CN117212143B - 一种抑制间隙回流的叶片泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制间隙回流的叶片泵，叶片泵包括泵体、泵芯、旋转轴、密封件，泵芯与泵体卡接，旋转轴与泵芯传动连接，旋转轴与泵体转动连接，密封件套设在泵芯上，密封件与泵体卡接，泵体上设有进液口和出液口，泵芯包括第一配液盘、第二配液盘、定子、转子、叶片，第一配液盘、定子、第二配液盘沿旋转轴依次排布，定子内设有工作腔，工作腔呈椭圆状，转子位于工作腔内，旋转轴转动带动泵芯工作，使得液体从进液口进入泵体内，并通过出液口排出泵体，密封件套设在泵芯上，分离泵体内的吸液区和排液区。

Description

一种抑制间隙回流的叶片泵

技术领域

本发明涉及叶片泵技术领域，具体为一种抑制间隙回流的叶片泵。

背景技术

叶片泵是一种常见的离心泵类型，它由一个旋转的叶片轮和一个固定的外壳组成，当叶片轮旋转时，液体被吸入泵中，然后通过压力差推送到管道系统或其他设备中。叶片泵有许多应用领域，包括工业生产、供水系统、油田开采、化工、机械加工等。它可以处理不同类型的液体，包括清水、污水、石油、化学品等。叶片泵的优点包括结构简单、体积小、效率高、运行稳定等。总体而言，叶片泵是一种常见且可靠的泵型，被广泛应用于各种场景中，例如在咖啡机或饮料机中用于输送液体。

叶片泵由定子、转子、叶片、配流盘和泵体组成，转子与定子同心安装，定子的内曲线由两段长半径圆弧，两段短半径圆弧及四段过渡曲线所组成，共有八段曲线。转子作顺时针旋转，叶片在离心力作用下，径向伸出，其顶部在定子内曲线上滑动。双作用叶片泵每转一转，每个工作腔完成吸油两次和压油两次，所以称其为双作用叶片泵，又因泵的两个吸油窗口与两个压油窗口是径向对称的，作用于转子上的液压力是平衡的，所以又称为平衡式叶片泵。

但是叶片泵在装配过程中各零件之间难免会产生间隙，会有一部分液体从这些间隙流走，并且叶片泵在使用过程中，叶片及转子是运动部件，转子与配流盘在轴向上存在间隙，这一间隙会为液体在不同压力区域之间泄漏提供路径，会造成流量损失。

因此，需要一种能够抑制间隙回流的叶片泵，来降低流量的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制间隙回流的叶片泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种抑制间隙回流的叶片泵包括泵体、泵芯、旋转轴、密封件，泵芯与泵体卡接，旋转轴与泵芯传动连接，旋转轴与泵体转动连接，密封件套设在泵芯上，密封件与泵体卡接，泵体上设有进液口和出液口，泵芯包括第一配液盘、第二配液盘、定子、转子、叶片，第一配液盘、定子、第二配液盘沿旋转轴依次排布，定子内设有工作腔，工作腔呈椭圆状，转子位于工作腔内，转子与旋转轴传动连接，叶片与转子滑动连接。

泵体是叶片泵其余组件的安装基础，旋转轴外接动力源，为泵芯提供动力，旋转轴转动从而带动泵芯工作，进而使得液体从进液口进入泵体内，并通过出液口排出泵体，密封件套设在泵芯上，密封件可为O型圈，用于分离泵体内的吸液区和排液区，旋转轴带动转子旋转，转子上的叶片在离心力的作用下向外滑动，使叶片的外端压紧在定子的内表面上，起密封作用，随着转子的继续转动，当叶片从定子内表面的小圆弧区向大圆弧区移动时，叶片之间的容积增大，产生负压，就通过第一配液盘从进液口吸取液体；当叶片从定子内表面的大圆弧区向小圆弧区移动时，叶片之间的容积变小，通过第二配液盘向出液口排出液体，当转子每转一周，叶片在工作腔内往复两次，完成两次吸、排过程。

