CN117083458A - 内螺旋泵送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的旋转容积式转子泵。该泵通过一种在具有螺旋形内槽的壳体内的齿轮的平移和旋转运动来实现泵送。该泵根据各种可能的配置具有有不同的特性的新颖设计。

Description

内螺旋泵送系统

技术领域

本专利申请涉及一种新型容积式转子泵。该方案根据既定的配置呈现出不同的属性。其中一种配置比其他类型的容积泵具有更高的流量。本发明的模型之一呈现了室的元件之间的内部压缩，这是用于压缩机的理想特性。完美的动平衡和坚固的几何形状有利于在高速下使用，这是用作大功率液压马达的有利条件。

背景技术

目前，当泵送需要高流量和低排放压力就足够时，离心泵是成本最低的可选方案。当泵送过程需要达到更高的排出压力时，常用的选择是多级离心泵。这些串联的泵可以有40多个级。随着级数的增加，成本增加，机械效率下降。涡轮泵与容积泵之间存在差距，因为涡轮泵具有合理的机械性能，在单级模型的低排出压力下使用成本较高，而容积式泵能够达到高排出压力，并且具有极好的机械性能，但流量低，购置和维护成本极高。

发明内容

根据所获得的几何和功能结果开发了“内螺旋泵送系统”，该方案非常适合作为大容量、低成本容积式泵的可行替代品，能够实现比单级离心泵更高的排出压力。

即使与一些由标准2极电机驱动、转速接近3600rpm的相同尺寸的高流量离心泵相比，其泵送量也非常高。内螺旋直径为120毫米、厚度为50毫米的泵(不包括收集器，在所示情况下为尖峰)可以在3600rpm的转速下泵送超过50立方米/小时。值得记住的是，随着排出压力的增加，容积式泵实际上能够维持流量，这与离心泵不同，离心泵在流量x压力曲线中流量急剧下降。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述可以更好地理解本发明，其中：

