叶轮泵和操作该叶轮泵的方法_3

文档序号:9277993阅读:来源:国知局
分和下部部分之间并连续地迫使所述连接部和所述部件之间的枢转连接部向下移动。这样就消除了从用于保持悬挂的部件38的所述连接部处产生的所有后冲作用,并进一步连续地迫使偏离零位置移位的所述部件向后朝向零位置移动。
[0053]在该布置中,所示的第二马达31可操作地布置为选择性地使所述部件38相对于所述轴的轴线按照需要向左或者向右地偏离零位置移动经过一水平的可允许的运动范围,该可允许的运动范围包括零位置“O”两侧的(即左和右的)部分。不像第一实施例,在该第一实施例中,所述部件安装为用于相对于壳体作纯直线的运动,而在图3所示的实施例中,部件38安装为绕沿着挠性构件40的有效枢转点进行弧形的摇摆运动。然而,因为部件38相对于转子的运动范围相对于挠性构件40上的有效枢转点和该部件的轴线之间的距离来说要小,该可允许的运动范围再一次示意性地由图3中的水平线30示出。零位置由参考点“O”示出,且它的左边和右边的部分分别由“-1”和“+I”示出。因此,该部件相对于定子的运动范围接近于的“-1”至“+I”之间的距离,而零位置“O”处于它们之间的中心处。该部件可通过马达34向左或者向右地从所示位置移动。在图3中,显示出部件38已经相对于转子从它的零位置向右移位(即从零位置“O”移位至已向右移动的位置“+I”)。当转子在一个角方向上旋转时,该部件的偏离零位置的移位使得该叶片腔室的容积发生变化。这使得流体被从端口 C1引导至端口 C 2或者相反(依赖转子转动的方向)。
[0054]图4为该改进的叶轮泵的另一种形式的示意性的视图,该改进的叶轮泵具有部件38,该部件布置为相对于转子39移动。然而,在该布置中,该部件未安装为相对于壳体进行枢转运动或者弧形的摇摆运动。相反,该部件被限制为沿着由轴承(分别在附图标记49处示出)所限定的水平的可允许的运动范围向左和向右地进行直线的滑动运动。因此,当考虑所述部件相对于转子运动时,该布置大体上与此处的第一实施例相同。
[0055]图5为叶轮泵的另外形式(总体上以附图标记50示出)的示意性视图。所示的实施例具有多个转子(分别以附图标记51示出)和沿着竖直布置的轴53在纵向间隔的位置上安装的多个部件(分别以附图标记52示出)。因此,各个叶轮泵沿着该轴在不同位置上“堆叠”。如先前所述,该轴布置为由第一马达(未示出)带动绕该轴的轴线yi_yi旋转。然而,在该布置中,多个部件52安装在轴承54上用于相对于壳体55转动。也如先前所描述,多个叶片部件的位置可由各个第二马达31来控制。每个叶轮泵布置为依据相关的部件相对于相应的转子的位置而产生自己单独的流体输出。该若干个叶轮泵可相对于彼此独立地操作。它们确实基于这样的事实即它们各自的转子绕着共同的轴53转动。然而,不同的所述部件的位置可相对于彼此独立地控制,以使每个叶轮泵具有它的独立控制的流体输出。然而,与先前描述的形式不同,在该实施例中,每个第二马达(未示出)可操作地布置为相对于所述轴的轴线Y1I1转动它的相关联的部件以相对于该轴的轴线改变所述部件的轴线的位置。一体成型的薄的壁板式的环状边界密封件54将第二马达31的湿部分55与第二马达的干部分56隔开。第二马达具有布置在该密封件一侧的一部分58和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,而所述另一部分可包括线圈59。
[0056]图6为大体上沿图5中的线6-6获取的一个叶轮泵的转子和部件的示意性视图。该视图大体与图2相类似,但是不出了部件表面29偏心地布置在部件外部表面56内。部件外部表面56具有半径R3并绕部件轴线y 3_y3形成。因此,该部件相对于壳体(如图5所示)绕着部件外部表面的轴线y3_y3的转动将使部件内部表面29相对于该转子偏心转动。所述部件和壳体之间的相对转动将改变腔室62A-62F的容积以改变通过阀的流量的大小和方向。
[0057]图7为大体上以附图标记65示出的叶轮泵的一部分示意性的视图,示出的部件66相对于转子68处于它的零位置处。叶轮泵65大体上与图4中所示的叶轮泵相类似。在这里,此处有6个叶片(分别以附图标记69示出)安装在转子中的槽部内。这些叶片中的每个叶片都有远端,所述远端密封地且接触摩擦地接合该部件上的面向内的表面70。图7中,所示的该部件的轴线y2_y#该转子的轴线I—致。所示的该部件具有两个流体联接部而与两个不同的叶片腔室连通。第一流体联接部标为CjP第二流体联接部标为C2。
