CN102817837A - 双端轴铰链旋片转子泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叶片式转子泵及马达的技术领域。该泵能同时具备作为泵和马达进行经常工作而设计。该泵包括定子、内转子、外转子、双端轴铰链叶片。其特征在于叶片径向两端各有一个叶片内转子轴和叶片外转子轴，叶片内转子轴嵌入在内转子轴孔内，叶片外转子轴嵌入在外转子轴孔内，工作腔径向由叶片内、外转子轴和叶片内外转子轴孔密封，轴向有转子盖板密封。内转子和外转子、叶片相互牵着转动，叶片的打开是靠内、外转子轴孔牵动叶片内、外转子轴实现。内转子随主轴旋转并与外转子形成平行轴，并形成月牙形工作空腔。该发明具有空腔径向内无滑动密封、叶片双端轴铰链、高转速、高密封、高效率、功率体积比大等优点。
Description
本发明涉及叶片式转子流体泵和马达技术领域。
目前叶片泵有伸缩式和旋片式，旋片式叶片泵比伸缩式叶片泵更具有工作载荷更大、密封更好、可靠性更高的优点。旋片式的如专利申请号为00119468.2的中国专利“流体转叶式转子泵”，采用的是单轴铰链式的，径向一侧由轴和轴孔密封，径向另一侧是叶片与外壳内曲线工作面滑动密封。这样在转叶径向尺寸一定的情况下，密封截面小，转叶与径向内曲线工作面之间采用滑动密封，滑动密封面小，密封差，滑动摩擦大，高速旋转时叶片会对外壳有机械撞击，不适合要求高转速和要求高密封和功率重量比要求较大的工作环境。如果叶片径向两个密封面都采用轴和孔连接并密封，问题就会得到解决。
本发明的目的在于提供一种叶片径工作面无滑动密封、径向双端轴铰链、高转速工作、高密封、高效率、功率体积比大的旋片式转子泵。
本发明的技术方案是这样实现的，该双端轴铰链旋片转子泵，包括有定子、内转子、外转子、叶片、叶片内转子轴、叶片外转子轴、转子左侧盖板、转子右侧盖板组成，外转子与定子通过滚珠轴承同心轴转动，内转子随主轴转动，与外转子成平行轴形式，内转子与转子左侧盖板和转子右侧盖板固定连接，外转子与转子左侧盖板和转子右侧盖板轴向成滑动密封结构，转子左侧盖板上开有吸入口，转子右侧盖板上开有排出口，叶片的径向两端各有一个叶片内转子轴和叶片外转子轴，叶片内转子轴嵌入在内转子轴孔内，叶片外转子轴嵌入在外转子轴孔内，叶片径向的两个密封面都采用了轴和孔密封。
该发明的内转子与外转子是平行轴形式，内转子与外转子的接近侧有极小的游动间隙，并通过密封条贴合在一起，形成密封结构，内转子与外转子远离侧偏离成月牙形空腔，月牙形空腔一端有进气孔，另一端有排气孔，在主轴转动时，月牙形空腔形状和园周相对位置始终保持不变。
该发明的叶片径向两端各有一个叶片内转子轴和叶片外转子轴，叶片内转子轴嵌入在内转子轴孔内与内转子活动连接，叶片外转子轴嵌入在外转子轴孔内与外转子活动连接，主轴带动内转子转动时，内转子通过叶片带动外转子一同转动，同样外转子也可以通过叶片带动内转子一同转动，叶片也可以带动内转子和外转子转动。
该发明的叶片内转子轴嵌入在内转子轴孔内，叶片的叶片外转子轴嵌入在外转子轴孔内，轴与轴孔既起转动连接作用，也对分隔月牙形空腔起径向密封作用。
该发明当叶片转到内转子与外转子远离端即月牙空腔内时，外转子轴孔牵着叶片外转子轴、内转子轴孔牵着内转子轴，将叶片打开，并将月牙形空腔密封分隔成密封的两个腔。
该发明作为泵时，顺时针旋转，气体或液体工质由吸入口吸入，由排出口排出；逆时针旋转，气体或液体工质由排出口吸入，由吸入口排出。
该发明作为马达时，吸入口工质压力大于排出口工质压力时，叶片在压力作用下带动内转子和外转子顺时针旋转；排出口工质压力大于吸入口工质压力时，叶片在压力作用下带动内转子和外转子逆时针旋转。
