CN107956688B - 一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵，包括泵盖、左端盖、衬板、转子、泵体、右端盖、轴、滑片、异形导轴、安全阀和阀盖，所述轴上安装有转子，转子两侧与衬板相切，转子上端与滑片相配合，滑片上端配合有异形导轴；所述泵体上端的阀盖内安装有安全阀；所述转子两侧为扭曲曲面，扭曲曲面为具有两波峰两波谷的双面结构；所述滑片中部竖向开有转子槽，滑片中部横向开有高压引流槽。本发明采用滑片、对称的衬板和转子将泵进出口腔隔离，通过滑板确保容积的密封，通过具有双面扭曲曲面的转子的转动改变容积，实现泵的基本功能；高压引流槽的存在，防止滑片左右端的腔体形成流动死区；通过安全阀的设立，避免出口压力过高。

Description

一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵
【技术领域】
本发明涉及容积泵的技术领域，特别是一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的技术领域。
【背景技术】
泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。现有泵结构复杂，且很容易出现出口处的高压液体对泵运行系统的损伤。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵，采用滑片、对称的衬板和转子将泵进出口腔隔离，通过滑板确保容积的密封，通过具有双面扭曲曲面的转子的转动改变容积，实现泵的基本功能；高压引流槽的存在，防止滑片左右端的腔体形成流动死区；通过安全阀的设立，避免出口压力过高。
为实现上述目的，本发明提出了一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵，包括泵盖、左端盖、衬板、转子、泵体、右端盖、轴、滑片、异形导轴、安全阀和阀盖，所述泵体左端依次通过螺栓安装有泵盖、左端盖，泵体右端通过螺栓安装有右端盖，泵体内横向贯穿有轴，轴上安装有转子，转子两侧与衬板相切，转子上端与滑片相配合，滑片上端配合有异形导轴，异形导轴嵌装于泵体内；所述泵体上端通过螺栓安装有阀盖，阀盖内安装有安全阀；所述转子两侧为扭曲曲面，扭曲曲面为具有两波峰两波谷的双面结构，波峰之间相差180度，波峰与波谷相差90度，波峰与波谷均为水平平面；所述滑片中部竖向开有转子槽，滑片中部横向开有高压引流槽。
作为优选，所述衬板数量为2个，衬板对称设于泵体内，衬板中部开有第二轴孔，第二轴孔内间隙配合有轴；所述衬板上端开有第一方形槽口，第一方形槽口内配合有滑片。
作为优选，所述转子中部设有第一轴孔，第一轴孔内间隙配合有轴，第一轴孔外周设有方形槽孔，方形槽孔内配合有键。
作为优选，所述泵体上端设有出口，泵体后端设有进口；所述泵体内部设有异形导轴槽，异形导轴槽内嵌装有异形导轴；所述泵体底部设有螺栓孔，泵体通过螺栓贯穿螺栓孔后螺纹固定。
作为优选，所述轴右端通过轴承固定在泵体内，轴与轴承的内圈过盈配合，轴承的外圈与泵盖或泵体过盈配合；所述轴中部设有键槽，键槽内嵌装有键，轴通过键连接有转子；所述轴右侧设有键槽，键槽内嵌装有键，轴通过键外接电机。
作为优选，所述滑片为E型结构，滑片上顶面为曲面结构，滑片中部竖向开有转子槽，转子槽内嵌装有转子，转子槽上端面与转子外圆面相切。
作为优选，所述异形导轴的长度H1、滑片的长度H、转子的厚度h2满足下式：H1＞H+2*h2。
作为优选，所述异形导轴两侧竖向均开有第二方形槽口，第二方形槽口内配合有滑片，第二方形槽口内上端面为曲面；所述异形导轴正面竖向设有第三方形槽口；所述异形导轴下端设有阶梯槽口，阶梯槽口与衬板上端相配合。
作为优选，所述安全阀包括弹簧、阀板、阀杆和阀套，阀杆外套有阀套，阀套外套有弹簧，弹簧两端相配合有阀板，安全阀右侧竖向开有平衡孔；所述阀套比安全阀内腔壁的横向距离短3mm-5mm，所述平衡孔直径为2mm-5mm。
作为优选，所述扭曲曲面上的D、E两点位于同一平面，扭曲曲面上的F、A两点位于同一平面；所述扭曲曲面投影于XY平面后，AB段的曲线为正弦加速曲线，AB段的曲线方程为y＝h1*(1-cos(Ψt))；BC段的曲线为直线匀加速，BC段的曲线方程为y＝h1+h1*Ψ(t-t2)；CD段的曲线为正弦减加速曲线，CD段的曲线方程为y＝h2-h1*cos(Ψ(t-t3))；DE段的曲线为匀速曲线，DE段的曲线方程为y＝h2；FA段的曲线为匀速曲线，FA段的曲线方程为y＝0。
本发明的有益效果：本发明采用滑片、对称的衬板和转子将泵进出口腔隔离，通过滑板确保容积的密封，通过具有双面扭曲曲面的转子的转动改变容积，实现泵的基本功能；高压引流槽的存在，防止滑片左右端的腔体形成流动死区；通过安全阀的设立，避免出口压力过高。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的主视剖面图；
