CN110043462A - 一种行星转动式叶片泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种行星转动式叶片泵，包括定子和叶片，所述的定子包括外定子和内定子，所述的外定子套接在内定子的一侧，所述的外定子内插接设有缸体，所述的外定子内壁设有内曲面，所述的内定子外壁设有外曲面，所述的叶片位于外定子、内定子、缸体所围成的区域内，且所述的叶片两端分别与内曲面、外曲面贴合相连，所述的叶片两侧分别与内定子底面、缸体侧面贴合相连，所述的缸体一侧设有行星齿轮系，所述的叶片通过叶片轴与行星齿轮系连接。本发明的行星转动式叶片泵，使得叶片是由两个旋转运动组成的复合运动形式，有效降低振动和噪声，具有容积效率高、适用范围广、运动平稳的特点。
Description
技术领域
本发明涉及叶片泵技术领域，更具体地说，它涉及一种行星转动式叶片泵。
背景技术
叶片泵是一种容积式泵，应用于液压传动与控制系统中，作为中低压液压泵使用，特别是在工程机械与制造装备中得到广泛应用。传统的叶片泵主要是由转子和定子组成的，转子上沿径向开有许多叶片槽，槽中放置叶片，叶片随转子绕着驱动轴公转，同时叶片相对于转子沿着槽往复运动，其往复运动受到定子内曲面的约束，而且受到离心惯性作用沿转子径向发散方向加减速运动和在定子内曲面约束下的向轴心方向的加减速运动；而叶片运动所扫过的空间容积是随转子运动而呈现周期性规律变化的，容积变大时实现吸入液体的过程，容积变小时实现排出液体的过程；这种吸入和排出过程交替往复运动，就是容积式泵的基本工作原理。
这种常规的叶片泵存在的主要不足是：(1)要有良好的润滑条件，一般适合于液压油作为介质，而不适合于水或海水介质；(2)泵内运动部件只有转子是旋转运动的，而叶片是随着转子旋转运动(公转)与相对于转子的往复运动叠加而成的复合运动，所以振动和噪音比较严重；(3)叶片相对于转子的运动是往复运动，在定子内曲面约束下的向轴心方向的加减速运动，而受到离心惯性作用沿转子径向发散方向加减速运动，这不是机械约束的固定运动轨迹，因此可能因为摩擦受阻而影响叶片的在离心惯性作用沿转子径向发散方向加减速运动，由此产生泵的故障，或影响叶片泵的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种行星转动式叶片泵，使得叶片是由两个旋转运动组成的复合运动形式，有效降低振动和噪声，具有容积效率高、适用范围广、运动平稳的特点。
本发明的技术方案是这样的：一种行星转动式叶片泵，包括定子和叶片，所述的定子包括外定子和内定子，所述的外定子套接在内定子的一侧，所述的外定子内插接设有缸体，所述的外定子内壁设有内曲面，所述的内定子外壁设有外曲面，所述的叶片位于外定子、内定子、缸体所围成的区域内，且所述的叶片两端分别与内曲面、外曲面贴合相连，所述的叶片两侧分别与内定子底面、缸体侧面贴合相连，所述的缸体一侧设有行星齿轮系，所述的叶片通过叶片轴与行星齿轮系连接。
进一步地，所述的缸体中心通过键连接有传动轴，所述的传动轴贯穿外定子延伸至内定子外侧。
进一步地，所述的行星齿轮系包括太阳轮、齿圈和若干行星轮，所述的行星轮与叶片轴固定连接，所述的行星轮分别与太阳轮、齿圈啮合连接。
进一步地，所述的行星齿轮系一侧还设有端盖，所述的端盖插接在外定子上，所述的太阳轮安装在端盖的中心位置，所述的齿圈安装在端盖的外围。
进一步地，所述缸体与叶片轴的转速比为2:1。
进一步地，所述的缸体与外定子之间为间隙密封配合连接。
进一步地，所述的叶片两端均为半圆柱面。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明的行星转动式叶片泵，通过传动轴带动缸体转动，叶片随着缸体公转，并且在叶片轴和行星齿轮系的配合作用下，叶片自转，使得叶片是由两个旋转运动组成的复合运动形式，有效降低振动和噪声，可应用于液压泵、海水泵和生活用水供水泵等泵体的设计与制造，具有容积效率高、适用范围广、运动平稳的特点。
2.本发明的行星转动式叶片泵，在相邻两个叶片之间形成密封工作容腔，可以有效阻止周向泄漏，从而提高容积效率。
3.本发明的行星转动式叶片泵，其缸体与外定子之间采用间隙密封的配合连接方式，当外定子内充满液体时，可对缸体形成滑动轴承支撑，进一步提高运动的平稳性。
附图说明
图1为本发明的工作原理图；
图2为本发明的剖面结构示意图。
