CN109555683B - 一种输送固液双相的转子泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输送固液双相的转子泵，包括泵体和同步运转的上转子和下转子，所述上转子和所述下转子均为尖齿形转子，所述泵体内具有用于放置所述上转子和所述下转子的泵腔。本发明中的输送固液双相的转子泵，将上转子2和下转子3设置为尖齿形转子，使得上转子2和下转子3同步运转过程中相互接触的面积很小，并始终保持较大的封闭空间，使得含高比例硬颗粒状固体和纤维状固态的固液混合浆料等介质可以被转子顺利的输送出去，且转子不会被卡死，也不会导致介质被挤压而破碎。

Description

一种输送固液双相的转子泵

技术领域

本发明涉及容积泵技术领域，具体涉及一种输送固液双相的转子泵。

背景技术

转子泵又称胶体泵、凸轮泵、三叶泵、万用输送泵等，转子泵属于容积泵，它是借助于泵腔里的多个固定容积输送单位的周期性转化来达到输送流体介质的目的的。转子泵通过一对同步旋转的转子实现工作，转子由一对同步齿轮进行传动，转子在主副轴的带动下，进行同步反方向旋转，使泵的容积发生变化，从而构成较高的真空度和排放压力。转子泵广泛应用于粘性物料和浆料的输送，但是现有的转子泵在输送浆料的过程中，当有大的固体颗粒时，转子容易和固体介质发生摩擦而磨损，转子经常会被卡死失灵。

鉴于上述不足，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述问题中的至少一个方面，本发明采用的技术方案在于，提供一种输送固液双相的转子泵，包括泵体和同步运转的上转子和下转子，所述上转子和所述下转子均为尖齿形转子，所述泵体内具有用于放置所述上转子和所述下转子的泵腔。

可选地，所述泵腔内设有衬套，所述衬套罩设所述上转子和所述下转子的外侧。

可选地，所述衬套包括上衬套、下衬套、前衬板和后衬板，所述前衬板和所述后衬板的上端通过所述上衬套连接、下端通过所述下衬套连接，并形成容纳腔。

可选地，所述上衬套和所述下衬套均分别与所述前衬板和所述后衬板咬合连接。

可选地，所述后衬板上开设有泄压槽，所述容纳腔的左右两侧分别设有入口和出口，所述泄压槽设置在靠近所述入口的一侧。

可选地，所述尖齿形转子包括多个尖齿，所述尖齿包括齿顶和齿根；在运转过程中，所述上转子的一个所述齿顶与所述下转子的齿根接触，和/或，所述上转子的一个所述齿根与所述下转子的齿顶接触。

可选地，所述齿顶的齿廓包括一段第一直线，所述齿根的齿廓包括一段摆线曲线。

可选地，所述第一直线的长度为a，所述a满足2mm≤a≤5mm。

可选地，所述齿顶到所述齿根之间的齿廓包括一段第二直线和与所述第二直线相切的一段圆弧。

可选地，所述尖齿的数量为5个、7个或9个。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明中的输送固液双相的转子泵，将上转子2和下转子3设置为尖齿形转子，使得上转子2和下转子3同步运转过程中相互接触的面积很小，并始终保持较大的封闭空间，使得含高比例硬颗粒状固体和纤维状固态的固液混合浆料等介质可以被转子顺利的输送出去，且转子不会被卡死，也不会导致介质被挤压而破碎。

附图说明

图1为本发明输送固液双相的转子泵的内部结构示意图；

图2为本发明输送固液双相的转子泵的尖齿形转子结构示意图；

图3为本发明输送固液双相的转子泵的双转子结构示意图；

图4为本发明输送固液双相的转子泵的衬套结构示意图；

图5为本发明输送固液双相的转子泵的局部结构示意图；

图6为本发明输送固液双相的转子泵的衬套局部结构示意图；

图7为本发明输送固液双相的转子泵的整体结构示意图；

图8为本发明输送固液双相的转子泵的截面结构示意图；

图9为本发明输送固液双相的转子泵的局部内部结构正视图；

图10为本发明输送固液双相的转子泵的局部内部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

请参阅图1所示，其为本发明输送固液双相的转子泵的内部结构示意图。

如图1所示，一种输送固液双相的转子泵，包括泵体1和同步运转的上转子2和下转子3，上转子2和下转子3均为尖齿形转子，泵体1内具有用于放置上转子2和下转子3的泵腔4。

