CN1061741C - 椭圆转子单螺杆泵 - Google Patents

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Abstract

一种椭圆转子单螺杆泵，包括动力、万向驱动机构及泵送元件，所述泵送元件为由2/3型线椭圆横截面双头螺旋螺杆的转子(1)和具有圆角三角形横截面三头螺旋孔的定子(2)所组成的转子-定子付。与现有的1/2型单螺杆泵相比，本发明全面提高了泵的性能，在泵的流量、转速相等条件下，泵的振动和噪音降低近60%，转子的轴向推力降低近50%，介质在泵送元件腔中的流速降低近30%，泵送脉动低，性能更稳定，起动力矩小，工作寿命长。

Description

椭圆转子单螺杆泵
本实用新型涉及一种单螺杆泵，特别是一种椭圆转子单螺杆泵。
螺杆泵属于回转泵的一种，而单螺杆泵则由于其具有泵送多种介质的独特性能，广泛应用在几乎所有工业和农、牧、渔业等，被誉为万能泵。普通的单螺杆泵的泵送元件一般由作为转子的螺杆和作为定子的泵套构成，转子与定子相互啮合转动，通过相互啮合的空间的容积变化来输送液体，当入口端的啮合空间打开时，吸入室容积增大，压力降低，液体被吸入，然后，沿着转动的转子轴向移动至排出室直至排出泵外。其中较为常用的为1／2型线单螺杆泵，其转子截面为圆形，定子截面呈环形跑道状，这种结构决定了其振动较大，难以应用在较大流量的的潜水、潜油和深井泵，另外还存在着振动和噪音较大、效率较低、起动力矩较大、工作寿命短的缺陷。
本实用新型的目的就在于针对现有技术存在的缺陷而提供一种在同等流量、同等转速下振动小、噪音低、轴向推力小、流速小的具有2／3型线定转子结构单螺杆泵。
本实用新型的设计方案是：椭圆转子单螺杆泵包括动力、万向驱动机构及泵送元件，其特别之处在于所述泵送元件为由2／3型线椭圆横截面双头螺旋螺杆的转子和具有圆角三角形横截面三头螺旋孔的定子所组成的转子-定子付；转子横截面椭圆的短、长半轴之比最佳取值范围为b／a=1／2～3／4，转子绕定子回转偏心e=1／2(a-b)。
与现有的1／2型线圆截面单头螺杆转子单螺杆泵相比，本实用新型全面提高了泵的性能，在泵的流量、转速相等条件下，泵的振动和噪音降低近60％，这也意味着允许较高的转速，转子的轴向推力降低近50％，介质在泵送元件腔中的流速降低近30％，同时因转子每转的泵送腔室由2×3个代替了1×2个，从而使泵送脉动非常低，性能更稳定，起动力矩较小，工作寿命较长。
附图说明：
图1为本实用新型泵送元件的纵剖图。
图2为图1的0-0端面图。
图3为图1的1-1截面图。
图4为图1的2-2截面图。
图5为图1的3-3截面图。
图6为图1的4-4面图。
图7为图1的5-5截面图。
图8为图1的6-6截面图。
图9为图1的7-7截面图。
图10为图1的8-8截面图。
图11为图1的9-9截面图。
图12为图1的10-10截面图。
图13为图1的11-11截面图。
图14为图1的12-12截面图。
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图14所示，椭圆转子单螺杆泵的泵送元件的转子(1)为一横截面呈椭圆形的双头螺旋螺杆，定子(2)为一横截面呈圆角三角形的三头螺旋轴套，构成转子-定子付，图2-图14所示为泵送元件各段位置的截面图。所述转子(1)截面椭圆的短、长半轴为b／a=1／2～3／4，转子绕定子回转偏心e=1／2(a-b)=(1／4～1／8)a，图中T为定子螺旋导程，t为转子螺旋导程，S为定子、转子螺旋螺距。
取b／a=2／3，e=(1／6)a，与现有的1／2型线单螺杆泵比较如下：
1／2型线单螺杆泵                    2／3型线单螺杆泵
转子绕定子回转运动的偏心 e                 ≈0．5e
转子及万向传动件偏
心运动产生的振动力      Fr                 ≈0．43Fr
转子的轴向推力          Fa                 ≈0．54Fa
介质在泵元件腔中的流速 Vgm                 ≈0．7Vgm
一个具体的改进实例：
将原1／2型线G50-1单螺杆泵(国标)改进用流量相当的2／3型线椭圆转子单螺杆泵，泵的转速可由原G50-1的1000转／分钟提高到1500转／分钟，具体对比数据如下：
                         1／2型线    2／3型线泵转速  n(r／min)              1000        1500流    速Q(m3／h)               25．23      26．4泵    压p(MPa)                 0．6        0．6绕定子回转运动的偏心e(mm)      9．4        4．5运动产生的振动力Fr(N)          686．4      361．7转子轴向推力Fa(KN)             2．36       1．37介质在泵送元件腔中的流速Vgm(m／s)          4．26       4．05泵效率η                       66～68％    68～70％泵重量W(Kg)                    73          61
可见，本发明的2／3型线椭圆转子单螺杆泵的振动小，允许泵较高转速运转，增加流量，从而使其应用于较大流量的潜水、潜油和深井泵成为可能。

Claims (2)

1．一种椭圆转子单螺杆泵，包括动力、万向驱动机构及泵送元件，其特征在于所述泵送元件为由2／3型线椭圆横截面双头螺旋螺杆的转子(1)和具有圆角三角形横截面三头螺旋孔的定子(2)所组成的转子-定子付。
2．如权利要求1所述的椭圆转子单螺杆泵，其特征在于所述的转子(1)横截面椭圆的短、长半轴之比取值范围为b／a=1／2～3／4，转子绕定子回转偏心e=1／2(a-b)。
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