專利名稱：定子系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以運(yùn)行一種偏心蝸桿泵的一種方法及一種裝置，其中定子內(nèi)部尺寸與在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的情況相匹配。
背景技術(shù)：
在DE 1303705中得知一種偏心蝸桿泵，其使用壽命應(yīng)該得到延長。為此設(shè)置了一種泵結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)在內(nèi)側(cè)為圓錐形的定子殼體以及一個(gè)在外側(cè)為圓錐形的定子內(nèi)襯。如果在內(nèi)襯上出現(xiàn)導(dǎo)致內(nèi)襯內(nèi)部橫截面擴(kuò)大的磨損，那就將兩個(gè)圓錐形零件、即定子殼體及內(nèi)襯在縱向上彼此相對移動。通過這種相對移動，將內(nèi)襯在徑向上置于壓力之下，其中定子內(nèi)襯的長度沒有發(fā)生變化。內(nèi)襯的位置通過平衡盤從一個(gè)凸緣前的位置到該凸緣后的位置的變換來實(shí)現(xiàn)。
DD 279043 A1示出一種偏心蝸桿泵的定子結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)也如同在DE 1303705中的結(jié)構(gòu)一樣包括圓錐形成形的零件，這里稱為套筒和定子的零件。將這些零件彼此相對移動，以此縮小定子的內(nèi)直徑。這種移動過程通過一個(gè)夾緊螺母來觸發(fā)，一個(gè)托板利用該螺母將定子推進(jìn)套筒中。
DE 1553126在圖4中公開了一種轉(zhuǎn)子的方案，該轉(zhuǎn)子由一個(gè)內(nèi)部和外部為多邊形的外殼及一個(gè)多邊形的內(nèi)襯構(gòu)成。
在DE 19821065中可得知一種在外側(cè)呈蝸桿狀造型的轉(zhuǎn)子。在不借用粘結(jié)劑的情況下將定子外殼和內(nèi)襯連接在一起。
DE 10042335的圖4示出了一個(gè)縱向分開的定子外殼。作為閉鎖機(jī)構(gòu)示出了兩個(gè)杠桿，它們與外殼件的第二半殼件進(jìn)行形狀配合連接。
DE 1 204 072 A1在多種實(shí)施方式中示出了一個(gè)偏心蝸桿泵的定子，該泵具有一個(gè)儲備槽及一個(gè)排出管的相鄰的裝置部件。多構(gòu)件圓柱形定子殼體通過螺紋連接與該儲備槽及排出管相連接。儲備槽與排出管之間的間距可以通過不同的措施加以改變。要么直接在儲備槽及排出管的區(qū)域中、要么在這兩個(gè)定子外殼件之間的中央?yún)^(qū)域內(nèi)改變該間距。通過儲備槽與排出管之間的間距的軸向變化，一個(gè)環(huán)形帽從定子的一側(cè)或兩側(cè)開始減小定子內(nèi)襯的軸向長度。在所有的實(shí)施方式中將定子內(nèi)襯夾緊在各個(gè)定子部件之間的縱向伸長的中心之后，定子內(nèi)襯的材料不會均勻分布在內(nèi)部橫截面區(qū)域內(nèi)。除此以外，從所有的實(shí)施方式中可得知，隨著定子內(nèi)襯的長度的每個(gè)變化，泵的總長也相應(yīng)地進(jìn)行變化。

發(fā)明內(nèi)容
按本發(fā)明的任務(wù)在于，可以在極為不同的工作條件下在不改變泵長的前提下并且僅僅以很小的安裝成本就可實(shí)現(xiàn)偏心蝸桿泵。
利用權(quán)利要求1和6的特征來解決按本發(fā)明的任務(wù)。
在運(yùn)行一種偏心蝸桿泵時(shí)，應(yīng)該考慮到極為不同的階段，這些階段影響到積極參與輸送的泵零件的工作方式或造型。在此作為示例應(yīng)該提到，泵在輸送低粘度到高粘度的含有或者不含研磨顆粒的產(chǎn)品時(shí)自然會引起不同的泵反應(yīng)，在啟動階段過程中以及在泵正常運(yùn)行中會顯示出這些反應(yīng)。
為了能對泵的反應(yīng)，如輸送壓力的降低、干運(yùn)行、溫度上升或者閉鎖作出反應(yīng)，按照本發(fā)明，通過定子內(nèi)襯的縮短或加長來改變定子內(nèi)部橫截面。為此，使合成橡膠定子內(nèi)襯經(jīng)受軸向拉力或壓力作用。
