CN103727027B - 一种多叶片式油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多叶片式油泵，它包括壳体、转子、叶片，密封条和垫块，转子位于中心，壳体位于外部，叶片安放在壳体对角的空心圆环内，同时也位于转子的槽内，并与转子成一个角度，叶片的一个平面与转子的圆台侧面相切，密封条位于转子和叶片之间，其平面一侧与转子贴合，圆台面一侧则与叶片的圆台面E1贴合，垫块位于壳体对角的空心圆环内，正好填满由壳体、叶片、转子和密封条形成的空缺。本发明所有密封处均为面密封；排量大，压力高，效率高；比功率大；结构紧凑，加工相对容易；成本较低，寿命长。

Description

一种多叶片式油泵

技术领域

本发明涉及一种液压泵，尤其涉及一种多叶片式油泵。

背景技术

现有的叶片式液压泵结构均为一转子偏心置于油缸体内，叶片径向或与转子半径成一定角度置于转子内，工作时转子高速旋转，叶片在离心力的作用下甩出，与油缸体形成密封腔，旋转时容积变化产生压力。这种形式叶片泵由于叶片和油缸体之间是靠一条接触线密封，因此密封性能较差，输出压力较低，加上旋转时叶片与转子及油缸体间产生很大摩擦，致使叶片泵整体磨损快，寿命短，效率低。另外，旋转时为了保证叶片能在转子内安全进出，转子必须有相当的直径，这样势必排量较小，虽然有双叶片式液压泵，但由于只有两片叶片，流量脉动较大，流量也欠大。

发明内容

本发明的目的是提供一种既能实现大排量，流量脉动又小，全部密封处又均为面密封，且不易磨损的多叶片式油泵。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种多叶片式油泵，包括壳体、转子、叶片、密封条和垫块，转子位于中心，壳体位于外部，叶片安放在壳体对角的空心圆环内，同时也位于转子的槽内，并与转子成一个角度，叶片的一个平面与转子的圆台侧面相切，密封条位于转子和叶片之间，其平面一侧与转子贴合，圆台面一侧则与叶片的圆台面E1贴合，垫块位于壳体对角的空心圆环内，正好填满由壳体、叶片、转子和密封条形成的空缺。

所述叶片为四分之一圆形，共有相同的四片，所述叶片由两个平面A1、B1和柱面C1、球面D1及两圆台面E1、J1围合而成；其中，C1是中心为球心O1、半径与壳体的空心圆环的柱面E3的半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与转子球台C2半径相同的球面，E1和J1是圆台面，其上底面和下底面的直径分别是直线R1S1和直线M1N1，M1R1和N1S1则是其侧面母线；两个平面A1和B1平行；两平行平面A1和B1的距离为叶片的厚度，叶片厚度与壳体的空心圆环宽度相等；

所述密封条共有相同的八条，其中一条E1侧是圆台面，其上底面和下底面的直径分别是直线R1S1和P1Q1，P1R1和N1S1则是其侧面母线，K1侧是平面，过球心O1的轴线与该平面平行，其垂直距离为转子正交的十字板板厚的一半，G1是球心为O1半径与转子中心球台C2半径相等的球面，F1是球心为O1半径与壳体球面F3半径相等的球面，H1和I1两个面是平行的平面，密封条的宽度与叶片厚度相等；叶片和密封条均为轴对称；

所述转子当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，球台中间如同对称插入一正交的十字板，鼓形球台两头是两个相同的空心圆台，A2和B2是平行的圆平面，R2和S2是平行的圆，C2和D2是球心为O2的球面，I2和J2是相互垂直的两平面，一个叶片和两条密封条垂直安放在I2和J2之间的凹槽内，正好完全密合，E2和F2是球心为O2半径与壳体球面F3半径相同的球面，G2和H2是两个相同的空心圆台部分侧面，一侧圆台上下两底分别是圆平面A2和圆R2,另一侧圆台上下两底分别是圆平面B2和圆S2，K2M2的直线段长度为转子的宽度，两圆台侧面G2和H2和相应的壳体空心圆环平行平面C3和D3相贴合，整个转子不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称；

所述壳体是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子的宽度K2M2相等，A3和B3是两个半径相等的平行的圆平面，球面F3以O3为球心，半径与转子左右外侧E2和F2球面的半径相等，壳体球面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片厚度相等，空心圆环的两个侧面C3和D3是平行的圆环平面，E3是中心轴通过O3的柱面，位于壳体的对角线上，其外径与叶片柱面C1的外径相等，且大于壳体球面F3的外径，C3和D3两平面与相应的转子两空心圆台侧面G2和H2相贴合，整个壳体关于球台中心O3对称；

所述垫块是一段圆环，共有相同的四条，其中一条外侧A4是半径与壳体对角圆环E3外径相等的柱面，内侧B4是半径与壳体球面F3半径相等的球面，其上下厚度与转子正交的十字板宽度K2M2相等，两腰部C4和D4是圆台面，该圆台面上底面和下底面的直径分别是直线P1Q1和M1N1，M1P1则是其侧面母线，垫块形状为轴对称。

