專利名稱:液體泵的制作方法
本發(fā)明涉及一種水泵類的液體泵,用于強制循環(huán)像水或長壽冷卻液類的防凍液。更具體地說,本發(fā)明涉及一種能有效地用于通過發(fā)動機冷卻系統(tǒng)循環(huán)發(fā)動機冷卻水的液體泵,但本發(fā)明不限于這種用途的水泵。
通常,用在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的水泵都有一個由發(fā)動機或馬達驅動的葉輪軸,使置于水中的葉輪旋轉。軸的一端暴露在空氣中,用于接受外部施加的驅動力,軸的另一端伸入液體中驅動葉輪。為防止水在兩端之間泄漏,使用機械密封性能良好的機械密封裝置對泵進行密封。但是,在水中含有對密封裝置有害的外界物質的情況下,存在著不能長期保持有效密封的危險。此外,人們已認識到機械密封裝置工作時由于密封裝置滑動有時會產生嘯叫聲,迄今為止人們一直在致力于解決這個難題。
正如已公開的平3-8696(1991)號日本實用新案申請和昭63-189690(1988)日本專利申請說明書所揭示的那樣,已研制出了一種在只傳遞轉動力的情況下利用磁力的聯(lián)軸器來隔絕水與大氣。
然而,對于已知的這類液體泵,使用磁力意味著泵不能跟蹤轉矩的突然變化。而且,因為必須使用許多磁鐵,造成成本較高,泵的尺寸較大。
本發(fā)明的目的是提供一種液體泵,這種泵不用借助磁鐵就能在液體和大氣之間形成完美的密封。
按著本發(fā)明,實現(xiàn)上述目的的方案如下一種液體泵,包括一個適于固定到固定件上的殼體、一個其上固定一個用于推進液體通過該泵的可轉動地支承在該殼體內的泵軸。設置在殼體內用于轉動泵軸的被驅動裝置,與外部動力連接的驅動裝置,和一個設置在被驅動裝置和驅動裝置之間的彈性件,該彈性件用于使被驅動裝置和位于葉輪側的驅動裝置之間達到可靠液體密封,并把驅動裝置的驅動力傳遞給被驅動裝置。
驅動裝置由外部動力使其轉動,然后通過彈性件傳遞給被驅動裝置,該被驅動裝置使泵軸旋轉,從而,水通過泵受到推進,實行泵送作用。因為在被驅動裝置和驅動裝置之間設置了彈性件,所以在被驅動裝置側實現(xiàn)了液體密封,這就避免了液體漏向配置驅動裝置的一側。
在一個實施例中,被驅動裝置包括偏心固定到泵軸上的被驅動凸輪,驅動裝置包括一個由外動力帶動其旋轉的皮帶輪,該皮帶輪有一個內圓筒側壁部分,該部分有一個與被驅動凸輪外圓周壁相對應的偏心槽,在被驅動凸輪和皮帶輪的內圓筒側壁之間設有彈性件,借此,對殼體內的被驅動凸輪的側面實施有效地密封。
當皮帶輪受外動力驅動繞轉時,其偏心槽繞轉,從而,被驅動凸輪隨偏心槽的運動而繞轉。因為被驅動凸輪處于偏離泵軸的位置,所以被驅動凸輪的繞轉引起泵軸轉動,借此,葉輪通過泵推進液體。當被驅動凸輪和皮帶輪偏心槽之間相對滑動時,彈性件對殼體內的被驅動凸輪的側面進行可靠的密封,從而避免了液體漏向安裝驅動裝置的一側。
在上述實施例中,被驅動凸輪包括半圓形凸輪。
因為被驅動凸輪是半圓形凸輪,所以液體能夠流到被驅動凸輪的內側。從而,被驅動凸輪和彈性件受到冷卻,吸收了由彈性件和被驅動凸輪之間的滑動和彈性件與偏心槽之間的滑動所產生的熱量。
在上述實施例中,在被驅動凸輪內設有液體通道。
因為在被驅動凸輪內設有液體通道,所以液體能夠流到被驅動凸輪的內側面。因此,被驅動凸輪和彈性件受到冷卻,借此吸收了由彈性件和被驅動凸輪之同以及彈性件和偏心槽之間的滑動產生的熱量。
在上述實施例中,液體通道是傾斜的。
因為液體通道是傾斜的,所以由于被驅動凸輪的旋轉,液體通道內的液體能沿軸向方向流動,從而提高了冷卻效果。
泵軸設有圓柱形的使葉輪固定其上的縮頸部分,被驅動裝置設有與縮頸部分成偏心設置的圓柱形凸輪部分,縮頸部分和凸輪部分有一個彼此連通的空心內部,殼體設有法蘭,以把殼體分隔成一側用于安放葉輪和另一側用于安裝凸輪,還設有固定到法蘭上的軸承以支承泵軸的縮頸部分使之相對殼體轉動,驅動裝置包括一個由外部動力驅動其旋轉的皮帶輪,皮帶輪有一個內圓筒形側壁,該側壁設有與被驅動凸輪外圓柱面相對應的偏心槽,被驅動裝置設有置于凸輪部分和皮帶輪偏心槽之間的套筒形蓋,在蓋和殼體之間設有彈性件,借此對殼體內泵的一側實施有效地密封,殼體法蘭設有一個孔,用于連通放置葉輪的一側和放置凸輪部分的一側。
當皮帶輪由外部動力帶動旋轉時,其上的偏心槽繞轉,因而,蓋隨偏心槽的運動而繞轉。因為彈性件設在蓋和殼體法蘭之間,所以蓋只能繞轉不能旋轉。因為凸輪部分安裝在蓋內,所以凸輪部分的運動與蓋的繞轉一致。由于縮頸部分用軸承支承,所以當其旋轉時凸輪部分繞轉,并且縮頸部分和凸輪所作的運動一樣一起旋轉。因此,泵軸繞縮頸部分旋轉,并推進液體通過泵。由于存在有彈性件和蓋,對殼體內泵軸一側進行了有效地密封,故沒有液體漏向驅動裝置一側。盡管蓋在偏心槽和凸輪部分之間滑動,安放葉輪的腔室內的液體依次流動法蘭上的孔,蓋和凸輪之間的間隙、凸輪部分的內側和縮頸部分的內側或逆向流動,借此冷卻滑動部分。
在另一實施例中,泵軸帶有使葉輪固定其上的圓柱形縮頸部分,該縮頸部分用支承在殼體內的軸承支承,被驅動裝置包括一個相對縮頸部分偏心設置的圓柱形凸輪和帶有與圓柱凸輪外圓周面相對應的偏心槽的蓋,以及與偏心槽共軸的偏心軸,縮頸部分和圓柱凸輪具有相互連通的空心內部,驅動裝置包括一個由外部動力拖動其旋轉的皮帶輪,該皮帶輪有一個與蓋的偏心軸相對應的偏心槽,在蓋和殼體之間設有彈性件,用于有效地密封殼體內泵的一側的液體。
當外部動力帶動皮帶輪轉動時,皮帶輪的偏心槽繞轉,因而,蓋的偏心軸隨偏心槽運動一起繞轉。因為在蓋和殼體法蘭之間設有彈性件,所以蓋的偏心槽只繞轉不自轉。因為圓柱凸輪安裝在蓋的環(huán)形槽內,因而圓柱形凸輪的運動與蓋的偏心槽的繞轉一致。由于縮頸部分用軸承支承,所以當縮徑部分旋轉時,圓柱凸輪繞轉,縮頸部分隨圓柱凸輪的運動而旋轉。因此,泵軸繞縮頸部分旋轉,葉輪把液體驅壓出泵。由于存在著彈性件和蓋,對殼體內泵軸一側進行了可靠密封,故沒有液體漏至驅動裝置一側。雖然蓋在偏心槽和凸輪部分之間滑動,由于在安置葉輪的腔室內的液體依次通過法蘭上的孔、蓋和圓柱凸輪之間的間隙,圓柱凸輪的內側面和縮頸部分的內側面流動或逆向流動,借此冷卻了滑動部分。
在上述實施例中,圓柱形凸輪呈半圓柱形。
因為圓柱形凸輪具有半圓柱形的形狀,所以加大了蓋和圓柱凸輪之間的間隙,提高了冷卻效果。
在上述實施例中,蓋有一個具有圓筒形槽的端部,其尺寸與蓋繞轉對蓋上某一點形成的軌跡相符,圓筒形外殼設有伸至圓筒形槽內的桿狀部分。
蓋的運動受桿狀部分和圓筒形槽之間相互作用的限制,圓筒形槽的尺寸與蓋繞轉時蓋上某一點形成的軌跡相符,這就使蓋不可能旋轉,因而,有較小扭矩作用在彈性件上。
