发明内容
本发明的目的是提供一种五线啮合内压密封新型泵,同时具备端面磨损密封补偿和径向磨损密封补偿的技术,以实现高压腔和低压腔之间长时间处在良好的动态隔离密封状态,弥补现有技术的不足,填补容积泵同时具备端面磨损密封补偿和径向磨损密封补偿的技术空白。
为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
一种五线啮合内压密封新型泵,包括泵体以及安装在泵体的中心通孔上的转子轴和安装在泵体的偏心半孔上的从转子,偏心半孔工作外端面有偏心端盖用至少三颗的螺钉来密闭固定,转子轴和从转子的工作外端面还贴着补偿盘的正平面;
所述泵体上的中心通孔里带一个“O”型圈槽,中心通孔的中心轴线O2与偏心半孔的偏心轴线O1之间为偏心距离t,底平面上的一个月牙形吸口联通着进口,底平面上的另一个月牙形排口联通着出口,出口有一旁通的内压回流道通往到补偿盘的背面与偏心端盖之间的空间;
所述转子轴包括五个等分弧面工作段以及无键槽轴段和带键槽轴段,五个等分弧面工作段的工作里端面贴着底平面,五个等分弧面工作段的工作外端面被补偿盘的正平面贴着;
所述从转子包括六个等分弧面全段,六个等分弧面全段两端面的宽度与五个等分弧面工作段的两端面宽度的尺寸相等一致;
所述的转子轴的中心轴线O2与从转子的偏心轴线O1之间为偏心距离t,转子轴的五个等分弧面工作段与从转子的六个等分弧面全段之间同步产生五个接触点,过接触点形成五条轴向延伸的密封带,结合底平面和补偿盘的正平面,构成A、B、C、D以及E五个工作空间,其特征是:
定位销紧固在所述的偏心端盖里侧面上,补偿盘的背面有偏心定位孔,偏心定位孔与所述的定位销滑动配合,所述的定位销限制补偿盘只能做轴向滑动;
所述的补偿盘的背面与偏心端盖之间的空间与内压回流道的一端相通,内压回流道的另一端通往出口;所述的补偿盘上的带“O”型圈槽通孔的中心轴线O2与带“O”型圈槽外圆的偏心轴线O1之间为偏心距离t,所有“O”型圈槽中的“O”型圈在所处部位起到动密封作用;
借助于内压回流道所引入的出口压力,造成补偿盘的正面是一半通往出口,另一半通往进口,而背面是全面积通往出口,使得补偿盘的背面受力大于正面受力,补偿盘的正平面可以始终紧贴着转子轴和从转子的工作外端面,继而迫使转子轴和从转子的工作里端面也紧贴着底平面,确保五个工作空间的端面滑动始终处于有效密封。
本发明的有益效果是:转子轴和从转子同步产生五条轴向延伸的密封带,借助于内压回流道使得补偿盘的背面受力大于正面受力,补偿盘的正平面一侧始终紧贴着转子轴和从转子的工作外端面,继而迫使转子轴和从转子的工作里端面也紧贴着底平面。所构成A、B、C、D以及E五个工作空间同时具备了端面磨损密封补偿和径向磨损密封补偿,实现高压腔和低压腔之间长时间处在良好的动态隔离密封状态。
具体实施方式
一种五线啮合内压密封新型泵,包括泵体4以及安装在泵体4的中心通孔41上的转子轴1和安装在泵体4的偏心半孔42上的从转子2,转子轴1和从转子2的工作里端面贴着偏心半孔42的底平面40,转子轴1和从转子2的工作外端面还贴着补偿盘6的正平面,并有固定在偏心端盖5上的定位销7限制补偿盘6只能做轴向滑动,偏心端盖5用至少三颗的螺钉8来密闭固定在偏心半孔42的工作区外端面,所述的补偿盘6的背面与偏心端盖5之间的空间与内压回流道9的一端相通,内压回流道9的另一端通往出口49,使得补偿盘6的背面受力大于正面受力,能紧贴着转子轴1和从转子2的工作外端面,继而迫使转子轴1和从转子2的工作里端面也紧贴着底平面40,具备端面磨损密封补偿;且转子轴1和从转子2同步产生五条轴向延伸的密封带,构成A、B、C、D以及E五个工作空间,即使长期使用均匀磨损后仍能保证五条轴向延伸的密封带同步形成,同步产生的五条轴向延伸的密封带确保五个工作空间的径向滑动始终处于有效密封。该结构做到了同时具备端面磨损密封补偿和径向磨损密封补偿,实现高压腔和低压腔之间长时间处在良好的动态隔离密封状态。
