高引起的热膨胀并且通常具有单位μm/mK[微米/米*开尔文]。在20μm/mK的热膨胀系数时,这例如意味着,当温度高于参考温度100开尔文时,在该参考温度时具有1m的长度的构件伸长到1.002m的长度,并且当温度低于参考温度100开尔文时,缩短到0.998m的长度。实际的延展性能常常不是线性的。因此,热膨胀系数的数据常常是在参考温度附近的环境中构件的延展性能的线性近似值。为了后面的解释,对于加强环定义第一热膨胀系数,对于可变形元件或者说对于可变形元件的密封元件定义第二热膨胀系数,并且对于泵壳体定义第三热膨胀系数。

加强环的第一热膨胀系数小于泵壳体的第三热膨胀系数,由此,在温度提高的情况中在加强环和泵壳体之间的间隙增大。由此可实现,在泵间隙中可变形元件的与温度相关的延展得到补偿。这实现,在不同的温度时提高泵的配量精度。

这样的泵是优选的,即,加强环的(第一)热膨胀系数取值小于泵壳体的(第三)热膨胀系数的66%,特别是取值在泵壳体的热膨胀系数的20%至50%之间。

已表明,加强环的这种更小的热膨胀系数适合于补偿可变形元件的热延展。在此意义下可考虑,可变形元件的热延展或者说热膨胀系数通常大于泵壳体的热膨胀系数。其原因是这样的事实,即,对于可变形元件使用柔性的材料。这种材料通常比用于壳体的坚硬材料具有更高的热膨胀系数。可变形元件的材料的(第二)热膨胀系数通常大于100μm/mK。用于泵壳体的材料的热膨胀系数通常小于50μm/mK。

这样的泵是特别优选的,即,泵壳体由塑料材料制成并且加强环由金属材料制成。

如以上已经阐述的那样,加强环相对于泵壳体更小的热膨胀系数用于,平衡可变形元件或者说密封元件的高的热膨胀系数。金属的材料通常比塑料材料具有更小的热膨胀系数。因此有利的是,加强环由金属的材料制成。同时有利的是,泵壳体由塑料材料制成。这减小了用于制造泵壳体的成本。加强环例如可由钢制成。加强环优选具有小于30μm/mK的(第一)热膨胀系数。

此外这样的泵是有利的,即,加强环集成在可变形元件中,并且其中,可变形元件在加强环外部具有环形的柔性的密封元件并且在加强环内部具有环形的弹性的补偿元件。

柔性的密封元件和加强环于是形成可变形元件的至少局部地与加强环分开的区段。环形的柔性的密封元件与泵壳体一起负责形成从入口到出口的输送路径。环形的弹性的补偿元件提供可变形元件在偏心轮上的柔性连接。特别是加强环不直接贴靠在偏心轮上,从而加强环和偏心轮可相对于彼此运动。弹性的补偿元件用于将力从偏心轮传递给加强环和柔性的密封元件。由此,例如也可平衡在泵之内的制造误差或压力波动。

此外,由加强环、柔性的密封元件和弹性的补偿元件组成的可变形元件形成这样的构件,该构件将所有对于泵的配量精度而言决定性的属性集于一身并且例如也可作为可换构件在泵的维护时被更换。

环形的柔性的密封元件和环形的弹性的补偿元件优选注射或浇注在可变形元件的加强环上。在另一实施变型方案中,加强环被注入在可变形元件中并且将可变形元件分成密封元件和柔性的补偿元件。此外可行的是,加强环完全被柔性的密封元件和弹性的补偿元件的材料包围。

弹性的补偿元件特别是在加强环和偏心轮之间也产生热延展平衡。特别是在偏心轮比加强环具有更高的热膨胀系数的情况中,当泵经受较高的温度时,在加强环和偏心轮之间的间隙变小。那么,弹性的补偿元件实现加强环基本上自由的热延展。特别是不产生使加强环从内部开始延展并且由此使加强环和泵壳体之间的间隙又减小的力。

以上已经描述了可变形元件的材料作为橡胶材料或类似橡胶的材料,其例如具有大于100μm/mK的热膨胀系数。该材料数据始终仅仅涉及没有集成加强环的可变形元件。如果加强环集成在可变形元件中,则由加强环和可变形元件的其它区段组成的复合体通常具有显著低的热膨胀系数,因为加强环阻碍可变形元件的热延展。