其中：1-叶片,2-外定子,3-内定子,4-缸体,5-内曲面,6-外曲面,7-叶片轴,8-传动轴,9-太阳轮,10-行星轮,11-端盖,12-齿圈。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1-2，本发明的一种行星转动式叶片泵，包括定子和叶片1，其中，定子包括外定子2和内定子3，外定子2为阶梯状套筒，可通过定位销和内六角螺栓与泵体连接，内定子3为T形定子，外定子2套接在内定子3的一侧，即外定子2套接在内定子3的最小一端，且内定子3的台阶面与外定子2的侧面固定连接，内定子3与外定子2之间具有间隙，外定子2和内定子3的分体式设计，便于拆装维护，在外定子2内插接设有缸体4，缸体4为圆柱体，作为叶片泵的转子，插接于外定子2的沉孔内，在外定子2内壁设有内曲面5，该内曲面5根据叶片1的上端部运动轨迹拟合加工而成，相应的，在内定子3外壁设有外曲面6，该外曲面6根据叶片1下端部运动轨迹拟合加工而成，其中，叶片1位于外定子2、内定子3、缸体4所围成的区域内，且叶片1两端分别与内曲面5、外曲面6贴合相连，叶片1两侧分别与内定子3底面、缸体4侧面贴合相连，使得相邻两个叶片1之间形成密封工作容腔；在缸体4一侧设有行星齿轮系，叶片1通过叶片轴7与行星齿轮系连接，通过行星齿轮系来控制叶片1自转。
具体地，缸体4中心通过键连接有传动轴8，该传动轴8贯穿外定子2延伸至内定子3外侧，以便与动力源连接。其行星齿轮系包括太阳轮9、齿圈12和若干行星轮10，行星轮10与叶片轴7一一对应固定连接，叶片轴7可通过轴承转动安装在缸体4内，行星轮10分别与太阳轮9、齿圈12啮合连接，行星轮10绕着太阳轮9转动的同时，行星轮10带动叶片轴7转动；在行星齿轮系一侧还设有端盖11，该端盖11插接在外定子2上，太阳轮9安装在端盖11的中心位置，齿圈12安装在端盖11的外围。
本实施例的行星转动叶片泵，叶片1处于外定子2的内曲面5和内定子3的外曲面6之间，在工作时，通过传动轴8带动缸体4转动，叶片1随着缸体4绕着定子的中心轴公转，并且在叶片轴7和行星齿轮系的配合作用下，叶片1自转，使得叶片1是由两个旋转运动组成的复合运动形式，此时由相邻两个叶片1所形成的密封工作容腔呈周期性增大或减小，当密封工作容腔的容积增大时，产生吸入液体的过程；当密封工作容腔的容积减小时，产生排出液体的过程；每个密封工作容腔随缸体4转过一周，依次经过“容腔形成-容积增大-转运-容积减小-容腔消亡”五个连续阶段，形成容积式泵工作，有效降低振动和噪声，可应用于液压泵、海水泵和生活用水供水泵等泵体的设计与制造，具有容积效率高、适用范围广、运动平稳的特点。
缸体4与叶片轴7的转速比为2:1，即缸体4每转一周，每个叶片1自转半周，可通过控制行星轮10与太阳轮9之间的传动比来实现；当缸体4转动第一周时，由叶片1上端运动轨迹形成外定子2的内曲面5，由叶片1下端运动的轨迹形成内定子3的外曲面6；当缸体转动第二周时，叶片1下端运动轨迹就与外定子2的内曲面5吻合，叶片1上端运动的轨迹就与内定子3的外曲面6相吻合，如此周而复始地连续运转。
缸体4与外定子2之间为间隙密封配合连接，当外定子内充满液体时，可对缸体形成滑动轴承支撑，进一步提高运动的平稳性。叶片1两端均为半圆柱面，满足密封作用的同时，还适当减少了叶片1与内曲面5、外曲面6的摩擦力，进一步降低叶片1转动的阻力和噪声。
Claims (7)
1.一种行星转动式叶片泵，包括定子和叶片(1)，其特征在于，所述的定子包括外定子(2)和内定子(3)，所述的外定子(2)套接在内定子(3)的一侧，所述的外定子(2)内插接设有缸体(4)，所述的外定子(2)内壁设有内曲面(5)，所述的内定子(3)外壁设有外曲面(6)，所述的叶片(1)位于外定子(2)、内定子(3)、缸体(4)所围成的区域内，且所述的叶片(1)两端分别与内曲面(5)、外曲面(6)贴合相连，所述的叶片(1)两侧分别与内定子(3)底面、缸体(4)侧面贴合相连，所述的缸体(4)一侧设有行星齿轮系，所述的叶片(1)通过叶片轴(7)与行星齿轮系连接。
2.根据权利要求1所述的一种行星转动式叶片泵，其特征在于，所述的缸体(4)中心通过键连接有传动轴(8)，所述的传动轴(8)贯穿外定子(2)延伸至内定子(3)外侧。
3.根据权利要求1所述的一种行星转动式叶片泵，其特征在于，所述的行星齿轮系包括太阳轮(9)、齿圈(12)和若干行星轮(10)，所述的行星轮(10)与叶片轴(7)固定连接，所述的行星轮(10)分别与太阳轮(9)、齿圈(12)啮合连接。
4.根据权利要求3所述的一种行星转动式叶片泵，其特征在于，所述的行星齿轮系一侧还设有端盖(11)，所述的端盖(11)插接在外定子(2)上，所述的太阳轮(9)安装在端盖(11)的中心位置，所述的齿圈(12)安装在端盖(11)的外围。
5.根据权利要求1所述的一种行星转动式叶片泵，其特征在于，所述缸体(4)与叶片轴(7)的转速比为2:1。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种行星转动式叶片泵，其特征在于，所述的缸体(4)与外定子(2)之间为间隙密封配合连接。
7.根据权利要求6所述的一种行星转动式叶片泵，其特征在于，所述的叶片(1)两端均为半圆柱面。
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