螺杆

阅读:967发布:2020-05-12

专利汇可以提供螺杆专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 螺杆 泵 ,其具有一壳体(2);一壳体盖(7);至少一个 惰轮 螺杆(17,18),其固定在壳体(2)中的孔(4,5)中;以及一衬套(8,9),其设置在壳体盖(7)上,壳体盖(7)具有由圆柱形凸缘(19,20)限定的容纳空间(32,33),惰轮螺杆(17,18)的一端(29)接合在所述圆柱形凸缘(19,20)中,其中衬套(8,9)在其底部具有一开口(37,38),在压 力 下将由 盖子 中的进给通道(34)供应的 流体 通过上述开口(37,38)从惰轮螺杆(17,19)相对的一端处供给到惰轮螺杆(17,18)的端面(30,31)处,其中衬套(8,9)以径向间隙接合在盖子中的容纳部(21,22)中,且包括径向凸缘(25,26),衬套通过所述径向凸缘轴向 支撑 在壳体(2)上,并且其中至少一部分衬套(8,9)的环形凸缘(25,26)接合在孔(4,5)中并且以一定的间隙容纳在孔中。,下面是螺杆专利的具体信息内容。

1.一种螺杆,具有
一壳体(2);
一壳体盖(7)
至少一惰轮螺杆(17,18),其固定在所述壳体(2)中的孔(4,5)中;以及
一衬套(8,9),其设置在所述壳体盖(7)上,所述壳体盖(7)具有由圆柱形凸缘(19,20)限定的容纳空间(32,33),所述惰轮螺杆(17,18)的一端接合在所述圆柱形凸缘(19,20)中,其中所述衬套(8,9)在其底部具有一开口(37,38),在压下将由盖子中的进给通道(34)供应的流体通过上述开口(37,38)从所述惰轮螺杆(17,18)相对的一端处供给到惰轮螺杆(17,18)的所述端面(30,31)处,其特征在于,
所述衬套(8,9)以径向间隙接合在所述盖子中的容纳部(21,22)中,且包括径向凸缘(25,26),所述衬套通过所述径向凸缘轴向支撑在所述壳体(2)上,并且至少一部分所述衬套(8,9)的环形凸缘(25,26)接合在所述孔(4,5)中并且以一定的间隙容纳在所述孔中。
2.根据权利要求1所述的螺杆泵,其特征在于,所述圆柱形凸缘(19,20)在其整个长度上接合在所述孔(4,5)中。
3.根据权利要求1或2所述的螺杆泵,其特征在于,所述衬套(8,9)被配置为在所述开口(37,38)的区域中的孔。
4.根据权利要求3所述的螺杆泵,其特征在于,所述开口(37,38)在其整个长度上具有恒定的直径,或者所述开口(37,38)在入口侧包括具有恒定直径的第一部分(53),紧跟着的是第二部分(54),优选为锥形扩展的,所述第二部分面向所述端面(30,31)。
5.根据权利要求4所述的螺杆泵,其特征在于,具有恒定直径的所述开口(37,38)或所述锥形扩展部分(54)可以与朝向所述端面(30,31)的圆形分配部分(55)融合。
6.根据权利要求4或5所述的螺杆泵,其特征在于,具有恒定直径的所述开口的长度与所述开口的直径的比率≤1。
7.根据前述权利要求中任一项所述的螺杆泵,其特征在于,将环形密封件(50,51)设置在所述壳体盖(7)和所述衬套(8,9)之间,所述环形密封件的直径在比所述螺杆(17,18)的所述端面(30,31)的直径小或大10%的范围内。
8.根据权利要求7所述的螺杆泵,其特征在于,所述密封件(50,51)位于所述衬套(8,9)的所述底部(23,24)中的环形容纳部(52)中或位于所述壳体盖(7)中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的螺杆泵,其特征在于,所述容纳空间(32,33)至少在所述圆柱形凸缘(19,20)的自由端的区域中朝向所述惰轮螺杆(17,18)锥形地扩展,其中所述惰轮螺杆(17,18)的圆柱形端部接合在所述容纳空间(32,33)中。
