CN104141606A - 锥形双螺杆压缩泵 - Google Patents

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曾励
徐大明
张小红
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本发明和公开了容积式泵领域内的一种锥形双螺杆压缩泵，包括泵体，泵体内设有泵腔，泵腔内设有两个耦合的螺杆，螺杆外周与泵腔之间相配合，螺杆上设有多头螺牙，泵体一端设有进气口，另一端设有出气口，泵体两端分别设有端盖，螺杆的转轴可转动地支撑在端盖上，两根螺杆的端部伸出一个端盖外并经耦合齿轮传动连接，螺杆呈锥形，螺杆的大端位于进气口一侧，螺杆的小端位于出气口一侧；耦合齿轮为相互啮合的锥齿轮。该装置工作时，随着螺杆的转动，容腔逐渐向出气口一侧移动，体积会逐渐减小，压力不断上升，直至从出气口排出气体。其具有较高的压缩系数，容腔与出气口接通时，产生的波动小，泵的运转噪音低。其适用于各种气体的压缩中。

Description

锥形双螺杆压缩泵
技术领域
本发明涉及一种容积式泵，特别涉及一种用于气体压缩的螺杆泵。
背景技术
螺杆泵有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵等，其工作时通过螺杆与泵壳的配合，将吸口位置带入的液体或气体封闭在一个或多个容腔内，随着螺杆的转动，容腔向出口位置移动，当容腔接通出口时，螺杆转动挤压容腔，使其逐渐变小，从而将液体或气体从出口排出。现有技术中的双螺杆泵，其结构主要包括泵体，泵体内设有泵腔，泵腔内设有两个耦合的螺杆，螺杆外周与泵腔之间相配合，螺杆上设有多头螺牙，螺杆之间留有微小的间隙，螺杆与泵腔之间也留有微小的间隙，螺杆与泵腔也保持恒定的间隙不变。两根螺杆的端部经同步齿轮传动连接，同步齿轮设置在齿轮箱中，有独立的润滑，与泵腔隔开。这种泵除了输送润滑性良好的介质外，还可输送大量的非润滑介质以及具有腐蚀性、磨蚀性的液体。双螺杆泵由于其恒定间隙的存在以及型线上的特点，其属于非密封型容积泵，因此除了输送纯液体，还可以输送气液混合物。其不足之处在于：容腔从进口向出口位置移动时，容腔的体积只有在泵的进口和出口位置发生变化，而在泵腔的中段，该体积保持不变，当进口和出口压差较大时，泵的输出效率大大降低，尤其是输送带有气体的介质时，由于气体具有可压缩性，往往不能在出口建立较高的压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种锥形双螺杆压缩泵，使泵的效率提高，具有较高的压缩系数，且适合于压缩气体介质。
本发明的目的是这样实现的：一种锥形双螺杆压缩泵，包括泵体，泵体内设有泵腔，泵腔内设有两个耦合的螺杆，螺杆外周与泵腔之间相配合，螺杆上设有多头螺牙，泵体一端设有进气口，另一端设有出气口，泵体两端分别设有端盖，螺杆的转轴可转动地支撑在端盖上，两根螺杆的端部伸出一个端盖外并经耦合齿轮传动连接，所述螺杆呈锥形，螺杆的大端位于进气口一侧，螺杆的小端位于出气口一侧；所述耦合齿轮为相互啮合的锥齿轮。
该装置工作时，从任一螺杆上输入动力，驱使两个螺杆相逆向转动，在进气口一侧不断形成封闭的容腔，随着螺杆的转动，容腔逐渐向出气口一侧移动，在移动过程中，由于两螺杆与泵腔之间是锥面配合，容腔的体积会逐渐减小，压力不断上升，直至从出气口排出气体。与现有技术相比，本发明在输送气体时，从进气口向出气口的内部压力是不断上升的，因此其具有较高的压缩系数，容腔与出气口接通时，产生的波动小，泵的运转噪音低。采用锥齿轮，可确保螺杆之间保持一定的间隙，有效的防止因干涉产生的摩擦、咬合等现象。该装置适用于各种气体的压缩中。
