CN105386970A - 容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封 - Google Patents
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Abstract
一种两侧进出口的容积叶泵和泵内配合密封设计,在泵的内壳或内环与转子的邻近两叶片形成的最小和最大容积时的两叶片间的泵壳内圆弧面之外的圆弧面为进出口;泵叶顶端轴孔与叶端转体对应配合,使泵叶与叶端转体稳定连接并能在最大转角轴向转动和对内圆弧面滑动密封配合;叶片、转子用弹簧以合适的较小力推动叶片或滑块、转子的配合密封件与泵内端面滑动配合密封;在转子两端固定有叶片端滑盘,消除叶片相对泵壳内端面旋转的泄漏;转动轴心连接在转子以轴心为圆心的圆弧面或为支点的杠杆面的转动叶片,消除叶片与转子槽的杠杆受力影响;本发明的泵能合理利用动力能和流体力而增加效率,泵内弧面和端面的密封性好,需要的密封压力小而减小磨损和能量损失。
Description
技术领域
本发明涉及容积叶泵或马达,主要是对流体的进出口、叶片和转子运行的配合设计。
背景技术
目前,容积叶泵或马达具有单轴运转、波动小和稳定的特点,得到广泛应用,但现有的叶泵或马达对流体力的利用不合理,流量较小,叶片和转子相对于泵体的密封性能不好,一般采用较大的力增强轴向和径向的密封,泵叶片在受压力特别在大容积受压力时,叶片两侧的压力差使叶片在根部和与转子外径接触处如杠杆一样短距离作用在叶槽上,会使效率损失和叶片磨损加快而受到一定的限制。
发明内容
本发明要解决技术问题的目的是提供一种流体由叶泵内弧面两侧进出的结构,提高流体力的利用,采用端部叶槽或转动式的叶片增强受力量和改变容积时的耗力,且以较小的力就能使叶片、转子和泵体形成很好的密封效果。
本发明要解决技术问题是一种流体由叶泵内弧面两侧进出的结构,当叶泵或马达是较大流量的液体流体变量泵时需要泵体加入充泄液装置,,采用端部叶槽或转动式的叶片增强受力量和改变容积时的耗力在叶片的径向端部加入叶端转体与泵内弧面形成配合滑动密封,在叶子、转子加入弹簧以较小的轴向力与轴向固定的端盖内侧配合滑动密封。
本发明的有益之处是能合理利用泵或马达的力来提高效率,增加其在较低压大流量的应用,泵内可以以较小的径向和轴向力达到很好的密封效果,增强泵的耐用性和减小功耗。
附图说明
图1是单作用四叶泵或马达的泵内弧面两侧进出口实施例图。
图2是泵内弧面两侧进出口的单作用四叶泵或马达的端盖和加入泄压装置实施例图。
图3是9、10叶泵或马达内弧面两侧进出口的双作用泵或马达截面视图。
图4是泵或马达的叶子配合滑动密封实施例图。
图5是泵或马达的转子端面配合滑动密封实施例图。
图6是增加端面叶片滑槽的实施例图。
图7是转动式叶片的实施例图。
具体实施例
实施例1:如图1、2中R1是定子或内环最大流量侧的内环(1)弧长,如是定量泵,内弧长的位置正对本身与转子两叶子形成的最大容积时,弧长的角度等于或略大于这时的两叶子与弧形成两密封接触处的角度,如是变量泵,弧长的角度等于或略大于调节到泵的大流量时弧的本身与转子两叶子形成的最大容积时的两叶片与弧形成两密封接触处的角度,内弧长的位置也是正对本身与转子两叶子形成的最大容积时。R2是定子或内环(2)最小流量侧的内弧长,如是定量泵,内弧长的位置正对本身与转子两叶子形成的最小容积时,弧长的角度等于或略大于这时的两叶片与弧形成两密封接触处的角度;如是变量泵,弧长的角度等于或略大于调节到泵的小流量时(即是转子轴心与壳或内环中心的可调节最小距离)弧的本身与转子两叶子形成的最小容积时的两叶片与弧形成两密封接触处的角度,内弧长的位置也是正对本身与转子两叶子形成的最小容积时;如是定量泵,因为容积叶泵旋转时,每两叶与内壳或内环间的容积都是不停地改变,R1、R2的弧长不能大于或小于与对应两叶密封接触处过多,避免两叶与内壳或内环间的容积发生较大的正负压或没有密封强度,转子旋转时两叶在R1、R2的弧内转换时是流体高低压的分隔,保证随时有相当于一个叶子与泵内弧面的R1、R2密封强度;如是变量泵,容积叶泵叶泵旋转时,R1、R2的弧长角度大部分时候大于对应的两叶角度,两叶与内壳或内环弧间的容积发生的正负压变化,而在R1端形成的容积变化比率比R2端形成的容积变化比率大较多,根据流体的正负压变化对泵或马达的影响确定是否开泄压孔、是在R2端或在R1、R2两端内开泄压孔,如影响较大,特别是转子偏心量较大的液体为流体变量泵,可以开泄压孔(3),连接储能器或泄压装置。
