CN106014974A - 一种双缸偏心回转泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双缸偏心回转泵，包括第一缸体和第二缸体，所述第一缸体和第二缸体内均设有空腔，所述第一缸体和第二缸体外端面均设有入口和出口；所述第一缸体和第二缸体的空腔内分别设有第一转子和第二转子，所述第一转子和第二转子的侧面分别与空腔之间形成工作腔，第一转子和第二转子分别套装在同一曲轴的第一偏心部和第二偏心部以使工作腔增大或减小以及使入口和出口连通；所述第一转子和第二转子与曲轴均为间隙配合，第一缸体和第二缸体上均固定有定齿轮，所述第一转子和第二转子的中部均设有与定齿轮相配合的齿或齿圈。本发明的双缸偏心回转泵高效率、人性化、便于运输、易于维护、可实时监控、可无级调节速度。

Description

一种双缸偏心回转泵

技术领域

本发明涉及一种以偏心回转缸体为核心构件，流速、泵量可调可显，可操作移动的双缸偏心回转水泵、浆泵装置。

背景技术

目前，市场上泵类产品有往复泵、回转泵等主要产品。往复泵依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸内往复运动使缸内工作容积交替增大和缩小来输送液体或使之增压的容积式泵。往复泵的流量和压力有较大的脉动，特别是单作用泵，由于活塞运动的加速度和液体排出的间断性，脉动更大。通常需要在排出管路上(有时还在吸入管路上)设置空气室使流量比较均匀。同时，往复泵也具有速度低，尺寸大的特点，结构较离心泵复杂，需要有专门的泵阀，制造成本和安装费用都较高。对于往复泵来说，有体积大、笨重、效率低、不易维修等缺点。回转泵是泵轴作回转运动的容积泵的统称。泵轴转动时，与泵体间形成的空间容积发生周期变化。容积增大的过程形成低压，液体被吸入泵内；容积减小的过程形成高压，液体被排出泵外。流量仅与转子的转速有关，几乎不随压强而变化，比往复泵更均匀。回转泵一般压头较大，但是流量小，且宜于输送粘度大的流体，不适合输送含有固体的悬浮液。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种双缸偏心回转泵，该回转泵高效率、人性化、便于运输、易于维护、可实时监控、可无级调节速度。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种双缸偏心回转泵，包括第一缸体和第二缸体，所述第一缸体和第二缸体内均设有空腔，所述第一缸体和第二缸体外端面均设有入口和出口；

所述第一缸体和第二缸体的空腔内分别设有第一转子和第二转子，所述第一转子和第二转子的侧面分别与空腔之间形成工作腔，第一转子和第二转子分别套装在同一曲轴的第一偏心部和第二偏心部以使工作腔增大或减小以及使工作腔与入口或出口连通；

所述第一转子和第二转子与曲轴均为间隙配合，第一缸体和第二缸体上均固定有定齿轮，所述第一转子和第二转子的中部均设有与定齿轮相配合的齿或齿圈，以使第一转子和第二转子随曲轴公转的同时第一转子和第二转子绕自身中心自转。

所述第一转子和第二转子的截面为三角形，三角形的三条边均为向外凸的弧线。

所述第一偏心部和第二偏心部的偏心方向相反，以使泵体工作时两转子的工作位置相反。

所述入口和出口各有两个，入口和出口交错设置；浆或水可同时由两个入口进入，同时由两个出口排出，提升工作效率。

所述第一缸体和第二缸体包括一环形或长圆形侧壁，所述第一缸体和第二缸体夹于前面封和后面封之间，所述第一缸体和第二缸体之间设有中面封；所述前面封、第一缸体、中面封、第二缸体和后面封固定连接为一体；通过前面封、中面封和后面封将两个缸体连接在一起，同时面封对两个缸体都起到封闭密封的作用。

所述第一缸体和第二缸体底端均设有竖直方向的固定座。

所述第一缸体和第二缸体内壁均设有硬质缸体套层，所述第一转子和第二转子的的三个内角处均设有硬质密封条，硬质密封条与第一转子或第二转子之间弹性连接；泵体工作过程中，保证工作腔体的密封性。

