CN102094810B - 以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵 - Google Patents

Abstract

一种以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵，是在由螺杆壳和蜗轮壳组成的泵壳内，有蜗轮蜗杆传动机构，于蜗杆壳上有泵壳入流道和泵壳出流道，它们二者分别与蜗杆内设置的相应蜗杆入流道和蜗杆出流道连通，而蜗杆入流通道和蜗杆出流通道之间有隔板，在隔板一侧的蜗杆上有与蜗杆入流通道和蜗轮壳内腔连通的蜗杆入流孔，另一侧的蜗杆上有与蜗杆出流通道和蜗轮壳内腔连通的蜗杆出流孔。该泵具有噪声小，压力高而均匀，流量均匀连续且范围宽、承载能力大、效率高、损失小及输送流体物料的种类和粘度范围广的特点，且用途广泛，可用于把流体能转变为机械能，或把机械能转变为流体能，以及把流体能转变为机械能、再转变为流体能或把机械能转变为流体能，再转变为机械能。

Description

以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵

技术领域

本发明涉及一种泵，特别是以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵。它适合于输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬浮液和液态金属等，也适合于输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。

背景技术

通常，在输送液体或液、气混合物以及含悬浮固体物的液体时，采用的泵种类很多，齿轮泵就是其中的一种，该齿轮泵由壳体及其内设置的一对相啮合的齿轮构成，它是通过齿轮传动将吸入的物料排放出去，从而达到输送物料的目的。这种齿轮泵虽然结构简单，易制造，维修方便，具有自吸能力，但是其流量、压力脉动及噪声大，还存在“困油”现象。曾还采用一种螺杆泵，由泵壳及其内设置的螺杆构成。该泵工作时，液体物料被吸入后就进入螺杆及泵壳之间所形成的密封空间，并在旋转螺杆的作用下，沿螺杆轴向移动而被排出。这种螺杆泵的螺杆为匀速转动，其压力高且均匀，转速高且流量均匀，并且损失小，经济性能好，还能直接与动力机连接。但是，这种螺杆泵的加工与装配有较高的技术要求，并且，泵的性能对输送的液体物料的粘度变化比较敏感，使其应用范围受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵，它能够克服已有技术的不足，具有噪声小、压力高而均匀、流量均匀连续、振动小，且压力和流量范围宽，输送液体物料的种类和粘度范围广的特点。

其解决方案是：泵壳由蜗杆壳及蜗轮壳两部分组成，设置在蜗轮壳内的蜗轮与位于蜗杆壳内的蜗杆相啮合，并在蜗杆壳上设置有泵壳入流通道及泵壳出流通道。于蜗杆内设置有分别与泵壳入流通道及泵壳出流通道相连通的蜗杆入流通道及蜗杆出流通道，并在蜗杆入流通道及蜗杆出流通道之间设置有隔板，于隔板一侧的蜗杆上设置有与蜗杆入流通道和蜗轮壳内腔相连通的蜗杆入流孔，另一侧的蜗杆上设置有与蜗杆出流通道和蜗轮壳内腔相连通的蜗杆出流孔。

所述的蜗杆入流通道中心线及蜗杆出流通道轴向中心线位于同一水平线上，并且分别与泵壳入流通道和泵壳出流通道的轴向中心线相重合或相垂直。

所述的蜗杆是阿基米德蜗杆，其节圆面是圆柱面；或是圆弧蜗杆，其节圆面是用与蜗杆相啮合的蜗轮节圆的一段圆弧，绕蜗杆轴线廻转所得到的圆弧廻转体的表面。

本发明主要是在由蜗杆壳和蜗轮壳组成的泵壳内，设置有一对蜗轮与蜗杆相啮合的传动机构。在蜗杆壳上设置有泵壳入流通道和泵壳出流通道，它们二者分别与蜗杆内部设置的蜗杆入流通道和蜗杆出流通道相连通，并在蜗杆入流通道和蜗杆出流通道之间设置有隔板，于隔板一侧的蜗杆上设置有分别与蜗杆入流通道和蜗轮壳内腔相连通的蜗杆入流孔，另一侧蜗杆上设置有分别与蜗杆出流通道和蜗轮壳内腔相连通的蜗杆出流孔。这种泵具有自吸能力，且压力脉动和噪声均较小，以及承载能力大、效率高而损失小的特点；还具有较宽阔的压力和流量范围，以及较宽广的输送流体物料种类和粘度范围的特点。并且容易安装及维修，对进入的气体和污物不太敏感，不容易产生“困油”现象。并且该泵既可以正转，也可以反转。反转时入流通道和出流通道的功能同正转时功能互换，扩张空间和压缩空间功能互换。同时，该泵用途广泛，可应用在如下的领域：

<1>把流体的能量转为机械能：如应用于内燃发动机、水力发动机、液压马达、气动马达或气体膨胀机、计量泵、液压旋转车轮。

<2>把机械能转为流体能：如应用于可压缩流体加压泵，包括风机、压缩机和真空泵；液体加压泵，包括水泵、油泵或适于其他液相介质的容积泵；定比配流泵；二相流热泵压缩机，二相流冰箱压缩机、二相流空调压缩机、二相流冷库压缩机、二相流热泵热水器压缩机；优化空燃比内燃机配流增压泵、燃气灶定比配流器。

<3>把流体能转化为机械能、再转化为流体能：如应用于水力马达-水泵机组。

<4>把机械能转为流体能，再转化为机械能：如应用于液压减速器或液压增速器，液压变扭器传动装置。

附图说明

图1、实施例1，为以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵的结构之一示意主剖视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1中E处放大图。

