具有用于调整输送量的紧凑式调节结构的旋转泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转栗，其包括输送转子，以及可相对于栗壳体和输送转子旋转运动以调整旋转栗的单位输送量(specific delivery volume)的调节结构。
【背景技术】
[0002]例如本申请所涉及的旋转栗例如可以从EP 0846861B1及US 8，814，544B2中得知。这些旋转栗包括输送转子以及包围该输送转子的调节结构。该输送转子与调节结构一起形成了输送单元，在该输送单元中，流体从栗的低压侧输送到高压侧。调节结构可相对于栗壳体并相对于输送转子运动，以便能调整输送转子与调节结构之间的偏心度，并因此能调整旋转栗的单位输送量。对于这种调节而言，弹簧装置的弹簧力作用在调节结构上，并且流体调节压力与弹簧力相反地作用在调节结构上。调节结构的位置是由弹簧力与通过该调节压力产生的调节压缩力之间的平衡来决定的。可旋转式运动的调节结构包括从各调节结构的外周上伸出来的附件，并且弹簧装置支撑在该附件上。弹簧装置由此在邻近调节结构处切向地且横向地延伸。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于减小上述类型的旋转栗的设计空间和/或重量。
[0004]本发明提出了一种旋转栗，优选地为叶片栗，其包括设有输送腔的壳体;可在输送腔内围绕旋转轴线旋转的输送转子；以及围绕该输送转子的调节结构。输送腔可以是有边界的，并由此仅通过壳体与调节结构来限定出。但是，从原理上可以想到只有在增加一个或多个其他结构时才能限定出所述的输送腔。输送转子及调节结构形成了输送单元，在输送单元中，通过输送转子的旋转可以将流体从输送腔的入口输送到输送腔的出口，其中输送单元在输送腔的低压侧尺寸增大并且在输送腔的高压侧尺寸又减小，正如从内齿环栗及往复式活塞阀栗(尤其是叶片栗)中所知的那样。为了能调整单位输送量，调节结构可相对于输送转子及壳体在第一调节方向及与该第一调节方向相反的第二调节方向上往复地旋转运动。调节结构可设置成使其能围绕极轴线相对于壳体枢轴转动，以便能调整单位输送量。如从EP 0846861B1中所知的那样，调节结构能围绕非静止的极轴线枢轴转动，例如沿导曲线滚动。然而优选地，极轴线为相对于壳体静止的枢轴轴线。
[0005]输送转子包括转子结构。转子结构本身可形成输送转子，在这种实施例中，输送转子可由一个部件组成。例如，内齿环栗中的输送转子是由一个部件形成的。从原理上还可以想到的是，叶片栗可包括由一个部件组成的输送转子，使得术语“输送转子”及“转子结构”可指代相同的部件。形成为由一个部件组成的叶轮的输送转子可例如包括通过尺寸弹性和/或材料弹性的方式生产的弹性的柔性叶片，以便能形成尺寸上增大又能减小的输送单元。然而更加优选地，形成为叶轮的输送转子由多个部件组成，并包括转子结构，在这种实施方案中，转子结构为中心转子结构，以及从该转子结构向外伸出并可相对于转子结构(分另Ij)整体地运动的一个或多个叶片。所述一个或多个叶片可连接到转子结构上，使得它/它们能旋转式移动。然而优选地，转子结构安装有一个或多个叶片，使得它/它们可(分别)平移滑动。旋转栗尤其可以是叶片单元栗。从US 8，814，544B2及DE 102008036273B4中可以找到单叶片栗及多叶片栗的优选实施例，其中后面的文献仅公开了一种不能调整其单位输送量的旋转栗，并且该旋转栗仅是由于其输送转子的设计而被提到。
[0006]为了在第一调节方向上施加作用在调节结构上的弹簧力，旋转栗包括支撑在调节结构的弹簧承载件上的弹簧装置。在旋转栗的壳体内还形成用于施加调节流体的调节压力到调节结构上的压力调节腔，该调节压力与弹簧力作用相反。调节压力优选地取决于由旋转栗产生的输送压力。所述的调节流体可以是从待由旋转栗输送的流体中分流出的调节流体。然而优选地，压力调节腔连接到旋转栗的高压侧，其中连接导管从高压侧上分支出来，并连通到压力调节腔中。高压侧与压力调节腔之间的连接可完全形成在旋转栗的壳体内。然而，调节流体还可以从高压侧上位于旋转栗的壳体的下游处分流出来，并被引导回到压力调节腔内。在这种实施方案中，调节流体优选地从设置于高压侧上的流体过滤器的下游且在要被供应流体的组件的上游处分流出来。调节结构的位置、进而旋转栗的单位输送量可通过弹簧力与压力调节腔内由调节流体产生的调节压力之间的平衡来调节。在优选的实施方案中，调节结构的径向地背离输送转子的周侧形成压力调节腔的腔壁，使得调节流体直接地作用在调节结构上。
[0007]在优选的实施方案中，在输送转子的轴向视图中，弹簧承载件在相对于弹簧力正交的方向上、且进而关于将极轴线连接到输送转子的旋转轴线的直线与输送转子重叠。与例如现有技术中已知的包括能旋转式移动的调节结构的旋转栗(其中在输送转子的轴向视图中，弹簧装置与输送转子在弹簧力的方向上重叠，因此将弹簧装置布置成侧向地邻近于输送转子，与弹簧力正交)相比，弹簧承载件的这种优选的布置以及弹簧装置的相应的布置减小了旋转栗在与弹簧力正交的方向上测量时的宽度。省略了已知的旋转栗中弹簧力作用在其上的侧向附件。在根据本发明的旋转栗中，弹簧力相对于极轴线可以较短的力臂作用在调节结构上。如从其外周上可以看到的那样，与传统的调节结构可能具有的形状的相比，所述的调节结构可更加接近于紧凑的圆形形状。