10.根据权利要求9所述的螺杆泵,其特征在于,所述容纳空间(32,33)以5-15°的度打开,尤其以8-12°的角度打开,优选以10°的角度打开。
11.根据权利要求9或10所述的螺杆泵,其特征在于,锥形膨胀的区域(41,42)延伸超过至少一半所述凸缘(19,20)长度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的螺杆泵,其特征在于,在所述衬套(8,9)的底部(23,24)区域中设置有环形套环(56),所述环形套环(56)减小了所述凸缘的直径。
13.根据前述权利要求中任一项所述的螺杆泵,其特征在于,通过所述壳体盖(7)上的固定元件(10,11)防止所述衬套(8,9)旋转。
14.根据权利要求13所述的螺杆泵,其特征在于,所述定元件是销(10,11),其接合在所述盖或所述壳体上的孔(12,13)中以及接合在容纳部(14,15)中,所述容纳部形成于所述底部(23,24)的所述端面中或者横向地形成在所述径向凸缘(25,26)中。
15.根据前述权利要求中任一项所述的螺杆泵,其特征在于,在相关的孔(4,5)中设置两个或更多个惰轮螺杆(17,18),每个惰轮螺杆分配有一个衬套(8,9)。
16.根据权利要求15所述的螺杆泵,其特征在于,所有所述衬套(8,9)通过共同的进给管线(34)连通,并同时通过所述进给管线(34)向所述衬套(8,9)供应流体。

说明书全文

螺杆

技术领域

[0001] 本发明涉及一种螺杆泵,该螺杆泵带有壳体、壳体盖、容纳在壳体的孔中的至少一个惰轮螺杆和设置在壳体盖上的衬套,衬套具有由圆柱形凸缘限定的容纳空间,其中惰轮螺杆的一端接合在该容纳空间中,衬套的底部具有一开口,可在压下将由盖子中的进给通道供应的流体通过开口从惰轮螺杆相对的一端供给到惰轮螺杆的端面。

背景技术

[0002] 螺杆泵用于输送各种流体介质。螺杆泵包括一壳体,该壳体具有至少两个螺杆,即驱动螺杆和由驱动螺杆驱动的至少一个惰轮螺杆,然而,往往设置两个惰轮螺杆,其中一个惰轮螺杆布置在中心驱动螺杆的任一侧。在螺杆彼此啮合之后,一个或多个惰轮螺杆由驱动螺杆驱动。由于这种接合,形成了空腔,这些空腔表示待输送流体的运输空间。以这种方式,供应到一侧的流体可以从该吸入侧输送到压力侧。这种螺杆泵的结构和功能的基本原理是已知的。
[0003] 因为惰轮螺杆具有轻微的轴向运动自由度,所以必须提供轴向推力补偿,在已知的螺杆泵中,该轴向推力补偿通过液压实现。为此,在壳体盖上设置衬套;该衬套配置为盲衬套。在面向盖子的端部处,衬套通过多个螺栓连接件紧固,其中将其紧固成在空载状态下可以进行少量的横向运动。惰轮螺杆的自由圆柱形端适配安装到该衬套中,其中两者之间有小部分间隙。螺杆的这个自由端和衬套的圆柱形凸缘位于壳体的开放空间中;这意味着惰轮螺杆自身从壳体孔伸出并进入该开放空间中的盲衬套。为了实现所需的液压轴向推力补偿,将通过来自压力侧的进给通道反馈的流体(通常是待输送的流体)通过轴向孔从衬套的底部传输到容纳空间中,其中在已知的螺杆泵中,该轴向孔由细长的纵向钻孔螺杆提供;然后,容纳空间中的流体压靠在惰轮螺杆的端面上。因此,轴向推力补偿通过位于衬套和惰轮螺杆之间的流体静力加压空间实现。在已知的螺杆泵中,压力冲击表面的直径明显过度补偿,这总是导致合力分量将衬套压靠在壳体盖上。为了校正这种过度补偿,在惰轮螺杆中形成一个非常小且长的控制孔,通过该孔将供给的流体带到吸入侧。由于这种布置,取决于流体的压力和粘度,形成静态。