该发明的多个转子泵在轴向可内转子同轴叠加，各泵转子轴向间由转子左侧盖板和转子右侧盖板相隔，通过设定各泵的叶片打开初相角或各泵月牙空腔圆周方向的相对角度，可实现多个泵的串、并联使用，串联使用可进一步增加密封性，并联使用可增大功率。
本发明的有益效果是，叶片的打开和关闭由外转子牵着叶片外转子轴完成，所以减少了打开时的振动和噪音；叶片打开速度与转速同步，可逆向作为马达使用，并可实现高转速工作；叶片在径向方向是靠叶片内转子轴与内转子轴孔、叶片外转子轴与外转子轴孔密封，所以密封性好，转动密封较滑动密封摩擦小；叶片与内转子、外转子相互牵着转动，所以轴向端面相互间位移小，轴向端面可实现更好的密封，转子左侧盖板、转子右侧盖板与叶片、转子之间摩擦更小；叶片在轴向端面和径向轴孔面的摩擦小，叶片径向两端靠轴和轴孔连接，较滑动式叶片承载能力更大，功率重量比更大，效率更高。综上所述，该双端轴铰链旋片转子泵具备高转速工作能力、低噪音、高密封、效率高、功率体积比大特点，并可逆向作为马达使用。
附图说明：
图1、双端轴铰链旋片转子泵外部主视图。
图2、图1的A-A剖面图。
下面结合附图说明对本发明作如下详细描述。
如图1所示，该双端轴铰链旋片转子泵由主轴1、内转子2、外转子3、叶片4、叶片内转子轴5、叶片外转子轴6、定子7、滚珠轴承8、吸入口9、排出口10、密封条11、月牙型空腔12组成。内转子(2) 和主轴(1)同轴固定连接，外转子(3)和定子(7)用滚珠轴承(8)同轴转动连接，内转子(2)与外转子(3)采用平行轴形式；内转子(2)与外转子(3)一端靠近，有一定游隙，并用密封条(11)密封，另一端远离，形成月牙形空腔(12)，在主轴转动时，月牙形空腔(12)形状和园周相对位置保持不变。
叶片内转子轴(5)安装在内转子轴孔内，叶片外转子轴(6)安装在外转子轴孔内，两轴与轴孔紧密贴合，即起转动连接作用，也起密封作用；密封条(11)在内转子(2)与外转子(3)接近端，紧贴内转子(2)外端面，对内转子(2)与外转子(3)接近端起密封作用；当叶片(4)、内转子(2)、外转子(3)相互带动由空腔(12)的吸入口(9)开始，向排出口(10)方向顺时针旋转时，在叶片外转子轴(6)被外转子牵动作用、叶片内转子轴(5)被内转子牵动作用下，叶片(4)逐渐打开并逐渐关闭，叶片(4)与吸入口(9)之间的容积也逐渐增大，叶片(4)与排出口(10)之间的容积会逐渐缩小，流体从吸入口(9)吸入，从排出口(10)排出。
如图2所示，内转子(2)与转子左侧盖板(13)和转子右侧盖板(14)固定连接，外转子(3)与转子左侧盖板(13)和转子右侧盖板(14)轴向成滑动密封结构，转子左侧盖板(13)上开有吸入口(9)，转子右侧盖板(14)上开有排出口(10)。
Claims (9)
1.一种双端轴铰链旋片转子泵，其包括有定子(7)、内转子(2)、外转子(3)、叶片(4)、叶片内转子轴(5)、叶片外转子轴(6)、转子左侧盖板(13)、转子右侧盖板(14)组成，外转子(3)与定子(7)通过滚珠轴承(8)同心轴转动，内转子(2)随主轴(1)转动，内转子(2)与外转子(3)成平行轴形式，内转子(2)与转子左侧盖板(13)和转子右侧盖板(14)固定连接，外转子(3)与转子左侧盖板(13)和转子右侧盖板(14)轴向成滑动密封结构，转子左侧盖板(13)上开有吸入口(9)，转子右侧盖板(14)上开有排出口(10)，叶片(4)径向两端各有一个叶片内转子轴(5)和叶片外转子轴(6)，叶片内转子轴(5)嵌入在内转子(2)轴孔内，叶片外转子轴(6)嵌入在外转子(3)轴孔内。
