用于泵的动态润滑

文档序号:582781 发布日期:2021-05-25 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 用于泵的动态润滑 (Dynamic lubrication for pumps ) 是由 格斯·亚历山大 理查德·J·吉尔帕特里克 于 2020-11-25 设计创作,主要内容包括:一种泵,包括凸轮盘和用于旋转地驱动所述凸轮盘的输入轴。泵壳体至少部分地围绕所述凸轮盘,并且限定围绕所述凸轮盘的至少一部分的凸轮盘储油器。轴承支撑件被至少部分地设置在所述凸轮盘储油器内。所述轴承支撑件限定至少部分地围绕所述输入轴的一部分的轴承储油器。至少一个通道在所述轴承储油器与所述凸轮盘储油器之间延伸。施加于所述凸轮盘储油器内的油的动态运动促进油从所述凸轮盘储油器迁移通过至少部分地由所述轴承支撑件支撑的轴承进入所述轴承储油器中、以及通过所述至少一个通道进入所述凸轮盘储油器中。(A pump includes a cam plate and an input shaft for rotationally driving the cam plate. A pump housing at least partially surrounds the cam plate and defines a cam plate reservoir surrounding at least a portion of the cam plate. A bearing support is at least partially disposed within the cam plate reservoir. The bearing support defines a bearing reservoir at least partially surrounding a portion of the input shaft. At least one passage extends between the bearing reservoir and the cam plate reservoir. Dynamic movement of oil applied within the cam plate reservoir promotes migration of oil from the cam plate reservoir through a bearing at least partially supported by the bearing support into the bearing reservoir and through the at least one passage into the cam plate reservoir.)

用于泵的动态润滑

相关申请的交叉引用

本申请要求保护2019年11月25日提交的标题为“Dynamic Lubrication System”的序列号为62/939,973的美国临时申请、2019年11月25日提交的标题为“SymmetricalFastener Pump Mounting Flange for Non-Symmetrical Bolt Pattern”序列号为62/939,980的美国临时申请、2020年1月22日提交的标题为“Dynamic Lubrication for aPump”的序列号为16/749,272的美国非临时专利申请、以及2020年1月22日提交的标题为“Pump with Symmetrical Mounting Holes for Asymmetrical Mounting Arrangement”的序列号为16/749,236的美国非临时的专利申请的权益。每个申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明总体涉及泵,并且更具体地涉用于泵的动态润滑。

背景技术

许多家庭和商业用水应用可能需要相对较高的压力,这可能超出了住宅和/或市政水分配和供应系统的能力。例如,重型清洁应用可能受益于增加的喷射压力,所述喷射压力大于可从普通住宅和/或市政水分配和供应系统获得的压力。在一些情形下,可以使用各种喷嘴来限制水的流动以向所得到的水流提供增大的压力。然而,许多任务可能受益于可以用可以被附接至软管的普通压力喷嘴来实现的甚至更大的压力。在这样的环境压力中,可以使用垫圈,其中可以采用动力泵以增加压力,该增加的压力从而显著地高于可使用软管附件容易获得的压力。这样提升的压力可以增加一些清洁和喷射任务的效率和/或效力。

发明内容

根据实施方式,轴向凸轮活塞泵可以包括凸轮盘和用于旋转地驱动所述凸轮盘的输入轴。所述轴向凸轮泵也包括泵壳体,所述泵壳体至少部分地围绕所述凸轮盘并且限定围绕所述凸轮盘的至少一部分的凸轮盘储油器。轴承支撑件可以被至少部分地设置在所述凸轮盘储油器内。所述轴承支撑件可以限定至少部分地围绕所述输入轴的一部分的轴承储油器。所述轴向凸轮活塞泵还可以包括在所述轴承储油器与所述凸轮盘储油器之间延伸的至少一个通道。所述至少一个通道可以被配置成使得施加于所述凸轮盘储油器内的油的动态运动促进油从所述凸轮盘储油器迁移通过至少部分地由所述轴承支撑件支撑的轴承进入所述轴承储油器中、以及通过所述至少一个通道进入所述凸轮盘储油器中。

可以包括以下特征中的一个或更多个特征。所述轴向凸轮活塞泵还可以包括至少一个活塞,所述至少一个活塞由所述凸轮盘的旋转往复地驱动以泵送流体。所述凸轮盘可以包括促进所述凸轮盘的旋转造成的向所述凸轮盘储油器内的油施加动态运动的一个或更多个特征。所述一个或更多个特征可以包括位于所述凸轮盘的外表面中的凹部、位于所述凸轮盘的外表面上的翅片、穿过所述凸轮盘的至少一部分的通道、从所述凸轮盘的外表面的一部分突出的突出部中的一个或更多个。所述凸轮盘储油器可以具有大致圆筒形构造。所述轴承支撑件的位于所述凸轮盘储油器内的至少一部分可以具有大致圆柱形的外部构造。所述轴承储油器可以具有大致圆筒形构造。

所述轴承储油器可以至少部分地由与所述轴承间隔开的输入轴密封件限定。所述至少一个通道可以在所述轴承支撑件的介于所述轴承与所述输入轴密封件之间的一部分中、在所述轴承储油器与所述凸轮盘储油器之间延伸。所述轴承可以支撑所述输入轴的至少一部分。所述轴承可以包括被配置成支撑施加于所述凸轮盘上的轴向推力载荷的推力轴承。

施加于所述油的动态运动可以包括所述凸轮盘储油器内的油的旋转运动。所述至少一个通道可以被定向成相对于所述输入轴的纵向轴线呈非径向角。施加于所述凸轮盘储油器内的油的动态运动可以包括所述凸轮盘储油器内的油的旋转运动,并且所述至少一个通道可以被定向成与所述凸轮盘储油器内的油的旋转运动的方向呈角度。所述轴承支撑件的外表面可以包括流动扰动器,所述流动扰动器位于所述至少一个通道在所述轴承支撑件的外表面上的开口的相对于所述油的旋转方向的前边缘处。所述流动扰动器可以包括凸块、唇部和突出部中的一个或更多个。所述输入轴在所述轴承储油器内的旋转可以向所述轴承储油器内的油施加动态旋转运动。

