CN102066755A - 泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泵，该泵包括壳体(3)；工作腔(5)，其位于壳体(3)中并用于流体的传输；吸入通道(6)，其与工作腔(5)处于流动连通以将流体引导至工作腔(5)内；阀组件，其设置在吸入通道(6)中；以及压力通道，其与工作腔(5)流动连通以将流体引导出工作腔(5)，该阀组件包括引导体(21)；限位部件(22)，其被引导以在引导体(21)中移位并包括至少一个用于限制移位的移位止动部(38)；阀(23)，其可在打开位置和密封位置之间运动以控制流体到吸入通道(6)内的流动，其中，阀(23)被引导以进行移位；以及压力部件(24)，其在阀(23)的密封位置的方向上推压限位部件(22)。

Description

泵
技术领域
本发明涉及泵和用于泵的阀组件。本发明具体地分别涉及真空泵或压缩机以及分别用于该类真空泵或压缩机的止回阀组件。
背景技术
如众所周知的，该类泵可用于流体传输。在本公开中，术语流体指介质，如液体、气体或液气混合物。为了防止在关闭泵之后流体回流，在泵的吸入侧通常设置止回阀。在真空泵中设置止回阀构成了在泵的吸入侧仅有极低压力的问题。虽然止回阀一方面应该提供可靠的密封，但其另一方面应该完全没有或者仅有极小程度的压力损失。即使极少量的压力损失已经使真空泵的可获得的极限真空降低。
真空泵通常配备有弹簧加载的止回阀。止回阀中使用的弹簧应当具有低的弹簧刚度，以在特殊流发生时使止回阀容易地打开，同时导致仅较小量的压力损失。在关闭泵之后，弹簧应以轻柔但密封的方式使阀盘压靠阀座。具有这些特性的弹簧的过程安全制造却是十分困难的。
发明内容
本发明的目的是以如下的方式开发一种泵，其中泵的阀组件使用起来特别可靠并且可通过过程安全的方式制造。本发明的另一目的是创造用于泵的相应阀组件。
这些目的是根据本发明通过权利要求1和15中陈述的特征来实现的。本发明的实质是提供一种具有引导体的阀组件，所述引导体引导限位部件以使限位部件移位。所述限位部件具有至少一个移位止动部。此外，阀有利地被引导以穿过所述引导体移位。
本发明的进一步的有利实施方式在从属权利要求中进行陈述。
附图说明
将在下文中参照附图描述本发明的有利实施方式，其中
图1示出了创造性的泵的立体图，其中在吸入侧在部分剖视图中示出了泵的阀组件；
图2示出了在图1中的部分剖视图中示出的阀组件的放大图；
图3示出了创造性的阀组件的立体图；
图4示出了在安装位置中的阀组件的截面图，其中阀组件的阀处于密封位置；以及
图5示出了与图4相似的图示，其中阀处于打开位置。
具体实施方式
如图1中可见，用于泵1工作的驱动电机2通过法兰连接到泵1。驱动电机2是传统的电动旋转式驱动机。
在该实施方式中，泵1是能够产生真空的真空泵。真空泵1被设计为旋转式压缩机真空泵。更具体地，真空泵1是油浴旋转叶片式真空泵。然而，本发明还可以使用其它泵来实现。
如图1至5中可见，泵1具有由铸造材料铸造的并由具有空气槽的盖子4围绕的壳体3。在壳体3中设置有基本封闭的工作腔5，在工作腔5中安装了用于旋转的转子。通过驱动电机2的水平驱动轴，转子是可驱动的，以绕其水平中央纵轴旋转。转子具有旋转叶片引导器，在引导器中，旋转叶片被引导以进行移位。在附图中仅部分地示出了工作腔5。
吸入通道6与工作腔5流动连通，分别待传输或待压缩的流体能够穿过吸入通道6进入工作腔5。吸入通道6具有基本圆形的过流断面并且由连接部7径向向外限定界限。更广义上被认为是壳体3的组件的连接部7通过密封圈8以不透流体的方式置于壳体3顶部。连接部7和吸入通道6具有共同的中央纵轴线9。
更详细的查看展现了连接部7大体被设计为旋转体。连接部7包括面向下方的接触面10，在接触面10中设置有密封圈8。接触面10用于建立与壳体3的对应上部的不透流体且面对面的接触，所述上部围绕壳体3中的流动开口11。
接触面10与内固定部12邻接，紧邻固定部12的是移动部13。移动部13比固定部12长得多。在移动部13各处，过流截面基本上是不变的。移动部13与阀座部14邻接，在阀座部14中，圆形过流截面不断缩小，使得邻接阀座部14的中间部15具有比移动部13窄得多的过流截面。移动部13经由环形肩50延伸至阀座部14内。随后中间部15与外进口部16邻接，外进口部16具有比中间部15小的过流截面。