[0004] 对空载状态下浮动的衬套进行安装和定心是非常繁琐的,因为特别是当设置两个惰轮螺杆时,很难使一个或两个衬套与螺杆的端部正确对齐,并且由于这个原因,很难将一个衬套或多个衬套推到螺杆的端部,这通常需要多次尝试才能实现。

发明内容

[0005] 本发明基于提供一种比刚刚描述的螺杆泵有改进的螺杆泵的问题。
[0006] 为了解决这个问题,本发明提出衬套以径向间隙接合在所述盖子中的容纳部(21,22)中并且包括径向凸缘,衬套通过径向凸缘轴向支撑在壳体上,并且衬套的环形凸缘或其至少一部分接合在孔中并且以一定的间隙容纳在孔中。
[0007] 本发明的螺杆的特征在于有关于衬套的支撑的新颖布置。根据本发明,衬套不再拧到壳体盖上,而是仅以径向间隙插入盖子中的容纳部中。衬套包括径向凸缘,衬套通过径向凸缘轴向支撑在壳体的端面上。这意味着壳体直接延伸到盖子。此外,限定了容纳空间或者至少该凸缘的某个部分的衬套的圆柱形凸缘以小间隙接合在其中容纳有惰轮螺杆的孔中。这种在孔中的接合具有使衬套相对于惰轮螺杆自动定中心的效果。
[0008] 本发明的配置使安装变得非常简单。唯一需要的步骤是将衬套或讨论中的衬套作为单独的部件推到螺杆的端部上并因此推入螺杆孔中。然后将壳体盖设置在适当的位置并相对于其圆周方向定位,使得衬套接合在盖子中的相应容纳部中。在该最终安装位置中,将壳体盖拧到壳体上,然后将衬套的径向凸缘设置在容纳部(即壳体盖)和壳体之间,并因此将衬套以轻微间隙轴向固定在适当位置。同时,在将衬套有间隙地布置在容纳部中之后以及在衬套同时有轻微间隙容纳在孔中之后,可以实现一定的横向偏移,即实现对制造公差的补偿。
[0009] 总的来说,本发明的螺杆泵的特征在于结构更简单,因为现在不再需要通过适当的紧固螺钉或螺栓将衬套紧固到壳体盖上,所以需要的部分更少。而且,它的特征还在于易于组装,因为所需的唯一步骤只是将衬套或每个衬套(也称为“盲衬套”)插入固定惰轮螺杆的孔中,完成这唯一的步骤之后要做多的就是将壳体盖固定在恰当位置。这种仅需要将部件插入即可的解决方案同时意味着不需要太大诸如泵体和抽吸壳体等周围结构的直径以满足部件的安装的需要。
[0010] 特别优选的是,圆柱形凸缘在其整个长度上接合在孔中。这意味着容纳惰轮螺杆的孔延伸到直接位于壳体端部的点,即,孔终止于壳体的端面,这意味着孔在该点处不会膨胀或者采取任何其他类似的措施。
[0011] 根据本发明的特别有效的详细说明,衬套被配置为开口区域中的孔,即设置孔口。孔或孔口的特征在于具有小的、不变的直径的开口的孔的长度与直径本身的比约为1或小于1。这又使得孔内出现的压降几乎不受粘度影响。因此,通过该控制孔,可以设定和调节轴向推力调节所需的压降,其中该压力调节,即轴向推力补偿,完全或几乎完全不受流体的粘度的影响,因此螺旋泵,即根据本发明提供的推力补偿系统,可用于输送具有不同粘度的流体,相比之下,已知的螺杆泵的推力补偿系统高度依赖于粘度。因此,所获得的是如下一种推力补偿系统,其中出口压力、穿过孔的压降和所选择的补偿表面(即惰轮螺杆的端面的直径)彼此相互作用,使得形成稳定的静压系统。
