CN103382935A

CN103382935A - 一种新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵

Info

Publication number: CN103382935A
Application number: CN2013102826539A
Authority: CN
Inventors: 王新华; 龚志奔; 高燕; 蔡娇艳; 涂承媛; 郑刚
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2013-07-06
Filing date: 2013-07-06
Publication date: 2013-11-06

Abstract

一种新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵，包括端盖、O型密封圈、从动转轴、成对角接触球轴承、万向节联轴器、左旋锥形螺杆、左旋内锥形定子、吸入排出组件、传动软轴、右旋锥形螺杆、右旋内锥形定子、传动轴、壳体。总体结构为对称分体式，由左端盖、从动转轴、左万向联轴器、左壳体、左旋锥形螺杆、左旋内锥形定子组成泵左部组件以及右端盖、主动轴、右万向联轴器、右壳体、右旋锥形螺杆、右旋内锥形下定子等组成泵的右部组件，左、右组件呈对称分布，并通过紧固螺栓与吸入排出组件连成一体。采用对称分体式结构，可整组拆装，易于维护和加工，降低加工成本；内锥形定子泵的内锥形定子可拆装、维修和更换，延长泵的使用寿命。

Description

一种新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵

技术领域

本发明属于海水液压泵技术领域，尤其涉及一种改进的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵。

背景技术

目前，关于海水液压泵的研究主要是柱塞式海水液压泵，但轴向柱塞式海水液压泵的关键摩擦副较多，结构复杂，对摩擦磨损、润滑密封以及腐蚀与污染控制技术提出了很高的要求。针对现有海水液压泵存在的缺点，综合考虑了海水工作介质的理化性能，提出了一种与现有柱塞泵等容积式液压泵结构和工作原理完全不同的双锥对置锥螺杆高压海水液压泵（申请号：201210100265.x），其内锥形定子与壳体采用整体结构，非分体式，由于锥螺杆转子在内锥形定子内运动时不可避免地会发生磨损，一旦磨损严重，将导致整个液压泵失效，同时也不便于加工和维护，倘若内锥形定子与壳体采用分体式，可实现定子的更换，对延长泵的使用寿命具有积极作用；此外，提出的双锥对置锥螺杆高压海水液压泵的两锥螺杆之间采用刚性传动，而非柔性传动，致使扭矩传递效率低、功率损失大。为此，在上述基础上提出一种改进的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵。

发明内容

本发明目的是为了提供一种改进的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵。改进的新型海水泵采用对称分体式结构，便于加工、拆装和维修，降低生产成本；泵的内锥形定子可拆装和更换，延长了泵的使用寿命；泵内的左、右旋锥形螺杆之间采用柔性传动，即对均处于运动状态的左、右旋锥形螺杆采用传动软轴灵活地传递扭矩，大大提高了两锥螺杆的传动效率。

一种改进的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵包括左端盖1、O型密封圈2、从动转轴3、左成对角接触球轴承4、左万向节联轴器5、左壳体6、左旋锥形螺杆7、左旋内锥形定子8、紧固螺栓9、吸入排出组件10、O型密封圈11、传动软轴12、右旋锥形螺杆13、右旋内锥形定子14、右壳体15、右万向节联轴器16、O型密封圈17、右端盖18、右成对角接触球轴承19、旋转轴唇形密封圈20、主动轴21、平键22、毛毡密封圈23、压盖24。

所述的左端盖1一侧开有环形槽，装入O型密封圈2，并与左壳体6连接；左端盖1内侧孔与左成对角接触球轴承4外圈过渡配合，左成对角接触球轴承4内圈与从动转轴3间隙配合，从动转轴3与左万向联轴器5、左旋锥形螺杆7依次连接，左旋锥形螺杆7位于左旋内锥形定子8内，并与左旋内锥形定子8间隙配合，左旋内锥形定子8则位于左壳体6内；左壳体6与吸入排出组件10一侧通过多组紧固螺栓9联接，吸入排出组件10两侧开有环形槽，并装入O型密封圈11，吸入排出组件10另一侧与右壳体15也通过多组紧固螺栓9联接；左旋锥形螺杆7与传动软轴12、右旋锥形螺杆13依次连接，右旋锥形螺杆13位于右旋内锥形定子14内，并与右旋内锥形定子14间隙配合，右旋内锥形定子14则位于右壳体15内；右壳体15与右端盖18开设环形槽，并装有O型密封圈17的一侧连接，右端盖18内孔与右成对角接触球轴承19外圈过渡配合，右成对角接触球轴承19内圈与主动轴21间隙配合；右旋锥形螺杆13与右万向联轴器16、主动轴21依次连接，主动轴21位于右端盖18内，依次穿过右成对角接触球轴承19、旋转轴唇形密封圈20、毛毡密封圈23、压盖24，并且在主动轴21轴端处设有平键22；在左壳体6与右壳体15分别开设左流道29和右流道26。

