CN1072310A - 流体泵和装有流体泵的旋转机械 - Google Patents

Abstract

一种廉价而有效的泵，该泵利用旋转蜗形轮(2) 的旋转提供润滑油。所述泵由固定蜗形轮(1)支撑的 活塞安装在气缸室(102)内，而气缸室形成在旋转蜗 形轮(2)的端板(21)上的内表面上。旋转蜗形轮(2) 在旋转的同时，在所述固定件上滑动，其间形成一个 泵腔室(104)。根据旋转蜗形轮(2)的旋转运动，活塞 (101)可作伸缩移动，从而使所述泵腔室(104)的体 积增大或缩小。流体入口(105)和流体出口(106)定 时与泵室(104)连通以提供流体。

Description

本发明有关流体泵及装有该泵的旋转机械。该泵适用于卧式密闭型蜗形压缩机的润滑油泵。

在先有的卧式密闭型蜗形压缩机里，其转轴下端的内部装有离心泵，由此泵抽出积蓄在密闭壳体底部的润滑油，供给蜗形压缩机的各个活动部分。

但卧式密闭型蜗形压缩机因其不能把转轴浸在润滑油里，故不能用装在转轴下端的离心泵供油，因此，最好有适用于该种压缩机的润滑泵，它应具备优良性能并价廉可靠。

本发明的目的是为解决上述难题而发明一种流体泵和装有该流体泵的旋转机械。

本发明提出的流体泵包括一个设置在进行公转的旋转部件和与此旋转部件可滑动地相接触的静止部件之间的活塞，该活塞通过基于所述旋转部件的径向周期性的位移相对于所述旋转部件在径向或轴向作周期性移动;和一个容纳该活塞并形成泵室的气缸。在泵的所述泵室上形成一个液体出口和一个液体入口，所述液体出口和液体入口通过活塞定时向泵室开启。

上述流体入口和润滑油槽连通，上述流体出口至少与一个润滑部分连通，例如与支承转轴的轴承连通，则可把上述流体泵作为润滑油泵利用，用于转轴和上述润滑油槽分开设置的旋转机械上。

上述流体泵可作为具有固定蜗形部件和对此固定蜗形部件作公转的旋转部件的蜗形旋转机械的润滑油泵来使用。

由固定蜗形部件或支承旋转蜗形部件及固定蜗形部件的固定件可构成上述静止部件。

本发明中，由于旋转部件依照公转的径向作周期性变位，故活塞作径向或轴向的周期性移动，泵室的容积随此而变，同时泵室的流体出口和流体入口定时开启，流体从吸入口抽到泵室内，随后从流体出口排出。

下面结合较佳实施例和附图对本发明进行详细的说明，其中：

图1是本发明实施例1的部分纵断面图;

图2是说明实施例1的动作状态变化的图;

图3是本发明蜗型旋转机械的纵断面图;

图4是实施例1的吸入口和排出口的说明图;

图5是表示实施例1的气缸室及活塞的变形例;

图6是表示实施例1的气缸室及活塞的其它变形例;

图7是表示实施例1的气缸室及活塞的进一步变形的其它例子;

图8是本发明实施例2的部分纵断面图;

图9是本发明实施3的部分纵断面图;

图10是本发明实施例4的部分纵断面图;

图11是实施例4的活塞的轴测图;

图12是实施例4的动作状态变化的说明图;

图13是本发明实施例5的部分纵断面图;

图14是图13中的XX断面图;

图15是实施例5的变形例的部分纵断面图;

图16是实施例5的其它变形例的部分纵断面图;

图17是图16中的ZZ断面图;

图18是本发明的实施例6的部分纵断面图;

图19是实施例6的动作状态变化的说明图;

图20是实施例6的变形例的部分纵断面图;

图21是实施例6中的吸入口的变形例;