所述轴向凸轮活塞泵还可以包括进入所述凸轮盘储油器中的油填充通道。所述油填充通道可以被定向成相对于所述凸轮盘的旋转轴线呈非径向角。

根据另一实施方式,轴向凸轮活塞泵可以包括凸轮盘,所述凸轮盘被配置成由输入轴旋转地驱动并往复地驱动一个或更多个活塞泵。所述轴向凸轮活塞泵可以包括限定凸轮盘储油器的壳体。所述凸轮盘可以被设置在所述凸轮盘储油器内。轴承支撑件可以保持推力轴承靠近所述凸轮盘。所述轴承支撑件可以包括输入轴密封件,所述输入轴密封件与所述轴承间隔开以限定位于所述推力轴承与所述输入轴密封件之间的轴承储油器。所述轴承支撑件可以被至少部分地设置在所述凸轮盘储油器内。所述轴承支撑件可以包括在所述轴承储油器与所述凸轮盘储油器之间延伸的一个或更多个通道。所述一个或更多个通道可以被定向成相对于所述输入轴的纵向轴线呈非径向角。

可以包括以下特征中的一个或更多个特征。所述一个或更多个活塞泵可以围绕所述凸轮盘的旋转轴线径向地间隔开。所述轴承支撑件的外部可以包括位于所述一个或更多个通道的开口附近的流动扰动器。所述流动扰动器可以包括从所述轴承支撑件的外部突出的唇部和凸块中的一个或更多个。

根据又一实施方式,泵可以包括限定主储油器的壳体。所述泵的至少一个旋转部件可以被至少部分地设置在所述主储油器内。所述泵还可以包括至少部分地设置在所述主储油器内的轴承支撑件。所述轴承支撑件可以保持轴承靠近所述旋转部件。所述轴承支撑件可以至少部分地限定轴承储油器。所述轴承支撑件可以包括在所述轴承储油器与所述主储油器之间延伸的一个或更多个通道。所述一个或更多个通道的每一个都可以被定向成相对于所述所述轴承的纵向轴线呈非径向角。由所述至少一个旋转部件的旋转施加于所述主储油器内的油的动态旋转运动可以引起油迁移通过所述轴承进入所述轴承储油器中、以及从所述轴承储油器通过所述一个或更多个通道中的至少一个通道返回到所述主储油器中。

可以包括以下特征中的一个或更多个特征。所述泵可以包括位于与所述一个或更多个通道中的至少一个通道相关联的开口附近的所述轴承支撑件的外部上的唇部和凸块中的一个或更多个。所述至少一个旋转部件可以包括输入轴。所述轴承可以至少部分地支撑所述输入轴。所述泵还可以包括油密封件,所述油密封件至少部分地由所述轴承支撑件支撑并与所述轴承分隔开以至少部分地限定所述轴承储油器。

附图说明

图1示出与示例性实施例一致的说明性示例;

图2从可替代的优势方面示出图1的泵;

图3示出与示例性实施例一致的说明性示例泵的截面图;

图4示出图3的泵的说明性示例实施例,其中泵壳体被移除;

图5示出与示例性实施例一致的轴承支撑件的说明性示例实施例;

图6示出与示例性实施例一致的说明性示例轴承支撑件、凸轮盘和输入轴的截面图;

图7示出与示例性实施例一致的说明性示例轴承支撑件的截面图;

图8示出与示例性实施例一致的通过轴承储油器和一个或更多个通道的说明性示例泵的截面图;

图9示出与示例性实施例一致的说明性示例凸轮盘和输入轴;

图10示意性示出与示例性实施例一致的说明性示例轴承支撑件和轴承;

图11示意性示出与示例性实施例一致的示例轴承支撑件的一个或更多个通道的说明性示例布置;

图12A-12C示意性示出与一些示例性实施例一致的流动扰动器的说明性示例。

图13A和图13B分别示出与示例性实施例一致的说明性示例泵安装凸缘和发动机安装凸缘。

具体实施方式

总体来说,本公开可以提供一种泵,所述泵被配置成对与所述泵相关联的一个或更多个轴承或其它特征进行动态地润滑。也就是说,在操作期间,所述泵的一个或更多个部件的移动可以向主储油器(例如,所述主储油器可以被用于所述泵的各个部件的总体润滑)内的油施加动态运动。位于所述主储油器内的油的动态运动可以引起和/或促进油迁移通过轴承并返回到所述主储油器中。与本公开一致的动态润滑系统可以与各种各样的泵和/或包括旋转部件的任何机构结合使用,所述旋转部件被至少部分地设置在储油器内并且可以向所述储油器内的油施加动态运动,以引起、促进、帮助或鼓励所述油动态地流动通过轴承。本公开可以使用的泵的示例可以包括但不限于轴向凸轮活塞泵、曲柄驱动泵、离心泵、凸轮泵、齿轮泵等等。例如,在一个说明性实施例中,所述泵可以包括轴向凸轮活塞泵,例如所述轴向凸轮活塞泵可以与压力垫圈结合使用,或者所述泵可以与其它泵送应用相结合。所述轴向活塞泵的凸轮盘可以由输入轴旋转地驱动,例如所述输入轴进而可以由合适的发动机(例如,汽油发动机、柴油发动机、丙烷发动机等)或马达驱动。所述输入轴(和/或所述凸轮盘自身)可以由主轴承支撑,例如,所述主轴承可以支撑所述输入轴和/或用于旋转的凸轮盘和/或支撑由所述凸轮盘承受的任何推力载荷。所述凸轮盘和/或所述输入轴的至少一部分可以被至少部分地位于(和/或完全位于)所述主储油器内,并且可以与所述主储油器内的油接触。在所述泵的操作期间,所述凸轮盘和所述输入轴可以被旋转(例如,以引起泵送作用)。当与所述主储油器内的油接触时,所述凸轮盘和/或所述输入轴的旋转可以向所述油施加动态运动。所述动态运动可以由例如所述凸轮盘与所述油之间的摩擦相互作用引起。被赋予至所述油的所述动态运动可以包括所述主储油器内的油的旋转运动。所述轴承可以由轴承支撑件保持和/或支撑,所述轴承支撑件可以被至少部分地设置在所述主储油器内。所述轴承支撑件可以包括位于所述轴承后面(例如,相对于所述凸轮盘的远侧)的一个或更多个通道,所述一个或更多个通道可以被布置成允许油从所述主储油器迁移通过所述轴承并通过所述一个或更多个通道迁移到所述轴承支撑件外。这样,所述主储油器内的油的所述动态运动可以引起和/或促进油迁移通过所述轴承。

