CN107366618A - 一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及叶片泵技术领域，具体为一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，包括泵壳、泵盖、转轴、固定安装在泵壳底部工作面上的定子和固定安装在转轴上的转子，所述泵壳底部的工作面上设有吸油口，所述泵盖上设有排油口，所述转子上设有若干叶片插槽，所述插槽内插放有可沿转子径向滑动的叶片，所述叶片和定子均由铁磁性材料构成。

Description

一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵

技术领域

本发明涉及叶片泵技术领域，具体为一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵。

背景技术

叶片泵被广泛用在各种设备中，主要用于向设备提供一定压力和流量的流体，例如变速箱油。传统的叶片泵包括定子和偏心地容纳在定子中的转子。转子上沿径向设有多个叶片槽，叶片可在各自的叶片槽中往复地伸出和退回。随着转子被驱动旋转，各叶片的外端与定子的内周表面滑动接触。这样，由定子的内周表面、转子的外周表面和叶片之间围成的各个容纳腔经历容积变化，从入口吸入定子中的流体被叶片加压，然后通过出口排出。为了在泵送过程中使叶片从叶片槽伸出，目前所采用的措施主要包括利用沿径向向外方向作用于叶片的弹簧力、离心力或高压液压力。然而，在采用弹簧力的情况下，不但使得泵的结构复杂，而且弹簧容易磨损、需要更换，因此会增加泵的制造和维护成本。在采用离心力的情况下，由于离心力的大小取决于转子的转速，因此在泵低速运转时难以实现叶片快速伸出。而在采用高压液压力的情况下，需要专门向叶片内端供应高压液体，这也会导致泵的成本增加。因此，有必要对叶片泵进行改进，以使其能在兼顾成本和结构复杂程度的情况下确保低转速下叶片的伸出，从而提高各种转速下泵的泵送效率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种结构简单且能够有效改善低转速下叶片泵的泵送效率的叶片泵。

为实现这一目的，本发明采用如下技术方案：一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，包括泵壳、泵盖、穿过泵壳和泵盖的转轴、固定安装在泵壳底部工作面上的定子和固定安装在转轴上的转子，所述泵壳底部的工作面上设有吸油口，所述泵盖上设有排油口，所述转子上设有若干插槽，所述插槽内插放有可沿转子径向滑动的叶片，其特征在于：所述叶片和定子均由铁磁性材料构成。

进一步的，所述转子外周面上的叶片插槽开口处设有加强部。

进一步的，所述泵壳底部的排油口处开设有连通排油口的三角形的预泄油槽。

进一步的，所述定子的侧壁上、正对吸油口的位置开有若干吸油孔。

进一步的，所述吸油口一侧、靠近转子外周面的泵壳工作面上开设有连通吸油口的进油槽。

进一步的，所述任意叶片插槽根部均设有储油腔，所述泵盖和泵壳底部的工作面上设有环形油道，所述储油腔与环形油道相通，所述环形油道与排油口相通。

本发明的有益效果在于： 本发明通过在定子和转子的叶片上采用磁性材料，使得叶片与定子间始终由于磁吸作用保持紧密而良好的接触，大大提升其低转速下的密封性能，较现有技术来说其结构简单，大大提升了低转速下叶片泵的泵送效率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体示意图。

图2为本发明实施例的泵壳示意图。

图3为本发明实施例的部分结构示意图。

图4为本发明实施例的转轴和转子示意图。

图5为本发明实施例的定子示意图。

图6为本发明实施例的泵盖示意图。

图中：

1-泵壳 2-泵盖 3-转轴

4-定子 5-转子 6-吸油口

7-排油口 8-插槽 9-叶片

10-加强部 11-预泄油槽 12-吸油孔

13-进油槽 14-储油腔 15-油道。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

正如背景技术所言，在低转速下，转子上叶片的离心力不够，因而叶片顶部不能很好的与定子（或泵壳）之间保持良好的接触，使得叶片泵在较低的转速下其叶片和定子间形成的容纳腔室的密封效果不好，造成其容积效率低，进而使叶片泵的泵送效率降低，为解决这一问题，本发明通过在定子和转子的叶片上采用磁性材料，使得叶片与定子间始终由于磁吸作用保持紧密而良好的接触，大大提升其低转速下的密封性能。

如图1-6所示的一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，包括泵壳1、泵盖2、转轴3、固定安装在泵壳1底部工作面上的定子4和固定安装在转轴3上的转子5，所述泵壳1底部为工作面，所述工作面与定子4间保持密封，所述工作面上设有吸油口6，所述泵盖上设有排油口7，所述转子5上设有若干用于插放叶片的插槽8，所述插槽8内设有可沿转子5径向滑动的叶片9，其特征在于：所述叶片9和定子均由铁磁性材料构成。

一般来说，叶片泵的叶片9与插槽8间存在一定的游动间隙，该间隙使得叶片能够灵活的在插槽8内沿转子5的径向进行移动，从而实现转动时始终与定子4内腔的内周面接触的效果，分析可知，叶片9在随转子5转动时一方面与转子5上的插槽8发生径向的移动，另一方面还会对插槽8的侧面产生冲击（特别是在转子5的转速发生变化时），这一冲击长期作用容易造成插槽8的开口间隙变大，降低叶片9与插槽8间的密封效果。

