CN1129288A

CN1129288A - 摆滚叶片泵

Info

Publication number: CN1129288A
Application number: CN 95115478
Authority: CN
Inventors: 王振忠; 董惠兰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2015-09-14
Also published as: CN1053031C

Abstract

一种容积式摆滚叶片泵，包括定子、前后端盖和泵轴等，其结构特征是，转子上开有叶片形窝臼槽沟并置放有摆滚叶片，转子两端面装有端板，摆滚叶片通过摆轴装配在端板上；摆滚叶片通过与其直接或间接相联的滚轮轴、滚轮与泵体的固定部分滚动接触运行；在泵轴和转子前端装有调整螺母和孔用弹性挡圈用以调整转子轴向位置。本发明具有运行阻力小、效率高、寿命长的优点，适用于各种油料或液体的抽排装卸作业。

Description

摆滚叶片泵

本发明涉及一种容积式叶片泵，它既可以是单作用非卸荷式的，也可以是双作用自动卸荷式的，特别是一种实现叶片与泵体的固定部分(如定子或端盖)无滑动摩擦的叶片泵。它适用于汽油、煤油、柴油和粘度在2.5°E₅₀--5°E₅₀之间的液体的抽排工作。如油库加油站和汽车、飞机等运输工具的装卸油料。

现有容积式叶片泵，一般都是滑动叶片泵(如图13、14所示)。该泵在运行过程中，因受离心力、液体的压力、密封件压紧力的作用，都存在叶片头部与定子内径表面，叶片与叶片槽、叶片两端与端盖(或配油盘侧板)的滑动摩擦。由此造成摩擦阻力大，功率损失大，泵效率低，且由于摩损不均匀，造成叶片在槽中伸缩动作不灵活，严重时叶片会卡死，泵腔变形，造成泄漏使容积效率降低，泵效率也随之降低，泵的使用寿命短。

目前国内市场出现了一种柔性(橡胶)叶片泵(如图15所示)，它由定子、转子、橡胶叶片、前后端盖及泵轴等组成。在圆形的定子的泵腔中，有一块月牙形的突出部分，使内腔形成一个非圆柱形的工作腔。叶片装在转子上的槽中，其工作原理是利用橡胶叶片的弹性，当叶片旋转到月牙突出处，叶片被弯曲，容积变小，液体被排出泵口；当叶片转过月牙形后，叶片伸展开容积变大，液体被吸入泵内。这种泵的最大缺点是由于橡胶叶片在泵腔中特别是在月牙突出处，被弯曲的弹力时刻紧压在定子内径表面上，摩擦阻力比一般滑片叶片泵还要大的很多。因此泵效率较低，而且橡胶叶片老化快，寿命短、泵压低(0.1--0.2MPa)且难以提高上去，若要提高泵压就必须提高橡胶叶片的硬度，增大弹力，但随之也增大了叶片的摩擦力使得泵效率更加降低。

本发明的目的在于提供一种转子和叶片与泵体的固定部分无滑动摩擦的，具有运转阻力小、效率高、寿命长的摆滚叶片泵。

本发明的目的是这样实现的：它既适用于单作用非卸荷式泵，也适用于双作用自动卸荷式泵，构造包括有定子、前后端盖和泵轴，其结构特点是，转子的圆柱面上开有叶片形窝臼槽沟，窝臼槽沟内置放着摆滚叶片，转子两端面装有端板，摆滚叶片通过摆轴装配在端板上。摆滚叶片通过与其直接或间接相联的滚轮轴、滚轮与泵体的固定部分滚动接触运行。在泵轴和转子前端安装有调整螺母和孔用弹性挡圈，转动调整螺母可调整转子的轴向位置，调整螺母由定位螺钉、锁紧螺母进行定位。

本发明的目的还可以下述方式实现：摆滚叶片通过摆轴与摆臂固定，摆臂的另一端固定着滚轮轴，滚轮轴的另一端安装着滚轮，滚轮插在前后端盖上的环形凹槽导轨内，滚轮在泵体的固定部分--前后端盖的环形凹槽导轨内滚动接触运行。

滚轮、滚轮轴直接安装在摆滚叶片上，随转子的旋转滚轮在定子内径表面滚动，实现滚轮与泵体的固定部分---定子的内径表面滚动接触运行。

摆滚叶片按其摆动方向与转子的旋转方向相同的要求置放于转子的窝臼槽沟内。

摆滚叶片按其摆动方向与转子的旋转方向相反的要求置放于转子的窝臼槽沟内。

摆滚叶片的端面形状为哑铃形。

本发明的显著优点是，运转阻力小、效率高、寿命长。在现有技术的滑动叶片泵和柔性叶片泵中，都存在叶片与泵腔(定子内径表面)和叶片两端与端盖间的滑动摩擦(滑动叶片泵还存在叶片与滑槽间的滑动摩擦)，这种滑动摩擦是运转的主要阻力，它大大降低了泵的效率，也是造成泵损坏的主要原因。本发明采用摆滚叶片，由叶片与泵腔内壁阻力大的滑动接触方式改为叶片与泵腔内壁阻力小的滚动接触方式，或外置滚轮与端盖导轨滚动接触，叶片与泵腔内壁实现无接触浮动运行，从而大大提高了泵的效率，延长了泵的使用寿命。