最為經(jīng)常的是，由于輸送壓力的下降或者驅(qū)動馬達(dá)的電能消耗的上升而出現(xiàn)不正常狀態(tài)。根據(jù)必須以何種速度作出反應(yīng)，可以用機(jī)械方式或者電動/電子方式來調(diào)整定子內(nèi)襯的內(nèi)部尺寸。已經(jīng)表明，不僅可以通過定子內(nèi)襯的徑向變形，而且按本發(fā)明還可以通過軸向縮短(壓縮)或者延長(伸展)來控制或者校正轉(zhuǎn)子和定子的共同作用。這里的定子長度的縮短不僅可以理解為內(nèi)襯長度的縮短，而且可以理解為定子外殼長度的縮短，為縮短定子長度，有必要采取不同的措施。彈性定子內(nèi)襯長度的縮短可以通過減少內(nèi)襯在泵殼及在支承凸緣上的接觸面之間的間距來達(dá)到。
如果定子及因此定子內(nèi)襯只有在安裝狀態(tài)下才通過所期望的軸向壓縮得到為泵的運(yùn)行規(guī)定的內(nèi)部尺寸，那就減輕了泵的裝配工作。這是由于具有更大的靜止或原始內(nèi)部幾何形狀的定子可以更加容易地推到早已安裝的轉(zhuǎn)子上。
在定子及其內(nèi)襯相應(yīng)造型的情況下，在已安裝的泵上也可以影響到啟動性能。為此規(guī)定對彈性定子內(nèi)襯進(jìn)行伸展。在此，內(nèi)襯的彈性材料減小了對轉(zhuǎn)子的壓力，并且因此通過降低起動轉(zhuǎn)矩來減輕啟動性能。
在一種用于軸向縮短內(nèi)襯的基本方案中，對內(nèi)襯原來可供使用的泵殼或泵殼的一部分與一個(gè)泵端件之間的間距進(jìn)行了縮短。根據(jù)本發(fā)明，這里設(shè)置了一個(gè)或多個(gè)環(huán)形墊圈。在這種實(shí)施方式中，定子外殼及定子內(nèi)襯由分開的部件構(gòu)成是很有必要的。為了使施加在端部上的壓力或拉力均勻分布在整個(gè)定子長度范圍內(nèi)，定子外殼及定子內(nèi)襯具有與泵的縱軸線平行的接觸面。唯有如此，才能均勻地降低橫截面或者擴(kuò)大橫截面，因?yàn)檫@里未形成任何堵塞。
為簡化調(diào)節(jié)定子內(nèi)襯對轉(zhuǎn)子的預(yù)應(yīng)力的操縱，也可以使用一個(gè)可從泵的外側(cè)進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)環(huán)來替代前述墊圈。
在這種實(shí)施形式中，調(diào)節(jié)環(huán)不僅可以安裝在一個(gè)終端管接頭中，而且也可以安裝在泵殼中。調(diào)節(jié)環(huán)可軸向移動，并且只要使用流體就配備密封件。如果使用一種電氣調(diào)節(jié)單元，那么在調(diào)節(jié)環(huán)和內(nèi)襯之間的緊貼著的或者所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力就足以作為密封力。通過可移動的調(diào)節(jié)環(huán)的使用，定子內(nèi)襯也可以在泵運(yùn)行過程中通過壓力介質(zhì)的輸入及排出來加載或卸載。調(diào)節(jié)環(huán)因雙通道定子的橫截面形狀又被稱為調(diào)節(jié)眼鏡(Verstellbrille)，該調(diào)節(jié)環(huán)因此可以是一個(gè)控制裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該控制裝置對不同的運(yùn)行參數(shù)如輸送壓力或者泵溫度進(jìn)行詳細(xì)研究。如果該控制裝置識別出溫度上升，并由此合成橡膠膨脹，那么作用在調(diào)節(jié)環(huán)上的壓力以及作用在轉(zhuǎn)子上的預(yù)應(yīng)力就會減小。
因?yàn)槎ㄗ觾?nèi)襯和定子外殼是分開的零件，并且轉(zhuǎn)子將力傳遞到定子內(nèi)襯上，所以它們本身有扭轉(zhuǎn)的傾向。但這種扭轉(zhuǎn)必須避免，以保持泵的功能。因此按本發(fā)明，定子內(nèi)襯和定子外殼在其接觸面上不是圓形的，而是多邊形的。當(dāng)然，通過其它的表面形狀如槽形、楔形或者波紋形也可實(shí)現(xiàn)剛性定位。
因?yàn)槎ㄗ油鈿ず投ㄗ觾?nèi)襯是分開的零件，所以在需要時(shí)可以很快地更換內(nèi)襯。為此目的，按本發(fā)明使定子外殼由一種帶有縱向縫隙的型材制成。一條鎖緊軌穩(wěn)定地夾緊并固定住該型材。如果沒有該鎖緊軌，則兩個(gè)型材縱邊就會張開，定子內(nèi)襯的裝入及取出會因此得到明顯簡化。該鎖緊軌在定子外殼的內(nèi)側(cè)平坦地插入前述型材中。在外側(cè)，鎖緊軌與定子外殼的縱邊進(jìn)行形狀配合連接。
