具有在连接到泵出口的槽道中的填充件的高压泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压泵,具体地涉及一种用于为发电机供应油液的高压泵。
【背景技术】
[0002]EP1486675描述了一种在航空航天应用中使用的发电机。为了为发电机的轴承提供润滑并且为了为发电机提供冷却,提供了一种高压油泵。高压泵呈包括第一级和第二级的两级泵的形式,第一级为离心泵的形式,油液通过该离心泵从油箱被抽吸并且输送到内齿轮泵的形式的第二级。内齿轮泵在高压下将油液输送到发电机的歧管,油液从歧管被供应以便进行前述的冷却和润滑。
[0003]实际上,第二级可以包括两个彼此串联布置的内齿轮泵,以进一步提高油压。
[0004]泵包括位于泵外壳内的泵体。泵体和/或泵外壳成形为在两者之间限定环状槽道,第二级的出口与环状槽道连通,环状槽道与设置在泵外壳中的出油口连通,并且从出油口开始油液在高压下被输送到歧管。
[0005]内齿轮泵的特性使得在其出口处产生压力脉动。已经发现,侵蚀在环状槽道的距泵的第二级的出口最远的部分中发生。这种侵蚀会导致对泵体和/或泵外壳的损害,和/或会在该位置处导致对位于泵体与泵外壳之间的密封件的损害,从而导致油液从受损位置泄漏。因此,油液被泵输送的速率以及油液被输送时的压力会降低。油液输送速率或油液被输送时的压力的降低会导致发电机的不充分冷却和/或发电机的轴承的不充分润滑。明显地,这是不期望的,因为会造成对发电机的损害。此外,由于发电机通常将结合有检测油压和发电机的温度的传感器以及利用这些传感器的输出来控制发电机的操作的控制系统,控制系统会由于油液输送不足而使发电机被关停。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种高压泵,其中,上文中提出的缺点中的至少一些被克服或具有减轻的作用。
[0007]根据本发明,提供了一种高压泵,所述高压泵包括:泵体;泵外壳,所述泵体的至少一部分位于所述泵外壳内;限定在所述泵体与所述泵外壳之间的槽道,所述泵体具有与所述槽道连通的泵出口,并且所述泵外壳具有与所述槽道连通的出油口 ;以及位于所述槽道内的填充件,所述填充件至少位于所述槽道的距所述泵出口最远的部分中。
[0008]方便地,所述槽道呈环状形式。所述填充件优选地围绕所述槽道的圆周长度的至少一半延伸。方便地,所述填充件围绕所述槽道的至少四分之三延伸。所述填充件的横截面形状方便地与所述槽道的横截面形状一致。因此,所述填充件至少充分填充所述槽道的距所述泵出口最远的部分。
[0009]所述填充件方便地是弹性体材料的。例如,所述填充件可以为模制的碳氟化合物的形式。所述填充件优选地在所述槽道中形成过盈配合。
[0010]优选地设置有定位装置以防止所述填充件在所述槽道内运动。所述定位装置可以包括定位销,所述定位销设置在所述槽道中,并且布置成抵接所述填充件的端部以防止所述填充件运动。所述填充件可以结合有一体的凸起,所述凸起适于被接纳在形成于所述泵体和/或所述泵外壳中的相应凹部内以防止所述填充件运动。
[0011]在邻近所述槽道处,所述泵体和所述泵外壳优选地彼此密封,例如通过使用O形圈密封件彼此密封。
[0012]所述高压泵方便地进一步结合有至少一个内齿轮泵。
[0013]所认为的是在已知高压泵中,所发生的侵蚀和磨损起因于空蚀,空蚀由从泵出口开始围绕槽道沿两个方向传递压力波纹或尖峰引起。通过提供填充件,与在槽道的距泵出口最远从而最容易受到这种空蚀影响的部分内的油液的接触减少和/或上述位置处的油液的量减少,因此,这种侵蚀的生发减少。此外,通过针对填充件使用弹性体材料,可以部分地吸收压力尖峰从而减少空蚀的发生。
【附图说明】
[0014]将参照附图以示例的方式进一步描述本发明,在附图中:
[0015]图1为示出了根据本发明的实施例的高压泵的截面图;
[0016]图2为示出了图1的泵的一部分的示图;
[0017]图3为示出了图1的泵的一部分的立体图;
[0018]图4为示出了泵的另一部分的视图;以及
[0019]图5为示出了改型的视图。
【具体实施方式】
[0020]首先参照示出了高压泵的图1和图2,该泵将被用于为发电机供应油液,以便进行润滑和冷却。尽管结合用于这种用途的泵进行描述,但应当理解的是,在这点上本发明不限于此而是可以在其它应用中使用。
[0021]泵包括大致阶梯状圆柱形的泵体10,驱动轴12穿过泵体10延伸。驱动轴12在其一个端部处承载有离心泵16的转子14,其中离心泵16的操作用于沿着入口管18从贮槽(未示出)抽取油液,以便将油液输送至位于泵外壳22内的贮槽20。泵体10至少部分地位于泵外壳22内并且被固定到泵外壳22,以便在使用中不发生运动。