所述改进的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵，其特征在于：结构上采用对称分体式，由左端盖1、从动转轴3、左成对角接触球轴承4、左万向联轴器5、左壳体6、左旋锥形螺杆7、左旋内锥形定子8组成泵的左部组件以及主动轴21、右成对角接触球轴承19、右端盖18、右万向联轴器16、右壳体15、右旋内锥形下定子14、右旋锥形螺杆13组成泵的右部组件组成，左、右组件对称布置，并通过紧固螺栓9与吸入排出组件10连成一体。本发明为对称分体式结构，便于加工，降低成本，且易于拆装和维护；

进一步特征在于：所述的左壳体6与右壳体15内表面分别设有贯通凹槽33，左旋内锥形定子8和右旋内锥形定子14外表面两端设有键槽34，左、右旋内锥形定子对应装入左、右壳体内，圆头平键32与内锥形定子两端的键槽34和壳体内表面凹槽33配合，实现了内锥形定子与壳体的导向安装，并限制了内锥形定子的径向转动。此结构使得内锥形定子可拆卸和更换，便于维修保养，可延长泵的使用寿命；

进一步特征在于：所述的左旋锥形螺杆7与右旋锥形螺杆13之间连接传动软轴12快速传递扭矩，对于都处于运动状态的左旋锥形螺杆7和右旋锥形螺杆13实现柔性传动，大大提高了两锥螺杆的传动效率；

进一步特征在于：所述的左旋锥形螺杆7、右旋锥形螺杆13与左旋内锥形定子8和右旋内锥形定子14的材料均为耐磨金属，并且左、右内锥形定子有效厚度沿着出口端轴向方向按比例锥度3:4逐渐增大；

进一步特征在于：所述左旋锥形螺杆7和右旋锥形螺杆13外轮廓线与旋转中心线形成相同的锥度，且两外廓线落在相对的锥形面上，两外廓线延长线的交点都落在同一直线上。左旋锥形螺杆7和右旋锥形螺杆13分别在左旋内锥形定子8和右旋内锥形定子14内做定点行星运动。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为本发明结构图。

图2为发明装置A-A截面结构图。

图3为发明装置B-B截面结构图。

图4为内锥形定子与壳体装配示意图。

图中，1—左端盖、2—O型密封圈、3—从动转轴、4—左成对角接触球轴承、5—左万向节联轴器、6—左壳体、7—左旋锥形螺杆、8—左旋内锥形定子、9—紧固螺栓、10—吸入排出组件、11—O型密封圈、12—传动软轴、13—右旋锥形螺杆、14—右旋内锥形定子、15—右壳体、16—右万向节联轴器、17—O型密封圈、18—右端盖、19—右成对角接触球轴承、20—旋转轴唇形密封圈、21—主动轴、22—平键、23—毛毡密封圈、24—压盖、25—右吸入端、26—右进液流道、27—排出端、28—吸入口、29—左进液流道、30—左吸入端、31—排出口、32—圆头平键、33—壳体表面贯通凹槽、34—内锥形定子键槽。

具体实施方式

附图表示了本发明的结构及其实施例，下面再结合附图进行详细阐述。

如图1所示，新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵总体结构上采用对称分体式，由左端盖1、从动转轴3、左成对角接触球轴承4、左万向联轴器5、左壳体6、左旋锥形螺杆7、左旋内锥形定子8组成泵的左部组件以及主动轴21、右成对角接触球轴承19、右端盖18、右万向联轴器16、右壳体15、右旋内锥形下定子14、右旋锥形螺杆13组成泵的右部组件组成，左、右组件对称布置，并通过紧固螺栓9与吸入排出组件10连成一体。所述的左旋锥形螺杆7与右旋锥形螺杆13之间连接传动软轴12快速传递扭矩，对于都处于运动状态的左旋锥形螺杆7和右旋锥形螺杆13实现柔性传动，大大提高了两锥螺杆的传动效率。

结合图2～4所示，所述的左壳体6与右壳体15内表面分别设有贯通凹槽33，左旋内锥形定子8和右旋内锥形定子14外表面两端设有键槽34，左、右旋内锥形定子对应装入左、右壳体内，圆头平键32与内锥形定子两端的键槽34和壳体内表面凹槽33配合，实现了内锥形定子与壳体的导向安装，并限制了内锥形定子的径向转动。

改进的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵具体工作实施方式：主动轴21在电动机的驱动下，带动右万向联轴器16驱使右旋锥形螺杆13在右旋内锥形定子14内做定点行星运动，并通过传动软轴12带动左旋锥形螺杆7在左旋内锥形定子8内做定点行星运动。由于左旋锥形螺杆7和右旋锥形螺杆13分别在左旋内锥形定子8和右旋内锥形定子14运动并相继脱开啮合，在泵的左吸入端30和右吸入端25形成局部真空，在大气压力作用下，液体通过吸入口28经左流道29和右流道26分别流入左吸入端30和右吸入端25内。随着左旋锥形螺杆7和右旋锥形螺杆13的转动，型腔C和H吸入液体并逐渐密封，在左吸入端30和右吸入端25沿着排出端27方向分别形成一系列的密封型腔C，D，E，F，G和H，I，J，K，L，这些密封型腔以螺旋运动的形式向排出端27方向逐渐推移，在推移过程中密封型腔C→D→E→F→G和密封型腔H→I→J→K→L的容积逐渐变小，左吸入端30的液体沿着型腔C→D→E→F逐渐向型腔G内排出，右吸入端25的液体从型腔H→I→J→K逐渐向型腔L内排出，当推移到型腔G和L破裂时，型腔G和L内的液体流进排出端27，工作液体从排出端27进入排出口31排出泵外。当排出口31接入外界负载，排出端27的容积一定，主动轴21继续转动，使排出端27内工作液体不断增加，从而在排出口31形成工作压力，其大小取决于外界负载。