如泵或马达为单向旋转时,泄压装置由(3)、(03)组成,而(03)是由两个同方向的单向阀组成,两端分别连接高、低压进出口,两个单向阀的中间连接需要泄压的装置,如图2-2中,左边的进出口为高压端,不需要经过(01),当泵叶与R2形成高压大于左边高压进出口压力时,流体由泄压孔直接流到(03),再推开(03)的单向阀流向左边高压进出口;当泵与R2形成低压小于左边低压进出口压力时,流体由低压进出口直接流到(03),再推开(03)的单向阀流向泄压孔(3);如泵或马达为双向旋转时,泄压装置由(01)、(03)、(02)、(3)组成,假如右边的进出口为高压端,经过换向器(01),当泵叶与R2形成高压大于左边高压进出口压力时,换向器(01)受到右边进出口流体压力作用关闭(03)流道启开(02),同时流体由泄压孔直接流到(01),再推开(02)的单向阀流向右边高压进出口;当泵叶与R2形成低压小于左边低压进出口压力时,流体由低压进出口直接流到(02),再推开(02)的单向阀流向换向器和泄压孔(3);当泵换向为左边高压右边低压时,换向器(01)受到左边进出口流体压力作用关闭(02)流道启开(03)流道,流体的泄压原理与上述一样;R1端的泄压连接方法和R2一样,但R1端的容积变量比例小较多,可以根据使用确定是否接泄压装置。
R3是小流量压缩侧的定子或内环进出口与内弧的角度在保证壳或内环的强度时,最好是取小于90。角度,有利于流体流动;R6是内环或壳横向中心线与进出口处的角度,取值0<R6<90度,即是进出口处在R2的两端,进出口靠近内壳或内环的中心在泵内弧中心R2的两侧,有利于流体从泵体进出,如图1-1中的流动箭头,流体从右侧进入,从左侧流出,当是作为泵用时,右侧两个容积腔在容积增大吸收流体的同时,上、右中、下的叶片也拔动流体,使流体带着动力由下向上再向左侧流动;这时左侧的两个容积腔在容积减小排出流体的同时,上、左中、下的叶片也拔动流体,使流体带着动力由上向左下进出口流动;当是作为马达用时,右侧两个容积腔在容积增大吸收流体的同时,流体也喷吹推动右中、上的叶片,使转子得到上下叶片相差的力加上右中和上叶片的喷吹推动力,而且流体在入口、泵体出口流动时是顺着转子旋转方向,使效率得到增加。
图1的(8)、(9)是泵内与进出口进行流体交换的流道或窗口(个数不限),如泵或马达流量小时,可以如图1-2,在壳或内环的内弧面开槽形成流道,如泵或马达的流量较大,可直接在壳或内环开窗口,使泵内各侧各叶片内的流体与进出口区(4)通过窗口进行交换,槽或窗口形成的流道截面积与泵外壳或固定外壳管道截面积相比,最好使流体在槽或窗口向任何叶片间容积的流动速度小于泵外壳或固定外壳管道中的速度,减小汽蚀或减小在泵内弧面、叶片发生汽蚀,(8)、(9)的中间、两侧是内环或壳体,由于叶片经过这里时已经没有密封需要,为减小不均匀或不必要的磨损,可减小(8)、(9)在轴向的开口,增大叶片在这里的接触面积,也可以开成斜形,使磨损均匀;在图2-1中的R7是内环或壳内过渡弧面的弧长,是一种(8)、(9)在转向开口较大时可采用的增大叶片与内弧面的滑动距离而减小磨损的方式,即是在如图3-1中一样将(8)、(9)横向或斜向分截,密封弧长不应大于两叶片运动对称时的两叶片间密封弧长,不使泵叶转到(8、9)时与泵内弧面形成密封而产生正负压,流体最好从R1端的进出口流到R2两端的进出口成为总的进出口。
图1中的(10、11)是变量泵的固定外壳与内活动泵体的接口,(10)是管道可伸缩的接口,(11)滑动接触的接口,是使变量泵的固定外壳与内活动泵体交换的接口,也可以用如软管等其他方式相接。
图1、2中的(5)、(1)、(2)、(07)、(08)、(09)是内活动泵体的进出口、泵外壳或内环,可以是一体或分体组合。
(04)是端面调压孔,(05)是转子叶片底部调压槽,(06)是端盖或端面增压片,由于叶片转动在(8、9)时没有密封流体压力,只有转子对流体动力的压力,叶片的径向运动较容易,如叶片是以流体在底部加压的方式作径向运动,(04)连接高压流体开口在对称R1、R2的位置,使叶片运动到R1、R2时受到从(04)高压流体推动密封,转动在(8、9)时只受离心力低压滑动;如泵叶片是以弹簧或离心力在底部加压的方式作径向运动,(04)连接有负压流体开口在对称(8)、(9)的位置,使叶片运动到R1、R2时受到弹簧或离心力推动密封,转动在(8、9)时受低压滑动,没有负压的马达则没有作用;无论采取何种方式在叶片底部使其作径向运动,流入(04)的流体压力是使叶片运动到R1、R2时受到必要的推动滑动密封,转动在(8、9)时叶片与泵内弧面只受低压滑动又不回缩,也可以在(01)孔的内端侧开小槽(010),避免叶片径向突变冲击,(04、05、06)可以根据不同的泵或马达确定是否装配,一般是在大流量时使用,使(8、9)在轴向或转向较大开口时,减小泵内外压力差又不使叶片受损。
