CN202326203U - 一种圆柱弹簧补偿四空间转子泵 - Google Patents
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Abstract
一种圆柱弹簧补偿四空间转子泵，包括泵体以及安装在泵体的中心通孔上的转子轴和安装在泵体的偏心半孔上的从转子，偏心半孔外端面有偏心端盖用至少三颗的螺钉来密闭固定，所述的从转子的外端面贴着补偿盘的正平面，补偿盘的背面与偏心端盖之间有定位销和至少三只圆柱弹簧；所述的转子轴的中心轴线与从转子的中心轴线之间具有偏心距离t，转子轴的四个等分弧面工作段与从转子的五个等分弧面之间同步产生四个接触点，过接触点形成四条轴向延伸的密封带，结合偏心半孔底面和补偿盘的正平面，构成A、B、C以及D四个动态空间；借助于圆柱弹簧托着补偿盘的背面产生的支撑反弹力，确保三个动态空间的端面滑动始终处于有效密封。
Description
技术领域
本实用新型属于机械工程领域，涉及一种将机械能转换为液体压力能的能量转换容积泵，特别是指一种圆柱弹簧补偿四空间转子泵。
背景技术
公知的容积泵主要结构形式有：柱塞泵、螺杆泵、罗茨泵和滑片泵。作为容积泵具有效率高的优点，但都存在长期运行磨损后其效率明显降低，造成上述缺陷的主要原因在于高压腔和低压腔之间的端面活动隔离没能起到有效密封。端面配合公差尺寸过小容易热胀卡死住，端面配合公差尺寸过大则没能起到有效密封，且长期运行磨损后密封效果更差，不得不停下生产线更换泵设备，造成很大的直接浪费和间接损失。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种圆柱弹簧补偿四空间转子泵，同时具备端面磨损密封补偿和径向磨损密封补偿的技术，以实现高压腔和低压腔之间长时间处在良好的活动隔离密封状态，弥补现有技术的不足，填补容积泵同时具备端面磨损密封补偿和径向磨损密封补偿的技术空白。为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种圆柱弹簧补偿四空间转子泵，包括泵体以及安装在泵体的中心通孔上的转子轴和安装在泵体的偏心半孔上的从转子，偏心半孔外端面有偏心端盖用至少三颗的螺钉来密闭固定，所述的从转子的外端面贴着补偿盘的正平面，补偿盘的背面与偏心端盖之间有定位销和至少三只圆柱弹簧；所述的转子轴包括四个等分弧面工作段以及无键槽轴段和带键槽轴段，四个等分弧面工作段的里端面贴着偏心半孔底面，四个等分弧面工作段的外端面被补偿盘的正平面贴着；所述的从转子包括五个等分弧面全段，全段两端面的宽度与四个等分弧面工作段的两端面宽度的尺寸相等一致；所述的泵体上的中心通孔里带一个“O”型圈槽，中心通孔的中心轴线与偏心半孔的中心轴线之间具有偏心距离t，偏心半孔底面上的一个月牙形吸口联通着进口，另一个月牙形排口联通着出口；所述的转子轴的中心轴线与从转子的中心轴线之间具有偏心距离t，转子轴的四个等分弧面工作段与从转子的五个等分弧面之间同步产生四个接触点，过接触点形成四条轴向延伸的密封带，结合偏心半孔底面和补偿盘的正平面，构成A、B、C以及D四个动态空间；所述的补偿盘上的带“O”型圈槽通孔的中心轴线与带“O”型圈槽外圆的中心轴线之间具有偏心距离t，补偿盘的背面圆槽内可容纳圆柱弹簧的一端面外圈，圆柱弹簧的另一端面托在偏心端盖的里侧平面上，补偿盘的偏心定位孔与定位销滑动配合。
本实用新型的有益效果是：借助于圆柱弹簧托着补偿盘的背面产生的支撑反弹力，确保三个动态空间的端面滑动始终处于有效密封。转子轴和从转子同步产生四条轴向延伸的密封带，所构成A、B、C以及D四个动态空间同时具备了径向磨损密封补偿，确保高压 腔和低压腔之间长时间处在良好的活动隔离密封状态。端面磨损密封补偿和径向磨损密封补偿的同时具备，实现高压腔和低压腔之间长时间处在良好的活动隔离密封状态。
附图说明
图1是本实用新型整体通过轴线的剖面图；
图2是图1中W-W截面的剖面图；
图3是内转子轴1与从转子2在运行中同步产生四个动态空间的相对位置关系；
图4是相对于图3，转子轴1绕中心轴线O2逆时针旋转50度，从转子2绕偏心轴线O1逆时针旋转40度后的相对位置关系；
图5是相对于图3，转子轴1绕中心轴线O2逆时针旋转100度，从转子2绕偏心轴线O1逆时针旋转80度后的相对位置关系；