图1示出了8入口高流量配置的“内螺旋泵送系统”的分解图。

图2示出了图1所示“内螺旋泵送系统”的径向剖面中的组件，

图3示出了用在8入口泵配置中的5小叶的小叶齿轮的视图。

图4示出了与5小叶-小叶齿轮一起使用的4入口壳体的内部视图。

图5、6和7示出了环形螺纹的轨迹，该轨迹定义了具有8个入口的泵的螺旋槽的生成，最后一张图是剖面图。

图8示出了8入口壳体的剖视图。

图9、10、11和12示出了具有内部压缩的泵配置的组件，在该配置中具有有3个入口的壳体，其包含转子，3个小叶齿轮，每个具有12个小叶。

图9示出了没有光滑壳体的泵的视图。

图10示出了泵的视图，该泵仅具有螺旋的壳体和位于各自位置的小叶齿轮。

图11示出了图10的另一个较高位视图，用于内部压缩观察。

图12示出了图11所示的泵组件的剖视图。

图13、图14和图15示出了具有4个入口、5个具有14个小叶的齿轮、具有内部压缩的泵。

图13示出了用于与图12进行比较的组件的剖视图，突出显示螺旋槽之间的较小距离。

图14示出了没有上壳体的、光滑壳体的泵的视图。

图15示出了泵的视图，该泵仅具有带有4个入口螺旋的壳体以及位于各自位置的5个小叶齿轮。

图16示出了8入口泵的侧视图，示出了与下图的螺旋槽正交的横截面的位置。

图17示出了面向图16所示截面的视图。

图18示出了具有8个入口的泵的侧面区域的视图，并且螺旋的壳体中具有透明性。

图19、20、21和22示出了8入口泵组件的渐进切割视图，图19中的壳体未切割，显示其平坦表面。

图23示出了图2所示组件的径向剖面，其剖面位于经过小叶齿轮区域外部的平面内。

图24示出了具有矩形的凹槽和小叶而没有上壳体的泵构造的侧视图。

图25示出了泵构造的侧视图，其特征在于具有21个小叶的小叶齿轮处于倾斜位置，更靠近与螺旋槽限定的轨迹正交的平面。设计中仅存在3个连续的小叶齿轮。

图26是16入口“内螺旋泵送系统”配置的横截面图，其中电机结合在转子内。

图27以径向剖面示出了具有3级的内螺旋泵送系统的视图。

图28示出了完整转子的视图。

图29示出了一体式转子的剖视图。

图30是旨在实现高流量的8入口配置原型的照片。

具体实施方式

“内螺旋泵送系统”由3种主要元件组成。一对壳体、转子和小叶齿轮。

组件的说明、布局和一般功能将在下文显示。“小叶齿轮”4提供泵送力，小叶9就像齿轮包含的齿一样。图3中单独显示了小叶齿轮。“一体式转子”25是固定小叶齿轮的中心元件，并具有“驱动轴”5(机构的驱动轴)。该转子还允许采用在其赤道平面上分开的两部分形式，以方便组装或3D打印。有时在本文中，为了简化对转子功能的理解，无论其是否为分开的两部分模型，都会将其视为转子。壳体是外部元件、包装物、内部有螺旋槽的盖子。该方案由一对壳体组成，它们通过“中央法兰”16在赤道平面上连接起来，以便能够组装和封闭。可以预见，使用具有相同形式的两个壳体的模型不会造成缺点，相反，建议标准化并降低成本。某些模型的壳体与其他壳体略有不同或完全不同，具体取决于设计配置的目的。一个很好的例子是，某些配置要求其中一个壳体内部光滑，没有任何凹槽。没有凹槽的壳体模型称为“光滑壳体”2。“螺旋壳体”1是具有单独命名为“螺旋槽”10的元件的壳体类型。这组凹槽形成一种螺纹，其描述了环形轨迹并允许具有多个入口，图5、6和7示出了具有8个入口的内螺旋的泵送系统设计中凹槽的生成轨迹。“凹槽螺旋”是一种螺纹或环形螺旋，在与其轨迹正交的切口中具有圆形截面，见图16和17。壳体对的两个部分通过安装在中央法兰16端部孔中的螺钉连接在一起。壳体可以通过其他方式连接，例如压入配合、焊接或胶合。

转子的功能之一是充当可移动支撑件，由于小叶齿轮插入“径向槽”8中，因此在“小叶齿轮”一侧施加力。“两部分构成的转子”由在赤道平面上设置在一起的两个部件组成。在所述平坦区域中，在转子之间的结合平面中，存在轴承支撑装置11以容纳“小叶齿轮轴”12，该轴穿过小叶齿轮的中心。组成分体式转子的一对之一是“转子轴”6，其特征是具有“驱动轴”5，该轴足够长，可以到达泵的外部区域，以便与可用的驱动源连接。即使在低速下，该泵也能在手动操作或任何其他驱动源(例如风力涡轮机、水轮机、电动机、内燃机、蒸汽)下正常工作。“一体式转子”7是分体式转子模型的转子的另一部分，并允许具有较短的轴，即“副轴”26。副轴的功能之一是在插入螺旋壳体的轴承中时提供额外的支撑。所谓的“副轴”不是强制性结构，可以从方案中去掉。“一体式转子”如图28和29所示，其中图29的剖面图示出了轴承11、允许插入和移除小叶齿轮轴的中空孔。出于说明目的，图29中仅示出了一根轴。

如果制造过程是机械加工，则可以在螺旋壳体中铣削螺旋槽之前，通过调整与螺旋壳体的内表面接触的转子的侧表面的形状所限定的环形弯曲内表面须进行机械加工，即通过转子侧面轮廓设计演变。该内部环形表面将被称为“转子扫掠表面”15。通过加工螺旋槽，所谓的“转子扫掠表面”变成分段。由凹槽边缘之间的空间限定的区域将被称为“凹槽入口”。当在泵送管道部分中产生移动闭合区域时，泵送室由小叶的动作限定。“泵送管道”由“螺旋槽”的内部区域和接触“转子扫掠表面”的转子环形表面形成，通过封闭“螺旋槽入口”的所述区域来密封“螺旋槽”。