进一步的，转子上设有安装槽，叶片与安装槽滑动连接，安装槽沿转子外周面布置有若干个。

当转子在旋转轴的带动下转动时，叶片在离心力的作用下可沿若干安装槽滑动，从而抵接到定子的内表面，将液体密封在两个叶片之间，避免泄漏，并且安装槽的底部开设有圆形槽，可以容纳高压液体从而给叶片一个推力，使得叶片更加紧密的贴合在定子的内表面。

进一步的，第一配液盘上设有第一进液窗口、第一环形槽，第一进液窗口与工作腔连通，第一环形槽与安装槽连通。

当转子转动，在工作腔内形成负压时，液体从第一进液窗口流入工作腔内进行泵送，而高压液体可以流入第一环形槽内，从而进入安装槽内为叶片提供额外的推力。

进一步的，第二配液盘上设有第二进液窗口、排液孔、回流通道、第二环形槽，第二进液窗口与工作腔连通，排液孔与出液口连通，回流通道的进口与排液孔连通，回流通道的出口与第二环形槽连通，第二环形槽与安装槽连通。

液体在通过进液口进入泵体之后，可以通过第一进液窗口和第二进液窗口同时进入定子内的工作腔，这样就保证了定子两侧的流量均衡，使得泵送的过程更加的顺畅，高压液体从排液孔流向出液口从而排出泵体外，通过回流通道将高压液体导入第二环形槽内，再流入安装槽内，通过高压液体来为叶片提供推力，使叶片压紧在定子的内表面。

进一步的，叶片泵还包括调节组件和压紧组件，调节组件与压紧组件抵接，转子内设有滑动腔，滑动腔与安装槽连通，调节组件位于滑动腔内，调节组件包括第一滑杆、第一弹簧，第一滑杆与滑动腔滑动连接，第一弹簧与第一滑杆紧固连接，第一滑杆位于第一弹簧两侧，第一配液盘上设有第一腔室，第二配液盘上设有第二腔室，压紧组件设有两组，两组压紧组件分别位于第一腔室和第二腔室内。

调节组件用于将导入安装槽内的高压液体的压力进行导向，将压力传递给压紧组件，压紧组件用于贴紧在旋转轴上，从而减少轴向的泄漏，来抑制间隙回流，安装槽内的高压液体流入滑动腔内，从而推动第一滑杆沿滑动腔向两侧滑动，第一弹簧受力拉伸，进而推动压紧组件，两组压紧组件分别设置在第一配液盘和第二配液盘内，这样就可以将转子两侧与旋转轴之间的间隙进行密封，防止液体回流，降低泵送的流量。

进一步的，两组压紧组件包括第二滑杆、第二弹簧、压紧杆、密封环，第二弹簧套设在第二滑杆上，第二滑杆与第一滑杆抵接，压紧杆与第二滑杆传动连接，压紧杆与密封环抵接。

第一滑杆推动第二滑杆向两侧运动，从而压缩第二弹簧，第二滑杆推动压紧杆朝旋转轴的方向移动，从而使得密封环贴紧在旋转轴上，提高了密封性，避免了液体回流，并在叶片泵关闭后，第二弹簧可推动第二滑杆复位。

进一步的，压紧杆与第二滑杆的接触面为斜面，密封环为橡胶材质。

通过将压紧杆与第二滑杆的接触面设置为斜面，可以使得两者之间的相对滑动更加顺畅，使得压紧杆更易被第二滑杆推动，橡胶材质的密封环可以被压缩，从而更加紧密地贴合到旋转轴的表面。

进一步的，第二配液盘内还设有斜向通道，斜向通道与第二进液窗口连通。

第二配液盘用于出液，因此此处的液体压力高于第一配液盘处的液体，即使密封完好，还是会有部分液体在两侧压力差的作用下通过装配间隙流出，造成流量损失，通过设置与第二进液窗口连通的斜向通道，因为第二进液窗口处的压力低于内部液体的压力，会在第二进液窗口处起到负压吸附的作用，将从间隙流入的液体重新吸入定子内的工作腔内，使得流出的液体可以通过斜向通道重新进入循环，降低了流量损失。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过在转子上的安装槽底部开设圆形槽，并与第二配液盘上的回流通道配合，将从排液孔处排出的高压液体导入第二环形槽内，从而使得高压液体流入安装槽内，来给安装在其内叶片一个额外的推力，使得叶片紧紧贴合在定子的内表面，防止流量的损失；通过在转子内开设与安装槽连通的滑动腔，将高压液体导向调节组件，来推动第一滑杆沿滑动腔向两侧滑动，第一弹簧受力拉伸，进而推动第二滑杆向两侧运动，从而压缩第二弹簧，第二滑杆推动压紧杆朝旋转轴的方向移动，从而使得密封环贴紧在旋转轴上，提高了密封性，避免了液体回流造成的流量损失；通过设置与第二进液窗口连通的斜向通道，将从间隙流入的液体重新吸入定子内的工作腔内，使得流出的液体可以通过斜向通道重新进入循环，降低了流量损失。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的局部剖视图；

