CN101413502A

CN101413502A - 高性能水压叶片泵

Info

Publication number: CN101413502A
Application number: CNA2008102355898A
Authority: CN
Inventors: 崔勇达
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2009-04-22

Abstract

一种高性能水压叶片泵，属于液体定容式机械装置，其主要技术特点是采用压力分段配流的设计方法，将压力板、侧板上与转子槽根部相接触的圆弧形通水槽分成四段，其中二段通高压水，另二段通低压水，另外四段是降压阻尼槽。泵工作时，叶片顶部和底部的压力不论在吸水区还是在压水区以及圆弧区都基本保持平衡，压力高、压力脉动小、噪声低、效率高、寿命长。本发明可广泛应用于食品、医药、电子、包装等对环境污染要求严格的场合；冶金、热轧、铸造等高温明火场合；环境卫生、消防、原子炉周边作业机械；生活用品成形机械等领域。该泵适用于水、高水基液以及乳化液等粘度较低液体作为工作介质的场合。

Description

高性能水压叶片泵

技术领域：

本发明专利是设计一种高性能水压叶片泵，属于液体定容式机械装置。

背景技术：

目前，在已有的中高压液压叶片泵中有实用新型专利《高性能平衡式液压叶片泵》专利号ZL200520068945.3的结构与现在本人设计的高性能水压叶片泵的结构较为接近。由于当时并未考虑到使用节能、环保的水作为工作介质，因此该泵在结构设计方面存在一些关键问题未能解决。由于水存在粘度低、润滑性差、蒸气压力高极易气蚀等缺点，现在的以液压油作为介质的泵都不能直接用水作为工作介质。因此，对泵的关键结构必须进行重新设计。以适应用水作为工作介质的要求。

目前，国际上在已有各种结构的中高压水液压泵中，丹麦DANFOSS公司的PAH系列轴向柱塞泵工作寿命较长、运行平稳、但噪音大。英国FENNER公司的F系列水压柱塞泵其噪音较低，但价格较高。日本技术研究所开发的水压叶片泵，该泵使用压力为7MPa，但寿命较短，未进入市场。美国威格士公司的F6系列高水基叶片泵，最高压力7MPa，工作压力较低。

以上这些泵，它们在不同程度上存在着不足之处。如英国FENNER公司和丹麦DANFOSS公司的水压柱塞泵结构上较为复杂，加工工艺性较差，性价比较低。并且由于结构上的原因，水压柱塞泵的噪音较大。而日本技术研究所开发的水压叶片泵和美国威格士公司的高水基液F6系列叶片泵使用压力较低并且寿命也较短。

发明内容：

本发明专利的目的就是设计一种结构简单合理、压力高、噪声低、效率高、寿命长的高性能水压叶片泵。

发明的技术方案是：

一种高性能水压叶片泵，它包括转子、叶片、定子、压力板、侧板、后盖和前盖，其特征是在与转子叶片槽根部相接触的压力板5、侧板2上设有四段圆弧形通水槽以及四段降压阻尼槽16；在定子的两端面位于定子吸水区曲线的起始处和压水区曲线的终止处的附近位置上设有八段半腰形防气蚀槽15；叶片顶部采用正圆弧形状；压水窗7采用中心对称分布；并在压力板5上的吸水窗靠近压水窗V形槽的一侧设有V形减振槽8；在后盖体(1)内设有环形通水槽3。

所述的定子4吸水窗处设有长腰形吸水通道10。

所述的四段圆弧形通水槽是对称分布的，其中二段是通高压水的槽13，另二段是通低压水的槽9。

所述的四段降压阻尼槽16的外端分别设有V形减振槽11。

压力板5和侧板2上的吸水窗所占的角度在54°～60°之间。

本发明专利的技术特点是采用压力分段配流的设计方法，使泵在工作时，叶片顶部和底部的压力不论是在吸水区还是在压水区以及圆弧区都基本保持平衡。叶片在圆弧区，由于叶片顶部采用正圆弧形状并在叶片底部采取降压阻尼槽减压，叶片在圆弧区对定子内表面的接触应力也明显下降。

将压力板、侧板上与转子槽根部相接触的圆弧形通水槽分成四段，其中二段通高压水，另二段通低压水，另外四段是降压阻尼槽，与高压水槽相通，并且分别对称分布。使叶片顶部与底部的压力在吸、压水区以及圆弧区都保持基本平衡，不会形成由于压力升高所引起的叶片与定子内表面产生过大的接触应力；在定子两端面上，位于吸水区曲线的起始处和压水区曲线的终止处附近设有八段半腰形防气蚀槽以及在定子吸水曲线处设有长腰形吸水通道；叶片顶部采用正圆弧形状；在压力板上吸水窗靠近压水窗V形槽一侧，设有V形减振槽；在后盖体内设有环形通水槽。