关于操作，转子的旋转在转子的“径向槽”施加在“小叶齿轮”上的侧向力的作用下引起“小叶齿轮”的平移运动。所述平移运动引起小叶齿轮的旋转，因为齿轮组装有插入的“小叶”，容纳在“螺旋槽”的内表面中，迫使小叶遵循由螺旋槽的轨迹限定的路径，从而产生小叶齿轮的旋转与其平移同步。泵送的特点是在小叶齿轮平移和旋转的复合运动过程中，小叶齿轮的小叶在螺旋槽内产生位移，从而输送流体，即小叶齿轮的小叶将流体从螺旋槽的起点输送到末端(连接于中央法兰的联合平面中)的过程，当驱动轴旋转时输送流经“泵送管道”的在叶片前面或小叶之间的流体，将流体从吸入收集器输送到排出收集器。当驱动轴的旋转方向反转时，流动方向也相反，因此，每个收集器都可以充当吸入或排出收集器。其中一个收集器为轴提供内部路径，即所谓的“轴收集器”13，另一个收集器为简单收集器14。

小叶齿轮通过其轴自由旋转(仅安装在转子上)，轴由转子中的轴承支撑。然而，即使不使用轴，小叶齿轮也能很好地工作，因为它们还通过每个装配的小叶齿轮的5个小叶中的至少2个在螺旋槽中的配合和持续接触来引导和定心，小叶齿轮也始终由其内盘的侧向接触表面与转子的所述扫掠表面接触而支撑。

所述内螺旋由一种螺纹组成，该螺纹在一些构造中呈现出完整的单一且连续的轨迹，其被描述在螺旋壳体的内表面上。生成8入口壳体凹槽的绘图的完整轨迹如图5、6和7所示，其中图7是中心切割，图5和6的完整绘图仅由一条连续线组成，因为在定义凹槽轨迹的图中，“凹槽螺旋”起始处的凹槽必须与该同一个螺旋或另一个螺旋的末端重合，这是在存在多于一个入口的情况下的可能性。入口数、小叶齿轮的平移直径、小叶齿轮的直径、小叶数、螺旋节距之间存在一种关系，必须规定几何学中的所有这些定义，以便它们完全匹配所有装配图中所示的尺寸和小叶齿轮的小叶之间的等距离间距。

每个壳体都允许有一个轴承3，但可以在方案中自由定义，以仅在其中一个壳体的轴承中仅支撑一根转子轴，或者在两个壳体中无需采用轴承，特别是如果泵直接由电机轴驱动，最好是法兰式电机，以确保与转子轴完美对准，无需在电机轴和转子之间使用联轴器和/或柔性接头。简要地说，进行表面处理和/或在表面上采用表面涂层，这将作用于轴承以减少部件之间的摩擦。可以预见并推荐采用合成材料制成的套筒或轴承作为轴和壳体之间的轴承。

螺旋壳体可以是固定元件，可以通过脚或“中央法兰”上的固定法兰固定的静态部件。没有什么可以阻止线轴设置成旋转，转子轴静止或沿相反方向旋转。该设计的径向对称性有利于有关壳体的外部移动。