图2是本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的转子结构图；
图3是本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的转子扭曲曲面于XY平面的投影曲线方程；
图4是本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的安全阀结构图；
图5是本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的左视剖面图；
图6是本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的滑片结构图；
图7是本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的滑片与衬板的装配图；
图8是本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵的转子、衬板、轴、异形导轴的装配图。
图中：1-螺栓、2-泵盖、3-左端盖、4-轴承、5-衬板、6-转子、7-泵体、8-右端盖、9-轴、10-键、11-键槽、12-滑片、13-异形导轴槽、14-异形导轴、15-流动死区、16-安全阀、17-阀盖、18-出口、19-方形槽孔、20-第一轴孔、21-中圆面、22-扭曲曲面、23-弹簧、24-阀板、25-阀杆、26-阀套、27-平衡孔、28-进口、29-第二轴孔、30-曲面结构、31-转子槽、32-高压引流槽、33-第一方形槽口、35-第二方形槽口、36-阶梯槽口、37-第三方形槽口。
【具体实施方式】
参阅图1-图8，本发明，包括泵盖2、左端盖3、衬板5、转子6、泵体7、右端盖8、轴9、滑片12、异形导轴14、安全阀16和阀盖17，所述泵体7左端依次通过螺栓1安装有泵盖2、左端盖3，泵体7右端通过螺栓1安装有右端盖8，泵体7内横向贯穿有轴9，轴9上安装有转子6，转子6两侧与衬板5相切，转子6上端与滑片12相配合，滑片12上端配合有异形导轴14，异形导轴14嵌装于泵体7内；所述泵体7上端通过螺栓1安装有阀盖17，阀盖17内安装有安全阀16；所述转子6两侧为扭曲曲面22，扭曲曲面22为具有两波峰两波谷的双面结构，波峰之间相差180度，波峰与波谷相差90度，波峰与波谷均为水平平面；所述滑片12中部竖向开有转子槽31，滑片12中部横向开有高压引流槽32。
具体的，所述衬板5数量为2个，衬板5对称设于泵体7内，衬板5中部开有第二轴孔29，第二轴孔29内间隙配合有轴9；所述衬板5上端开有第一方形槽口33，第一方形槽口33内配合有滑片12。
具体的，所述转子6中部设有第一轴孔20，第一轴孔20内间隙配合有轴9，第一轴孔20外周设有方形槽孔19，方形槽孔19内配合有键10。
具体的，所述泵体7上端设有出口18，泵体7后端设有进口28；所述泵体7内部设有异形导轴槽13，异形导轴槽13内嵌装有异形导轴14；所述泵体7底部设有螺栓孔，泵体7通过螺栓1贯穿螺栓孔后螺纹固定。
具体的，所述轴9右端通过轴承4固定在泵体7内，轴9与轴承4的内圈过盈配合，轴承4的外圈与泵盖2或泵体7过盈配合；所述轴9中部设有键槽11，键槽11内嵌装有键10，轴9通过键10连接有转子6；所述轴9右侧设有键槽11，键槽11内嵌装有键10，轴9通过键10外接电机。
具体的，所述滑片12为E型结构，滑片12上顶面为曲面结构30，滑片12中部竖向开有转子槽31，转子槽31内嵌装有转子6，转子槽31上端面与转子6外圆面相切。
具体的，所述异形导轴14的长度H1、滑片12的长度H、转子6的厚度h2满足下式：H1＞H+2*h2。
具体的，所述异形导轴14两侧竖向均开有第二方形槽口35，第二方形槽口35内配合有滑片12，第二方形槽口35内上端面为曲面；所述异形导轴14正面竖向设有第三方形槽口37；所述异形导轴14下端设有阶梯槽口36，阶梯槽口36与衬板5上端相配合。
具体的，所述安全阀16包括弹簧23、阀板24、阀杆25和阀套26，阀杆25外套有阀套26，阀套26外套有弹簧23，弹簧23两端相配合有阀板24，安全阀16右侧竖向开有平衡孔27；所述阀套26比安全阀16内腔壁的横向距离短3mm-5mm，所述平衡孔27直径为2mm-5mm。
具体的，所述扭曲曲面22上的D、E两点位于同一平面，扭曲曲面22上的F、A两点位于同一平面；所述扭曲曲面22投影于XY平面后，AB段的曲线为正弦加速曲线，AB段的曲线方程为y＝h1*(1-cos(Ψt))；BC段的曲线为直线匀加速，BC段的曲线方程为y＝h1+h1*Ψ(t-t2)；CD段的曲线为正弦减加速曲线，CD段的曲线方程为y＝h2-h1*cos(Ψ(t-t3))；DE段的曲线为匀速曲线，DE段的曲线方程为y＝h2；FA段的曲线为匀速曲线，FA段的曲线方程为y＝0。