在另一個實施例中,泵軸制成圓筒形,被驅動裝置帶有偏心固定在泵軸上的圓筒形偏心凸輪,該凸輪有一軸向延伸通孔,殼體帶有法蘭,將殼體分成安裝葉輪的一側和安裝偏心凸輪的另一側,用安裝在法蘭上的軸承支承泵軸,使其能相對殼體轉動,驅動裝置包括由外部動力使其旋轉的皮帶輪,該皮帶輪內圓周面有一個與偏心凸輪外圓周面相對應的偏心槽,被驅動裝置有一個置于偏心凸輪和皮帶輪偏心槽之間的套筒形的蓋,在蓋和殼體之間設有彈性體,借此對殼體內泵軸一側進行可靠密封,殼體法蘭上有連通安裝葉輪的一側和安裝凸輪的一側的孔。
當外部動力帶動皮帶輪旋轉時,偏心槽繞轉,從而,蓋隨偏心槽運動而繞轉。因為在蓋和殼體法蘭之間設有彈性件,所以蓋只繞轉而不自轉,因為偏心凸輪安裝在蓋內,所以偏心凸輪與蓋的繞轉一致。由于泵軸用軸承支承,所以泵軸旋轉時偏心凸輪繞轉,并且泵軸按著偏心凸輪所作這一運動而旋轉,借此,將液體推壓出泵。由于存在有彈性件和蓋,對殼體內泵軸一側實施了有效地密封,所以沒有液體漏至驅動裝置一側。雖然蓋在偏心槽和凸輪之間滑動,但在安放葉輪之腔室內的液體仍依次流過法蘭上的孔、蓋和凸輪之間的間隙、凸輪的內側和泵軸的內側或者反向流動,借此冷卻滑動部分。由于偏心槽設置在皮帶輪的內圓周側,所以泵制作的特別緊湊。
在另一個實施例中,被驅動裝置包括一個固定在泵軸上的偏心圓柱形被驅動凸輪,驅動裝置包括一個由外部動力帶動其轉動的偏心圓柱形驅動凸輪,和設置在驅動凸輪和被驅動凸輪之間的彈性件,用它有效地液體密封住殼體內的被驅動凸輪的一側。
當驅動凸輪由外部動力帶動其旋轉時,被驅動凸輪通過彈性件隨驅動凸輪一起旋轉。從而,泵軸旋轉并推動液體通過泵流動。驅動凸輪和被驅動凸輪旋轉的同時還沿彈性件表面滑動。此外,彈性件對殼體內的被驅動凸輪所在的一側進行了可靠的液體密封,所以不會有液體滲漏到驅動裝置一側。
在上述實施例中,在殼體和被驅動凸輪之間設有偏壓裝置將被驅動凸輪壓向驅動凸輪。
該偏壓裝置置于殼體和被驅動凸輪之間,始終推壓被驅動凸輪與驅動凸輪相接觸,因而,被驅動凸輪伴隨著驅動凸輪的運動而平穩(wěn)旋轉。
在上述實施例中,彈性件在與被驅動凸輪和驅動凸輪相接觸的表面上設有耐磨板。
由于彈性件在與被驅動凸輪和驅動凸輪相接觸的表面上設有具有優(yōu)良耐磨性能的板,因而,驅動凸輪和被驅動凸輪轉動平穩(wěn),可減少驅動凸輪和被驅動凸輪作用在彈性件上的旋轉驅動力。
在上述實施例中,板與彈性件模制成一體。
因為板與彈性件制成一體,所以泵的密封能有效地避免液體滲漏。
在另一個實施例中,被驅動裝置包括一個固定在泵軸上的曲柄和支承在曲柄上的連桿,驅動裝置包括一個由外力帶動其旋轉的圓柱形偏心驅動凸輪,彈性件裝在驅動凸輪和連桿之間,靠它對殼體內連桿所在的一側進行有效地密封。
當驅動凸輪由外力帶動其旋轉時,連桿通過彈性件被推動,從而使曲柄旋轉。因此,泵軸旋轉、葉輪推壓液體流過泵。驅動凸輪旋轉并沿彈性件表面滑動。此外,因為彈性件對殼體內被驅動凸輪所在的一側實施了可靠的密封,所以不會有液體漏入驅動裝置一側。
在上述實施例中,彈性件在與連桿和驅動凸輪相接觸的表面上設有耐磨板。
因為在與連桿和驅動凸輪相接觸的彈性件上設有耐磨性能優(yōu)良的板,所以,驅動凸輪和連桿旋轉平穩(wěn),從而可減小驅動凸輪施加在彈性件上的旋轉驅動力。
在上述實施例中,板與彈性件模制成一體。
由于板與彈性件制成一體,所以泵能有效地密封阻止液體滲漏。
設有多個按相位差依次偏置的曲柄、連桿和驅動凸輪。
由于設有多個曲柄、連桿和驅動凸輪,并且曲柄和連桿及驅動凸輪一樣依次按相位差偏置,所以泵軸旋轉平穩(wěn)。
在一個實施例中,被驅動裝置加工成在泵軸的一端上成型的傾斜面,驅動軸一端也制有一傾斜面,驅動軸由外力帶動其旋轉并作為驅動裝置。在驅動軸的斜面和泵軸的斜面之間設有彈性件,用它對殼體內泵軸的一側進行有效地密封。
當驅動軸由外力帶動其旋轉時,泵軸的斜面伴隨著驅動軸的斜面的運動而運動,由此帶動泵軸旋轉。彈性件在這二個斜面之間滑動。由于彈性件緊密地密封住泵殼內泵軸的一側,所以沒有液體漏向驅動裝置所在的一側。
在一個實施例中,驅動裝置包括一個與泵軸共軸線的由外力帶動其旋轉的驅動軸,該軸有一個相對泵軸偏心設置的偏心槽,被驅動裝置包括一個位于泵軸一端的外圓柱面,和一個圓柱形蓋, 它有一個可轉動地安裝在驅動軸偏心槽內的外圓柱面和一個與泵軸外圓周面相接觸的內圓柱面,和安裝在圓筒形蓋和殼體之間的彈性體,用它有效牢固地密封住殼體內的泵軸的一側。
當驅動軸由外力推動其旋轉時,其偏心槽開始繞轉。從而,圓筒形蓋隨偏心槽的運動而繞轉。由于在圓筒形蓋和殼體之間裝有彈性件,故圓筒形蓋僅繞轉不自轉。來自圓筒形內側的摩擦力作用在泵軸的外圓柱面上,使泵軸相對圓筒形蓋旋轉。由于泵軸的旋轉,液體被推壓出泵。由于有彈性件和蓋的存在,對殼體內泵軸的一側實施了有效地可靠密封,所以沒有液體漏向驅動裝置一側,而在圓筒形蓋和偏心槽之間產生滑動。
圓筒形蓋的內圓柱面上設有第一齒輪,泵軸的外圓柱面上設有第二齒輪,第一、第二齒輪相互嚙合。
由于在圓筒的內圓周面和泵軸的外圓柱面上設有嚙合齒輪,所以圓筒形蓋的繞轉很容易轉換成泵軸的旋轉。
本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點通過下文結合附圖所作的說明將變得更明顯,其中相同的參照號碼表示相同或相似的零件。
圖1是本發(fā)明第一實施例液體泵的剖視圖;圖2是本發(fā)明第二實施例液體泵的剖視圖;圖3是沿圖2的III-III線的剖視圖;圖4是本發(fā)明第三實施例液體泵的剖視圖;圖5是本發(fā)明第四實施例液體泵的剖視圖;圖6是圖5液體泵的另一部分的剖視圖;圖7是本發(fā)明第五實施例液體泵的剖視圖;圖8是第五實施例改型的液體泵的泵軸的立體圖;圖9是圖8泵軸的平面圖;圖10是按第一實施例改型的液體泵的剖視圖;圖11是圖10所示液體泵的局部剖視圖;圖12是本發(fā)明第六實施例液體泵的剖視圖;圖13是本發(fā)明第七實施例液體泵的剖視圖;
圖14是本發(fā)明第八實施例液體泵的剖視圖;圖15是圖14液體泵另一部分的剖視圖;圖16是本發(fā)明第九實施例液體泵的剖視圖;圖17是本發(fā)明第十實施例液體泵的剖視圖;圖18是本發(fā)明第十一實施例液體泵的剖視圖;圖19是本發(fā)明第十二實施例液體泵的剖視圖;圖20是本發(fā)明第十三實施例液體泵的剖視圖;圖21是圖20所示液體泵另一部分的剖視圖;圖22是本發(fā)明第十四實施例液體泵的剖視圖;圖23是第十四實施例改型的剖視圖;圖24是第十四實施例另一種改型的剖視圖;圖25是本發(fā)明第十五實施例的剖視圖;圖26是本發(fā)明第十六實施例的剖視圖。