图3是本发明的泵芯结构示意图；

图4是本发明的定子、转子和叶片结构示意图；

图5是本发明的第一配液盘结构示意图；

图6是本发明的第二配液盘结构示意图；

图7是本发明的泵芯剖视图；

图8是图7的局部A放大图；

图9是本发明的斜向通道结构示意图；

图中：1-泵体、11-进液口、12-出液口、2-泵芯、21-第一配液盘、211-第一进液窗口、212-第一环形槽、213-第一腔室、22-第二配液盘、221-第二进液窗口、222-排液孔、223-回流通道、224-第二环形槽、225-第二腔室、226-斜向通道、23-定子、231-工作腔、24-转子、241-安装槽、242-滑动腔、25-叶片、3-旋转轴、4-密封件、5-调节组件、51-第一滑杆、52-第一弹簧、6-压紧组件、61-第二滑杆、62-第二弹簧、63-压紧杆、64-密封环。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：

如图1、图2、图3所示，一种抑制间隙回流的叶片泵包括泵体1、泵芯2、旋转轴3、密封件4，泵芯2与泵体1卡接，旋转轴3与泵芯2传动连接，旋转轴3与泵体1转动连接，密封件4套设在泵芯2上，密封件4与泵体1卡接，泵体1上设有进液口11和出液口12，泵芯2包括第一配液盘21、第二配液盘22、定子23、转子24、叶片25，第一配液盘21、定子23、第二配液盘22沿旋转轴3依次排布，定子23内设有工作腔231，工作腔231呈椭圆状，转子24位于工作腔231内，转子24与旋转轴3传动连接，叶片25与转子24滑动连接。

泵体1是叶片泵其余组件的安装基础，旋转轴3外接动力源，为泵芯2提供动力，旋转轴3转动从而带动泵芯2工作，进而使得液体从进液口11进入泵体1内，并通过出液口12排出泵体1，密封件4套设在泵芯2上，密封件4可为O型圈，用于分离泵体1内的吸液区和排液区，旋转轴3带动转子24旋转，转子24上的叶片25在离心力的作用下向外滑动，使叶片25的外端压紧在定子23的内表面上，起密封作用，随着转子24的继续转动，当叶片25从定子23内表面的小圆弧区向大圆弧区移动时，叶片25之间的容积增大，产生负压，就通过第一配液盘21从进液口11吸取液体；当叶片25从定子23内表面的大圆弧区向小圆弧区移动时，叶片25之间的容积变小，通过第二配液盘22向出液口12排出液体，当转子24每转一周，叶片25在工作腔231内往复两次，完成两次吸、排过程。

如图3、图4所示，转子24上设有安装槽241，叶片25与安装槽241滑动连接，安装槽241沿转子24外周面布置有若干个。

当转子24在旋转轴3的带动下转动时，叶片25在离心力的作用下可沿若干安装槽241滑动，从而抵接到定子23的内表面，将液体密封在两个叶片25之间，避免泄漏，并且安装槽241的底部开设有圆形槽，可以容纳高压液体从而给叶片25一个推力，使得叶片25更加紧密的贴合在定子23的内表面。

如图3、图5所示，第一配液盘21上设有第一进液窗口211、第一环形槽212，第一进液窗口211与工作腔231连通，第一环形槽212与安装槽241连通。

当转子24转动，在工作腔231内形成负压时，液体从第一进液窗口211流入工作腔231内进行泵送，而高压液体可以流入第一环形槽212内，从而进入安装槽241内为叶片25提供额外的推力。

