CN105190040B - 旋转容积泵 - Google Patents

Abstract

旋转容积式的泵具有：泵主体，其具有输送流体的吸入口和排出口，经由吸入口将输送流体导入内部，通过旋转动作使内部的空间在伴随有容积变化的同时沿旋转方向移动，由此从排出口排出输送流体；端口外壳，其具有与泵主体的吸入口连通来导入输送流体的第1端口、和与泵主体的排出口连通来排出输送流体的第2端口；以及旋转驱动机构，其对泵主体赋予用于产生泵动作的旋转驱动力，该旋转驱动机构的与泵主体连结的旋转体收纳于后壳体的内部。端口外壳具有：从第1端口与后壳体连通的第1吸入流路、和从后壳体与泵主体的吸入口连通的第2吸入流路。第1端口经由第1吸入流路、壳体的内部以及第2吸入流路与泵主体的吸入口连通。

Description

旋转容积泵

技术领域

本发明涉及一边通过旋转方向的移动使流体输送空间的容积变化一边进行旋转的齿轮泵那样的旋转容积泵。

背景技术

以往，作为这种旋转容积泵，例如公知有齿轮泵。该齿轮泵具有：小齿轮(驱动齿轮)，其被旋转驱动；内置齿轮(从动齿轮)，其以偏心状态与该小齿轮啮合，且从动于小齿轮；以及月牙状的引导体，其位于小齿轮与内置齿轮之间的间隙，将吸入侧和排出侧隔开，形成于小齿轮和内置齿轮之间的空间随着小齿轮的旋转驱动而旋转移动并且二者的啮合状态发生变化而使容积发生变化，该齿轮泵利用这一情况向该空间内导入输送流体且沿旋转方向输送而排出，从而形成容积式泵。在使用了专利文献1所述的旋转容积型泵的情况下，即使在处理具有挥发性的输送流体的情况下，也不需要排气作业就能够防止气锁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许3494213号公报

发明内容

发明要解决的课题

一般在旋转容积式的泵中，为了防止轴承的磨损，需要在泵起动时使输送路径满水。因此，在专利文献1所述的旋转容量泵中，需要这样的起动动作：通过逆变器驱动以低速旋转的方式驱动齿轮泵来逐渐成为满水，从而存在起动耗费时间的问题。另外，由于输送流体经由齿轮泵在后壳体中循环，因此有时会导致输送流体的温度上升。

本发明就是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供能够迅速起动且不会发生输送流体的温度上升的旋转容积式的泵。

用于解决课题的手段

本发明的旋转容积式的泵具有：泵主体，其具有输送流体的吸入口和排出口，经由吸入口将输送流体导入内部，通过旋转动作使内部的空间在伴随有容积变化的同时沿旋转方向移动，由此从排出口排出输送流体；端口外壳，其具有与泵主体的吸入口连通来导入输送流体的第1端口、和与泵主体的排出口连通来排出输送流体的第2端口；以及旋转驱动机构，其对泵主体赋予用于产生泵动作的旋转驱动力，该旋转驱动机构的与泵主体连结的旋转体收纳于后壳体的内部，其特征在于，端口外壳具有：从第1端口与后壳体连通的第1吸入流路、和从后壳体与泵主体的吸入口连通的第2吸入流路，第1端口经由第1吸入流路、后壳体的内部以及第2吸入流路与泵主体的吸入口连通。

根据本发明的旋转容积式的泵，由于后壳体的内部空间夹在从导入输送流体的第1端口到泵主体的吸入口为止的输送流体的流路中，因此，不依赖泵主体的泵动作，通过箱体的押入压就能够直接将输送流体从第1端口导入后壳体的内部。因此，能够迅速起动。另外，由于是输送流体从后壳体侧向泵主体侧流动的结构，因此输送流体也不会发生温度上升。

另外，在本发明的一个实施方式中，端口外壳配置于泵主体和后壳体之间。根据这样的配置结构，能够缩短泵的全长。

另外，端口外壳也可以具有过滤器，该过滤器在第1吸入流路与后壳体之间、和后壳体与第2吸入流路之间的至少一方过滤输送流体。在这种情况下，能够与容积式泵的使用环境无关地有效防止异物混入，由此能够防止泵的损伤。另外，通过从泵主体取下后壳体，能够比较容易地进行过滤器的更换或者清扫等维护。