下文描述本發(fā)明的第一實施例。
本實施例液體泵10有一個用螺栓(未示出)固定到缸體11上的殼體12和圓柱形殼體13,殼體13通過外伸法蘭液體密封地固定到殼體12上,以便限定殼體13的孔13a的開口端。殼體12有一個徑向向里伸展的法蘭,其上有孔12a,孔12a與殼體13的孔13a同軸。例如用酚醛樹脂制造的浸入式滑動軸承17被壓配合到孔12a內,滑動軸承17有一個孔,而泵軸15一端形成的圓柱形的縮徑部分15a支承在該孔中,以便繞軸線A旋轉。繞縮徑部分15a壓裝的葉輪16隨泵軸15一起旋轉,把液體從入口24引導到出口25。葉輪16有一個連通孔16a,用于連通泵軸15的縮徑部分15a的孔15c與進口24。泵軸15有一個位于殼體13的孔13a內的朝泵軸另一端形成的圓柱形凸輪部分15b之圓柱形的中心線B與孔13a的中心線A偏心。在凸輪部分15b的一個側面上制有圓柱形的突起部分,其與殼體12的法蘭相對,并與圖1所示的浸入式滑動軸承17左端形成的法蘭部分相接觸。驅動裝置14通過滾動軸承22支承在殼體13的孔13a的另一開口端,以便繞線A旋轉。在驅動裝置14上制有中心線為B的環(huán)形偏心槽14a,向左伸出的中心線為B的蓋19的中軸部分19b通過滾動軸承23支承在偏心槽14a內。滾動軸承23與滾動軸承22處于同一軸向位置。在圖1所示的蓋19的右端制有圓柱形部分19a,其形狀呈開口向右的帽形或套筒形,圓柱形部分19a的中心線為B,其內側通過泵軸15的凸輪部分15b安裝有浸入式例如用酚醛樹脂制成的滑動軸承18。浸入式滑動軸承18壓入蓋19的圓柱部分19a內(當然也可把它壓裝到凸輪部分15b上)。蓋19相當于本發(fā)明的被驅動裝置。在圖1中,偏心槽14a的軸心、中部部分19b的軸心、圓柱部分19a的軸心、凸輪部分15b的軸心均置于線B上,而縮徑部分15a的軸心則置于線A上,線A偏離于線B。皮帶輪(未示出)固定到驅動裝置14上,發(fā)動機的動力通過動力傳動裝置,例如皮帶在皮帶輪的安裝皮帶部分傳遞給皮帶輪,皮帶輪(未示出)的皮帶安裝部分的皮帶中心軸向與滾動軸承22的滾動平面校準,使之沒有任何不平衡負載作用在滾動軸承22上。
環(huán)形波紋管(隔膜)20有多個褶皺,在本發(fā)明下文稱之為彈性件,其里端用卡環(huán)21液體密封地固定到蓋19圓柱部分19b的外表面上,波紋管20的外端液體密封地裝在殼體12與13的配合面之間。葉輪16后邊的殼體12之法蘭有一個通孔28,在殼體12和缸體11之間形成的泵室的外環(huán)形部分通過孔28與出口連通,并保持葉輪16與殼體12的法蘭和波紋管20之間的空間27連通。凸輪部分15b的內部空腔15d通過縮徑部分15a的孔和葉輪16的孔16a與泵室的中心部分(與進口相通)相通。由波紋管20與空間27隔開的空間26充入空氣。
按照這種布置,驅動裝置14相對殼體13的轉動使驅動裝置14的偏心槽14a繞線A旋轉,并伴隨著蓋19中軸部分19b運動。因為蓋19的轉動受波紋管20的限制,所以蓋19的繞轉也由波紋管允許。凸輪部分15b也與蓋19一起繞轉。因為縮徑部分15a相對殼體12旋轉支承,所以泵軸15繞線A旋轉。從而,葉輪16旋轉并把入口24處的液體推送至出口25。
部分受壓液體通過孔28引入殼體12上的法蘭與波紋管20所限定的空間27,空間27內的液體經蓋19和浸入式滑動軸承18以及凸輪部分15b之間的間隙引入到凸輪部分15b的內部空腔15d,這部分液體又通過縮徑部分15a的內部空腔15c流回到進口24,因而,在蓋19和凸輪部分15b之間滑動的浸入式滑動軸承18受到冷卻,帶走了摩擦熱并受到了潤滑。
應當指出如果把葉輪16改進以顛倒進、出口,把圖1右側制成出口,那么冷卻將按照液體流經縮徑部分15a的內部空腔15c,凸輪部分15b的內部空腔15d和空間27以及孔28的流動順序進行。
下面將參照圖2和圖3解釋本發(fā)明的第二實施例。
第二實施例液體泵30有殼體31,其上旋轉支承泵軸32,葉輪33和圓柱形凸輪34固定到泵軸32上。圓柱凸輪34相對泵軸32偏心布置。圓筒形板39、波紋管36和圓筒形板38按照所說的順序置于圓柱形凸輪34的外圓上。一個圓筒形的皮帶輪35與泵軸32同軸布置,其上設有偏心槽,板38裝入其中,皮帶輪35由皮帶37拖動其轉動。包含有由橡皮或類似物制成的彈性件在內的波紋管36圍繞著圓柱形凸輪34及其內側上的板39,并液體密封地固定到殼體31上。板38、39可使用耐磨材料制作。該液體泵的其他零件類似于第一實施例的那些零件。
按照這種布置,皮帶輪35由作為驅動裝置的皮帶拖動其轉動,于是,皮帶輪35的偏心槽進行環(huán)形繞轉,并伴隨著盤38、波紋管36和盤39的繞轉。因為波紋管36被固定到殼體31上,波紋管不能轉動,板38在波紋管36和偏心槽之間滑動。圓柱形凸輪34轉動與波紋管36和板39的運動相適應。圓柱形凸輪34的轉動中心與泵軸32的中心一致,因而,泵軸32旋轉并推動液體流過泵。因為波紋管36包圍著圓柱凸輪34,即使液體從泵軸32與殼體31之間漏出,也不會有液體漏到構成驅動裝置的皮帶輪的一側。
下面參照圖4描述本發(fā)明的第三實施例。
第三實施例的液體泵30a是第二實施倒的改型,其與第二實施例的不同之處僅在于圓柱形凸輪和皮帶輪的形狀。這里的圓柱形凸輪41形狀為半圓形,此外,在皮帶輪40內還有一個與偏心槽連通的空間40a。
波紋管36內的液體通過板39和圓柱形凸輪41之間的空間41a流動,并有效地吸收了板38、39產生的摩擦熱。此外,皮帶輪40內的空間40a改善了熱輻射特性。
下文說明圖5和圖6所示的本發(fā)明的第四實施例。
第四實施例的液體泵30b是第二實施例的改型,其與第二實施例的不同之處僅在于圓柱形凸輪和皮帶輪的形狀。這里的圓柱形凸輪43設有傾斜液體通道43a和43b,皮帶輪42也設有傾斜液體通道。
當圓柱形凸輪43轉動時,由于傾斜表面的作用,液體沿凸輪軸向流動,從而,液體通過圓柱形凸輪43的內部循環(huán),進而提高了冷卻效果。同樣,也類似地提高了皮帶輪42的空氣冷卻效果。
下面將參照圖7描述本發(fā)明的第五實施例。
第五實施例的液體泵50的殼體53有一個向里伸展的法蘭,其上有孔53a。殼體53的法蘭內通過浸入式滑動軸承57轉動地支承著泵軸51,葉輪52固定到泵軸51的右端,泵軸51有一圓柱形縮徑部分51a和圓柱形凸輪部分51b。縮徑部分51a和凸輪部分51b的內部空腔相互連通。驅動裝置55從驅動源(未示出)接受動力并與縮徑部分51a共軸轉動。驅動裝置55的內側制有支承蓋54的偏心槽,蓋54為套筒形,右側開口,其內側孔支承凸輪部分51b。(圖7)。