在进口部16的自由端，连接部7具有方形端板17，方形端板17设置在盖子4的对应的上容纳凹槽18中。通过四个固定螺钉19将端板17拧到壳体3上。
进口部16、中间部15、阀座部14、移动部13、固定部12和流动开口11共同形成吸入通道6。连接部7被整体地形成并且有利地由铸造材料铸成。
在吸入通道6中设置有用于控制吸入通道6中流体的流动的阀组件。因此在泵1的吸入侧设置的阀组件的功能具体是，当泵1不再工作时防止流体从工作腔5穿过吸入通道6的回流。
阀组件包括引导体21，引导体21与固定部12接合以被保持就位。阀组件进一步包括被引导以在引导体21中轴向移位的限位部件22，被引导以穿过引导体21轴向移位的阀23，以及与引导体21和限位部件22接触的压力部件24。阀组件具有与吸入通道6的中央纵轴线9基本共线的中央纵轴线25。下文所使用的术语“轴向”和“径向”指的是所述中央纵轴线25。限位部件22和阀23可沿着它们共同的中央纵轴线25相对于彼此轴向移位。
在阀组件中心，整体形成的并优选由塑料制成的引导体21具有轴向开放的引导衬套26，引导衬套26径向向外限定具有圆形横截面的容纳腔27的界限。在引导衬套26中形成有从容纳腔27起径向向外延伸的三个轴向引导槽28。横越引导衬套26的内壁29的边缘彼此等间距设置的引导槽28沿着中央纵轴线25跨越引导衬套26的整个轴向高度延伸。径向更远离中心的外部的固定环31经由几个托架肋板30与引导衬套26连接，固定环31围绕引导衬套26。彼此等间距设置的托架肋板30从引导衬套26起径向向外延伸固定环31。在托架肋板30之间在每种情况下设置有由引导衬套26和固定环31附加限定界限的流动开口32。固定环31的高度低于引导衬套26的高度。确定固定环31的高度和外部直径的尺寸，以便固定环31能够至少部分地与固定部12接合。容纳在固定部12中的固定环31确保引导体21被保持在吸入通道6中的所限定的轴向和径向位置上。引导体21进一步具有用于轴向固定的咬接凸起。固定环31的下接触面33靠在间隔开的接触突出部51上，接触突出部51是壳体3的不可分割的部分并在流动开口11中心的方向上径向突出。接触面33与连接部7的接触面10对齐。此外，引导体21分别与分别壳体3或连接部7之间的相对旋转也是有可能的。
限位部件22也是整体形成的并优选地由塑料制成。限位部件22包括上托架环34，上托架环34具有闭合的边缘并径向向外限定轴向张开的容纳开口35的界限。三个支撑肋板36径向向外突起于托架环34。支撑肋板36跨越托架环34彼此等间距设置。此外，三个引导底座37从托架环34起轴向向下延伸，其中引导底座37具有跨越其长度彼此间恒定的距离并跨越托架环34的边缘以相同的距离布置。移位止动部38以从各自的引导底座37起径向向外延伸的方式在每种情况下形成在引导底座37的下部自由端并具有面向上方的止动面39。引导底座37穿透容纳腔27并与引导体21的引导槽28结合，在引导体21的引导槽28中，引导底座37被引导以进行轴向移位。该结合防止了引导体21和限位部件22之间的相对旋转。移位止动部38被设置在引导体21下方。在引导体21的底部形成有面向下方的环形止动面40，环形止动面40能够与移位止动部38的面向上方的止动面39相接合并且形成引导衬套26的一部分。另一方面，托架环34被设置在引导体21上方。
前面提到的压力部件24是螺旋压缩弹簧。所述压力部件24一方面靠在引导体21上面，另一方面靠在支撑肋板36下面。压力部件24能够在中央纵轴线25的方向上将托架环34推离轴向固定的引导体21。压力部件24围绕引导底座37的外侧并且具有尽可能低的弹簧刚度系数。压力部件24非可拆卸地钩挂在引导体21与限位部件22之间。
担当整体止回阀的阀23包括上阀盘41和阀杆42，阀杆42轴向向下远离所述阀盘41延伸。阀盘41具有类伞状的设计，阀盘41在向下倾斜的方向上从其中心43径向向外延伸，使得阀盘41的最高点位于其中心43。阀盘41具有径向更远离中心的环形边缘区44，确定环形边缘区44的尺寸，使得阀盘41能够在移动部13中沿着所述边缘区44运动。密封圈45被容纳在阀盘41的边缘区44中。当阀23处于密封位置时，密封圈45与阀座部14密封地配合，以便通过阀盘41实现阀座部14附近的吸入通道6的不透流体的密封。在另一方面，当阀23处于打开位置时，流体能够在移动部13中绕阀盘41流动。