下面结合附图作详细说明：

图1本发明的主视图

图2本发明的左视图

图3外滚式沿图1A--A剖视图

图4沿图3B--B剖视图

图5外滚式摆滚叶片、滚轮图

图6沿图5C--C剖视图

图7沿图5D--D剖视图

图8内滚式沿图1A--A剖视图

图9沿图8B′--B′剖视图

图10内滚式摆滚叶片、滚轮图

图11图10的G向视图

图12沿图10F--剖视图

图13现有技术单作用滑动叶片泵结构示意图

图14现有技术双作用滑动叶片泵结构示意图

图15现有技术柔性叶片泵结构示意图

本发明结构由转子部分、叶片部分、调整装置和泵体的固定部分定子及接口、端盖组成，可分为外置滚轮式和内置滚轮式两种具体结构形式，该两种具体结构形式同样可适用于单作用非卸荷式泵和双作用自动卸荷式泵。

(一)转子部分：包括转子1、端板2、滑动轴承3和沉头螺钉4。转子圆柱面上开有叶片形窝臼槽沟，端盖上开有叶片摆轴孔，孔内可镶上滑动轴承，端板由沉头螺钉固定在转子的两端面上。

(二)叶片部分：按照滚轮在泵腔内外位置可分为外置滚轮式叶片结构和内置滚轮式叶片结构。外滚式结构为：摆滚叶片5由弹性销7固定在摆轴6上，摆轴6两头穿过端板2上的轴孔与摆臂10相固定，摆臂10的另一端固定着滚轮轴9的一头，滚轮轴9的另一头装配有两个滚轮8(采用深沟轴承)，两滚轮之间是止动垫圈11，滚轮外端有弹性挡圈12。与外滚式叶片结构相对应，在前后端盖(27、29)上开有环状凹槽导轨，滚轮8在环状凹槽导轨中滚动接触运行。内滚式结构为：在摆滚叶片5的摆动部分开有轴孔并在两端切削出安装滚轮的凹槽，在凹槽内装上滚轮8再装上滚轮轴9，滚轮8的直径应略大于摆滚叶片5的摆动端直径以保证仅是滚轮8与定子内径滚动接触，摆滚叶片5的摆动端不与定子内径接触。两种结构形式的摆滚叶片5均置放于转子上的窝臼槽沟内，即摆滚叶片5安装有摆轴6的转动端头直径略小于该窝臼直径，保持微隙无接触状态。(因摆轴两端装在端板2上)，从而消除该部分的摩擦阻力。摆滚叶片在转子上的安装位置，既可以是其摆动方向与转子转动方向一致，也可以二者相反，图3所示是二者方向相同的，图8所示是二者方向相反的。

(三)调整装置：在泵轴13上装有调整螺母15，同时调整螺母15挡在转子前端圆孔内，调整螺母15外面又有孔用弹性挡圈16挡住，调整螺母15的旋进旋出，可带动转子在泵轴上沿滑键14位移，从而可将端板2与前后端盖(27、29)和定子22之间的间隙调到微小不接触状态，避免了端面间的滑动摩擦。在调整好后用定位螺钉17定位并拧紧锁紧螺母18。泵轴13的前端装有深沟球轴承19，并由轴端挡圈20、紧定螺钉21固定。泵轴13可采用与电机轴为一体的通轴，省略后端轴承和联轴装置。

(四)定子及接口：由于定子22内腔圆心O′与转子1圆心O之间有一偏心距e(参见图3、图8)，而转子上装有的端板2若要挡住泵腔两侧，端板半径应为转子半径加e，为密闭泵腔可在定子两端按端板2半径切削一凹台，装配后端板2凹陷在定子内。在定子的出口处安装有压力表24，在进口处装有真空表23，定子进出口用接头螺钉26装配快装接头25。

(五)端盖部分：前后端盖27、29在外滚式结构中其端面开有环形凹槽导轨，该导轨与定子同心，内外大小径应保证当滚轮8在环形凹槽导轨中运行时叶片与定子内径保持一种微小间隙的无接触浮动运行。在内滚式结构中前后端盖27、29上无环形凹槽导轨。在前后端盖27、29与定子22的接触面上装有O型密封环28，在后端盖29的轴孔中装有密封圈30，后端盖29通过螺栓34与电机35的凸缘端盖连接，前后端盖27、29与定子22之间插装有定位销33，双头螺栓31一头拧紧在后端盖29上，在穿过定子22、前端盖27后由螺母32紧固。