图3是双作用泵可马达,R4是R2两端的进出口在内环或靠近内弧面的壳体角度最好≥0度即是使这部分的进出口往泵外的方向向R2的中心线倾斜,R1、R2、R3、R7和上述的单作用泵一样,R1、R2是大、小流量端的壳或内环弧长,R3是小流量端方向壳可内环的尖角,其角度最好小于90度形成尖角,R7是叶片较多时可采用的过渡弧长,(001)、(002)是叶片较多采用R7过渡弧时距离R2两端较远的开口,各个进出口以如图3-2中的十字中心线作分割对向集中,如图中的右上和左下同集中在一起,进出口在内环或靠近内弧面的壳体角度也是向R2的中心线倾斜,左上和右下集中在一起,可以如图左侧(001)从内环或内壳与外壳形成的流道通到R2两端的进出口,也可以如右侧(002)、R7上面的开口和左下的开口在泵体外连接。
实施例2:在图4中,(413、414、415、416、417、422)是叶端转体,其与泵叶片距转子轴心远端为可作圆转动配合,使叶片径向运动时以较小的向外径向力就达到密封目的,叶端转体与泵内弧面接近面配合,增强耐磨性、密封性,R5是叶片或叶端转体的内凹圆的弧角度,当其角度大于180度一定的角度时,就能使叶片与叶端转体只能相互轴向的转动和移动,如泵叶片两端与有槽的叶片端滑盘配合,叶端转体两端可以与叶片插入槽内径向高出部分轴孔配合,即是可以不用圆柱销(402)叶片与叶端转体也不能径向相互脱开(为防止某原因叶端转体脱落使内泵无效或损坏);如R5≤180度,为防止叶片与叶端转体的确良脱落,可加入(402),在叶片的轴向如两合页配合状态,(419)对应(403)处和(420)对应(405)处的分段加工在叶端上,在叶端转体的轴向如(413)对应(405)处和(416)对应(403)处分段加工,即是叶片的凹(420)、凸(419)圆和叶端转体的凸(如413)、凹(如416)圆对应在一起用圆柱销(402)穿过连接,分段位置和数量不限;B是叶端转体的最大转动角度,为避免叶片和叶端转体在转角B范围内互相干涉,可如(421)叶片的左侧凸圆底加工成凹角大于外圆角度、右侧叶端转体圆头半径大于叶厚或R5在部分减小角度或如(413)的两侧凹角等配合,要求是使叶端转体能在角度B范围内转动并且具有与叶片圆端的密封性又使叶片和叶端转体稳定连接;(413)、(416)是与泵内弧面为全配合面的叶端转体,更适应泵内截面为圆形弧线,(422)、(417)是担型可两侧(407)可转动的叶端转体,在转子偏心差或泵内截面弧线半径差较大的椭圆也能保证叶端转体与泵内弧的滑动密封配合,叶端转体两端上的(407)是与泵内弧面滑动配合密封的转动体,转动体(407)与泵内弧面的配合面可以是一个和泵内弧面配合面半径相当的整体弧面(417左),也可以是中间凹两端弧面(407)与泵内弧面的滑动密封配合,其与叶端转体两端的连接或如叶片与叶端转体的连接方式一样,可轴向转动或摆动密封和稳定在叶端转体的两端,适应泵内弧面的半径变化;(414)、(415)适应泵内截面弧线半径差较小的椭圆和圆形,叶端转体的外弧两端会因泵内弧的半径变化先有一定的倾斜磨损(转动体的配合面弧越长和泵内弧的半径差越大磨损倾斜角越宽)而略有密封影响,(407、414)可以分体配合以适合加工或磨损件的热处理,(401)是泵内弧面,其和叶端转体的配合部位为最容易受磨损,材料和加工处理使其有很好的相对润滑性和耐磨性。
如叶端转体在靠近泵内弧面的部分比泵叶的厚度大,叶片不能整体缩到转子槽内,当作为泵用流体为气体时,由于气体的可压缩性大,会使压缩气体从缩小容积的压缩端R2带回流体流入端,从而降低输出压力和损失效率。可以如图5的(507)转子或转子的端面密封件的叶槽外角加工成接近叶端转体的凹状,使叶片整体或大部分能缩到转子叶槽内,克服流体回流。其缺点是由于需要加大转子的半径才能使叶片径向伸出时叶根与转子的受力距离等于未加工凹角的转子的受力距离,一定流量和压力的泵,转子半径和整泵比原来大。
实施例3:在容积叶泵中,转子和叶片的旋转基本没有受到轴向力和轴向移动,与叶片配合的泵内端面又是互相平衡的平面,将转子和叶片端的各边角为直角且两端面为互相平衡,只需在叶片和转子和轴向加较小的力就能有很好的与泵体端面密封又能减小能量的损失和磨损。图4中的(421)和(418)中间的(426)是图(421叶片端面增压视图)的叶片端面压力装置,包括(410)、(409)或(412、411),从图(421叶片端面增压视图)可以看出半叶片(408)受滑块(409)和弹簧(410)向左的力,使这半叶片(408)与泵的左端面压合滑动密封,其右侧容纳弹簧没块块凹槽对比轮(412)的压面有一定的空余量作叶片磨损补偿,适合两半叶之间没有径向移动的叶片(如419、420),下侧的叶片与泵的右端面压合滑动密封,适合(如418)中两半叶片有相互在径向滑动,叶片(418)容纳(426)的凹槽上下即是径向有空余量,使两半叶片能相互在径向滑动。