图4、实施例2，为以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵的结构之二示意主视图。

图5为图4中的B-B剖视图。

图6为图4中的K处大图。

图7、实施例3，为以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵的结构之三示意主视图

图8为图7的C-C剖视图。

图9为图7中M处放大图。

图10、实施例4，为以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵的结构之四示意主剖视图。

图11为图10中的D-D剖视图。

图12为图10中的N处放大图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。

实施例1：

图1、图2、图3中，泵壳由蜗杆壳3和蜗轮壳9连接为一体构成。在蜗杆壳3的两端分别设置有泵壳入流通道14和泵壳出流通道6。于蜗杆壳3内设置有与其轴承连接的蜗杆1，它与位于蜗轮壳9内并通过蜗轮轴11与蜗轮壳9轴承连接的蜗轮10相啮合，并在蜗轮10与蜗轮壳9之间形成泵的工作空间，该工作空间在蜗杆1和蜗轮10相啮合处分隔成扩张空间12和压缩空间8两部分。在蜗杆1内沿其轴线设置有蜗杆入流通道13和蜗杆出流通道7，它们二者的轴向中心线与泵壳入流通道14和泵壳出流通道6它们二者的轴向中心线相重合。并在蜗杆入流通道13和蜗杆出流通道7之间设置有隔板4，于隔板4一侧的蜗杆轴面齿之间的凹槽部分的蜗杆1上设置有蜗杆入流孔2，它分别与蜗杆入流通道13及蜗轮壳9的内腔相连通，而在隔板4另一侧的蜗杆轴面齿之间的凹槽部分的蜗杆1上设置有蜗杆出流孔5，它分别与蜗杆出流通道7和蜗轮壳9的内腔相连通。当蜗轮轴11在动力机的直接作用下做逆时针旋转时，迫使蜗轮1随之做逆时针旋转，并带动蜗杆1作相对旋转，使泵的工作空间之扩张空间12的容积不断扩大，压缩空间8的容积不断缩小，从而使扩张空间12内的压强减小，而压缩空间8内的压强增大，需要输送的流体在大气压的作用下，从泵壳入流通道14依次经蜗杆入流通道13和蜗杆入流孔2流入扩张空间12，随着扩张空间12中的压强变小而压缩空间8中的压强变大，迫使压缩空间8中的流体依次经蜗杆出流孔5和蜗杆出流通道7以及泵壳出流通道6排出泵壳外。

实施例2：

图4、图5、图6中，蜗杆1为与传动轴连接为一体的传动轴蜗杆。沿蜗杆1的轴向设置在蜗杆1内并由隔板4分隔开的蜗杆入流通道13和蜗杆出流通道7呈封闭状，而设置在蜗轮壳3内并与其轴向呈垂直状布置的泵壳入流通道14和泵壳出流通道6，它们二者的轴向中心线与蜗杆入流通道13和蜗杆出流通道7的轴向中心线相垂直，并且泵壳入流通道14通过入流口15与蜗杆入流通道13相连通，而泵壳出流通道6通过出流口16与蜗杆出流通道7相连通。而蜗轮轴11位于蜗轮壳9内并与其轴承连接，蜗杆1通过与其连接为一体的传动轴，直接与动力机输出轴连接。该蜗杆1为主动件，而蜗轮10为从动件，其他同实施例1。

实施例3：

图7、图8、图9中，蜗杆1为圆弧蜗杆，该蜗杆的节圆面是用蜗轮10节圆的一段圆弧绕蜗杆1轴线廻转所得到的圆弧廻转体的表面。其它均同实施例1。这种以蜗轮蜗杆为传动机构的泵，其承载能力大、效率高而磨损小。

实施例4：

图10、图11、图12中，蜗杆11为圆弧蜗杆，该蜗杆的节圆面同实施例3，其它均同实施例2。这种蜗轮蜗杆机构的承载能力大、效率高而磨损小。

Claims (3)

1.一种以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵，包括泵壳，其特征在于泵壳由蜗杆壳(3)和蜗轮壳(9)两部分组成，在该泵壳内设置有一对相啮合的蜗轮(10)及蜗杆(1)，于蜗杆壳(3)上设置有泵壳入流通道(14)和泵壳出流通道(6)，而在蜗杆(1)内部设置有与泵壳入流通道(14)相连通的蜗杆入流通道(13)，以及与泵壳出流通道(6)相连通的蜗杆出流通道(7)，并在蜗杆入流通道(13)和蜗杆出流通道(7)之间设置有隔板(4)，于隔板(4)一侧的蜗杆(1)上设置有与蜗杆入流通道(13)和蜗轮壳(9)内腔相连通的蜗杆入流孔(2)，另一侧的蜗杆(1)上设置有与蜗杆出流通道(7)和蜗轮壳(9)内腔相连通的蜗杆出流孔(5)。

2.如权利要求1所述的以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵，其特征在于所述的蜗杆入流通道(13)和蜗杆出流通道(7)它们二者的轴向中心线位于同一水平线上，并分别与泵壳入流通道(14)和泵壳出流通道(6)它们二者的轴向中心线相重合或相垂直。

3.如权利要求1所述的以蜗轮齿腔为工作空间的蜗轮蜗杆泵，其特征在于所述的蜗杆(1)是阿基米德蜗杆或是圆弧蜗杆。

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