CN1643259A - 叶片泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶片泵。该叶片泵具有插入到转子和壳体之间的衬垫，用于防止叶片泵的叶片的磨损，该衬垫安装在叶片前部的转子延伸部分，且在径向内外方向上可滑动地被叶片所支承；该叶片泵还具有可与壳体分开的外罩，其通过围住叶片而构成泵腔。如果在叶片旋转时，被接触的弹性部件的内表面被局部磨损，且泵送能力降低，可通过移动外罩的中心轴线来补偿由于磨损导致的偏差，进而不需要更换部件就可以延长泵的寿命。

Description

叶片泵

技术领域

本发明涉及一种叶片泵，更具体地涉及一种通过防止叶片泵的磨损来提高耐用性并通过调节磨损偏差来恢复或补偿泵送能力的叶片泵。

背景技术

叶片泵由多个部件，如筒体、偏心放置的转子、前后盖和叶片，这些部件都放置在含有真空油的壳体中。它的操作原理在于，转子在连接有电机和皮带的泵侧根据皮带轮的旋转而进行旋转。当转子旋转时，插入到转子的直形转子槽内的叶片在离心力的作用下沿转子的径向向外移动，使得叶片与转子一体旋转，且因为叶片旋转的同时叶片前端接触泵腔内壁，它们将流体泵送到出口孔。

然而，叶片泵最大的问题在于，因为在叶片旋转时叶片的前、后端接触泵腔的内壁和盖的内表面，叶片易于磨损，进而叶片的更换周期变短。此外，因为叶片在径向外侧的端部接触泵腔的内表面且旋转，所以叶片容易磨损。这样，叶片泵的寿命周期缩短，同时也在叶片的端部和盖与泵腔的内表面之间产生空气间隙，从而降低了泵送效率。

此外，因为流体中的固体物质会经常与石子、沙子和金属碎片一起导入泵腔，泵腔的内表面和叶片的端部会被这些固体物质严重磨损。这使得泵效率恶化，且增加了维修费用，包括壳体的更换费用。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种叶片泵，其使叶片和泵腔内壁的磨损最小化，并根据泵腔内壁发生磨损时的磨损偏差量移动泵腔的中心轴线来调节叶片和泵腔之间的空气间隙，从而延长寿命。

本发明的另一个目的是提供一种叶片泵，其通过制造一种可与壳体分开并构成泵腔的外罩，且在与叶片接触的泵腔内表面上连接由低弹性橡胶制成的膨胀件，来改进泵送能力。

本发明的上述目的可以通过这样一个方案来解决，其中，分开的外罩安装在转子的圆周上形成泵腔，由低弹性橡胶制成的膨胀件连接到外罩的内壁上，且在外罩的圆周面上形成有流体的入口孔和出口孔，同时泵腔由组成叶片泵的盖和外罩的外罩、盖和壳体构成，以及提供了一个补偿单元，用于补偿在膨胀件内表面磨损时的磨损偏差。

本发明的另一个目的可以通过这样一个方案来实现，其中通过将衬垫连接在转子的前、后面上使得泵腔实现密封状态，以防止叶片的前、后面发生磨损，通过使转子、衬垫和叶片与转子一起旋转，可防止叶片的磨损。

优选地，叶片泵还包括一个接合单元，用于通过将外罩定位在盖和壳体之间来形成泵腔。

附图说明

本发明的优选实施例的这些和其他特征、方面和优点，将在以下的具体描述和附图中进行全面地说明。其中：

图1是一个分解透视图，显示根据本发明第一优选实施例的叶片泵；

图2是一个放大的分解透视图，显示图1中所示的转子、叶片、壳体和膨胀件；

图3是图1中所示的叶片泵的纵向剖视图；

图4是根据本发明第一实施例的盖、转子和壳体的纵向剖视图；

图5是一个分解透视图，显示根据本发明第二优选实施例的叶片泵；

图6是一个放大的分解透视图，显示图5中所示的转子、壳体和衬垫；

图7是显示根据本发明第二优选实施例的叶片泵的纵向剖视图；

图8是根据本发明第二实施例的盖、转子和壳体的纵向剖视图；

图9是一个透视图，示例性地显示了一个用于将根据本发明的叶片泵的盖和壳体接合起来的接合单元和一个通过移动外罩的轴线来补偿磨损偏差的补偿单元；以及

图10是一个剖视图，示例说明补偿根据本发明的第一和第二实施例的磨损偏差的例子。

具体实施方式

图1是一个分解透视图，显示根据本发明第一优选实施例的叶片泵。参看图1，叶片泵100主要包括壳体10、转子20、外罩30、膨胀件40、盖50、用于将外罩30固定在壳体10和盖50之间的接合单元60以及用于调节外罩30的枢转位置的外罩位置补偿单元70。壳体10中装配有由动力源操作的电机(未示)。