[0022]泵体10容纳有内齿轮式(gerotor type)泵24,泵24具有在使用中与贮槽20连通的泵入口 25,以及泵出口 26,内齿轮式泵24用于将供应至它的油液在高压下从贮槽20输送到泵出口 26。
[0023]泵体10在其外周上限定有环状凹部28,环状凹部28与泵外壳22 —起形成了环状槽道30。如图2所示,泵出口 26与环状槽道30连通,因而,来自内齿轮泵24的输出被供应到环状槽道30。
[0024]如图1所示,泵外壳22包括出油口 32,出油口 32经由出口通道34与环状槽道30连通。因此,内齿轮泵的操作用于在高压下将油液输送到出油口 32,如果需要的话,油液可以经由歧管或类似元件从出油口 32输送到相关联的发电机,以进行润滑和/或冷却。
[0025]在使用中,泵出口 26与出口通道34通到环状槽道30的位置大致对准。
[0026]在邻近环状槽道30处,泵体10设置有环状凹槽,O形圈密封件36、38设置在环状凹槽中,O形圈密封件抵靠泵外壳22以便与泵外壳22 —起形成密封,从而防止油液从环状槽道30泄漏而返回贮槽20或者离开泵并且以不受控制的方式进入到发电机的内部。
[0027]在使用中,内齿轮泵在其出口处产生压力波纹或尖峰(pressure ripples orspikes)。如在上文中提到的,已经发现的是,在环状槽道30的距泵出口 26最远的部分处经受增大程度的磨损。这种磨损会导致对密封件所接合的泵外壳和/或泵体的损害,和/或导致对位于或靠近该位置的O形圈密封件36、38的损害,从而降低密封件的有效性。对密封件或密封效果的损害会导致油液从泵泄漏或导致油液流回贮槽20,从而降低油液被输送到出油口 32的速率和/或油液被输送的压力。这会造成发电机的增大的磨损和/或过热,或者会由于油压不足被检测到而导致发电
机被其相关联的控制器关停。所认为的是,在环状槽道的距泵出口 26最远的部分处产生的增大程度的磨损由空蚀(cavitat1n eros1n)引起。所认为的是,压力波纹或尖峰从泵出口 26开始围绕环状槽道沿两个方向传递,从而,在距泵出口 26最远位置处经受的压力起伏显著大于在其它位置经受的压力起伏。在该位置处经受的压力的范围为在其它位置经受的压力的范围的大约两倍。因而,空蚀被认为在距离泵出口 26最远的位置处是最显著的,并且这被认为是在该位置处的加速磨损的原因。
[0028]根据本发明的该实施例,如图1和图3所示,填充元件40被定位在环状槽道30内。填充元件40不能够绕环状槽道30的整个圆周延伸,因为这样会防止或限制油液在泵出口26与出口通道34之间流动。而是,因此填充元件40仅围绕槽道30的圆周长度的一部分延伸。槽道30的其中定位有填充元件40的部分包括槽道30的距泵出口 26最远的部分。然而,填充元件40方便地足够长使得其绕环状槽道30的圆周长度的至少一半延伸。优选地,填充元件40绕环状槽道30的显著比其圆周长度的至少一半更大的长度延伸。作为示例地,在示出的实施例中,填充元件40围绕环状槽道30的大约四分之三延伸。
[0029]填充元件40的尺寸方便地使得填充元件40基本上填满环状槽道30的相关部分,从而留下即使有也没多少的可以用来容置油液的空间。优选地,填充元件40过盈配合在环状槽道30内。
[0030]所认为的是,通过用填充元件40充分填充环状槽道30的相关部分,压力油液与外壳22之间的接触和/或压力波纹或尖峰至环状槽道30的距泵出口 26最远的部分的传递被减少或避免,因而,在该位置处的空蚀的发生被避免或显著降低。因此,通过避免这种空蚀,在O形圈密封件36、38和提供支撑的部件的区域中的损害被减少,从而保持了泵的输出量。
[0031]填充元件40优选地为弹性体材料。因此,填充元件40不仅用于减少油液向环状槽道30的距泵出口 26最远的部分的流通,而且弹性体材料的压缩和随后的松弛可以用于部分地吸收压力尖峰,从而进一步减小空蚀在环状槽道30的距泵出口 26最远的部分处的影响。作为示例地,填充元件40可以为模制的碳氟化合物的形式。
[0032]由于填充元件40不围绕整个环状槽道30延伸,因此,填充元件40被保持为不相对于泵外壳22和/或泵体10发生运动是重要的,以便确保填充元件40不堵塞泵出口 26或出口通道34。在一些情况中,这可以简单地依靠填充元件40与限定环状槽道30的壁之间经受的摩擦力实现。然而,期望的是提供用于切实防止填充元件40的运动的定位装置。