“内螺旋泵送系统”具有多种模型，其配置比例各不相同，根据所采用的配置，或多或少是扁平的，更接近球体或圆盘的形状。在同一前提下，泵允许具有仅仅一个入口的内螺纹的配置，以及具有10个或更多入口的配置。同样，根据设计结构设置，小叶齿轮具有不同数量的小叶，使得它可以确定具有超过10个小叶的小叶齿轮，根据系统将施加的设计压力来确定，因为每个螺旋槽中存在的小叶越多，系统达到的压力就越大。具有超过5个小叶的配置通常设计成用于泵送气体，并具有不带螺旋槽的互补壳体，即所谓的“光滑壳体”2。为了展示小叶齿轮中入口和小叶数量的多功能性，将示出2个模型。一个例子是具有3个入口、3个小叶齿轮(每个有12个小叶)的泵配置(图9、10、11和12)。另一种配置(图13、图14和图15)是具有4个入口、5个小叶齿轮(每个有14个小叶)的泵。在图13、14和15所示的4个入口的配置中，每个凹槽或入口呈现9个作用小叶，形成7个室，每个室的体积朝着用于每个入口的中心排放口递减，总共28个室，类似于涡旋泵(scroll type pump)。由于腔室尺寸逐渐减小，不建议使用这些配置来泵送不可压缩流体。诸如以光滑壳体为例的配置允许2个或更多小叶齿轮，其小叶齿轮的最大数量根据系统将施加的设计压力来确定，因为小叶齿轮的数量较大，允许超过1个小叶同时作用于螺旋槽中的每个槽，以达到更大的保压能力。这样，在使用10个小叶齿轮的情况下，作用在每个螺旋槽中的小叶数量将会增加，从而提供更好的密封，从而提供更大的能力来达到更高的压力。根据该方案，凹槽之间和螺旋之间的距离可以改变，凹槽之间较大的距离，在转子和螺旋壳体的接触表面之间提供较好的密封，因为“转子扫掠表面”15和转子的环形侧之间的调节面积或最小接触变得更大。具有12个小叶齿轮的3入口泵，其小叶分开的距离比14小叶模型更远，因此“转子扫掠表面”区域不易发生泄漏。这些带有许多小叶的齿轮的配置比面向高流量的配置具有较少突出的小叶，因此具有较浅的“螺旋槽”，具有正轮廓。具有较少突出的小片或浅叶片的模型被单独命名为“浅沟”10。由于小叶数量较多，因此小叶齿轮的直径(逻辑上即转子横向区域的直径)较大，因此转子的螺旋形最外弯曲部分要大得多，所谓的“转子扫掠表面”半径也是如此。具有浅螺旋槽的配置允许组装具有6个或更多小叶的小叶齿轮，只要这些小叶也稍微突出，并且条件是只有下壳体具有凹槽。

本专利申请中讨论的配置中每个小叶齿轮有超过5个小叶，在运行期间会产生内部压缩，并且由于小叶齿轮的厚度要小得多，因此允许组装多个小叶齿轮，原因将稍后解释。这些因素有利于这种配置例如在制冷系统中用作气体压缩机的可能性。对于具有浅凹槽和使用“光滑壳体”的具有超过5个小叶的多小叶齿轮的配置，也可以采用串联安装选项。用于泵送气体的泵是一个非常平衡的紧凑的选择方案，具有出色的机械性能，重点是极低的噪音发出，因为它没有交替或振荡运动。相对于具有8入口带凸出小叶的“内螺旋泵送系统”(一种旨在泵送高流量液体的方案，下文将讨论)的配置所呈现的巨大流量而言，它相对紧凑。

为了以最小的外部体积实现高流量，开发了一种“内螺旋泵送系统”的配置，其具有突出的小叶如图1、2、3、5、6、7、8和16至23所示并且在图27中是串联的。高流量配置采用仅具有5个小叶的凸叶齿轮，每个凹槽仅有一个小叶执行大部分泵送工作，当一个小叶从凹槽的一端出来时，另一个小叶刚刚进入该螺旋槽的起点(在另一个凹槽中)，以避免低转速时回流。所示的最高流量配置具有4个带有5个小叶的小叶齿轮和5个带内螺纹具有8个螺旋槽入口的“螺旋壳体”。还将示出具有4入口突出凹槽的类似构造。4入口设计将进行较浅显的评论，它仅显示该模型中的壳体视图(图4)。目的只是为了说明可能的变化以及这种几何变化的一些含义。

带有内螺旋的泵的配置，该泵具有仅具有5个小叶和突出型的小叶齿轮，具有环绕型螺旋槽10以容纳最突出的小叶。目的是增加小叶扫掠部分的面积，从而使泵送管道(即限定泵送室的螺旋槽的内部区域)带来更大的容积。与以较浅凹槽为例的泵示例中的凹槽边缘仅涉及小叶的最大宽度不同的是，周围的凹槽超出了小叶的直径，使得嵌入凹槽中的小叶在组件中呈螺旋状。同样，如图所示，具有5个小叶的齿轮，它们的小叶更加突出，每个小叶的最宽区域远高于其在小叶齿轮中的连接区域。乍一看，螺旋槽的负轮廓几何形状似乎使得组装变得不可能，因为小叶侧面的直径测量值大于称为槽入口的所述区域。然而，组装是可能的，并且在照片中运行的原型(图30)的组装过程中得到了证明。在组装过程中，齿轮必须在一圈入口结束后立即插入，最外小叶位于壳体连接的区域，通过“中央法兰”16被两个壳体的接合处包围。在该演示位置中，小叶齿轮的一个小叶位于凹槽的入口处，下一个小叶位于另一个凹槽的路线中间，凹槽的结合区域，并且接下来的第三