与这样的构造一致,在操作期间,油可以不断地迁移和/或流过所述轴承。因此,在所述轴承内可能不存在通常固定体积的油,例如在所述轴承内的油与所述主储油器中的油可能存在有限交换的常规系统的情况下是这样。因此,在一些实施例中,与本公开一致地,油不断迁移通过所述轴承可以起到更新所述轴承空间内的油的作用。这样,所述轴承内的油可以对(例如,由于经由所述输入轴和/或泵壳体从所述发动机传导的热,和/或由于所述轴承自身内积聚的摩擦热引起的)过热较不敏感。这可以减少油的分解、减少所得到的润滑特性的降低、和/或减少分解副产物(诸如碳等)的累积。另外,在所述泵的操作期间,所述油不断迁移通过所述轴承可以帮助将任何分解副产品从所述轴承转移并转移到所述主储油器中。这样,所述分解副产物可以在所述主储油器内的油的体积内被稀释,例如这可以减少和/或延迟由所述分解副产物引起的任何损坏,和/或可以允许通过所述泵的定期维护而至少部分地移除所述分解副产物,所述泵的定期维护可以包括更换所述主储油器内的油。可以与本公开一致地实现各种附加的和/或可替代的特征。

参考图1和图2,总体示出泵10的说明性示例实施例。与图示的示例性实施例一致,所述泵10可以包括轴向凸轮活塞泵。例如,还参考图3和图4,所述泵10可以包括凸轮盘12和用于旋转地驱动所述凸轮盘12的输入轴14。所述输入轴14可以被配置成与内燃机(例如,汽油发动机、柴油发动机、丙烷发动机等)、马达、或用于旋转地驱动所述输入轴14的其它合适的动力装置耦接。在各个实施例中,所述输入轴14可以被键连接(例如,如图1所示),以与发动机或马达旋转地耦接。将理解,还可以使用用于旋转耦接的其它布置(例如,花键、螺栓凸缘连接、摩擦配合等)。另外,所述输入轴14可以被配置成与所述凸轮盘12耦接,使得当所述输入轴14由所述发动机、马达等旋转地驱动时,所述输入轴14可以旋转地驱动所述凸轮盘12。例如,所述凸轮盘12和所述输入轴14可以被一体地形成,可以经由键耦接、花键耦接、摩擦配合、和/或任何其它适合的耦接形式来耦接。

如示出并且如通常已知的,所述凸轮盘12可以被定向成相对于所述输入轴14的纵向轴线成一角度(并且其中,相对于所述凸轮盘12和驱动轴14的旋转轴线成一角度)。所述凸轮盘12相对于所述输入轴14的纵向轴线的角度可以是大于垂直且小于平行的任何适当的角度。如示出的,所述泵10还可以包括一个或更多个活塞(例如,活塞16a、16b,以及在图3和图4中不容易看到的附加的活塞),所述一个或更多个活塞可以围绕所述输入轴14的纵向轴线径向地间隔开(并且其中,也围绕所述凸轮盘12的旋转轴线径向地间隔开)。虽然说明性示例实施例被总体示出和描述成包括三个活塞,但是将理解,合适的泵可以根据各种设计考虑而包括一个或更多个活塞。与上文一致,所述凸轮盘12相对于所述输入轴14的纵向轴线的成角度的布置可以是:使得所述凸轮盘12的旋转(作为所述输入轴14的旋转的结果)可以往复地驱动所述一个或更多个(例如,在相应的孔或汽缸内的)活塞以(与如通常已知的诸如入口阀和/或出口阀之类的各个附加的部件相关联地)泵送流体。在一些实施例中,所述凸轮盘12的角度可以是可变的,即可以是能够被改变的,使得所述一个或更多个活塞的轴向冲程可以变化(例如,这可以针对所述凸轮盘的每一转而改变每个活塞所泵送的体积)。在一些实施例中,所述凸轮盘12可以包括多部件组件,例如包括凸轮主体18和轴承表面20(例如,所述凸轮主体18和轴承表面20可以经由轴承——诸如球轴承,如在图3中大致示出的——与所述凸轮主体18耦接)。这样的布置(虽然可能不必要)可以减小所述凸轮盘12与所述活塞之间的摩擦相互作用。

继续与本公开一致的所述说明性实施例,所述泵10还可以包括泵壳体24。所述泵壳体24可以至少部分地围绕所述凸轮盘12,并且可以限定围绕所述凸轮盘12的至少一部分的凸轮盘储油器26。如示出的,所述泵壳体24通常还可以围绕一个或更多个活塞16a、16b。所述凸轮盘储油器26通常可以被配置成容纳用于所述泵10的润滑油,例如,用于为所述凸轮盘/活塞相互作用和所述活塞/轴承相互作用中的一种或更多种提供润滑。另外,所述油可以为所述泵10提供某种程度的冷却/热传递。在一些实施例中,所述凸轮盘储油器26可以具有大致圆筒形构造。也就是说,例如,在一些实施例中,所述泵壳体24至少在所述凸轮盘12的区域中可以具有垂直于所述凸轮盘12的旋转轴线的具有大致圆形横截面形状的内表面。在一些实施例中,整个所述凸轮盘储油器可以包括大致圆筒形构造。在一些实施例中,所述凸轮盘储油器可以具有远离/不同于所述凸轮盘的区域的不同的构造。在图示的示例实施例中,如图3所示,所述凸轮盘储油器26在所述活塞孔的区域中可以渐缩至某种程度,但是可以等同地使用其它构造。