在另一实施变型方案中,可变形元件形成可变形的密封元件,加强环在内部贴靠在该可变形的密封元件上,其中,在加强环和偏心轮之间布置有弹性的补偿元件。

在此描述一个备选的实施变型方案,其中,密封元件、加强环和补偿元件不形成集成的构件。但是,尽管如此,可行的是,加强环与补偿元件和/或加强环与密封元件相连接。

此外这样的泵是有利的,即,密封元件具有第一弹性模量并且补偿元件具有第二弹性模量,其中,第二弹性模量至少为第一弹性模量的两倍。

弹性模量描述材料的刚度并且具有单位kN/mm2[千牛每平方毫米]。具有高弹性模量或具有高刚度的构件也可被称为“坚硬的”、“硬的”或“刚性的”。具有低弹性模量或具有低刚度的构件也被称为“柔性的”或“弹性的”。构件具有低弹性模量或低刚度的属性也被称为“弹性”。密封元件优选具有在0.005kN/mm2至0.2kN/mm2之间的第一弹性模量。弹性的补偿元件优选具有0.1kN/mm2至5kN/mm2的第二弹性模量。由此,虽然弹性的补偿元件的第二弹性模量显著大于密封元件的第一弹性模量,尽管如此,第二弹性模量绝对地考察仍相对低,从而补偿元件可被称为“弹性的”。

通过弹性的补偿元件的弹性,特别是补偿泵的加工误差。越精确地制造泵,第二弹性模量可越大。通过高的第二弹性模量,减小在弹性的补偿元件内部的内摩擦,因为高的弹性模量减小了在弹性的补偿元件中出现的变形。因此有利的是,设置具有较高第二弹性模量(所述第二弹性模量大于密封元件的第一弹性模量)的较硬的补偿元件。由此,一方面给出泵相对于加工精度的误差,另一方面在泵运行时内摩擦显著小于当使用具有较小弹性模量的补偿元件时。

此外,这样的泵是有利的,即,加强环具有第三弹性模量,所述第三弹性模量至少为在加强环和偏心轮之间的补偿元件的第二弹性模量的两倍。

如以上描述的那样,补偿元件的第二弹性模量优选在0.1kN/mm2至5kN/mm2的范围中。第三弹性模量优选大于50kN/mm2,优选甚至大于100kN/mm2,并且完全特别优选甚至大于200kN/mm2。例如,可通过使用金属的材料(特别是钢)用于加强环来实现高的弹性模量。

弹性的补偿元件的与加强环的第三弹性模量相比显著低的第二弹性模量实现,使加强环在热延展性能方面与偏心轮脱耦。加强环自身具有低的热膨胀系数并且因此自身仅仅很少地热延展。然而,当布置在加强环之内的构件(弹性的补偿元件、偏心轮等)自身具有高的热延展时,这些构件可使加强环从内部延展。为了防止这种情况,具有低(第三)弹性模量的弹性的补偿元件是有利的,因为该补偿元件和偏心轮的热延展于是仅仅产生相对小的从内部作用到加强环上的力。由此,可利用加强环有效地控制泵(特别是偏心轮)的所有(内部的)构件的延展性能。

此外这样的泵是有利的,即,泵如此设计,使得可变形元件在可移动的密封装置的区域中的压缩量相应于可变形元件的元件厚度的最大5%。

在此,元件厚度描述在未变形的状态中可变形元件在径向方向上的厚度。可变形元件的压缩量描述可变形元件在径向方向上的变形量。在5%的压缩量时,可变形元件的厚度减小到(在未变形的状态中)元件厚度的95%。

在可变形元件的区域中的压缩量与在可移动的密封装置处在可变形元件和泵壳体的内周缘面之间的接触部处出现的机械力相关。通过所述机械力,在输送路径中在各个泵体积之间在可移动的密封装置处产生密封作用。可变形元件越硬,为了保证对于密封作用来说足够的机械力而在可移动的密封装置的区域中所需的变形越小。同时,随着密封元件压缩量变小,在泵运行时内摩擦也下降。已表明,特别有利的是,如此设计泵,使得实现5%或小于5%的最大密封元件压缩量。那么,一方面存在足够的密封,另一方面,在泵运行时内摩擦小并且泵高效地工作。