其中，结合图1和图8所示，上转子2和下转子3呈上下排布，上转子2和下转子3的其中一个通过花键配合安装在主传动轴11上，本实施例中，下转子3安装在主传动轴11上，并通过反向压紧螺栓13固定，下转子3通过花键配合安装在上，并通过正向压紧螺栓14固定，主传动轴11通过传动部分15带动副传动轴12旋转，从而实现上转子2和下转子3的同步运转。

尖齿形转子指的是转子周向上排布有多个齿，每个齿的齿顶部分为尖齿形状，当上转子2和下转子3同步运转时，其中一个转子的齿顶部分与另一个转子的齿根部分啮合，由于尖齿形状的齿顶部分较瘦，因此尖齿形状的齿顶部分与齿根部分的接触面积很小，所以上转子2和下转子3同步运转过程中始终保持较大的封闭空间，使得含高比例硬颗粒状固体和纤维状固态的固液混合浆料等介质可以被转子顺利的输送出去，而不会被卡死，也不会导致介质被挤压而破碎。

如图9所示，上转子2和下转子3安装在泵腔4内，上转子2和下转子3的外形尺寸与泵腔4的尺寸匹配，使得转子泵在运行过程中上转子2和下转子3的尖齿部分与泵腔4的接触面积很小，尖齿5与泵腔4表面成接近垂直运动，使得含高比例硬颗粒状固体和纤维状固态的固液混合浆料可以被转子顺利的输送出去。

本发明中的输送固液双相的转子泵，将上转子2和下转子3设置为尖齿形转子，使得上转子2和下转子3同步运转过程中相互接触的面积很小，并始终保持较大的封闭空间，使得含高比例硬颗粒状固体和纤维状固态的固液混合浆料等介质可以被转子顺利的输送出去，且转子不会被卡死，也不会导致介质被挤压而破碎。

实施例二

如实施例一所述的输送固液双相的转子泵，本实施例与其不同之处在于，如图2所示，尖齿形转子包括多个尖齿5，尖齿5包括齿顶51和齿根52。

在运转过程中，如图3所示，上转子2的一个齿顶51与下转子3的齿根52接触，或上转子2的一个齿根52与下转子3的齿顶51接触；继续运转，当其中一个转子的齿顶51正要与另一个转子的齿根52脱离时，如上转子2的齿顶51正要与下转子3的齿根52脱离时，上转子2上的另一个尖齿5的齿根52会与下转子3上的齿顶51接触。这种转子泵在上转子2和下转子3运转过程中始终保持至少一处啮合(接触)，实现介质的输送，且介质不会被碾碎，而且具有制造成本低、输送连续平稳、使用寿命长、维修方便的特点。

本发明中的输送固液双相的转子泵，具有尖齿形转子，该转子泵工作不是靠啮合，而是靠同步尖齿5传动，尖齿5靠齿顶51和齿根52形成封闭腔工作，齿顶51和齿根52是靠切向滑动，这样能挂出颗粒料，其理论上的同步尖齿5啮合的型线是直线摆线，可顺利输送含高浓度硬颗粒状和纤维状固体的浆料，且不会被卡死。

实施例三

如实施例二所述的输送固液双相的转子泵，本实施例与其不同之处在于，如图2所示，齿顶51的齿廓包括一段第一直线，齿根52的齿廓包括一段摆线曲线，该摆线曲线的长度满足上一个啮合尖齿5刚刚离开、下一个啮合尖齿5刚刚能进入，这样既能保证空间的封闭，又不会困液。