所述泵10还可以包括轴承支撑件28。如示出的,例如在图3和图5-7中,所述轴承支撑件28可以被至少部分地设置在所述凸轮盘储油器26内。在与本公开一致的说明性实施例中,所述轴承支撑件28可以至少部分地支撑和/或保持轴承30。例如,在一些实施例中,所述轴承支撑件可以包括轴开口32,通常,所述轴开口32可以被配置成接收穿其而过的所述输入轴14的至少一部分。在与本公开一致的一些实施例中,所述轴承30可以支撑所述输入轴的至少一部分。例如,在图示的实施例中,所述轴承30的外座圈可以被设置在形成在所述轴承支撑件28的靠近所述凸轮盘12的端部中的凹部或帽中(例如,围绕所述轴开口的周界)。在这样的实施例中,所述轴承30的外座圈可以被压配合到形成在所述轴承支撑件28的所述轴开口32中的所述凹部或帽中。然而,将理解,可以使用用于支撑和/或保持所述轴承的其它布置。

如上文指出的,在与本公开一致的一些实施例中,所述轴承30可以支撑所述输入轴14的至少一部分。例如,如图示的示例性实施例中示出的,所述输入轴14可以延伸穿过所述轴承30并至少部分地由所述轴承30支撑。在一些实施例中,所述轴承30可以支撑所述输入轴14的至少一部分以便旋转。另外,在一些实施例中,所述轴承可以包括推力轴承,所述推力轴承可以被配置成支撑被施加到所述凸轮盘12的轴向推力载荷。例如,在所述泵10的操作期间,所述凸轮盘12可以往复地驱动一个或更多个活塞(例如,活塞16a、16b等),这可以导致推力载荷被通常相对于所述凸轮盘12的旋转轴线为轴向地施加于所述凸轮盘12上。与这样的实施例一致,除了支撑所述输入轴14(以及从而支撑所述凸轮盘12)以便旋转之外,所述轴承30还可以支撑由所述凸轮盘12经受的轴向推力载荷(例如,支撑所述凸轮盘抵抗由所经受的推力载荷造成的轴向移动)。与这样的示例性实施例一致,所述轴承30可以包括合适的轴承,诸如圆锥滚子轴承、圆锥滚针轴承、和/或任何其它适合的轴承构造。

与本公开的一些实施例一致,并且特别参考图6,所述轴承支撑件28可以限定至少部分地围绕所述输入轴14的一部分的轴承储油器34。在图示的示例实施例中,轴承储油器34可以至少部分地由输入轴密封件36限定,所述输入轴密封件36可以与所述轴承30间隔开。例如,与典型的泵构造一致,主密封件通常可以被设置成紧邻所述轴承,例如以防止油从所述泵迁移通过所述轴承并从所述泵泄漏。在一些常规构造中,所述密封件甚至可以与所述轴承的后部(例如,所述轴承的与所述凸轮盘相反的侧)接触。与本公开一致,在一些实施例中,所述输入轴密封件36可以与所述轴承30间隔开以限定位于所述轴承30与所述输入轴密封件36之间的所述轴承储油器34。在一些实施例中,位于所述轴承30与所述输入轴密封件36之间的所述轴承支撑件28的区域可以被扩大以增加所述轴承储油器34的尺寸(这例如,通过提供更大的游隙、或介于所述轴承支撑件的限定所述轴承储油器的内部部分与所述输入轴之间的间隔实现),然而这样的扩大是不需要的。

与本公开一致,所述轴承30可以至少部分地由来自所述凸轮盘储油器26的油润滑。例如,如例如在图3中大致示出的,所述轴承30可以暴露于所述凸轮盘储油器26。与常规泵构造一致,所述主密封件通常可以定位成紧邻所述轴承。这样,通常在所述泵的所述轴承内的油与所述储油器内的油之间可能存在最小的交换。另外,所述轴承内的油可能经受热(例如,所述热可以从驱动所述泵的发动机传递)、由于所述输入轴的旋转导致的摩擦加热、和/或由于所述输入轴和/或所述轴承自身的旋转而导致的所述轴承中的油的剪切。这样的加热和/或剪切可能导致所述轴承中的油的劣化和/或分解,这可能引起例如所述轴承中的油积聚所述油的分解组分(例如,碳、金属磨损组分、和/或其它分解组分),这可能导致加厚(例如,使所述油焦化)、和/或所述轴承内的油的润滑性能下降、以及一些材料(诸如所述密封件)上的油的化学侵蚀(这例如,由所述油被加热、和/或存在分解组分所引起)。与本公开一致,并且如将在下文中更详细地讨论的,被施加于所述油的动态运动、以及所述泵10的构造可以促进和/或引发油迁移通过所述轴承30,这可能减少所述轴承中的油的热积聚、和/或允许分解组分至少部分地从所述轴承移除。因此,所述轴承内的油可以被补充和/或用来自所述凸轮盘储油器26的新油更换。所述轴承中的油的补充和/或更换可以减少在所述轴承中积聚的热量、和/或从所述轴承移除所述分解组分的至少一部分,例如,这可以允许所述分解组分在所述凸轮盘储油器26中的油的体积中被稀释(例如,在一些实施例中,这还可以允许在所述泵的维护或维修期间当所述凸轮盘储存器中的油改变时移除在所述凸轮盘储油器内的油的体积中稀释的所述分解组分的至少一部分)。