含有彈性件的環(huán)形波紋管56用卡環(huán)液體密封地固定到蓋54的外圓周上;波紋管56的外圓固定到殼體53上。
按照這種布置,當驅動裝置旋轉時,驅動裝置44內的偏心槽繞轉,同時伴隨著蓋54繞轉,蓋54的轉動受波紋管56的約束。凸輪部分51b也與蓋54一起繞轉。因為縮徑部分51a可旋轉地支承在殼體53上,所以泵軸51旋轉也使葉輪旋轉,以致迫使液體通過泵。
部分受壓流體經孔53a導入由殼體53上的法蘭和波紋管56限定的空間,該空間內的液體通過蓋54和凸輪部分51b之間的間隙導入凸輪部分51b的內部空腔,該部分液體通過縮徑部分51a的空心流回到入口,從而對蓋54和凸輪部分51b進行冷卻,帶走了摩擦熱。
應當指出如果把葉輪52改型使進口和出口顛倒,使圖7右側成為出口,那么冷卻將按液流通過縮徑部分51a的空心、凸輪部分51b的內部空間,波紋管56的右側空間和孔53a的順序進行。
圖8、9表示改進的第五實施例。這里圖7所示的泵軸51由泵軸58代替,泵軸58有一個成型為半圓柱形的部分,大量液體撞擊蓋54的內表面,液體流動更流暢,進而改善了滑動摩擦部分的冷卻作用。
圖10和圖11表示第一實施例的改型。這里蓋19的右下端(圖10)備有圓柱槽60,槽60的大小加工成當蓋繞轉時與蓋19上某一點形成的軌跡相符合。桿狀件59固定到殼體12上并伸至槽60內。當蓋19繞轉時,其運動受桿狀件59的約束,以使槽60的內圓周部分沿桿狀件59運動,從而,減少了作用在波紋管20上的剪切力,延長了波紋管20的使用壽命。
下面將參照附圖12描述本發(fā)明的第六實施例。
這里液體泵70在一圓柱形殼體76,泵殼內通過侵入式滑動軸承79可轉動地支承著圓柱形泵軸71。葉輪72固定到泵軸71的右端。圓柱形凸輪73與泵軸71成偏心地固定到泵軸71上。泵軸71和凸輪73的空心相通并與缸體出口相通。構成驅動裝置的皮帶輪75通過滾動軸承77支承在殼體76的外圓周上,以便與泵軸71同軸旋轉。皮帶輪75左側內部制有偏心環(huán)槽,蓋74滑動支承在其中。蓋74形狀呈套筒形,其右側開口,開口內側滑動支承著凸輪73。構成彈性件的有多個褶皺的環(huán)形波紋管78液體密封地固定到蓋74和殼體76的外周邊上。皮帶輪75與皮帶(未示出)接合,皮帶把發(fā)動機或類似裝置的轉動傳送給皮帶輪。凸輪73上設有液體通孔。
按照這種布置,當皮帶輪相對殼體76轉動時,作為驅動裝置的皮帶輪75上的偏心槽也轉動,同時伴隨著蓋74的繞轉,蓋74的轉動受波紋管78的約束。凸輪73也隨蓋74繞轉而一起繞轉。因為泵軸71是可轉動地支承在殼體76上,所以泵軸71旋轉也帶動葉輪72旋轉,將入口處的液體推壓向出口。
部分受壓液體通過殼體76和侵入式滑動軸承79限定的空間導入凸輪73上的孔,液體沿蓋74的底部流進并通過泵軸的內部空心回到入口,進而,蓋74受到冷卻并帶走了摩擦熱。
應當指出如果葉輪72改型使進、出口顛倒,把右側制成出口,液體流動方向則相反。
下面參照附圖13描述本發(fā)明的第七實施例。
這里液體泵80有一個底部為圓筒形的殼體85,在殼體的里面通過浸入式滑動軸承86和87可轉動地支承著泵軸81。葉輪82固定到泵軸81的右端。兩個圓柱形驅動凸輪83、84與泵軸81成偏心地固定到泵軸81上,驅動輪83與84成180°相位差配置。殼體85的外面設有用作驅動裝置的驅動軸96和兩個驅動凸輪94、95。驅動軸96與泵軸81平行安置,驅動凸輪94、95偏心地固定到驅動軸96上。驅動凸輪94相對驅動凸輪95成180°相差配置。驅動凸輪94,95分別通過殼體85上的兩個開口,穿過彈性波紋管92、93緊靠在驅動凸輪83、84上。由耐磨材料制成的板89和88分別置于波紋管92和驅動凸輪94及波紋管92和驅動凸輪83相對表面之間;同樣由耐磨材料制成的板91和90也分別置于波紋管93和驅動凸輪95及波紋管93和驅動凸輪84的相對表面之間。波紋管92、93固定到殼體95上,以使液體密封住殼體85的兩個開口。
按著這種布置,當構成驅動裝置的驅動軸96旋轉時,驅動凸輪94、95轉動,并交替轉動驅動凸輪83、84,從而使泵軸81旋轉以迫使液體通過泵。
部分受壓流體充滿殼體85內,殼中通過侵入式滑動軸承86安裝有驅動凸輪83、84。滑板88、89、90和91產生的熱量被液體吸收,使滑板冷卻。因為液體被波紋管92、93密封住,所以不會有液體從殼體85中滲出。
應當注意如果事先在安裝驅動凸輪83、84的殼體85內導入空氣,驅動凸輪83、84也能平穩(wěn)旋轉。在這種情況下,驅動凸輪83、84浸入液體中,結果板88、89、90和91上的熱量也能通過驅動凸輪83、84被帶走。
在第七實施例中設置了兩對凸輪。但也可設三對或三對以上。在這種情況下,這些凸輪對應地按相位依次排列。
圖14和15表示本發(fā)明的第八實施例,其與第七實施例不同之處僅在于設置了一對凸輪。
這里液體泵100有一個底部呈圓筒形的殼體104,殼體內通過侵入式滑動軸承105和106可轉動地支承著泵軸101。葉輪102固定到泵軸101的右端。圓柱形驅動凸輪103與泵軸101偏心地固定到該泵軸101上。殼體104外面設有作為驅動裝置的驅動軸111和驅動凸輪110。驅動軸111與泵軸101平行,驅動凸輪110偏心地固定其111上。驅動凸輪110穿過殼體104上的開口并經過彈性件波紋管109緊緊靠在驅動凸輪103上。耐磨板113置于與驅動凸輪103和驅動凸輪110接觸點相對的驅動凸輪103的側面(圖14的下側)。在板113和殼體104之間設置構成偏壓裝置的彈簧112,以把板113壓向驅動凸輪103。耐磨材料制成的板108,107分別夾在波紋管109和驅動凸輪110相對表面以及波紋管109和驅動凸輪103相對表面之間。波紋管109固定到殼體104上,以使液體密封住殼體104上的開口。
按著這種布置,當構成驅動裝置的驅動軸111旋轉時,驅動凸輪110也轉動。驅動凸輪103始終受彈簧112作用被推入到緊緊地與驅動凸輪110接觸,從而,驅動凸輪103也隨驅動凸輪110的運動而旋轉,借此轉動泵軸101把液體壓過泵。
在第八實施例中,可用片簧或類似彈簧代替彈簧112,作為偏壓裝置。
下文參照圖16描述本發(fā)明的第九實施例。
這里液體泵120有一底部為圓筒形的外殼124,殼體里面用浸入式滑動軸承123可轉動地支承著泵軸121,葉輪122固定到泵軸121的右端。泵軸121的左側設有曲柄121a。連桿126穿過殼體124的孔可轉動地支承在曲柄121a上。殼體124的外面設有作為驅動裝置的驅動軸130和偏心固定其上的驅動凸輪129。驅動凸輪129用作為彈性件的波紋管128緊靠在連桿126上。波紋管128固定到殼體124上,使其液體密封住殼體124上的開口。在連桿126和殼體124之間設有構成偏壓裝置的彈簧127,并將連桿126壓向驅動凸輪129。