另外，也可以成为，端口外壳具有上下延伸的气体分离部，该气体分离部的下端部与第1吸入流路连通，在气体分离部的下端部、第1吸入流路、第2吸入流路、以及泵主体的吸入口中，气体分离部的下端部配置于最上方。在这样构成旋转容积泵的情况下，例如在输送挥发性的输送流体时，能够将在吸入口和壳体的内部产生的气体有效地从所述气体分离部排出。在此，例如在吸入侧的配管阻力较高的情况下，可以认为：在所述气体分离部中水面降低，在经由壳体的内部和泵主体排出的输送流体中混入有空气等气体。但是，在本实施方式中利用止回阀能够防止这样的情形。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的旋转容积泵的从侧面观察的剖视图。

图2是对该旋转容积泵的一部分进行切削后示出该容积型泵的主视图。

图3是示出该容积型泵的过滤器的俯视图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式的旋转容积泵详细地进行说明。

[第一实施方式]

[整体结构]

图1是本发明的第一实施方式的旋转容积泵的从侧面观察的剖视图，图2是对该旋转容积泵的一部分进行切削后示出的主视图。

本实施方式的旋转容积泵具有：磁铁从动型的旋转驱动机构1和泵头2，该泵头2具有输送流体的吸入口和排出口，经由吸入口将输送流体导入内部，借助从旋转驱动机构1传递的旋转运动，使内部空间在伴随有容积变化的同时在旋转方向上移动，从而将输送流体输送至排出口并排出。

[旋转驱动机构1]

旋转驱动机构1具有支架11，在该支架11上形成有能够将旋转式容积型泵固定于地面等的固定部11a。在该支架11内部收纳有圆筒状的旋转驱动体12，该旋转驱动体12经由未图示的驱动轴被马达驱动。旋转驱动体12将环状驱动磁铁121支承于敞开端的内侧。另外，后壳体13的基端侧收纳在该旋转驱动体12的内侧。在该后壳体13的更内部收纳有随着旋转驱动体12的旋转运动而旋转的旋转体14。旋转体14具有：从动磁铁141，其与环状磁铁121磁结合，经由旋转驱动体12传递所述马达的旋转运动；磁铁罐体142，其将从动磁铁141收纳于内部；以及旋转轴143，其安装于磁铁罐体142。

[泵头2]

泵头2具有：泵主体21；端口外壳22，其支承该泵主体21；以及罩体23，其与端口外壳22一起收纳泵主体21。另外，在本实施方式中，在端口外壳22的两侧面分别突出设置有第1端口24A和第2端口24B，在端口外壳22的上表面突出设置有第3端口24C。

[泵主体21]

泵主体21具有：驱动齿轮211，其被旋转轴143旋转驱动；从动齿轮212，其以偏心状态与该驱动齿轮211啮合且从动于驱动齿轮211；以及月牙状的引导体213，其位于这些驱动齿轮211和从动齿轮212之间的间隙中，将吸入侧和排出侧隔开。驱动齿轮211、从动齿轮212以及引导体213经由侧板214和密封垫215与外壳22接触。在侧板214和密封垫215的中心部形成有供旋转体14的轴贯穿插入的轴孔21a，在该轴孔21a外侧形成有输送流体的吸入口21b和输送流体的排出口21c。另外，在从动齿轮212的外侧外嵌有轴承216，这些部件的更外侧和前表面被齿轮外壳217覆盖。此外，在本实施方式中，引导体213与齿轮外壳217形成为一体，但也可以与侧板214形成为一体，还可以独立形成。此外，虽然在本实施方式中，泵主体21如上述那样构成，但泵主体21只要是这样的结构即可：泵主体具有输送流体的吸入口和排出口，经由吸入口将输送流体导入内部，通过旋转动作使内部的空间在伴随有容积变化的同时沿旋转方向移动，从而从排出口排出输送流体即可。因此，能够将泵主体不具有月牙状的引导体的、例如次摆线式的内接型容量式泵或外接型容量式泵、或者叶片式容量泵等原理不同的所有的旋转容量泵采用作为泵主体21。

[端口外壳22]

在端口外壳22前表面的中心部形成有轴孔22a，该轴孔22a经由轴承25将旋转轴143保持成能够旋转。在轴孔22a的外侧形成有能够嵌合泵主体21的齿轮壳体嵌合部22b，进而在齿轮壳体嵌合部22b的外侧形成有凸缘22c。在齿轮壳体嵌合部22b的与吸入口21b对应的部分，穿设有与齿轮外壳217的背面连通的第2吸入流路22d，在齿轮壳体嵌合部22b的与排出口21c对应的部分穿设有与齿轮外壳217的一侧面连通的排出流路22e。

端口外壳22背面的中心部与上述轴孔22a连通，在轴孔22a的外侧形成有面向所述后壳体13的内部的壁面22f，进而在壁面22f的外侧形成有凸缘22g。壁面22f的最下部与所述第2吸入流路22d连通。另外，在壁面22f的最上部穿设有与端口外壳22的上表面和其它侧面连通的第1吸入流路22h。另外，上述后壳体13以将内部保持成水密/气密状态的方式安装于凸缘22g。在凸缘22g的更外侧的部分安装有支架11。此外，在利用旋转容积泵输送不具有挥发性的输送流体的情况下等，吸入流路22h只要与上述其它的侧面连通即可，也可以不与端口外壳22的上表面连通。