图2是一个放大的分解透视图，显示根据本发明的第一实施例的叶片泵100的转子20、叶片22、外罩30和膨胀件40。参见图2，在转子20的前面形成十字形转子槽21，且叶片22插入到十字形转子槽21中。叶片22可以沿转子槽21自由移动，同时在径向向内、外滑动。在附图中，附图标记23是引导叶片22在转子20的内外方向上移动的引导面。

叶片22具有一个板体，其厚度近似于转子20的十字形转子槽21的直径。每个叶片22独立地插入到转子槽21中。如果叶片22与转子20一同旋转，通过入口孔31导入的流体被泵送到出口孔32。叶片22具有一个与转子轴20a的中心线C1平行的轴22a，和一个位于板体22b和轴22a之间的间隔部分22c。附图标记24代表一个管形且具有预定长度的轴承。该轴承插入叶片22和轴22a之间。板体22b的宽度与转子的长度相等。

在本发明的第一实施例中，如图3所示，转子20设有构成泵腔P的压板50a和10a，它们中的每一个的内径都小于转子20的直径，且外径大于盖50和壳体10的内壁上面的外罩30的直径。

通过挤压外罩30和膨胀件40的外周部分，压板50a和10a构成了泵腔，且叶片22的前、后面接触部分压板50a。在此，叶片22的前端可有效地防止由于接触膨胀件40的内表面而引起的磨损，其中膨胀件40由低弹性的橡胶制成，这将在下面进行描述。

在本发明的第二实施例中，如图5-7所示，转子20的前、后面分别通过螺栓与盘形衬垫25a和25b接合。前、后盘形衬垫25a和25b通过与插入到转子槽21中的叶片22的前、后面接触可以有效地防止叶片22的前、后面的磨损。

此外，这两个衬垫25a和25b具有沿表面轮廓的圆周面形成的、具有相似外径且彼此相对的台阶部分25c和25d，且在中心具有开口27a和27b。

如图5所示，当将在下面进行描述的盖50装配在壳体10上时，一个引导管52贯穿前侧衬垫25a的开口27a以引导和支承叶片22，使得叶片22旋转，并且在叶片22旋转时形成恒定的轨迹。如图7所示，后侧开口27b与转子20和转子轴20a之间的加强轴20b的圆周面接合。这两个衬垫也接合和装配到在转子20的前、后面上形成的接合孔上。

如图2所示，与传统叶片泵中泵腔P与壳体10一体形成不同，本发明中通过将构成泵腔P(参见图10)的一部分与壳体10分开来构造外罩30。外罩30大致形成为环状，且具有形成在其中的泵腔P。且在其周面上，具有用于导入流体的入口孔31和用于排出流体的出口孔32。

外罩30具有插入并连接到内表面上且由低弹性橡胶制成的膨胀件40。在膨胀件40的两个圆周部上形成沿轴向延伸并突出的凸缘41，在装配盖50和壳体10时，凸缘41通过扩展力实施密封动作。同时，在膨胀件40的凸缘41上制有至少一个孔42；当前、后衬垫25a和25b连接到转子20上时，该孔42形成一个空间，该空间由前、后衬垫25a和25b的台阶部分25c和25d所形成。

外罩30上除了具有入口孔31和出口孔32的通道之外，其内表面上还具有膨胀件40。膨胀件40的内表面是形成实际泵腔P的空间。在第一实施例中，如图3和4所示，通过被盖50和壳体10的压板10a和50a以及转子20的外表面和膨胀件40的内表面封闭而形成泵腔P。