图6是相对于图3，转子轴1绕中心轴线O2逆时针旋转150度，从转子2绕偏心轴线O1逆时针旋转120度后的相对位置关系；
图7是相对于图3，转子轴1绕中心轴线O2逆时针旋转200度，从转子2绕偏心轴线O1逆时针旋转160度后的相对位置关系；
图8是相对于图3，转子轴1绕中心轴线O2逆时针旋转250度，从转子2绕偏心轴线O1逆时针旋转200度后的相对位置关系；
图9是相对于图3，转子轴1绕中心轴线O2逆时针旋转300度，从转子2绕偏心轴线O1逆时针旋转240度后的相对位置关系；
图10是相对于图3，转子轴1绕中心轴线O2逆时针旋转350度，从转子2绕偏心轴线O1逆时针旋转280度后的相对位置关系。
图11是转子轴1的外部立体图。
图12是转子轴1和从转子2的曲面线制作图。
具体实施方式
结合附图和实施例，进一步对本实用新型的结构和工作原理作详细说明。
一种圆柱弹簧补偿四空间转子泵，包括泵体4以及安装在泵体4的中心通孔41上的转子轴1和安装在泵体4的偏心半孔42上的从转子2，偏心半孔42外端面有偏心端盖5用至少三颗的螺钉8来密闭固定，所述的从转子2的外端面贴着补偿盘6的正平面，补偿盘6的背面与偏心端盖5之间有定位销7和至少三只圆柱弹簧9；所述的转子轴1包括四个等分弧面工作段13以及无键槽轴段11和带键槽轴段12，四个等分弧面工作段13的里端面贴着偏心半孔底面40，四个等分弧面工作段13的外端面被补偿盘6的正平面贴着； 所述的从转子2包括五个等分弧面全段，全段两端面的宽度与四个等分弧面工作段13的两端面宽度的尺寸相等一致；所述的泵体4上的中心通孔41里带一个“O”型圈槽，中心通孔41的中心轴线与偏心半孔42的中心轴线之间具有偏心距离t，偏心半孔底面40上的一个月牙形吸口47联通着进口46，另一个月牙形排口48联通着出口49；所述的转子轴1的中心轴线与从转子2的中心轴线之间具有偏心距离t，转子轴1的四个等分弧面工作段与从转子2的五个等分弧面之间同步产生四个接触点，过接触点形成四条轴向延伸的密封带，结合偏心半孔底面40和补偿盘6的正平面，构成A、B、C以及D四个动态空间；所述的补偿盘6上的带“O”型圈槽通孔61的中心轴线与带“O”型圈槽外圆62的中心轴线之间具有偏心距离t，补偿盘6的背面圆槽内可容纳圆柱弹簧9的一端面外圈，圆柱弹簧9的另一端面托在偏心端盖5的里侧平面上，补偿盘6的偏心定位孔67与定位销7滑动配合。
所有“O”型圈槽中的“O”型圈在所处部位起到动密封作用。
安装步骤和工作原理：
转子轴1的带键槽轴段12从偏心半孔底面40一侧，穿过中心通孔41与之滑动配合，四个等分弧面工作段13的里端面贴着偏心半孔底面40。从转子2安放在偏心半孔42内滑动配合，从转子2的里端面也贴着偏心半孔底面40，使得转子轴1的中心轴线O2与从转子2的偏心轴线O1之间具有偏心距离t，转子轴1的四个等分弧面工作段13与从转子2的五个等分弧面之间同步产生四个接触点，过接触点形成四条轴向延伸的密封带，结合偏心半孔底面40和补偿盘6的正平面，构成A、B、C以及D四个动态空间。即使长期使用均匀磨损后仍能保证四条轴向延伸的密封带同步形成，确保四个动态空间的径向始终有效密封；
补偿盘6上的带“O”型圈槽通孔61的中心轴线O2与带“O”型圈槽外圆62的偏心轴线O1之间具有偏心距离t，补偿盘6的背面圆槽内可容纳圆柱弹簧9的一端面外圈，补偿盘6的偏心定位孔67与定位销7滑动配合。补偿盘6的正平面朝里，带“O”型圈槽通孔61从转子轴1的无键槽轴段11一端套入滑动配合，带“O”型圈槽外圆62与偏心半孔42滑动配合。
定位销7紧固在偏心端盖5里侧面上，圆柱弹簧9的另一端面托在偏心端盖5的里侧平面上，偏心端盖5上的带“O”型圈槽通孔51从转子轴1的无键槽轴段11一端套入滑动配合。至少三颗的的螺钉8沿着偏心端盖5的外圆边缘，将偏心端盖5加垫片54密闭固定在泵体4的偏心半孔42的外侧端面上。
补偿盘6的背面有定位孔67与定位销7滑动配合，定位销7与偏心端盖5固定连接，因而补偿盘6相对于偏心端盖5只能作轴向滑移。所有“O”型圈槽中的“O”型圈在所处部位起到动密封作用。
借助于圆柱弹簧支撑在偏心端盖的里侧凸台上并托着补偿盘的背面产生的支撑反弹力，补偿盘的正平面始终紧贴着两转子的外端面，继而迫使两转子的里端面也紧贴着偏心半孔底面，确保四个动态空间的端面滑动始终处于有效密封。