个小叶位于另一个随后的凹槽的出口处。

具有8入口环绕式凹槽的“内螺旋泵送系统”与4入口配置的相比，8入口泵的容量比4入口内螺旋泵高得多。两者的直径均为115毫米，图30中的8个端口配置可泵送260毫升，而4入口配置则可泵送150毫升。4入口泵必须至少有2个相对的5叶片小叶齿轮，而具有相同的外径的8入口泵必须至少有4个等距的5叶片小叶齿轮，以确保每个泵管内至少有一个小叶。具有4个入口的泵在每圈上具有较小的角度，因此需要较小的小叶齿轮。由于螺旋槽的所述较低角度能够利用较窄小叶齿轮的构造的这种效果可以在图10、11、14和15中的浅槽构造中观察到。另一方面，在图18至22所示的8入口配置的切口中可以更好地看出对较厚的小叶齿轮的需求，因为凹槽表面之间的接触点非常接近小叶曲率的末端，如果小叶齿轮较窄，它将失去与凹槽表面的接触，产生泄漏点或泵送回流。回到4入口配置与8入口配置的比较，8入口泵，因为它在每圈具有较大的角度，当仅旋转90度时，小叶沿着凹槽的全部长度运行，因此，叶轮驱动轴的每转一圈，它泵送8个泵送管道的全部容积4次，这是高流量的主要因素之一。而四入口泵则需要每个小叶转半圈才能走完螺旋槽的整个长度，从而大大降低了流量。驱动轴每转一圈，4入口泵上的小叶齿轮转动4/5圈，而在8入口泵上小叶齿轮转动8/5圈。由于小叶齿轮的旋转速度较低，4入口泵的运动更平稳，磨损也更小，因为每个旋转穿过螺旋槽的小叶较少。另一方面，由于每圈的角度较小并且小叶齿轮的较低转速，其运行更加平稳，4入口泵更能够在较高的最大转速下转动(一种更大磨损的情况)，这部分地补偿了较低的容积容量。类似地，8入口模型，当以比4入口模型低40％的速度旋转时，仍然具有稍稍较高的流量。

“内螺旋泵送系统”适合串联组装，以便达到比仅使用一级更高的排出压力。多级配置可以在3级组件的径向剖视图中看到，图27。有一种转子模型，它有一个小的花键轴端，或者在其端部有一个或多个键槽，用作通过相容的套筒在各级的轴之间联接的基部。所述联接通过采用“联接套筒”23来说明。为了与图27所示模型中的转子轴端部存在的键槽24配合类型兼容，所谓的“联接套筒”逻辑上具有插入键的3个键槽。键隐藏在图中，因为它们位于联接套筒内。不使用键槽，而是该方案采用与联接套筒中采用的内花键兼容的花键轴。因此，联接套筒被插入到各级轴之间的联合区域中。为了将壳体连接在各级之间的联合处，同时连接歧管，一个简单的解决方案是“联接歧管”22，这是一个两端带有某种类型的联接器的套筒，在所示的情况下联接歧管是一个带有连续外螺纹的圆筒。因此，“联接歧管”执行联接各级的功能，使得前一级的排放与下一级的吸入联接。“内螺旋泵送系统”允许有10级或更多，正如所说，它将取决于方案所需的泵送压力。

当观察具有8个入口的泵组件的图示时(图2)，由于切割平面的原因，由于小叶与壳体的接触线不出现在径向平面中，所以不可能看见部件之间的匹配，这是小叶和螺旋槽之间密封的因素。图16示出了正交切口相对于螺旋槽的位置，图17显示了最外叶片的剖视图。图18示出了具有透明度的内螺旋槽。通过该透明度，可以观察到由小叶齿轮和螺旋槽之间的接触线形成的之字形色斑18。

