CN113757118A - 一种泵结构、真空泵、气体压缩机、液压泵和液压马达 - Google Patents

一种泵结构、真空泵、气体压缩机、液压泵和液压马达 Download PDF

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Abstract

本发明公开了泵结构、真空泵、气体压缩机、液压泵和液压马达，包括泵体、泵盖、偏心轴、三角转子、定子齿轮，泵体上开设有流体进入口和流体排出口，泵体的内表面型线为双弧长外旋轮线，三角转子是泵体型线的内包络线；三角转子设有内齿圈，内齿圈与定子齿轮啮合，定子齿轮安装在泵盖上，定子齿轮、泵体上设有轴承安装孔一，偏心轴一端支撑在泵体上，另一端支撑在定子齿轮上，泵体与偏心轴连接位置设有密封结构；三角转子上设有轴承三，偏心轴与轴承三内圈配合。本发明能够实现流体的压缩或抽真空，可以做流体压缩机或真空泵使用，本发明结构简单，体积紧凑、重量轻及传递效率高，应用广泛。

Description

一种泵结构、真空泵、气体压缩机、液压泵和液压马达
技术领域
本发明涉及真空泵和流体压缩设备技术领域，特别涉及一种泵结构、真空泵、气体压缩机、液压泵和液压马达。
背景技术
随着科学技术的发展，真空泵和流体压缩机的应用场合越来广泛。比如，现有技术中，电子、半导体产品制造的整个过程都要在洁净的真空环境中完成的，真空环境的建立需要真空泵来实现。另外，包装、采矿及纺织等行业都离不开气体或者流体压缩机，如各种液压泵、液压马达等。但是现有技术中的真空泵和流体压缩机等，存在着如下一些问题：产品机构体积大、结构复杂，占用工作空间大，工作时振动大、噪音大，给工作环境造成污染，甚至影响到现场工作人员安全健康以及现场的使用的精密设备的正常运行，给安全正常生产造成隐患。
发明一种结构简单、体积紧凑、重量轻及传递效率高的真空泵、气体压缩机及液压泵或者液压马达是科技发展和市场的必然要求。
发明内容
本发明就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种泵结构，本发明的三角转子在泵体内旋转一周，完成容积的流体吸入、流体压缩、流体排出的过程，能够实现流体的压缩或抽取真空，既可以做流体压缩机使用也可以做真空泵，本发明结构简单，体积紧凑、重量轻及传递效率高，可广泛应用于电子、半导体、食品、纺织、医疗、航天等领域。
本发明还提供一种真空泵。
本发明还提供一种气体压缩机。
本发明还提供一种液压泵或者液压马达。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种泵结构，包括相连接的泵体、泵盖，还包括偏心轴、三角转子、定子齿轮，泵体上开设有流体进入口和流体排出口，所述泵体的内表面型线为双弧长外旋轮线，三角转子是泵体型线的内包络线；三角转子的内孔设有内齿圈，内齿圈与定子齿轮啮合，所述定子齿轮安装在泵盖上，定子齿轮、泵体上分别设有轴承安装孔一，偏心轴一端通过轴承一支撑在泵体上，另一端通过轴承二支撑在定子齿轮上，轴承二靠近动力机的动力输出轴一端，泵体与偏心轴连接位置设有密封结构.；
所述三角转子上设有轴承安装孔，轴承安装孔上设有轴承三，偏心轴与轴承三内圈的内孔配合，轴承三外圈与轴承安装孔配合。
所述密封结构包括橡胶密封，橡胶密封安装在泵体的轴承安装孔一的内侧的内孔上，橡胶密封与偏心轴外圆配合。
在偏心轴上设有迷宫式机械密封，迷宫式机械密封的外侧与泵体连接，内侧与偏心轴配合；
所述橡胶密封套装在迷宫式机械密封上靠近泵体一侧。
所述轴承一外侧设有轴承压盖，轴承压盖的内侧凸台与泵体的内孔配合，凸台的内断面与轴承外圈端面配合。