图22是实施例6中的吸入口的其它变形例。

下面参阅图1至图3，其就适用于卧式密闭型蜗形压缩机的实施例1具体说明本发明。

如图3所示，在大致水平设置的密闭壳体8内设有蜗形压缩机C和驱动它的电动马达M。

蜗形压缩机械C由固定蜗形轮1、旋转蜗形轮2、止转部件3，例如十字环，它允许旋转蜗形轮公转但阻止其自转、连接并支承固定蜗形轮1及电动马达M的支架6、支承转轴5的轴承71和72、支承旋转蜗形轮2的旋转轴承73和止推轴承74等构成。

固定蜗形轮1上具有端板11和竖立其内面上的螺旋形搭接部12，在该端板11上设有排出口13和开闭排出口13的排出阀17。

旋转蜗形轮2具有端板21和竖立在其内面上的螺旋形搭接部22，竖立在该端板21外面上的凸起部23的内部装着传动轴瓦25，传动轴瓦25借转动轴承73而旋转自如;偏心销53突出在转轴5的端头旋转自如。转轴5穿过传动轴瓦25的偏心孔。该偏心销53上装有平衡块84。

固定蜗形轮1和旋转蜗形轮2之间相互偏心距为公转半径ρ，并以相错180°的角度咬合，因此而形成的多个密闭空间24与螺旋中心成点对称。

驱动电动马达M通过由转轴5、偏心销53、传动轴瓦25和凸起部23等构成的旋转驱动机构，旋转蜗形轮2转动，由止转部件3一边阻止其自转，一边在公转半径ρ的圆轨迹上进行公转。

这样，气体经吸入管82进入密闭壳体8内，电动马达冷却后，通过穿设在支架6上的通路85，从吸入通路15经吸入室16吸入密闭空间24内。由于旋转蜗形轮2的公转，密闭空间24的容积减少，气体随着被压缩并同时到中央部分压开排出阀17，从排出口13进入排出腔14，再经排出管83排向外部。

与此同时，积存在密闭壳体8底部的润滑油81通过吸入通路92吸入设置在固定蜗形轮1和旋转蜗形轮2之间的泵100内，接着，通过供油通路93，使轴承72、偏心销53、轴承71、止转部件3、旋转轴承73、止推轴承74等润滑后，经室61、排油孔62排出，积存在密闭壳体8的底部。63是均压孔，它使室61和密闭壳体8内的空间均压。

图1所示为泵100的详细放大图。

101是支承在固定蜗形轮1上的圆筒状活塞，可沿转轴的轴向出没自如。102是断面为圆形的气缸室，它设在旋转蜗形轮2的端板21的内面外周缘上。103是随活塞101进出的弹簧。由于活塞101的前端以公转半径ρ的偏心配合在气缸室102内，活塞101的外圆面和气缸室102的内圆面紧贴，在一条线上滑动自如，月牙形的泵室104被限制在它们之间。活塞101的前端面和气缸室102的底面紧贴，滑动自如，这些前端面和底面在径向上倾斜。如图2所示，气缸室102的底面上有和吸入通路92连通的吸入口105以及和供油通路93连通的排出口106，这些吸入口105和排出口106由于活塞101的前端面活动而开闭，由此交替而定时地向泵室104开启。还有，旋转蜗形轮2的端板21的内面及外面可与固定蜗形轮1及支架6作密封性的滑动。

于是，如图2所示，旋转蜗形轮2作公转的话，活塞101的外圆面和气缸室102的内圆面的线接触部分按旋转角之需而移动，旋转角从0°到180°的范围内，吸入口105向泵室104开启，排出口106被泵室104遮住，这其间活塞101逐渐后退。旋转角在180°到360°的范围内，排出口106向泵室104开启，吸入口105被泵室104遮住，活塞101逐渐前进。因此，旋转角在0°～180°的范围内，泵室104的容积逐渐增加，吸入口105向泵室104开启，所以积存在密闭壳体8底部的润滑油81经吸入通路92、吸入口105，进入泵室104内。旋转角在180°～360°的范围内，泵室104的容积逐渐减小，并且排出口106向泵室104开启，所以泵室104内的润滑油经排出口106、供油通路93供给压缩机的各个活动部分。