按照這種布置,當構成驅動裝置的驅動軸130旋轉時,驅動凸輪129也旋轉。連桿126被彈簧127始終壓向緊緊與驅動凸輪129接觸,從而連桿126隨著驅動凸輪129的運動而上、下移動。曲柄121隨連桿126上、下運動而轉動,以使泵軸121旋轉迫使液體流過泵。
在第九實施例中,可用片簧或類似彈簧代替彈簧127作為偏壓裝置。
下文將參照圖17描述本發(fā)明的第十實施例。
這里液體泵140有一個底部呈圓筒形的殼體144,殼體144里面用侵入式滑動軸承143可轉動地支承著泵軸141,葉輪142固定到泵軸141的右端。泵軸141的左側設有兩個曲柄141a、141b。連桿145、146穿過殼體144的孔分別可轉動地支承在曲柄141、141b上。殼體144外面設有用作驅動裝置的驅動軸153和偏心固定其上的兩個驅動凸輪151、152。驅動凸輪151、152以不同相位固定到驅動軸153上。驅動凸輪151通過彈性件波紋管147緊緊靠在連桿145上。同樣,驅動凸輪152通過彈性件波紋管148緊緊靠在連桿146上,波紋管147、148固定在殼體144上,液體密封住殼體144上的開口。
按照這種布置,當構成驅動裝置的驅動軸153旋轉時,驅動凸輪151、152隨之旋轉。連桿145、146隨著驅動凸輪151、152的運動交替移動。曲柄141a、141b隨著連桿145、146上、下運動而轉動,進而使泵軸旋轉迫使液體通過泵流出。
下面參照圖18描述本發(fā)明的第十一個實施例。
這里的液體泵160有一個圓柱形殼體164,殼體里面通過侵入式滑動軸承163可轉動地支承著泵軸161。葉輪162固定到泵軸161的右端,泵軸161的左邊設有斜面161a。構成驅動裝置的驅動軸166與泵軸161同軸設置,其右端設有斜面166a。斜面161a、166a彼此相對,作為彈性件的波紋管165夾持在它們中間。斜面161a、166a都制成耐磨件,波紋管165的邊緣固定到殼體164的邊上,使之實現(xiàn)液體密封。
按著這種布置,當構成驅動裝置的驅動軸166旋轉時,斜面166a上的力作用在斜面161a上,從而使泵軸161旋轉迫使液體通過泵流出。因為波紋管165在斜面161a、166a之間滑動,故避免了液體泄漏。
下面參照圖19描述本發(fā)明的第十二實施例。
這里的液體泵170有一個圓柱形的殼體174,殼體里面通過侵入式滑動軸承173可轉動地支承著泵軸171,葉輪172固定到泵軸171的右端,泵軸171的左端裝有圓柱形彈性體175,驅動裝置178與泵軸171共軸置于殼體174的左側。驅動裝置178的右側加工有環(huán)形偏心槽,蓋177可轉動地支承在其中。蓋177為右側開口的套筒形結構。構成彈性件的環(huán)形波紋管176的內圓柱面液體密封地固定到蓋177的外圓柱面上,波紋管176的外圓柱面液體密封地固定到殼體174上。蓋177的內圓柱面與彈性體175相接觸。
按著這種布置,驅動裝置178相對殼體174的旋轉使驅動裝置178的偏心槽繞轉,同時伴隨著蓋177繞轉,蓋177的繞轉受波紋管176的約束。由于蓋177的繞轉,有一個使其相對蓋轉動的力作用在彈性體175上,從而使泵軸171旋轉迫使液體通過泵流出。
下面參照圖20和21描述本發(fā)明的第十三個實施例。
這里的液體泵180有一個圓柱形的殼體184,殼體的里面通過侵入式滑動軸承183可轉動地支承著泵軸181。葉輪182固定到泵軸181的右端。圖20所示的泵軸181的左端加工有齒輪181a。驅動裝置187置于殼體184左側并與泵軸181共軸布置;驅動裝置187右側加工有環(huán)形偏心槽,槽中可轉動地支承著蓋186。蓋186呈右端開口的套筒形。構成彈性件的環(huán)形波紋管185之內圓柱形部分液體密封地固定到蓋186的外圓柱面上,波紋管185的外圓柱面液體密封地固定到殼體184上。蓋186的內圓柱面制有與齒輪181a相配合的齒輪186a。
按著這種布置,驅動裝置187相對殼體184的旋轉引起驅動裝置187的偏心槽繞轉,并伴隨著蓋186繞轉,蓋186的繞轉還受波紋管185的約束。由于蓋186的繞轉,齒輪181a由于與齒輪186a嚙合而受到一個旋轉力的作用,從而引起泵軸181旋轉迫使液體通過泵流出。
圖22表示本發(fā)明的第十四個實施例。
液體泵200有一個適于固定到發(fā)動機缸體上的外殼212和一個圓柱形的機殼213,機殼213通過外伸法蘭液體密封地固室到外殼212上,以圍住其孔213a的開口端。外殼212用螺栓(未示出)液體密封地固定到發(fā)動機缸體上。外殼212有徑向往里伸展的法蘭,其上有與機殼213的孔213a同軸的孔212a。例如由酚醛樹脂制成的侵入式滑動軸承217壓裝在孔212a內,滑動軸承217有孔,朝泵軸215一端形或的第一軸段215a可轉動地支承在其中。泵軸215有一個軸向伸展的孔215c。葉輪216壓裝在泵軸215的第一軸段215a的端部上,并可隨泵軸215一起旋轉,把液體從入口(未示出)導向出口。葉輪216有一個連通孔216a,使泵軸215上的孔215c與入口(未示出)相通。位于泵殼213孔213a內之泵軸215另一端有一第二軸段215b,并用法蘭215d將其與第一軸段分開。第二軸段215b的縱軸線偏離第一軸段215a一段距離,該距離等于泵軸215的孔215c的直徑。泵軸215的法蘭215d與浸入式滑動軸承217的左端面滑動接觸。
驅動件214有一軸段214b。軸段214b通過滾動軸承222可轉動地支承在機殼213的孔213a的另一開口端。驅動件214的軸段214b的縱軸線與泵軸215的第一軸段215a的軸線重合。驅動件214的另一端有一個位于機殼213的孔213a內的帽狀部分214a,該帽狀部分214a有一個孔214a1,其縱軸線偏離軸段部分214b一定距離,該距離等于泵軸215的孔215c的直徑。按照本發(fā)明定為驅動件的蓋219通過滾動軸承223可轉動地支承在孔214a1內,蓋219呈圓柱形,并有一個封住其一端的底和一個面向葉輪216的開口。泵軸215的第二軸段215b用例如由酚醛樹脂制成的圓柱形侵入式滑動軸承218可轉動地支承在蓋219中。侵入式滑動軸承218壓裝在蓋219中(或者壓裝在泵軸215的第二軸段215b上)。皮帶輪座229固定到驅動件214的軸段214b的端部,以固定一皮帶輪(未示出),發(fā)動機的動力通過諸如皮帶的動力傳動裝置傳給皮帶輪,皮帶輪安放皮帶的部分之中心線與滾動軸承222的滾動平面軸向校準,使之沒有不平衡負載作用在滾動軸承222上。