穿透限位部件22的容纳开口35和引导体21的容纳腔27同时可在容纳开口35和容纳腔27中轴向移位的阀杆42包括三个轴向引导槽46，引导槽46向外开口并彼此以等间距设置。引导槽46与限位部件22的引导底座37接合，以便防止阀杆42与限位部件22之间的相对旋转。此外，在阀盘41下侧形成有几个加强肋板47，加强肋板47从引导杆42朝着边缘区44轴向向外延伸。
下面是泵1的功能描述，具体地是阀组件的功能的描述。如已经提到的，通过驱动电机2，设置在工作腔5内的转子可以被设定进行旋转，使得可分别实现泵送效应或压缩效应。在该过程中，分别待传输或待压缩的流体被在流入方向20上引导至工作腔5内，即通过吸入通道6。在流入方向20上可见，流体穿过进口部16、中间部15、阀座部14、移动部13和固定部12，以及流动开口11。如已经提到的，阀组件被设置在吸入通道6中。随后通过转子的旋转叶片的旋转使流体绕工作腔5运动。在该传输过程中，流体在每种情况下被陷入两个邻接的旋转叶片与壳体3之间，因此旋转叶片和壳体3形成了泵送室，在泵送室中，流体在旋转期间被压缩。
流入的流体向阀盘41的面向流体的上表面施加作用在流入方向20上的力，这导致密封圈45被提离阀座部14。因此阀23相对于阀座部14向下移位至图5中所示的打开位置。随后流体能够绕在移动部13中布置的阀盘41(严格地说沿着阀盘41的径向更远离中心的边缘区44)平稳地流动。随后流体能够通过形成在引导体21中的流动开口32进入工作腔5。当流体朝工作腔5流动时，流体还绕固定环31的外侧流动。在工作腔5中，流体由转子卷走并且随后分别通过压力通道或排出通道从工作腔5中排出。根据图1，泵1在流体穿过的泵1的压力侧上还配备有除油装置48。在清洁之后，流体通过排出连接部49离开除油装置48。除油装置48仅用于与油润滑泵1连接。
图5中还示出，当阀23处于打开位置时，限位部件22的止动面39被提离引导体21的止动面40。压力部件24被压缩，从而在与流入方向20相反的方向上向支撑肋板36的下侧施加力，因此限位部件22通过引导体21在阀座部14的方向上受到作用。当阀23处于其最大打开位置时，引导体21形成用于限位部件22的轴向止动件。此外，当阀23处于最大打开位置时，限位部件22还形成用于阀23的轴向止动件。
当流入流体的流速或作用在阀盘41上的力分别降低时，阀23通过限制22与流入方向20相反沿着中央纵轴线25朝向阀座部14沿着移动部13运动，限制22以类似的方式运动。这样所需的力经由支撑肋板36通过压力部件24被施加到限位部件22上。由于阀23的阀盘41靠在支撑肋板36上面，这还导致阀23朝阀座部14运动。然而，阀23不到达其密封位置，其在移动部13中位于距所述密封位置某一轴向距离的打开位置。移位止动部38的止动面39与引导体21的止动面40面对面接触。然而，分别设置移位止动部38或其止动面39，使得在这种流况下，分别靠在支撑肋板36上面的阀盘41或阀盘41的密封圈45保持与阀座14轴向隔开，而限位部件22分别限定压力部件24的最大长度或最大伸长。因此，限位部件22限制了压力部件24朝向阀23的密封位置的最大轴向伸长，阀23和/或阀盘41进一步沿着中央纵轴线25朝阀23和/或阀盘41的密封位置自由移动。由于盘41自身重量的缘故，盘41靠在支撑肋板36上面。由于压力部件24的弹簧预张力由限位部件22完全吸收，因此泵1的极限真空是能可靠地实现的。
当驱动电机2被关闭使得泵1不再工作时，阀盘41通过返回流和吸入通道6中的压力差被压靠在阀座部14上。于是密封圈45与阀座部14密封接触，因此防止经由吸入通道6的流体穿过阀盘41的回流。阀盘41被提离支撑肋板36至轴向隔开的位置。与上述位置相比，阀盘41已经通过限位部件22与流入方向20相反沿着中央纵轴线25运动。仅当阀盘41被提离支撑肋板36至某一轴向隔开的位置时，才能够到达阀23的密封位置。当阀盘41被提离支撑肋板36以到达其密封位置时，存在限位部件22和阀23之间的相对轴向位移。阀23不具有用于限制所述轴向密封运动的止动部。在密封位置上，密封圈45与阀座部14进行不透流体的接触，使得吸入通道6被完全密封。压力部件24对泵1的可获得的极限真空没有影响。这里，移位止动部38的止动面39也与引导体21的止动面40面对面接触。
当泵再次工作时，阀盘41以相反的顺序在流动方向20上远离阀座部14轴向运动，以便重新打开吸入通道6。当阀盘41离开其密封位置并靠近支撑肋板36时，存在限位部件22和阀23之间的相对轴向位移。
