CN113939656A - 具有改进的叶轮支承件的泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泵，尤其是用于车辆中的液体回路的泵、例如冷却剂泵，所述泵具有多体式的壳体(10、20、30、40)的，所述多体式壳体具有入口(103)、泵腔(P)、出口(104)和马达腔(M)，其中，在泵腔(P)内设置有叶轮(90)，所述叶轮能够由转子(60)驱动，所述转子设置在马达腔(M)中并且与叶轮(90)不可相对转动地连接，其中，转子(60)和/或叶轮(90)支承在壳体(10、20、30、40)中的第一轴承中，其中，所述叶轮(90)与其转动轴线同轴地在朝向入口(103)的一侧上具有包围所述入口的至少一个轮圈(903)，而所述壳体(10、20、30、40)在朝向泵腔(P)的一侧上并且与叶轮(90)的转动轴线同轴地具有包围所述入口的至少一个环形凹槽(104)，轮圈(903)嵌入到所述环形凹槽中，或者所述叶轮(90)在朝向入口(103)的一侧上与其转动轴线同轴地并且与叶轮(90)的转动轴线同轴地具有包围所述入口(103)的至少一个环形凹槽，而壳体(10、20、30、40)具有朝向泵腔(P)的、包围所述入口的至少一个轮圈，所述轮圈嵌入环形凹槽中，其中，轮圈和环形凹槽构成用于支承叶轮和/或转子的第二轴承。

Description

具有改进的叶轮支承件的泵、尤其是用于车辆中的液体回路 的泵
技术领域
本发明涉及一种泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵、例如冷却剂泵，所述泵具有多体式的壳体，所述多体式壳体具有入口、泵腔、出口和马达腔，其中，在泵腔内设置有叶轮，该叶轮由设置在马达腔中的转子驱动。
背景技术
从文献DE 10 2011 055 599 A1和官方文件号为DE 10 2018 125 031的德国专利申请中已知这种泵。其具有多体式壳体，该多体式壳体具有泵腔、马达腔和电子装置腔。在泵腔内设置有叶轮，该叶轮由设置在马达腔内的马达驱动。在电子装置腔内设有电路，借助该电路能够控制和/或调节马达。
所述叶轮和所述马达的转子经由轴相互连接。该轴被引导穿过壳体的壁，通过所述壁，泵腔和马达腔相互分隔。在壁中设有轴承衬套，所述轴以及转子和叶轮也可转动地支承在该轴承衬套内。
为了改进所述支承，存在从专业文献中已知的如下解决方案：即在叶轮的朝向入口的侧面上设有轮圈，所述轮圈伸入到横截面呈圆形的入口中，该入口设置成与所述轴同轴。轮圈可能引起对旋转部件的、即转子、轴和叶轮的改进的引导。但是，这种方案在泵的运行中具有如下缺点，即经由入口流入到泵腔中的液体由于设置在叶轮上的轮圈而开始旋转。然而，这种旋转会导致液压效率的降低，因为在进入叶轮通道前已经开始旋转的液体的情况下由叶轮引起的涡旋增加小于在不旋转的或者几乎不旋转的液体的情况下的涡旋增加。
已知的密封件的一个另外的缺点在于液体流，其能够通过在叶轮和壳体之间的间隙从泵腔流至入口并且因此影响泵的效率。
发明内容
因此，本发明的任务在于，在不降低液压效率的情况下改进对开头所述类型的泵的旋转部件的支承。
根据本发明，该任务通过如下方式解决，即叶轮与其转动轴线同轴地在朝向入口的一侧上具有包围所述入口的至少一个轮圈，而壳体在朝向泵腔的一侧上并且与叶轮的转动轴线同轴地具有至少一个环形凹槽，轮圈嵌入所述环形凹槽中；或者叶轮在朝向入口的一侧上与该叶轮的转动轴线同轴地并且与叶轮的转动轴线同轴地具有包围所述入口的至少一个环形凹槽，而壳体具有朝向泵腔的至少一个轮圈，该轮圈嵌入环形凹槽中。
由于叶轮的轮圈与壳体的环形凹槽的相互嵌合或者所述壳体的轮圈与叶轮的环形凹槽的相互嵌合而在入口和泵腔之间建立密封。该密封可以是迷宫式密封或者类似于迷宫式密封。通过所述密封减小在泵腔和入口之间的液体流并且提高泵的效率。
由于叶轮的轮圈不是嵌入到入口中，而是嵌入到壳体的包围所述入口的环形凹槽中，或者替代于此，由于壳体的包围所述入口的轮圈嵌入到叶轮的环形凹槽中，根据本发明的泵能够具有用于所述泵的旋转部件的第二轴承，其辅助对泵的旋转部件的支承。该第二轴承导致旋转部件更平稳地运行并且由此也导致泵的声学特性的改进。由泵在其运行中产生的噪音排放由于第二轴承而更小和/或更令人感觉舒适。