图4中的(419)、(420)中间的(426)是图(419叶片端面增压视图)的叶片端面压力装置,包括(423)或(425)和弹簧,从图(419叶片端面增压视图)可以看出滑块(423)是受叶片槽内的弹簧推动与泵的端面磨擦配合密封,可以是叶片两侧用(423)密封也可以一端用(423)另一端直接用叶片与泵的端面通过弹簧的双向推力磨擦配合密封,因为(423)与叶片的配合处较薄,应减小叶片(419或420)轴向与泵端面的间隙,其轴向伸出叶片距离越小受转向力和流体压力越小,可以加入轴销或(423)和配合叶片槽在叶片底部缩短等使(423)只不过可作轴向移动而不能作径向移动,即是(423)的底部可以与叶片底平或缩小一小段,其顶部到叶片的顶面。在图(419叶片端面增压视图)的(424)是叶片(420、或419)端面密封的一段叶片,如在(420)的中间段是(424),(425)受弹簧作用力使(420)、(424)与泵两端面压力滑动密封,当由于磨损(420)和(424)如图(419叶片端面增压视图)中两段叶的对合处轴向有距离,(420)的径向底端向(424和425)底部延伸一段长度(426)滑动密封这个距离可能的泄漏,但(424)的径向长度缩短,使密封效果略差;如图在(424)与(419)的配合中,(424)在叶片顶端有一半的厚度径向加长到顶端,底端与(420)相同;(425)具有两叶间的间隙密封、可与任一叶或两叶轴向滑动和两叶力的转向同步的功能,(425)在如(420)顶端为凹圆段时,其径向顶端长度到凹圆面,(425)在如(419)顶端为凸圆段时,其径向顶端长度到凸圆面,(425)的轴向一端插入(424)的叶槽内直到槽底或(425、424)结合在一起,另一端插入(420或419)一段距离接受弹簧力,即是(425)横跨(419或420、424)的对合处,与厚度两侧叶片为可轴向移动的密封滑动。
以上的叶片、(424)、(423)等受弹簧的轴向力只是作补偿磨损而没有动力的轴向移动,但与端盖的端面配合滑动密封有一定的磨擦,与端盖的端面配合滑动密封的面与端盖的端面平衡且两侧边为直角,可以基本消除流体从端面对弹簧的反向力,在保证密封时,使弹簧力取值越小,越减小磨擦损伤和能量损失,材料和加工处理也要使具有很好的相对润滑性的耐耐磨性。
实施例4:转子与端盖的端面配合密封也是和叶片一样,只需在转子的轴向加较小的力就能有很好的密封性又能减小能量的损失和磨损。(501、506、510、511、512)是转子的端面密封件,(501、506、510)靠近轴心的面与转子外的面密封和轴向滑动配合,其轴向长度是最好能使转子的两端各安装一个转子的端面密封件,可用(508)或(502)安装弹簧使(501或506或510)受力压到端面滑动密封,(504)是(501或506或510)在转子叶槽侧面外圆的轴向长度,在叶槽(505)侧平面上,这个(504)的长度是为防止端面密封件本身磨损向端面移动后不与叶片形成间隙而泄漏流体,因为是距转子轴心最远,基本是转子受叶片力最大部位,可以减小长度,中间段是加工件加强固定在转子外面或转子外凸到与(501、506或510)外圆面的(509),承担来自叶片的主要旋转向压力,在旋转向的厚度根据所受力而定;(504)也可以较长,但需要加强转子的端面密封与轴向滑柱(503)的强度和连接强度,如(510)的径向厚度和滑柱都加大,防止其受叶片的压力和径向力而损坏或变形,轴向滑柱(503)是用来固定连接(501或506或510)使(501或506或510)贴在转子的外配合面上,防止转子的端面密封件受叶片的力脱离转子的外配合面,并只能作轴向移动,如(501或506或510)受叶片的力较大,则至少需要有两个(503)轴向滑柱靠近叶槽处与转子的端面密封件两侧加强度连接,滑柱的形状和其与转子的端面密封件连接要求是能使转子的端面密封件(501或506或510)以合适的强度与转子外配合面贴合并只能作轴向移动压合泵端面;端面密封件(511、512)是间隙配合容纳装配在转子的槽内,受槽内弹簧的作用轴向保持密封滑动压紧泵体内端面,是转子带动端面密封件旋转与固定的泵体内端面磨擦磨损后(端面密封件与转子位置基本固定,是在端面磨损后才补偿轴向移动),端面密封件补偿移动继续端面密封,两侧(513)根据叶槽槽形状与叶槽侧平顺,端面密封件的轴向较短,保证在泵的使用寿命内磨损后仍保证足够的密封强度即可,这可以使转子外表面的槽侧面承受叶片侧面力的距离更长,转子的端面密封件与泵端面的配合滑动密封面与泵内端面平衡而且面的外侧弧边为直角(与上述的叶端面密封同理)。