本发明工作过程：
本发明一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵在工作过程中，如附图所示的泵，液体从进口28进入，出口18出，经过压缩；泵内容积的改变，是通过带有扭曲曲面22的转子6旋转实现的，两侧的腔室由泵体7、转子6、衬板5围成；转子6的扭曲曲面22沿XY平面直角坐标方向展开的方程如附图所示，1个波次数占的角度T＝π/ψ，ψ取值2，3，4，5……。异形导轴14的长度H1、滑片12的长度H、扭曲曲面22最高点的高度h2满足下式：H1＞H+2*h2，从而转子6具有可运动的曲面型线行程；异形导轴14、泵盖2、滑片12之间的腔体为流动死区15，为消除死区，设有高压引流槽32，将流动死区15内的液体引出。
阀套26比较短，左右能动，与安全阀16内腔壁有一定距离，距离有3-5mm，确保能正常压缩；阀杆25容易受到液压力，该液压力又随着压力不同而波动，所以需要开孔打通，所开的孔为平衡孔27。出口18处的高压液体会通过压缩安全阀16通向进口28。
本发明，采用滑片、对称的衬板和转子将泵进出口腔隔离，通过滑板确保容积的密封，通过具有双面扭曲曲面的转子的转动改变容积，实现泵的基本功能；高压引流槽的存在，防止滑片左右端的腔体形成流动死区；通过安全阀的设立，避免出口压力过高。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种具有轴向端面面密封转子型线容积泵，其特征在于：包括泵盖（2）、左端盖（3）、衬板（5）、转子（6）、泵体（7）、右端盖（8）、轴（9）、滑片（12）、异形导轴（14）、安全阀（16）和阀盖（17），所述泵体（7）左端依次通过螺栓（1）安装有泵盖（2）、左端盖（3），泵体（7）右端通过螺栓（1）安装有右端盖（8），泵体（7）内横向贯穿有轴（9），轴（9）上安装有转子（6），转子（6）两侧与衬板（5）相切，转子（6）上端与滑片（12）相配合，滑片（12）上端配合有异形导轴（14），异形导轴（14）嵌装于泵体（7）内；所述泵体（7）上端通过螺栓（1）安装有阀盖（17），阀盖（17）内安装有安全阀（16）；所述转子（6）两侧为扭曲曲面（22），扭曲曲面（22）为具有两波峰两波谷的双面结构，波峰之间相差180度，波峰与波谷相差90度，波峰与波谷均为水平平面；所述滑片（12）中部竖向开有转子槽（31），滑片（12）中部横向开有高压引流槽（32）；所述衬板（5）数量为2个，衬板（5）对称设于泵体（7）内，衬板（5）中部开有第二轴孔（29），第二轴孔（29）内间隙配合有轴（9）；所述衬板（5）上端开有第一方形槽口（33），第一方形槽口（33）内配合有滑片（12）；所述转子（6）中部设有第一轴孔（20），第一轴孔（20）内间隙配合有轴（9），第一轴孔（20）外周设有方形槽孔（19），方形槽孔（19）内配合有键（10）；所述泵体（7）上端设有出口（18），泵体（7）后端设有进口（28）；所述泵体（7）内部设有异形导轴槽（13），异形导轴槽（13）内嵌装有异形导轴（14）；所述泵体（7）底部设有螺栓孔，泵体（7）通过螺栓（1）贯穿螺栓孔后螺纹固定；所述轴（9）右端通过轴承（4）固定在泵体（7）内，轴（9）与轴承（4）的内圈过盈配合，轴承（4）的外圈与泵盖（2）或泵体（7）过盈配合；所述轴（9）中部设有键槽（11），键槽（11）内嵌装有键（10），轴（9）通过键（10）连接有转子（6）；所述轴（9）右侧设有键槽（11），键槽（11）内嵌装有键（10），轴（9）通过键（10）外接电机；所述滑片（12）上顶面为曲面结构（30），滑片（12）中部竖向开有转子槽（31），高压引流槽（32）位于转子槽（31）的两侧，转子槽（31）内嵌装有转子（6），转子槽（31）上端面与转子（6）外圆面相切；所述异形导轴（14）的长度、滑片（12）的长度/>、转子（6）的厚度/>满足下式：/>；所述异形导轴（14）两侧竖向均开有第二方形槽口（35），第二方形槽口（35）内配合有滑片（12），第二方形槽口（35）内上端面为曲面；所述异形导轴（14）正面竖向设有第三方形槽口（37）；所述异形导轴（14）下端设有阶梯槽口（36），阶梯槽口（36）与衬板（5）上端相配合；所述安全阀（16）包括弹簧（23）、阀板（24）、阀杆（25）和阀套（26），阀杆（25）外套有阀套（26），阀套（26）外套有弹簧（23），弹簧（23）两端相配合有阀板（24），安全阀（16）右侧竖向开有平衡孔（27）；所述阀套（26）比安全阀（16）内腔壁的横向距离短3mm-5mm，所述平衡孔（27）直径为2mm-5mm。
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