[0033]如图3所示,定位装置可以包括凸起或凸头42,该凸起或凸头42与填充元件40 —体地形成,并且布置成被接纳在形成于泵外壳22中的相应凹部44内,如图4所示。替代性地,凸头42可以定位和布置成被接纳在形成于泵体10中的相应凹部内。在每种情况下,凸头42和凹部44 一起用于防止填充元件40的运动。
[0034]图5中示出了替代性定位装置。在该设置中,定位销46在形成环状槽道30的部分内被装配到泵外壳22或泵体10,销46被布置成抵接填充元件40的端部,从而防止填充元件40的运动。
[0035]应当理解的是,如果需要的话,定位装置的这两种形式可以相互结合使用。
[0036]不管使用哪种类型的定位装置,防止填充元件40的运动确保了泵出口 26和出口通道34保持不被遮盖并且彼此连通。
[0037]所认为的是本发明可以应用于多种已知的泵设计,并且可以改装到现有泵以及结合到新泵。对现有泵进行的允许结合本发明的改型是微小的。
[0038]尽管本文中描述了本发明的具体实施例,但应当理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下可以做出多种改型和改变。
【主权项】
1.一种高压泵,包括:泵体;泵外壳,所述泵体的至少一部分位于所述泵外壳内;限定在所述泵体与所述泵外壳之间的槽道,所述泵体具有与所述槽道连通的泵出口,并且所述泵外壳具有与所述槽道连通的出油口 ;以及位于所述槽道内的填充件,所述填充件至少位于所述槽道的距所述泵出口最远的部分中。2.根据权利要求1所述的泵,其中,所述槽道呈环状形式。3.根据权利要求2所述的泵,其中,所述填充件围绕所述槽道的圆周长度的至少一半延伸。4.根据权利要求3所述的泵,其中,所述填充件围绕所述槽道的至少四分之三延伸。5.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述填充件的横截面形状方便地与所述槽道的横截面形状一致。6.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述填充件至少充分填充所述槽道的距所述泵出口最远的部分。7.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述填充件是弹性体材料的。8.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述填充件为模制的碳氟化合物的形式。9.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述填充件在所述槽道中形成过盈配入口 ο10.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,设置有定位装置以防止所述填充件在所述槽道内运动。11.根据权利要求10所述的泵,其中,所述定位装置包括定位销,所述定位销设置在所述槽道中,并且布置成抵接所述填充件的端部以防止所述填充件运动。12.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述填充件结合有一体的凸起,所述凸起适于被接纳在形成于所述泵体和/或所述泵外壳中的相应凹部内以防止所述填充件运动。13.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,在邻近所述槽道处,所述泵体和所述泵外壳彼此密封。14.根据权利要求13所述的泵,其中,在邻近所述槽道处,所述泵体和所述泵外壳通过O形圈密封件彼此密封。15.根据前述权利要求中任一项所述的泵,进一步包括至少一个内齿轮泵。
【专利摘要】一种高压泵,包括:泵体(10);泵外壳(22),所述泵体的至少一部分位于所述泵外壳内;限定在所述泵体与所述泵外壳之间的槽道(30),所述泵体具有与所述槽道连通的泵出口(26),并且所述泵外壳具有与所述槽道连通的出油口(32);以及位于所述槽道内的填充件(40),所述填充件至少位于所述槽道的距所述泵出口最远的部分中。
【IPC分类】F04C15/06, F04C15/00, F04C2/10, F04C11/00
【公开号】CN104903581
【申请号】CN201380060651
【发明人】达伦·克里斯托弗·霍华德, 斯蒂芬·马克·赫恩
【申请人】英国赛峰动力有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月20日
【公告号】CA2891870A1, EP2923086A2, WO2014079888A2, WO2014079888A3