其中，第一直线的长度为a，第一直线的长度a指的是尖齿5前端(即齿顶51)的厚度，a越小，固体颗粒被卡住的可能性就越小，但是如果a太小会导致齿顶51的强度变低，导致尖齿5不耐磨，因此一般a取2mm≤a≤5mm。

本发明中的输送固液双相的转子泵，齿顶51为直线，齿根52为摆线曲线，转子啮合时该齿顶51与齿根52为线接触，接触面积很小，运行过程中一个转子的直线形齿顶51与另一啮合转子的摆线曲线形齿根52保持微小的间隙进行运动，上下转子啮合运动时，其中一个转子的尖齿5相对于另一个转子所行走的轨迹为摆线曲线，上转子2和下转子3在运转过程中始终保持较大的容积，致使介质不会被碾碎，使得含高比例硬颗粒状固体和纤维状固态的固液混合浆料可以被转子顺利的输送出去，而不会被卡死。

实施例四

如实施例三所述的输送固液双相的转子泵，本实施例与其不同之处在于，如图2所示，齿顶51到齿根52之间的齿廓包括一段第二直线53和与第二直线53相切的一段圆弧54，圆弧54不参与转子的啮合封闭，因此对圆弧54的尺寸没有特殊的要求，但是为了增大转子泵的工作容积，可尽量减小圆弧54的半径，但是要至少保证尖齿5上窄下宽的整体形状结构。

本发明中的输送固液双相的转子泵，设置第二直线53，增大了上转子2和下转子3在运转过程中转子泵的工作容积，使得转子泵在运行过程中尖齿5与摆线曲线形齿根52成接近垂直运动，使得含高比例硬颗粒状固体和纤维状固态的固液混合浆料可以被转子顺利的输送出去，而不会被卡死。

实施例五

如实施例四所述的输送固液双相的转子泵，本实施例与其不同之处在于，尖齿5的数量为5个、7个或9个，尖齿5的数量取这些值具有较高的实用价值，因为当尖齿5的数量少于5个时，则无法形成交替的封闭空间，而当尖齿5的数量大于9个时，则会形成重叠空间，造成困液，并引起震动。

实施例六

如实施例五所述的输送固液双相的转子泵，本实施例与其不同之处在于，结合图1和图4所示，泵腔4内设有衬套，衬套罩设在上转子2和下转子3的外侧，衬套包括上衬套61、下衬套62、前衬板63和后衬板64，前衬板63和后衬板64的上端通过上衬套61连接、下端通过下衬套62连接，并形成容纳腔，上转子2和下转子3放置在该容纳腔内。

本实施例中，上衬套61和下衬套62均分别与前衬板63和后衬板64咬合连接，所有的衬套和衬板相互咬合支撑，既能定位准确，又可纠正各自的变形，提高了安装精度。

本发明中的输送固液双相的转子泵，在泵腔4和转子之间设置衬套，衬套由多个组件拼装而成，结构简单，不需要改变泵腔4的结构，也不需要用螺钉固定即可完成安装，从真正意义上实现了免安装，十分便捷，且通用性强，可以在任何现有转子泵上安装，且不需要额外的改变现有泵体结构。

实施例七

如实施例六所述的输送固液双相的转子泵，本实施例与其不同之处在于，结合图5和图6所示，后衬板64上开设有泄压槽7，容纳腔的左右两侧分别设有入口65和出口66，泄压槽7设置在靠近入口65的一侧，容纳腔包括入口腔和出口腔，入口腔指的是上转子2和下转子3与入口65之间形成的空间，出口腔指的是上转子2和下转子3与出口66之间形成的空间。如图10所示，泵腔4的左右两端上设有物料进口41和物料出口42，入口65的位置与物料进口41的位置对应，出口66的位置与物料出口42的位置对应。