因此，转子20处于这样的位置，即，沿膨胀件40的内径方向以相同的间隔隔开，且使叶片22穿过该间隔。此外，如图7所示，进一步设有沿转子的径向向内延伸的防碰撞销25，使得当叶片在旋转过程中沿转子槽21滑动时，其他的叶片不会在两个对称的叶片22的运动杆之间发生干涉。并且，该防碰撞销25被布置成使得叶片的旋转轨迹不会重叠。

在本发明的第二实施例中，如图7和8所示，泵腔P由衬垫、膨胀件的内表面和转子20的外径所形成。在旋转时，叶片22穿过转子20和膨胀件40的内径之间的间隙。

当转子20接收到来自安装在壳体10中的电机的动力时，转子20可自由旋转，从而转子20被可旋转地支承在安装于轴孔11上的轴承12上。

如图1、3和4所示，上述盖50用作保护位于壳体10中的外罩30、装配在外罩30中的叶片22、膨胀件40和衬垫，并形成密封的泵腔P。在盖50的外周面上制有接合翼51，它们以约120。的间隔隔开，且具有接合孔51a。在盖50的内表面上，叶片引导管52插入到轴孔50b内，且由轴承54可旋转地支承。未进行解释的附图标记55是一个E形环，其支承引导管52的轴线，使其不与轴孔50b分离。

引导管52防止轴的外径和引导管52的内表面52a磨损，引导管52能够减少当叶片22在转子20带动下旋转时由于插入到内表面52a内的管形轴承24的滚动操作所带来的噪音。并且，转子轴的中心轴线C2相对于引导管52的中心轴线C1偏心。

因此，当叶片22旋转时，转子轴的中心轴线C1和引导管52的中心轴线C2偏心，这样叶片22的自由端在椭圆形旋转轨迹上进行旋转运动。当叶片22旋转同时形成椭圆形旋转轨迹时，叶片22的前端开始旋转，同时轻微地挤压膨胀件40的表面，从而提高对流体的泵送能力。

此外，如果引导管52的内径52a的尺寸增加，叶片22的行程宽度会变大；如果引导管52的内径52a的尺寸减小，叶片22的行程宽度会变小。这样，沿转子20的径向内外运动的行程宽度可由引导管52的内径52a来调节。也就是说，由于离心力作用而使叶片22自由端施加在膨胀件40表面上的压力可根据引导管52的内表面52a的尺寸来调节。这样，即使不更换膨胀件40或叶片22，也可以通过更换具有较大尺寸引导管52a的引导管52来延长叶片22的行程宽度。这增加了作用在膨胀件40上的压力，进而提高了对流体的泵送能力。

在根据本发明的第一实施例的上述结构中，在泵腔P的结构中，与叶片22接触的泵腔P的内壁由膨胀件40形成，从而使得由于接触而引起的磨损率最小。在该实施例中，可示例说明这样一个例子，其中在壳体10和盖50上形成的压板50a紧密地粘附到膨胀件40和外罩30的两个外周部上，以密封泵腔P。

在本发明的第二实施例中，在泵腔P的结构中，与叶片22接触的泵腔P的内壁由膨胀件40形成，从而使叶片22自由端的磨损最小。同时，膨胀件40的两个外周部都受衬垫25a和25b挤压，使得叶片22与转子20旋转的同时，前、后面接触衬垫的表面，从而防止叶片22的前、后表面磨损。

在图1、3、5、7和9中，附图标记60代表一个用于接合外罩30的接合单元，该外罩30围住了在盖50和壳体10之间形成泵腔P的部件。作为接合单元的一个示例，如图9所示，朝向相对端部延伸且在表面上具有螺纹的拉紧螺栓61插入到盖50、壳体10的接合翼51、10b的接合孔51a和13中，这样突伸的螺纹与螺母接合，从而将盖50和壳体10装配在一起。

附图标记70是一个用于恢复或补偿由于膨胀件40的磨损而引起的泵送能力减少问题的补偿单元。作为补偿单元的一个示例，多个螺栓70a被接合到拉紧螺栓61的中心，使得螺栓70a的端部在外罩30的圆周面上沿径向被向内挤压。有可能通过夹紧或松动螺栓70a而移动外罩30的中心轴来均匀地补偿膨胀件40和转子20之间的间隙。