為提高不可相對旋轉(zhuǎn)性，鎖緊軌當(dāng)然也可以向里延伸，其中而后內(nèi)襯必須具有一個(gè)相應(yīng)的凹槽。
為簡化定子外殼的制造方式，定子外殼由一個(gè)單件式或多件式縱向或橫向形式的連鑄型材制成。同樣，定子的取決于輸送壓力的穩(wěn)定性通過在加工時(shí)選擇不同材料來加以考慮。因此規(guī)定不同的塑料以及還有金屬用作定子外殼的材料。


以下要說明的附圖示出了
具體實(shí)施例方式圖1示出一個(gè)偏心蝸桿泵的局部剖面，圖2示出一個(gè)偏心蝸桿泵的局部剖面，圖3示出一個(gè)偏心蝸桿泵的局部剖面，圖4示出一個(gè)定子及偏心蝸桿泵的局部剖面，圖5示出定子外殼，圖6示出定子內(nèi)襯。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了偏心蝸桿泵中的定子10的一種典型結(jié)構(gòu)。定子10夾緊在一個(gè)支承凸緣12與泵殼14之間。作為夾緊元件，可以設(shè)置夾緊螺紋件。泵殼14和支承凸緣12之間的間距由定子外殼16的長度確定。只要定子外殼和定子內(nèi)襯18沒有安裝在泵殼14和支承凸緣12之間，那么這兩個(gè)部件就可以在軸向上彼此相對移動。但與此相反，在安裝好的狀態(tài)下，定子內(nèi)襯在兩端受到止擋20、22的限定。該止擋由一個(gè)在支承凸緣上或泵殼上的環(huán)形端面構(gòu)成。在圖1中所示的定子內(nèi)襯的長度與在未安裝狀態(tài)下的長度不相符，而是早已稍微壓縮，并且相應(yīng)地在軸向上進(jìn)行了縮短。在圖1中，定子內(nèi)襯的長度與在交貨狀態(tài)下泵的全新狀態(tài)相一致。在這種運(yùn)行狀態(tài)下，僅僅對定子內(nèi)襯的端部進(jìn)行如此程度的預(yù)夾緊，使得通過該內(nèi)襯在輸送室24與外部大氣之間產(chǎn)生一定的密封功能。
圖2示出了定子長度尤其是定子內(nèi)襯的長度因運(yùn)行所引起的軸向變化。這里，比如在定子內(nèi)襯的右側(cè)出現(xiàn)軸向縮短。由于隔離環(huán)26出現(xiàn)了縮短，該隔離環(huán)處于止擋20與定子內(nèi)襯互補(bǔ)的端面之間的支承凸緣的區(qū)域內(nèi)。由隔離環(huán)擠出的定子內(nèi)襯的彈性質(zhì)量分布在定子內(nèi)襯整個(gè)內(nèi)表面上。由此就出現(xiàn)更大的內(nèi)表面，從而導(dǎo)致在未示出的轉(zhuǎn)子上出現(xiàn)更大的壓力。如果輸送壓力在支承凸緣12的區(qū)域內(nèi)下降，這一點(diǎn)可以推斷出在定子內(nèi)襯(下面稱為內(nèi)襯)的內(nèi)表面上出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，那就要采取上述措施。
在圖3和4中示出了改變定子內(nèi)襯的內(nèi)部幾何形狀的另一種方案。這種方案的主要區(qū)別是，這里使用了一個(gè)可移動的調(diào)節(jié)環(huán)28。調(diào)節(jié)環(huán)28可以在外部未在支承凸緣或泵殼上進(jìn)行安裝作業(yè)的情況下進(jìn)行操作。為此，給調(diào)節(jié)環(huán)配備一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)螺紋件，從泵的表面上就可對這種螺紋件進(jìn)行操作。除了這種機(jī)械方案之外，當(dāng)然也可以為定子內(nèi)襯的軸向變形設(shè)置一個(gè)液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)。在此，液壓流體經(jīng)過管路30到達(dá)環(huán)形室32中。環(huán)形室32不僅在朝向內(nèi)襯18的方向上、而且在朝向密封件34、36的產(chǎn)品導(dǎo)向側(cè)的方向上都受到限制。
環(huán)形室中的液壓可通過一個(gè)由手動操控的支承桿襯套或者自動地通過一個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制。該液壓系統(tǒng)或者一個(gè)電動裝置根據(jù)在泵區(qū)中存在何種壓力值或何種溫度值來實(shí)現(xiàn)對調(diào)節(jié)環(huán)28的操控。如從圖3中可看出，環(huán)形室32受到調(diào)節(jié)環(huán)28及支承凸緣上的一個(gè)端面38的限制。