转子内部的厚度，即轴和环形表面的起点之间的区域，必须定义为使得小叶在转子的这个·内部区域中的小叶路径的路径长度，允许在小叶返回到转子内部的过程中，至少一个小叶存在于在转子内部描述的这一路径中，小叶穿过的这一通道被称为“回流通道”17。目标是始终保持该部分被至少一个小叶阻塞，以避免这个区域的流体自由回流。如图2所示，转子径向槽内有2个小叶，一个位于入口处，另一个位于靠近“回流通道”出口的区域，防止转子的径向槽的该区域的流量自由回流。在图12所示的运行位置中，回流通道中只有一个小叶，而在图13中，小叶齿轮处于回流通道中具有2个小叶的位置，始终保证“回流通道”的阻塞。

图19、20、21和22是8入口泵设计中的连续剖面图，从另一个角度展示了小叶和螺旋槽之间的完美配合。

图23是8端口泵在小叶齿轮区域外部的径向剖面图，以展示叶轮的环形侧表面与转子扫掠表面15之间的配合。

关于力的分布，泵送压力通过小叶与螺旋槽内表面之间的接触线对小叶齿轮施加侧向力，图18中可以详细地看到小叶的这条接触线18。这种泵送反作用力几乎不干扰小叶齿轮的旋转运动，因为施加在小叶上的泵送反作用力之间的角度接近于与小叶表面垂直的角度。因此，小叶表面与螺旋槽轨迹之间的角度越接近垂直，越有利于泵的耐用性。这样，环形螺纹的节距角越小，流体压力所施加的力的方向与小叶的侧表面之间的角度将越接近于垂直。泵设计的入口越少，平移直径越大，“凹槽圈”形成的平均螺旋角越小。提供具有合适金属的表面处理或涂层，作为小叶齿轮的中心盘的侧向区域的表面上和径向槽的侧向表面上的轴承。建议采用安装在转子的径向槽侧和小叶齿轮侧之间的基本上金属的轴向衬套、轴承或合成材料的衬套或轴向轴承，以保证在部件之间的强力支撑区域中的低摩擦系数。

有利于小叶旋转的另一个因素是“回流通道”区域中的小叶之间的流体通过所发生的反向泵送，这种流动在这些齿轮的旋转方向上提供扭矩。尽管会产生泵送容积的损失，但这种返回对于泵的运行产生相当大的优点。该区域中的回流发生在较高压力区域到较低压力区域的方向上，将排出与将扭矩传递到小叶齿轮的吸力相互结合，并且在这个过程中，根据配置，可以使小叶齿轮在其旋转运动中进行传导，而不是由螺旋槽驱动。除了由螺旋槽限定的旋转之外，小叶齿轮的状态还提供驱动源导致在小叶和螺旋槽之间产生较低的表面压力，因此减少磨损和振动。

“小叶”允许具有矩形(图24)，其侧面连续弯曲，这种矩形的部件称为“矩形齿轮”19。从逻辑上讲，螺旋槽的形状将被改变以适应这种新的小叶形状，被称为“矩形螺旋槽”20。这种新的小叶和螺旋槽几何形状旨在进一步增加“内螺旋泵送系统”的容积。这种带有矩形小叶的泵被称为“带有矩形内螺旋的泵”。

具有内螺旋的泵提供了一种改型，其中小叶齿轮倾斜布置，力求更接近相对于凹槽的正交位置，如图25所示的几何研究所示。小叶齿轮的目标之一是位于与前面讨论的泵送管道部分尽可能正交的平面内，这与由于作用在小叶上的泵送反作用力的分解而减少磨损有关，防止泵送期间施加在流体上的压力产生与小叶齿轮的旋转运动相反的力。这种几何形状允许使用更多数量的小叶齿轮，因为它们可以更窄，泵可以具有更多的入口和更大的容积，比作为示例引用的8入口泵大得多。另一个因素是由于小叶齿轮的厚度较小，反向泵送的体量较小，导致“回流通道”较窄，因此“回流通道”中小叶齿轮之间的体积较小。这种带有倾斜平面上的小叶齿轮的内螺旋泵的配置被称为“带有斜齿轮的内螺旋泵”。图25中的概念泵的设计有21个入口和21个小叶齿轮，每个凹槽有3个小叶起作用。仅示出了连续槽中的3个小叶齿轮，但在完整的组装中，每个槽中都必须安装一个小叶齿轮。在图25所示的这种配置中，最小数量是7个等距小叶齿轮，以确保泵送期间每个凹槽中至少有一个小叶。转子总是具有与设计中采用的小叶齿轮数量相同数量的“径向槽”。