[第1端口24A、第2端口24B以及第3端口24C]

在第1端口24A中形成有与所述第1吸入流路22h连通的第1吸入流路24Aa，在第1端口24A的末端安装有凸缘24Ab。另外，在第2端口24B中形成有与上述的排出流路22e连通的排出流路24Ba，在第2端口24B的末端也安装有凸缘24Bb。而且，在第3端口24C的内部形成有气体分离部24Ca，气体分离部24Ca的下端部与第1吸入流路22h和第1吸入流路24Aa连通，该气体分离部24Ca在上下方向上延伸，而且在上方开口。另外，在气体分离部24Ca中设置有止回阀24Cb。在第3端口24C的末端安装有凸缘24Cc。此外，在利用旋转容积泵输送不具有挥发性的输送流体的情况下等，不需要第3端口24C。

[过滤器26]

在本实施方式中，如图1所示，在端口外壳22背面的壁面22f上嵌合有过滤器26。如图3所示，过滤器26具有：外框261；第1过滤器262，其能够将从第1吸入流路22h向后壳体13内部输送的输送流体的异物除去；以及第2过滤器263，其能够将从后壳体13内部向第2吸入流路22b输送的输送流体的异物除去。由此，能够提供耐环境性优良且难以产生故障的旋转容积泵。另外，通过从端口外壳22取下所述后壳体13，能够比较容易地进行过滤器26的更换或者清扫等维护。另外，过滤器26形成为圆环状从而不会遮蔽轴孔22a和后壳体13的内部。此外，在本实施方式中，为了提高过滤器的性能而对向后壳体13输送的输送流体和从后壳体13排出的输送流体的双方进行过滤，但也能够利用过滤器26对其中一方进行过滤。另外，根据旋转容积泵的工作环境，也可以不设置过滤器26。

[动作]

接着，对本实施方式的旋转容积泵的动作进行说明。

首先，在起动之前，将输送流体从箱体导入第1端口24A，经由第1吸入流路24Aa将输送流体供给至后壳体13的内部，使后壳体13的内部成为满水状态。

接着，当借助未图示的驱动轴驱动旋转驱动体12时，旋转体14经由磁结合的环状磁铁121和从动磁铁141被驱动。因为旋转体14经由旋转轴143与驱动齿轮211连接，因此驱动齿轮211旋转，而且以偏心状态与驱动齿轮211啮合的从动齿轮212旋转。与此相伴，由驱动齿轮211、从动齿轮212以及引导体213形成的空间中的、经由吸入口21b、第2吸入流路22d在后壳体13内部露出的部分的容积增大，因此后壳体13内部的输送流体被吸引到该空间。被吸引的输送流体借助驱动齿轮211和从动齿轮212的旋转运动被输送到排出口21c。另外，由驱动齿轮211、从动齿轮212以及引导体213形成的空间中的、在排出口21c露出的部分的容积减少，因此被输送的输送流体经由排出口21c和排出流路22e排出。

随着所述输送动作的推进，输送流体经由第1吸入流路24Aa和第1吸入流路22h被供给至后壳体13内部。输送至后壳体13内部的输送流体沿着与在后壳体13内部存在的输送流体相同的路径经由排出流路22e排出。

即，在本实施方式的旋转容积泵中，容易预先使后壳体成为满水状态，因此能够迅速起动。另外，因为在端口外壳22和旋转体14的轴部分的边界部分也填充有输送流体，因此，无需准备用于防止轴承25的磨损的回流通道也能够进行轴承25的润滑，且能够防止输送流体的温度上升。另外，由于是将流体直接送入后壳体13的内部且从泵侧排出的结构，因此也能够良好地进行对后壳体内的清洗，也能够应用于清洁用途或输送包含浆料的流体的用途。

另外，即使在输送流体具有挥发性的情况下，由于在第1吸入流路22h内和后壳体13内产生的气体从所述气体分离部24Ca排出，因此不产生气锁问题。另外，例如在第1吸入流路22h的配管阻力较高的情况下，也可以认为：在气体分离部24Ca中水面降低，在经由后壳体13的内部和泵头2所排出的输送流体中混入有空气等气体。但是，在本实施方式中利用止回阀24Cb能够防止这样的情形。

此外，在本实施方式的旋转容积泵中，通过使马达反向旋转，也能够转换吸入方向和排出方向来使用。在这种情况下，也能够变更过滤器26的位置来保护泵主体21。但是，限定于后壳体耐压内的排出压。

