CN106762609A - 一种高压屏蔽摆线泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种间隙泄流量小、稳定性高、泵与电机同轴、无动密封的高压屏蔽摆线泵。高压屏蔽摆线泵包括端盖、壳体、外摆线转子、内摆线转子、轴、轴承、电机定子、电机转子和位置传感器;轴承布置在电机转子两侧,内摆线转子通过键安装在轴悬臂端,内摆线转子与电机转子分别与同一个轴连接,壳体内侧设置有衬套,衬套与壳体过渡配合,偏心设置于壳体内;在内、外摆线转子两侧设置有补偿侧板,补偿侧板位于衬套内侧,补偿侧板与盖板、壳体之间设置有左侧密封与右侧密封,轴设置有轴向贯穿的中心孔。本发明解决了现有摆线泵间隙泄流量相对较大,性能容易出现偏差,稳定性较差,动密封可靠性较差等技术问题。

Description

一种高压屏蔽摆线泵
技术领域
[0001] 本发明涉及流体机械领域,具体地涉及一种高压屏蔽摆线栗。
背景技术
[0002] 为了满足航空航天飞行器发动机高性能、低结构重量的需求,需要增压杲在高系 统压力下多次起动工作,小流量、高扬程增压泵的性能稳定性以及较高的入口压力是增压 泵解决的主要技术问题。增压泵流量小、扬程高,属于低比转速泵,一般选用容积式泵来提 高增压效率,由于栗流量微小,容积栗转子轴向间隙、径向间隙泄流量相对较大,多次起动、 长时间工作磨损造成间隙发生变化,增压栗性能出现偏差,稳定性较差,影响发动机工作可 靠性。另外,常规增压栗存在动密封结构,系统压力较高,动密封可靠性较差,不能满足发动 机多次启动、长时间贮存的工作要求。
发明内容
[0003] 针对现有技术中存在的不足,本发明解决的技术问题是提供一种间隙泄流量小、 稳定性高、无动密封的高压屏蔽摆线泵。
[0004] 本发明解决上述问题的技术方案是:一种高压屏蔽摆线泵,包括端盖、壳体、外摆 线转子、内摆线转子、轴、轴承、密封条、电机定子、电机转子和位置传感器;轴承布置在电机 转子两侧,支撑轴系旋转,内摆线转子通过键安装在轴悬臂端,电机转子旋转带动内摆线转 子转动,外摆线转子与内摆线转子啮合同方向旋转,形成体积交替变化的容腔,实现对液体 介质的吸入和增压过程,内摆线转子与电机转子分别与同一个轴连接,所述壳体内侧设置 有衬套,衬套与壳体过渡配合,衬套和绕衬套内孔中心旋转的外摆线转子均偏心设置于壳 体内,所述衬套与外摆线转子间设置有密封条;在内、外摆线转子两侧设置有左补偿侧板和 右补偿侧板,所述左补偿侧板和右补偿侧板设置于衬套内侧,所述左补偿侧板和右补偿侧 板分别与盖板、壳体之间设置有左侧密封与右侧密封,泵工作时,利用高压介质产生的轴向 力以及左侧密封与右侧密封的预紧力,使补偿侧板与摆线转子贴紧,实现端面密封。所述轴 设置有轴向贯穿的中心孔,将电机内腔的冷却液循环到摆线栗低压区域。
[0005] 上述技术方案中,补偿侧板与内、外摆线转子接触的端面可以开设有一组卸荷槽。
[0006] 上述技术方案中,衬套内环面与外摆线转子接触的部位可以开设有多个导流槽。
[0007] 上述技术方案中,外摆线转子与内摆线转子外表面镀覆固体润滑涂层。
[0008] 上述技术方案中,电机定子内环面与电机转子外缘面上均设置了屏蔽套,允许其 直接与泵增压介质接触,并可以承受较高的液体压力。