双作用自动卸荷式摆滚叶片泵与上述单作用泵区别是，定子与转子为同心的，定子内腔端面为一近似椭圆形，转子在泵腔旋转一周完成两次吸入--排出过程，因此进油口与排出口均是双通道的(参见图14)。双作用自动卸荷式摆滚叶片泵的转子、端板、叶片及调整装置与单作用非卸荷式摆滚叶片泵均相同。

工作原理简述：

启动电机，泵进入工作状态，泵轴带动转子、转子带动摆滚叶片顺时针旋转时，摆滚叶片进入定子内腔的A到B的过程中，叶片摆出窝臼逐渐张开，容积逐渐变大，产生真空负压吸入油液；当摆滚叶片进入B到C和D到A的过程中，叶片将定子中的高、低腔隔离密封起来。由于当前面的叶片还未转过CD时，而后面的叶片已经转过B、A了，所以定子内的高、低压腔时刻是被叶片隔离并密封的。当摆滚叶片进入C到D的过程中，叶片摆回窝臼逐渐闭合，容积逐渐变小产生压力，将油液从泵的排出口压出。泵的进、出口的压力可在真空表和压力表上直接显示出来(参见图3、图8)。

当泵轴顺时针旋转时，摆滚叶片两端联接的内侧滚轮(深沟轴承)压紧在前后端盖的环形凹槽导轨的内径表面上，并在其表面上滚动运行。当泵轴反时针旋转时，摆滚叶片两端联接的外侧滚轮(深沟轴承)压紧在环形凹槽导轨的外径表面上，并在其表面上滚动运行(参见图4、图9)。这样当泵一旦反转时，不会发生卡死造成损坏，但在正常情况下是不允许反转的。

摆滚叶片泵具有极小运行阻力，其原因是：(1)作用在摆滚叶片上的离心力和工作压力通过摆轴、摆臂、滚轮轴、滚轮作用在前后端盖的环形凹槽导轨上，滚轮在导轨上滚动运行。此时摆滚叶片的摆动端头与定子内径表面保持一个极微小的间隙，其转动端头与转子窝臼槽沟表面也有一个极微小的间隙，摆滚叶片与转子和定子内径表面均不发生摩擦。(2)通过装配在转子和泵轴前端上的调整螺母的调整，使固定在转子前后端板的两端面与前后端盖的端面以及定子两端之间保持一个微小间隙，使之不发生摩擦。(3)端板与摆滚叶片是装在同一转子并同步运行的，不存在相对运动时的高速滑动摩擦，只存在叶片摆动时的低速滑动摩擦。(4)内置滚轮式泵摆滚叶片上的滚轮直接在定子内径表面滚动运行，由于滚轮直径略大于摆滚叶片的摆动端头直径，所以叶片摆动端头与定子内径表面仍保持一种无接触压力的浮动，同样没有摩擦。

Claims

1、一种适用于单作用非卸荷式和双作用自动卸荷式的摆滚叶片泵，包括定子(22)、前后端盖(27、29)和泵轴(13)，其特征在于：转子(1)圆柱面上开有叶片形窝臼槽沟，窝臼槽沟内置放着摆滚叶片(5)，转子(1)两端面装有端板(2)，摆滚叶片(5)通过摆轴(6)装配在端板(2)上；摆滚叶片(5)通过与其直接或间接相联的滚轮轴(9)、滚轮(8)与泵体的固定部分滚动接触运行；在泵轴(13)和转子(1)前端安装有调整螺母(15)和孔用弹性挡圈(16)，转动调整螺母(15)可调整转子的轴向位置，调整螺母(15)由定位螺钉(17)、锁紧螺母(18)进行定位。

2、根据权利要求1所述的摆滚叶片泵，其特征在于：摆滚叶片(5)通过摆轴(6)与摆臂(10)固定，摆臂(10)的另一端固定着滚轮轴(9)，滚轮轴(9)的另一端安装着滚轮(8)，滚轮(8)插在前后端盖(27、29)上的环形凹槽导轨内，滚轮(8)在泵体的固定部分—前后端盖的环形凹槽导轨内滚动接触运行。

3、根据权利要求1所述的摆滚叶片泵，其特征在于：滚轮(8)、滚轮轴(9)直接安装在摆滚叶片(5)上，随转子(1)的旋转滚轮(8)在定子(22)内径表面滚动，实现滚轮(8)与泵体的固定部分一定子的内径表面滚动接触运行。

4、根据权利要求1、2或3所述的摆滚叶片泵，其特征在于：摆滚叶片(5)按其摆动方向与转子(1)的旋转方向相同的要求置放于转子(1)的窝臼槽沟内。

5、根据权利要求1、2或3所述的摆滚叶片泵，其特征在于：摆滚叶片(5)按其摆动方向与转子(1)的旋转方向相反的要求置放于转子(1)的窝臼槽沟内。

6、根据权利要求1、2或3所述的摆滚叶片泵，其特征在于：摆滚叶片(5)的端面形状为哑铃形。