CN106762627A - 一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 - Google Patents
一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106762627A CN106762627A CN201710050994.1A CN201710050994A CN106762627A CN 106762627 A CN106762627 A CN 106762627A CN 201710050994 A CN201710050994 A CN 201710050994A CN 106762627 A CN106762627 A CN 106762627A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- curve
- screw
- cylinder
- point
- discharge orifice
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 48
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
本发明公开了一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，该排出孔口开设在气缸内壁上，且排出孔口的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，假设e点为星轮啮出螺杆时与气缸的交点，ab曲线为e点沿气缸表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义星轮齿封闭螺槽时，靠星轮齿前侧的螺杆齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线；bc曲线为气缸上与齿前侧封闭螺旋线重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；da曲线为贴近气缸中性面的一条曲线；cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。本发明具有体积小、流量大、扬程高及力学平衡性能好等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种CP型单螺杆泵，具体涉及一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构。
背景技术：
螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送流体介质或使之增压的回转泵。螺杆泵具有体积小，效率高，扬程高的特点，具有自吸功能，为恒流量泵，流量与转速成正比。螺杆泵包括单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵等。单螺杆泵通常指单根螺杆在泵体的内螺纹槽中旋转驱动流体介质的容积泵。现有文献(专利号：WO82/03428)中将广泛运用于压缩机领域的CP型单螺杆机械运用到泵领域，提出了一种CP型单螺杆泵，通过单根螺杆与星轮的啮合运动输送流体介质。现有文献(专利号：CN 203560094 U)中将单螺杆压缩机中最常采用的单螺杆双星轮结构运用于泵领域。但上述两个专利中，均未涉及到将CP型单螺杆机械发展到泵领域的关键问题，即排出孔口的形状问题。如果照搬CP型单螺杆压缩机上的排气孔口作为CP型单螺杆泵的排出孔口，由于螺槽被封闭时，工作腔与孔口在气缸周向上仍有较长的一段距离，被困于工作腔中的液体无法排出，将发生困液现象，使得液体压力急剧上升，过高的液压将使星轮齿被破坏，无法实现输送流体介质的功能。
发明内容：
本发明的目的在于针对上述背景技术存在的不足，提供了一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，用于将CP型单螺杆机械发展到泵领域的一种关键技术，不仅可以实现单相液体介质的输送，还可实现多相介质的混输。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，该排出孔口开设在气缸内壁上，且排出孔口的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，
假设e点为星轮啮出螺杆时与气缸的交点，ab曲线为e点沿气缸表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义啮入螺杆的星轮齿，靠近高压侧的为星轮齿前侧，靠近低压侧的为星轮齿后侧，定义星轮齿封闭螺槽时，星轮齿前侧的螺杆齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线；
bc曲线为气缸上与齿前侧封闭螺旋线重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；
da曲线为贴近气缸中性面的一条曲线；
cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。
本发明进一步的改进在于，在星轮齿封闭螺槽形成工作腔的下一瞬时，工作腔连通排出孔口，排出孔口后的高压流体介质向工作腔回流，工作腔内的流体介质受到高压流体介质的作用，压力升高并被强制排出；当输送的流体介质含气相时，气相部分无内压缩过程。