吸入口105及排出口106的形状如图4（A）所示，重合旋转角在0°、90°、180°和270°时的活塞101外圆面的轮廓，便可得到大致理想的形状，如图4（B）所示，也可以作成图形，此时加工方便。

在上述实施例1中，气缸室102及活塞101的断面都是圆形，但也可以作成图5所示的椭圆形，或图6所示的弧形，或图7所示的楔形。这样的形状，在对气缸室102的外径尺寸有限制时有用，以及想增大排气量扩大泵的能力时有用。

图8所示为本发明的第2实施例。

在该第2实施例中，活塞101凸出在旋转蜗形轮的端板21上，与穿过支架6的气缸室102配合。气缸室102的底面由柱塞107构成。该柱塞107由支架6支承，可在转轴的方向上出没自如，由螺旋弹簧108在进出方向上加力。吸入口105和排出口106开口在活塞101的前端面上。

其它结构和实施例1一样，相对应的部件以相同的标号表示。

该实施例2也能得到实施例1同样的作用和效果。

图9所示为本发明的实施例3。

在该实施例3中，活塞101贯穿旋转蜗形轮2的端板21，并由其支承着可在转轴方向上往复自如地移动，活塞的一端与穿在固定蜗形轮1内的气缸室102A内部配合，另一端与穿在支架6里气缸室102B内部配合。泵室104A限在活塞101的一端和气缸室102A之间，和收入通路92A连通的吸入口105A以及和供油通路93A连通的排出口106A均开口在泵室104A上。泵室104B限在活塞101的另一端和气缸室102B之间，和吸入通路92B连通的排出口106B均开口在气缸室102B上。

其它的结构和实施例1一样，相对应的部件以同一号码表示。

在该实施例3中不要弹簧，同时排出量倍增。

图10至图12表示本发明的实施例4。

在该实施例4中，活塞101的外圆面上设有和吸入通路92连通的凹处109以及和供油通路93连通的凹处111。凹处109借穿通活塞101的通孔110在活塞101的两端面上开口，这些开口端和设在气缸室102A、102B底面的凹处所构成的吸入口105A、105B连通。凹处111借穿通活塞101的通孔112在活塞101的两端开口，这些开口端和设在气缸室102A、102B底面的凹处所构成的排出口106A及106B连通。

于是，旋转蜗形轮2作公转，如图12所示，活塞101在气缸室102A及102B内进行公转，通孔110和112借吸入口105A及排出口106A随此交替而定时向泵室104A开启，与此同时，借吸入口105B和排出口106B交替而定时向泵室104B开启。

其它结构和图9所示的实施例3相同，相对应的部件以相同标号表示。

该实施例4比实施例3易加工，因此可降低制造成本。

图13和图14表示本发明的实施例5。

101是凸出设置在固定蜗形轮1上的沿转轴轴向延伸的圆筒状活塞;102是设在旋转蜗形轮2的端板21内面上的外周缘上、断面呈圆形的气缸室;117是宽松地插在设于旋转蜗形轮2的端板21上的沟119内的板，由弹簧118压住，它的前端压碰在活塞101的外圆面上，滑动自如。活塞101以公转半径ρ的偏心距和气缸室102套合，活塞101的外圆面和气缸室的内圆面在一条线上紧密接触，活动自如，月牙形的泵室104被限在它们之间。该泵室104被板117分成二部分，其一部分为压缩室104a，另一部分为吸入室104b。

活塞101的前端面101b和气缸室102的底面102b紧贴而活动自如，该两个面101b、102b和公转的旋转面平行。气缸室102的底面102b上有和吸入通路连通的吸入口105以及和供油通路93连通的排出口106，它们靠近板117，处于其两侧，这些吸入口105和排出口106由活塞101进行开闭。