按照本發(fā)明,定義為彈性件的環(huán)形波紋管(隔膜)220有一個用卡環(huán)221液體密封地固定到蓋219外圓周面上的內邊緣;波紋管220的外邊緣液體密封地安裝在殼體212和機殼213的配合表面之同。位于葉輪216后面的殼體212的法蘭上有一個通孔228,靠這個通孔外殼212和安裝葉輪216的缸體211之間形成的泵室的外圓部分(連通排出口)與在波紋管220和外殼212的法蘭之間的空腔227相通。蓋219在一個孔,使泵室中心部分(與入口相通)與泵軸215的孔215c及葉輪216的通孔216a相通。用波紋管220與空腔227隔開的一個空腔內充滿了空氣。
按照上述布置,如果驅動件214被固定在皮帶輪座229上的皮帶輪(未示出)和皮帶轉動,那么驅動件214上的帽狀部分214a的孔214a1將要圍繞其軸段214b的縱軸線繞轉,從而,蓋219以同樣方式繞軸段214的縱軸線繞轉,但他繞自身軸線的轉動受波紋管220的約束。蓋219的繞轉引起泵軸215的第二軸段215b繞同一軸線繞轉,因為第一軸段215a可轉動地支承在外殼212的同一軸線上,所以,當?shù)诙S段215b繞同一軸線繞轉時,泵軸215繞其自身軸線旋轉。從而,葉輪216轉動把液體從入口壓至出口。存在于泵室外圍部分的與出口相通的部分高壓液體通過孔228流入空同227,當液體沿第一軸段215a,泵軸215的法蘭215d和侵入式滑動軸承217之間的滑動表面抵達葉輪216背面的同時,它也沿泵軸215的第二軸段215b和侵入式滑動軸承218之間的滑動表面并通過蓋219的孔,泵軸215的孔215c以及葉輪216的連通孔216a抵達葉輪216中心部分之處于與入口相通的腔室低壓部分。因此,上述液體泵200工作期間,不會有高壓液體通過上述途徑流入空腔227,充滿該空間,并給波紋管220施加過高的壓力。因此,波紋管220的內、外邊緣保持外殼212、213和蓋219之間可靠密封,有效地防止液體漏向驅動件214。此外,上述循環(huán)液體還潤滑了侵入式滑動軸承217和218的滑動表面并使其足夠冷卻。
圖23表示上述第十四實施例的改型。按著這種改進形式,驅動件214A通過滾動軸承222可轉動地支承在機殼213上,它有一形成孔214A1的帽狀部分,其縱軸線偏離它的軸部分一段距離,該距離等于泵軸215的孔215c的直徑,帽狀部分的外圓周壁通過滾動軸承224可轉動地支承在機殼213的孔213a中。盡管示出用于固定皮帶輪且固定在驅動件214A的軸部分上的皮帶輪座229,但沒有示出皮帶輪及安放皮帶的部分,而皮帶安放部分的中心(或者皮帶的中心)也不必與滾動軸承的滾動平面軸向對準,因為驅動件214A用兩個滾動軸承222和224分別在兩個軸向間隔開的地方可轉動地支承在機殼213上。盡管沒有軸向對中要求,但同樣沒有不平衡負載作用在滾動軸承上,軸承仍然具有很長的壽命。此外,當驅動件214A略微發(fā)生傾斜時,也能平穩(wěn)地傳遞轉動力,其他一些零件(侵入式滑動軸承217、218)也具有很長的壽命。這種改進型式在結構和工作的其他方面與第三實施例相同,同樣的參照數(shù)字在圖22和23中表示相同的或共用的零件,因此,不再重復描述這些零件。
圖24表示第十四實施例的另一種改進型式,按著這種改進型式,蓋219在靠近其開口端的外圓周面上制有一環(huán)形狀槽219a,圓柱形波紋管(或隔膜)220A一端用卡環(huán)221a液體密封地固定在環(huán)形槽219a中。外殼212在其法蘭上形成一個其上有孔212a的圓柱形部分212b,圓柱部分212b有一部分伸入機殼213的孔213a中,在其外表面上制有一環(huán)形槽212b1。圓柱形波紋管220A之外端用卡環(huán)221b液體密封地固定到環(huán)形槽212b1中。波紋管220A相反的兩端液體密封地分別固定到蓋219的開口端和外殼212的圓柱部分212b上,它們最好直徑基本相同。波紋管220圍定一個空腔226,液體按第三實施例的情形流入其中。按著這種改進型式,波紋管220A沿其軸線呈直徑基本相同的圓柱形,因此,在蓋219繞轉其間不會產生大的變形,但能避免與機殼213的孔213a相互干擾。因此,波紋管220A有著很長的壽命。這種改進型式在結構和工作的其他各個方面與第三實施例相同,同樣的參照數(shù)字用于表示圖22和24中同樣的或共用的零件,因此,不再重復說明這些零件。
圖25表示本發(fā)明的第十五個實施例。
圖25所示的液體泵300有一個外殼312和一個圓柱形機殼313,圓柱形機殼313通過繞孔313a的開口端形成的外伸法蘭液體密封地固定到外殼312上。外殼312用多個螺栓(未示出)液體密封地固定到圓柱形缸體上。外殼312有一個徑向向里伸展的法蘭,其上有一個與機殼313的孔同軸的孔312a。例如用酚醛樹脂制成的圓柱形侵入式滑動軸承317壓裝在孔312a內,泵軸315向里的一端有一個圓柱形的縮徑部分315a,該部分可轉動地支承在侵入式滑動軸承317的孔中。葉輪316壓裝在縮徑部分315a的一端并隨泵軸315一起旋轉,將液體從入口導至出口。葉輪316有一個連通泵軸315縮徑部分的孔315c和入口的通孔316a。在機殼313孔313a內泵軸315的另一端制有直徑加大的圓柱形凸輪部分315b,其縱軸線偏離縮徑部分315a的軸線一定距離。凸輪部分315b有一個側面朝向外殼312的法蘭盤,該側面與侵入式滑動軸承317的左端滑動接觸。驅動件314通過滾動軸承322可轉動地支承在機殼313的孔313a的另一開口端。驅動件314與泵軸315共軸,驅動件314右端有一偏心軸314a,其縱軸線偏離驅動件314的縱軸線一定距離,作為本發(fā)明定義為驅動件的蓋319用滾動軸承323可轉動地支承在偏心軸314a上。蓋319呈有底的圓筒形,其開口端朝向驅動件314,泵軸315的凸輪部分315b通過諸如酚醛樹脂類制成的圓柱式侵入式滑動軸承318可轉動地支承在蓋319上。侵入式滑動軸承318壓裝在蓋319上(或者壓裝在泵軸315的凸輪部分315b的內表面上)?;瑒虞S承318與滾動軸承323軸向位置基本相同,因此,可以限制蓋319和泵軸315傾斜,避免滑動軸承出現(xiàn)故障。用于固定皮帶輪(未示出)的皮帶輪座314A固定到驅動件314上,皮帶輪上有安放皮帶的部分,發(fā)動機功率通過動力傳動裝置,例如皮帶傳遞給皮帶輪。未示出的皮帶輪的皮帶安放部分的皮帶中心軸向對準滾動軸承322的滾動平面,使之沒有不平衡負載作用在滾動軸承322上。