所述偏心轴在靠近轴承一外侧设有轴承内圈隔套，轴承内圈隔套一端与轴承内圈端面配合，另一端与带动偏心轴旋转的动力机的限位垫端部连接。
所述流体进入口和流体排出口分别设有两个；所述流体进入口包括流体进入口一、流体进入口二，所述流体排出口包括流体排出口一、流体排出口二，所述流体进入口一和流体排出口一以泵的垂直中心面为对称面对称设置，所述流体进入口二和流体排出口二以泵的垂直中心面为对称面对称设置，流体排出口二在流体进入口一的下部，流体进入口二在流体排出口一的下部。
三角转子分别在每个角位置开有安装槽，在安装槽里装有弹性耐磨片。
一种真空泵，包括本发明所述的泵结构。
一种气体压缩机，包括本发明所述的泵结构。
一种液压泵或者液压马达，包括本发明所述的泵结构。
本发明的有益效果是：
1.本发明的泵结构，通过三角转子在泵体内旋转一周，完成一次、两次或者多次的容积的流体吸入、流体压缩和流体排出的过程，与相应的设备及部件配套使用，能够实现容积流体的压缩或抽取真空，既可以做真空泵使用也可以做流体压缩机，本发明作为一种新结构型式的真空泵和流体压缩机可以替代市场现有的中、高真空真空泵和流体压缩机，市场应用前景广阔。
2.本发明结构简单，体积紧凑、重量轻，工作效率高，可广泛应用于电子、半导体、食品、纺织、医疗、航天等领域。
3.本发明的泵体与偏心轴连接位置设有密封结构能够可靠保障泵体内部的密封性从而保证工作的可靠性，提高设备工作效率和性能，降低能耗。
4.橡胶密封安装在泵体的轴承安装孔一的内侧的内孔上，橡胶密封与偏心轴外圆配合，保证轴向密封，避免流体的泄漏、渗漏和压力损失。
5.在偏心轴上设有迷宫式机械密封，迷宫式机械密封的外侧与泵体连接，内侧与偏心轴配合；以及橡胶密封套装在迷宫式机械密封上靠近泵体一侧。通过迷宫式机械密封与橡胶密封的配合使用，能够更好地保证轴向密封，避免流体的泄漏、渗漏和压力损失。
6.通过迷宫式机械密封起到轴承隔套作用，保证轴向位置可靠。
7.通过在轴承一外侧设有轴承压盖，轴承压盖的内侧凸台与泵体的内孔配合，凸台的内断面与轴承外圈端面配合；以及通过在偏心轴在靠近轴承一外侧设有轴承内圈隔套，轴承内圈隔套一端与轴承内圈端面配合，另一端与带动偏心轴旋转的动力机的限位垫端部连接。保证轴承一可靠地轴向定位。通过轴承压盖限制轴承轴向位置和轴向窜动，保证偏心轴轴向位置的准确可靠保证泵结构、真空泵、流体压缩机、液压泵及液压马达工作的可靠性。。
8.通过将流体进入口和流体排出口分别设有两个；通过设有两个流体进入口和流体排出口，在保证本发明结构紧凑优点的同时还能够提高工作效率，满足大规模生产的需求。
9.通过在三角转子分别在每个角位置开有安装槽，在安装槽里装有弹性耐磨片。弹性耐磨片采用金属耐磨材料或碳纤维耐磨材料，弹性耐磨片与泵体内表面紧密接触，保证泵体内密封可靠，提高工作效率，降低维护成本和提升经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的行星齿轮机构传动简图。
图3是流体吸入、流体压缩、流体排出状态一结构示意图。
图4是流体吸入、流体压缩、流体排出状态二结构示意图。
图中，1、轴承二，2、偏心轴，3、泵盖，4、泵体，5、轴承三，6、橡胶密封，7、迷宫式机械密封，8、轴承压盖，9、轴承一，10、电机，11、三角转子，12、定子齿轮，13、弹性耐磨片，14、轴承内圈隔套，15、流体进入口一，16、流体排出口一，17、流体进入口二，18、流体排出口二，19、内齿圈。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1，图2，一种泵结构，包括泵体4、泵盖3、偏心轴2、三角转子11、定子齿轮12，泵体4上开设有流体进入口和流体排出口，所述泵体4的内表面型线为双弧长外旋轮线，三角转子11是泵体4型线的内包络线。