当旋转蜗形轮2作公转时，活塞101不会在气缸室102的中心102a的周围自转，而是在公转半径ρ的园轨迹上作公转。压缩室104a及吸入室104b的容积由此作周期性的增减，吸入口105和排出口106定时向吸入室104b和压缩室104a开启。于是，经吸入通路92、吸入口105，润滑油被吸入吸入室104b，压缩室104a内的润滑油由排出口106排到供油通路93里。

在该实施例5中，活塞101设在固定蜗形轮1上，气缸室102设在旋转蜗形轮2上，不过如图15所示，也可把活塞101设在旋转蜗形轮2上，把气缸室102设在支架6上。还是如图16及图17所示，也可把板117和弹簧118设在活塞101上。

图18和图19是本发明的实施例6。

101是活塞，配合在气缸室102内，气缸室102设在固定蜗形轮1上，断面呈圆形;活塞101可沿转轴的方向出没自如。该活塞101呈帽状，由设在其背后的弹簧103推压，其前端面和旋转蜗形轮2的端板21上形成的斜面29紧贴而活动自如，活塞101的前端及斜面29在半径方向上倾斜。

如图19所示，斜面29上有和吸入通路92连通的吸入口105、和排出通路93连通的排出口106，活塞101的前端面上设有半圆弧形的通口120。

旋转蜗形轮2以旋转半径ρ作旋转，活塞101则因其前端面和斜面29滑动接触，而沿转轴方向往复运动，由活塞101和气缸室102形成的泵室104的容积随此增减。与此同时，吸入口105和排出口106如图19所示，定时和通口120连通。

设泵室104的容积最大时的旋转角θ＝0°，则θ＝0°～180°之间，由于活塞101压在斜面29上，所以泵室104的容积减小，因通口120和排出口106连通，泵室104内的润滑油从排出口106排向供油通路93。在θ＝180°～360°之间时，活塞101被弹簧103推出，吸入口105和通口120连通，所以润滑油从吸入通路92经吸入口105吸入泵室104内。

如图20所示，还可以把活塞101配合在设于旋转蜗形轮2内的气缸室102内，在固定蜗形轮1上形成斜面29。如图21及22所示，吸入口105也可以变形。

本发明里，由于依照旋转部件公转的径向作周期性变位，活塞则在径向或轴向作周期性移动，泵室的容积随着变化，同时，流体排出口和流体吸入口定时向泵室开启，所以流体能从吸入口吸入泵室内，随后流体从排出口排向所需之处。

由于利用旋转部件的公转增减泵室的容积，同时，流体吸入口和流体排出口分别定时向泵室开启，所以无需吸入阀和排出阀，因此可提供价廉高效而可靠的流体泵。

把上述流体吸入口和润滑油槽接通，把上述流体排出口和供给处连通，则可把上述流体泵作为转轴和润滑油槽分开设置的蜗形流体机械等旋转机械的润滑油泵来应用。

Claims (4)

1、一种流体泵，它包括一个设置在进行公转的旋转部件和与此旋转部件可滑动地相接触的静止部件之间的活塞，该活塞通过基于所述旋转部件的径向周期性位移相对于所述旋转部件在径向或轴向作周期性移动；和一个容纳该活塞形成泵室的气缸，其特征在于：在泵所述泵室上形成一个流体排出口和一个流体吸入口，所述流体排出口和流体吸入口通过所述活塞定时向泵室开启。

2、一种使用权利要求1所述的泵作为润滑油泵的旋转机械，其中所述的流体吸入口和润滑油槽连通，所述的流体排出口至少与一个润滑部分连通，例如与支承转轴的轴承连通，其特征在于：所述转轴与润滑油槽隔开安装。

3、如权利要求2所述的旋转机械，其特征在于：所述旋转机械具备固定蜗形部件和相对该固定蜗形部件进行公转的旋转蜗形部件。

4、权利要求3所述的旋转机械，其特征在于：所述旋转部件是旋转蜗形部件，所述静止部件是固定蜗形部件或支撑两个蜗形部件的固定件。

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