DE102014220205A1 - Pump arrangement with main pump and auxiliary pump - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist eine Pumpeneinheit mit einer Hauptpumpe und einer Hilfspumpe, die eine beiden Pumpen gemeinsame, einteilige Triebwelle hat. Ein Triebwellenabschnitt, der mit der Hilfspumpe über eine Passfeder gekoppelt ist, ist mit balliger Oberfläche ausgeführt.Disclosed is a pump unit with a main pump and an auxiliary pump, which has a two-pump common, one-piece drive shaft. A drive shaft section, which is coupled to the auxiliary pump via a feather key, is designed with a spherical surface.
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung mit Hauptpumpe und Hilfspumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a pump arrangement with main pump and auxiliary pump according to the preamble of patent claim 1.
Bei Pumpenanordnungen mit Hauptpumpe und Hilfspumpe ist es wegen der Kostenersparnis insbesondere bei der Herstellung, Montage und Teilebevorratung von Vorteil, eine einteilige Triebwelle vorzusehen, über die die Hauptpumpe und die Hilfspumpe gekoppelt sind. In pump assemblies with main pump and auxiliary pump, it is advantageous to provide a one-piece drive shaft, through which the main pump and the auxiliary pump are coupled because of the cost savings, especially in the production, assembly and parts storage.
Dabei kommt es durch in der Hauptpumpe auftretende Kräfte zu einer Durchbiegung der Triebwelle, was zu einer Verkippung einer auf der Triebwelle angebrachten Nabe der Hilfspumpe führen kann. Nachteilig daran ist, dass das einen erhöhten Verschleiß der Hilfspumpe zur Folge haben kann. It comes through occurring in the main pump forces to a deflection of the drive shaft, which can lead to a tilt of a mounted on the drive shaft hub of the auxiliary pump. The disadvantage of this is that the increased wear of the auxiliary pump can result.
Bei der in der
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Pumpenanordnung zu schaffen, bei der trotz der Durchbiegung der einteiligen Triebwelle wegen der in der Hauptpumpe auftretenden Kräfte ein Verkippen der auf der Triebwelle angebrachten Nabe der Hilfspumpe wirksam verhindert ist. In contrast, the invention is based on the object to provide a pump assembly in which, despite the deflection of the one-piece drive shaft due to the forces occurring in the main pump tilting the attached to the drive shaft hub of the auxiliary pump is effectively prevented.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pumpenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. This object is achieved by a pump arrangement having the features of patent claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung sind in den weiteren Unteransprüchen beschrieben. Advantageous developments of the pump arrangement according to the invention are described in the further subclaims.
Eine Pumpenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Hauptpumpe und einer Hilfspumpe weist eine einteilige Triebwelle auf, über die die Hauptpumpe und die Hilfspumpe gekoppelt sind. Insbesondere dient die Hauptpumpe zur Druckmittelversorgung eines hydraulischen Verbrauchers, wobei die Hilfspumpe insbesondere der Speisung oder Ladung einer Niederdruckseite der Hauptpumpe dient. Erfindungsgemäß weist ein Triebwellenabschnitt, an dem die Hilfspumpe angeordnet ist, eine ballig ausgebildete Oberfläche auf und weiter erfindungsgemäß ist ein an dem Triebwellenabschnitt anordenbares Drehmomentübertragungselement vorgesehen. Insbesondere ist der Triebwellenabschnitt an einem Ende der Triebwelle angeordnet. A pump assembly according to the present invention having a main pump and an auxiliary pump has a one-piece drive shaft, via which the main pump and the auxiliary pump are coupled. In particular, the main pump is used for pressure medium supply of a hydraulic consumer, the auxiliary pump is used in particular the supply or charge a low pressure side of the main pump. According to the invention, a drive shaft section, on which the auxiliary pump is arranged, has a convex surface, and further according to the invention, a torque transmission element which can be arranged on the drive shaft section is provided. In particular, the drive shaft section is arranged at one end of the drive shaft.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung ist die Trennung einer Drehmomentübertragung auf eine Nabe der Hilfspumpe von einer Führung der Nabe auf dem Triebwellenabschnitt. Dadurch ist eine Verkippung der Nabe wegen der durch in der Hauptpumpe auftretenden Kräfte bedingten Durchbiegung der Triebwelle auch unter Drehmomentbelastung wirkungsvoll verhinderbar und somit ist ein Verschleiß der Hilfspumpe verringerbar. Die Drehmomentübertragung ist durch das an dem Triebwellenabschnitt anordenbare Drehmomentübertragungselement sichergestellt, wohingegen die Führung durch die ballige Ausbildung des Triebwellenabschnitts gewährleistet ist. Zudem ist die erfindungsgemäße Lösung kostengünstig herzustellen. An advantage of the pump arrangement according to the invention is the separation of a torque transmission to a hub of the auxiliary pump from a guide of the hub on the drive shaft section. As a result, a tilting of the hub due to the forces occurring in the main pump due to deflection of the drive shaft is effectively prevented even under torque load and thus wear of the auxiliary pump can be reduced. The torque transmission is ensured by the torque transmission element which can be arranged on the drive shaft section, whereas the guidance is ensured by the crowned configuration of the drive shaft section. In addition, the solution according to the invention is inexpensive to manufacture.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung ist, dass wegen der erfindungsgemäß verhinderten Verkippung der Nabe das Axialspiel der Hilfspumpe verringert und somit der Wirkungsgrad der Hilfspumpe erhöht werden kann.Another advantage of the pump arrangement according to the invention is that due to the inventively prevented tilting of the hub reduces the axial play of the auxiliary pump and thus the efficiency of the auxiliary pump can be increased.
