CN108278202A - 一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，包括异形导轴、泵体、盖板、端盖、轴、转子、衬板、键和滑片，所述异形导轴内嵌装有滑片；所述轴上通过键连接有转子，转子的两侧面均为扭曲曲面，扭曲曲面为三叶扭曲曲面，扭曲曲面具有三波峰三波谷的双面结构，波峰之间相差120度，波峰与波谷相差60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；所述异形导轴下端的阶梯槽口与衬板上端相配合。本发明采用三叶扭曲平面等加减速度曲面转子，采用滑片、对称的衬板和转子将泵进出口腔隔离，通过具有三波峰三波谷的曲面转子的转动改变容积；高压引流槽防止滑片左右端的腔体形成流动死区。

Description

一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵
【技术领域】
本发明涉及转子泵的技术领域，特别是一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵的技术领域。
【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，且很容易产生死区，从而对泵运行系统造成损伤。因而，针对高压小流量的泵，需要一种新型的转子泵。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，采用三叶扭曲平面等加减速度曲面转子，采用滑片、对称的衬板和转子将泵进出口腔隔离，通过具有三波峰三波谷的曲面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。
为实现上述目的，本发明提出了一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，包括包括异形导轴、泵体、盖板、端盖、轴、转子、衬板、键和滑片，所述异形导轴嵌装于泵体内，异形导轴内嵌装有滑片；所述泵体左端通过螺栓固定有盖板，盖板左端通过螺栓固定有端盖；所述轴两端设有轴承，轴承固定于泵体内或盖板内；所述轴上通过键连接有转子，转子两端与衬板相接触，衬板安装于泵体内；所述转子上端配合有滑片；所述转子的两侧面均为扭曲曲面，扭曲曲面为三叶扭曲曲面，扭曲曲面具有三波峰三波谷的双面结构，波峰之间相差120度，波峰与波谷相差60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；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，所述扭曲曲面具有三波峰三波谷的双面结构，扭曲曲面投影于XY平面后，波峰与波谷之间具有三曲线段，三曲线段为正弦加速曲线段、直线匀加速曲线段、正弦减加速曲线曲线段，正弦加速曲线段的曲线方程为y＝h1*(1-cos(Ψt))，直线匀加速曲线段的曲线方程为y＝h1+h1*Ψ(t-t2)，正弦减加速曲线曲线段的曲线方程为y＝h2-h1*cos(Ψ(t-t3))，波峰的曲线方程为y＝h2，波谷的曲线方程为y＝0。
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。
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；所述泵体底部设有支脚，支脚上设有螺栓孔，螺栓孔内配合有螺栓；所述泵体通过螺栓贯穿螺栓孔后螺纹固定，螺栓孔为阶梯孔。
作为优选，所述泵体后端设有进口，进口处的泵体、转子、衬板围成进口腔；所述泵体前端设有出口，出口处的泵体、转子、衬板围成出口腔。
作为优选，所述轴右端通过轴承固定在泵体内，轴左端通过轴承连接有盖板；所述轴与轴承的内圈过盈配合，轴承的外圈与泵体或盖板过盈配合；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，转子中部设有第一圆形轴孔，第一圆形轴孔内间隙配合有轴，第一圆形轴孔外周设有方形槽孔，方形槽孔内配合有键。
作为优选，衬板数量为2个，衬板对称设于泵体内，衬板中部开有第二圆形轴孔，第二圆形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。
本发明的有益效果：本发明采用三叶扭曲平面等加减速度曲面转子，采用滑片、对称的衬板和转子将泵进出口腔隔离，通过具有三波峰三波谷的曲面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。
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是本发明一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵的主视剖面图；
图2是本发明一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵的转子结构图；
图3是本发明一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵的转子扭曲曲面于XY平面的投影曲线方程；