工作时，外力通过带键槽轴段12带动转子轴1旋转，继而拨动从转子2旋转。从转子2与转子轴1两者的旋转中心偏离距离为t，转子轴1的四个等分弧面工作段13与从转子2的五个等分弧面之间同步产生四条轴向延伸的密封带，结合偏心半孔底面40和补偿盘6的正平面，构成A、B、C以及D四个动态空间。旋转时，A、B、C以及D四个动态空间的随着旋转将逐渐变大的一侧为月牙形吸口47，通向进口46；A、B、C以及D四个动态空间的随着旋转将逐渐变小的一侧为月牙形排口48，通向出口49。转子轴1连续旋转驱使A、B、C以及D四个动态空间周而复始完成吸、排工作。
图12中，借助于CAD举例说明转子轴1和从转子2的曲面线制作过程：
先画线X以及与之垂直的线Y1和线Y2，交点分别为O1、O2，O1与O2相距为偏心距离t.这里取偏心距离t距离为6mm；
以O1为圆心，R1为半径作基圆R1。这里取R1半径为60mm；
以基圆R1与线X的一个交点为圆心，R2为半径作圆弧段R2，再以O1为圆心，将圆弧段R2环绕O1五等分环形陈列。这里取R2半径为33mm；
以圆弧段R2与线X的交点外延到R3的距离为圆心，以R3为半径过圆弧段R2与线X的交点作圆弧段R3，再以O2为圆心，将圆弧段R3环绕O2四等分环形陈列。这里取R3半径为50mm；
分别选取两条圆弧段R3和一条圆弧段R2，四线相切作圆弧段R4，这里取R4半径近似为4.8mm；
以R5为半径分别作圆弧段R5连接相邻的两条圆弧段R2，这里R5半径为40mm。
四条圆弧段R4交替地与五条圆弧段R2同步产生的四个接触点，过接触点形成四条轴向延伸的密封带，构成A、B、C以及D四个动态空间。即使长期使用均匀磨损后，同步产生的四个接触点形成四条轴向延伸的密封带仍能保证四条轴向延伸的密封带同步形成，确保四个动态空间的径向始终处于有效密封。
转子轴1的四个等分弧面工作段13的两端面宽度与从转子2的两端面宽度的尺寸相等一致，这里取两端面宽度都为50mm，两个转子的里端面都贴着偏心半孔底面40，补偿盘6的正平面同时贴着两个转子的外端面。借助于圆柱弹簧9的另一端面托在偏心端盖5的里侧平面上并托着补偿盘6的背面产生的支撑反弹力，补偿盘6的正平面始终紧贴着两转子的外端面，继而迫使两转子的里端面也紧贴着偏心半孔底面40，确保四个动态空间的端面滑动始终处于有效密封。
Claims (1)
1.一种圆柱弹簧补偿四空间转子泵，包括泵体(4)以及安装在泵体(4)的中心通孔(41)上的转子轴(1)和安装在泵体(4)的偏心半孔(42)上的从转子(2)，偏心半孔(42)外端面有偏心端盖(5)用至少三颗的螺钉(8)来密闭固定，其特征是：所述的从转子(2)的外端面贴着补偿盘(6)的正平面，补偿盘(6)的背面与偏心端盖(5)之间有定位销(7)和至少三只圆柱弹簧(9)；所述的转子轴(1)包括四个等分弧面工作段(13)以及无键槽轴段(11)和带键槽轴段(12)，四个等分弧面工作段(13)的里端面贴着偏心半孔底面(40)，四个等分弧面工作段(13)的外端面被补偿盘(6)的正平面贴着；所述的从转子(2)包括五个等分弧面全段，全段两端面的宽度与四个等分弧面工作段(13)的两端面宽度的尺寸相等一致；所述的泵体(4)上的中心通孔(41)里带一个“O”型圈槽，中心通孔(41)的中心轴线与偏心半孔(42)的中心轴线之间具有偏心距离t，偏心半孔底面(40)上的一个月牙形吸口(47)联通着进口(46)，另一个月牙形排口(48)联通着出口(49)；所述的转子轴(1)的中心轴线与从转子(2)的中心轴线之间具有偏心距离t，转子轴(1)的四个等分弧面工作段与从转子(2)的五个等分弧面之间同步产生四个接触点，过接触点形成四条轴向延伸的密封带，结合偏心半孔底面(40)和补偿盘(6)的正平面，构成A、B、C以及D四个动态空间；所述的补偿盘(6)上的带“O”型圈槽通孔(61)的中心轴线与带“O”型圈槽外圆(62)的中心轴线之间具有偏心距离t，补偿盘(6)的背面圆槽内可容纳圆柱弹簧(9)的一端面外圈，圆柱弹簧(9)的另一端面托在偏心端盖(5)的里侧平面上，补偿盘(6)的偏心定位孔(67)与定位销(7)滑动配合。
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