实施例5:(62、68、69、623)是固定在转子(65、617)端部与转子轴线垂直的叶片端滑盘,如(62和68)是相同可随转子移动调节流量只是位置不同的叶片端滑盘,(62)是变量泵在最大流量时与转子一起移动的叶片端滑盘位置,(68)是变量泵在最小流量(无流量状态)时与转子一起移动的叶片端滑盘位置,与叶片作用的泵内壳(63、612)和泵外壳是相对固定不动的,叶片端滑盘的槽根据叶片形状与转子对称形状分为正圆弧形和直形,在轴向视图中,泵叶片(611、616、620)轴向间隙配合插入叶片端滑盘(69)的槽(614)内可径向滑动,泵叶片(611)插入槽(614)的部分可以是一个整体,也可以作为一个独立体固定在叶片轴向端部以使(611)部分适应承受压力选材、插入槽(614)的部分以耐磨润滑为主,插入槽(614)的部分(620)在径向可以与中间部分(611)相平,因叶片端滑盘和槽的半径大于泵圆弧内壳(63、612),泵内流体容易从(620)外径端的槽进行叶片两侧间泄漏,(616)是插入槽(614)的部分半径大于中间部分(611)的半径且基本与叶片端滑盘内表面(与转子配合的面)相平,泵叶片(611和616或620)、转子(65)和两端叶片端滑盘(69)结合后使叶片端滑盘(69)内端面与泵圆弧内壳(612)的端面为间隙配合和两轴心平衡,使两端的叶片端滑盘可以在(612)的端部相对于(612)旋转并能移动调节流量,两端叶片端滑盘与(612)端的间隙应尽可能减小以降低流体的泄漏,如间隙较大可在壳(63、612)端近内圆弧面处开槽,加入间隙配合的密封环(626、610或613)受轴向弹簧力作用压紧两端叶片端滑盘达到端面密封作用,(610)为刚性好耐磨的外壳密封环,向外滑动时不易倾斜,须控制好转子轴心与泵圆弧内壳(63、612、625)的轴心相平衡,如可加入较大半径的端面推力轴承,(613)是刚性好耐磨与叶片端滑盘作用端(与所在槽有较大间隙)与内端的较软有密封作用的物体如橡胶(与所在槽密切配合)等结合,向外滑动时可发生倾斜,转子轴心与泵圆弧内壳(63、612、625)的轴心因装配、磨损等不平衡时仍保持密封作用,泵叶片(64、66或611+两端616、620)的两端与槽(614)有适量的间隙使泵叶片在转子和叶片端滑盘的槽顺利滑动,叶片端滑盘的槽宽可与转子叶槽宽相等如(622)间隙容纳泵叶片,也可以叶片端滑盘的槽宽比转子叶槽宽如(67、621)但叶片两端的(616或620插入槽内部分)厚度比中间在转子段的(611)厚间隙插在槽内,这能适应泵叶片在端截面中(66、64)径向不等宽时用,如当泵叶片的大半径处加有的叶端转体(619)比叶片的厚度大时适用,在没有加有叶片端滑盘的平常用直泵叶片(629)的承受流体压力特别是在大容积叶片伸出最长时受泵叶片两侧的压力差形成侧向力使叶片根部的(628)角和转子槽与外表面相交角(627)为两条杠杆受力线,使这两个角和叶槽、叶片易受损、叶片径向滑动的阻力大增,叶片滑动不顺,加有叶片端滑盘后,使叶片的侧向力同时受力在叶片端滑盘的槽侧、转子槽侧,这可以形成密封以是叶片的周围三个面同时受力而易滑动,即是圆弧叶片(64)或直叶片(66)两端(621或622)的两侧与槽为小间隙顺滑配合(直叶片为平面配合,圆弧叶片为圆配合),如叶泵采用两端为流体进出口可在叶片端滑盘开孔(632)形成流道,两叶片间的孔(632)靠近或略凹入转子表面(65),使泵转动到最小体积时仍与外相通,通到(69)与端壳(615)配合处的长弧进出口(633)与外面管道连接,长弧进出口(633)分为高、低压侧两个开口,其与孔(632)的配合是保证变量泵在任何变量时相通、同两叶片间的孔(632)不与两个长弧进出口(633)同时相通、流体为液体时孔(632)转动离开一侧的长弧进出口(633)后应较快与另一侧的长弧进出口(633)相通,如泵的进出口开在泵壳内圆弧面(63、625)的两侧(630),开口方法和要求与实例1一样,端壳(69)有容纳叶片端滑盘(62、68、623、631)的凹入,端面固定在泵圆弧壳(612)的两端,容纳叶片端滑盘(62、68、623)的凹入面与叶片端滑盘端面有间隙(即69与615有间隙),使叶片端滑盘(69、62、623)、泵叶片相对泵壳(61、63、624、625、612、615)旋转,定量泵的端壳如(624)因转子不发生移动其容纳叶片滑槽盘的内凹可为圆形,变量泵的端壳如(61)因转子发生移动其容纳叶片滑槽盘的内凹可为加长的圆形使叶片滑槽盘可在内移动改变流量如叶片端滑盘从(62)最大流量时的位置可移动到(68)最小0流量时的位置,以及使轴(618)可穿过端壳(615)移动改变流量。