此外,这样的泵是有利的,即,可移动的密封装置在绕几何轴线的密封角度中贴靠在泵壳体的内周缘面上,其中,密封角度取值至少90°。

密封角度描述密封装置在周缘方向上的延伸。在密封角度的范围中,可变形元件贴靠在泵壳体的内周缘面上。

通过这样大的密封角度,特别是实现,在泵运行时在偏心轮每转一圈时,可移动的密封装置至少暂时地不仅封闭泵的入口而且封闭泵的出口。这特别是防止液体不期望地从出口回流返回到入口,并且此外实现利用泵特别均匀地输送液体。

此外这样的泵是有利的,即,加强环具有第一热膨胀系数λ1和第一外直径D1,可变形元件具有第二热膨胀系数λ2和第二外直径D2,并且泵壳体具有壳体直径D3和第三热膨胀系数λ3,其中,根据以下公式设计加强环的第一外直径D1

如果该公式用于设计加强环的直径,则通过加强环可实现可变形元件的热延展的完全补偿,从而保证了泵的与温度无关的设计方案。在此意义下,特别有利的是,在偏心轮和加强环之间布置有弹性的补偿元件,所述弹性的补偿元件具有比加强环的第二弹性模量显著小的第三弹性模量。这种补偿元件实现,使加强环在热延展性能方面与偏心轮脱耦。特别是防止偏心轮的热延展使加强环从内部(间接)延展。在另一变型方案中,也可根据以上给出的公式设计加强环的热膨胀系数λ1,为此,可使所述公式相应地变形。

此外这样的泵是有利的,即,可变形元件在轴向方向上在偏心轮两侧分别由对中环支撑在泵壳体的内周缘面上并且如此压在泵壳体上,使得分别形成环形的密封接触部。

优选对中环在轴向方向上在加强环两侧固定在可变形元件上或者甚至(相应于加强环)集成在可变形元件中。对中环将可变形元件沿着输送通道在整个周缘上挤压到泵壳体上,并且由此在输送通道两侧形成输送通道的径向密封。对中环的直径优选稍微大于加强环的直径。特别优选对中环相对于泵壳体基本上固定,从而在泵壳体和对中环之间不出现或出现仅仅非常小的相对运动。

在此也要描述一种机动车,所述机动车具有内燃机、用于净化内燃机的排气的排气处理装置,所述排气处理装置具有SCR催化器,利用所述SCR催化器可执行SCR方法,其中,可利用所描述的泵将液体(特别是用于排气净化的液态添加剂,例如尿素-水溶液)供应给SCR催化器。

附图说明

下面根据附图详细解释本发明以及技术领域。应指出的是,附图仅仅是示意性的并且分别仅仅示出了本发明的优选的实施例。特别是,在附图中示出的尺寸比例仅仅理解成示意性的。其中:

图1示出了所描述的泵的等轴测视图,

图2示出了穿过所描述的泵的截面,

图3示出了沿着图2中示出的剖切方向B-B穿过所描述的泵的另一截面,

图4示出了沿着图2中示出的剖切方向A-A穿过所描述的泵的另一截面,

图5与偏心轮一起示出了所描述的泵的可变形元件的示意图,

图6示出了所描述的泵的可变形元件的等轴测图,

图7示出了穿过图6中的可变形元件的等轴测截面视图,以及

图8示出了带有所描述的泵的机动车。

具体实施方式

在图1中从外部以等轴测视图示出了所描述的泵1。可看出带有入口3和出口4的泵壳体2。此外可看出驱动轴45,通过所述驱动轴可驱动在泵壳体2中的在此未示出的偏心轮。沿着驱动轴45确定泵1的轴向方向24和几何轴线23。此外,确定了垂直于轴向方向24和几何轴线23的径向方向25以及垂直于轴向方向24和几何轴线23的切向的周缘方向26。以下使用由轴向方向24、径向方向25和周缘方向26组成的坐标系用于泵的空间描述。此外,图1指出了泵1的中间平面54。