所述第一转子分别与前面封和中面封之间设有密封圈，所述第二转子分别与中面封和后面封之间设有密封圈；所述第一缸体分别与前面封和中面封之间设有密封条，所述第二缸体分别与中面封和后面封之间设有密封条；由转子面部与面封的密封以及转子与缸体内壁的密封，形成了封闭的工作腔体，同时保证缸体和面封之间紧密贴合。

所述曲轴通过无级变速机与动力装置连接。

优选的，所述第一缸体、第二缸体和动力装置均固定于泵架上，所述泵架上部与机箱相配合，所述泵架底部设有车轮；所述动力装置与控制器连接，机箱上部设置数显屏幕和控制按钮，所述机箱顶部设有可相对机箱横向平移的防护罩以保护数显屏幕和控制按钮，所述数显屏幕和控制按钮均与控制器连接；所述防护罩上还设有无级变速推杆，无级变速推杆与无级变速机连接；通过车轮结构使大排量的偏心回转泵易于搬运，防护罩可形成防雨空间，对泵体和动力装置起到防护作用，避免恶劣环境影响泵体的工作。

进一步优选的，所述机箱与可伸缩把手连接，所述机箱内部置有机载工具箱；在运动时，将可伸缩把手拉出，即可推动整个泵体结构移动其位置。

更进一步的，所述机箱的两侧部均设有车轮槽，所述车轮槽为C型，车轮的车轮轴穿过机箱两侧的车轮槽，车轮轴与泵架固定连接，以供车轮在工作与非工作状态分别卡在C型车轮槽的上下凹槽内，实现车轮的收放。车轮收回可以让机箱更加稳定，车轮放下可以方便机箱移动。

本发明的有益效果为：

1.偏心回转泵相对于传统回转泵来说扬程大、应用场合广、易于维修。

2.偏心回转泵通过曲轴的带动以及转子内齿圈与定齿轮的配合，可以实现转子随曲轴公转的同时转子绕自身中心自转，完成进程和排程；同时设置双缸回转泵，在每个转子完成一个转动周期的同时，一共有六个内腔完成了进出过程，效率翻倍。

3.偏心回转泵设有运输系统，使大排量的泵体方便移动；同时运输系统的车轮可收回或放下，放下车轮即可带动泵体移动，收回车轮可方便泵体的工作。

4.偏心回转泵设有控制及反馈数显系统，可时刻获得泵体工作数据以及实现泵体的无极控制。

5.偏心回转泵系列产品设有保护系统，设有机载工具箱，方便记录数据以及及时对泵体进行简单维修以及可在防护罩防水作用下记载数据。

附图说明

图1是本发明双缸偏心回转泵结构示意图(部分剖视)；

图2是本发明双缸偏心回转泵整体示意图；

图3是双缸偏心回转泵的一个泵体工作过程示意图；

图4是双缸偏心回转泵曲轴示意图；

图5是双缸偏心回转泵曲轴与转子配合示意图；

图6是双缸偏心回转泵与运输系统、防护系统配合示意图；

图7是运输系统中车轮收回状态的示意图；

图8是运输系统中车轮放下状态的示意图；

图9是转子与缸体的密封配合示意图；

图中，1—中面封；2—后面封；3—转子；4—转子密封条；5—内齿圈；6—定齿轮；7—曲轴；8—端盖；9—前面封；10—端盖；11—缸体；12—偏心回转泵体；13—防护罩A；14—数显屏幕；15—控制按钮盘；16—无级变速推杆；17—防护罩B；18—把手；19—机载工具箱；20—联轴器；21—车轮；22—电机；23—机箱；24—转子端部密封条；25—转子面部密封条；26—硬质缸体内套层；27—车轮槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-图2所示，双缸偏心回转泵由中面封1、后面封2、转子3、转子密封条4、内齿轮5、定齿轮6、曲轴7、端盖8、前面封9、端盖10、缸体11；双缸偏心回转泵有两个工作腔体，前面封9与中面封1以及后面封2与中面封1之间各夹一个工作缸体11，三者之间用螺栓固定。缸体11内部均设有空腔，空腔内分别设有转子3，转子3的侧面分别与空腔之间形成工作腔，两个缸体11外端面均设有两个入口和两个出口，两个缸体的转子3套装在同一曲轴7的两个偏心部处以使工作腔增大或减小以及使入口和出口连通。转子3与曲轴7均为间隙配合，转子3中部设有内齿圈5，两侧的端盖8和端盖10均固定于内齿圈5相啮合的定齿轮6，以使转子随曲轴公转的同时转子绕自身中心自转，转子公转完成曲轴到转子的动力传递，同时由于定齿轮作用，使转子贴合内腔自转，完成整个转子回转运动。内齿圈5、定齿轮6的齿数之比为3：2，保证了转子3的运动轨迹。曲轴7通过联轴器与外部电机连接，通过曲轴7向泵传输动力，曲轴7供两工作缸体共用，其曲柄位置不同使得两转子3工作位置相反。