观察图26，可以观察到设计配置的变化，允许转子提供更大的内部空间以适合安装发动机21。图26示出了嵌入在泵转子内的电动机，其壳体固定至所述转子，并且所述电动机的轴固定在具有内螺旋的壳体之一中。

内螺旋泵的零件可以通过注射到塑料或树脂、印刷(用热塑性塑料或金属)、烧结(粉末冶金)、使用微熔合工艺的失蜡铸造和/或机加工来制造。零件表面处理是提高铝等加工成本低的金属耐用性的一种选择，另一种选择是具有低摩擦系数和自润滑的化学涂层。

自润滑涂层的应用有利于使用内螺旋泵送系统来泵送气体。一种可预见的功能是用作空气供给器，执行内燃机中的增压器或鼓风机的功能。在这个前提下的另一个用途是充当真空泵。专为执行这些功能而设计，它们分别称为“内螺旋压缩机”和“内螺旋真空泵”。

“内螺旋泵送系统”用作发动机，当与其中一个收集器中的加压流体关联时，由于其相对于其他容积式泵尺寸较小，因此适合在水力发电厂中使用。“内部螺管泵送系统”可以充当发动机，通过将蒸汽压力源联接到其收集器之一、加压空气或燃烧燃料产生的加压气体，使用加压气流作为能源，当设计用于执行马达功能时，它被称为“内螺旋马达”。

可以预见，“内螺旋泵送系统”执行液压泵的功能，并且当设计用于该功能时，其被称为“内螺旋泵”。“内螺旋泵”有多种使用方式。用作水泵，用于泵送干净或带有磨蚀性颗粒(例如沙子或较少磨蚀性颗粒)的脏水，食品泵，卫生泵，油泵，燃料泵，液压油泵，血液透析泵，内部或外部使用或在人造心脏的功能中的辅助心脏泵。由于其在泵送管道中的长期膨胀，与活塞系统类似，因此具有良好的抽吸能力。由于它没有(例如齿轮泵中那样的)中心破碎区域，因此适合泵送非常粘稠的流体，例如浆糊状食物。内螺旋泵适合用作内部使用的心脏泵，因为它非常紧凑，并且相对于其流量而言具有较小的内表面积，这是与血液接触时产生较少排斥的有利因素，因此它也被指出用作血液透析泵。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.内螺旋泵送系统，是一种容积式泵，其特征在于，它配备有一组泵室，该泵室由凹槽“凹槽螺旋”(10)组成，该凹槽螺旋描述由具有一个或多个凹槽螺旋入口的位于螺旋壳体1的内表面上的环形螺纹限定的轨迹，“小叶齿轮(4)中的小叶(9)插入所谓的螺旋槽中；小叶齿轮容纳在内部转子(25)的径向槽(8)中，内部转子(25)是整体的或由两部分组成，转子的两部分之一是轴转子(6)，转子的另一部分由一体式转子(7)形成。

2.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，在“环绕槽”模型中建立具有螺旋槽(10)的构造。

3.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，采用光滑壳体(2)结构，仅其中一个壳体具有带有2个或多个小叶齿轮的螺旋槽，每个小叶齿轮具有5个或更多小叶，其中这两个参数根据内螺旋泵送系统的几何形状、部件之间的比例、压力和流量来定义。

4.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，具有矩形螺旋的泵的构造，具有矩形或梯形形状的小叶，即所谓的矩形齿轮(19)，其作用于凹槽矩形螺旋(20)。