图2示出了在泵1的中间平面54中垂直于图1的径向方向24穿过在图1中示出的泵1的截面。可看出,中间平面54与泵壳体2在也存在入口3和出口4的平面中相交。为了定向,在此示出了彼此垂直的两个不同的径向方向25,其中,所述径向方向25根据泵1的入口3和出口4取向。偏心轮5位于泵壳体2中。偏心轮5具有带有偏心度30的内偏心轮区域46、偏心轮轴承47和外环48。在偏心轮5的外表面6和泵壳体2的内周缘面13之间存在泵间隙11,可变形元件7布置在该泵间隙中。可变形元件7具有加强环28、在外部贴靠在加强环28上的密封元件27以及位于内部的弹性补偿元件29。在可变形元件7和泵壳体2之间或者说在可变形元件7的密封元件27和泵壳体2之间存在输送通道8,所述输送通道使入口3与出口4相连接,并且可通过偏心轮5的运动通过所述输送通道沿着输送方向53输送液体。为此,可变形元件7在可移动的密封装置9上贴靠在泵壳体2的内周缘面13上并且将输送通道8分成可移动的泵体积10。

在入口3和出口4之间构造有静止的密封装置49,所述密封装置与偏心轮5的位置无关地保证在泵壳体2和可变形元件7之间的对流体密封的贴靠,并且由此防止液体与输送方向53相反地从出口4回流到入口3。通过以下方式构造静止的密封装置49,使得可变形元件7在静止的密封装置49的区域中利用销50固定地相对于泵壳体2被夹紧。

图3示出了沿着图2中示出的剖切方向B-B穿过泵1的截面。为了定向,在此示出了泵的径向方向25、轴向方向24、中间平面54和几何轴线23。泵1的驱动轴45也沿着轴向方向伸展。可看出带有布置在其中的偏心轮5的泵壳体2,所述偏心轮具有内偏心轮区域46、外环48和布置在所述内偏心轮区域和所述外环之间的偏心轮轴承47。此外,可看出可变形元件7的密封元件27、加强环28和补偿元件29。驱动轴45在轴向方向24上在可变形元件7的两侧分别利用轴承51支承着。此外,在轴向方向24上,可变形元件7在两侧由对中环22支撑,所述对中环使可变形元件7分别利用环形的密封接触部21压靠在泵壳体2上。由此,在泵壳体2和可变形元件7之间或者说在泵壳体2和可变形元件7的密封元件27之间构造有输送通道8,所述输送通道(在轴向方向24上)在两侧由环形的密封接触部21限制。

图4示出了沿着图2中示出的剖切方向A-A穿过泵1的截面,其中,该截面基本上相应于在图2中示出的截面。然而,如此确定剖切方向A-A,使得在上部区域中剖切静止的密封装置49。在静止的密封装置处可看出可变形元件7或者说可变形元件7的密封元件27,其中,销50使可变形元件7或者说密封元件27压在泵壳体2上。

图5示出了泵的可变形元件7和偏心轮5的示意图。为了更好地理解偏心轮5和可变形元件7的各个部件的尺寸,在此示出了泵的半部。为了定向,在图5中绘制了径向方向25和周缘方向26。

可看出具有加强环28、外部的密封元件27和内部的补偿元件29的可变形元件7。此外,可看出具有内偏心轮区域46、偏心轮轴承47和外环48以及外表面6的偏心轮5。偏心轮5具有偏心度30。此外,偏心轮5的外表面6优选是圆形的并且具有偏心轮直径39。在此,也示意性地示出了泵壳体2,所述泵壳体具有内周缘面13。在外表面6和内周缘面13之间构造有泵间隙11,可变形元件7和输送通道8位于所述泵间隙中。

输送通道8在可移动的密封装置9处分成至少一个可移动的泵体积10,其中,通过以下方式构造可移动的密封装置9,使得可变形元件7直接贴靠在泵壳体2的内周缘面13上。在图5的上部区域中,可移动的密封装置9在中间被剖切,而在图5的下部区域中,可移动的泵体积10被剖切。可移动的密封装置9在密封角度31上延伸。为了在此处选择的示意图中充分示出可移动的密封装置9的延展,在此示出了密封位置33、半个密封角度32以及整个密封角度31。密封位置33(在周缘方向26上)精确地确定了可移动的密封装置9的中心。从此处开始,可移动的密封装置9在周缘方向上在两侧分别在半个密封角度32上延伸并且由此整体展开密封角度31。