以下将解释根据本发明的叶片泵100的组装实例。

在根据第一实施例进行组装的示例中，当转子20的转子轴20a插入到壳体10的轴孔11中时，转子20由电机的旋转带动而自由旋转。如图1、2、5和6所示，在转子槽21中，与管形轴承24接合的叶片22插入到叶片22的轴22a内，然后轴22a被聚拢以彼此毗邻。

在将包括膨胀件40的外罩30布置在转子20的圆周上之后，盖50被安装在外罩30上，使外罩30的前面能够被盖住。此时，盖50被装配成使得所述管形轴承24可以插入到引导管52的内径中，且通过使用拉紧螺栓的螺母与贯穿每个凸缘的螺栓接合可靠地固定盖50。

此时，因为在盖50和壳体10的内壁上形成的压板50a的表面挤压膨胀件40的凸缘部分，从而叶片22的前、后面接触压板50a的表面的一部分，所以在膨胀件40的内表面上构造出密封的泵腔P。同时，形成淤渣存储空间，其通向形成于膨胀件40的凸缘41上的孔42。

在根据第二实施例进行组装的示例中，首先加强轴20c的圆周面在转子20的后侧被贯穿，进而后侧衬垫25b由螺栓接合并连接到转子20的后面，且插入到壳体10的轴孔11内。如上所述，在图1、2、5和6中，在转子槽21中，与管形轴承24接合的叶片22插入到叶片22的轴22a中，然后，轴22a被集合在一起彼此毗邻。

并且，与膨胀件40相连接的外罩30绕转子20布置，前衬垫25a由螺栓接合到转子20的前面。这使得膨胀件40的凸缘41部分将受前侧衬垫挤压，且使叶片22的前、后面接触衬垫的表面，从而使衬垫25a和25b与转子20一起旋转。在图5中，附图标记52b表示一个为了不干涉前面衬垫旋转而形成的间隔部分。

此外，如上所述，当前、后衬垫连接到转子20上时，形成了淤渣存储空间，其通向形成于膨胀件40的凸缘41上的孔。之后，盖50以和第一实施例相同的方式进行组装。

根据本发明的第一和第二实施例的操作示例，将在下面进行解释。

如图9所示，在本发明的叶片泵100中，当电机由于动力源而旋转时，因为转子20与转子轴20a一起旋转，插入到转子槽21内的叶片22开始旋转。此时，叶片22由于离心力作用沿转子20的径向移动。然而，因为管形轴承24被限制在引导管52的内表面上，叶片22的移动受到抑制，然后叶片22由轴承24的滚动操作而沿引导管52的内表面旋转。

然而，因为转子20的中心轴线C1和引导管52的中心轴线C2是偏心的，叶片22的自由端沿椭圆形旋转轨迹进行旋转运动。

这样，由低弹性橡胶制成的膨胀件40的内表面被叶片22的自由端轻微地向下压，然后被旋转，从而将导入入口孔31的流体泵送至出口孔32。

如果固体物质和淤渣随着流体一起被引导，淤渣通过形成在膨胀件40的凸缘41上的孔42被引导至如图3和7中所示的淤渣存储空间，在其中蓄积，并进行密封操作。

根据第一实施例的叶片22旋转，且局部地接触形成于盖50和壳体10的表面上的压板50a。不管怎样，尽管叶片22的前端接触膨胀件40的内表面，叶片22因为具有相对高的硬度从而磨损率较低。因此，与设有泵腔的传统叶片泵相比，本发明的叶片泵在抗磨损方面性能优越，这样叶片泵100的使用寿命延长。

另一方面，在第二实施例中，尽管通过将衬垫连接到转子20的前、后面上而使叶片的前、后面接触衬垫，但是转子20和衬垫一起旋转，从而使叶片的前、后面几乎不产生磨损。并且，如上所述，即使叶片的前端旋转时，由于离心力而接触膨胀件40的内表面，具有相对高硬度的叶片也具有非常低的磨损率。

但是，如果膨胀件40的内表面随着时间的推移而被磨损，有可能通过移动与转子20的中心轴线C1不同的外罩30的中心轴线来补偿泵效率方面的减少。

这样，为了通过移动外罩30来调节磨损偏差，如图10所示，可以在所需方向上通过夹紧或松动补偿单元来移动外罩，其中补偿单元挤压外罩30的圆周面，即多个螺栓70a近似垂直于拉紧螺栓61a而被连接。当外罩30移动时，膨胀件40也移动，且偏移转子20的中心轴线。这样，叶片旋转的同时，前端更加紧密地接触膨胀件的表面，从而恢复泵送能力。