[0009] 本发明摆线栗结构无动密封,摆线栗输送高压介质可以直接进入电机内腔,润滑 轴承和冷却电机。高压介质从壳体上的引流孔进入电机内腔,润滑左轴承,通过电机定子与 电机转子之间的缝隙,带走电机功率损耗产生的热量,再润滑右轴承,最后通过轴的中心孔 回到摆线栗进口低压区域,利用摆线栗出口与进口的压差,使进入电机内腔的介质不断循 环,充分润滑轴承和冷却电机。屏蔽摆线栗结构无旋转动密封,只存在静密封,可以承受高 系统压力,具有较高的可靠性。
[0010] 与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0011] 1、结构紧凑,尺寸小。屏蔽式结构摆线栗转子与电机转子同轴设计,节省了联轴 器、磁力驱动器等常用的连接驱动结构,结构简单紧凑,尺寸小,特别适用于空间飞行器等 对结构重量、尺寸要求比较苛刻的场合。
[0012] 2、本发明的高压屏蔽式结构,与传统电机驱动的容积栗结构相比,泵与电机之间 无动密封,允许泵后高压介质直接进入电机内腔,润滑轴承和冷却电机。动密封是传统电机 驱动的容积栗结构可靠性最薄弱的环节,且不能承受较高的密封压差,所以本发明的高压 屏蔽式结构大幅提高了摆线栗工作的可靠性,且可以满足较高入口压力的工作要求。
[0013] 3、本发明的高压屏蔽摆线栗性能稳定性好,效率高。带轴向间隙补偿装置的结构 可以根据摆线泵转子装配和工作磨损情况,补偿轴向间隙,使摆线转子端面与左、右补偿侧 板端面始终贴紧,泄漏量保持稳定,泵性能不会随着工作时间发生变化;补偿装置减小了转 子端面的泄漏量,提高了摆线泵工作效率。
附图说明
[0014] 图1为本发明实施例高压屏蔽摆线栗结构示意图;
[0015] 图2为本发明实施例的摆线栗转子结构示意图;
[0016] 图3为本发明实施例的补偿侧板结构侧面示意图;
[0017] 图4为本发明实施例的补偿侧板结构示意图;
[0018]图5为本发明实施例的衬套剖面结构示意图;
[0019]图6为本发明实施例的衬套结构A-A剖面示意图;
[0020]图7为本发明实施例的衬套结构示意图;
[0021] 附图标记:卜端盖,2-壳体,3-衬套,4-密封条,5-键,6-外摆线转子,7-内摆线转 子,8-右补偿侧板,9-右侧密封,10-轴,11-左轴承,12-电机定子,13-电机转子,14-电机壳 体,15-位置传感器,16-左补偿侧板,17-左侧密封,18-右轴承,19-卸荷槽,20-导流槽
具体实施方式
[0022] 以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述:
[0023] 如图1所示高压屏蔽摆线泵,包括端盖1、壳体2、外摆线转子6、内摆线转子7、轴10、 左轴承11、右轴承18、电机壳体14、电机定子12、电机转子13和位置传感器15;左轴承11与右 轴承18布置在电机转子13两侧,支撑轴系旋转,内摆线转子7通过键5安装在轴10悬臂端,电 机转子13旋转带动内摆线转子7转动,外摆线转子6与内摆线转子7啮合同方向旋转,形成体 积交替变化的容腔,实现对液体介质的吸入和增压过程,内摆线转子7与电机转子13分别与 同一个轴10连接,实现同轴设计,所述壳体2内侧设置有衬套3,衬套3与壳体2过渡配合,衬 套3偏心安装于壳体2内,外摆线转子6绕衬套3内孔中心旋转;所述衬套3与外摆线转子6间 设置有密封条4,在内、外摆线转子6两侧设置有左补偿侧板16和右补偿侧板8,左补偿侧板 16和右补偿侧板8设置于衬套3内侧,所述左补偿侧板16和右补偿侧板8分别与盖板、壳体2 之间设置有左侧密封17与右侧密封9,所述轴10设置有轴向贯穿的中心孔,将电机内腔的冷 却液循环到泵低压区域,栗工作时,利用高压介质产生的轴向力以及左侧密封17与右侧密 封9的预紧力,使补偿侧板与摆线转子贴紧,实现端面密封。壳体2与电机壳体14通过螺纹连 接。