如图3所示，双缸偏心回转泵的其中一个泵体的工作过程示意图。转子3在转动过程中，所示着色工作腔体积增大，由A管口吸浆，工作腔内浆液不断增多到位置4时所示工作腔容积最大，随着转子继续转动，工作腔容积逐渐减小，浆液由B管口排出，到位置6时，工作腔容积最小，然后继续由D管口吸浆，随即由管口C排出。转子3在一个转动周期内共完成三个工作腔的进出浆。在工作过程中，转子在各个时刻在工作腔内的位置，曲轴转动3周，转子3转动1周，三个工作腔分别完成两次体积变化，水泵整体吸水、排水6次，从而大大提高了泵的工作效率。

如图4和图5所示，当电机带动主轴转动时，两曲轴7段转向相同，相差半个周期，分别带动两转子3的自转以及内齿圈5和定齿轮6的啮合传动，使得转子3公转，完成进程和排程。

运用了偏心回转转子改变各腔体体积来完成进程，通过增加一个工作缸体来增加工作效率以及增加各种人性化设计，双缸偏心回转泵的每个缸体11三个工作腔，与单缸偏心回转泵一样，一个转子3转动一个周期完成三个内腔的进出浆过程，所以对于双腔体泵每个转子3完成一个转动周期的同时，一共有六个内腔完成了进出浆过程，效率翻倍。

如图6所示，因为泵体的工作环境大多数空间相对狭小，泵体及电机的搬运很困难，本发明为偏心回转泵设计了运输系统，使得大排量的偏心回转泵易于搬运。

偏心回转泵体12与电机22固定在泵架上，电机22上方装有机箱23，并与偏心回转泵体12紧密连接。将偏心回转泵体12通过联轴器20与电机22连接，偏心回转泵体12和电机22置于泵架的机箱23内，在机箱23上装有可收回车轮21和可伸缩把手18，对于把手18的可伸缩设计，在机箱23上开两直槽，把手18两直杆可在槽内来回伸缩，设计卡死机构，当把手18伸缩到适合位置时紧固把手18，这样即可推着整个机构来移动其位置。

同时，在偏心回转泵体12上装有控制及反馈数显系统、保护系统，实现泵的易于维护、可实时监控、可无级调节速度的目标。控制及反馈数显系统由电机22、转速计、数显屏幕14、控制按钮盘15、无级变速推杆16、单片机、无级变速器等组成，目的是时刻获得泵体工作数据以及实现泵体的无极控制。

通过各方面测试实验得到偏心回转泵的扬程、排量、效率与输入功的关系推导其对应关系，并进行编程，设计控制系统，来实现对泵体工作的实时监测以及泵体工作的无极控制，来应对工程中复杂的泵浆泵水要求。

考虑到泵体大多数工作环境比较恶劣，要对泵体及电机进行保护。主要保护措施是如图6的机箱23的保护作用，整个把电机22罩住，然后与偏心回转泵体12紧密相连，保护联轴器级变速箱。另外，在机箱23的数显屏幕14及控制按钮盘15的上方设计防护罩A13与防护罩B17，透明设计，防护罩A13与防护罩B17嵌套在机箱23顶部，可相对于机箱横向平移。非工作时间防护罩A13与防护罩B17合并在机箱23上面，工作时把防护罩B17拉出，可形成一定的防雨空间，工作人员可在其下进行工作记录。防护罩A13拉开进行控制操作，处理结果时再把防护罩A13拉合，进行防护。控制与反馈数显系统设计在机箱顶部，在防护罩下面受到保护，并与电机、无极转换器相关联，可对电机数据实时反馈，并实现电机的无机控制。

此外，在机箱23后底设计有机载工具箱19，并设有开关门，内放笔记本，签字笔的记录工具，也可放所需的维修工具及易损件，如扳手等，如果泵体出现故障及时进行维修，更换损坏零件。