结合图5、图6和图8所示，泵腔4底面在轴孔靠近物料进口41侧开出泄压槽7，使机械密封16前端空腔与物料进口41连通。当转子泵运行时，高压介质会部分泄露到机械密封16的密封腔，但由于密封腔与物料进口41连通，转子泵在运行时，入口腔由于体积的扩大会形成负压，会将泄露到密封腔中的介质吸入入口腔，并随着转子的旋转将介质送到出口腔，使机械密封16的密封腔一直处于与物料进口41相同的常压状态，因此固体颗粒不会进入机械密封16的密封端面，保证机械密封16的长期稳定运行。当转子泵采用反冲洗时，冲洗压力仅需略高于物料进口41的压力(一般为常压)，大大降低了冲洗系统的制造成本和运行成本。

现有转子泵的泄漏主要发生在高压侧，机械密封16直接承受物料出口42的压力，在介质含有固体颗粒且高压下，机械密封16很容易损坏失效。本发明中的输送固液双相的转子泵，在后衬板64上开设有泄压槽7，使机械密封16的密封腔与物料进口41连通，使密封腔的压力等同于物料进口41的压力，将介质从密封腔直接引到入口腔，大大提高了机械密封16的使用寿命，减少泄露情况的产生，且即使开尺寸较大的泄压槽7，也不会被固定颗粒介质堵住，非常适合输送含固浆料。

实施例八

如实施例五所述的输送固液双相的转子泵，本实施例与其不同之处在于，如图7所示，还包括泵盖8，泵盖8的内壁上设有调整板，泵盖8中间有沉槽，沉槽内有螺纹孔，调整板上有沉头孔，调整板通过螺栓固定在泵盖8中间的沉槽内，调整板的材料可以是耐磨材料，以防止在输送高硬度介质时介质对泵盖8的磨损。另外，通过调整板和泵盖8的这种配合方式，可以更方便的解决转子和泵盖8的配合间隙问题，降低了对泵腔4的加工要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种输送固液双相的转子泵，其特征在于，包括泵体(1)和同步运转的上转子(2)和下转子(3)，所述上转子(2)和所述下转子(3)均为尖齿形转子，所述泵体(1)内具有用于放置所述上转子(2)和所述下转子(3)的泵腔(4)；

所述尖齿形转子包括多个尖齿(5)，所述尖齿(5)包括齿顶(51)和齿根(52)；在运转过程中，所述上转子(2)的一个所述齿顶(51)与所述下转子(3)的齿根(52)接触，和/或，所述上转子(2)的一个所述齿根(52)与所述下转子(3)的齿顶(51)接触；

所述齿顶(51)的齿廓包括一段第一直线，所述齿根(52)的齿廓包括一段摆线曲线；

所述第一直线的长度为a，所述a满足2mm≤a≤5mm；

所述齿顶(51)到所述齿根(52)之间的齿廓包括一段第二直线(53)和与所述第二直线(53)相切的一段圆弧(54)。

2.根据权利要求1所述的输送固液双相的转子泵，其特征在于，所述泵腔(4)内设有衬套，所述衬套罩设所述上转子(2)和所述下转子(3)的外侧。

3.根据权利要求2所述的输送固液双相的转子泵，其特征在于，所述衬套包括上衬套(61)、下衬套(62)、前衬板(63)和后衬板(64)，所述前衬板(63)和所述后衬板(64)的上端通过所述上衬套(61)连接、下端通过所述下衬套(62)连接，并形成容纳腔。

4.根据权利要求3所述的输送固液双相的转子泵，其特征在于，所述上衬套(61)和所述下衬套(62)均分别与所述前衬板(63)和所述后衬板(64)咬合连接。

5.根据权利要求3所述的输送固液双相的转子泵，其特征在于，所述后衬板(64)上开设有泄压槽(7)，所述容纳腔的左右两侧分别设有入口(65)和出口(66)，所述泄压槽(7)设置在靠近所述入口(65)的一侧。

6.根据权利要求1所述的输送固液双相的转子泵，其特征在于，所述尖齿(5)的数量为5个、7个或9个。