CN108005897A - 一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵 - Google Patents

一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，包括左泵盖、左端盖、左转子、右转子、右端盖、轴、滑板、泵体、安全阀、阀盖和右泵盖，所述轴上安装有左转子、右转子；所述左转子和右转子相对的面均为扭曲曲面，左转子和右转子之间设有滑板，滑板中部设有滑板平衡孔；所述泵体上设有高压引流孔，高压引流孔为半圆形孔；所述泵体上端通过螺栓固定有阀盖，阀盖内设有安全阀，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。本发明利用一对具有扭曲曲面的转子使得空间扭曲，实现了容积的改变；通过滑板确保容积的密封；通过高压引流孔、安全阀避免出口压力过高。

Description

一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵
【技术领域】
本发明涉及活塞泵的技术领域，特别是一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的技术领域。
【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，提出一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，利用一对具有扭曲曲面的转子使得空间扭曲，实现了容积的改变；通过滑板确保容积的密封，配合扭曲曲面的转子转动，实现泵的基本功能；通过高压引流孔、安全阀的布置，避免出口压力过高。
为实现上述目的，本发明提出了一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，包括左泵盖、左端盖、左转子、右转子、右端盖、轴、滑板、泵体、安全阀、阀盖和右泵盖，所述左泵盖右端通过螺栓固定在泵体上，左泵盖左端通过螺栓固定有左端盖；所述泵体右端通过螺栓固定有右泵盖，右泵盖右端通过螺栓固定有右端盖；所述轴上安装有左转子、右转子，轴两端过盈配合有轴承，轴承过盈配合于左泵盖内或右泵盖内；所述左转子和右转子相对的面均为扭曲曲面，左转子和右转子之间设有滑板，滑板中部设有滑板平衡孔；所述泵体上设有高压引流孔，高压引流孔为半圆形孔；所述泵体上端通过螺栓固定有阀盖，阀盖内设有安全阀，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。
作为优选，所述左泵盖、右泵盖内均过盈配合有轴承，轴承内过盈配合有轴；所述左泵盖、右泵盖上均设有密封圈槽，密封圈槽为环形槽，密封圈槽内设有密封圈，密封圈为O型密封圈。
作为优选，所述左转子和右转子中部均设有第一轴孔，第一轴孔外周上设有方形槽口，方形槽口内配合有键，左转子和右转子通过键安装在轴上；所述左转子和右转子错位90度安装于轴上。
作为优选，所述轴上开有键槽，键槽内嵌装有键，轴通过键连接左转子，轴通过键连接右转子，轴通过键外接电机。
作为优选，所述泵体上端设有出口，泵体后端设有进口；所述泵体上设有第二轴孔，第二轴孔内贯穿有轴，轴与第二轴孔的配合方式为间隙配合；所述泵体底部两端设有支脚，支脚上开有螺栓孔，螺栓孔内配合有螺栓，泵体通过螺栓贯穿螺栓孔后固定。
作为优选，所述滑板底面设有曲面凹槽结构，曲面凹槽结构的曲率与左转子、右转子的中圆面曲率相等。
作为优选，所述滑板两端均设有曲面凸起结构，曲面凸起结构为圆弧形凸起结构，圆弧半径为5-10mm。
作为优选，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C、D两点位于同一平面，扭曲曲面上的E、A两点位于同一平面，扭曲曲面上的AB、BC为不同的两个波段，AB、BC为反对称波段；所述扭曲曲面投影于XY平面后，AB段的曲线为加速曲线，AB段的曲线方程为BC段的曲线为减速曲线，BC段的曲线方程为CD段的曲线为匀速曲线，CD段的曲线方程为y＝h2，所述h2为扭曲曲面上最高点的高度；EA段的曲线为匀速曲线，EA段的曲线方程为y＝0。
本发明的有益效果：本发明利用一对具有扭曲曲面的转子使得空间扭曲，实现了容积的改变；通过滑板确保容积的密封，配合扭曲曲面的转子转动，实现泵的基本功能；通过高压引流孔、安全阀的布置，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是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的主视剖面图；
图2是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的阀体结构剖面图；
图3是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的转子滑板装配图；
图4是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的滑板剖视图；