[0012] 衬套具有外径,如所描述的,外径对应于固定惰轮螺杆的孔的直径,其中圆柱形凸缘以轻微的间隙固定在该惰轮螺杆中。衬套在容纳空间中还具有内径,该内径对应于螺杆上的补偿表面(即螺杆的端面)的直径。此外,衬套包括孔口或控制孔,其调节轴向推力调节所需的压降。相反,惰轮螺杆在轴向推力补偿系统的区域中仅由闭合直径组成;因此,它与衬套内接合的螺杆的端部是实心圆柱体。选择推力补偿系统中的惰轮螺杆的直径时,即其与衬套内接合的部分的直径时,应该要使存在于衬套中的压力冲击表面,即螺杆的端面,稍大于流体能够作用的表面。从推力补偿系统带到吸入侧的孔和出现的泄漏流被限定为使得发生的压降足以校正过补偿。因此,以这种方式,可以实现自调节静压推力补偿系统,其几乎不受粘度影响。
[0013] 如上所述,通过将衬套配置为孔,即配置为孔口的开口,可以保证推力补偿系统不受粘度的影响,其中通过上述开口供应补偿流体。该开口在其整个长度上可以具有恒定的直径;这意味着对于直径为2mm的开口而言,衬套的底部相应地薄,总厚度为2mm。或者,开口也可以包括第一部分,该第一部分具有与入口端部相邻的恒定直径,接着就是第二部分,第二部分优选地呈锥形朝向端面打开。利用这种结构,孔的底部可以做得更厚,因为孔口可以说包括几个部分。第一部分直接设置在流体入口端,该部分具有恒定的小直径并且限定了穿过孔的压降程度。该开口的部分的长度例如为2mm而直径为2mm。然后开口朝向螺杆的端部扩展;因此,第一部分与第二部分融合,其中该过渡部分可呈锥形。因此,衬套可以以各种方式配置。
[0014] 还可以想到的是,具有恒定直径的开口或锥形扩展部分可以与朝向端面打开的圆形分配部分融合。这意味着在面向螺杆的端部的衬套的底部中设置适当大直径的凹口;该凹口形成一个分配部分,例如,具有恒定直径的2mm长的开口直接通向该分配部分,或者锥形扩展部分通向该分配部分。
[0015] 无论孔的具体结构如何,建议具有恒定直径的开口的长度与开口的直径的比小于或等于1。例如,具有恒定直径的开口的长度是2mm,直径也是2mm,则比为1。然而,直径可以稍大,从而获得小于1的比。孔尺寸的具体选择将根据参与的压力冲击表面的尺寸和螺杆的端部的过补偿程度来确定,以达到校正过补偿所需的穿过孔的压力损失。
[0016] 孔的使用,无论其具体配置如何,以及在孔上产生限定的、与粘度无关的压降的可能性使得可以精确地设定几乎完全校正过补偿所需的压降。如开头所述,由于螺杆端部处的压力冲击表面的过补偿,产生合力,该合力将孔压靠在壳体盖上。在空载情况下,即当泵因此不工作时,衬套可横向移动,即径向移动,以实现一定的间隙均衡或补偿制造公差。但是当泵输送时,产生相应的压力,由此产生力,产生的力将衬套压靠在壳体盖上。如果该力相对较大,则衬套的横向或径向移动性将不再存在-衬套被定就位。这又导致在操作期间可能发生的惰轮螺杆的任何横向移动或任何横向迁移,这导致惰轮螺杆向上抵靠衬套的圆柱形凸缘的内壁,从而使得内壁处可能出现磨蚀磨损形式的磨损。
[0017] 现在,由于根据本发明的推力补偿使用衬套孔,实现了限定的压降-其与给定的泄漏流一起显著地减少了过度补偿并因此显著地减小了将衬套压靠在壳体盖上所需的力-确保了即使在负载下,即在泵工作时,衬套也能横向或径向移动。这又意味着衬套随着惰轮螺杆的相应横向补偿移动而移动,使得惰轮螺杆始终在衬套中经受最佳引导。
[0018] 如上所述,流体流向衬套底部的底面。衬套的底部本身安装在壳体底部的容纳部中。为了防止流体溢出到侧面从而使得其不能完全穿过孔口,建议在壳体盖和衬套之间设置环形密封件。密封件的直径优选地在比螺杆的端面直径小或大10%的范围内。该密封件限定了流体推动的压力表面。首先,密封件防止流体溢出到侧面,从而保证流体仅流过孔口。其次,通过使密封件具有合适的直径,在衬套底部的该压力表面的尺寸大致对应于螺杆上的相对压力表面,即螺杆的端面。这也是为了仅产生轻微的反作用力,即在负载下衬套压靠在壳体盖上的力,以便即使在负载下也能确保衬套横向移动。