三角转子11的内孔设有内齿圈19，内齿圈19与定子齿轮12啮合，所述定子齿轮12通过螺钉紧固安装在泵盖上，定子齿轮12、泵体4上分别设有轴承安装孔一，偏心轴2一端通过轴承一9支撑在泵体4上，另一端通过轴承二1支撑在定子齿轮12上，轴承二9靠近动力机的动力输出轴一端。泵体4与偏心轴2连接位置设有密封结构。流体包括气体和液体，气体抽真空时为真空泵，气体压缩为气体压缩机，液体压缩时为液压泵，高压流体从流体进入口时为液压马达。关于流体进入口和流体排出口的解释为：流体为气体时，流体进入口为进气口，流体排出口为排气口；流体为液体时，流体进入口为进入口；流体排出口为排出口，下同。
所述轴承采用滚动轴承。滚动轴承包括内圈和外圈。
所述三角转子11上设有轴承安装孔，轴承安装孔上设有轴承三5，偏心轴2与轴承三5内圈的内孔配合，轴承三5外圈与轴承安装孔配合。通过轴承三5使三角转子11和偏心轴2的连接在一起，实现三角转子11相对于偏心轴2的转动。
所述密封结构包括橡胶密封6，橡胶密封6安装在泵体4的轴承安装孔一的内侧的内孔上，橡胶密封6与偏心轴2外圆配合，保证轴向密封，避免流体的泄漏、渗漏和压力损失。
在偏心轴2上设有迷宫式机械密封7，迷宫式机械密封7的外侧与泵体4连接，内侧与偏心轴2配合。通过迷宫式机械密封7保证轴向密封，避免流体的泄漏、渗漏和压力损失。另外，通过迷宫式机械密封7起到轴承隔套作用，保证轴向位置可靠。
所述橡胶密封6套装在迷宫式机械密封7上靠近泵体4一侧。避免流体的泄漏、渗漏和压力损失。
所述轴承一9外侧设有轴承压盖8，轴承压盖8的内侧凸台与泵体4的内孔配合，凸台的内断面与轴承外圈端面配合。通过轴承压盖8限制轴承9轴向位置和轴向窜动。
所述偏心轴2在靠近轴承一9外侧设有轴承内圈隔套14，轴承内圈隔套14一端与轴承9内圈端面配合，另一端与带动偏心轴2旋转的动力机的限位垫端部连接。保证轴承一9可靠地轴向定位。
三角转子内孔中还是泵体4的内孔中设有轴承安装孔二，轴承安装孔二设有轴承二9，偏心轴2靠近动力输出轴的一端支撑在轴承二9上。
轴承9的内圈安装在偏心轴2上。
三角转子11分别在每个角位置开有安装槽，在安装槽里装有弹性耐磨片13。弹性耐磨片13采用金属耐磨材料或碳纤维耐磨材料，弹性耐磨片与泵体4内表面紧密接触。
本发明的工作过程：
工作时，电机10带动偏心轴2旋转迫使三角转子11自转，三角转子11在泵体4内旋转一周，完成容积的流体吸入、流体压缩、流体排出的过程，整个过程实现了容积的压缩或抽取真空，既可以做流体压缩机使用也可以做真空泵使用。工作时，电机10带动偏心轴2旋转，偏心轴2带动三角转子11旋转，三角转子11的内齿和定子齿轮12的外齿啮合带动三角转子11公转，三角转子11回转半径大，不能够完全整圆旋转，而由于三角转子11的三个角与泵体4始终紧密接触，在泵体4内部轮廓的限制下，当三角转子11回转半径大于泵体4半径时，泵体4内部轮廓迫使三角转子11自转，以纠正三角转子11和泵体4内部轮廓的啮合。三角转子11在泵体4内旋转一周，完成容积的流体吸入、流体压缩、流体排出的过程。整个过程实现了容积的压缩或抽取真空，既可以做气体压缩机使用也可以做真空泵使用。
实施例2
参照图3，图4，所述流体进入口和流体排出口分别设有两个。所述流体进入口包括流体进入口一15、流体进入口二17，所述流体排出口包括流体排出口一16、流体排出口二18，所述流体进入口一15和流体排出口一16以泵的垂直中心面为对称面对称设置，所述流体进入口二17和流体排出口二18以泵的垂直中心面为对称面对称设置，流体排出口二18在流体进入口一15的下部，流体进入口二17在流体排出口一16的下部。