如图3、图6所示，第二配液盘22上设有第二进液窗口221、排液孔222、回流通道223、第二环形槽224，第二进液窗口221与工作腔231连通，排液孔222与出液口12连通，回流通道223的进口与排液孔222连通，回流通道223的出口与第二环形槽224连通，第二环形槽224与安装槽241连通。

液体在通过进液口11进入泵体1之后，可以通过第一进液窗口211和第二进液窗口221同时进入定子23内的工作腔231，这样就保证了定子23两侧的流量均衡，使得泵送的过程更加的顺畅，高压液体从排液孔222流向出液口12从而排出泵体1外，通过回流通道223将高压液体导入第二环形槽224内，再流入安装槽241内，通过高压液体来为叶片25提供推力，使叶片25压紧在定子23的内表面。

如图7所示，叶片泵还包括调节组件5和压紧组件6，调节组件5与压紧组件6抵接，转子24内设有滑动腔242，滑动腔242与安装槽241连通，调节组件5位于滑动腔242内，调节组件5包括第一滑杆51、第一弹簧52，第一滑杆51与滑动腔242滑动连接，第一弹簧52与第一滑杆51紧固连接，第一滑杆51位于第一弹簧52两侧，第一配液盘21上设有第一腔室213，第二配液盘22上设有第二腔室225，压紧组件6设有两组，两组压紧组件6分别位于第一腔室213和第二腔室225内。

调节组件5用于将导入安装槽241内的高压液体的压力进行导向，将压力传递给压紧组件6，压紧组件6用于贴紧在旋转轴3上，从而减少轴向的泄漏，来抑制间隙回流，安装槽241内的高压液体流入滑动腔242内，从而推动第一滑杆51沿滑动腔242向两侧滑动，第一弹簧52受力拉伸，进而推动压紧组件6，两组压紧组件6分别设置在第一配液盘21和第二配液盘22内，这样就可以将转子24两侧与旋转轴3之间的间隙进行密封，防止液体回流，降低泵送的流量。

如图7、图8所示，两组压紧组件6包括第二滑杆61、第二弹簧62、压紧杆63、密封环64，第二弹簧62套设在第二滑杆61上，第二滑杆61与第一滑杆51抵接，压紧杆63与第二滑杆61传动连接，压紧杆63与密封环64抵接。

第一滑杆51推动第二滑杆61向两侧运动，从而压缩第二弹簧62，第二滑杆61推动压紧杆63朝旋转轴3的方向移动，从而使得密封环64贴紧在旋转轴3上，提高了密封性，避免了液体回流，并在叶片泵关闭后，第二弹簧62可推动第二滑杆61复位。

如图8所示，压紧杆63与第二滑杆61的接触面为斜面，密封环64为橡胶材质。

通过将压紧杆63与第二滑杆61的接触面设置为斜面，可以使得两者之间的相对滑动更加顺畅，使得压紧杆63更易被第二滑杆61推动，橡胶材质的密封环64可以被压缩，从而更加紧密地贴合到旋转轴3的表面。

如图6、图9所示，第二配液盘22内还设有斜向通道226，斜向通道226与第二进液窗口221连通。

第二配液盘22用于出液，因此此处的液体压力高于第一配液盘21处的液体，即使密封完好，还是会有部分液体在两侧压力差的作用下通过装配间隙流出，造成流量损失，通过设置与第二进液窗口221连通的斜向通道226，因为第二进液窗口221处的压力低于内部液体的压力，会在第二进液窗口221处起到负压吸附的作用，将从间隙流入的液体重新吸入定子23内的工作腔231内，使得流出的液体可以通过斜向通道226重新进入循环，降低了流量损失。