環(huán)形波紋管(隔膜)320有多個褶皺并構成本發(fā)明的彈性件,它的里端用卡環(huán)液體密封地固定到靠近其開口端的蓋319上。波紋管320的外端液體密封地夾持在外殼312和313的配合表面之間。位于葉輪316后面的外殼312的法蘭上有一通孔328,通過這個通孔,在外殼312、缸體及葉輪316之間構成的泵室的外圍部分(與出口相通)與在波紋管320和外殼312的法蘭之間的空腔326相通。泵軸315的凸輪部分315b有一個通過縮徑部分315a的孔315c和葉輪316的孔316a與泵室中心部分(與入口相通)相通的孔。用波紋管320與空腔326隔開的空腔內充滿空氣。
按照上述結構,由皮帶輪和未示出的皮帶使驅動件314的轉動會引起偏心軸314a繞驅動件314的縱軸線繞轉,這樣,蓋319也繞同一軸線繞轉,但其在自身軸線上的轉動受波紋管320的約束。蓋319的繞轉引起泵軸315的凸輪部分315b繞同一軸線繞轉,并且,由于其縮徑部分315a通過外殼312可轉動地支承在其自身的軸上,所以當凸輪部分315b繞同一軸線繞轉時,泵軸315在其軸線上旋轉,從而,葉輪316旋轉,將液體從入口引向出口。存在于與出口相通的泵室外圍部分的部分高壓液體通過孔328流入空腔326,同時這部分液體沿位于泵軸315的縮徑部分315a和侵入式滑動軸承317之間的滑動表面流到葉輪316的背后,該液體也沿位于泵軸315的凸輪部分315b和侵入式滑動軸承318之間的滑動表面并經縮徑部分315a的孔315c和葉輪316的連通孔316a抵達處于與入口相通的低壓腔室部分的葉輪316的中心部分。因此,上述液體泵300工作時,不會再有高壓液體通過上述途徑流入空腔326。因此,波紋管320不會承受過高的壓力。進而,其320內、外端保持外殼312、313和蓋319之間可靠的密封,避免了液體漏向驅動件314。此外,按上述途徑流動的液體潤滑了侵入式滑動軸承317和318的滑動表面并使其足夠冷卻。
圖26表示本發(fā)明的第十六實施例。液體泵400有一個外殼412和一個圓柱形機殼413,機殼413通過在其孔413a開口端形成的外伸法蘭液體密封地固定到外殼412上,外殼412通過若干個螺栓(未示出)液體密封地固定到圓柱形缸體上。外殼412有一個徑向向里延伸的法蘭,其上有孔412a,孔412a與機殼413的孔413a共軸。例如用酚醛樹脂制成的圓柱形侵入式滑動軸承417被壓裝在孔412a中,其上有孔,在泵軸415一端形成的圓柱形縮徑部分415a可轉動地支承在上述孔中。葉輪416壓裝在泵軸415的縮徑部分415a的端部,并隨泵軸415旋轉把液體從入口引向出口。葉輪416有一通孔416a,它使泵軸415的縮徑部分上的孔415c與入口相通。位于機殼413的孔413a內的,并從泵軸415另一端伸出的直徑加大的圓柱形凸輪部分415b包圍著縮徑部分415a,凸輪部分415b的縱軸線偏離縮徑部分415a的軸線一定距離。更準確地說,凸輪部分415b包括一個從縮徑部分415a左端徑向向外伸展的盤,和一個從該盤的外緣與縮徑部分相平行地向葉輪416伸展的圓筒,盤與圓筒的縱軸線偏離縮徑部分415a的軸線一定距離。在殼體412的伸入凸輪部分415a的法蘭軸部分上加工有孔412a,并如圖所示在孔的左端,裝入該孔412a內的滑動軸承417與凸輪415b上的盤滑動接觸。
驅動件414用滾動軸承422可轉動地支承在機殼413的孔413a的另一開口端。驅動件414與泵軸415的縮徑部分共軸。驅動件414有一個偏心槽414a,其縱軸線偏離驅動件414的軸線一定距離,本發(fā)明稱之為驅動件的蓋419的左端有一個軸419b,該軸用滾動軸承423可轉動地支承在偏心槽414a中。滾動軸承423與滾動軸承422處于同一軸向位置。在蓋419的右端,蓋419有一個帽形圓筒部分419a,其開口端面向外殼412的法蘭,泵軸415的凸輪部分415b通過諸如用酚醛樹脂制造的圓柱形侵入式滑動軸承418可轉動地支承在圓筒部分419a中。侵入式滑動軸承418壓裝在蓋419的圓筒形部分419a中(或者壓裝在泵軸415的蓋部分415b上)。侵入式滑動軸承418基本與侵入式滑動軸承417處于同一軸向位置,這可能避免蓋419與泵軸415發(fā)生傾斜,從而防止滑動軸承出現(xiàn)故障,這種方案還可縮短泵的整個長度。皮帶輪(未示出)座與驅動件414形成一整體,發(fā)動機的動力通過動力傳動裝置,例如皮帶傳遞給皮帶輪,皮帶輪的皮帶安放部分上的皮帶中心軸向對準滾動軸承422的滾動平面,以致于沒有不平衡負載作用在滾動軸承422上。
環(huán)形波紋管(隔膜)420有多個褶皺,并在本發(fā)明上、下文中解釋為彈性件,其內端用卡環(huán)液體密封地固定到靠近驅動件414的蓋419的圓柱部分419a的外表面上;波紋管420的外端液體密封地夾持在外殼412和413的配合面之間。位于葉輪416后面的外殼412的法蘭上有一通孔428,在外殼412、缸體和葉輪之間形成的泵室的外圍部分(與出口相通)通過該孔428與位于波紋管402和外殼412的法蘭之間的空腔426相通。泵軸415的凸輪部分415b有一個空腔,該空腔通過縮徑部分415a的孔415c和葉輪416的孔416a與泵室的中心部分(與入口相通)相通。用波紋管420與空腔426隔開的空腔內充滿空氣。
按照上述布置方案,由皮帶輪和皮帶(未示出)帶動驅動件414旋轉會引起偏心槽414a繞驅動件414的縱軸線繞轉。從而,蓋419也繞同一軸線繞轉,并且其在自身軸線上的旋轉受波紋管402的約束。蓋419的繞轉引起泵軸415的凸輪部分415b繞同一軸線繞轉,并且由于凸輪的縮徑部分415a可轉動地支承在同一軸線上,所以當凸輪部分415b繞同一軸線繞轉時泵軸415繞自身軸旋轉。從而,葉輪416旋轉把液體從入口壓向出口,存在于與出口相通的泵室外圓周部分的部分高壓液體,通過孔428流入空腔426,同時該液體沿位于泵軸415的縮徑部分415a和侵入式滑動軸承417之間的滑動表面抵達葉輪416的背面,它還沿泵軸415的凸輪部分415b,侵入式滑動軸承418之間的滑動表面,通過空腔、縮徑部分415a的孔415c和葉輪416的孔416a抵達處于與入口相通的腔室低壓部分的葉輪416之中心部分。因此,在上述液體泵400工作期間不令再有高壓液體通過上述路線流入空腔426,將其充滿并給波紋管420施以高壓。因此,波紋管420的里外端保持外殼412、413和蓋419之間密封可靠,防止液體漏向驅動件414。按上述路線流動的液體潤滑了浸入式滑動軸承417和418的滑動表面并使其充分冷卻。
這樣,按著本發(fā)明,對驅動裝置的側面進行了可靠的密封,避免了液體漏向安裝驅動裝置的側面。
彈性件相對其他零件滑動的部分受到冷卻,產生的熱量被吸收,從而改善了彈性件的壽命。