与上文一致,在一些实施例中,所述泵10可以包括在所述轴承储油器34与所述凸轮盘储油器26之间延伸的至少一个通道(例如,通道38a、38b、38c、38d),例如如图8所示。虽然图示的示例性实施例示出四个通道,但是可以包括更多或更少数目个通道(例如,一个或更多个通道)。如示出的,与本公开的一些实施例一致,所述至少一个通道可以在所述轴承支撑件28的介于所述轴承30与所述输入轴密封件36之间的一部分中、在所述轴承储油器34与所述凸轮盘储油器26之间延伸。与本公开一致,所述至少一个通道(例如,通道38a、38b、38c、38d)可以配置成使得被施加于所述凸轮盘储油器26内的油的动态运动促进油从所述凸轮盘储油器26迁移通过至少部分地由所述轴承支撑件28支撑的轴承30进入所述轴承储油器34中、并通过所述至少一个通道38a、38b、38c、38d进入所述凸轮盘储油器26中。这样,所述轴承可以经受动态润滑,其中来自所述凸轮盘储油器26的油穿过所述轴承进入所述轴承储油器34中并返回到所述凸轮盘储油器26中。通常如上文讨论的,所述轴承的动态润滑可以减少所述轴承内的热积聚、移除所述轴承内的分解组分和/或金属磨损组分、和/或用来自所述凸轮盘储油器的新油更换所述轴承内的可能具有劣化的润滑能力的油。

继续上文,所述凸轮盘储油器26内的油的动态运动可能至少部分地由于所述凸轮盘储油器26内的所述凸轮盘12的旋转所导致。例如,所述凸轮盘12可以被至少部分地设置在被容纳在所述凸轮盘储油器26内的油内。在所述泵10的操作期间当所述凸轮盘12被旋转地驱动时,所述凸轮盘12可以与所述凸轮盘储油器26内的油相互作用并且可以向所述油施加动态运动(例如,至少部分地基于在所述油内移动的所述凸轮盘的摩擦和/或阻力相互作用)。与一些实施例一致,由所述凸轮盘12施加于所述油的动态运动可以包括所述凸轮盘储油器26内的油的旋转运动。例如,作为由旋转的凸轮盘12施加于所述油的旋转能的结果,所述油可能被引起围绕所述凸轮盘储油器26的内部的旋转和/或旋涡。在这样的实施例中,所述凸轮盘储油器内的油的旋转可以与所述凸轮盘12的旋转的方向相同。将理解,尽管所述油的动态运动可以包括旋转运动,所述动态运动也可以包括其它分量(例如,所述动态运动可能不只有旋转)。

在一些实施例中,所述凸轮盘12可以包括可以促进由所述凸轮盘12的旋转造成的向所述凸轮盘储油器26内的油施加动态运动的一个或更多个特征。例如,参考图9,所述一个或更多个特征可以包括位于所述凸轮盘12的外表面中的一个或更多个凹部(例如,凹部40a、40b、40c)。与图示的示例性实施例一致,所述凹部40a、40b、40c可以增加所述凸轮盘12与所述油之间的摩擦和/或阻力相互作用,这可以促进和/或增加所述凸轮盘12可以向所述油施加动态运动的能力、比率或量值。虽然在图示的示例实施例中示出了三个凹部,但是将理解,可以使用更多更少数目个凹部。除凹部之外/作为凹部的替代,所述凸轮盘可以包括可以促进由所述凸轮盘向所述油施加动态运动的其它特征,诸如但不限于位于所述凸轮盘的外表面上的一个或更多个翅片、穿过所述凸轮盘的至少一部分的一个或更多个通道、来自所述凸轮盘的外表面的一部分的一个或更多个突出部等等。

如上文讨论的,在与本公开一致的一些实施例中,所述轴承支撑件28的至少一部分可以被设置在所述凸轮盘储油器26内。另外,一个或更多个通道(例如,通道38a、38b、38c、38d)可以在所述轴承储油器34与所述凸轮盘储油器26之间延伸。另外,由所述凸轮盘12的旋转施加于所述凸轮盘储油器26内的油的动态运动可以引起和/或促进油从所述凸轮盘储油器26迁移和/或流动通过所述轴承30进入所述轴承储油器34中、和从所述轴承储油器34通过一个或更多个通道(例如,通道38a、38b、38c、38d)返回到所述凸轮盘储油器26中。

在不旨在被限于任何特定理论或工作原理的情况下,一种机制或机制组合可以引起、帮助和/或促进所述轴承的动态润滑。例如,在一些实施方式中,在操作期间,所述泵10通常可以被定向在水平位置(即,所述输入轴的轴线与所述凸轮盘的旋转轴线通常可以是水平的)。应注意,标识“水平”位置不旨在限制所述泵的工作位置,而是与大致竖直位置有偏差,所述标识涵盖从严格地水平偏离高达45度。还参考图10,大致示出了说明性示例静态油位42(例如,当没有向所述油施加动态运动时的油位)和说明性示例动态油位44(例如,当向所述油施加动态运动时的油位)。应理解,所示出的油位旨在是说明性和非限制性的。如所示出的,所述动态油位44至少可以位于所述轴承30的较低高度处(例如,这通过参考所述泵的大致水平位置实现)。这样,在所述泵10的操作期间(即,当向所述油施加动态运动时),所述动态油位44可以允许油从所述凸轮盘储油器26迁移到所述轴承30中。将理解,所述油的粘性特性和/或粘合特性可能引起所述油的至少一部分围绕所述轴承30的直径传递。另外,当所述泵10处于使得至少一个通道(例如,图10中的通道38c)低于所述动态油位44的定向时,通过所述轴承30进入的油可以排放返回到所述凸轮盘储油器26中。

根据附加的和/或可替代的且非限制性的可能的操作机制,由旋转的凸轮盘12向所述油施加的旋转动态运动可以向所述油施加离心力,从而将所述油的至少一部分推向所述泵壳体24的内壁,限定所述凸轮盘储油器26。例如,由于所述离心力使得所述油朝向所述泵壳体24的内壁推动并使油纵向地流动,朝向所述泵壳体24的内壁驱动所述油的离心力还可以导致被施加于所述油的纵向力(即,大致平行于所述凸轮盘的旋转轴线从而平行于所述油的旋转轴线的力)。由于所述凸轮盘储存器26内的油的所述动态油位44可以至少位于所述轴承30处,施加于所述油的纵向力(这例如,至少部分地由施加于所述油的离心力造成)可能引起和/或促进所述油迁移通过所述轴承30。迁移通过所述轴承30进入所述轴承储油器34中的油可以经由一个或更多个通道(例如,通道38a、38b、38c、38d)离开。

