[發明專利]具有棱柱形活塞的無油真空泵和相應的壓縮機

有效

• 申請號: 201780085532.1
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN110249130B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 弗朗茨·帕維勒克;康拉德·尼克爾
• 申請（專利權）人: 尼得科GPM有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F04B35/01;F04B7/04;F04B9/04;F04B27/04;F04B53/12
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 余文娟

本發明涉及一種用于抽空氣態介質的無油真空泵，包括：驅動軸(3)的電動機(4)；具有泵室(10)以及入口(15)和出口(16)的泵殼體(1)；容納在所述泵室(10)中的棱柱形移位活塞(2)，所述棱柱形移位活塞(2)沿往復工作路徑移動、雙向作用；以及至少一個壓力閥(20)，所述至少一個壓力閥(20)使氣態介質通過所述出口(16)從所述泵室(10)中流出并阻止流入到所述泵室(10)中。所述移位活塞(2)具有槽(23)，所述軸(3)的驅動力通過曲柄銷(33)借助滾柱軸承(31)導入到所述槽(23)中。

技術領域

本發明涉及具有棱柱形活塞的無油真空泵及用作無油壓縮機的類似設備。

背景技術

真空泵用于氣動裝置在工藝過程或車輛構造中的許多應用領域。在汽車領域中真空泵是必須的，例如用來調節排氣襟翼、具有可變噴嘴幾何形狀的渦輪增壓器的導向葉片、或者用廢氣門來調節增壓壓力的旁路。真空泵也可用來促動中央閉鎖系統或前燈襟翼。

抽空制動助力器以提高駕駛員施加到制動踏板上的制動系統上的力的功能是特別重要的。為了實現放大效果，在啟動車輛時以及在駕駛期間連續地抽空制動助力器的真空室。為此，在操作車輛制動系統的這種應用中，對真空泵的可靠性和耐久性的需求增加。

此外，具有許多輔助設備的現代車輛的發動機艙中的封裝僅為真空泵提供了非常有限的安裝空間。此外，本應用中的真空泵遭受強烈的溫度波動。

在車輛構造中，主要使用周向移位泵，例如葉片泵或旋轉葉片泵。由金屬材料制成的葉片泵需要在泵的旋轉和固定部件之間提供潤滑膜，以確保在接觸表面上足夠的氣密密封以及低摩擦磨損。因此，對于此類葉片泵而言，車輛必須提供潤滑劑供給或整合到載有潤滑劑的系統回路中。

除了這種結構性限制之外，在真空泵中對潤滑膜的要求還提出了有關潤滑劑的溫度依賴性粘度和從排出空氣吸收顆粒引起污染的問題。這些缺點與移動應用的波動環境條件有關，若泵安裝在車輛的發動機艙中，這種相關性尤其強烈。過去，由于這種真空泵的潤滑劑供給不足，存在著在不利情況下制動助力器失效的可能性，因此車輛制造商不得不召回車輛。

此外，具有由能夠干式運行的碳材料制成的配合表面的葉片泵是已知的，其用于例如航空工業。除了材料昂貴之外，這種泵具有高摩擦損耗和高噪聲等級的缺點。

在除了汽車應用之外的其他工藝技術領域中無油真空泵也是需要的，該無油真空泵在低維護要求方面具有優點，不需要定期潤滑驅動元件或供給不會被微量潤滑油污染的氣體。

除了周向移位泵之外，具有振蕩構件的雙沖程移位泵在工藝技術中也是已知的，該雙沖程移位泵在低摩擦系數下僅使用少量的潤滑劑。活塞具有棱柱形形狀而不是圓柱形形狀已證明是有利的，從而由于橫向力或傾斜力矩改進的表面分布實現了活塞滑動表面上較小的點載荷。

迄今，這種具有棱柱形活塞的泵已用于固定應用中。現有技術中已知的實施方案通常具有相對較大的尺寸和不利的結構設計，因此不適合安裝在車輛或其他移動應用中。

在US 5,556,267 B中描述了具有棱柱形活塞的這種真空泵的緊湊的實施方案。除了泵組件(其未示出驅動器)的緊湊結構之外，還提到了高容積效率和低制造成本的優點。

描述的雙作用泵經由偏心凸輪驅動，該偏心凸輪在滑塊中旋轉，該滑塊轉而在多件式活塞中往復移動。滑塊的特征通常可以得出這樣的結論：在活塞、滑塊和偏心凸輪之間沒有潤滑油的情況下，該驅動器不能運作。此外，活塞由多個配件和部件組裝而成，其總和使得在氣缸滑動表面內實現窄運行間隙很復雜并且增加了制造的復雜性。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種可無油操作、具有簡單且經濟構造的真空泵。

根據本發明，該目的通過具有權利要求1的特征、用于抽空氣態介質的無油真空泵來實現。