CN106438253A - 径向柱塞式多级增压泵 - Google Patents

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Abstract

本发明径向柱塞式多级增压泵，由泵体、定子、转子、柱塞、配流轴等组成，其中在转子的轴向设置多排内装柱塞的径向孔，形成从首级至末级的多级结构，配流轴由轴芯和与之紧配的轴套组成，轴芯上制有从前一级至后一级的通道，轴套上制有和轴芯对应的隔舌，轴芯内的吸入通道与首级的低压区相通，输出通道与末级的高压区相通。泵运转时，首级的低压区从吸入通道吸入介质增压到高压区后并不直接从排出通道排出，而是通过通道进入次级的低压区，再进行增压，如此反复多次，直到末级再从排出通道输出。本发明是一种压力可以多级叠加的，既能成倍提高排出压力，又不增大泄漏量的、高效的径向柱塞式多级增压泵。

Description

径向柱塞式多级增压泵
技术领域
本发明涉及一种容积泵，特别是径向柱塞式多级增压泵.
背景技术
流量小于10M3/h，扬程大于100M的小流量高压泵，在航天、化工、制药、冶金及轻工业受到广泛应用，虽然有众多的泵可供使用，但都存在各自的缺点。
旋涡泵结构简单、维修方便、体积小、重量轻、价格低，但其最大缺点是效率极低，最高不超过50％，大多数旋涡泵效率在20％-40％，是耗能产品，不符合节能要求。
小型活塞泵或柱塞泵，也可以达到小流量高扬程，具备高效、自吸、汽液混输、能输送粘性液体等优点，由于进、出单向阀结构存在滞后现象，往复次数很低，每分钟只有几百次，如计量泵一般都在100次/分以内，液流脉冲严重，对后续加工带来不良影响。
高速离心泵是目前被认为较好的一种小流量高扬程泵，但其转速极高，通过齿轮加速，需要强制润滑和冷却，结构中的复合叶轮、前置诱导轮、高速齿轮、高速轴承和高速机械密封的精度要求都很高，其制造成本和维护费用令人难以承受，何况还有震动和噪音。
专利号为“ZL201010206054.5”名称为“径向柱塞高压水泵”的专利提出了一种容积式高压泵，没有阀结构，并克服了由于转子在配流轴上高速旋转而引起摩擦，发热，抱轴、咬合、拉伤、卡死等严重缺陷，提高了泵的使用寿命，其使用范围由油扩大到水。
这种泵的高压力是由作往复运动的柱塞提供，柱塞的径向力是作用在定子和泵体上，因此排出压力较高，而且液流平衡无脉动，效率可达80％以上，是高效节能产品。
与上述各种小流量高扬程泵相比，径向柱塞式高压水泵无论在排出压力、效率、振动和噪音方面，都具有明显的优势，那么该泵在现有排出压力的基础上能否进一步提升压力，特别是能否成倍地提升压力，这将会明显地影响泵的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于：：针对上述径向柱塞式高压水泵进一步提升压力的期望，提出一种压力可以多级叠加的、能进一步成倍提升排出压力的径向柱塞式多级增压泵。
为了达到上述目的，本发明径向柱塞式多级增压泵，包括泵体1、固装泵体1内腔并与之同轴的定子2，偏置于泵体1内腔的转子3，该转子3上制有多个均布的径向孔4、径向孔4内装有受偏心机构驱动能作往复运动的柱塞5，转子3的内腔装有与之同轴、不旋转的配流轴6，所述配流轴6内制有吸入通道7、排出通道8以及将低压区和高压区隔离的隔舌9，其特殊之处在于：所述转子3沿轴向设置只少一排以上内装柱塞5的径向孔4，多排的径向孔4形成从首级至末级的多级结构，所述配流轴6由轴芯10和与之紧配的轴套11组成，所述轴芯10上制有从前一级至后一级的通道12，所述轴套11制有和轴芯10上的隔舌9相对应的隔舌13，所述吸入通道7与首级的低压区相通，所述输出通道8与末级的高压区相通。
本发明技术解决方案中的所述的转子3的两端可以支承在轴承14上。
本发明技术解决方案中的所述的柱塞5的伸出端可以通过滚轮15压在所述定子2的内壁上。
本发明技术解决方案中的所述的轴芯10的一端可以固装在支架16上，另一端可以支承在转子3内腔同轴的轴承17上。
本发明技术解决方案中的所述的轴芯10上的吸入通道7可以与支架16中的吸入口18接通，所述轴芯10上的排出通道8可以与支架16中的排出口19接通。
本申请的特点是将转子3上的内装柱塞5的径向孔4沿轴向由一排改为多排设置，多排设置的径向孔4形成从首级至末级的多级结构，此外，配流轴6由原来的整体一件改成由轴芯10和轴套11两部分组成，其中，轴芯10上制有从前一级至后一级的通道12，并将吸入通道7与首级的低压区相通，将输出通道8与末级的高压区相通，其结果是首级的低压区从吸入通道7吸入介质增压到高压区后并不直接从排出通道8排出，而是通过通道12进入次级的低压区，再进行增压，如此反复多次，直到末级再从排出通道8输出，如此经过多次增压，泵的排出压力得到明显提高，只要配流轴中的轴芯10的强度和刚性足够，泵的级数可以相应增加，泵的排出压力可成倍的提升。
本发明的积极效果是；在保持泵径向直径不变的条件下，只要在泵的轴向适当增加长度，即可形成多级增压泵，使泵的排出压力成倍提升，扩大了泵的使用范围。
附图说明
图1是本发明实施例的结构图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的F-F剖视图。
图4是图1的B-B剖视图。
图5是图1的C-C剖视图。
图6是图1的D-D剖视图。
图7是图1的E-E剖视图。
图8是配流轴6的结构图。
图9是图8的俯视图。
图10是图8的A-A剖视图。
图11是图8的B-B剖视图。
图12是图8的C-C剖视图。
图13是图8的D-D剖视图。
图14是图8的E-E剖视图。
图15是轴芯10的结构图。
图16是图15的俯视图。
图17是吸入通道7和排出通道8的结构图。
图18是图15的A-A剖视图。
图19是图15的B-B剖视图。
图20是图15的C-C剖视图。
图21是图15的D-D剖视图。
图22是图15的E-E剖视图。
图23是轴套11的结构图。
图24是图23的A-A剖视图。
具体实施方式
图1是本发明实施例的结构图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的F-F剖视图，图4是图1的B-B剖视图，图5是图1的C-C剖视图，图6是图1的D-D剖视图，图7是图1的E-E剖视图。
图中显示，它是一台三级增压泵，包括泵体1、固装泵体1内腔并与之同轴的定子2，偏置于泵体1内腔的转子3，转子3上制有多个均布的径向孔4、径向孔4内装有受偏心机构驱动能作往复运动的柱塞5，转子3的内腔装有与之同轴、不旋转的配流轴6，配流轴6内制有吸入通道7、排出通道8以及将低压区20和高压区21隔离的隔舌9，转子3沿轴向设置三排内装柱塞5的径向孔4，形成从首级至末级的三级结构，配流轴6由轴芯10和与之紧配的轴套11组成，轴芯10上制有从前一级至后一级的通道12；轴套11制有和轴芯10上的隔舌9相对应的隔舌13，吸入通道7与首级的低压区相通，输出通道8与末级的高压区相通。
转子3的两端支承在轴承14上，柱塞5的伸出端通过滚轮15压在定子2的内壁上，轴芯10的一端固装在支架16上，另一端支承在转子3内腔同轴的轴承17上，轴芯10上的吸入通道7与支架16中的吸入口18接通，轴芯10上的排出通道8与支架16中的排出口19接通。
当泵运转时，利用偏心机构的原理，柱塞5一边随转子3旋转，一边在转子3的径向孔4内作往复运动，首级的低压区从吸入通道7吸入介质增压到高压区后并不直接从排出通道8排出，而是通过通道12进入次级的低压区，再进行增压，如此反复多次，直到末级再从排出通道8输出，如此经过多次增压，泵的排出压力得到成倍地提高。
图8是配流轴6的结构图，图9是图8的俯视图，图10是图8的A-A剖视图，图11是图8的B-B剖视图，图12是图8的C-C剖视图，图13是图8的D-D剖视图，图14是图8的E-E剖视图。
图中显示配流轴6由轴芯10和与之紧配的轴套11组成。
图15是轴芯10的结构图，图16是图15的俯视图，图17是吸入通道7和排出通道8的结构图，图18是图15的A-A剖视图，图19是图15的B-B剖视图，图20是图15的C-C剖视图，图21是图15的D-D剖视图，图22是图15的E-E剖视图。
图中显示轴芯10上制有制有从前一级至后一级的通道12，此外，吸入通道7与首级的低压区相通，输出通道8与末级的高压区相通。
图23是轴套11的结构图，图24是图23的A-A剖视图，图中显示轴套11上制有和轴芯10上的隔舌9相对应的隔舌13。

