葉輪泵和操作該葉輪泵的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及一種葉輪泵，并更特別地，涉及一種改進(jìn)的可堆疊式偏心葉輪泵和操作該葉輪泵的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]葉輪泵當(dāng)然屬于公知的技術(shù)。這些裝置通常具有安裝在主體或者部件的腔體中用于轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。多個(gè)周向間隔的槽部從轉(zhuǎn)子的外表面徑向延伸至轉(zhuǎn)子的內(nèi)部。葉片可滑動(dòng)地安裝在每個(gè)槽部中并具有遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端可操作地設(shè)置為與限定所述腔體的所述部件的壁部的一部分接合。通常，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力作用下迫使葉片從轉(zhuǎn)子向外移動(dòng)。這些葉片與該轉(zhuǎn)子以及所述部件在流體入口和流體出口之間限定了一系列周向間隔的腔室。當(dāng)轉(zhuǎn)子在該部件中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些腔室的容積依賴于旋轉(zhuǎn)方向而逐步地增大或減小。這些腔室攜帶流體從流體入口至流體出口。這樣的葉片馬達(dá)的示例在美國(guó)專利N0.4619594、美國(guó)專利N0.5037283和美國(guó)專利N0.6763797中有代表性地示出和披露。
[0003]然而，利用這種現(xiàn)有的葉輪泵，為改變流經(jīng)該葉輪泵的流體流動(dòng)方向，通常必須使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向反向來(lái)。
[0004]因此，要求提供一種在不改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向的情況下能使得流體流經(jīng)泵的方向反向的改進(jìn)的葉輪泵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]附帶說(shuō)明的參考所披露的實(shí)施例的相應(yīng)的部件、部分或表面而僅為說(shuō)明而不做限制的目的，本發(fā)明大體上提供了一種改進(jìn)的葉輪泵。
[0006]在一種形式中，改進(jìn)的葉輪泵(20)包括:殼體(21);具有軸線(y「yi)的軸(22)，該軸安裝在殼體上用于繞該軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；第一馬達(dá)(23)，該第一馬達(dá)可操作地布置以選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)該軸；轉(zhuǎn)子(24)，該轉(zhuǎn)子安裝為與所述軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)子具有多個(gè)周向間隔的槽部(26);具有表面(29)和部件軸線(y2_y2)的部件(28)，該部件相對(duì)于該軸的軸線可移動(dòng)經(jīng)過(guò)一可允許的運(yùn)動(dòng)范圍(30)，該可允許的運(yùn)動(dòng)范圍包括位于零位置(“O”)兩側(cè)的部分(其中，當(dāng)該部件處于該零位置時(shí)，所述部件軸線(y2_y2)與所述軸的軸線(Y1I1) —致；葉片(32)，所述葉片可移動(dòng)地安裝在每個(gè)轉(zhuǎn)子槽部中且所述葉片的遠(yuǎn)端布置為與所述部件的表面密封地且接觸摩擦地相接合；所述葉片與所述轉(zhuǎn)子以及所述部件的表面限定了多個(gè)腔室(33A-33F)，各個(gè)所述腔室的容積隨著轉(zhuǎn)子和所述部件的表面之間的相對(duì)位置的變化而變化；該殼體具有兩個(gè)流體通道(34、34)，所述流體通道可操作地布置為根據(jù)轉(zhuǎn)子相對(duì)于殼體的角位置的變化而與所述多個(gè)腔室中的兩個(gè)腔室相連通；第二馬達(dá)
(31)，該第二馬達(dá)可操作地布置為使所述部件相對(duì)于所述軸的軸線選擇性地移動(dòng)經(jīng)過(guò)所述可允許的運(yùn)動(dòng)范圍；其中，所述部件沿著所述可允許的運(yùn)動(dòng)范圍在一個(gè)方向上的偏離零位置的運(yùn)動(dòng)能使流體在端口之間在第一方向上流動(dòng)；并且其中，所述部件沿著所述可允許的運(yùn)動(dòng)范圍在相反方向上的偏離零位置的運(yùn)動(dòng)能使得流體在所述端口之間在相反方向流動(dòng)。