可变形元件7具有元件厚度40,所述元件厚度由加强环28的环厚度42、密封元件27的密封元件厚度35以及补偿元件29的补偿元件厚度37、38组成。通过在密封装置9处作用在可变形元件7上的压力,加强环28相对于偏心轮5移动。所述相对的移动主要在补偿元件中起作用,从而在密封装置9处出现最小的补偿元件厚度37并且与密封装置9对置地出现最大的补偿元件厚度38。附加地,在可移动的密封装置9处出现可变形元件7的压缩量36,所述压缩量优选相应于可变形元件的元件厚度40的最大5%。

加强环28具有第一外直径41。可变形元件7具有第二外直径52。泵壳体2或者说泵壳体2的内周缘面13具有第三直径34。通过合适地协调泵壳体2、加强环28和可变形元件7或者说可变形元件7的密封元件27的热膨胀系数以及通过合适地协调相应的直径34、52和41,可实现泵可在很大程度上与当前温度无关地输送预定量的液体。

图6示出了用于所描述的泵的可变形元件7的等轴测视图。为了定向,在此示出了几何轴线23、轴向方向24、径向方向25和周缘方向26。可变形元件7具有外部的密封元件27以及加强环28。在此未示出补偿元件29,所述补偿元件可位于加强环28之内。在可变形元件7的密封元件27上构造有密封唇20,可变形元件7利用所述密封唇以对流体密封的方式贴靠在泵的泵壳体上,从而在泵壳体和可变形元件7之间形成环形的密封接触部21,以界定输送通道。为了构造静止的密封装置并且为了容纳用于构造静止的密封装置的销,可变形元件7具有隆起部19,用于构造静止的密封装置的销可被插入所述隆起部中。在轴向方向24上在加强环28两侧,也可在可变形元件上构造有对中环22,可变形元件7的密封唇20可利用所述对中环压在泵的泵壳体上,以构造环形的密封接触部21。

为了更好的理解,在图7中再次以截面示出了在图6中示出的可变形元件7。为了定向,在此也绘制了几何轴线23、轴向方向24、径向方向25和周缘方向26。可看出可变形元件7的外部的密封元件27和加强环28以及在轴向方向24上布置在加强环28两侧的对中环22。分别指出了可变形元件的密封唇20,并且以虚线指出了环形的密封接触部21,密封唇20利用所述环形的密封接触部以对流体密封的方式贴靠在泵壳体2上。

图8示出了机动车12,所述机动车具有内燃机15以及用于净化内燃机15的排气的排气处理装置16。在排气处理装置16中布置有SCR催化器17,可利用该SCR催化器执行选择性催化还原的方法。为此,利用喷射器44将用于排气净化的液态添加剂供应给排气处理装置16。液态添加剂由以上描述的泵1通过管路43从储备箱18中输送给喷射器44。

通过所描述的本发明,用于提供用于排气净化的液态添加剂的轨道泵,对于作为对配量精度的横向影响的温度变得特别不敏感。

附图标记列表:

1 泵

2 泵壳体

3 入口

4 出口

5 偏心轮

6 外表面

7 可变形元件

8 输送通道

9 可移动的密封装置

10 泵体积

11 泵间隙

12 机动车

13 内周缘面

14 区段

15 内燃机

16 排气处理装置

17 SCR催化器

18 储备箱

19 隆起部

20 密封唇

21 环形的密封接触部

22 对中环

23 几何轴线

24 轴向方向

25 径向方向

26 周缘方向

27 密封元件

28 加强环

29 补偿元件

30 偏心度

31 密封角度

32 半个密封角度

33 密封位置

34 第三直径

35 密封元件厚度

36 压缩量

37 最小的补偿元件厚度

38 最大的补偿元件厚度

39 偏心轮直径

40 元件厚度

41 第一外直径

42 环厚度

43 管路

44 喷射器

45 驱动轴

46 内偏心轮区域

47 偏心轮轴承

48 外环

49 静止的密封装置

50 销

51 轴承

52 第二外直径

53 输送方向

54 中间平面

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