本真空泵和流体压缩机的流体吸入、流体压缩、流体排出如图3，4所示，泵体4上开有两个流体进入口和两个流体排出口，三角转子11的旋转方向为顺时针，如图3中的状态一为：泵体4上腔内充满流体。如图4中的状态二为：泵体4上腔内流体被压缩，此时泵体4下腔充满流体。继续旋转，然后继续下一圈循环。
实施例3
参照图1，一种真空泵，包括本发明的所述泵结构。偏心轴2一端与动力机的动力输出端连接，真空容器通过管道与泵结构的进气口连接。
实施例4
参照图1，一种气体压缩机，包括本发明的所述泵结构。偏心轴2一端与动力机的动力输出端连接，排气口通过管道与气体容器连接或者直接连接高压出气管道。
实施例5
参照图1，一种液压泵或者液压马达，包括本发明的所述泵结构。偏心轴2一端与动力机的动力输出轴连接，进液口通过管道与液源连接。
所述动力机为电机10。
本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述为本发明的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本发明的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本发明原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种泵结构，包括相连接的泵体、泵盖，其特征是，还包括偏心轴、三角转子、定子齿轮，泵体上开设有流体进入口和流体排出口，所述泵体的内表面型线为双弧长外旋轮线，三角转子是泵体型线的内包络线；三角转子的内孔设有内齿圈，内齿圈与定子齿轮啮合，所述定子齿轮安装在泵盖上，定子齿轮、泵体上分别设有轴承安装孔一，偏心轴一端通过轴承一支撑在泵体上，另一端通过轴承二支撑在定子齿轮上，轴承二靠近动力机的动力输出轴一端，泵体与偏心轴连接位置设有密封结构；
所述三角转子上设有轴承安装孔，轴承安装孔上设有轴承三，偏心轴与轴承三内圈的内孔配合，轴承三外圈与轴承安装孔配合。
2.如权利要求1所述的泵结构，其特征是，所述密封结构包括橡胶密封，橡胶密封安装在泵体的轴承安装孔一的内侧的内孔上，橡胶密封与偏心轴外圆配合。
3.如权利要求2所述的泵结构，其特征是，在偏心轴上设有迷宫式机械密封，迷宫式机械密封的外侧与泵体连接，内侧与偏心轴配合；
所述橡胶密封套装在迷宫式机械密封上靠近泵体一侧。
4.如权利要求1所述的泵结构，其特征是，所述轴承一外侧设有轴承压盖，轴承压盖的内侧凸台与泵体的内孔配合，凸台的内断面与轴承外圈端面配合。
5.如权利要求1所述的泵结构，其特征是，所述偏心轴在靠近轴承一外侧设有轴承内圈隔套，轴承内圈隔套一端与轴承内圈端面配合，另一端与带动偏心轴旋转的动力机的限位垫端部连接。
6.如权利要求1所述的泵结构，其特征是，所述流体进入口和流体排出口分别设有两个；所述流体进入口包括流体进入口一、流体进入口二，所述流体排出口包括流体排出口一、流体排出口二，所述流体进入口一和流体排出口一以泵的垂直中心面为对称面对称设置，所述流体进入口二和流体排出口二以泵的垂直中心面为对称面对称设置，流体排出口二在流体进入口一的下部，流体进入口二在流体排出口一的下部。
7.如权利要求1所述的泵结构，其特征是，三角转子分别在每个角位置开有安装槽，在安装槽里装有弹性耐磨片。
8.一种真空泵，包括如权利要求1-7任意一项所述的泵结构。
9.一种气体压缩机，包括如权利要求1-7任意一项所述的泵结构。
10.一种液压泵或者液压马达，包括如权利要求1-7任意一项所述的泵结构。
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