图5是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的滑板结构图；
图6是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的左转子结构图；
图7是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的右转子结构图；
图8是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的右转子扭曲曲面沿XY平面直角坐标方向展开的方程；
图9是本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵的泵体结构图。
图中：1-螺栓、2-泵盖、3-左端盖、4-轴承、5-左转子、6-右转子、7-右端盖、8-轴、9-键、10-键槽、11-密封圈、12-滑板、13-泵体、14-安全阀、15-出口、16-弹簧、17-阀板、18-阀杆、19-阀套、20-平衡孔、21-阀盖、22-滑板平衡孔、23-曲面凹槽结构、24-曲面凸起结构、25-第一轴孔、26-方形槽口、27-中圆面、28-扭曲曲面、29-进口、30-支脚、31-螺栓孔、32-第二轴孔、33-高压引流孔、34-右泵盖。
【具体实施方式】
参阅图1-图9，本发明，包括左泵盖2、左端盖3、左转子5、右转子6、右端盖7、轴8、滑板12、泵体13、安全阀14、阀盖21和右泵盖34，所述左泵盖2右端通过螺栓1固定在泵体13上，左泵盖2左端通过螺栓1固定有左端盖3；所述泵体13右端通过螺栓1固定有右泵盖34，右泵盖34右端通过螺栓1固定有右端盖7；所述轴8上安装有左转子5、右转子6，轴8两端过盈配合有轴承4，轴承4过盈配合于左泵盖2内或右泵盖34内；所述左转子5和右转子6相对的面均为扭曲曲面28，左转子5和右转子6之间设有滑板12，滑板12中部设有滑板平衡孔22；所述泵体13上设有高压引流孔33，高压引流孔33为半圆形孔；所述泵体13上端通过螺栓1固定有阀盖21，阀盖21内设有安全阀14，安全阀14包括弹簧16、阀板17、阀杆18和阀套19，阀杆18外套有阀套19，阀套19外套有弹簧16，弹簧16两端相配合有阀板17，安全阀14右侧竖向开有平衡孔20。
具体的，所述左泵盖2、右泵盖34内均过盈配合有轴承4，轴承4内过盈配合有轴8；所述左泵盖2、右泵盖34上均设有密封圈槽，密封圈槽为环形槽，密封圈槽内设有密封圈11，密封圈11为O型密封圈。
具体的，所述左转子5和右转子6中部均设有第一轴孔25，第一轴孔25外周上设有方形槽口26，方形槽口26内配合有键9，左转子5和右转子6通过键9安装在轴8上；所述左转子5和右转子6错位90度安装于轴8上。
具体的，所述轴8上开有键槽10，键槽10内嵌装有键9，轴8通过键9连接左转子5，轴8通过键9连接右转子6，轴8通过键9外接电机。
具体的，所述泵体13上端设有出口15，泵体13后端设有进口29；所述泵体13上设有第二轴孔32，第二轴孔32内贯穿有轴8，轴8与第二轴孔32的配合方式为间隙配合；所述泵体13底部两端设有支脚30，支脚30上开有螺栓孔31，螺栓孔31内配合有螺栓1，泵体13通过螺栓1贯穿螺栓孔31后固定。
具体的，所述滑板12底面设有曲面凹槽结构23，曲面凹槽结构23的曲率与左转子5、右转子6的中圆面27曲率相等。
具体的，所述滑板12两端均设有曲面凸起结构24，曲面凸起结构24为圆弧形凸起结构，圆弧半径为5-10mm。
具体的，所述阀套19比安全阀14内腔壁的横向距离短3mm-5mm，所述平衡孔20直径为2mm-5mm。
具体的，所述扭曲曲面28上的C、D两点位于同一平面，扭曲曲面28上的E、A两点位于同一平面，扭曲曲面28上的AB、BC为不同的两个波段，AB、BC为反对称波段；所述扭曲曲面28投影于XY平面后，AB段的曲线为加速曲线，AB段的曲线方程为BC段的曲线为减速曲线，BC段的曲线方程为CD段的曲线为匀速曲线，CD段的曲线方程为y＝h2，所述h2为扭曲曲面28上最高点的高度；EA段的曲线为匀速曲线，EA段的曲线方程为y＝0。
本发明工作过程：
本发明一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵在工作过程中，如附图所示的泵，液体从进口29进入，出口15出，经过压缩；泵内容积的改变，是通过带有扭曲曲面28的转子往复旋转实现的，两侧的腔室由左转子5、右转子6、滑板12以及泵体13组成；右转子6的扭曲曲面28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……；左转子5与右转子6结构对称，布置时相差90度安装，以确保滑板12密封完全。
阀套19比较短，左右能动，与安全阀14内腔壁有一定距离，距离有3-5mm，确保能正常压缩；阀杆18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20。出口15处的高压液体会通过压缩安全阀14通向进口29，也会从高压引流孔33引出。