[0007]該改進(jìn)的泵進(jìn)一步包括邊界密封件(54)，該邊界密封件將第二馬達(dá)的濕部分(55)與第二馬達(dá)的干部分(56)隔開。該第二馬達(dá)具有布置在該密封件一側(cè)的一部分(58)以及布置在該密封件另一側(cè)的另一部分(59)。所述一部分可包括永磁體(58)，所述另一部分可包括線圈(59)。
[0008]所述部件可安裝在所述殼體上。
[0009]在一種形式中，所述部件可通過(guò)撓性構(gòu)件(40)安裝在所述殼體上。
[0010]所述部件的可允許的運(yùn)動(dòng)范圍可為弧形的、線性的以及回轉(zhuǎn)形的。
[0011]一彈性構(gòu)件(41)可布置為在所述殼體和所述部件之間起作用而用于迫使所述部件朝向零位置移動(dòng)。
[0012]在另外的形式中，該改進(jìn)的葉輪泵(20)可包括:殼體(21);具有軸線(yi_yi)的軸(22)，該軸安裝在所述殼體上用于繞該軸的所述軸線旋轉(zhuǎn)；第一馬達(dá)(23)，該第一馬達(dá)安裝在所述殼體上并可操作地布置為選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)該軸；多個(gè)轉(zhuǎn)子(圖1中的附圖標(biāo)記24所指、圖5中的附圖標(biāo)記51所指)，所述多個(gè)轉(zhuǎn)子在沿著所述軸的間隔位置上安裝成與所述軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)周向間隔的槽部(26);多個(gè)部件(28)，每個(gè)部件具有表面(57)和部件軸線(y2_y2)，每個(gè)部件與相應(yīng)的一個(gè)轉(zhuǎn)子相聯(lián)并能夠相對(duì)于所述軸的軸線移動(dòng)經(jīng)過(guò)一可允許的運(yùn)動(dòng)范圍(圖1中的附圖標(biāo)記30所指)，該可允許的運(yùn)動(dòng)范圍包括位于零位置兩側(cè)的部分；其中，當(dāng)相關(guān)的所述部件處在零位置時(shí)，每個(gè)相關(guān)的部件的軸線與所述軸的軸線一致；葉片(26)，所述葉片可移動(dòng)地安裝在每個(gè)轉(zhuǎn)子槽部中且其遠(yuǎn)端布置為與所述相關(guān)部件的表面密封地且接觸摩擦地相接合；所述葉片與相關(guān)的轉(zhuǎn)子以及所述相關(guān)部件的表面限定了多個(gè)腔室(圖1中的附圖標(biāo)記33A-33F所指；圖6中的附圖標(biāo)記62A-62F所指)，各個(gè)所述腔室的容積隨著相關(guān)的轉(zhuǎn)子和所述相關(guān)部件的表面之間的相對(duì)位置的變化而變化；對(duì)于每個(gè)部件而言，該殼體具有兩個(gè)流體通道(34、34)，該兩個(gè)流體通道可操作地布置為根據(jù)轉(zhuǎn)子相對(duì)于殼體的角位置的變化而與所述多個(gè)腔室中的兩個(gè)腔室相連通；多個(gè)第二馬達(dá)(31)，該第二馬達(dá)可操作地布置為使所述相關(guān)的部件選擇性地相對(duì)于所述軸的軸線移動(dòng)經(jīng)過(guò)其可允許的運(yùn)動(dòng)范圍；其中，每個(gè)部件沿著該部件的所述可允許的運(yùn)動(dòng)范圍在一個(gè)方向上的偏離零位置的運(yùn)動(dòng)使得流體能夠在該部件的端口之間沿第一方向流動(dòng)；并且其中每個(gè)部件沿著該部件的所述可允許的運(yùn)動(dòng)范圍在相反方向上的偏離零位置的運(yùn)動(dòng)使得流體能夠在該部件的端口之間沿相反方向流動(dòng)。
[0013]所述部件沿著所述軸可在軸向間隔位置上相堆疊。
[0014]每個(gè)部件的流體輸出能夠被獨(dú)立地控制。
[0015]該改進(jìn)的泵可進(jìn)一步包括多個(gè)邊界密封件(54) ο每個(gè)邊界密封件可將相關(guān)的第二馬達(dá)的濕部分(55)與該相關(guān)的第二馬達(dá)的干部分(56)隔開。每個(gè)第二馬達(dá)可具有布置在相關(guān)密封件一側(cè)的一部分以及布置在該相關(guān)密封件另一側(cè)的另一部分。所述一部分可包括永磁體(58)，所述另一部分可包括線圈(59)。
[0016]每個(gè)部件可通過(guò)撓性構(gòu)件(40)安裝在該殼體上。
[0017]每個(gè)部件的可允許的運(yùn)動(dòng)范圍可為弧形的、線性的或回轉(zhuǎn)形的。