本发明进一步的改进在于，排出孔口由靠近齿前侧封闭螺旋线的盲孔和靠近气缸中性面的通孔构成，且盲孔起到卸荷槽的作用。
本发明进一步的改进在于，排出孔口为通孔。
本发明进一步的改进在于，当输送介质为气液两相或者气液固三相时，根据输送介质的进口含气率和所需达到的排出压力调整排出孔口的设计，实现对气相介质的内压缩过程以提高泵的效率，且调整后的排出孔口的开口端轮廓由a′b′、b′c′、c′d′、d′a′四段空间曲线构成，其中a点与a′点重合，曲线a′b′与曲线ab重合且b′点在a点与b点之间，d′a′曲线为贴近气缸中性面的一条曲线，b′c′曲线和c′d′曲线为任意形状，但不越过齿前侧封闭螺旋线。
本发明进一步的改进在于，在螺杆内部开设有卸荷孔。
本发明进一步的改进在于，卸荷孔由径向孔、轴向孔、阀腔以及泄出孔共同构成；其中，径向孔开设在各螺槽的尾段，轴向孔开设在螺槽槽底的螺杆实体之内、阀腔以及泄出孔均开设在螺杆低压端面，且径向孔与轴向孔连通，阀腔与轴向孔连通，泄出孔与阀腔连通。
本发明进一步的改进在于，阀腔内安装有弹簧卸荷阀，弹簧卸荷阀包括阀座、弹簧以及阀片，阀座与阀腔之间通过螺纹连接并紧固；当工作腔内气液混合物压力过高且仍未连通排出孔口时，高压介质推开阀片，经阀腔与泄出孔流向螺杆低压端面之前的腔体内以卸荷，直至工作腔与排出孔口连通，停止卸荷。
本发明进一步的改进在于，在排出孔口的a点处开设有豁口，豁口的形状为矩形或者三角形。
本发明进一步的改进在于，机壳上沿气缸中心轴中心对称设置有两个径向布置的排出孔口。
本发明具有如下的有益效果：
本发明提出了将CP型单螺杆机械发展到泵领域的一种关键技术，具体来说，本发明提供的CP型单螺杆泵的排出孔口结构，该排出孔口开设在气缸内壁上，且排出孔口的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，假设e点为星轮啮出螺杆时与气缸的交点，ab曲线为e点沿气缸表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义啮入螺杆的星轮齿，靠近高压侧的为星轮齿前侧，靠近低压侧的为星轮齿后侧。定义星轮齿封闭螺槽时，靠星轮齿前侧的螺杆齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线；bc曲线为气缸上与齿前侧封闭螺旋线重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；da曲线为贴近气缸中性面的一条曲线；cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。排出孔口在符合上述规则时，面积不应过大以保证气缸的强度与刚度，面积也不应过小以免流动损失增大。上述孔口可保证在星轮齿封闭螺槽形成工作腔的下一瞬时，工作腔连通排出孔口，排出孔口后的高压流体介质向工作腔回流，工作腔内的流体介质受到高压流体介质的作用，压力升高并被强制排出。当输送的流体介质含气相时，气相部分无内压缩过程。
进一步，排出孔口由靠近齿前侧封闭螺旋线的盲孔和靠近气缸中性面的通孔构成，且盲孔起到卸荷槽的作用，当然，排出孔口也可以全部为通孔，但气缸的强度与刚度会降低，并且导致排出孔后后的排出通道沿气缸周向过长，对铸造的要求提高。
进一步，当输送介质为气液两相或者气液固三相时，可根据输送介质的进口含气率和所需达到的排出压力调整排出孔口的设计，实现对气相介质的内压缩过程以提高泵的效率。调整后的排出孔口的开口端轮廓由a′b′、b′c′、c′d′、d′a′四段空间曲线构成，a点与a′点重合，曲线a′b′须与曲线ab重合且b′点在a点与b点之间。d′a′曲线为贴近气缸中性面的一条曲线。b′c′曲线和c′d′曲线可为任意形状，但不可越过齿前侧封闭螺旋线。
进一步，当所输送介质的进口含气率或者泵的工况发生波动时，可能导致工作腔尚未与排出孔口接通即达到了设定的排出压力。为防止工作腔内压力进一步增高乃至发生困液，在螺杆内部开设有卸荷孔；其中，自各螺槽的尾段钻有径向孔，再自螺杆低压端面钻有轴向孔，且径向孔与轴向孔连通，铣削加工有阀腔并与轴向孔连通，钻有泄出孔与阀腔连通；径向孔、轴向孔、阀腔以及泄出孔共同构成卸荷孔；在阀腔内安装有弹簧卸荷阀，弹簧卸荷阀包括阀座24、弹簧以及阀片，阀座与阀腔之间通过螺纹连接并紧固；当工作腔内气液混合物压力过高且仍未连通排出孔口时，高压介质推开阀片，经阀腔与泄出孔流向螺杆低压端面之前的腔体内以卸荷，直至工作腔与排出孔口连通，停止卸荷。
进一步，由于da曲线与气缸中性面间有一厚度为h的壁，工作腔末段经过壁时，无法将残余在工作腔内的液体排出，导致困液，使得残余液体的压力急剧升高。为了避免这种情况，在排出孔口的a点处设置一个豁口，该豁口可呈矩形、三角形或者其他形状，使得残余液体能顺利排入排出孔口。
进一步，机壳上沿气缸中心轴中心对称地设置了两个相同的径向排出孔口以分别排出对称螺槽内的流体介质。
概括来说，具有如下几方面优点：
1、既可输送单相液体介质，也可混输气液两相介质或者气液固三相介质。对于颗粒状固体介质，当被吸入工作腔后，可轻易的通过排出孔口排出；对于黏着在螺槽侧壁或者气缸内壁的固体，分别可被螺杆齿外缘或者星轮齿侧刮掉，并输送至排出孔口。既可以输送低粘度流体介质，也可以输送高粘度流体介质。因此，CP型螺杆泵可广泛应用于城市供水及供暖、农田水利灌溉、油气混输、化工工艺流程、食品药品用液体输送等领域。
2、混输时，可以根据输送介质的含气率和所需达到的排出压力调整排出孔口2的大小以实现对所输送介质中气相的内压缩以提高泵的效率。