作为本发明的进一步改进，所述螺杆包括阳螺杆和阴螺杆，阳螺杆的螺牙为凸起的圆弧形，阴螺杆的螺牙为凹陷的内弧形。阳螺杆和阴螺杆的配合，在进气口和出气口位置，容腔的变化速度快，更有利于吸气和排气。
进一步地，所述阴螺杆的螺牙头数为四头，阳螺杆的螺牙头数为三头，阴螺杆和阳螺杆所对应的耦合齿轮的齿数比为4:3。
本发明中，所述两螺杆轴线的夹角大于0°且小于90°，随着角度的增大，泵的压缩系数逐渐上升。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明的断面结构示意图。
图3为阳螺杆和阴螺杆耦合关系图。
其中，1大端盖，2进气口，3泵体，4阳螺杆，5阴螺杆，6小端盖，7耦合齿轮，8出气口，A、B、C、D容腔。
具体实施方式
如图1-3所示，为锥形双螺杆压缩泵，其泵体3内设有泵腔，泵腔内设有两个耦合的螺杆，螺杆外周与泵腔之间相配合，螺杆包括阳螺杆4和阴螺杆5，阳螺杆4的螺牙为凸起的圆弧形，阴螺杆5的螺牙为凹陷的内弧形；螺杆上设有多头螺牙，其中阴螺杆5的螺牙头数为四头，阳螺杆4的螺牙头数为三头，泵体3一端设有进气口2，另一端设有出气口8，泵体3两端分别设有端盖，分别为大端盖1和小端盖6，螺杆的转轴可转动地支撑在大端盖1和小端盖6上，两根螺杆的端部伸出一个端盖外并经耦合齿轮7传动连接，螺杆呈锥形，螺杆的大端位于进气口2一侧，螺杆的小端位于出气口8一侧；耦合齿轮7为相互啮合的锥齿轮，阴螺杆5和阳螺杆4所对应的耦合齿轮7的齿数比为4:3，两螺杆轴线的夹角大于0°且小于90°。
工作时，可如图2所示，阳螺杆4和阴螺杆5相逆向转动，泵腔被分隔成A、B、C、D不同的容腔，D容腔为靠近进气口2位置的容腔，随着螺杆转动，D容腔逐渐增大，吸入气体；B容腔为靠近出气口8的容腔，随着螺杆转动，其逐渐减小形成排气，A、C容腔为相对封闭的容腔，在螺杆的推挤下，其从进气口2向出气口8不断移动，且体积逐渐减小，直到其运转到与出气口8接通，变成B容腔，实现排气。A、C容腔在螺杆的轴向方向上略大于一个导程，这样可以使D容腔吸入的气体被封闭时，B容腔恰好接通出气口8，可提高泵效。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种锥形双螺杆压缩泵，包括泵体，泵体内设有泵腔，泵腔内设有两个耦合的螺杆，螺杆外周与泵腔之间相配合，螺杆上设有多头螺牙，泵体一端设有进气口，另一端设有出气口，泵体两端分别设有端盖，螺杆的转轴可转动地支撑在端盖上，两根螺杆的端部伸出一个端盖外并经耦合齿轮传动连接，其特征在于：所述螺杆呈锥形，螺杆的大端位于进气口一侧，螺杆的小端位于出气口一侧；所述耦合齿轮为相互啮合的锥齿轮。
2.根据权利要求1所述的锥形双螺杆压缩泵，其特征在于：所述螺杆包括阳螺杆和阴螺杆，阳螺杆的螺牙为凸起的圆弧形，阴螺杆的螺牙为凹陷的内弧形。
3.根据权利要求2所述的锥形双螺杆压缩泵，其特征在于：所述阴螺杆的螺牙头数为四头，阳螺杆的螺牙头数为三头，阴螺杆和阳螺杆所对应的耦合齿轮的齿数比为4:3。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的锥形双螺杆压缩泵，其特征在于：所述两螺杆轴线的夹角大于0°且小于90°。
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