2.如权利要求1所述的双端轴铰链旋片转子泵，其特征在于内转子(2)与外转子(3)成平行轴形式，内转子(2)与外转子(3)的接近侧有极小的游动间隙，并通过密封条(11)贴合在一起，形成密封结构，内转子(2)与外转子(3)远离侧偏离成月牙形空腔(12)，月牙形空腔(12)一端在转子左侧盖板(13)上开有吸入口(9)，另一端在转子右侧盖板(14)上开有排出口(10)，主轴(1)转动时，月牙形空腔(12)的形状和与定子(7)的园周相对位置始终保持不变。
3.如权利要求1所述的双端轴铰链旋片转子泵，叶片(4)径向两端各有一个叶片内转子轴(5)和叶片外转子轴(6)。
4.如权利要求1所述的双端轴铰链旋片转子泵，其特征在于叶片(4)通过叶片内转子轴(5)嵌入在内转子(2)轴孔内与内转子(2)活动连接，通过叶片外转子轴(6)嵌入在外转子(3)轴孔内与外转子(3)活动连接，主轴(1)带动内转子(2)转动时，内转子(2)通过叶片(4)带动外转子(3)一同转动，同样外转子(3)也可以通过叶片(4)带动内转子(2)一同转动，叶片(4)也可以带动内转子(2)和外转子(3)一同转动。
5.如权利要求1所述的双端轴铰链旋片转子泵，其特征在于叶片内转子轴(5)嵌入在内转子(2)轴孔内，叶片外转子轴(6)嵌入在外转子(3)轴孔内，轴与轴孔既起转动连接作用，也对分隔月牙形空腔(12)起径向密封作用。
6.如权利要求1所述的双端轴铰链旋片转子泵，其特征在于当叶片(4)转到内转子(2)与外转子(3)远离端即月牙空腔(12)内时，外转子轴孔牵着叶片外转子轴(6)、内转子轴孔牵着叶片内转子轴(5)，将叶片(4)打开，叶片(4)将月牙形空腔(12)分隔成密封的两个腔。
7.如权利要求1所述的双端轴铰链旋片转子泵，其特征在于外力作用于主轴(1)顺时针旋转，气体或液体工质由转子左侧盖板(13)上的吸入口(9)吸入，由转子右侧盖板(14)上的排出口(10)排出；逆时针旋转，气体或液体工质由转子右侧盖板(14)上的排出口(10)吸入，由转子左侧盖板(13)上的吸入口(9)排出，既可作为泵双方向工作。
8.如权利要求1所述的双端轴铰链旋片转子泵，其特征在于转子左侧盖板(13)上的吸入口(9)工质压力大于转子右侧盖板(14)上的排出口(10)工质压力时，叶片(4)带动内转子(2)和外转子(3)顺时针旋转；转子右侧盖板(14)上的排出口(10)工质压力大于转子左侧盖板(13)上的吸入口(9)工质压力时，叶片(4)带动内转子(2)和外转子(3)逆时针旋转，既可作为马达双方向旋转。
9.如权利要求1所述的双端轴铰链旋片转子泵，其特征在于多个转子泵在轴向可内转子(2)同轴叠加，各泵内转子(2)和外转子(3)轴向间用转子左侧盖板(13)和转子右侧盖板(14)相隔，通过调整各泵的叶片(4)打开初相角或各泵月牙空腔(12)圆周方向的相对角度，可实现多个泵的串、并联使用。
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| CN 201110167009 CN102817837A (zh) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | 双端轴铰链旋片转子泵 |
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2011
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