Durch das Drehmomentübertragungselement kann eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung des Triebwellenabschnitts mit der Nabe hergestellt sein, insbesondere mit der Nabe eines Ritzels, eines Rotors oder eines Innenläufers der Hilfspumpe.Through the torque transmission element, a non-positive and / or positive connection of the drive shaft section can be made with the hub, in particular with the hub of a pinion, a rotor or an inner rotor of the auxiliary pump.
Vorteilhafterweise ist das Drehmomentübertragungselement eine Passfeder, ein Längsstift, insbesondere ein Rundkeil, oder eine Keilanordnung, insbesondere ein Nutenkeil. Advantageously, the torque transmission element is a feather key, a longitudinal pin, in particular a round wedge, or a wedge arrangement, in particular a slot wedge.
Die Hauptpumpe kann eine Axialkolbenpumpe sein. The main pump may be an axial piston pump.
In einem Gehäuse der hydrostatischen Axialkolbenpumpe ist die Triebwelle drehbar gelagert. Mit dieser ist eine Zylindertrommel drehfest verbunden, die mehrere auf einem Teilkreis angeordnete, sich im Wesentlichen axial erstreckende Zylinderbohrungen aufweist, in denen jeweils ein Arbeitskolben gleitend geführt ist. Die Arbeitskolben sind gleitend an einer gegen die Triebwelle verschwenkbaren Schrägscheibe abgestützt. Zur Verstellung eines Fördervolumens der Axialkolbenpumpe ist ein Stellzylinder vorgesehen, über den ein Schwenkwinkel der Schrägscheibe verstellbar ist. In a housing of the hydrostatic axial piston pump, the drive shaft is rotatably mounted. With this a cylinder drum is rotatably connected, which has a plurality of arranged on a pitch circle, substantially axially extending cylinder bores, in each of which a working piston is slidably guided. The working pistons are slidably supported on a swash plate pivotable against the drive shaft. For adjusting a delivery volume of the axial piston pump, an actuating cylinder is provided, via which a pivot angle of the swash plate is adjustable.
Vorteilhafterweise ist die Hilfspumpe eine Gerotorpumpe, insbesondere eine Zahnringpumpe, eine Innenzahnradpumpe, eine Rollenzellenpumpe oder eine Flügelzellenpumpe. Advantageously, the auxiliary pump is a gerotor pump, in particular a gerotor pump, a Internal gear pump, a roller-cell pump or a vane pump.