工业应用性

如上所述，在根据本发明的叶片泵100的第一实施例中，外罩可分开地被形成，以防止叶片前端的磨损，且膨胀件连接在外罩中。这样，当叶片的前端被膨胀件的低弹性扩展力所接触时，接触压力变得更加紧凑，进而提高泵送压力。

在第二实施例中，有可能有效地防止泵腔P的内壁和叶片的前、后面和前端的磨损。同时，尽管泵送能力由于磨损而降低，但可以在不更换部件的情况下通过补偿单元来补偿磨损导致的偏差，从而恢复泵送能力。

Claims (12)

1.一种叶片泵，其中，当转子在电机带动下旋转时，插入到转子的转子槽内的叶片与转子一起旋转，并在离心力的作用下沿转子径向向外移动，叶片旋转时叶片的前端接触泵腔的内壁，从而使流体被泵送到出口孔，该叶片泵包括：

转子，其可旋转地连接到壳体上，用于形成叶片泵的泵腔，且在前表面上沿径向的内外方向上设有转子槽；

多个叶片，其在径向的内外方向上可滑动地插入到转子槽中，且具有平行于转子轴向延伸的轴、与轴间隔开的板体、和间隔部分；

外罩，其覆盖转子的圆周，且在圆周上设置有流体入口孔和出口孔，且具有连接到内表面上、由低弹性橡胶制成的膨胀件；

盖，其设有挤压所述膨胀件和外罩的一个外周部的压板，以通过密封所述膨胀件和转子的圆周面之间的间隙来形成泵腔，并在内表面上具有可旋转支承的引导管以接收轴，使得在叶片旋转时引导和保持叶片的旋转轨迹；

壳体，其设有挤压外罩和膨胀件的一个外周部的压板，且可旋转地支承转子；和

用于接合外罩和转子的接合单元，其紧密接触外罩的两个外周部，从而可旋转地支承和保护外罩和转子。

2.如权利要求1所述的叶片泵，其中所述转子槽形成为十字形。

3.如权利要求1所述的叶片泵，其中一个盘形衬垫连接到转子的前、后面用以形成泵腔，从而叶片的前、后面接触所述衬垫的表面，从而和转子一体旋转。

4.如权利要求1所述的叶片泵，其中一个管形轴承插入到所述叶片轴内。

5.如权利要求1所述的叶片泵，其中所述引导管的轴线与所述转子的轴线偏心连接，以使得叶片能够保持椭圆形旋转轨迹。

6.如权利要求1所述的叶片泵，其中在所述膨胀件的内表面上形成沿轴线延伸的凸缘，使所述凸缘被盖和壳体挤压和密封。

7.如权利要求1所述的叶片泵，其中所述接合单元形成有多个接合翼，其在盖和壳体的外周上具有接合孔，且所述接合翼被拉紧螺栓贯穿和插入，并螺母接合。

8.如权利要求1所述的叶片泵，还包括一个当膨胀件或叶片磨损时补偿泵送能力的补偿单元。

9.如权利要求8所述的叶片泵，其中所述补偿单元通过在所述外罩圆周面上夹紧或松动中心轴线上的每个螺栓来移动中心轴线。

10.如权利要求1所述的叶片泵，其中，当所述盖接合到所述壳体上时，在所述膨胀件的凸缘部分上形成有间隔部分，这样淤渣被导入形成在凸缘上的孔内，并进行密封操作。

11.如权利要求1所述的叶片泵，其中，如果泵送能力由于磨损而降低，则通过将引导管更换为另一具有更大内径的引导管来延长转子行程，并通过该操作使得叶片的前端可更紧密地挤压在泵腔的内表面上，从而增强部件的耐磨性能。

12.如权利要求1所述的叶片泵，其还包括一个沿转子径向向内延伸的防碰撞销，使得当叶片在旋转过程中沿转子槽滑动时，其他的叶片不会在两个对称叶片的运动杆之间发生干涉。

Images