[0024]电机定子12内环面与电机转子13外缘面上均设置了屏蔽套,允许其直接与栗增压 介质接触,并可以承受较高的液体压力。
[0025] 本发明摆线泵结构无动密封,摆线泵输送高压介质可以直接进入电机内腔,润滑 左轴承11、右轴承I8和冷却电机。高压介质从壳体2上的引流孔进入电机内腔,润滑左轴承 11,通过电机定子I2与电机转子13之间的缝隙,带走电机功率损耗产生的热量,再润滑右轴 承18,最后通过轴10的中心孔回到摆线泵进口低压区域,利用摆线栗出口与进口的压差,使 进入电机内腔的介质不断循环,充分润滑左轴承11、右轴承1S和冷却电机。屏蔽摆线泵结构 无旋转动密封,只存在静密封,可以承受高系统压力,具有较高的可靠性。
[0026] 如图2所示,内摆线转子7和外摆线转子6啮合同方向旋转,随着转动摆线转子齿间 形成周期性变化的容腔,容腔体积不断增加的一侧与泵进口连通,吸入介质,随着转子转动 被带到容腔体积不断减小与出口连通的一侧,将介质排出,实现增压的功能。
[0027] 如图3、图4所示,在左补偿侧板I6、右补偿侧板8上与内、外摆线转子接触的端面开 设有一组卸荷槽19,分别对应在不同的旋转位置摆线转子啮合形成的封闭容腔,通过卸荷 槽19将封闭容^与高压区域(或者低压区域)连通,避免封闭容腔体积剧烈变化出现汽蚀或 者局部压力过高的问题,降低了屏蔽摆线栗工作出现的振动和噪声。
[0028]如图5、图6、图7所示,在衬套3内环面与外摆线转子6接触的部位开设了多个导流 槽2〇,其作用是减小两者相对摩擦的接触面积,以及部分抵消外摆线转子6上产生的径向 力,提同工作寿命。
[0029]在内摆线转子7和外摆线转子6外表面均镀覆固体润滑材料,减小摆线转子与补偿 侧板以及摆线齿之间的摩擦功耗,提高屏蔽摆线泵的寿命和增压效率。

Claims (5)

1.一种高压屏蔽摆线泵,包括端盖、壳体、外摆线转子、内摆线转子、轴、轴承、电机定 子、电机转子和位置传感器;所述轴承布置在电机转子两侧,所述内摆线转子通过键安装在 轴悬臂端,外摆线转子与内摆线转子同方向旋转啮合,其特征在于:内摆线转子与电机转子 分别与同一个轴连接,所述壳体内侧设置有衬套,衬套与壳体过渡配合,衬套和绕衬套内孔 中心旋转的外摆线转子均偏心设置于壳体内;在内、外摆线转子两侧设置有补偿侧板,所述 补偿侧板设置于衬套内侧,所述补偿侧板与盖板、壳体之间设置有左侧密封与右侧密封,所 述轴设置有轴向贯穿的中心孔。
2.根据权利要求1所述的高压屏蔽摆线栗,其特征在于:补偿侧板与内、外摆线转子接 触的端面开设有卸荷槽。
3.根据权利要求1或2所述的高压屏蔽摆线栗,其特征在于:衬套内环面与外摆线转子 接触的部位设置有多个导流
4.根据权利要求3所述的高压屏蔽摆线泵,其特征在于:外摆线转子与内摆线转子外表 面镀覆固体润滑涂层。 _
5.根据权利要求4所述的高压屏蔽摆线泵,其特征在于:电机定子内环面与电机转子外 缘面上均设置有屏蔽套。
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