(631、69)是平面的叶片端滑盘,即叶片端滑盘的内平面没有槽(614)固定在转子两端,泵叶片没有(616或620)的插入叶片端滑盘端,泵叶片随转子和叶片端滑盘的一起转动径向滑动时,叶片的两端也相对于叶片端滑盘的内平面径向滑动而没有相对转动,叶片与叶片端滑盘的配合面应加工光滑以利于相对这间的滑动又很好地密封配合,泵叶片没有轴向力,其滑动的阻力小也不易磨损,没有槽的叶片端滑盘(631)与有槽的(62、68)的区别是有槽的叶片端滑盘使叶片受力面大且整个面均匀受力而消除角(627、628)小面积的线形杠杆受力,其他的相同;可以消除如一般容积叶泵的叶片与转子端面相对泵壳端面部件较大速度转动的泄漏,直叶片(66)与转子易成杠杆受力采用有槽的叶片端滑盘更好,而转动叶片(64)与转子间没有杠杆受力采用没有槽的叶片端滑盘更好,转子、叶片和叶片端滑盘的配合相对泵壳内圆弧面(612、610、613或63、626)的端面旋转时,由于没有轴向力而不易磨损,但应尽可能消除转子轴心与泵壳内圆弧面(612)的轴心因装配、轴承磨损等产生的不平衡,以免叶片端滑盘的内平面相对于泵壳内圆弧面(612、610、613或63、625、626)的端面倾斜受力磨损而泄漏。
实施例6:(707)是圆弧泵叶片的转动轴,叶片表面圆弧(704)是以(707)为圆心的圆弧面段,以圆弧面(704)为密封面与泵壳内圆表面(708)、转子配合圆弧面(701)或(受内弹簧力的密封滑块703、714)以及叶片两端与泵内壳端面的配合形成分隔叶片两侧的流体,而圆弧面(704)与转子转动时,其以(707)为轴心转动径向压紧(708)保持伸缩密封(706端或704的半径大于轴心707或709到708的最大距离),(704)为圆形弧面其两侧不论受流体的压力是正、负或大小变化都转变为与轴心(707)的推或拉力而没有形成转动力,即流体对叶片的压力不影响圆弧面(704)以轴心(707)的转动力;以面(706)为密封面与泵内圆表面(708)、转子配合圆弧面(701)或(706的靠近转子端加有703、714)以及叶片两端与泵内壳端面的配合形成分隔叶片两侧的流体,而面(706)与转子转动时,其以(707)为轴心转动径向压紧(708)保持伸缩密封,当(706)面两端以轴心(707)对称相等时,面(706)就相当于放在中心支点(707)上的杠杆,两侧不论受流体的压力是正、负都转变为与轴心(707)的推或拉力而没有形成转动力,即流体对叶片的压力不影响面(706)以轴心(707)的转动力;以圆弧面(704)为密封面时,圆弧面两端(715、725)与其配合的泵壳内端面滑动密封配合或插入叶片滑槽盘的槽内,叶片与转子通过轴孔配合(707、709)形成可转动连接,(707、709)是圆弧面(704或701)的圆心,即是由与加工在叶片(704)段的槽间隙配合可从轴(707、709)径向外移动的密封块(714与叶片等长)压紧转子的圆弧面(701)密封滑动、由与加工在转子圆弧面(701)段的槽间隙配合可从轴(707、709)受内弹簧力径向内移动的密封块(714与叶片等长)压紧转子的圆弧面(704)密封滑动、由外凸圆弧面(704)直接与转子内凹圆弧面(701)密封滑动配合,(711、721)叶片是相当于不同形状的(704)也是和转子圆弧面(701)一样的配合,只是其与轴心(709)的连接只有(706)一半的叶柄(710、在叶片中任何轴向位置的730、两端的731),(710、730、731)轴向厚度不限但不密封即是流体在(710、730、731)的两侧相通只是承受叶片(711、721)与轴(709)间的推拉力,而是以(711、721、729)所指的圆弧面叶段以(709)为圆心转动密封分割两侧的流体,(711、721)圆弧面叶段与叶柄(710)、轴(709)的配合相比有横轴(707)的面(706)组合在相同半径的转子时,(711、721、729)圆弧面叶段与叶柄(710)、轴(709)的配合形成的泵叶片半径较大可以增加叶泵的容积变量,圆弧面叶段(711、721)不同的只是连接叶柄(710),可根据流体的压力和性质而定,如与(721)连接的叶柄比与(711)连接的叶柄承受的压力大,(712、713)是在转子上容纳叶片(711、721)、叶柄和转动部分的空间,要注意泵叶片整体缩入转子时,流体(特别是液体)在(712