本发明的工作原理：旋转轴3带动转子24旋转，转子24上的叶片25在离心力的作用下向外滑动，使叶片25的外端压紧在定子23的内表面上，起密封作用，随着转子24的继续转动，当叶片25从定子23内表面的小圆弧区向大圆弧区移动时，叶片25之间的容积增大，产生负压，就通过第一配液盘21从进液口11吸取液体；当叶片25从定子23内表面的大圆弧区向小圆弧区移动时，叶片25之间的容积变小，通过第二配液盘22向出液口12排出液体，当转子24每转一周，叶片25在工作腔231内往复两次，完成两次吸、排过程，通过回流通道223将叶片泵出口的高压液体导向安装槽241内来推动叶片25滑动，使其压紧在定子23内表面上，使叶片25不会与定子23内表面脱开，确保液体通过泵体1的出液口12持续向外输出，并将导入安装槽241内的高压液体的压力传递给压紧组件6，使压紧组件6贴紧在旋转轴3上，从而减少轴向的泄漏，安装槽241内的高压液体流入滑动腔242内，从而推动第一滑杆51沿滑动腔242向两侧滑动，推动第二滑杆61向两侧运动，从而压缩第二弹簧62，第二滑杆61推动压紧杆63朝旋转轴3的方向移动，从而使得密封环64贴紧在旋转轴3上。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抑制间隙回流的叶片泵，其特征在于：所述一种抑制间隙回流的叶片泵包括泵体（1）、泵芯（2）、旋转轴（3）、密封件（4），所述泵芯（2）与泵体（1）卡接，所述旋转轴（3）与泵芯（2）传动连接，所述旋转轴（3）与泵体（1）转动连接，所述密封件（4）套设在泵芯（2）上，所述密封件（4）与泵体（1）卡接，所述泵体（1）上设有进液口（11）和出液口（12），所述泵芯（2）包括第一配液盘（21）、第二配液盘（22）、定子（23）、转子（24）、叶片（25），所述第一配液盘（21）、定子（23）、第二配液盘（22）沿旋转轴（3）依次排布，所述定子（23）内设有工作腔（231），所述工作腔（231）呈椭圆状，所述转子（24）位于工作腔（231）内，所述转子（24）与旋转轴（3）传动连接，所述叶片（25）与转子（24）滑动连接；

所述转子（24）上设有安装槽（241），所述叶片（25）与安装槽（241）滑动连接，所述安装槽（241）沿转子（24）外周面布置有若干个；

所述叶片泵还包括调节组件（5）和压紧组件（6），所述调节组件（5）与压紧组件（6）抵接，所述转子（24）内设有滑动腔（242），所述滑动腔（242）与安装槽（241）连通，所述调节组件（5）位于滑动腔（242）内，所述调节组件（5）包括第一滑杆（51）、第一弹簧（52），所述第一滑杆（51）与滑动腔（242）滑动连接，所述第一弹簧（52）与第一滑杆（51）紧固连接，所述第一滑杆（51）位于第一弹簧（52）两侧，所述第一配液盘（21）上设有第一腔室（213），所述第二配液盘（22）上设有第二腔室（225），所述压紧组件（6）设有两组，两组所述压紧组件（6）分别位于第一腔室（213）和第二腔室（225）内。

2.根据权利要求1所述的一种抑制间隙回流的叶片泵，其特征在于：所述第一配液盘（21）上设有第一进液窗口（211）、第一环形槽（212），所述第一进液窗口（211）与工作腔（231）连通，所述第一环形槽（212）与安装槽（241）连通。

3.根据权利要求2所述的一种抑制间隙回流的叶片泵，其特征在于：所述第二配液盘（22）上设有第二进液窗口（221）、排液孔（222）、回流通道（223）、第二环形槽（224），所述第二进液窗口（221）与工作腔（231）连通，所述排液孔（222）与出液口（12）连通，所述回流通道（223）的进口与排液孔（222）连通，所述回流通道（223）的出口与第二环形槽（224）连通，所述第二环形槽（224）与安装槽（241）连通。

4.根据权利要求3所述的一种抑制间隙回流的叶片泵，其特征在于：两组所述压紧组件（6）包括第二滑杆（61）、第二弹簧（62）、压紧杆（63）、密封环（64），所述第二弹簧（62）套设在第二滑杆（61）上，所述第二滑杆（61）与第一滑杆（51）抵接，所述压紧杆（63）与第二滑杆（61）传动连接，所述压紧杆（63）与密封环（64）抵接。

5.根据权利要求4所述的一种抑制间隙回流的叶片泵，其特征在于：所述压紧杆（63）与第二滑杆（61）的接触面为斜面，所述密封环（64）为橡胶材质。

6.根据权利要求3所述的一种抑制间隙回流的叶片泵，其特征在于：所述第二配液盘（22）内还设有斜向通道（226），所述斜向通道（226）与第二进液窗口（221）连通。