如果調(diào)節(jié)環(huán)28抵靠著端面38，那么定子內(nèi)襯僅僅處于很小的預(yù)應(yīng)力之下。壓進(jìn)環(huán)形室中的液壓流體越多，內(nèi)襯受壓縮的程度就越高，且內(nèi)部尺寸就越小。如果在使用長泵時(shí)內(nèi)襯壓縮的這段距離不夠，那就可以通過定子外殼的縮短來消除這一狀況，其中應(yīng)該取走單個(gè)元件，比如環(huán)形元件。
圖5和圖6示出了內(nèi)襯18和定子外殼16這兩個(gè)分開的部件，它們即使在運(yùn)行過程中也不是全表面地彼此連接在一起。在定子外殼中內(nèi)襯的不可相對轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)只能通過這些元件的多邊形內(nèi)外形狀的形狀配合連接得以實(shí)現(xiàn)。為方便取出內(nèi)襯，定子外殼設(shè)有一條縱向縫隙。定子外殼的兩個(gè)縱邊42、44與鎖緊軌46一起構(gòu)成形狀配合連接。鎖緊軌46平坦地封閉定子外殼的內(nèi)側(cè)面。盡管在圖5中所示出的定子外殼為單構(gòu)件，但它可以包括多個(gè)縱向或橫向件。重要的是，定子外殼的直徑或縱向間隙在沒有鎖緊軌的情況下更大一些，用于減化內(nèi)襯的裝入或取出。
附圖標(biāo)記列表10定子12泵終端件14泵殼16定子外殼18定子內(nèi)襯20止擋22止擋24輸送室26隔離環(huán)28調(diào)節(jié)環(huán)30管路32環(huán)形室34密封件36密封件38端面40環(huán)形元件42縱邊44縱邊46鎖緊軌。
權(quán)利要求
1.用于運(yùn)行一種偏心蝸桿泵的方法，其中定子內(nèi)部尺寸與在偏心蝸桿泵運(yùn)行過程中出現(xiàn)的情況相匹配，其中改變由彈性材料制成的定子內(nèi)襯的軸向長度，并且僅僅在定子的一側(cè)向在定子內(nèi)襯的整個(gè)長度范圍內(nèi)可自由移動地抵靠著定子外殼的定子內(nèi)襯施加拉力或壓力，其中延長或縮短定子內(nèi)襯，以使壓力或拉力沿著與泵的縱軸線平行的接觸面均勻分布。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，一個(gè)設(shè)置在泵殼中或者泵終端件中的、可相對于泵的縱軸線移動的調(diào)節(jié)環(huán)使定子內(nèi)襯產(chǎn)生軸向變形。
3.按權(quán)利要求1所述的用于運(yùn)行一種偏心蝸桿泵的方法，其特征在于，根據(jù)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電能消耗和/或在泵輸出端上測出的壓力和/或在定子范圍內(nèi)測出的溫度來調(diào)節(jié)所述定子內(nèi)襯軸向加長或縮短的長度。
4.按權(quán)利要求1所述的用于運(yùn)行一種偏心蝸桿泵的方法，其特征在于，在改變所述定子內(nèi)部尺寸的過程中，在所述定子外殼與所述定子內(nèi)襯之間完成了一種相對移動。
5.按權(quán)利要求1所述的用于運(yùn)行一種偏心蝸桿泵的方法，其特征在于，整個(gè)內(nèi)直徑在質(zhì)量體積保持相同的情況下通過定子內(nèi)襯的軸向縮短減小。
6.用于實(shí)施按權(quán)利要求1到5所述方法的偏心蝸桿泵，該偏心蝸桿泵具有一個(gè)定子外殼及一個(gè)布設(shè)其中的定子內(nèi)襯，其特征在于，所述定子內(nèi)襯和所述定子外殼構(gòu)造成分開的單個(gè)零件，并且定子外殼(16)的內(nèi)表面和定子內(nèi)襯(18)的外表面具有沿著整個(gè)定子長度平行于泵縱軸線延伸的接觸面，并且在所述泵終端件(12)或在所述泵殼(14)中設(shè)置了一個(gè)可相對于泵縱軸線與在支承凸緣或泵殼上的安裝作業(yè)無關(guān)地進(jìn)行移動的調(diào)節(jié)環(huán)(28)。
7.按權(quán)利要求6所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述可移動的調(diào)節(jié)環(huán)(28)與一個(gè)液壓系統(tǒng)或氣動單元相連接。