如图7-图8所示，对于车轮的可收回设计，首先要保持车轮轴相对机箱静止，车轮通过滚动轴承与车轮轴相对转动。可收回方案是在机箱两侧开两车轮槽27，车轮槽27设计成圆弧状，以应变泵体的运输，车轮轴穿过车轮槽，在工作与非工作两种状态下分别卡在圆弧槽的两端。

当泵体工作时，要把车轮收回，如图7所示，这轮轴卡在上凹槽，因重力可稳定在上凹槽；当要移动泵体时，先使用起重设备把泵体抬起，然后把车轮轴转至下凹槽，如图8所示，因受整个装置压力作用，车轮轴可卡在下凹槽了，这样就实现了车轮的收放。

如图9所示，对于大型号的偏心回转泵工作压力较大，所以密封系统非常关键。

对于偏心回转泵，主要涉及面封和轴封两种方式，轴封和大多数泵密封方式相似。

在泵体的工作情况下，腔体的密封尤为关键，如图9所示在转子3的三个端部，设有转子端部硬质密封条，与转子3之间弹性连接，工作时紧贴缸体11内壁的硬质缸体套层26转动。转子面部密封条25与前后面封以及中面封紧贴，从而形成了封闭的工作腔体。

对于面封、缸体之间的密封，在缸体11及面封上都开有形状相同贴近外廓的凹槽，内置密封条，缸体面封之间紧密贴合。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种双缸偏心回转泵，其特征是，包括第一缸体和第二缸体，所述第一缸体和第二缸体内均设有空腔，所述第一缸体和第二缸体外端面均设有入口和出口；

所述第一缸体和第二缸体的空腔内分别设有第一转子和第二转子，所述第一转子和第二转子的侧面分别与空腔之间形成工作腔，第一转子和第二转子分别套装在同一曲轴的第一偏心部和第二偏心部以使工作腔增大或减小以及使工作腔与入口或出口连通；

所述第一转子和第二转子与曲轴均为间隙配合，第一缸体和第二缸体上均固定有定齿轮，所述第一转子和第二转子的中部均设有与定齿轮相配合的齿或齿圈，以使第一转子和第二转子随曲轴公转的同时第一转子和第二转子绕自身中心自转。

2.如权利要求1所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述第一转子和第二转子的截面为三角形，三角形的三条边均为向外凸的弧线。

3.如权利要求1或2所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述第一偏心部和第二偏心部的偏心方向相反。

4.如权利要求3所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述入口和出口各有两个，入口和出口交错设置。

5.如权利要求1所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述第一缸体和第二缸体包括一环形或长圆形侧壁，所述第一缸体和第二缸体夹于前面封和后面封之间，所述第一缸体和第二缸体之间设有中面封；所述前面封、第一缸体、中面封、第二缸体和后面封固定连接为一体。

6.如权利要求5所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述第一缸体和第二缸体底端均设有竖直方向的固定座。

7.如权利要求1或5所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述第一缸体和第二缸体内壁均设有硬质缸体套层，所述第一转子和第二转子的的三个内角处均设有硬质密封条，硬质密封条与第一转子或第二转子之间弹性连接。

8.如权利要求5所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述第一转子分别与前面封和中面封之间设有密封圈，所述第二转子分别与中面封和后面封之间设有密封圈；所述第一缸体分别与前面封和中面封之间设有密封条，所述第二缸体分别与中面封和后面封之间设有密封条。

9.如权利要求1所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述曲轴通过无级变速机与动力装置连接；所述第一缸体、第二缸体和动力装置均固定于泵架上，所述泵架上部与机箱相配合，所述泵架底部设有车轮；所述动力装置与控制器连接，机箱上部设置数显屏幕和控制按钮，所述机箱顶部设有可相对机箱横向平移的防护罩，所述数显屏幕和控制按钮均与控制器连接；所述防护罩上还设有无级变速推杆，无级变速推杆与无级变速机连接。

10.如权利要求9所述的双缸偏心回转泵，其特征是，所述机箱与可伸缩把手连接，所述机箱内部置有机载工具箱；所述机箱的两侧部均设有车轮槽，所述车轮槽为C型，车轮的车轮轴穿过机箱两侧的车轮槽，车轮轴与泵架固定连接。