本发明具有的优点是：

1)所有密封处均为面密封；

2)排量大，压力高，效率高；

3)比功率大；

4)结构紧凑，加工相对容易；

5)成本较低，寿命长。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的叶片和密封条形状示意图；

图2是图1的S向和T向示意图；

图3是本发明的转子形状示意图；

图4是图3的W-W剖面示意图；

图5是本发明的壳体的俯视图；

图6是本发明的壳体的主视图；

图7是图6的M-M剖面示意图；

图8是本发明的整体结构示意图；

图9是图8的K向示意图；

图10是图8的N-N剖面示意图；

图11是本发明的运行原理示意图；

图12是图11的U-U剖面示意图；

图13是本发明的工作过程原理示意图；

图14是图11的V-V剖面示意图；

图15是本发明的工作过程原理示意图。

图中：1.壳体，2.转子，3.叶片，4.密封条，5.垫块。

具体实施方式

本发明的结构如图11所示，转子2位于中心，壳体1位于外部，叶片3安放在壳体1对角的的空心圆环(导向槽)内，同时也位于转子2的槽内，并与转子2成一个角度，叶片3的一个平面与转子2的圆台侧面相切，密封条4位于转子2和叶片3之间，其平面一侧与转子2贴合，圆台面一侧则与叶片3的圆台面E1贴合，垫块5位于壳体1对角的的空心圆环内，正好填满由壳体1，叶片3，转子2和密封条4形成的空缺。

图1和图2所示为本发明的叶片3和密封条4的形状。叶片3为四分之一圆形或近似四分之一圆形，共有相同的四片，(其中一片)由两个平面A1、B1和柱面C1、球面D1及两圆台面E1、J1围合而成；其中，C1是中心为球心O1、半径与壳体1的空心圆环的柱面E3的半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与图4转子2球台C2半径相同的球面，E1和J1是圆台面，其上底面和下底面的直径分别是直线R1S1和直线M1N1，M1R1和N1S1则是其侧面母线；两个平面A1和B1平行；两平行平面A1和B1的距离为叶片3的厚度，叶片3厚度与图6壳体1的空心圆环宽度相等。

密封条4共有相同的八条，其中一条E1侧是圆台面，其上底面和下底面的直径分别是直线R1S1和P1Q1，P1R1和N1S1则是其侧面母线，K1侧是平面，过球心O1的轴线(如图1所示)与该平面平行，其垂直距离为图4转子2正交的十字板板厚的一半，G1是球心为O1半径与图4转子2中心球台C2半径相等的球面，F1是球心为O1半径与图6壳体1球面F3半径相等的球面，H1和I1两个面是平行的平面，密封条4的宽度(即平面H1和I1的距离)与叶片3厚度相等；叶片3和密封条4均为轴对称。

图3和图4所示为本发明的转子2的形状。转子2当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，球台中间如同对称插入一正交的十字板，鼓形球台两头是两个相同的空心圆台，A2和B2是平行的圆平面，R2和S2是平行的圆，C2和D2是球心为O2的球面，I2和J2是相互垂直的两平面，将图1的整个图形，即一个叶片3和两条密封条4垂直安放在I2和J2之间的凹槽内，正好完全密合，E2和F2是球心为O2半径与壳体1球面F3半径相同的球面，G2和H2是两个相同的空心圆台部分侧面，一侧圆台上下两底分别是圆平面A2和圆R2,另一侧圆台上下两底分别是圆平面B2和圆S2，K2M2的直线段长度为转子2的宽度，两圆台侧面G2和H2的空间位置以如下而定：保证装配好后两圆台侧面G2和H2和相应的壳体1空心圆环平行平面C3和D3相贴合，整个转子2不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称。

图5、图6和图7所示为本发明的壳体1的形状。壳体1是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子2的宽度K2M2相等，A3和B3是两个半径相等的平行的圆平面，球面F3以O3为球心，半径与转子2左右外侧E2和F2球面的半径相等，壳体1球面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片3厚度相等，空心圆环的两个侧面C3和D3是平行的圆环平面，E3是中心轴通过O3的柱面，位于壳体1的对角线上，其外径与叶片3柱面C1的外径相等，且大于壳体1球面F3的外径，圆环平行的C3和D3两平面的空间位置以如下而定：保证装配好后C3和D3两平面与相应的转子2两空心圆台侧面G2和H2相贴合，K3G3H3的球面为排油面，G3H3的位置是当转子2转到图13所示位置时腔Q3和Q4之间的转子2平板靠Q4侧平面的位置，L3I3J3的球面为进油面，I3J3的位置是当转子2转到图13所示位置时腔Q4和Q5之间的转子2平板靠Q5侧平面的位置)。整个壳体1关于球台中心O3对称。

图10所示为本发明的垫块5的形状。垫块5是一段圆环，共有相同的四条，其中一条外侧A4是半径与壳体1对角圆环E3外径相等的柱面，内测B4是半径与壳体1球面F3半径相等的球面，其上下厚度与转子2正交的十字板宽度K2M2相等，两腰部C4和D4是圆台面，该圆台面上底面和下底面的直径分别是直线P1Q1和M1N1(如图1所示)，M1P1则是其侧面母线，垫块5形状为轴对称。