8.按權(quán)利要求7所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述調(diào)節(jié)環(huán)(28)具有一個(gè)直徑躍變。
9.按權(quán)利要求8所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，不僅在所述調(diào)節(jié)環(huán)的較大直徑區(qū)域內(nèi)、而且在較小直徑區(qū)域內(nèi)都設(shè)置了限定環(huán)形室(32)的密封件(34、36)。
10.按權(quán)利要求6所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子外殼(16)至少部分地由單個(gè)環(huán)形元件構(gòu)成。
11.按前述權(quán)利要求6到10中任一項(xiàng)所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子外殼(16)的端部抵靠在泵殼(14)和/或終端件的內(nèi)表面上，其中到各自的止擋(42、44)形成自由空間。
12.按權(quán)利要求6所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子外殼(16)與定子內(nèi)襯(18)進(jìn)行形狀配合連接。
13.按權(quán)利要求12所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子內(nèi)襯(18)具有多邊形外形。
14.按權(quán)利要求6所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子外殼單件式或多件式成形。
15.按權(quán)利要求6所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子外殼(16)具有一個(gè)與軸線平行的縱向縫隙。
16.按權(quán)利要求15所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子外殼(16)具有一個(gè)鎖緊軌。
17.按權(quán)利要求16所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述鎖緊軌與定子外殼(16)的平行縱邊(42、44)構(gòu)成形狀配合連接。
18.按權(quán)利要求17所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述鎖緊軌在縱邊(42、44)外側(cè)與縱邊(42、44)搭接。
19.按權(quán)利要求18所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述鎖緊軌(46)平坦地將定子外殼(16)的內(nèi)側(cè)封閉。
20.按權(quán)利要求15所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子外殼(16)在無鎖緊軌(46)的情況下具有更大的直徑。
21.按權(quán)利要求6到20中任一項(xiàng)所述的偏心蝸桿泵，其特征在于，所述定子外殼(16)與泵終端件(12)或泵殼(14)構(gòu)成一個(gè)單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種偏心蝸桿泵以及一種用于其運(yùn)行的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中由焊接引起的泵定子內(nèi)部幾何形狀的變化始終用徑向作用的應(yīng)力措施予以消除，與現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明則通過內(nèi)襯長度的變化來達(dá)到這一目的。
文檔編號F04C2/107GK1932289SQ200610151378
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者J·克賴德爾, H·卡馬爾, M·特克內(nèi)延, M·羅比, H·韋伯 申請人:奈赤-單體泵股份有限公司