此外,可以提高冷卻效果并進一步增長了彈性件可能達到的壽命。
減小了作用在彈性件上的扭矩,從而使彈性件具有更長的壽命。
因為偏心槽設置在皮帶輪的內圓柱側面上,所以制成的泵更緊湊。
驅動凸輪的旋轉與驅動凸輪的運動平穩(wěn)協(xié)調,從而更能提高工作的穩(wěn)定性。
驅動凸輪的轉動驅動力和作用在彈性件上的驅動凸輪的旋轉驅動力可能減少了,從而使彈性件的壽命更長。
此外,泵的密封能達到理想的防漏效果。
減小了驅動凸輪施加在彈性件上的旋轉驅動力,從而更延長了彈性件的壽命。
再者,泵軸平穩(wěn)旋轉使工作更穩(wěn)定。
圓筒形蓋的繞轉可迅速轉換成泵軸的旋轉,因此工作更穩(wěn)定。
因為在不脫離本發(fā)明的實質和范圍的情況下可以制出許多很廣很明顯的不同實施例,因此,除權利要求
規(guī)定的之外,本發(fā)明不受特定實施例的限制。
權利要求
1.一種液體泵,它包括一個適于固定到一固定件(11)上的殼體(12;53;76;174;184;212;412);一個可轉動地支承在所述殼體內的泵軸(15;51;58;71;171;181;215;415),在其一端上固定一個推壓液體通過所述泵的葉輪(16;52;72;172;182;216;416);一個由外部動力轉動并與所述泵軸同軸的驅動裝置(14;55;75;178;187;214;414),它具有一個相對于所述泵軸偏心設置的偏心槽(14a;214al;214Al;414a);一個設置在所述殼體內并包含有一圓筒形蓋(19;54;74;177;186;219;419)的被驅動裝置,所述圓筒形蓋具有一個可轉動配合所述驅動裝置的偏心槽的外周面和一個與所述泵軸的外周面接觸的內周面;以及一個隔膜形式的彈性件(20;56;78;176;185;220;220A;420)以其內周端與所述圓筒形蓋(19;54;74;177;186;219;419)的外表面連接,并以其外周端與所述殼體(12;53;76;174;184;212;412)連接,從而在所述殼體中限定一個液體空間(27)和一個空氣空間(26)。
2.如權利要求
1所述的液體泵,其特征在于,它包括其泵軸(15;415)上固定所述葉輪(16;416)處的一個縮徑部分(15a;415a),該部分由一固定在所述殼體上的軸承(17;417)所支承,在所述泵軸的另一端上形成有一個圓柱凸輪部分(15b;415b),該部分相對于所述縮徑部分偏心設置,一個設置在所述圓筒形蓋(19,419)內的偏心槽,該槽對應于所述圓柱凸輪部分的外周,所述蓋有一個與所述偏心槽共軸的偏心軸(19b;419b),以及一個由外部動力轉動的驅動裝置(14;414),它具有與蓋的偏心軸相對應的所述偏心槽(14a;414a)。
3.如權利要求
1所述的液體泵,其特征在于,它包括其泵軸(51;58;215)上固定所述葉輪(52;216)處的一個縮徑部分(51a;58a;215a),該部分由一固定在所述殼體上的軸承(57;217)所支承,在所述泵軸的另一端上形成有一個圓柱凸輪部分(51b;58b;215b),該部分相對于所述縮徑部分偏心設置,一個設置在所述圓筒形蓋(54;219)內的偏心槽,該槽對應于所述圓柱凸輪部分(51b,58b;215b)的外周,以及一個由外部動力轉動的驅動軸(55;214),它具有與蓋(54;219)的外周相對應的所述偏心槽(214a1;214A1)。
4.如權利要求
2或3所述的液體泵,其特征在于,所述圓柱凸輪(15b;51b;215b;415b)呈半圓柱形。
5.如權利要求
1所述的液體泵,其特征在于,所述蓋在其端部具有一圓柱形槽(60),形成在所述殼體上的一桿狀部分(59)插入所述圓柱形槽。
6.如權利要求
1所述的液體泵,其特征在于,所述的泵軸(71)制成圓柱形并設有偏心固定到所述泵軸(71)上的圓筒形偏心凸輪(73),其有一沿軸向伸展的通孔,所述殼體(76)設有法蘭,將殼體分隔成葉輪(72)所在的一側和偏心凸輪(73)所在的一側,還具有一連接到法蘭上的,用于支承所述泵軸(71)使之可相對所述殼體轉動的軸承(79),所述法蘭具有連通葉輪所在的一側和凸輪所在的一側的孔,一個由外部動力使其旋轉的皮帶輪(75),其內圓柱側面有一與偏心凸輪(73)外周側面相適應的偏心槽,所述圓筒形蓋(73)設置于偏心凸輪(73)和所述皮帶輪(75)偏心槽之間。
7.如權利要求
1所述的液體泵,其特征在于,所述泵軸(171)的所述另一端設有一個圓柱形彈性體(175)與圓筒形蓋(177)的內周面壓靠接觸,以及所述圓筒形蓋(171)的外周面可旋轉地支承在所述驅動裝置的一個驅動軸(178)的一個環(huán)形偏心槽中。
8.如權利要求
1所述的液體泵,其特征在于,所述圓筒形蓋(186)的內周設有一個第一齒輪(186a),所述泵軸(181)的所述另一端設有一個第二齒輪(181a),該齒輪與所述第一齒輪(186a)相嚙合,以及所述圓筒形蓋(186)可旋轉地支承在所述驅動裝置的一個驅動軸(187)的一個環(huán)形偏心槽中。
9.一種液體泵,它包括一個適于固定到一固定件上的殼體(312);一個可轉動地支承在所述殼體內的泵軸(315),在其一端上固定一個推壓液體通過所述泵的葉輪(316);一個由外部動力轉動并與所述泵軸(315)同軸的驅動裝置(314),它具有一個相對于所述泵軸(315)偏心設置的偏心軸(314a);一個設置在所述殼體內的被驅動裝置,該裝置包括所述泵軸另一端的一個內周面,一個圓筒形蓋(319)具有一個可旋轉地接納所述驅動裝置(314)的偏心軸(314a)的內周面,和一個接觸所述泵軸(315)的內周面的外周面;以及一個隔膜形式的彈性件(320)設于所述圓筒形蓋(319)和所述殼體(312)之間,其內周端與所述圓筒形蓋(319)連接,而其外周端則與所述殼體(312)連接,從在所述殼體(312)中限定一個液體空間和一個空氣空間。
專利摘要
一種在液體和大氣之間不使用磁鐵就能達到理想密封的液體泵,該泵包括一個可轉動地支承在殼體內的泵軸,其上固定一個葉輪用于推進液體流出泵,裝在殼體內的被驅動裝置用于使泵軸旋轉,一個與外部動力相連的驅動裝置,一個設置在被驅動裝置和驅動裝置之間的彈性件,用于對被驅動裝置和葉輪側的驅動裝置之間實施可靠地密封,并把驅動裝置的力傳遞給被驅動裝置。
文檔編號F04D11/00GKCN1080393SQ96112005
公開日2002年3月6日 申請日期1996年6月29日
發(fā)明者小澤保夫, 萩原光敏, 橋口逸朗 申請人:愛信精機株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4),