所述泵体4上的中心通孔41里带一个“O”型圈槽,中心通孔41的中心轴线O2与偏心半孔42的偏心轴线O1之间位于偏心距离t,底平面40上的一个月牙形吸口47联通着进口46,底平面40上的另一个月牙形排口48联通着出口49,出口49有一旁通的内压回流道9通往到补偿盘6的背面与偏心端盖5之间的空间。
所述转子轴1包括五个等分弧面工作段13以及无键槽轴段11和带键槽轴段12,五个等分弧面工作段13的工作里端面贴着底平面40,五个等分弧面工作段13的工作外端面被补偿盘6的正平面紧贴着。
所述从转子2包括六个等分弧面全段,六个等分弧面全段两端面的宽度与五个等分弧面工作段13的两端面宽度的尺寸相等一致。
补偿盘6上的带“O”型圈槽通孔61的中心轴线O2带“O”型圈槽外圆62的偏心轴线O1之间位于偏心距离t,补偿盘6的偏心定位孔67与定位销7滑动配合。借助于内压回流道9所引入的出口压力,造成补偿盘6的正面是一半通往出口,另一半通往进口,而背面是全面积通往出口,使得补偿盘6的背面受力大于正面受力,补偿盘6的正平面可以始终紧贴着转子轴1和从转子2的工作外端面,继而迫使转子轴1和从转子2的工作里端面也紧贴着底平面40,确保五个工作空间的端面滑动始终处于有效密封。
所述的转子轴1的中心轴线O2从转子2的偏心轴线O1之间位于偏心距离t,转子轴1的五个等分弧面工作段13与从转子2的六个等分弧面全段之间同步产生五个接触点,过接触点形成五条轴向延伸的密封带,结合底平面40和补偿盘6的正平面,构成A、B、C、D以及E五个工作空间。即使长期使用均匀磨损后仍能保证五条轴向延伸的密封带同步形成,同步产生的五条轴向延伸的密封带确保五个工作空间的径向滑动始终处于有效密封。
端面磨损密封补偿和径向磨损密封补偿的同时具备,实现高压腔和低压腔之间长时间处在良好的动态隔离密封状态。
安装步骤和工作原理:
转子轴1的带键槽轴段12从底平面40一侧,穿过中心通孔41与之滑动配合,五个等分弧面工作段13的工作里端面贴着底平面40。从转子2安放在偏心半孔42内滑动配合,从转子2的工作里端面也贴着底平面40。使得转子轴1的中心轴线O2与从转子2的偏心轴线O1之间位于偏心距离t,转子轴1的五个等分弧面工作段13与从转子2的六个等分弧面全段之间同步产生五个接触点,过接触点形成五条轴向延伸的密封带,结合底平面40和补偿盘6的正平面,构成A、B、C、D以及E五个工作空间。即使长期使用均匀磨损后仍能保证五条轴向延伸的密封带同步形成,确保五个工作空间的径向始终有效密封。
补偿盘6上的带“O”型圈槽通孔61的中心轴线O2带“O”型圈槽外圆62的偏心轴线O1之间位于偏心距离t,补偿盘6的偏心定位孔67与定位销7滑动配合。补偿盘6的正平面朝里,带“O”型圈槽通孔61从转子轴1的无键槽轴段11一端套入滑动配合,带“O”型圈槽外圆62与偏心半孔42滑动配合。
偏心端盖5上的带“O”型圈槽通孔51从转子轴1的无键槽轴段11一端套入滑动配合,定位销7紧固在偏心端盖5里侧面上。至少三颗的的螺钉8沿着偏心端盖5的外圆边缘,将偏心端盖5加垫片54密闭固定在泵体4的偏心半孔42的外侧端面上。
补偿盘6的背面有偏心定位孔67与定位销7滑动配合,定位销7与偏心端盖5固定连接,因而补偿盘6相对于偏心端盖5只能作轴向滑移。所有“O”型圈槽中的“O”型圈在所处部位起到动密封作用。
工作时,外力通过带键槽轴段12带动转子轴1旋转,继而拨动从转子2旋转,从转子2与转子轴1两者的旋转中心偏离距离为t,转子轴1的五个等分弧面工作段13与从转子2的六个等分弧面全段之间同步产生五条轴向延伸的密封带,结合底平面40和补偿盘6的正平面,构成A、B、C、D以及E五个工作空间。旋转时,A、B、C、D以及E五个工作空间的随着旋转将逐渐变大的一侧为月牙形吸口47,通向进口46;A、B、C、D以及E五个工作空间的随着旋转将逐渐变小的一侧为月牙形排口48,通向出口49。转子轴1连续旋转驱使A、B、C、D以及E五个工作空间周而复始完成吸、排工作。
结合附图和实施例,进一步对本发明的结构和工作原理作详细说明。
图10借助于CAD举例说明转子轴1和从转子2的曲面线制作过程:
先画线X以及与之垂直的线Y1和线Y2,交点分别为O1、O2,O1与O2相距为偏心距离t.这里取t距离为6mm;