根据本发明的泵的壳体也能够具有壁，其将泵腔和马达腔相互分隔。根据本发明的泵的转子或者叶轮能够包括轴。该轴能够可转动地支承在壳体的分隔泵腔和马达腔的壁中的衬套中，衬套和轴能够构成根据本发明的泵的第一轴承。可以设有另外的轴承。
附图说明
下面根据附图说明更详细地阐述本发明。附图如下：
图1示出泵的透视图，
图2示出图1中的泵的纵剖视图，以及
图3示出如图2中的纵剖视图，但是用箭头标出了液体流经泵的路径。
具体实施方式
第一泵具有多体式的壳体，该壳体具有泵壳体10、马达壳体20、电子装置壳体30和顶盖40，其中，在电子装置壳体30中设有泵的马达的定子50。泵的马达通过转子60补充完整，所述转子可转动地支承在马达壳体20上并且定子50沉入其中。定子50又沉入到马达壳体20中。此外，设有电路载体70，在该电路载体上设有电子线路80，经由该电子线路，马达得到电能供应并且受到控制。电路载体70和线路80布置于其中的电子装置腔E由壳体的电子装置壳体30和顶盖40限定界限。
各壳体部件能够由塑料制成，例如由Vyncolit制成。定子50是注入到电子装置壳体30中的，优选注入到第一壁301中，所述第一壁由电子装置壳体30的挡板构成。
通过未示出的螺纹件，泵壳体10和马达壳体20相互连接。顶盖40和电子装置壳体30以及电子装置壳体30和马达壳体20通过同样未示出的螺纹件相互连接。
为了在泵壳体10和马达壳体20之间实现更抗压的连接，泵壳体10的凸缘101具有环绕的接片102，所述接片形锁合地嵌入到马达壳体的环形凹槽203中，该环形凹槽设置在马达壳体20的第一凸缘201中。由此能够避免或者至少减小泵壳体10和马达壳体20在泵的运行中基于存在于那里的压力而发生的膨胀。
泵壳体10和马达壳体的壁204、即马达轴601所穿过的第二壁包封泵腔P，叶轮90处于该泵腔中。泵腔P能够经由泵壳体10的抽吸接套103与经由其抽吸待泵送的液体的管道相连接。抽吸接套103与转子60的旋转轴线同轴地设置。
泵腔P能够经由出口接套104与其中被压入泵送液体的管道相连接。泵壳体10的外壁和叶轮90限定螺旋空间S的界限，该螺旋空间朝泵腔的出口螺旋状地扩展。叶轮90以本身已知的方式构成，例如以在文献DE 10 2011 055 599 A1的图2、图3或者图5中示出的方式构成，对于可考虑用于根据本发明的泵的叶轮90的更详细的阐述可参见该文献及附图。
泵具有叶轮90，其可转动地设置在泵壳体10中并且为此而固定在转子60的轴601上，所述轴伸入到泵壳体10中。
叶轮90在背离于马达壳体20的一侧具有轮圈903。该轮圈903嵌入到泵壳体10中的环形凹槽106中。环形凹槽106和轮圈903具有比入口接套103的自由横截面更大的直径。因此，轮圈903不会阻碍液体流从入口接套103进入泵腔P中。由于轮圈903沉入到环形凹槽106中，因此轮圈903也不会与流入的液体发生接触。因此，轮圈903的运动不会对流入的液体产生影响。
叶轮90的轮圈903在泵壳体10的环形凹槽106中引导。
在轮圈903和环形凹槽104的内壁108之间以及在轮圈903和环形凹槽106的外壁107之间存在内部的或者外部的环形间隙。沉入到环形凹槽106中的轮圈903防止液体流经过叶轮90从抽吸接套103流向出口。最多可能经由环形间隙存在小的泄漏流量。
叶轮90具有衬套901，优选由金属制成，其具有中心通孔，转子轴601***该通孔中，使得具有衬套901的叶轮90不可相对转动地、优选通过压配合装配在转子轴601上。平行于衬套901的中心通孔，转子具有通孔902，通过该中心通孔，液体能够从叶轮90的朝向马达壳体20的侧面流到叶轮90的朝向入口的侧面上。
在已提及的、转子轴601所穿过的壁204中设有衬套206，其用作转子轴601的轴承。用于支承转子轴的衬套206嵌入到所述已提及的壁204中并且紧固地与其余的马达壳体20相连接。衬套206具有通孔，其横截面与转子轴601相匹配。轴向上能够在该通孔的壁中设有一个或者多个凹槽(未示出)，在嵌入转子轴601的情况下，液体能够通过所述凹槽在泵腔P和由马达壳体20和挡板301限定界限的马达腔M之间流动，反之亦然。少量通过凹槽207引导的液体在转子旋转的情况下被轴601带动并且确保转子轴601和衬套206之间的润滑。
在转子轴601所穿过的壁204中，在螺旋空间S的区域内设有一个或者多个通孔208，所述通孔实现在螺旋空间S和由马达壳体20、电子装置壳体30的挡板301和端壁303限定界限的环形腔R之间的连接。液体能够通过通孔208从处于叶轮90的高压侧的螺旋空间中输送到环形腔R中。