[0019] 密封件可以容纳在衬套底部的环形容纳部中,即在衬套的底部中形成环形槽。或者,可以在壳体盖中形成环形容纳部或环形槽。
[0020] 如已经描述的那样,必须将推力补偿系统的泄漏流带离到吸入侧。在现有技术中,如所解释的那样,上述步骤通过在惰轮螺杆中的非常长的薄控制孔来完成,该控制孔包括轴向孔部分和从其横向延伸的孔部分,即在径向延伸的孔部分。这种泄漏孔的形成非常耗时且复杂。相反,根据本发明的一个特别有利的详细解释,惰轮螺杆的圆柱形端部接合的容纳空间至少在圆柱形凸缘的自由端的区域中朝向螺钉锥形地扩展。因此,衬套包括圆柱形内圆周,该圆柱形内圆周远离衬套的底部并且朝向衬套的圆柱形凸缘的自由端锥形地扩展。惰轮螺杆通过其圆柱形端部接合在衬套中;惰轮螺杆延伸到圆柱形内圆周的区域。当适当的压力增大时,惰轮螺杆被略微推出衬套,这导致螺杆的端部在轴向方向上略微移出远离圆柱形内圆周。由于相邻的锥形扩展部分,在衬套和惰轮螺杆的端部之间打开一个狭窄的环形间隙,然后流体作为泄漏流可以通过该间隙而逸出。
[0021] 推力补偿系统中的压力再次有些降低;螺杆再次沿轴向轻微移回衬套;环形间隙有些闭合;压力有些增大。以这种方式,流体静力状态在非常短的时间内发展,其中推力补偿系统以自调节的方式使其自身进入该流体静力状态。
[0022] 容纳空间可以以5-15°的度扩展,尤其以8-12°的角度扩展,优选以10°的角度扩展。锥形膨胀的区域应该适当地延伸超过至少一半凸缘长度,然后与圆柱形内圆周区域(即具有圆柱形内圆周的区域)融合。
[0023] 根据本发明的特别可取的详细说明,在衬套的底部区域中设置有环形套环,该环形套环减小了凸缘的直径。该环形套环用作接触表面或接触套环,当惰轮螺杆进一步进入衬套时,螺杆的端面向上抵靠该接触表面或接触套环。在这种配置中,推力补偿系统中的压力不足以将惰轮螺杆再次轴向向后推出。当惰轮螺杆的端面现在向上抵靠环形套环时,惰轮螺杆上的相对压力表面突然变小,因为由于与环形套环接触,现在惰轮螺杆上只有减小的端面,流体可以以恒定的流体压力压在该端表面上。由于轴向闭合的间隙,流体不可能流出,所以产生相应的高压,该高压将惰轮螺杆再次轴向向后推出。因此,在推力补偿系统中突然产生适当高的压力,该压力再次沿轴向将惰轮螺杆推回。如果在螺杆泵启动时或在其运行期间发生这种情况,则立即恢复流体静力状态。
[0024] 衬套本身通过壳体盖上的锁定元件固定以防止发生旋转,从而确保衬套不随旋转的惰轮螺杆一起转动。锁定元件可以是销,其接合在盖上的孔中和横向形成的容纳部中,所述容纳部位于壳体的底部的端面中或位于径向凸缘中。因此,可以在端面或侧面凹口中形成盲孔,销可以适配安装到端面或侧面凹口中。
[0025] 如前所述,螺杆主轴可仅包括单个惰轮螺杆和一个驱动螺杆。然而,还可以想到的是,可以在相关的孔中设置两个或更多个惰轮螺杆,其中每个惰轮螺杆都配有一个衬套,并且其由共同的驱动螺杆驱动。
[0026] 如果设置两个或更多个衬套,则这些衬套优选地通过共同的进给管线连通,从而同时通过进给管线向这些衬套供应如上所述的流体,即待传输的介质,进而在推力补偿系统内获得闭合流体电路附图说明
[0027] 可以从以下描述的示例性实施例和附图中得出本发明的其它优点和细节:
[0028] -图1以透视图示出了根据本发明的螺杆泵的局部分解图;
[0029] -图2示出了根据本发明的螺杆泵的部分横截面;
[0030] -图3示出了对应于图2的横截面图,其具有衬套和惰轮螺杆的附加横截面;