与上文的可能的操作机制一致,在一些实施方式中,施加于所述油的离心力可能导致围绕所述泵壳体24的内壁的至少一部分和/或全部的径向动态油位(例如,在所述泵壳体24中所述动态油位限定围绕所述泵壳体24的内壁的油体的“厚度”)。在一些这样的实施例中,轴承的整个周边可以由油覆盖,并且由于由施加于所述油的离心力而朝向所述泵壳体的内壁推动所述油,所述油可以由于施加于所述油的纵向力而围绕所述轴承的整个周边被推入。以如上文讨论的类似的方式,迁移通过所述轴承30进入所述轴承储油器34中的油可以经由所述通道中的一个或更多个通道(例如,通道38a、38b、38c、38d)离开。

根据附加的和/或可替代的机制,所述凸轮盘储存器26内的油的旋转和/或旋涡可以围绕所述轴承支撑件28的至少一部分旋转。在一些这样的实施例中,通常如图5和图8所示,所述轴承支撑件28在所述凸轮盘储油器26内的至少一部分可以具有大致圆筒形外部构造。也就是说,例如,所述轴承支撑件的外部的至少一部分可以具有垂直于所述凸轮盘12的旋转轴线(例如,从而垂直于所述凸轮盘储油器26内的油的旋转轴线)的大致圆形横截面。与一些这样的实施方式一致,所述轴承支撑件28的至少所述大致圆柱形的外部构造可以呈现所述凸轮盘储油器内的油流过所述轴承支撑件的部分的动态运动的相对低扰动(例如,相较于至少一些可替代的横截面轮廓而言是这样)。

与上文一致,在一些实施方式中,附加参考图11,所述凸轮盘储油器26内的油的旋转和/或旋涡可以旋转穿过所述一个或更多个通道(通道38a、38b、38c、38d)的各个开口(例如,例如在图5中示出的开口46a、46b)。在一些实施例中,旋转穿过所述一个或更多个通道的各个开口的油可以产生滑流,例如,所述滑流可以促进和/或引起油从所述轴承储油器34迁移通过一个或更多个通道并返回到所述凸轮盘储油器中。在一些实施例中,所述至少一个通道可以被定向成相对于所述输入轴的纵向轴线呈非径向角。例如,例如图8和图11所示,所述一个或更多个通道(例如,通道38a、38b、38c、38d)可以以与所述输入轴14的纵向轴线和/或所述轴承储油器34的中心不相交的角度延伸穿过所述轴承支撑件28。所述通道的定向可以,但并不必与所述轴承储油器34相切。在一些这样的实施例中,所述一个或更多个通道的定向可以促进产生穿过所述一个或更多个通道的开口的滑流。如通常上文讨论的,施加于所述凸轮盘储油器26内的油的动态运动可以包括所述凸轮盘储油器26内的油的旋转运动。在一些这样的实施例中,特别参考图11,所述至少一个通道可以被定向成与所述凸轮盘储油器内的油的旋转运动的方向(在图11中由箭头48指示)成一角度。

与上文一致,在一些这样的实施例中,所述一个或更多个通道的定向可以例如减少来自所述凸轮盘储油器的油舀(scooped)到所述一个或更多个通道中的出现率。另外/可替代地,在一些实施例中,所述油的粘性特性可以促进油迁移通过所述一个或更多个通道进入所述凸轮盘储油器26中。例如,所述一个或更多个通道内的油可以被附至流过所述一个或更多个通道的各个开口的旋转油流,并且可以从所述一个或更多个通道吸入到所述凸轮盘储油器26中。在一些实施方式中,所述轴承储油器34内的油可以被类似地附至所述一个或更多个通道内的油,并且可以被类似地通过所述一个或更多个通道被吸入进入所述凸轮盘储油器26中。另外,在一些实施例中,从所述一个或更多个通道和/或所述轴承储油器34吸入油可以在轴承储油器内产生较低的压力,例如,这可以促进、帮助和/或引起油从所述凸轮盘储油器26迁移通过所述轴承。

根据附加的和/或可替代的机制,在所述一个或更多个通道内的油粘性附至或没有粘性附至穿过所述各个开口的油流的情况下,通过所述凸轮盘储油器26中的旋转油流在一个或更多个通道的各个开口附近产生降低的压力,可以引起、帮助和/或促进油迁移通过所述轴承30进入所述轴承储油器34中、和从所述轴承储油器34通过所述一个或更多个通道返回到所述凸轮盘储油器26中。例如,油跨越所述各个开口的动态流动可以单独地(和/或与其它机制共同)引发所述各个开口附近的降低的压力。在一些这样的实施例中,所述各个开口附近的降低的压力可以引起、帮助和/或促进油从所述轴承储油器34迁移通过所述一个或更多个通道并进入所述凸轮盘储油器26中,和引起、帮助和/或促进油从所述凸轮盘储油器26迁移通过所述轴承30。

在一些实施例中,所述轴承支撑件28的外表面可以包括流动扰动器,所述流动扰动器位于所述轴承支撑件的外表面上的至少一个通道的开口的位于相对于所述油的旋转方向的前边缘处。所述流动扰动器可能引起和/或有助于引发所述至少一个通道的开口附近的降低的压力。例如,所述流动扰动器可以改变所述凸轮盘储油器内的旋转油在其流过所述至少一个通道的开口时的速度。另外/可替代地,所述流动扰动器可以在所述旋转油流过所述至少一个通道的开口时在所述旋转油中产生涡流和/或湍流。动态旋转油穿过所述至少一个通道的开口的流动中的这样的扰动可以引起、促进和/或有助于引发所述至少一个通道的开口附近的降低的压力,如上文讨论的,这可以引起、促进和/或有助于油从所述轴承储油器34迁移通过所述一个或更多个通道并进入所述凸轮盘储油器26中,和引起、帮助和/或促进油从所述凸轮盘储油器26迁移通过所述轴承30。