、713)吸收和排泄速度;泵叶片(717、728)是以(722、724)为轴心,以如同(706)的面(719)与转子圆弧面(701)、泵壳内两端、泵壳内圆(708)配合一起密封分割叶片两侧的流体,(717)叶片以轴心(722、724)可转动连接在转子座(723、727)上,而转子座(723、727)连接或一体固定在转子上,叶片面段(719)的一端与转子圆弧面(701)为圆滑动密封配合,另一端与泵壳内圆弧面(708)也是滑动密封配合,叶片两端可加有密封滑块(714),叶片面段(719)的轴向两端与泵壳内侧端面或叶片滑槽盘的槽滑动密封配合,(722)是转子座穿过叶片面段(719)作轴圆与(717)叶片密封转动配合,(724)是转子座(723)与叶片(717)的转动连接轴在叶片面段(719)转子侧;(718)是角字形的泵叶片,叶片的一角外径或加有密封滑块(714)与转子的圆弧面(701)密封滑动配合,另一角外径或加有密封滑块(714)与泵壳内侧的圆弧面(708)密封滑动配合,其与转子座(723)的配合和面(719)基本相同,叶片的两角也和(719)相同都是相当于杠杆放置于轴心上的受力状态,只是角度不同,两个角距圆心的半径相同时才能受力平衡没有转向力,叶片的两个角共同滑动密封分割两侧的流体;在泵叶片随转子转动中,影响叶片与泵壳内侧圆弧面(708)滑动密封较大的是离心力和流体的密度、粘稠度,叶片(719)距离轴心短又两端基本相等,受离心力较小,叶片(715、711、721、716)受的离心力较大,可保证叶片强度时选择不同密度或不同密度结合成叶片,或根据实际应用确定加入叶片的旋转力如弹簧以保证叶片与泵壳内圆弧面(708)的滑动密封强度,通常流体的密度和粘稠度越大需要叶片对(708)的压力越大,作流体为气体并且要求较高的压力输出时,由于气体的可压缩性大,需要两叶间的最小压缩体积尽可能小,这要叶片转动全缩入转子时,尽量接近成为一个实体圆柱的形状,减小压缩气体从输出端转动流回输入端,可以输出更高压力,(705)是在泵叶片靠近泵壳内圆弧面(708)侧的叶端转体,其可以以较少的径向力增加叶片与(708)的配合密封滑动,如没有叶端转体(705),由于叶片随转子的转动,叶片相对泵壳内圆弧面(708)的角度会处在变化状态,可将叶端加工较尖,以适应角度的变化中叶片与(708)的密封强度。
Claims (10)
1.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,两侧进出口的变量泵或马达是将泵调至可调的最小流量,任何的相邻两个泵叶片对称距离转子轴心最短的泵内弧面形成两叶片间最小容积时,两叶片与泵内弧面形成接触密封的泵内弧面段(2)弧长为R2,将泵或马达调至最大流量,任何的相邻两个泵叶片对称距离转子轴心最大的泵内弧面形成两叶片间最大容积时,两叶片与泵内弧面形成接触密封的泵内弧面段(1)弧长为R1,在R1和R2之外的泵内圆弧面段开口或从R1两端的泵内弧面开槽接通到R2的两端的进出口再与外面的流道连接。
2.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,泄压器是在流体流道或流体回路的任何位置发生高于流道高压或低于流道低压需要泄压的部位接通泄压器(03),其高低压端分别与流道进出口的高低压端连接,使该部位流体压力高于进出口的高压侧压力时关闭低压端的单向阀推开高压端的单向阀流向高压端,流体压力低于流道进出口的低压侧压力时关闭高压端的单向阀推开低压端的单向阀使流体流回到泄压部位。
3.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,两侧进出口的定量泵或马达是任何的相邻两个泵叶片对称距离转子轴心最短的泵内弧面形成两叶片最小容积时,两叶片与泵内弧面形成的接触密封泵内弧面段(2)弧长为R2,任何的相邻两个泵叶片对称距离转子轴心最大的泵内弧面形成两叶片最大容积时,两叶片与泵内弧面形成的接触密封泵内弧面段(1)弧长为R1,在R1和R2之外的泵内圆弧面段开口或从R1两端的泵内弧面开槽接通到R2的两端的进出口。
4.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,叶端转体是与泵叶片靠近泵内弧面的端部为轴孔可转动配合,叶端转体可以在最大转动角度B轴向转动,叶片与叶端转体的相配合之间相互密封、可轴向为轴心转动和径向稳定连接。