本发明的运行工作原理如下：

如图14，在叶片泵的一端，转子2、叶片3、密封条4和壳体1将油腔分割成三个各自独立的密封腔Q1、Q2和Q3。当转子2自图8或6a位置顺时针旋转时，腔Q2开始吸油，Q3为吸油腔，Q1为排油腔，如图13。转子2顺时针继续旋转，吸油腔Q2和Q3不断扩大，排油腔Q1不断缩小。当转到图11或图14位置时，吸油腔Q3达到最大。这时，吸油腔Q2及Q3和排油腔Q1仍保持隔离。当转子2继续旋转时，腔Q3开始排油，这时腔Q2仍为吸油腔，腔Q1仍为排油腔，如图15。当转子2转到图8或6a位置时，腔Q1油排尽，这时腔Q2仍为吸油腔，腔Q3仍为排油腔。当转子2继续旋转，新的吸油腔开始吸油，腔Q2还在吸油，腔Q3还在排油。当转子2又转到图14位置时，吸油腔Q2达到最大，继而开始排油，这时，新的吸油腔仍在吸油，腔Q3仍在排油。如此周而复始。在叶片泵的另一端，情况也和这一端完全相同。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本方面进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本方面作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种多叶片式油泵，其特征在于，包括壳体（1）、转子（2）、叶片（3）、密封条（4）和垫块（5），转子（2）位于中心，壳体（1）位于外部，叶片（3）安放在壳体（1）对角的空心圆环内，同时也位于转子（2）的槽内，并与转子（2）成一个角度，叶片（3）的一个平面与转子（2）的圆台侧面相切，密封条（4）位于转子（2）和叶片（3）之间，其平面一侧与转子（2）贴合，圆台面一侧则与叶片（3）的圆台面E1贴合，垫块（5）位于壳体（1）对角的空心圆环内，正好填满由壳体（1）、叶片（3）、转子（2）和密封条（4）形成的空缺；

所述叶片（3）为四分之一圆形，共有相同的四片，所述叶片（3）由两个平面A1、B1和柱面C1、球面D1及两圆台面E1、J1围合而成；其中，C1是中心为球心O1、半径与壳体（1）的空心圆环的柱面E3的半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与转子（2）球台C2半径相同的球面，E1和J1是圆台面，其上底面和下底面的直径分别是直线R1S1和直线M1N1，M1R1和N1S1则是其侧面母线；两个平面A1和B1平行；两平行平面A1和B1的距离为叶片（3）的厚度，叶片（3）厚度与壳体（1）的空心圆环宽度相等；

所述密封条（4）共有相同的八条，其中一条E1侧是圆台面，其上底面和下底面的直径分别是直线R1S1和P1Q1，P1R1和N1S1则是其侧面母线，K1侧是平面，过球心O1的轴线与该平面平行，其垂直距离为转子（2）正交的十字板板厚的一半，G1是球心为O1半径与转子（2）中心球台C2半径相等的球面，F1是球心为O1半径与壳体（1）球面F3半径相等的球面，H1和I1两个面是平行的平面，密封条（4）的宽度与叶片（3）厚度相等；叶片（3）和密封条（4）均为轴对称；

所述转子（2）当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，球台中间如同对称插入一正交的十字板，鼓形球台两头是两个相同的空心圆台，A2和B2是平行的圆平面，R2和S2是平行的圆，C2和D2是球心为O2的球面，I2和J2是相互垂直的两平面，一个叶片（3）和两条密封条（4）垂直安放在I2和J2之间的凹槽内，正好完全密合，E2和F2是球心为O2半径与壳体（1）球面F3半径相同的球面，G2和H2是两个相同的空心圆台部分侧面，一侧圆台上下两底分别是圆平面A2和圆R2，另一侧圆台上下两底分别是圆平面B2和圆S2，K2M2的直线段长度为转子（2）的宽度，两圆台侧面G2和H2和相应的壳体（1）空心圆环平行平面C3和D3相贴合，整个转子（2）不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称；

所述壳体（1）是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子（2）的宽度K2M2相等，A3和B3是两个半径相等的平行的圆平面，球面F3以O3为球心，半径与转子（2）左右外侧E2和F2球面的半径相等，壳体（1）球面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片（3）厚度相等，空心圆环的两个侧面C3和D3是平行的圆环平面，E3是中心轴通过O3的柱面，位于壳体（1）的对角线上，其外径与叶片（3）柱面C1的外径相等，且大于壳体（1）球面F3的外径，C3和D3两平面与相应的转子（2）两空心圆台侧面G2和H2相贴合，整个壳体（1）关于球台中心O3对称；

所述垫块（5）是一段圆环，共有相同的四条，其中一条外侧A4是半径与壳体（1）对角圆环E3外径相等的柱面，内侧B4是半径与壳体（1）球面F3半径相等的球面，其上下厚度与转子（2）正交的十字板宽度K2M2相等，两腰部C4和D4是圆台面，该圆台面上底面和下底面的直径分别是直线P1Q1和M1N1，M1P1则是其侧面母线，垫块（5）形状为轴对称。