[0031] -图4示出了在与图3的平面成90°的平面中的横截面视图;
[0032] -图5示出了螺杆泵的衬套的透视图;
[0033] -图6示出了穿过图5的衬套的横截面视图;
[0034] -图7示出图6中标记为VII的区域的放大的详细视图;
[0035] -图8示出了第二实施例的衬套的横截面视图;和
[0036] -图9示出了根据本发明的螺杆泵,其在其整个长度上的部分以横截面示出。

具体实施方式

[0037] 图1示出了根据本发明的螺杆泵1的局部分解图。所示的是壳体2,其中用于固定驱动螺杆的第一孔3在壳体2的中间形成,并且在壳体中形成两个横向偏移第一孔3的附加的孔4,5,每个附加的孔容纳一个惰轮螺杆,惰轮螺杆与驱动螺杆啮合。其中未示出螺杆。固定惰轮螺钉的孔4,5一直延伸到与壳体2的端面6直接齐平的位置处。
[0038] 还示出了壳体盖7,通过合适的紧固螺钉将壳体盖7紧紧地拧到壳体2上从而将其关闭。
[0039] 还示出了两个衬套8,9,它们是液压推力补偿系统的一部分,通过衬套8,9轴向支撑所述两个惰轮螺杆。接下来将进一步讨论衬套8,9的设计和功能。两个销10,11用于将衬套不可旋转地固定就位;将销的一端插入壳体中的相应的盲孔12,13中,另外将销的另一端适配安装到衬套8,9中的适当的侧面凹口14,15中。以这种方式,防止插入其中的惰轮螺杆转动衬套8,9。
[0040] 图2示出了以部分横截面示出的图1的螺杆泵1,其中壳体2以横截面示出。首先可以看到的是驱动螺杆16和两个惰轮螺杆17,18,其中螺杆的相应轮廓彼此啮合。壳体盖7设置在壳体2上并拧到壳体2上。两个衬套8,9已被推到惰轮螺杆17,18上;也就是说,螺杆的端部已插入衬套8,9中。可以看出,衬套8,9均具有圆柱形凸缘19,20,衬套通过该凸缘以轻微间隙容纳在孔4,5中,孔中固定有惰轮螺杆17,18;通过这种方式,衬套8,9居中。在其另一端,它们被固定在相应的容纳部21,22中,容纳部21,22在盖子中形成。每个衬套的底部23,24设置有径向凸缘25,26,如下面将进一步说明的,径向凸缘25,26支撑抵靠壳体2的端面6上。
[0041] 还示出了进给通道34,其在壳体盖7中形成,并且两个分支通道35,36从该进给通道34前进到衬套8,9,进而通向相应的容纳部21,22。这些通道使得可以提供压力补偿流体,通过该压力补偿流体实现轴向推力补偿。
[0042] 图3示出了根据图2的贯穿螺杆泵1的横截面,其中还示出了驱动螺杆16和两个惰轮螺杆17,18,并且其中衬套8,9以横截面示出。
[0043] 可以看出,衬套8,9被固定在相应的容纳部21,22中。衬套8,9的径向凸缘25,26抵靠在壳体2的端面6上是可能的,因为孔4,5一直延伸到端面6,其中壳体盖7直接抵靠在端面6上。
[0044] 可以看到两个惰轮螺杆17,18的圆柱形端部28,29。还可以看出,螺杆的端部28,29适配安装到衬套8,9中。它们以最小的间隙固定在衬套8,9中,其中在每种情况下在衬套的底部23,24和惰轮螺杆17,18的相关的端面30,31之间形成有容纳空间32,33;通过进给通道34和两个分支通道35,36将流体(即,由泵输送的流体)引入该容纳空间中。为此,每个衬套包括底部23,24中的孔口37,38;通过进给通道34和分支通道35,36供应的流体可以通过该开口进入容纳空间32,33。流体流动由图3中的相应箭头表示。
[0045] 如下面将进一步说明的,在考虑到相关开口37,38的情况下,衬套8,9被构造为孔。这意味着,借助于这些孔或孔口,可以实现从带有进给通道34的进给侧到通向相关的惰轮螺杆17,18的出口侧的限定的、与粘度无关的压降。