3、由于星轮沿螺杆中心对称布置，故螺杆受力平衡，星轮受力也较小，因此整机力学性能良好，对轴承要求低，振动小，噪声低。
4、具有回转泵的主要优点，包括恒流量、流量范围宽、效率高、扬程高、具有自吸功能、无压力脉动。
附图说明：
图1：CP型单螺杆泵的示意图；
图2：一种无内压缩过程的CP型单螺杆泵的排出孔口示意图；
图3：一种有内压缩过程的CP型单螺杆泵的排出孔口示意图；
图4：一种有内压缩过程的CP型单螺杆泵的排出孔口示意图；
图5：部分为盲孔部分为通孔的排出孔口示意图；
图6：螺杆上卸荷孔的剖视示意图；
图7：CP型单螺杆泵的排出孔口结构示意图。
图中：1-气缸，2-排出孔口，3-齿前侧封闭螺旋线，4-气缸中性面，5-工作腔，6-盲孔，7-通孔，8-排出通道，9-壁，10-豁口，11-螺杆，12-星轮，13-吸口，14-星轮齿，15-螺槽，16-总排出口，17-卸荷孔，18-径向孔，19-螺杆低压端面，20-轴向孔，21-阀腔，22-泄出孔，23-弹簧卸荷阀，24-阀座，25-弹簧，26-阀片。
具体实施方式：
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
参考图1，为一种典型的CP型单螺杆泵，由一个圆柱形(C型)螺杆11和一对平面形(P型)星轮12构成，由于该泵具有自吸功能，流体介质从泵的吸口13进入泵的内腔，进一步地，被星轮齿14封闭在由螺槽15、气缸1和星轮齿14构成的工作腔5内，随着啮合副的旋转，工作腔接通排出孔口并不断缩小，工作腔内的介质被强制排到排出孔口后的通道内并从总排出口16排出，排出过程直至星轮齿14完全啮出螺槽15，工作腔容积减小到零为止。随着螺杆不断转动，依次周而复始的完成吸入、排出的工作过程。
参考图2至图7，本发明提供的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，该排出孔口2开设在气缸1内壁上，且排出孔口2的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，假设e点为星轮12啮出螺杆11时与气缸1的交点，ab曲线为e点沿气缸1表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义啮入螺杆的星轮齿，靠近高压侧的为星轮齿前侧，靠近低压侧的为星轮齿后侧。定义星轮齿14封闭螺槽15时，靠星轮齿14前侧的螺杆11齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线3；bc曲线为气缸1上与齿前侧封闭螺旋线3重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；da曲线为贴近气缸中性面4的一条曲线；cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线3，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。
其中，在星轮齿14封闭螺槽15形成工作腔5的下一瞬时，工作腔5连通排出孔口2，排出孔口2后的高压流体介质向工作腔5回流，工作腔5内的流体介质受到高压流体介质的作用，压力升高并被强制排出；当输送的流体介质含气相时，气相部分无内压缩过程。
此外，排出孔口2由靠近齿前侧封闭螺旋线3的盲孔6和靠近气缸中性面4的通孔7构成，且盲孔6起到卸荷槽的作用。
当输送介质为气液两相或者气液固三相时，根据输送介质的进口含气率和所需达到的排出压力调整排出孔口2的设计，实现对气相介质的内压缩过程以提高泵的效率，且调整后的排出孔口2的开口端轮廓由a′b′、b′c′、c′d′、d′a′四段空间曲线构成，其中a点与a′点重合，曲线a′b′与曲线ab重合且b′点在a点与b点之间，d′a′曲线为贴近气缸中性面4的一条曲线，b′c′曲线和c′d′曲线为任意形状，但不越过齿前侧封闭螺旋线3。
优选的，在螺杆11内部开设有卸荷孔17。卸荷孔17由径向孔18、轴向孔20、阀腔21以及泄出孔22共同构成；其中，径向孔18开设在各螺槽15的尾段，轴向孔20开设在螺槽槽底的螺杆实体之内、阀腔21以及泄出孔22均开设在螺杆低压端面19，且径向孔18与轴向孔20连通，阀腔21与轴向孔20连通，泄出孔22与阀腔21连通；阀腔21内安装有弹簧卸荷阀23，弹簧卸荷阀23包括阀座24、弹簧25以及阀片26，阀座24与阀腔21之间通过螺纹连接并紧固；当工作腔内气液混合物压力过高且仍未连通排出孔口时，高压介质推开阀片26，经阀腔21与泄出孔22流向螺杆低压端面19之前的腔体内以卸荷，直至工作腔5与排出孔口连通，停止卸荷。
优选的，在排出孔口2的a点处开设有豁口10，豁口10的形状为矩形或者三角形。
优选的，机壳上沿气缸中心轴中心对称设置有两个径向布置的排出孔口(2)。
实施例一：对于图1的CP型单螺杆泵来说，当输送介质为单相液体，或者混输含气相的多相介质且无需对气相进行内压缩时，可采用如图2所示的排出孔口。图2为半个气缸的展开图，从图中可见，排出口由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成。e点为星轮啮出螺杆时与气缸的交点。ab曲线为e点沿气缸表面周向运动所生成的圆弧的一部分。bc曲线为气缸上与齿前侧封闭螺旋线重合的空间曲线的一部分。da曲线为贴近气缸中性面的一条直线且距气缸中性面距离为h。cd曲线为c点和d点的连线，沿气缸展开为一条直线。a点处设有长方形豁口10，以便消除工作腔尾段的困液现象。建立如图2所示的坐标系soy，得到排出孔口的方程如式(1)所示：
