[发明专利]可变容量的回转泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种回转泵(gerotor pump)。更具体而言，本发明涉及一种具有内转子与外转子的类型的回转(生成转子)泵，该内转子带有给定个数的叶片，该外转子带有的叶片个数比内转子带有的个数多一个，其中所述泵的体积容量在操作中是能够变化的。

背景技术

回转泵——其属于具有带给定个数的叶片的内转子与带有的叶瓣个数比该内转子的叶瓣个数多一个的外转子的类型——已为人们熟知，且包括、但不限于余摆线型设计、摆线型设计、双IC型设计、同心双转子型设计、parachoid型设计以及其它设计的转子组件。回转泵用于诸如汽车的发动机与变速器油泵以及电驱动汽油泵之类的各种应用中。虽然回转泵应用广泛并提供很好的价格/性能特征，但在诸如用于内燃机的油泵中之类的很多应用中，回转泵存在的缺点在于不容易改变其体积容量。因而，为了在这样的应用中获得平衡操作压力，回转泵通常具有减压阀以限制从泵供应的工作流体的压力。

虽然这种减压阀可以使得回转泵系统获得平衡压力，但无法改变该泵的体积容量，因而，即使在达到平衡压力之后泵所消耗的能量还是随着泵操作速度而继续增加。因此，当减压阀分流泵产生的过量流体时，来自发动机的能量被浪费。

Schneider的已公开的PCT专利申请WO 2004/057191教导了一种可变体积的回转泵，其中能够旋转的调节环具有偏心地安装在其中的泵转子组件的外转子。通过相对于进口与出口转动该调节环，能够改变泵的体积容量。虽然Schneider参考文件教导了一种可变体积容量的回转泵，但Schneider机构复杂，需要很多个零件，因而增加了泵的成本，而且泵径向尺寸很大，这妨碍其在很多情况下的应用。

Child的美国专利No.4,887,956教导了另一种可变体积容量的回转泵，在这种泵中，内转子与轴向邻接的外转子对啮合。通过改变所述两个外转子的对齐情况，能够改变所述泵的体积容量。

Hodge的已公开的PCT专利申请WO 93/21443教导了与Child教导的泵略微不同的另一种可变体积的回转泵。在Hodge的泵中，两个轴向相邻的内转子在单个外转子中转动。通过改变所述两个内转子的对齐情况能够改变泵的体积容量。

虽然Child与Hodage教导了可变容量的回转泵，但与用于改变容量的控制结构相同地，所得到的泵也非常复杂。此外，每个泵的控制轴上的扭矩相对转动角而言是非线性的，这使得很难建立平衡操作压力。

Hill的美国专利2,484,789以及后续的类似专利提供用于可变容量的回转泵的各种设计，其中内转子相对外转子轴向运动，或反之亦然，体积容量依赖于两个转子之间的重叠量。这些设计的主要缺点在于：在转子对的每个端部处的密封板成形为与转子齿反向啮合并且其与转子一起转动。因而，必须使用例如位于密封板与配水系统之一中的一系列孔或者外转子上的径向孔之类的复杂路线来向转子供应泵输入流并且接收来自转子的泵输出流。任何这样的方法都有可能限制输入流并导致早期气蚀，这可能是为什么这种泵设计不通用的一个原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的可变容量回转泵，该回转泵消除或者减轻现有技术中的至少一个缺点。

根据本发明的第一方面，提供一种可变容量的回转泵，包括：包括壳体与盖的泵体，所述壳体与盖限定泵室、泵进口以及泵出口；内转子；能够转动地位于所述泵体内的外转子，所述内转子位于所述外转子内，并且所述内转子的叶片与所述外转子的叶片在完全接合时于其之间没有死容积；传动轴，所述传动轴接合所述内转子以当所述传动轴转动时转动所述内转子与所述外转子，所述内转子能够沿所述传动轴轴向移位以改变泵的体积容量；不转动的密封表面，所述密封表面作用于所述内转子与所述外转子和所述泵体之间，以当所述传动轴转动时在所述泵出口处产生高压区并在所述泵进口处产生低压区；以及将所述内转子偏压到与所述外转子对齐的位置处的复位弹簧。