Am Triebwellenabschnitt ist ein außenverzahntes Ritzel der Gerotorpumpe angeordnet und über das Drehmomentübertragungselement drehfest mit der Triebwelle verbunden. Das Ritzel kämmt mit einem dazu exzentrisch gelagerten, innenverzahnten Hohlrad, wobei das Hohlrad einen Zahn mehr aufweist als das Ritzel, sodass einem Eingriff eines Ritzelzahns mit einem Hohlradzahnzwischenraum gegenüberliegend weitere Zähne des Ritzels mit einem weiteren Zahn des Hohlrades in Kontakt sind. Auf diese Weise ist ein zwischen den Verzahnungen von Ritzel und Hohlrad ausgebildeter Niederdruckraum von einem zwischen den Verzahnungen von Ritzel und Hohlrad ausgebildeten Hochdruckraum fluidisch getrennt.At the drive shaft section, an externally toothed pinion of the gerotor pump is arranged and rotatably connected via the torque transmitting element to the drive shaft. The pinion meshes with an eccentrically mounted, internally toothed ring gear, wherein the ring gear has one more tooth than the pinion, so that an engagement of a pinion gear with a ring gear gap opposite other teeth of the pinion are in contact with another tooth of the ring gear. In this way, a trained between the teeth of pinion and ring gear low pressure space is fluidly separated by a formed between the teeth of pinion and ring gear high-pressure chamber.
Vorzugsweise steht der Hochdruckraum der Gerotorpumpe in permanenter Druckmittelverbindung mit einem Niederdruckraum oder -anschluss der Axialkolbenpumpe, um das am Niederdruckanschluss anstehende Druckmittel von der Gerotorpumpe auf einen vorbestimmten Druck vorzuspannen.The high-pressure chamber of the gerotor pump is preferably in permanent pressure medium connection with a low-pressure space or connection of the axial piston pump in order to bias the pressure medium present at the low-pressure connection from the gerotor pump to a predetermined pressure.
Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung kann auch als Motoranordnung betrieben werden. The pump arrangement according to the invention can also be operated as a motor arrangement.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pumpenanordnung ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. An embodiment of a pump arrangement according to the invention is shown in the drawings. With reference to the figures of these drawings, the invention will now be explained in more detail.
Es zeigenShow it
Das in
Die Triebwelle
Ein Triebwellenabschnitt
Das Hohlrad
Wegen der erfindungsgemäß verhinderten Verkippung der Nabe
Der Hochdruckraum
In
Bei einer Durchbiegung der Triebwelle
Eine möglichst von der Drehmomentübertragung unbeeinflusste Bewegung des Triebwellenabschnitts
Offenbart ist eine Pumpenanordnung mit einer Hauptpumpe und einer Hilfspumpe, die eine gemeinsame Triebwelle für die Hauptpumpe und die Hilfspumpe aufweist. Erfindungsgemäß weist ein Triebwellenabschnitt, mit dem ein Rotor der Hilfspumpe drehfest verbunden ist, eine ballige Oberfläche auf und am Abschnitt ist ein Drehmomentübertragungselement lösbar angeordnet. Auf diese Weise hat die Durchbiegung der Triebwelle keinen Einfluss auf die Lage des Rotors zu seinem zugeordneten Hohlrad und das Drehmoment kann ohne Einfluss der Wellenbiegung auf die Hilfspumpe übertragen werden.Disclosed is a pump assembly having a main pump and an auxiliary pump having a common drive shaft for the main pump and the auxiliary pump. According to the invention, a drive shaft section, to which a rotor of the auxiliary pump is non-rotatably connected, has a crowned surface and a torque transmission element is detachably arranged on the section. In this way, the deflection of the drive shaft has no influence on the position of the rotor to its associated ring gear and the torque can be transmitted to the auxiliary pump without the influence of the wave bending.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Pumpenanordnung pump assembly
- 22
- Hauptpumpe (Axialkolbenpumpe) Main pump (axial piston pump)
- 44
- Hilfspumpe (Gerotorpumpe) Auxiliary pump (gerotor pump)
- 66
- Triebwelle drive shaft
- 88th
- Gehäuse casing
- 1010
- Zylindertrommel cylinder drum
- 1212
- Zylinderbohrung bore
- 1414
- Arbeitskolben working piston
- 1616
- Schrägscheibe swash plate
- 1818
- Stellzylinder actuating cylinder
- 2020
- Triebwellenabschnitt Drive shaft section
- 2222
- Drehmomentübertragungselement (Passfeder) Torque transmission element (feather key)
- 2424
- Nabe hub
- 2626
- Hohlrad ring gear
- 2828
- Niederdruckraum Low-pressure chamber
- 3030
- Hochdruckraum High-pressure chamber
- 3232
- Anschlussdeckel connection cover
- 3434
- Gehäusedeckel housing cover
- 3636
- Mittellinie der belasteten Triebwelle Center line of the stressed shoot shaft
- 3838
- Mittellinie der unbelasteten Triebwelle Center line of the unloaded shoot shaft
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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