5.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，具有倾斜布置的即不平行于旋转轴线的小叶齿轮的构造。

6.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，在一种构造中，具有安装在转子内部的电动机(21)。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，发挥液压泵的功能，用于泵送清水或具有颗粒物的液体、食品泵、用于更粘稠流体的泵、卫生泵、油泵、燃料泵、液压流体泵、血液透析泵、用于内部或外部使用作为替代心脏执行人造心脏的功能的辅助泵或主泵的心脏泵；单独使用或作为例如内燃机、喷气涡轮机和火箭的其他系统的一部分使用，执行油泵和/或燃料泵的功能和/或向单独的液压马达或液压活塞或向诸如拖拉机、起重机、挖掘机、工业压力机、飞机或车辆的机器的液压部件提供液压动力。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，当加压流体源联接至所述收集器之一时其执行发动机的功能；在水力发电厂的涡轮机的功能中发挥内转液压马达的作用；当蒸汽源或加压气体连接到收集器之一时用作发动机；该发动机可单独使用或作为例如汽车、工业机器和飞机的比较复杂系统的一部分使用。

9.根据权利要求1至6中任意一项所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，泵送气体，充当压缩机；在制冷系统中用作压缩机和/或在工业机器、汽车、卡车或飞机的内燃机中用作空气供给器、增压器。

10.根据权利要求1至6中任意一项所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，用作真空泵。

Claims (10)

1.内螺旋泵送系统，是一种容积式泵，其特征在于，它配备有一组泵室，该泵室由凹槽“凹槽螺旋”(10)组成，该凹槽螺旋描述由具有一个或多个凹槽螺旋入口的位于螺旋壳体1的内表面上的环形螺纹限定的轨迹，“小叶齿轮(4)中的小叶(9)插入所谓的螺旋槽中；小叶齿轮容纳在内部转子(25)的径向槽(8)中，内部转子(25)是整体的或由两部分组成，转子的两部分之一是轴转子(6)，转子的另一部分由一体式转子(7)形成。

2.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，在“环绕槽”模型中建立具有螺旋槽(10)的构造。

3.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，采用光滑壳体(2)结构，仅其中一个壳体具有带有2个或多个小叶齿轮的螺旋槽，每个小叶齿轮具有5个或更多小叶，其中这两个参数根据内螺旋泵送系统的几何形状、空间情况、部件之间的比例、设计准则、压力和流量以及压缩系数来定义。

4.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，具有矩形螺旋的泵的构造，具有矩形或梯形形状的小叶，即所谓的矩形齿轮(19)，其作用于凹槽矩形螺旋(20)。

5.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，具有倾斜布置的即不平行于旋转轴线的小叶齿轮的构造。

6.根据权利要求1所述的内螺旋泵送系统，其特征在于，在一种构造中，具有安装在转子内部的电动机(21)。

7.内螺旋泵送系统，其特征在于，发挥液压泵的功能，用于泵送清水或具有颗粒物的液体、食品泵、用于更粘稠流体的泵、卫生泵、油泵、燃料泵、液压流体泵、血液透析泵、用于内部或外部使用作为替代心脏执行人造心脏的功能的辅助泵或主泵的心脏泵；单独使用或作为例如内燃机、喷气涡轮机和火箭的其他系统的一部分使用，执行油泵和/或燃料泵的功能和/或向单独的液压马达或液压活塞或向诸如拖拉机、起重机、挖掘机、工业压力机、飞机或车辆的机器的液压部件提供液压动力。

8.内螺旋泵送系统，其特征在于，当加压流体源联接至所述收集器之一时其执行发动机的功能；在水力发电厂的涡轮机的功能中发挥内转液压马达的作用；当蒸汽源或加压气体连接到收集器之一时用作发动机；该发动机可单独使用或作为例如汽车、工业机器和飞机的比较复杂系统的一部分使用。

9.内螺旋泵送系统，其特征在于，泵送气体，充当压缩机；在制冷系统中用作压缩机和/或在工业机器、汽车、卡车或飞机的内燃机中用作空气供给器、增压器。

10.内螺旋泵送系统，其特征在于，用作真空泵。