以O1为圆心,R1为半径作基圆R1。这里取R1半径为106.0mm;
以基圆R1与线X的一个交点为圆心,R2为半径作圆弧段R2,再以O1为圆心,将圆弧段R2环绕O1六等分环形阵列。这里取R2半径为55.8mm;
以圆弧段R2与线X的交点外延到R3的距离为圆心,以R3为半径过圆弧段R2与线X的交点作圆弧段R3,再以O2为圆心,将圆弧段R3环绕O2五等分环形陈列。这里取R3半径为147.5mm;
分别选取两条圆弧段R3和一条圆弧段R2,五线相切作圆弧段R4,这里取R4半径近似为7.4mm;
以R5为半径分别作圆弧段R5连接相邻的两条圆弧段R2,这里R5半径为68.3mm;
五条圆弧段R4交替地与六条圆弧段R2同步产生的五个接触点,过接触点形成五条轴向延伸的密封带,构成A、B、C、D以及E五个工作空间。即使长期使用均匀磨损后,同步产生的五个接触点形成五条轴向延伸的密封带仍能保证五条轴向延伸的密封带同步形成,确保五个工作空间的径向始终处于有效密封。
转子轴1的五个等分弧面工作段13的两端面宽度与从转子2的两端面宽度的尺寸相等一致,这里取两端面宽度都为50mm,转子轴1的五个等分弧面工作段13的两端面宽度与从转子2的的两端面宽度的尺寸相等一致,两个转子的工作里端面分别贴着底平面40,补偿盘6的正平面分别贴着两个转子的工作外端面。借助于内压回流道9使得补偿盘6的背面受力大于正面受力,补偿盘6的正平面始终紧贴着转子轴1和从转子2的工作外端面,继而迫使转子轴1和从转子2的工作里端面也紧贴着底平面40,确保五个工作空间的端面滑动始终处于有效密封。
一种五线啮合内压密封新型泵,包括泵体4以及安装在泵体4的中心通孔41上的转子轴1和安装在泵体4的偏心半孔42上的从转子2,偏心半孔42工作外端面有偏心端盖5,所述的从转子2的工作外端面与偏心端盖5之间有补偿盘6的正平面贴着从转子2的工作外端面、定位销7滑动固定补偿盘6相对于偏心端盖5的周向位置。
泵体4上的中心通孔41里带一个“O”型圈槽,中心通孔41的中心轴线O2与偏心半孔42的偏心轴线O1之间位于偏心距离t,底平面40上的一个月牙形吸口47联通着进口46,另一个月牙形排口48联通着出口49,出口49有一旁通的内压回流道9通往到补偿盘6的背面与偏心端盖5之间的空间。
先将转子轴1的带键槽轴段12从底平面40一侧,穿过中心通孔41与之滑动配合,五个等分弧面工作段13的工作里端面贴着底平面40。将从转子2安放在偏心半孔42内滑动配合,从转子2的工作里端面也贴着底平面40。使得转子轴1的中心轴线O2与从转子2的偏心轴线O1之间位于偏心距离t。再从无键槽轴段11一端上依次装上补偿盘6,定位销7固定在偏心端盖5的背面,最后将偏心端盖5加垫片54,用四颗的螺钉8沿着偏心端盖5的外圆边缘,密闭固定在泵体4的偏心半孔42的外侧端面上。
所有“O”型圈槽中的“O”型圈在所处部位起到动密封作用。
工作时,外力通过带键槽轴段12带动转子轴1旋转,继而拨动从转子2旋转,从转子2与转子轴1两者的旋转中心偏离距离为t,转子轴1的五个等分弧面工作段13与从转子2的六个等分弧面全段之间同步产生五条轴向延伸的密封带,结合底平面40和补偿盘6的正平面,构成A、B、C、D以及E五个工作空间。旋转时,A、B、C、D以及E五个工作空间的随着旋转将逐渐变大的一侧为月牙形吸口47,通向进口46;A、B、C、D以及E五个工作空间的随着旋转将逐渐变小的一侧为月牙形排口48,通向出口49。位于出口49旁通上的内压回流道9将压力传送到补偿盘6的背面与偏心端盖5之间的空间,使得补偿盘6的背面受力大于正面受力,补偿盘6的正平面可以始终紧贴着转子轴1和从转子2的外端面,继而迫使转子轴1和从转子2的里端面也紧贴着底平面40,确保三个工作空间的端面滑动始终处于有效密封。转子轴1连续旋转驱使A、B、C、D以及E五个工作空间周而复始完成吸、排工作。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认定为本发明的保护范围。