5.根据权利4要求的容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,叶端转体与泵内弧面的配合面是全贴合弧面(413、416)或叶端转体的两端与泵内弧面配合滑动密封,叶端转体与泵内弧面配合的两端可以是与叶端转体固定连接(414、415)、分体连接(415)或可轴向转动连接的(422、417),叶端转体两端的可轴向转动体为整面(417左)或两端(407)与泵弧面可滑动密封,转动体与叶端转体两端的相配合是之间可轴向为轴心转动、密封和径向稳定连接。
6.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,同一转子叶片槽的叶厚方向由两块相配合面内凹的半叶组成一个泵叶片,两块半叶的内凹中间有弹簧、滑块或加有转轮,两块半叶分别受弹簧的轴向相反作用力各压合泵内一端面滑动密封;两块半叶在径向有相对移动时,叶片的内凹与里面的弹簧和滑块在径向有足够的可移动空间。
7.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,同一转子叶片槽的叶厚方向是一个泵叶片时,在叶片的轴向中段、一端或两端厚度中间开槽,槽内装配有弹簧和滑块,滑块在厚度方向的两侧与叶片槽两侧密封可在轴向滑动,轴向为一个叶片时,可以是一端的滑块受弹簧对叶片反向力压合泵的一侧端面滑动密封,另一端为叶片端面与泵的另一端面滑动密封,也可是叶片两端都加入滑块与泵两端面滑动密封;轴向为两段叶片时,滑块在两段叶片对合处分别插入两叶片的槽内或其中一段叶片有外凸形成滑块插入另一段叶片槽中,叶片的槽中有弹簧相反作用在滑块和叶片上,使两段叶片轴向反向压合泵内两端滑动密封,其中一段叶片靠近转子轴心的底部有一段轴向向另一段叶片底部延伸,在叶厚方向等宽,确保两段叶片磨损后,流体不从两叶和滑块间的孔隙从底部流到另一侧。
8.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,在转子的外表面加有转子密封件(501或506或510)或在靠近转子的外表面的槽内加有间隙配合的转子密封件(511、512),转子密封件的两侧与转子叶槽侧平齐形状相同并且相对于转子可轴向滑动随转子一起转动与泵壳内端面密切滑动配合,转子密封件(501、506、510)内表面与转子的外配合面为弧面或平面,在转子轴向开有圆状孔或内宽槽,内有固定在转子密封件(501或506或510)内表面的滑柱(503),(503)使转子密封件的内表面较高强度密封合在转子的外配合面上并只能作轴向滑动,在转子密封件与泵端面作用的反向端或在(503)的内端有弹簧(508或502),弹簧推力反向作用在转子和转子密封件上,使转子两端的转子密封件或一端为转子密封件另一端为转子端面与泵内的两端面配合滑动密封,阻止流体流入转子端与泵壳内端的配合面内相泄漏。
9.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,叶片端滑盘是固定于转子两端垂直于轴线的圆饼状体,其半径等于或大于本身与转子一起调节到最大流量位置时转子轴心到与转子轴心距离最大的泵壳内圆弧面点的长度或完全盖住端面密封环(626),使叶片端滑盘内平面或与槽内径向凸出的叶片(616)形成平面相对于泵壳内圆弧面(612)两转动并保持滑动密封,叶片端滑盘与泵叶片两端的配合是间隙配合的平面(631)或槽(62),泵叶片相对于转子和叶片端滑盘没有以转子为轴心的转动而只有随转子旋转发生容积改变的径向压紧泵壳内圆弧面(631)伸缩的密封滑动,叶片端滑盘有槽的两侧与插入槽的泵叶片两侧间隙配合,使泵叶片相对转子伸出或缩入的任何位置两端和内侧的面都对叶片端滑盘和转子的槽侧同时是滑动密封和受力,端盖(615)有凹入容纳叶片端滑盘转动或作变量移动的间隙。
10.容积叶泵的两侧进出口以及叶片和泵内配合密封,其特征在于,容积叶泵的转动叶片是叶片的轴心(707)固定在转子上,以轴心(707)为圆心的圆弧面(704、711、721)的一端或以轴心(707)为转动支点的杠杆面(706、716、719)的一端与转子的配合圆弧面(701—以707为圆心)或加有弹簧密封滑块(703、714)滑动密封配合并且叶片以轴心(707)转动使两叶片间的容积从最小容积到最大容积的变量都保持滑动密封配合,另一端压紧泵壳内圆弧面(708)的内表面滑动密封配合,叶片的轴向两端或加有固定叶片的转子座在两端与叶片端滑盘或端盖部件滑动密封配合,以(707)为轴心转动变量分隔两侧流体。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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