环形腔R通过挡板301中的一个或者多个径向通孔304与马达腔M相连接。通孔304与端壁303相邻设置。从环形腔R转入到马达腔M中的液体能够通过马达腔M、例如通过在转子60和挡板301之间的间隙输送至马达腔M的相对于转子60朝向泵腔P的侧面。
在所述泵的情况下，在转子60的区域内，在轴和永磁体之间设有第一通孔603和第二通孔604。第一通孔603在紧邻轴601的区域内平行于轴601延伸。第二通孔603在径向上离转子轴601更远并且因此更靠近嵌入转子中的永磁体。两类通孔将在转子的第一侧上的马达腔的空间和在转子的第二侧上的马达腔的空间相连接。
通过转子60中的通孔603、604，已提及的并且可选地设置在转子轴601的轴承衬套206中的凹槽，壁204中的通孔209和叶轮90中的通孔902能够将液体输送到叶轮90的入口侧，即叶轮90的低压侧(见图3)。由此，存在从螺旋腔S、即泵腔P的高压侧、经由在螺旋腔S和环形腔R之间的通孔208进入环形腔R中、从那里出发经由在环形腔R和马达腔M之间的通孔304进入马达腔M中并且从马达腔M经由通孔603、604并且可选地经由轴承衬套206中的凹槽207、通孔209和叶轮90的衬套901中的通孔902至叶轮90的出口侧、即泵腔P的低压侧的连续的连接。在泵的运行中，沿这一路径形成液体流，虽然该液体流显著小于由泵输送到出口中的流量，但却足以在额定运行的情况下实现泵的充分冷却。
附图标记列表
10 泵壳体
101 凸缘
102 接片
103 抽吸接套
104 出口接套
106 环形凹槽
107 外壁
108 内壁
20 马达壳体
201 第一凸缘
203 环形凹槽
204 第二壁
206 衬套
207 凹槽
208 通孔
209 通孔
30 电子装置壳体
301 挡板、第一壁
303 端壁
304 通孔
40 顶盖
50 定子
60 转子
601 转子轴
603 第一通孔
604 第二通孔
70 线路载体
80 线路
90 叶轮
901 衬套
902 通孔
903 轮圈
E 电子装置腔
P 泵腔
S 螺旋空间

Claims (5)

1.泵，尤其是用于车辆中的液体回路的泵、例如冷却剂泵，所述泵具有多体式的壳体(10、20、30、40)，所述壳体具有入口(103)、泵腔(P)、出口(104)和马达腔(M)，其中，在泵腔(P)内设置有叶轮(90)，所述叶轮能够由转子(60)驱动，所述转子设置在马达腔(M)中并且与叶轮(90)不可相对转动地连接，其中，转子(60)和/或叶轮(90)支承在壳体(10、20、30、40)中的第一轴承中，
其特征在于，
所述叶轮(90)在朝向入口(103)的一侧上与叶轮的转动轴线同轴地具有包围所述入口的至少一个轮圈(903)，而所述壳体(10、20、30、40)在朝向泵腔(P)的一侧上并且与叶轮(90)的转动轴线同轴地具有包围所述入口的至少一个环形凹槽(104)，轮圈(903)嵌入到所述环形凹槽中，或者
所述叶轮(90)在朝向入口(103)的一侧上与叶轮的转动轴线同轴地并且与叶轮(90)的转动轴线同轴地具有包围所述入口(103)的至少一个环形凹槽，而壳体(10、20、30、40)具有朝向泵腔(P)的、包围所述入口的至少一个轮圈，所述轮圈嵌入环形凹槽中。
2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述轮圈和所述环形凹槽构成在入口和泵腔之间的密封装置。
3.根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述轮圈和所述环形凹槽具有用于支承叶轮和/或转子的第二轴承。
4.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述壳体(10、20、30、40)具有壁(204)，所述壁将泵腔(P)和马达腔(M)相互分隔。
5.根据权利要求2所述的泵，其特征在于，所述转子(60)包括轴(601)或者所述叶轮(90)包括轴，其中，所述轴(601)可转动地支承在壳体的分隔泵腔(P)和马达腔(M)的壁(204)中的衬套(206)中，由此构成第一轴承。
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