所述流动扰动器可以包括凸块、唇部和突出部中的一个或更多个。例如,参考图12A-12C,示出了流动扰动器的说明性示例实施例。参考图12A,流动扰动器39a的第一说明性示例实施例被示出为具有从所述轴承支撑件28的外部延伸到所述凸轮盘储油器26中的大致斜坡构造。参考图12B,流动扰动器39b的第二说明性示例实施例被示出为具有其中所述通道38a的开口附近的(例如,与关于所述第一说明性示例流动扰动器39a示出的峰部或唇部相比)大体平坦的大致斜坡构造。参考图12C,流动扰动器39c的第三说明性示例实施例被示出为具有所述通道38a的开口附近的台阶的大致斜坡构造。

如示出的,并且如大致在上文中描述的,对于所述凸轮盘储油器26内的油的大致逆时针旋转运动,所述流动扰动器(例如,流动扰动器39a、39b、39c)通常可以被定位在位于所述轴承储油器34与所述凸轮盘储油器26之间的通道(例如,通道38a)的开口的右手侧。如通常在附图中示出的,所述流动扰动器39a、39b、39c的每个都可以在进入所述凸轮盘储油器26的所述通道38a的开口处的所述油流中产生湍流。由所述流动扰动器39a、39b、39c产生的湍流可以在所述通道38a的开口附近(例如,在所述开口上或上方)产生降低的压力,这可以引起、促进和/或帮助油从所述轴承储油器34迁移通过所述通道38a并进入所述凸轮盘储油器26内的动态移动油的滑流中(例如,如由图12A-12C中的箭头大致示出)。在一些示例实施例中,所述流动扰动器的高度可以处于所述至少一个通道的直径的量级。然而,将理解,可以等同地使用其它流动扰动器高度。

将理解,可以使用各种附加的和/或可替代的流动扰动器构造,以用于在进入所述凸轮盘储油器中的所述一个或更多个通道的开口附近和/或所述开口上产生压力降低区。另外,将理解,所述流动扰动器的相对尺寸和/或比例可以根据所述流动扰动器的构造、期望的压力降低、和/或其它设计准则而变化。例如,某些流动扰动器构造可以以与其它流动扰动器构造不同的尺寸和/或比例提供期望的性能。因此,图示的实施方式不应被看做是对可能的流动扰动器的构造或对可能的流动扰动器的尺寸或者比例的限制。

与一些实施方式一致,所述输入轴14在所述轴承储油器34的旋转可以向所述轴承储油器34内的油施加动态旋转运动,这例如,以与相对于所述凸轮盘12向所述凸轮盘储油器26内的油施加动态旋转运动所讨论的大致类似的方式实现。在一些实施方式中,所述轴承储油器34内的油的动态旋转运动可以至少部分地引起、促进和/或有助于油迁移通过所述轴承30,和/或油从所述轴承储油器34迁移通过所述一个或更多个通道并进入所述凸轮盘储油器26中。仍在不旨在限于具体机制或工作原理的情况下,以如上文讨论的类似的方式,所述轴承储油器34内的油的动态旋转可以向所述轴承储油器内的油施加离心力,例如这可以引起和/或促进油迁移至限定所述轴承储油器34的所述轴承支撑件28的壁。另外,所述轴承储油器内的油上的离心力可以引起、促进和/或有助于油迁移通过所述一个或更多个通道(这例如至少部分地由所述油上的离心力所引起)并进入所述凸轮盘储油器26中。在一些这样的实施例中,所述轴承储油器34可以具有大致圆筒形构造,例如这可以促进所述轴承储油器34内的油的动态旋转运动。例如,所述轴承储油器34的内部可以具有垂直于所述输入轴14的旋转轴线(并且其中,垂直于施加于所述轴承储油器34内的油的动态旋转运动)的大致圆形横截面。

如上文指出的,在一些实施方式中,所述一个或更多个通道的定向可以促进所述凸轮盘储油器26内的油流穿过所述一个或更多个通道的各个开口,例如同时减少所述油可能被舀到所述一个或更多个通道中的发生率和/或量值。参考图11,在一些实施方式中,所述一个或更多个通道通常可以沿所述轴承储油器34内的油的动态旋转方向扫掠。在这样的实施方式中,所述一个或更多个通道的成角度的定向可以引起、促进和/或有助于油从所述轴承储油器34迁移通过所述一个或更多个通道并进入到所述凸轮盘储油器26中。例如,所述一个或更多个通道的定向可以沿所述轴承储油器34内的油的动态旋转方向扫掠,当所述油流经所述一个或更多个通道的内部开口时,所述油经受的离心力可以引起、促进和/或有助于油迁移通过所述一个或更多个通道到达所述凸轮盘储油器26。附加地和/或可替代地,所述一个或更多个通道的定向可以趋于将动态旋转油舀到所述轴承储油器34内,以引起、促进和/或有助于所述油迁移通过所述一个或更多个通道到达所述凸轮盘储油器26。

在一些实施方式中,所述凸轮盘12的底表面相对于所述轴承30的邻接表面的附近可以产生某种程度的液压压力。在一些实施例中,所述凸轮盘12的底表面与所述轴承30之间的正液压压力可以引起、促进和/或有助于油从所述凸轮盘储油器26迁移通过所述轴承30。

与一些实施例一致,例如如图示的示例性实施例的图3和图6所示,所述轴承支撑件28可以包括密封件,诸如O形圈48,所述O形圈48可以被配置成密封地接合泵壳体24的内表面。在一些这样的实施例中,轴承支撑件28的至少一部分与所述泵壳体24之间的密封接合可以至少部分地围封和/或限定所述凸轮盘储油器26。将理解,可以等同地使用其它构造。

