CN102032174B

CN102032174B - 一种旋转活塞泵

Info

Publication number: CN102032174B
Application number: CN201010601531A
Authority: CN
Inventors: 杨家轩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: CN102032174A

Abstract

本发明为一种旋转活塞泵，涉及一种通过旋转活塞结构使泵腔进出水端压力不断变化从而达到抽水和吸水目的的旋转活塞泵。本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种效率高、压强大、结构简单且性能优越应用范围广的旋转活塞泵。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种旋转活塞泵，包括空心壳体，壳体两端开口且分别设置有密封性能的前盖和后盖，壳体上部分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口之间设置有隔离体，壳体内设置有转动装置，转动装置与隔离体一起将进水口和出水口分隔开。本发明解决了现有技术效率低压强小的缺陷，可以应用于各种场合下高压强流体的传送。

Description

一种旋转活塞泵

技术领域

本发明涉及一种水泵，特别是涉及一种通过旋转活塞结构使泵腔进出水端压力不断变化从而达到抽水和吸水目的的旋转活塞泵。

技术背景

目前，离心泵因结构简单，安装方便，价格便宜而成为水泵的主导产品。但是人们忽略了离心泵的两个致命缺点。第一个缺点，效率低，特别是在较高压强下，绝大多数水泵的效率往往不到50%，浪费了大量的能源，这使其运行成本大大增加。特别是一些大型提水工程，每天电费的消耗量能达到数百万元，能源的浪费将会带来巨大的经济损失。第二个缺点，压强小。大多数离心泵的扬程在只有几二三十米，甚至有的离心泵的扬程只有几米，这使离心泵的实用范围大大缩小，很多工作条件离心泵无法胜任。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种效率高、压强大、结构简单且性能优越应用范围广的旋转活塞泵。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种旋转活塞泵，包括空心壳体，壳体两端开口且分别设置有密封性能的前盖和后盖，壳体上部分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口之间设置有隔离体，壳体内设置有转动装置，转动装置与隔离体一起将进水口和出水口分隔开。

在上述方案中，所述转动装置包括大转子和多个小凸轮，其中小凸轮设置在大转子周边且可随大转子同步转动，小凸轮端部固定连接有小齿轮，小齿轮与固定在后盖上的固定齿轮互相啮合，当大转子带动小凸轮转动时，在固定齿轮的作用下，此时小凸轮自转方向与大转子相同。

更进一步的描述，上述方案中的小凸轮设置在大转子外壁上开设的多个凹槽内，在转动的过程中，至少有一个小凸轮的外缘与壳体内缘贴合，当小凸轮经过隔离体所在位置的过程中，小凸轮完全置于凹槽内。避免了小凸轮和隔离体相互碰撞。

上述方案中，我们将安全阀和泵的壳体设置为一体的结构，也就是说，在所述壳体上方设置有安全阀，安全阀通过循环通道分别与进水口和出水口连通，当压力过大推动安全阀开启，此时循环通道连通进水口和出水口。

为了再压力过大的时候能够有效排压，我们在所述安全阀侧壁上设置有泄压孔，当压力过大使安全阀开启时，水流可经泄压孔流出。

为了使安全压力的选择范围更大，我们采用调节螺钉来调节安全压力，也就是说，所述安全阀包括外壳、与外壳螺纹连接的调节螺钉以及贴合在循环通道上的活塞，调节螺钉通过弹簧控制下方活塞的压力进而控制循环通道的开启和关闭。

从上述本发明的技术特征可以看出，其优点是：本旋转活塞泵采用变容积压缩原理工作，由外壳和的转动装置组成，转动装置与外壳形成连续的旋转变容积区，形成连续的扩张和压缩，实现抽水和扬水的功能。旋转活塞水泵流量连续无脉动，工作原理十分简单，结构合理，同时具备很多性能优势，其突出的性能优势具体表现为：

1、效率高且稳定，该旋转活塞水泵的结构特点能使其效率最高能达到95%以上，且效率随扬程变化波动小。节能效果十分显著，是离心式水泵望尘莫及的，即使是往复式活塞泵也很难达到的。

2、压力大，由于该旋转活塞水泵是变容积式水泵，所以能够产生较高的压力，其压力能达到5MPa以上。

3、流量大，该旋转活塞水泵设计合理，吸入极佳，而且结构紧凑，体积较小，所以该旋转活塞水泵的流量远大于同等尺寸往复活塞泵的流量，特别是在较高压强时，同等尺寸的旋转活塞水泵比离心式水泵还要大出很多。

4、性价比高，由于其结构和原理简单，制造成本低，该旋转活塞水泵的制造成本远比同等流量往复式活塞水泵的低。由于该旋转活塞水泵在高压强时比离心式水泵的流量大很多，所以该旋转活塞水泵的制造成本甚至比同等流量离心式水泵的还低。