本发明采用对称分体式结构相对于整体结构，便于拆装和维护，便于加工，降低加工成本；泵的内锥形定子可拆装、维修和更换，延长了泵的使用寿命；泵内的左、右旋锥形螺杆之间实现了柔性传动，对均处于运动状态的左、右旋锥形螺杆采用传动软轴灵活地传递扭矩，大大提高了两锥螺杆的传动效率。

Claims

1.一种新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵包括左端盖(1)、O型密封圈(2)、从动转轴(3)、左成对角接触球轴承(4)、左万向节联轴器(5)、左壳体(6)、左旋锥形螺杆(7)、左旋内锥形定子(8)、紧固螺栓(9)、吸入排出组件(10)、O型密封圈(11)、传动软轴(12)、右旋锥形螺杆(13)、右旋内锥形定子(14)、右壳体(15)、右万向节联轴器(16)、O型密封圈(17)、右端盖(18)、右成对角接触球轴承(19)、旋转轴唇形密封圈(20)、主动轴(21)、平键(22)、毛毡密封圈(23)、压盖(24)；

总体结构采用对称分体式，由左端盖(1)、从动转轴(3)、左成对角接触球轴承(4)、左万向联轴器(5)、左壳体(6)、左旋锥形螺杆(7)、左旋内锥形定子(8)组成泵的左部组件以及主动轴(21)、右成对角接触球轴承(19)、右端盖(18)、右万向联轴器(16)、右壳体(15)、右旋内锥形下定子(14)、右旋锥形螺杆(13)组成泵的右部组件，左、右组件呈对称布置，并通过紧固螺栓(9)与吸入排出组件(10)连成一体；

所述的左端盖(1)一侧开有环形槽，装入O型密封圈(2)，并与左壳体(6)连接；左端盖(1)内侧孔与左成对角接触球轴承(4)外圈过渡配合，左成对角接触球轴承(4)内圈与从动转轴(3)间隙配合，从动转轴(3)与左万向联轴器(5)、左旋锥形螺杆(7)依次连接，左旋锥形螺杆(7)位于左旋内锥形定子(8)内，并与左旋内锥形定子(8)间隙配合，左旋内锥形定子(8)则位于左壳体(6)内；左壳体(6)与吸入排出组件(10)一侧通过多组紧固螺栓(9)联接，吸入排出组件(10)两侧开有环形槽，并装入O型密封圈(11)，吸入排出组件(10)另一侧与右壳体(15)也通过多组紧固螺栓(9)联接；左旋锥形螺杆(7)与传动软轴(12)、右旋锥形螺杆(13)依次连接，右旋锥形螺杆(13)位于右旋内锥形定子(14)内，并与右旋内锥形定子(14)间隙配合，右旋内锥形定子(14)则位于右壳体(15)内；右壳体(15)与右端盖(18)开设环形槽，并装有O型密封圈(17)的一侧连接，右端盖(18)内孔与右成对角接触球轴承(19)外圈过渡配合，右成对角接触球轴承(19)内圈与主动轴(21)间隙配合；右旋锥形螺杆(13)与右万向联轴器(16)、主动轴(21)依次连接，主动轴(21)位于右端盖(18)内，依次穿过右成对角接触球轴承(19)、旋转轴唇形密封圈(20)、毛毡密封圈(23)、压盖(24)，并且在主动轴(21)轴端处设有平键(22)；在左壳体(6)与右壳体(15)分别开设左流道(29)和右流道(26)。

2.如权利要求1所述的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵，其特征在于：所述的左壳体(6)与右壳体(15)内表面设有贯通凹槽，左、右旋内锥形定子(8)、(14)外表面两端设有键槽，左、右旋内锥形定子对应装入左、右壳体内，圆头平键(32)与内锥形定子两端键槽和壳体内表面凹槽配合。

3.如权利要求1所述的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵，其特征在于：所述的左旋锥形螺杆(7)、右旋锥形螺杆(13)与左旋内锥形定子(8)和右旋内锥形定子(14)的材料均为耐磨金属，并且左、右内锥形定子有效厚度沿着排出端轴向方向逐渐增大。

4.如权利要求1所述的新型双锥对置锥螺杆高压海水液压泵，其特征在于：所述左旋锥形螺杆(7)和右旋锥形螺杆(12)外轮廓线与旋转中心线形成锥度相同方向相反，且两外廓线落在相对的锥形面上，两外廓线延长线的交点都落在同一直线上。