在一些实施方式中,所述凸轮盘储油器26内的油的动态运动可以另外和/或可替代地被用于减少油通过通气孔或填充盖从所述泵10泄漏和/或迁移到所述泵10外。例如,还参考图8,泵10可以包括油填充/通气盖50、和进入所述凸轮盘储油器28中的油填充通道52。如通常理解的,所述油填充通道52和所述油填充/通气盖52可以允许油被添加至所述泵10(这例如,通过将所述油添加到所述凸轮盘储油器26中实现)、和/或允许排放所述凸轮盘储油器26内的任何积聚的压力。与图示的示例性实施例一致,所述油填充通道52可以相对于可以被施加于所述凸轮盘储油器26内的油的动态运动而被定位和/或定向,以减少和/或防止油从所述油填充/通气盖50泄漏和/或迁移。如图8所示,所述油填充通道52可以被定向成相对于所述凸轮盘的旋转轴线呈非径向角。虽然不需要,但是在一些实施例中,所述油填充通道52可以被定向成与所述凸轮盘储油器26的内部大致相切。另外,在一些实施方式中,所述油填充通道52可以位于所述泵10上,以被定位成驻留在所述凸轮盘储油器26内的动态旋转油的后退流上,例如,其中所述动态旋转油通常可以沿图8中的逆时针方向旋转。与上文一致,所述凸轮盘储油器26内的油的动态旋转运动可以减少油迁移到所述油填充通道52中,并减少油从所述油填充/通气盖50的任何所导致的泄漏。

附加参考图13A和图13B,根据一实施方式,泵10可以包括泵主体(例如,在图1和图2中通常被示出为泵壳体)和泵安装凸缘54,所述泵安装凸缘54被配置成将所述泵10安装至发动机凸缘(例如,发动机凸缘56),所述发动机凸缘包括四个时钟定向的(clocked)安装孔(例如,安装孔58a、58b、58c、58d)。所述泵安装凸缘54可以包括与沿第一定向(例如,在图13B中示出的定向)的所述四个时钟定向的安装孔相对应的第一组四个安装孔(例如,60a、60b、60c、60d)。所述泵安装凸缘54还可以包括与沿第二定向(例如,绕水平中心线64翻转)的所述四个时钟定向的安装孔相对应的第二组四个安装孔(62a、62b、62c、62d)。应理解,虽然上文的特征被示出为与泵10结合,但是与本公开一致的安装布置可以被等同地与可以不包括如上文描述的动态润滑系统的泵结合使用。

如通常在上文中示出的,所述四个时钟定向的安装孔(例如,58a、58b、58c、58d)限定例如关于水平中心线64的不对称布置。例如,虽然所述四个时钟定向的安装孔58a、58b、58c、58d可以位于通用安装环(例如,这样的安装环(例如,关于与发动机安装凸缘V相关联的马达的输出轴同心的安装环),其中所述四个时钟定向的安装孔中的两个安装孔(例如,安装孔58a、58b)具有相对于所述安装环的中心线(例如,竖直中心线68)的第一角间隔,并且所述四个时钟定向的安装孔中的两个安装孔(例如,安装孔58c、58d)具有相对于所述安装环66的中心线68的第二角间隔。

例如,如在图13B的图示的实施例中示出的,第一角间隔可以不同于第二角间隔。在一示例实施例中,所述第一角间隔可以为大约30度,并且所述第二角间隔可以为大约45度。与上文一致,所述第一组安装孔60a、60b、60c、60d和所述第二组安装孔62a、62b、62c、62d可以提供跨越所述泵的输入轴(未示出)的中心线对称的图案。例如,所述第一组安装孔和所述第二组安装孔可以跨越水平中心线70和/或竖直中心线72是对称的。

与上文的布置一致,所述发动机安装凸缘可以呈时钟定向的(例如,非对称的)例如以实施特定安装位置(和/或防止不正确的安装布置)。然而,根据发动机配置,(例如,进气部件和排气部件的定位、设计偏好等),时钟定向的安装孔通常可能具有相对于发动机的向上方向(例如,发动机的预期操作取向)的两种关系中的一种。在一些实施例中,泵可能需要特定定向以正确操作,并且这样,所述泵可能不适于与一些发动机配置(例如,其中所述发动机安装凸缘可能被时钟定向地设计成相对于所述泵的正确操作所需的相反的方式)一起使用。例如,所述泵可以包括可能需要特定定向以用于所述泵的合适的和/或预期的操作的特征,诸如通油孔(例如,泵壳体通风孔)、排放孔等等。与本公开的实施例一致,所述泵安装凸缘54可以提供对称的螺栓孔布置(例如,通过两组四个安装孔而实现),这可以允许所述泵被安装至具有两个互斥的时钟定向中的任一时钟方向的发动机。这样,与本公开的实施例一致的所述安装凸缘可以允许以更大的多样性进行用于驱动所述泵的动力装置选择,因为所述发动机安装凸缘的两个常规的时钟定向中的任一时钟定向都可以被使用,同时仍保持所述泵的正确的操作定向。

虽然在用于压力垫圈的泵组件的内容背景中已经在总体上描述了本公开,但是出于说明目的也呈现了这样的描述。将理解,与本公开一致的泵组件可以被用于各种目的。这样,本公开被认为广泛地涉及任何泵送应用。

已经在本文中描述了各个特征。然而,将理解,各种额外的特征和结构可以与根据本公开的泵相结合而实施。另外,在附图中可以示出在具体实施方式中可能未明确描述的附加的特征和细节。然而,这样的特征和细节应被理解为被包括在本公开的范围内。另外,本文中描述的各个特征可以被实施成各种组合和子组合,所述组合和子组合包括比全部所描述的特征更少,和/或一些或全部所描述的特征的组合与在本公开中未具体详述的额外的特征相结合。这样,本文中描述的特征和属性不应被视为对本公开的限制。

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