式中，Rsw为星轮半径；A为螺杆与星轮的中心距；Rsr为螺杆半径；Sb为b点的s值；sw为星轮转角；b为星轮齿宽；sw,d为星轮齿前侧经过d点时的转角；t为星轮齿齿宽半角；w为排出孔口宽度；sb为b点的s值；ya,yd为a，d点的y值。
采用式(1)所描述的排出孔口时，流体介质刚被星轮封闭进工作腔后便与排出孔口连通，受到排出孔口后的高压介质的作用从而压力升高。
实施例二：对于图1的CP型单螺杆泵来说，当混输含气相的多相介质且需要对气相进行内压缩以提高泵效率时，可采用如图3所示的排出孔口。图3为半个气缸的展开图，从图中可见，排出口由a′b′、b′c′、c′d′、d′a′四段空间曲线构成。点a′须与点a重合，曲线a′b′须与曲线ab重合且b′点在a点与b点之间。d′a′曲线为贴近气缸中性面4的一条直线且距气缸中性面距离为h。b′c′曲线平行于bc曲线，c′d′曲线为c点和d点的连线，沿气缸展开为一条直线。建立如图3所示的坐标系，得到排出孔口的方程：
c′点在s轴上的坐标值sc’或者c’d’曲线的长度由所输送介质的含气率和所需达到的排出压力决定。
采用式(2)所描述的排出孔口时，流体介质被星轮封闭进工作腔5后并不立即与排出孔口a′b′c′d′连通，随着螺杆的旋转，工作腔容积减小，气相介质被压缩，同时液相介质的压力也随之升高。当星轮齿前侧的螺杆齿顶螺旋线3上的bc段与b′c′重合后，工作腔5才与排出孔口a′b′c′d′接通。当介质含气率或者工况发生波动时，可能造成工作腔压力过高却仍未能接通排出孔口a′b′c′d′，这将导致电机输入扭矩过大甚至发生困液现象烧毁电机。此时，工作腔内介质将通过如图6所示的卸荷孔卸荷直至接通排出孔口。
实施例三：对于图1的CP型单螺杆泵来说，当混输含气相的多相介质且需要对气相进行内压缩以提高泵效率时，可采用如图4所示的排出孔口。图4为半个气缸的展开图，从图中可见，排出口由a″b″、b″c″、c″d″、d″a″四段空间曲线构成。点a″须与点a重合，曲线a″b″须与曲线ab重合且b″点在a点与b点之间。d″a″曲线为贴近气缸中性面4的一条直线且与气缸中性面4的距离为h。b″c″曲线平行于d″a″曲线，c″d″曲线为c″点和d″点的连线，沿气缸展开为一条直线。a″b″c″d″沿气缸展开为一个标准矩形。建立如图4所示的坐标系，得到排出孔口的方程：
c″点在s轴上的坐标值sc″或者c″d″曲线的长度由所输送介质的含气率和所需达到的排出压力决定。
采用式(3)所描述的排出孔口时，流体介质被星轮封闭进工作腔5后并不立即与排出孔口a″b″c″d″连通，随着螺杆的旋转，工作腔容积减小，气相介质被压缩，同时液相介质的压力也随之升高。当星轮齿前侧的螺杆齿顶螺旋线3过c″点时，才与排出孔口a″b″c″d″接通。与实施例二相比，实施例三的排出孔口在接通后，孔口流通面积的增大速率较小，这样会导致较大的流动损失，但实施例三中的排出孔口形状简单，易于加工。实施例三的卸荷机理与实施例二相同。
实施例四：对于图1的CP型单螺杆泵来说，为了提高气缸刚度，排出孔口2可采用靠近齿前侧封闭螺旋线3的部分为盲孔6，起到卸荷槽的作用，而靠近中性面4的部分为通孔7的形式。图5为半个气缸的展开图，从图中可见，在实施例一中的排出孔口abcd基础上将排出孔口分为两部分，四边形afgd以及四边形fbcg,fg可为任意形状的曲线，在本实施例中为一条直线。采用所述排出孔口时，流体介质被星轮封闭进工作腔5后即可通过四边形fbcg表面的凹槽排至通孔afgd。四边形盲孔fbcg起到卸荷槽的作用保证排出过程顺利进行而不发生困液。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，该排出孔口(2)开设在气缸(1)内壁上，且排出孔口(2)的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，
假设e点为星轮(12)啮出螺杆(11)时与气缸(1)的交点，ab曲线为e点沿气缸(1)表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义啮入螺杆(11)的星轮齿(14)，靠近高压侧的为星轮齿前侧，靠近低压侧的为星轮齿后侧，定义星轮齿(14)封闭螺槽(15)时，星轮齿(14)前侧的螺杆(11)齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线(3)；
bc曲线为气缸(1)上与齿前侧封闭螺旋线(3)重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；
da曲线为贴近气缸中性面(4)的一条曲线；
cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线(3)，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。
2.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，在星轮齿(14)封闭螺槽(15)形成工作腔(5)的下一瞬时，工作腔(5)连通排出孔口(2)，排出孔口(2)后的高压流体介质向工作腔(5)回流，工作腔(5)内的流体介质受到高压流体介质的作用，压力升高并被强制排出；当输送的流体介质含气相时，气相部分无内压缩过程。
3.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，排出孔口(2)由靠近齿前侧封闭螺旋线(3)的盲孔(6)和靠近气缸中性面(4)的通孔(7)构成，且盲孔(6)起到卸荷槽的作用。