[0018]該泵可進(jìn)一步包括作用在該殼體和每個(gè)部件之間的彈性構(gòu)件(41)以迫使所述部件朝向零位置移動(dòng)。
[0019]在第三種形式中，該改進(jìn)的葉輪泵(20)可包括:殼體(21);具有軸線(yi_yi)的軸(22)，該軸安裝在所述殼體上以繞該軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；第一馬達(dá)(23)，該第一馬達(dá)可操作地布置為選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)該軸；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子安裝為與所述軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)子具有多個(gè)周向間隔的槽部(26);部件(28)，該部件具有布置為面對(duì)所述轉(zhuǎn)子的表面(29)和部件軸線(y2_y2)，該部件相對(duì)于該軸的軸線可移動(dòng)經(jīng)過(guò)一可允許的運(yùn)動(dòng)范圍(30)，該可允許的運(yùn)動(dòng)范圍包括在零位置(“O”)的兩側(cè)的部分(；其中，當(dāng)所述部件處于該零位置時(shí)，該部件的軸線與所述軸的軸線一致；葉片(30)，該葉片可移動(dòng)地安裝在每個(gè)轉(zhuǎn)子槽部中且所述葉片的遠(yuǎn)端布置為與該部件的表面相接合；第二馬達(dá)(31)，該第二馬達(dá)可操作地布置為使所述部件相對(duì)于所述軸的軸線選擇性地移動(dòng)經(jīng)過(guò)所述可允許的運(yùn)動(dòng)范圍；葉片與該轉(zhuǎn)子以及所述部件的表面限定了多個(gè)腔室(33A-33F)，各個(gè)所述腔室的容積隨著轉(zhuǎn)子和所述部件的表面之間相對(duì)位置的變化而變化；該殼體具有兩個(gè)流體通道(34、34)，所述流體通道可操作地布置為根據(jù)轉(zhuǎn)子相對(duì)于殼體的角位置而與所述多個(gè)腔室中的兩個(gè)腔室相連通；并且其中所述通道之間的流體流動(dòng)的方向依據(jù)部件軸線相對(duì)于所述軸的軸線(Yry1)的位置的變化而變化。
[0020]當(dāng)所述部件沿著所述可允許的運(yùn)動(dòng)范圍在一個(gè)方向上已經(jīng)偏離零位置移動(dòng)時(shí)，上述通道之間的流體流動(dòng)方向可處于一個(gè)方向上，而當(dāng)該部件沿著所述可允許的運(yùn)動(dòng)范圍在相反的方向上已經(jīng)偏離零位置移動(dòng)時(shí)，上述通道之間的流體流動(dòng)方向可處于相反方向上。
[0021]該改進(jìn)的泵可進(jìn)一步包括邊界密封件(54)，該邊界密封件將第二馬達(dá)的濕部分
(55)與第二馬達(dá)的干部分(56)隔開。第二馬達(dá)可具有布置在該密封件一側(cè)的一部分以及布置在該密封件另一側(cè)的另一部分。所述一部分可包括永磁體(58)，所述另一部分可包括線圈(59) ο
[0022]在第四種形式中，該改進(jìn)的葉輪泵(圖1的附圖標(biāo)記20所指、圖5中的附圖標(biāo)記50所指)可包括:具有軸線(yi_yi)的軸(22)，該軸安裝為用于繞該軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；第一馬達(dá)(23)，該第一馬達(dá)可操作地布置以選擇性地繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所述軸；轉(zhuǎn)子(24)，該轉(zhuǎn)子安裝為與所述軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)子具有多個(gè)周向間隔的槽部(26);部件(28)，該部件具有表面(29)以及部件軸線(y2_y2)，該部件相對(duì)于所述軸的軸線可移動(dòng)經(jīng)過(guò)一可允許的運(yùn)動(dòng)范圍(30)，該可允許的運(yùn)動(dòng)范圍包括零位置(即位置“O”)兩側(cè)的部分(即分別為位置“-1”和“+I”)。其中，當(dāng)該部件處于該零位置時(shí)，該部件的軸線與所述軸的軸線一致；葉片
(32)，該葉片可移動(dòng)地安裝在每個(gè)轉(zhuǎn)子槽部中且其遠(yuǎn)端布置為密封地且接觸摩擦地接合所述部件的表面；葉片與所述轉(zhuǎn)子以及所述部件的表面限定了多個(gè)腔室(33A-33F)，各個(gè)所述腔室的容積隨著該轉(zhuǎn)子和該部件的表面之間相對(duì)位置的變化而變化；第二馬達(dá)，該第二馬達(dá)可操作地布