[0058]图8A-C为一系列视图,大体上与图7相类似,但是所示的部件已经向右偏离零位置移位。图8A中,流体从所示的端口 C1进入叶片腔室71A。图SB中,所示的转子已经在顺时针方向上将叶片腔室7IA从与流体入口 C1连通的位置旋转60度的弧度距离至中间位置。在图SC中,所示的该转子在顺时针方向相对于所述部件进一步转动额外的60度的弧度距离,以使叶片腔室71A旋转到与流体出口 C2连通的位置。在图8A-8C中,所示的一定容积的流体进入叶片腔室71A并在顺时针方向相对于该部件向前逐步地输送。最后,该流体通过出口 C2排出。
[0059]图9A-9C为一系列视图,该视图描述了所示的所述部件由图7中所示的位置已向左偏离零位置移位。在这里,当该转子在该部件内顺时针方向转动时,进入与流体入口 (:2连通的叶片腔室7IA的流体被逐步向前输送,并最终在流体端口(^处排出。
[0060]因此,本发明大体上提供了一种改进的叶轮泵,其大体上包括壳体、轴、第一马达、安装在所述轴上用于与其一起旋转的转子和具有表面以及轴线的部件。该部件的轴线限定为处于当部件相对于转子处于零位置时位于部件上的位置。叶片安装在转子上并具有布置为与所述部件的表面相结合的远端。这些叶片与所述转子以及所述部件的表面一起限定了多个流体腔室,各个流体腔室的容积随着转子和所述部件的表面的相对位置的变化而变化。该壳体还具有两个流体通道,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。第二马达可操作地布置为相对于该轴的轴线选择性地移动所述部件而使其经过可允许的运动范围。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使得流体能够沿第一方向在端口之间流动,以及,所述部件在相反方向上沿着所述可允许的运动范围的偏离零位置的运动使得流体能够在所述端口之间沿相反方向流动。
[0061]本发明的一个独特的特征为:通过简单地相对于转子移动该部件就能改变通过叶轮泵的流体流动的方向,而不需要改变转子绕该轴的轴线转动的方向或速度。换句话讲,可以改变流经叶轮泵的流体流动的方向而不会不利地影响运动的转子的惯性。
[0062]正如本发明所预期的那样,可以对本发明做出许多变化和改进。所述转子的形状和配置可便利地变化或改进。如实施例中所示,该转子具有6个槽部,每个槽部设置有叶片。这将转子和所述部件之间的空间划分成6个叶片腔室。然而,该转子的尺寸、配置和形状以及叶片槽部的数量也可以改变。叶片可在离心力的作用下向外移动。或者它们可以是弹簧偏置的或可以通过流体压力向外推动。
[0063]同样地,所述部件的形状和结构也能改变。如实施例所示的,所示的该部件具有面向内的圆柱形表面,叶片的远端抵靠在该面向内的圆柱形表面上。然而,本发明不限于具有面向内的圆柱形表面的部件。当然,该部件的表面可以为圆柱形的或者可以是的一些其他所要求的形状。该部件可沿线性的路径、弧形的路径或回转形的路径移动。该部件和壳体端口的布置和形状根据要求可便利地变化或改进。
[0064]因此,虽然示出和描述了一些改进的叶轮泵的形式并讨论了叶轮泵的一些改进之处,但是正如随后的权利要求所限定和区分的那样,本领域技术人员可很容易地理解的是所作出的各种额外的变化或者改进并不脱离本发明的精神。
【主权项】
1.一种叶轮泵,包括: 壳体; 轴,该轴具有轴线,所述轴安装在所述壳体上而用于绕着所述轴的轴线进行转动; 第一马达,所述第一马达可操作地布置为选择性地转动所述轴; 转子,所述转子安装为与所述轴一起旋转,所述转子具有多个周向间隔的槽部; 部件,该部件具有表面和部件轴线,所述部件相对于所述轴的轴线可移动经过可允许的运动范围,该可允许的运动范围包括零位置两侧的部分; 其中,当所述部件处于所述零位置时,所述部件轴线与所述轴的轴线一致; 叶片,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,各个腔室的容积随着所述转子和所述部件的表面之间的相对位置的变化而变化; 所述壳体具有两个流体通道,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,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可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使得流体能够在端口之间沿第一方向流动;以及 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使得流体能够在所述端口之间沿相反方向流动。2.根据权利要求I所述的叶轮泵,其中,所述部件具有通道,所述部件的所述通道与所述壳体的流体通道连通并终止于所述部件的所述表面上的端口处。3.根据权利要求I所述的叶轮泵,进一步包括: 边界
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