4.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，排出孔口(2)为通孔。
5.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，当输送介质为气液两相或者气液固三相时，根据输送介质的进口含气率和所需达到的排出压力调整排出孔口(2)的设计，实现对气相介质的内压缩过程以提高泵的效率，且调整后的排出孔口(2)的开口端轮廓由a′b′、b′c′、c′d′、d′a′四段空间曲线构成，其中a点与a′点重合，曲线a′b′与曲线ab重合且b′点在a点与b点之间，d′a′曲线为贴近气缸中性面(4)的一条曲线，b′c′曲线和c′d′曲线为任意形状，但不越过齿前侧封闭螺旋线(3)。
6.根据权利要求5所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，在螺杆(11)内部开设有卸荷孔(17)。
7.根据权利要求6所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，卸荷孔(17)由径向孔(18)、轴向孔(20)、阀腔(21)以及泄出孔(22)共同构成；其中，径向孔(18)开设在各螺槽(15)的尾段，轴向孔(20)开设在螺槽槽底的螺杆实体之内、阀腔(21)以及泄出孔(22)均开设在螺杆低压端面(19)，且径向孔(18)与轴向孔(20)连通，阀腔(21)与轴向孔(20)连通，泄出孔(22)与阀腔(21)连通。
8.根据权利要求7所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，阀腔(21)内安装有弹簧卸荷阀(23)，弹簧卸荷阀(23)包括阀座(24)、弹簧(25)以及阀片(26)，阀座(24)与阀腔(21)之间通过螺纹连接并紧固；当工作腔内气液混合物压力过高且仍未连通排出孔口时，高压介质推开阀片(26)，经阀腔(21)与泄出孔(22)流向螺杆低压端面(19)之前的腔体内以卸荷，直至工作腔(5)与排出孔口连通，停止卸荷。
9.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，在排出孔口(2)的a点处开设有豁口(10)，豁口(10)的形状为矩形或者三角形。
10.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，机壳上沿气缸中心轴中心对称设置有两个径向布置的排出孔口(2)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710050994.1A CN106762627B (zh) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | 一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710050994.1A CN106762627B (zh) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | 一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106762627A true CN106762627A (zh) | 2017-05-31 |
| CN106762627B CN106762627B (zh) | 2018-10-09 |
Family
ID=58942216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710050994.1A Active CN106762627B (zh) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | 一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106762627B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4021165A (en) * | 1974-12-13 | 1977-05-03 | Rylewski Eugeniusz | Rotative machine for fluids with spiral-like passages and vane wheels |
| US4470781A (en) * | 1982-09-29 | 1984-09-11 | Bernard Zimmern | Positive displacement meshing screw machine |
| CN1664371A (zh) * | 2005-03-17 | 2005-09-07 | 西安交通大学 | 多直线包络的单螺杆压缩机啮合副型面的设计方法 |
| WO2007078206A1 (en) * | 2006-01-06 | 2007-07-12 | Terje Scheen | Rotary machine and combustion engine |
| CN101649836A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-02-17 | 上海孚创螺杆技术有限公司 | 带有导流螺旋槽的单螺杆压缩机用单螺杆机构 |