图4是本发明一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵的左视剖面图；
图5是本发明一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵的滑片结构图；
图6是本发明一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵的滑片与衬板的装配图；
图7是本发明一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵的异形导轴、轴、转子、衬板的装配图。
图中：1-异形导轴、2-泵体、3-异形导轴槽、4-流动死区、5-盖板、6-螺栓、7-端盖、8-轴、9-轴承、10-转子、11-螺栓孔、12-衬板、13-键、14-键槽、15-方形槽孔、16-第一圆形轴孔、17-中圆面、18-扭曲曲面、19-进口、20-进口腔、21-出口、22-出口腔、23-滑片、24-上曲面、25-转子槽、26-高压引流槽、27-第二圆形轴孔、28-第一方形槽口、29-第二方形槽口、30-阶梯槽口、31-第三方形槽口。
【具体实施方式】
参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，本发明，包括包括异形导轴1、泵体2、盖板5、端盖7、轴8、转子10、衬板12、键13和滑片23，所述异形导轴1嵌装于泵体2内，异形导轴1内嵌装有滑片23；所述泵体2左端通过螺栓6固定有盖板5，盖板5左端通过螺栓6固定有端盖7；所述轴8两端设有轴承9，轴承9固定于泵体2内或盖板5内；所述轴8上通过键13连接有转子10，转子10两端与衬板12相接触，衬板12安装于泵体2内；所述转子10上端配合有滑片23；所述转子10的两侧面均为扭曲曲面18，扭曲曲面18为三叶扭曲曲面，扭曲曲面18具有三波峰三波谷的双面结构，波峰之间相差120度，波峰与波谷相差60度，波峰与波谷均为水平平面；所述滑片23中部竖向开有转子槽25，滑片23中部横向开有高压引流槽26；所述异形导轴1下端设有阶梯槽口30，阶梯槽口30与衬板12上端相配合。
具体的，所述扭曲曲面18具有三波峰三波谷的双面结构，扭曲曲面18投影于XY平面后，波峰与波谷之间具有三曲线段，三曲线段为正弦加速曲线段、直线匀加速曲线段、正弦减加速曲线曲线段，正弦加速曲线段的曲线方程为y＝h1*(1-cos(Ψt))，直线匀加速曲线段的曲线方程为y＝h1+h1*Ψ(t-t2)，正弦减加速曲线曲线段的曲线方程为y＝h2-h1*cos(Ψ(t-t3))，波峰的曲线方程为y＝h2，波谷的曲线方程为y＝0。
具体的，所述异形导轴1两侧竖向均开有第二方形槽口29，第二方形槽口29内配合有滑片23，第二方形槽口29内上端面为曲面；所述异形导轴1正面竖向设有第三方形槽口31。
具体的，所述异形导轴1的长度H1、滑片23的长度H、转子10的厚度h2满足下式：H1＞H+2*h2。
具体的，所述泵体2内部设有异形导轴槽3，异形导轴槽3内嵌装有异形导轴1；所述泵体2底部设有支脚，支脚上设有螺栓孔11，螺栓孔11内配合有螺栓6；所述泵体2通过螺栓6贯穿螺栓孔11后螺纹固定，螺栓孔11为阶梯孔。
具体的，所述泵体2后端设有进口19，进口19处的泵体2、转子10、衬板12围成进口腔20；所述泵体2前端设有出口21，出口21处的泵体2、转子10、衬板12围成出口腔21。
具体的，所述轴8右端通过轴承9固定在泵体2内，轴8左端通过轴承9连接有盖板5；所述轴8与轴承9的内圈过盈配合，轴承9的外圈与泵体2或盖板5过盈配合；所述轴8中部设有键槽14，键槽14内嵌装有键13，轴8通过键13连接有转子10；所述轴8右侧设有键槽14，键槽14内嵌装有键13，轴8通过键13外接电机。
具体的，转子10中部设有第一圆形轴孔16，第一圆形轴孔16内间隙配合有轴8，第一圆形轴孔16外周设有方形槽孔15，方形槽孔15内配合有键13。
具体的，衬板12数量为2个，衬板12对称设于泵体2内，衬板12中部开有第二圆形轴孔27，第二圆形轴孔27内间隙配合有轴8；所述衬板12上端开有第一方形槽口28，第一方形槽口28内配合有滑片23。
具体的，所述滑片23为E型结构，滑片23上顶面为曲面结构24，滑片23中部竖向开有转子槽25，转子槽25内嵌装有转子10，转子槽25上端面与转子10外圆面相切。
本发明工作过程：
本发明一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵在工作过程中，液体从进口19进入，出口21出，经过压缩；泵内容积的改变，是通过带有扭曲曲面18的转子10旋转实现的，两侧的腔室由泵体2、转子10、衬板12围成；转子10的扭曲曲面18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1的长度H1、滑片23的长度H、扭曲曲面18最高点的高度h2满足下式：H1＞H+2*h2，从而转子10具有可运动的曲面型线行程；异形导轴1、盖板5、滑片23之间的腔体为流动死区4，为消除死区，设有高压引流槽26，将流动死区4内的液体引出。