5、具有非常强的自吸功能，无需加引水，使用非常方便。

6、流量可控且变化范围大，该旋转活塞水泵的流量与扬程无关，在额定转速范围内，流量与转速成正比，可用调节转速来调节其流量，其流量可以在零到量大流量范围内任意变化。

7、双向可逆，该旋转旋转活塞水泵的结构完全对称，当改变旋转方向，进水端与出水端互易。

8、动力源选择范围广，由于该旋转活塞泵对转速的要求很小，可以从零到额定转速范围内变化，所以该旋转活塞泵可以与各种动力源配接，电力、内燃机、风力、水力、人力等。

9、旋转活塞水泵可以作为动力源来使用，可作为水力驱动机或蒸汽机等，具有一定压强的流体通过该旋转水泵时，可以带动该旋转活塞水泵旋转，此时该旋转活塞水泵输出功率。

10、防过载性能优越。由于该旋转活塞水泵的结构特点，可以使安全阀与泵体整合在一起，并且该结构的安全阀不管该旋转活塞水泵在正向还是逆向工作都能起作用。该安全阀使用螺钉调节安全压力，安全压力选择范围大。还有，该安全阀同时连接进水口和出水口，当过载时，安全阀门开启，进水口和出水口连通，出水口的水经安全阀流回进水口，进水口不会再从水源吸水，不会有持续大量的水从安全阀门流出管道之外。

11、使用范围广，该旋转活塞泵具有压强大、流量变化范围大、动力源选择范围广、双向可逆、可自吸、可以作为动力源，而且它还可以作为抽气机，空气压缩机等优点，这使其能胜任多种工作条件。

依上所述，旋转活塞水泵的综合性能优势远远高于离心泵，可以在很多领域提高现有水泵技术性能指标，是水泵领域一项重大的创新与突破。

附图说明

本发明将通过附图比较以及结合实例的方式说明：

图1是本发明的主视剖视结构示意图；

图2是图1的A-A剖视示意图；

其中附图标记1是壳体 2是前盖 3是后盖

4是进水口 5是出水口 6是隔离体 7是大转子

8是小凸轮 9是小齿轮 10是固定齿轮 11是凹槽

12是安全阀 13是循环通道 14是泄压孔 15是外壳

16是调节螺钉 17是活塞 18是弹簧。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对本发明做进一步的说明：

优选实施例

如图1和图2所示的一种旋转活塞泵，包括空心壳体1，壳体1两端开口且分别设置有密封性能的前盖2和后盖3，壳体1上部分别设置有进水口4和出水口5，进水口4和出水口5之间设置有隔离体6，壳体1内设置有转动装置，转动装置与隔离体6一起将进水口4和出水口5分隔开。

所述转动装置包括大转子7和多个小凸轮8，其中小凸轮8设置在大转子7周边且可随大转子7同步转动，小凸轮8端部固定连接有小齿轮9，小齿轮9与固定在后盖3上的固定齿轮10互相啮合，当大转子7带动小凸轮8转动时，在固定齿轮10的作用下，此时小凸轮8自转方向与大转子7相同。

小凸轮8设置在大转子7外壁上开设的多个凹槽11内，在转动的过程中，至少有一个小凸轮8的外缘与壳体1内缘贴合，当小凸轮8经过隔离体6所在位置的过程中，小凸轮8完全置于凹槽11内。

所述壳体1上方设置有安全阀12，安全阀12通过循环通道13分别与进水口4和出水口5连通，当压力过大推动安全阀12开启，此时循环通道13连通进水口4和出水口5。

所述安全阀12侧壁上设置有泄压孔14，当安全阀12开启时，水流可经泄压孔14流出。

所述安全阀12包括外壳15、与外壳15螺纹连接的调节螺钉16以及贴合在循环通道13上的活塞17，调节螺钉16通过弹簧18控制下方活塞17的压力进而控制循环通道13的开启和关闭。

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims

1.一种旋转活塞泵，其特征在于包括空心壳体（1），壳体（1）两端开口且分别设置有密封性能的前盖（2）和后盖（3），壳体（1）上部分别设置有进水口（4）和出水口（5），进水口（4）和出水口（5）之间设置有隔离体（6），壳体（1）内设置有转动装置，转动装置与隔离体（6）一起将进水口（4）和出水口（5）分隔开，所述转动装置包括大转子（7）和多个小凸轮（8），其中小凸轮（8）设置在大转子（7）周边且可随大转子（7）同步转动，小凸轮（8）设置在大转子（7）外壁上开设的多个凹槽（11）内，小凸轮（8）端部固定连接有小齿轮（9），小齿轮（9）与固定在后盖（3）上的固定齿轮（10）互相啮合，当大转子（7）带动小凸轮（8）转动时，在固定齿轮（10）的作用下，此时小凸轮（8）自转方向与大转子（7）相同，在转动的过程中，至少有一个小凸轮（8）的外缘与壳体（1）内缘贴合，当小凸轮（8）经过隔离体（6）所在位置的过程中，小凸轮（8）完全置于凹槽（11）内。

2.根据权利要求1所述的一种旋转活塞泵，其特征在于所述壳体（1）上方设置有安全阀（12），安全阀（12）通过循环通道（13）分别与进水口（4）和出水口（5）连通，当压力过大推动安全阀（12）开启，此时循环通道（13）连通进水口（4）和出水口（5）。

3.根据权利要求2所述的一种旋转活塞泵，其特征在于所述安全阀（12）侧壁上设置有泄压孔（14），当安全阀（12）开启时，水流可经泄压孔（14）流出。

4.根据权利要求3所述的一种旋转活塞泵，其特征在于所述安全阀（12）包括外壳（15）、与外壳（15）螺纹连接的调节螺钉（16）以及贴合在循环通道（13）上的活塞（17），调节螺钉（16）通过弹簧（18）控制下方活塞（17）的压力进而控制循环通道（13）的开启和关闭。