| CN206694249U (zh) * | 2017-01-23 | 2017-12-01 | 西北农林科技大学 | 一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 |
-
2017
- 2017-01-23 CN CN201710050994.1A patent/CN106762627B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4021165A (en) * | 1974-12-13 | 1977-05-03 | Rylewski Eugeniusz | Rotative machine for fluids with spiral-like passages and vane wheels |
| US4470781A (en) * | 1982-09-29 | 1984-09-11 | Bernard Zimmern | Positive displacement meshing screw machine |
| CN1664371A (zh) * | 2005-03-17 | 2005-09-07 | 西安交通大学 | 多直线包络的单螺杆压缩机啮合副型面的设计方法 |
| WO2007078206A1 (en) * | 2006-01-06 | 2007-07-12 | Terje Scheen | Rotary machine and combustion engine |
| CN101649836A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-02-17 | 上海孚创螺杆技术有限公司 | 带有导流螺旋槽的单螺杆压缩机用单螺杆机构 |
| CN206694249U (zh) * | 2017-01-23 | 2017-12-01 | 西北农林科技大学 | 一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106762627B (zh) | 2018-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0183380B1 (en) | Positive-displacement screw pump | |
| US5667370A (en) | Screw vacuum pump having a decreasing pitch for the screw members | |
| US10837444B2 (en) | Helical trochoidal rotary machines with offset | |
| JPS62121885A (ja) | 回転容積形ブロワ及びその使用方法 | |
| CN206694249U (zh) | 一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 | |
| EP2524142B1 (en) | Progressive cavity compressor | |
| US4430050A (en) | Rotary, positive-displacement machine | |
| CN106762627B (zh) | 一种cp型单螺杆泵的排出孔口结构 | |
| US3865523A (en) | Continuous flow rotary pump | |
| US20060067835A1 (en) | Rotary compressor and method of operating a rotary compressor | |
| CN114109811B (zh) | 用于输送气液混合物的方法及螺杆泵 | |
| US6719547B2 (en) | Offset thread screw rotor device | |
| EP3245405B2 (en) | Oil-injected vacuum pump element | |
| CN206694243U (zh) | 一种cp型单螺杆泵 | |
| CN106837782B (zh) | 一种cp型单螺杆泵 | |
| US6632145B2 (en) | Fluid displacement pump with backpressure stop | |
| GB2440661A (en) | High Pressure Screw Compressors | |
| CN105822889B (zh) | 一种圆缺转子变容油泵 | |
| US5286174A (en) | Fluid compression device | |
| GB2299832A (en) | Screw pump | |
| CN208294770U (zh) | 进气阀消音装置 | |
| US6719548B1 (en) | Twin screw rotor device | |
| CN208330718U (zh) | 高密封性齿轮油泵 | |
| EP1421282B1 (en) | Fluid displacement pump with backpressure stop | |
| US5018952A (en) | Single screw mechanism with gaterotor housing at intermediate pressure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |