CN1975167B - 双回转体泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于流体动力容积泵，特别是一种双回转体泵。适于中低压大排量的流体系统中装用。结构为：其上设有叶片的外回转体与内回转体同心，回转体轴端设有主动齿轮，至少设有一个密封转子，密封转子两旁设有进流口和排流口，密封转子轴端设有与主动齿轮相啮合的从动齿轮，且两者的传动比等于外回转体上的叶片数与密封转子上配流腔数的比值。本发明与现有技术相比在中低压流体系统中有排量大、结构简单紧凑合理、体积小、磨损小效率高和运转平稳，更适合大排量泵的场合使用，有明显降低成本，提高寿命等优点，可以作为气、液体的流体动力源。

Description

双回转体泵

技术领域

本发明涉及一种用于流体动力容积泵，特别是一种双回转体泵。适于中低压大排量的流体系统中装用。

背景技术

现有流体动力容积泵类机构(比如液压马达、液压泵、气动马达等)种类繁多，按结构分类，大致可分为齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式；齿轮式利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化，完成泵或马达的功能，不需要配流装置，不能变量结构最简单、转速高、价格低、径向载荷大。叶片式利用插入转子槽内的叶片间容积变化，完成泵或马达的作用；在轴对称位置上布置有两组进油口和排油口径向载荷小，噪声较低流量脉动小，压力低，叶片易磨损。同时还存在着自吸力小，特别是在中低压系统中排量小，对介质的污染很敏感等缺陷，使其推广应用受到一定的局限。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种能适用于中低压力下、运转平稳、磨损小效率高、体积小、自吸能力强、排量大，结构简单紧凑合理的双回转体泵。

本发明实现上述目的的技术方案如下：一种双回转体泵，其上设有叶片的外回转体与内回转体同心，回转体轴端设有主动齿轮，至少设有一个密封转子，密封转子两旁设有进流口和排流口，密封转子轴端设有与主动齿轮相啮合的从动齿轮，且两者的传动比等于外回转体上的叶片数与密封转子上配流腔的比值。

所述的内外双回转体，其中一个回转体固定，而另一回转体作回转运动。

所述的外回转体上的叶片是沿周向呈均布设置，其两边的齿形曲线符合啮合曲线规律的啮合曲线方程式。

所述的密封转子上至少开有一个能与叶片相匹配的配流腔。

所述的传动比为0.002-850。

所述的啮合曲线方程式为：

θ＝λ₁arctan[(λ₂+λ₃sin(t))÷λ₄cos(t)]+λ₅t+λ₆

$R=\sqrt{{\mathrm{\λ}}_7+{\mathrm{\λ}}_8\sin \left(t\right)}$

式中：θ为啮合曲线在极坐标系中的角度变量；

R为啮合曲线在极坐标系中的半径变量；

t为角度参数变量；

λ₁-λ₈均为常数。

所述的排流口在其出口部位设有只出不进的单向阀。

所述的主动齿轮是齿轮和内齿环中的一种。

一种双回转体泵，其上设有叶片的内回转体与外回转体同心，内回转体轴端设有主动齿轮，至少设有一个置于外回转体转子腔中的密封转子，进、排流口设于密封转子的两旁，密封转子轴端设有与主动齿轮相啮合的从动齿轮，且两者的传动比等于叶片数与密封转子上的配流腔数的比值.

本发明与现有技术相比，由于采用了在其中一个回转体上设有能与密封转子上的配流腔相配合的叶片、叶片回转体轴端的主动齿轮与转子轴上的从动齿轮相啮合，其传动比为叶片数与密封转子上配流腔数的比值相等一系列技术措施并经试验证明在中低压流体系统中有排量大、结构简单紧凑合理、体积小、磨损小效率高和运转平稳，更适合大排量泵的场合使用，有明显降低成本，提高寿命等优点，可以作为气、液体的流体动力源，利于推广应用。

附图说明

图1是本发明的主剖视结构示意图。

图2是图1的剖视结构示意图。

图3是本发明另一实施例的截面剖视结构示意图。

图中1、内回转体；2左端盖；3、进排流组件；4、回转体轴承；5、转子轴承；6、左压盖；7、密封转子；8、外回转体；9、叶片；10、右压盖；11、主动齿轮；12、从动齿轮；13、右端盖；14、平衡腔；15、配流腔；16、排流口；17、进流口；18、排流腔；19、进流腔；20、单向阀；21、内回转体；22、外回转体。

具体实施方式

本发明实施例结合附图加以详细描述，但不受实施例所限。

如图1、2所示的外回转体8上设有沿周向均布三个叶片9，并与内回转体1同心，回转轴承4设于外回转体内侧两端，将外回转体8支撑在左压盖6和右压盖10上，主动齿轮11内齿环装于外回转体8的一端，并与密封转子7轴一端的从动齿轮12相啮合，左压盖6和右压盖10与内回转体1固定连接，并将密封转子7封在内回转体1与外回转体8之间的中心腔内，并依靠转子轴承5将密封转子7支撑在左压盖6和右压盖10上，在左端盖2上有进排流组件3，进排流组件3上开有进流道和排流道，并分别与进流口17、排流口16相通；

进流口17与排流口16设于密封转子7的两边，所述的内回转体1上的密封转子腔的截面形状呈圆形或缺口圆形，各个转子到回转轴中心的距离相等，各转子上设有与叶片9运行轨迹相匹配的配流腔15和保持转子平衡的平衡腔14；通过转子的圆弧面与啮合曲线形成的曲面将内回转体1和外回转体8之间的空间隔断或导通，形成排流腔18、进流腔19。此实施例中，密封转子7数多于叶片9数，为防止在某一时刻，当两个密封转子7之间没有叶片9时，排流腔18与进流腔19相通，故在排流口16的出口处设置单向阀20；所述的外回转体8上叶片9两边的齿形曲线加工成符合啮合曲线方程式的齿形曲线，其啮合曲线方程式为：

θ＝λ₁arctan[(λ₂+λ₃sin(t))÷λ₄cos(t)]+λ₅t+λ₆

$R=\sqrt{{\mathrm{\λ}}_7+{\mathrm{\λ}}_8\sin \left(t\right)}$

式中：θ为啮合曲线在极坐标系中的角度变量；

R为啮合曲线在极坐标系中的半径变量；

t为角度参数变量；

λ₁-λ₈均为常数。

所述的密封转子7的截面上至少开有一个能与叶片9相匹配的配流腔15，为保持其平衡还加工有平衡腔14。

如图3所示的是本发明的另一实施例。其上设有叶片的内回转体21与外回转体22同心，内回转体21轴端设有主动齿轮11，并与置于外回转体22上转子腔中的密封转子7轴上的从动齿轮12相啮合，进、排流口(17、16)设于密封转子7的两边，两者的传动比等于叶片数与密封转子7上的配流腔数的比值，其范围是0.002-850之间，但是不等于2。

本发明由于可以配置多组密封转子，并且将密封转子封在回转体内，使得整个机器本身能够获得较小的体积，当作为泵使用时能持续稳定提供较大流量，自吸能力强，做为马达使用时能提供脉动小的大扭矩，可以有很大的排量，经济性好、寿命长。

结合图1、图2，当本发明作为泵使用时，如果将内回转体1固定，将外动力源输给外回转体8，则外回转体8带动叶片9驱动流体介质运动，外回转体8上叶片9绕与内回转体1的共同轴心旋转，密封转子7在内回转体1的转子腔内与外回转体8旋转，通过转子的圆弧面与啮合曲线形成的曲面将内回转体1和外回转体8之间形成的排流腔18、进流腔19隔断或导通。为便于描述，将叶片处于不同位置时分别编号为9-1、9-2、9-3，将密封转子处于不同位置时分别编号为7-1、7-2、7-3、7-4。

具体来说，对照图2所示，此时叶片9-1在进流口17处逆时针向排流方向旋转时，密封转子7-1的圆弧面与外回转体8相邻叶片间的圆弧面形成极微小间隙或无间隙配合，形成对内回转体1和外回转体8之间的空间隔断，随着外回转体8不断旋转，叶片9、外回转体8的圆弧面、内回转体1圆弧面和密封转子7-1的圆弧面，以及两个端面所形成的空间不断增加，流体不断被吸入；并同时对上一叶片吸入的流体进行压缩，此时流体因为有压缩趋势形成压力，有向排流口16流出的趋势，则在密封转子7-2与叶片9-1之间形成排流腔18。当叶片到达密封转子7-2时，因叶片的截面曲线符合啮合曲线规律，密封转子7的配流腔15与叶片的曲面形成极微小的间隙(接近或达到线性密封)，将排流腔18隔断，并随着外回转体8不断旋转，过渡到密封转子7-2的圆弧面将排流腔隔断。如图2所示，此时叶片9-2也将通过密封转子7-4。

Claims (6)

1.一种双回转体泵，其特征在于其上设有叶片(9)的外回转体(8)与内回转体(1)同心，外回转体(8)轴端设有主动齿轮(11)，在内回转体(1)与外回转体(8)之间至少设有一个密封转子(7)，密封转子两旁设有进流口(17)和排流口(16)，密封转子(7)轴端设有与主动齿轮(11)相啮合的从动齿轮(12)，且两者的传动比等于外回转体(8)上的叶片(9)数与密封转子(7)上配流腔(15)数的比值，所述叶片(9)两边的齿形符合啮合曲线方程式为：

θ＝λ₁arctan[(λ₂+λ₃sin(t))÷λ₄cos(t)]+λ₅t+λ₆

$R=\sqrt{{\mathrm{\λ}}_7+{\mathrm{\λ}}_8\sin \left(t\right)}$

式中：θ为啮合曲线在极坐标系中的角度变量；

R为啮合曲线在极坐标系中的半径变量；

t为角度参数变量；

λ₁-λ₈均为常数。

2.根据权利要求1所述的双回转体泵，其特征在于所述的内外回转体(1、8)，其中一个回转体固定，而另一回转体作回转运动。

3.根据权利要求1所述的双回转体泵，其特征在于所述的外回转体(8)上的叶片(9)是沿周向呈均布设置，其两边的齿形曲线符合啮合曲线规律的啮合曲线方程式。

4.根据权利要求1所述的双回转体泵，其特征在于所述的密封转子(7)上至少设有一个与叶片(9)相匹配的配流腔(15)。

5.根据权利要求1所述的一种双回转体泵，其特征在于所述的传动比为0.002-850，传动比不等于2。

6.根据权利要求1所述的双回转体泵，其特征在于所述的排流口(16)在其出口部位设有只出不进的单向阀(20)。

Images