因此，进一步的，如图3所示，发明人在所述转子外周面上的插槽8开口处设有加强部10。作为本领域技术人员基于前述的分析可以毫无障碍的根据需要将加强部10 根据需要设置，例如如图3所示的，将加强部10的截面设置成三角形。

叶片泵在工作的时候往往伴随一定程度的震动，主要的原因是叶片泵在泵油的过程中其叶片9和定子4间的容纳腔室的容积发生突变（主要是叶片9运行到排油口7的时候），瞬间泄油效应造成震动，为使这种震动减轻，发明人经过多次CFD模拟研究发现，减轻容积的突变频率和使排放的过程趋于平缓，能够显著降低叶片泵的震动效应。

因此，进一步的，如图2所述，在前述基础技术方案的基础上，本发明的泵壳1底部的排油口7一侧还可以开设预泄油槽11,且所述预泄油槽11为三角形。需要说明的是，该预泄油槽11的大小不应过大，过大则容易发生压力突变，也就无法起到逐渐泄压的效果，此外，该预泄油槽11的开设位置与排油口7的形状和转子5的转向存在紧密的联系，例如如果转子5是逆时针旋转，那么预泄油槽11就应该开设在排油口7右侧，如果转子5是顺时针旋转，那么预泄油槽11就需要开设在排油口7左侧，特别还需要注意的是，如果排油口的形状不规则，那么预泄油槽11不但应该满足前述的要求，还需要开设在转子转动时任一叶片都先接触到的轮廓线处（因为这一轮廓处会最先开始排油）。

一般来说，叶片泵的流量随转速呈线性变化，然而在实际的应用中，本发明人发现当转速提高到一定程度后，流量的增加趋势比较平缓，同时叶片泵的泵体开始出现较为严重的震动，经过CFD分析，发明人模拟了多种结构的改进，最终得出在定子4的侧壁上开设增加吸油口6的吸油能力的吸油孔12，从一定程度上（在额定的流量下）能够增加了泵的泵送性能（主要是提高高转速下泵的泵送流量）。

因此，进一步的，所述定子4的侧壁上、正对吸油口6的位置开有吸油孔12。

进一步的，所述吸油口6一侧、靠近转子5外周面的泵壳1工作面上开设有连通吸油口6的进油槽13。

在高转速下，发明人发现在加大叶片泵吸油口6的通道之后（如前述方案在定子上开设若干吸油孔12），叶片泵的高转速下的泵油流量虽然具有较大的提升，但是仍旧不能达到理想的要求（即流量随转速仍旧不能均匀的线性增加），本领域技术人员知道，尽可能增大叶片泵每转动一周的吸油效率将有利于提高叶片泵的泵送效率，而影响叶片泵的泵送效率的因素非常之多，而且在低转速下和高转速下各因素的影响比重也不尽相同，因此如何有效地进一步提高叶片泵在高转速下泵送效率，同时又不损害低转速下的泵送效率就显得尤为困难，发明人经过多次试验并结合CFD模拟试验发现若在叶片泵在高转速下其叶片9和定子4间形成的容纳腔室的容纳效率有所降低，在极端转速下，该容纳腔室内甚至出现空泡现象，本领域技术人员都知道叶片泵的抽吸本就是利用了真空自吸的原理，因此容纳腔室容纳效率降低显然是由于转速过快导致容纳腔未能被填充足够的油，故而发明人在吸油口6一侧、靠近转子外周面的泵壳1工作面上设置进油槽13，该进油槽13主要是减少容纳腔室靠近转子5外周面的真空部分的体积。

进一步的，所述任意叶片9插槽8根部均设有储油腔14，所述泵盖2和泵壳1底部的工作面上设有环形的油道15，所述储油腔14与油道15相通，所述油道15与排油口7相通。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (6)

1.一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，包括泵壳（1）、泵盖（2）、穿过泵壳（1）和泵盖（2）的转轴（3）、固定安装在泵壳（1）底部工作面上的定子（4）和固定安装在转轴（3）上的转子（5），所述泵壳（1）底部的工作面上设有吸油口（6），所述泵盖上设有排油口（7），所述转子（6）上设有若干插槽（8），所述插槽（8）内插放有可沿转子（5）径向滑动的叶片（9），其特征在于：所述叶片（9）和定子（4）均由铁磁性材料构成。

2.根据权利要求1所述的一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，其特征在于：所述转子（5）外周面上、插槽（8）的开口处设有加强部（10）。

3.根据权利要求1-2所述的一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，其特征在于：所述泵壳（1）底部的排油口（7）处开设有连通排油口（7）的三角形的预泄油槽（11）。

4.根据权利要求1-3所述的一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，其特征在于：所述定子（4）的侧壁上、正对吸油口（6）的位置开有若干吸油孔（12）。

5.根据权利要求4所述的一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，其特征在于：所述吸油口（6）一侧、靠近转子（5）外周面的泵壳（1）工作面上开设有连通吸油口（6）的进油槽（13）。

6.根据权利要求1-5所述的一种可提高低转速下泵送效率的叶片泵，其特征在于：所述任意叶片插槽（8）根部均设有储油腔（14），所述泵盖（2）和泵壳（1）底部的工作面上设有环形的油道（15），所述储油腔（14）与油道（15）相通，所述油道（15）与排油口（7）相通。