本发明，采用三叶扭曲平面等加减速度曲面转子，采用滑片、对称的衬板和转子将泵进出口腔隔离，通过具有三波峰三波谷的曲面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。
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 (10)

1.一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：包括包括异形导轴(1)、泵体(2)、盖板(5)、端盖(7)、轴(8)、转子(10)、衬板(12)、键(13)和滑片(23)，所述异形导轴(1)嵌装于泵体(2)内，异形导轴(1)内嵌装有滑片(23)；所述泵体(2)左端通过螺栓(6)固定有盖板(5)，盖板(5)左端通过螺栓(6)固定有端盖(7)；所述轴(8)两端设有轴承(9)，轴承(9)固定于泵体(2)内或盖板(5)内；所述轴(8)上通过键(13)连接有转子(10)，转子(10)两端与衬板(12)相接触，衬板(12)安装于泵体(2)内；所述转子(10)上端配合有滑片(23)；所述转子(10)的两侧面均为扭曲曲面(18)，扭曲曲面(18)为三叶扭曲曲面，扭曲曲面(18)具有三波峰三波谷的双面结构，波峰之间相差120度，波峰与波谷相差60度，波峰与波谷均为水平平面；所述滑片(23)中部竖向开有转子槽(25)，滑片(23)中部横向开有高压引流槽(26)；所述异形导轴(1)下端设有阶梯槽口(30)，阶梯槽口(30)与衬板(12)上端相配合。
2.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：所述扭曲曲面(18)具有三波峰三波谷的双面结构，扭曲曲面(18)投影于XY平面后，波峰与波谷之间具有三曲线段，三曲线段为正弦加速曲线段、直线匀加速曲线段、正弦减加速曲线曲线段，正弦加速曲线段的曲线方程为y＝h1*(1-cos(Ψt))，直线匀加速曲线段的曲线方程为y＝h1+h1*Ψ(t-t2)，正弦减加速曲线曲线段的曲线方程为y＝h2-h1*cos(Ψ(t-t3))，波峰的曲线方程为y＝h2，波谷的曲线方程为y＝0。
3.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：所述异形导轴(1)两侧竖向均开有第二方形槽口(29)，第二方形槽口(29)内配合有滑片(23)，第二方形槽口(29)内上端面为曲面；所述异形导轴(1)正面竖向设有第三方形槽口(31)。
4.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：所述异形导轴(1)的长度H1、滑片(23)的长度H、转子(10)的厚度h2满足下式：H1＞H+2*h2。
5.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：所述泵体(2)内部设有异形导轴槽(3)，异形导轴槽(3)内嵌装有异形导轴(1)；所述泵体(2)底部设有支脚，支脚上设有螺栓孔(11)，螺栓孔(11)内配合有螺栓(6)；所述泵体(2)通过螺栓(6)贯穿螺栓孔(11)后螺纹固定，螺栓孔(11)为阶梯孔。
6.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：所述泵体(2)后端设有进口(19)，进口(19)处的泵体(2)、转子(10)、衬板(12)围成进口腔(20)；所述泵体(2)前端设有出口(21)，出口(21)处的泵体(2)、转子(10)、衬板(12)围成出口腔(21)。
7.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：所述轴(8)右端通过轴承(9)固定在泵体(2)内，轴(8)左端通过轴承(9)连接有盖板(5)；所述轴(8)与轴承(9)的内圈过盈配合，轴承(9)的外圈与泵体(2)或盖板(5)过盈配合；所述轴(8)中部设有键槽(14)，键槽(14)内嵌装有键(13)，轴(8)通过键(13)连接有转子(10)；所述轴(8)右侧设有键槽(14)，键槽(14)内嵌装有键(13)，轴(8)通过键(13)外接电机。
8.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：转子(10)中部设有第一圆形轴孔(16)，第一圆形轴孔(16)内间隙配合有轴(8)，第一圆形轴孔(16)外周设有方形槽孔(15)，方形槽孔(15)内配合有键(13)。
9.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：衬板(12)数量为2个，衬板(12)对称设于泵体(2)内，衬板(12)中部开有第二圆形轴孔(27)，第二圆形轴孔(27)内间隙配合有轴(8)；所述衬板(12)上端开有第一方形槽口(28)，第一方形槽口(28)内配合有滑片(23)。
10.如权利要求1所述的一种三叶扭曲平面等加减速度曲面容积转子泵，其特征在于：所述滑片(23)为E型结构，滑片(23)上顶面为曲面结构(24)，滑片(23)中部竖向开有转子槽(25)，转子槽(25)内嵌装有转子(10)，转子槽(25)上端面与转子(10)外圆面相切。
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