[0046] 如所讨论的,衬套8,9中的每个均包括圆柱形凸缘19,20。如所解释的那样,衬套利用该圆柱形凸缘以轻微间隙接合在相关孔4,5中。除了其底部23,24之外,每个凸缘19,20在其内表面上设置有圆柱形内圆周区域39,40(参见图6等),其在每种情况下紧随其后的是锥形扩展区域41,42(再次参见图6)。通过该配置,可以调节压力。根据所讨论的螺杆的端部28,29延伸到相关的衬套8,9中的深度,形成更大或更小尺寸的环形间隙,供应的流体可以通过该环形间隙向前流到泵的吸入侧。如果将螺杆的端部28,29深深地插入,那么相关的端面30,31位于圆柱形内圆周的区域中,即位于圆周区域39,40中。当惰轮螺杆17,18是通过在容纳空间32,33中形成或产生的压力稍微向后推出时,相关的端面30,31移动到锥形扩展区域41,42中,从而产生环形间隙,环形间隙随着惰轮螺杆17,18地不断推远而变大。容纳空间
32,33中的流体可以通过该环形间隙逸出到吸入侧,由此压力再次下降,并且相关的惰轮螺杆17,18略微移回到衬套8,9中。总的来说,上述过程在静态平衡状态下非常快速地产生,其中相关的惰轮螺杆17,18被液压推力补偿。
[0047] 图3和4示出了推力补偿系统的流体供应,该推力补偿系统包括以根据本发明的方式配置和支撑的衬套8,9。在壳体2中形成有从压力侧到吸入侧,即到壳体盖7的流体通道43;该通道通过分支通道44通向盖子中的流体通道45,该流体通道45本身通向进给通道34。
在必要时,通过密封塞46,47封闭相应的通道。因此,在相应的泵压力下从压力侧提供实现液压推力补偿的流体。该压力作用在每个衬套8,9的底面48,49上。该底面48,49通过密封元件50,51密封在容纳部21,22上。为此,在衬套(参见图6,其中通过示例示出了穿过衬套8的横截面视图)的底部23,24中形成相应的环形槽52,其中衬套8和衬套9具有相同的构造。
[0048] 衬套8,9被固定在相应的容纳部21,22中,其中具有轻微的径向间隙;因此,衬套以“浮动”方式得到支撑,并具有横向移动性。衬套还通过其相关的凸缘19,20固定在孔4,5中,具有轻微的间隙,从而总体上获得浮动支撑。
[0049] 即使在负载下,即在输送流体时,该浮动支撑也被固定。在这种情况下,在衬套8,9中,在构造为孔口的开口37,38上发生限定的压降。选择该压降使得减小或最小化和补偿将衬套8,9推向壳体盖7的力(由于惰轮螺杆17,18的相关端面30,31的尺寸引起的过补偿而产生的力),从而在负载状态下,即使衬套在相关的密封元件50,51的按压下紧密地抵靠壳体盖7,它们仍然能够横向精准移动,因为这种合力已经在很大程度上得到补偿。这使得相关的惰轮螺杆17,18的任何横向移动可以得到补偿;也就是说,讨论中的螺杆的端部28,29沿着相关的衬套8,9横向地推动和运送,其中该横向偏移当然发生在仅百分之几毫米的范围内。然而,在任何情况下,衬套8,9甚至可以在负载下移动到侧面,使得它们跟随惰轮螺杆17,18并且圆柱形凸缘19,20不会磨蚀它们。
[0050] 图5-7示出了用于本发明的衬套的第一实施例,其中衬套8作为示例示出。当然,以相同的方式设计衬套9。衬套8包括圆柱形凸缘19,以及径向凸缘25,径向凸缘横向延伸衬套的底部23。
[0051] 图6的横截面视图和图7的放大详细视图详细示出了衬套8的另外的设计特征。可以看出,内圆周的锥形扩展区域41延伸超过凸缘19的一半轴向长度或略多于一半的轴向长度;接下来是具有恒定直径的圆柱形内圆周区域39。