综上所述，第1泵是具有以下结构的旋转容量泵：泵主体，其具有输送流体的吸入口和排出口，经由吸入口将输送流体导入内部，通过旋转动作使内部的空间在伴随有容积变化的同时沿旋转方向移动，从而从排出口排出输送流体；端口外壳，其具有与泵主体的吸入口连通来导入输送流体的第1端口、和与泵主体的排出口连通来排出输送流体的第2端口；以及旋转驱动机构，其对泵主体赋予用于产生泵动作的旋转驱动力，且该旋转驱动机构的与泵主体连结的旋转体收纳于后壳体的内部，端口外壳具有从第1端口与后壳体连通的第1吸入流路、和从后壳体与泵主体的吸入口连通的第2吸入流路，第1端口经由第1吸入流路、壳体的内部以及第2吸入流路与泵主体的吸入口连通。

另外，第2泵具有：泵主体，其具有输送流体的吸入口和排出口，经由吸入口将输送流体导入内部并从排出口排出输送流体；端口外壳，其具有与泵主体的吸入口连通来导入输送流体的第1端口、和与泵主体的排出口连通来排出输送流体的第2端口；以及驱动机构，其对泵主体赋予用于产生泵动作的驱动力，其中，端口外壳具有从第1端口与后壳体连通的第1吸入流路、和从后壳体与泵主体的吸入口连通的第2吸入流路，第1端口经由第1吸入流路、壳体的内部以及第2吸入流路与泵主体的吸入口连通，端口外壳还具有过滤器，该过滤器在第1吸入流路和后壳体之间、以及后壳体和第2吸入流路之间的至少一方过滤输送流体。

另外，第3泵具有：泵主体，其具有输送流体的吸入口和排出口，经由吸入口将输送流体导入内部并从排出口排出输送流体；端口外壳，其具有经由吸入流路与泵主体的吸入口连通来导入输送流体的第1端口、和与泵主体的排出口连通来排出输送流体的第2端口；以及驱动机构，其对泵主体赋予用于产生泵动作的驱动力，其中，在端口外壳形成有具有上下延伸的部分的气体分离部，该气体分离部的下端与第1端口连通，吸入流路在比泵主体的吸入口靠上方的位置处与气体分离部连通，气体分离部具有设置于内部的止回阀。

标号说明

1：旋转驱动机构；2：泵头；11：支架；12：旋转驱动体；13：后壳体；14：旋转体；21：泵主体；22：端口外壳；23：罩体；24A：第1端口；24B：第2端口；24C：第3端口；25：轴承；26：过滤器；121：环状磁铁；141：从动磁铁；142：磁铁罐体；143：旋转轴；211：驱动齿轮；212：从动齿轮；213：引导体；214：侧板；215：密封垫；216：轴承；217：齿轮外壳。

Claims (4)

1.一种旋转容积泵，其具有：

泵主体，其具有输送流体的吸入口和排出口，经由所述吸入口将输送流体导入内部，通过旋转动作使所述内部的空间在伴随有容积变化的同时沿旋转方向移动，由此从所述排出口排出所述输送流体；

端口外壳，其具有与所述泵主体的所述吸入口连通来导入所述输送流体的第1端口、和与所述泵主体的所述排出口连通来排出所述输送流体的第2端口；以及

旋转驱动机构，其对所述泵主体赋予用于产生泵动作的旋转驱动力，该旋转驱动机构的与所述泵主体连结的旋转体收纳于后壳体的内部，

其特征在于，

所述端口外壳具有：从所述第1端口与所述后壳体连通的第1吸入流路；从所述后壳体与所述泵主体的吸入口连通的第2吸入流路；以及上下延伸的气体分离部，该气体分离部的下端部与所述第1吸入流路连通，

所述第1端口经由所述第1吸入流路、所述后壳体的内部以及所述第2吸入流路与所述泵主体的所述吸入口连通，

在所述气体分离部的下端部、所述第1吸入流路、所述第2吸入流路以及所述泵主体的吸入口中，所述气体分离部的下端部配置于最上方。

2.根据权利要求1所述的旋转容积泵，其特征在于，

所述端口外壳配置于所述泵主体和所述后壳体之间。

3.根据权利要求1所述的旋转容积泵，其特征在于，

所述端口外壳具有过滤器，所述过滤器在所述第1吸入流路与所述后壳体之间、和所述后壳体与所述第2吸入流路之间的至少一方过滤所述输送流体。

4.根据权利要求1所述的旋转容积泵，其特征在于，

该旋转容积泵还具有设置于所述气体分离部的内部的止回阀。