本发明的有益效果是：

本发明专利与现有技术相比，由于采用了压力分段配流的设计方法，在压力板、侧板上设有四段圆弧形通水槽和四段降压阻尼槽以及叶片顶部采用正圆弧形状，使泵在工作时，叶片在吸、压水区以及圆弧区对定子内表面的接触应力明显降低，提高了泵的机械效率和定子的寿命；同时叶片顶部和底部因径向运动而对流量产生的影响互相抵消，从而避免了因流量脉动而引起的压力脉动；由于叶片在吸水区时，叶片底部通低压水，在压水区时，叶片底部通高压水，使泵的内泄漏明显减少，提高了容积效率；在定子两端面设置八段半腰形防气蚀槽和在吸水区设有长腰形吸水通道，防止气蚀的产生；将压力板、侧板上的吸水窗所占角度设定为54°～60°，增大了吸水窗的面积，降低了吸水区的水的流速；在压力板上的吸水窗靠近压水窗V形槽一侧，设有V形减振槽，降低了泵的噪音。

附图说明：

图1为高性能水压叶片泵轴向剖视图；

图2为高性能水压叶片泵径向截面图。

具体实施方式：

下面结合本发明专利的说明书附图进一步叙述：

本发明专利高性能水压叶片泵是由转子14、叶片12、压力板5、侧板2、定子4用园柱销以及螺钉紧固成一个组件，然后装入后盖1、前盖6内，转子14和定子4内表面上的四段圆弧是同心的，定子内表面形状似椭圆形。

在本发明专利所述的压力板5、侧板2上设有四段圆弧形通水槽，其中二段是通高压水的槽13，另二段是通低压水的槽9，另外四段是降压阻尼槽16，并且对称分布。当转子14旋转时，由于离心力的作用，使叶片12的顶部紧贴在定子4的内表面。当叶片进入吸水区时，叶片向外伸出，相邻叶片间的容积逐渐增大，叶片底部由压力板5、侧板2上的圆弧形通低压水的槽9供给，当叶片进入压水区时，叶片12受定子4的限制向中心移动，相邻叶片间的容积逐渐减少，使水经压力板5的压水窗口7压出。叶片12的底部也与压力板5、侧板2的圆弧形高压水槽13相通。从而保证叶片顶部与底部作用力基本平衡。由于叶片其顶部采用正圆弧形状使叶片12由吸水区进入圆弧区，或由压水区进入圆弧区都有相当于作用于叶片底部压力的约二分之一的力作用于叶片12的顶部，同时，由于压力板5，侧板2上的四段降压阻尼槽的减压作用，使叶片12底部的压力进一步减小。叶片12在圆弧区对定子4内表面的接触应力明显降低。在四段圆弧形降压阻尼槽16的外端分别设有V形减振槽11并在压力板5上的吸水窗靠近压水窗7的V形槽一侧设有V形减振槽8，在定子4的吸水区处设有长腰形吸水通道10，在定子两端面上设有八段防止气蚀的半腰形槽15，以及后盖1体内设有环形槽3，以降低泵在工作时的噪音。

本发明专利在工作时，转子14每转一转，每个密封容积完成两次吸、压水的过程。

Claims

1、一种高性能水压叶片泵，它包括转子、叶片、定子、压力板、侧板、后盖和前盖，其特征是在与转子叶片槽根部相接触的压力板(5)、侧板(2)上设有四段圆弧形通水槽以及四段降压阻尼槽(16)；在定子的两端面位于定子吸水区曲线的起始处和压水区曲线的终止处的附近位置上设有八段半腰形防气蚀槽(15)；叶片顶部采用正圆弧形状；压水窗(7)采用中心对称分布；并在压力板(5)上的吸水窗靠近压水窗V形槽的一侧设有V形减振槽(8)；在后盖体(1)内设有环形通水槽(3)。

2、根据权利要求1的所述的高性能水压叶片泵，其特征在于所述的定子(4)吸水窗处设有长腰形吸水通道(10)。

3、根据权利要求书1的所述的高性能水压叶片泵，其特征在于所述的四段圆弧形通水槽是对称分布的，其中二段是通高压水的槽(13)，另二段是通低压水的槽(9)。

4、根据权利要求书1所述的高性能水压叶片泵，其特征在于所述的四段降压阻尼槽(16)的外端分别设有V形减振槽(11)。

5、根据权利要求书1所述的高性能水压叶片泵，其特征是压力板(5)和侧板(2)上的吸水窗所占的角度在54°～60°之间。