[0008]在有利的实施方案中，弹簧装置可以布置在旋转栗的低压侧上。因此，弹簧装置能至少主要地在其在进口内沿弹簧力的方向测得的整个长度上延伸，该进口位于栗壳体内，将壳体的入口连接到与输送腔连通的入口。在这种实施方案中，进口布置在调节结构上还布置有弹簧承载件的一侧上。进口可尤其地延伸为使得它能至少大体地在弹簧力的方向上将流体输送到输送腔的入口处。
[0009]如果在输送转子的轴向视图中，弹簧力与输送转子的旋转轴线在围绕输送转子的调节结构的内周内交叉，即如果其在邻近于输送转子的旋转轴线的线性延长线上延伸一定的距离并由此形成了调节结构的内周的割线的话，那么这有利于旋转栗的紧凑度。弹簧承载件及弹簧装置也可设置为使得弹簧力在线性延长线上与输送转子的旋转轴线相交。然而，使弹簧力在背对调节结构的极轴线的一侧上与输送转子的旋转轴线交叉是便利的。
[0010]如果在输送转子的轴向视图中，如果调节结构的弹簧承载件与输送腔的入口关于弹簧力正交地重叠，那么是有利的。重叠是优选的，使得在轴向视图中，弹簧力的线性延长线穿过该入口。特别地，输送腔的入口可在壳体上轴向地限定出输送腔的端面表面上延伸。输送腔的出口可同样地在壳体上轴向地限定出输送腔的端面表面上延伸，优选地为相同的端面表面。
[0011]通过不能相对于壳体移动的壳体贴合部，可将调节结构的移动能力限制在两个调节方向中的至少一个上。更优选地，通过贴合式接触，调节结构的移动能力被限制在第一调节方向与第二调节方向两个方向上。
[0012]调节结构形成针对壳体贴合部的至少一个对应贴合部。该至少一个对应贴合部可以是第一对应贴合部，该第一贴合部在第一调节方向上行经至与壳体贴合部贴合式接触并由此限制调节结构在第一调节方向上移动的能力。然而，该至少一个对应贴合部还可替换为第二对应贴合部，该第二对应贴合部在第二调节方向(即与弹簧力相反)上行经至与壳体贴合部贴合式接触，以便限制调节结构在第二调节方向上移动的能力。在优选的实施方案中，调节结构包括该第一对应贴合部及第二对应贴合部。
[0013]为了保持旋转栗在输送转子的轴向视图中，相对于弹簧力正交地测得的宽度是小的，调节结构可在其背对输送转子的外周上包括凹部，并且至少一个对应贴合部可设置在该凹部内。如果调节结构包括第一对应贴合部及第二对应贴合部的话，那么两个对应贴合部优选地均设置在该凹部内。凹部的一侧可在周向方向上与调节结构的周向区域邻接，其中调节结构的该周向区域与壳体上相对的内周区域形成密封间隙。与壳体形成密封间隙的调节结构的周向区域方便地形成了环形的圆柱面区域，该区域具有极轴线测得的圆弧半径。为了更好地密封压力调节腔，可以在该周向区域内设置密封元件，例如容置在调节结构的相应的周向区域内的腔中。
[0014]壳体贴合部可从壳体上面向调节结构的内周上向内伸出到调节结构的凹部内。在优选的备选实施方案中，壳体贴合部可在轴向上从壳体的轴向地朝向调节结构的端面表面伸出，并且伸出到凹部内。壳体贴合部是可在壳体上直接地成型的(壳体是原始成型的)，或者是可与壳体分别成型并连接到壳体上的。分别地成型再连接的方式尤其适合于壳体贴合部从壳体的所述端面表面伸出并轴向地伸出到凹部内的实施方案。在这种实施方案中，壳体贴合部可成形为销或栓并插入到轴向凹部内，并且连接到壳体的端面表面上。
[0015]壳体可包括设有围绕调节结构的周向壁的壳体部件，以及在一个端面侧上密封周向壁的盖体。壳体贴合部可设置在盖体上或备选地设置在壳体部件上，该壳体部件包括周向壁，并可优选地从盖体或其他壳体部件的端面表面处轴向地伸出并伸出到凹部内。
[0016]在调节结构的外周上的径向凹部内形成至少一个对应承载件不仅与弹簧承载件和输送转子根据下文所述的方面I进行重叠的布置方案相结合是有利的，而且撇开根据方面I的重叠，就其自身而言也是有利的。尽管在调节结构的周向上的径向凹部内形成第一贴合部和/或第二贴合部的特征对于可旋转移动的调节结构而言是尤其有利的，但是这并不限制于执行旋转调节移动的能力。实现该特征也会节省包括执行平移调节移动的调节结构的旋转栗内的设计空间。
[0017]在优选的实施方案中，输送腔的入口及出口布置成使得经输送腔输送的流体在包括出口的输送腔的高压侧上从内部向调节结构施加流体压力，其中该流体压力可辅助弹簧装置的弹簧力。在这种实施方案中，在输送腔的高压侧(这是输送腔的输送单元尺寸减小的区域)上的流体压力与由调节压力腔中的调节流体施加在调节结构上的调节压力作用相反。这能够减小弹簧力，并且能够使弹簧装置相应地减小尺寸和/或构造成更加灵敏和/或更加柔软。
[0018]弹簧装置有利地构造为使得弹簧力在旋转栗的最大单位输送量的方向上起作用。在调节压力随着旋转栗的高压侧上的压力增大及减小，并且由控制阀或调节阀进行控制或调节时，