压力部件24还可以由其它弹性的部件构成，如由弹性体材料制成的环。
在上述实施方式中，阀组件包括三个引导底座37，引导底座37被引导以在三个引导槽28中移位。此外，限位部件22包括三个用于支撑阀盘41的支撑肋板36。可替换地，其他数量的所提到的组件也是可想象的。例如在每种情况下，阀组件可以包括两个或三个以上所提到的组件。

Claims (15)

1.泵，包括：
a)壳体(3)；
b)工作腔(5)，所述工作腔(5)位于所述壳体(3)中并用于流体的传输；
c)吸入通道(6)，所述吸入通道(6)与所述工作腔(5)处于流动连通，以将所述流体引导至所述工作腔(5)内；
d)阀组件，所述阀组件设置在所述吸入通道(6)中并包括：
i)引导体(21)；
ii)限位部件(22)，所述限位部件(22)被引导以在所述引导体(21)中移位，并且所述限位部件(22)包括用于限制移位的至少一个移位止动部(38)；
iii)阀(23)，所述阀(23)能够在打开位置和密封位置之间运动，以控制所述吸入通道(6)中的流体的流动，其中所述阀(23)被引导以进行移位；以及
iv)压力部件(24)，所述压力部件(24)在朝向所述阀(23)的所述密封位置的方向上推压所述限位部件(22)；以及
e)压力通道，所述压力通道与所述工作腔(5)处于流动连通，以将所述流体引导出所述工作腔(5)。
2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述引导体(21)固定地安装在所述壳体(3)中。
3.根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述限位部件(22)包括用于与所述压力部件(24)配合的至少一个支撑肋板(36)。
4.根据上述权利要求之一所述的泵，其特征在于，所述压力部件(24)相对于所述引导体(21)被支撑。
5.根据上述权利要求之一所述的泵，其特征在于，所述阀(23)包括阀盘(41)和连接至所述阀盘(41)的阀杆(42)。
6.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，所述限位部件(22)包括至少一个移位止动部(38)，设置所述至少一个移位止动部(38)，使得在所述阀(23)的所述密封位置，所述阀盘(41)被提离所述限位部件(22)。
7.根据权利要求5或6所述的泵，其特征在于，在所述壳体(3)中形成有阀座部(14)，当所述阀(23)处于所述密封位置时，所述阀座部(14)与所述阀盘(41)接触。
8.根据上述权利要求之一所述的泵，其特征在于，所述限位部件(22)和所述阀(23)具有共同的中央纵轴线(25)，并且所述限位部件(22)和所述阀(23)能够沿着所述中央纵轴线(25)移位。
9.根据权利要求8所述的泵，其特征在于，所述限位部件(22)和所述阀(23)能够沿着它们共同的中央纵轴线(25)相对于彼此移位。
10.根据上述权利要求之一所述的泵，其特征在于，所述阀(23)被引导以穿过所述引导体(21)移位。
11.根据上述权利要求之一所述的泵，其特征在于，所述引导体(21)和所述限位部件(22)互相接合，以防止相对于彼此的相对旋转。
12.根据上述权利要求之一所述的泵，其特征在于，所述限位部件(22)和所述阀(23)互相接合，以防止相对于彼此的相对旋转。
13.根据上述权利要求之一所述的泵，其特征在于，所述限位部件(22)具有用于所述阀(23)的轴向止动部。
14.根据上述权利要求之一所述的泵，其特征在于，所述限位部件(22)限定了所述压力部件(24)的最大轴向伸长。
15.用于泵的阀组件，所述阀组件包括：
a)引导体(21)；
b)限位部件(22)，所述限位部件(22)被引导以在所述引导体(21)中进行移位，并且所述限位部件(22)包括用于限制移位的至少一个移位止动部(38)；
c)阀(23)，所述阀(23)能够在打开位置和密封位置之间移动，以控制所述吸入通道(6)中的流体的流动，其中，所述阀(23)被引导以进行移位；以及
d)压力部件(24)，所述压力部件(24)在所述阀(23)的所述密封位置的方向上推压所述限位部件(22)。
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