轴8通过键9外接电机，通过外部电机实现动力供给。
本发明，利用一对具有扭曲曲面的转子使得空间扭曲，实现了容积的改变；通过滑板确保容积的密封，配合扭曲曲面的转子转动，实现泵的基本功能；通过高压引流孔、安全阀的布置，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 (9)

1.一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：包括左泵盖(2)、左端盖(3)、左转子(5)、右转子(6)、右端盖(7)、轴(8)、滑板(12)、泵体(13)、安全阀(14)、阀盖(21)和右泵盖(34)，所述左泵盖(2)右端通过螺栓(1)固定在泵体(13)上，左泵盖(2)左端通过螺栓(1)固定有左端盖(3)；所述泵体(13)右端通过螺栓(1)固定有右泵盖(34)，右泵盖(34)右端通过螺栓(1)固定有右端盖(7)；所述轴(8)上安装有左转子(5)、右转子(6)，轴(8)两端过盈配合有轴承(4)，轴承(4)过盈配合于左泵盖(2)内或右泵盖(34)内；所述左转子(5)和右转子(6)相对的面均为扭曲曲面(28)，左转子(5)和右转子(6)之间设有滑板(12)，滑板(12)中部设有滑板平衡孔(22)；所述泵体(13)上设有高压引流孔(33)，高压引流孔(33)为半圆形孔；所述泵体(13)上端通过螺栓(1)固定有阀盖(21)，阀盖(21)内设有安全阀(14)，安全阀(14)包括弹簧(16)、阀板(17)、阀杆(18)和阀套(19)，阀杆(18)外套有阀套(19)，阀套(19)外套有弹簧(16)，弹簧(16)两端相配合有阀板(17)，安全阀(14)右侧竖向开有平衡孔(20)。
2.如权利要求1所述的一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：所述左泵盖(2)、右泵盖(34)内均过盈配合有轴承(4)，轴承(4)内过盈配合有轴(8)；所述左泵盖(2)、右泵盖(34)上均设有密封圈槽，密封圈槽为环形槽，密封圈槽内设有密封圈(11)，密封圈(11)为O型密封圈。
3.如权利要求1所述的一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：所述左转子(5)和右转子(6)中部均设有第一轴孔(25)，第一轴孔(25)外周上设有方形槽口(26)，方形槽口(26)内配合有键(9)，左转子(5)和右转子(6)通过键(9)安装在轴(8)上；所述左转子(5)和右转子(6)错位90度安装于轴(8)上。
4.如权利要求1所述的一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：所述轴(8)上开有键槽(10)，键槽(10)内嵌装有键(9)，轴(8)通过键(9)连接左转子(5)，轴(8)通过键(9)连接右转子(6)，轴(8)通过键(9)外接电机。
5.如权利要求1所述的一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：所述泵体(13)上端设有出口(15)，泵体(13)后端设有进口(29)；所述泵体(13)上设有第二轴孔(32)，第二轴孔(32)内贯穿有轴(8)，轴(8)与第二轴孔(32)的配合方式为间隙配合；所述泵体(13)底部两端设有支脚(30)，支脚(30)上开有螺栓孔(31)，螺栓孔(31)内配合有螺栓(1)，泵体(13)通过螺栓(1)贯穿螺栓孔(31)后固定。
6.如权利要求1所述的一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：所述滑板(12)底面设有曲面凹槽结构(23)，曲面凹槽结构(23)的曲率与左转子(5)、右转子(6)的中圆面(27)曲率相等。
7.如权利要求1所述的一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：所述滑板(12)两端均设有曲面凸起结构(24)，曲面凸起结构(24)为圆弧形凸起结构，圆弧半径为5-10mm。
8.如权利要求1所述的一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：所述阀套(19)比安全阀(14)内腔壁的横向距离短3mm-5mm，所述平衡孔(20)直径为2mm-5mm。
9.如权利要求1所述的一种双作用空间扭曲面密封滑板活塞泵，其特征在于：所述扭曲曲面(28)上的C、D两点位于同一平面，扭曲曲面(28)上的E、A两点位于同一平面，扭曲曲面(28)上的AB、BC为不同的两个波段，AB、BC为反对称波段；所述扭曲曲面(28)投影于XY平面后，AB段的曲线为加速曲线，AB段的曲线方程为BC段的曲线为减速曲线，BC段的曲线方程为CD段的曲线为匀速曲线，CD段的曲线方程为y＝h2，所述h2为扭曲曲面(28)上最高点的高度；EA段的曲线为匀速曲线，EA段的曲线方程为y＝0。
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