CN101660525B - 平动环转子泵 - Google Patents
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Abstract
本发明是滚动活塞泵引入涡旋机械的平动方法，改善了端面磨损的状态使磨损减小、效率提高。除输出流量的平稳性不及高转速涡旋液体泵外，易于加工和维修的特点使它更易于推广。为适合风力提水变转速条件下应用而设计的泵，容积腔内壁轴向镶嵌柔性材料形成“过盈”配合，柔性材料的间隔供固体颗粒临时躲藏并增加了契合区的“角度”有利于减少内泄漏和保障低转速时的输出压力。
Description
技术领域
本专利涉及回转式流体机械中的径向输送型流体机械，是滚动活塞泵的改进。
技术背景
齿轮泵端面的泄漏量占泵总泄漏的2/3，该区域存在不均匀磨损，是机械设计禁忌中明确指出的应改善的结构。长久以来该处的间隙问题一直影响着泵效的提高。凸轮泵、滚动活塞泵等也存在相同的问题。
涡旋式机械以它优秀的性能已经被逐步认识。动涡旋无自旋的圆周运动即所谓的“无自旋的圆周运动方式”使端面磨损均匀，“磨合”后达到理想的间隙。
滚动活塞泵和涡旋泵同是偏心轮驱动，最容易吸取涡旋泵的上述优点。
设计一种结构更简单，且能基本上保持涡旋泵优点的新泵是必要和可行的。
发明内容
平动环转子泵是在滚动活塞泵上引进涡旋机械的平动方式，在圆柱形的外壳(1)内，有容易加工的环形圆柱转子(2)，转子在偏心轮(13)驱动下，保证圆柱形外表面与泵壳的内圆表面始终保持契合线；这和滚动活塞泵结构相似，不同的是转子在防自旋机构平动环(4)的控制下平动，达到环的端面与外壳端盖内各点的相对移动速度相等，避免了不均匀磨损的出现，可以达到“磨合”的效果；做到合理的内泄漏，有利于效率和寿命的提高；进出液腔的滑动隔板(8))断面呈“L”型，两端分别在转子滑槽(6)和泵壳的滑槽(7)内滑动。机器零件比涡旋液体泵更少，且易于制造。仅在输出平稳程度上逊于高转速涡旋式液体泵(ZL200410000564.1)。
断面呈“L”型的滑动隔板可以起到保持转子平动的作用。为了减轻滑动隔板的磨损，可增设半圆形平动环(4)，它的一个滑块的滑槽(13)在转子的端面上与滑板槽(6)相对，另两个垂直方向滑块在端盖的滑槽(5)内滑动。
以上所述可以用于压缩机、真空泵、油泵；也可以稍加改变可作液气混输泵和水泵等。用做风力提水泵在结构作了以下改变：
容积腔内壁除滑槽区外，有多个轴向凹槽(16)；轴向镶嵌柔性材料，柔性材料(17)不充满轴向凹槽，留有固体颗粒带留空间(18)，柔性材料略凸入外腔内。
附图说明
图1是泵的轴向结构示意图。
图2是双连泵错相位和径向剖视示意图。
图3是输送含有固体颗粒的液体时的容积腔示意图。
具体实施方式
双连泵错相位连接可以改善输出的稳定性，如图1和2：具有圆柱形内腔的定子(1)；内有一个外径小于内腔两倍偏心距的圆柱形转子(2)，它的端面与端盖接触面为圆环形；圆环形转子在动力输入轴(11)上的偏心轮(13)的驱动下和防自旋十字环机构的控制下平动；圆环形内的区域安放防自旋十字环(4)，它的“X”向滑块在端盖上的槽(5)内滑动，“Y”向滑块在转子的滑槽(3)内滑动；滑动隔板(8)一端在与圆相切并与“X”滑动方向平行的平面(7)上滑动，另一端在转子的滑槽(6)内滑动，起到隔离进、出工作腔的作用；输入口(9)在隔离板一侧的移动极限位置的定子上开设，介质进入进液腔，当工作腔达到最大时，进出孔均被环形圆柱自然封闭，随着环形圆柱的移动输出口打开，液体再通过隔离板一侧转子上的孔(15)进入泵体中心的环形圆柱内轴心区输出。泵可以逆向工作，介质的流向相反。
为了使输出流量变化较平稳可以用两个(或N个)相位差180度(360/N)的泵同轴串接，泵的输出错位叠加，输出趋于平稳，流量增加；更易达到动平衡。
本发明是滚动活塞泵引入涡旋机械的平动方法，改善了端面磨损的状态使磨损减小、效率提高。除输出流量的平稳性不及高转速涡旋液体泵外，易于加工和维修的好处使它更易于推广。为适合风力提水变转速条件下应用而设计的泵，容积腔内壁轴向镶嵌柔性材料形成“过盈”配合，柔性材料的间隔供固体颗粒临时躲藏并增加了契合区的“角度”有利于减少内泄漏和保障低转速时的输出压力。
平动环转子流体机械的主要特点是它制造容易。造价低，易于推广应用。
本专利以液体泵为例，说明了泵的结构原理。它在液体和气体流体机械方面的应用均属发明的范畴和保护范围。
Claims (2)
1.一种平动环转子泵，是在滚动活塞泵上引进涡旋机械的平动方式，其特征是：在圆柱形的外壳（1）内，有环形圆柱转子（2）在偏心轮（13）驱动下平动；转子在防自旋机构平动环（4）的控制下平动，达到防自旋机构平动环（4）的端面与外壳端盖内各点的相对移动速度相等，避免了不均匀磨损的出现；进出液腔的滑动隔板（8）断面呈“L”型，两端分别在转子滑槽（6）和外壳（1）的滑槽（7）内滑动；输入口（9）在滑动隔板（8）一侧的外壳（1）上开设；液体通过滑动隔板（8）另一侧转子上的孔（15）进入泵体中心的环形圆柱转子（2）内轴心区输出；转子泵用于输送含微小颗粒液体，圆柱形的外壳（1）内壁除滑槽区外，有多个轴向凹槽（16）；轴向凹槽（16）内轴向镶嵌柔性材料（17），柔性材料（17）不充满轴向凹槽（16），留有固体颗粒滞留空间（18），柔性材料（17）略凸入固体颗粒滞留空间（18）内。
2.根据权利要求1所述的平动环转子泵，其特征是：防自旋机构平动环（4）的一个滑块的滑槽（3）在环形圆柱转子（2）的端面上与转子滑槽（6）相对，两个垂直方向滑块在外壳端盖上的滑槽（5）内滑动。
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