[0052] 还示出了配置为孔的开口37。该区域在图7中放大显示。
[0053] 开口37首先包括第一部分53,其具有恒定的直径。该部分53的轴向长度优选地等于该圆柱形开口的直径,从而在开口的长度与其直径之间获得1的比率。或者,该比率可以小于1,这意味着直径大于开口的长度。
[0054] 在所示的示例中,锥形扩展的第二部分54在第一部分53之后。在该区域中,压力已经开始下降,并且在随后的分配部分55中压力还是持续下降。
[0055] 如前所述,图6示出了环形槽52,相应的环形密封件50布置在环形槽52中。完成组装之后,环形槽52和环形密封件50的直径大致等于内圆周区域39的直径和端面30或31的直径。这意味着流动冲击的衬套底部的表面大致等同端面30,31,即等同相对的压力表面。“流动冲击”表面应被视为由相关联的环形密封件50,51限定的整个表面,因为在操作期间,尽管相关的衬套8,9被压靠在壳体盖7上,但是由于产生的限定的压降以及由于力的均衡,衬套8,9可与壳体盖7固定一定的最小距离,因此流体可以将其自身分布在由相关密封件50,51限定的整个表面上。
[0056] 在操作期间,如上所述,流体由相关的通道几何形状引导到相关的孔衬套8,9并进入相关的容纳空间32,33。因此,流动冲击相关的端面30,31,即,相对的压力表面。由于由相关孔的构造引起的限定的压降,力大致相等,因此仅产生相对小的合力,通过该合力将相关的衬套8,9压靠在壳体盖7上,从而,现在和以前一样,即使在负载或压力条件下也存在浮动支撑。
[0057] 由于根据本发明的相关的衬套8,9的内圆周的几何形状,静态平衡状态相对于螺杆的轴向位置得到快速容易地发展。对于作用在讨论中的端面30,31上的压力使相关的惰轮螺杆17,18相对于衬套8,9轴向移动,从而导致相关间隙的横截面产生相应变化,流体作为来自相关容纳空间32,33的泄漏流可以流过该间隙。由此达到相应的静态。
[0058] 该推力补偿系统的组装非常简单。在壳体2配备有驱动螺杆16和两个惰轮螺杆17,18之后,唯一需要的附加步骤是将两个衬套8,9推到螺杆的端部28,29上并将相应的凸缘
19,20引入相关的孔4,5中。这导致自动定心。同时,当销10接合在相应的侧面凹口14,15中时,防止衬套旋转。仅剩下的步骤是将壳体盖7设置在适当位置并将其周向定位,使得衬套
8,9的底部23,24接合在相应的容纳部25,26中,接着可以拧下壳体盖7。
[0059] 最后,图8示出了根据本发明的衬套8的实施例(衬套9也是如此),其中在区域39的内圆周上另外形成环形套环56,其中环形套环的设置具有减小那个点的直径的效果。当惰轮螺杆由于某种原因轴向进入地足够远时,相关的端面30,31可以抵靠该环形套环56移动。当相关的端面30,31向上抵靠相关的环形套环56时,流体作用的相对的压力表面减小。因为没有更多的流体可以通过轴向闭合的间隙流出,所以相应的高压力增加,该高压力则沿轴向方向推回惰轮螺杆。也就是说,相关的容纳空间32,33中的压力增加,这具有将相关的惰轮螺杆17,18立即再次推回而不与相关的环形套环56接触的效果,由此静态平衡状态立即恢复。
[0060] 最后,图9示出了根据本发明的螺杆泵1的横截面视图,其中壳体2在此由多个单独的壳体元件57组成,壳体元件57轴向组装并且彼此连接。可以看到壳体盖7和轴向推力补偿系统通过衬套8,9得以实现,借助于衬套8,9,两个惰轮螺杆17,18被液压地推力补偿。
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