Claims (5)

1.一种径向柱塞式多级增压泵，包括泵体(1)、固装泵体(1)内腔并与之同轴的定子(2)，偏置于泵体(1)内腔的转子(3)，所述转子(3)上制有多个均布的径向孔(4)、所述径向孔(4)内装有受偏心机构驱动能作往复运动的柱塞(5)，所述转子(3)的内腔装有与之同轴、不旋转的配流轴(6)，所述配流轴(6)内制有吸入通道(7)、排出通道(8)以及将低压区和高压区隔离的隔舌(9)，其特征在于：所述转子(3)沿轴向设置只少一排以上内装柱塞(5)的径向孔(4)，多排的径向孔(4)形成从首级至末级的多级结构，所述配流轴(6)由轴芯(10)和与之紧配的轴套(11)组成，所述轴芯(10)上制有从前一级至后一级的通道(12)，所述轴套(11)制有和轴芯(10)上的隔舌(9)相对应的隔舌(13)，所述吸入通道(7)与首级的低压区相通，所述输出通道(8)与末级的高压区相通。
2.根据权利要求1所述的径向柱塞式多级增压泵，其特征在于：所述转子(3)的两端是支承在轴承(14)上。
3.根据权利要求1所述的径向柱塞式多级增压泵，其特征在于：所述柱塞(5)的伸出端通过滚轮(15)压在所述定子(2)的内壁上。
4.根据权利要求1所述的径向柱塞式多级增压泵，其特征在于：所述轴芯(10)的一端固装在支架(16)上，另一端支承在转子(3)内腔同轴的轴承(17)上。
5.根据权利要求1所述的径向柱塞式多级增压泵，其特征在于：所述轴芯(10)上的吸入通道(7)与支架(16)中的吸入口(18)接通，所述轴芯(10)上的排出通道(8)与支架(16)中的排出口(19)接通。
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