CN205117717U - 适用于注塑机械的叶片泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于注塑机械的叶片泵，包括泵体，在泵体内设有传动轴，在传动轴上套接有转子，在转子外设有定子，在转子上开设有叶片槽，在转子和定子之间均布有叶片，叶片位于叶片槽内，在转子的两侧设有配油盘，配油盘包括位于转子两侧的吸油配油盘和压油配油盘，在转子、定子、叶片和配油盘之间空间形成油腔，在叶片槽上开设有润滑油孔，润滑油孔靠近油腔一侧。本实用新型提供了一种结构简单，增加叶片表面油膜的连续性，减少叶片与叶片槽的磨损，降低了噪音，不易产生咬泵现象的叶片泵；解决了现有技术中存在的叶片泵的润滑效果不好，在叶片上形成的油膜的连续性不好，从而加速了叶片和叶片槽的磨损的技术问题。

Description

适用于注塑机械的叶片泵

技术领域

本实用新型涉及一种叶片泵，尤其设计一种应用在注塑机械上的叶片泵。

背景技术

众所周知，液压叶片泵是液压系统的动力源，它具有低噪声、高压力等显著特点，广泛用于机床、塑机、皮革机械、锻压机械、工程机械等领域。

在现在的专利文件中，关于叶片泵的介绍也有很多，例如，中国专利：“一种叶片泵（CN202441597U）”，包括泵体、泵盖、主轴、泵芯、配油盘，泵盖固设于泵体上，泵体与泵盖之间构成容置泵芯和配油盘的内腔，主轴穿设于泵盖内，泵芯套设于主轴上，配油盘位于泵芯与泵体之间，配油盘的一端端面与泵芯紧贴，配油盘的另一端端面与泵体之间设有压紧弹簧，因此在泵芯跟随着主轴的长期转动过程中，配油盘在压紧弹簧的弹性补偿作用下能始终保持与泵芯的紧贴，从而使得配油盘上的润滑油能及时有效地传递到泵芯上。

润滑油由吸油口吸入，并流入到叶片槽内保证叶片在叶片槽内的运动，在叶片表面形成液压油膜。但是现在的液压油膜往往在泵体的运转过程中，不能形成连续有效的油膜，从而使得叶片与叶片槽之间相互摩擦产生磨损，而且噪音也会比较大。

同时，现有文件中的叶片泵的使用或者解决的技术问题，大多在于叶片泵正常工作，一般叶片泵的旋转方法都是同一方向，正转的吸油压油时候的情况，液压叶片泵在负载工作过程中，若即时停止工作或伺服系统的伺服电机工作转速降至0时，泵内叶片受到油液压力冲击，导致油泵适量反转，产生冲击并出现杂音，对油泵的整体性能不利且影响人的听感。而注塑机械经常会出现停机状态，因此一般都是采用齿轮泵作为动力源。如果以叶片泵作为注塑机械的动力源，会很大程度对叶片及叶片泵产生影响，影响叶片泵的使用寿命。

发明内容

本实用新型提供了一种结构简单，增加叶片表面油膜的连续性，减少叶片与叶片槽的磨损，降低了噪音，不易产生咬泵现象的叶片泵；解决了现有技术中存在的叶片泵的润滑效果不好，在叶片上形成的油膜的连续性不好，从而加速了叶片和叶片槽的磨损的技术问题。

本实用新型同时还提供了一种能适应频繁停机，允许叶片适当反转，在反转时降低噪音，使用寿命长的一种应用在注塑机上的叶片泵；解决了现有技术中存在的叶片泵结构过于复杂，不能允许叶片反转，反转噪音大，使用寿命受到影响的技术问题。

本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种适用于注塑机械的叶片泵，包括泵体，在泵体内设有传动轴，在传动轴上套接有转子，在转子外设有定子，在转子上开设有叶片槽，在转子和定子之间均布有叶片，叶片位于叶片槽内，在转子的两侧设有配油盘，配油盘包括位于转子两侧的吸油配油盘和压油配油盘，在转子、定子、叶片和配油盘之间空间形成油腔，在叶片槽上开设有润滑油孔，润滑油孔靠近油腔一侧。开设的润滑油孔位于叶片槽的一侧，可以储存润滑油，在叶片与叶片槽相对运动时，能更好的形成完整的油膜，增加了油膜的连续性。这样也就减少了叶片与叶片槽的磨损，大幅度降低了油泵的整体噪音。

作为优选，所述的每个叶片槽对应两个润滑油孔，润滑油孔分别位于叶片槽的两侧。在叶片槽的两侧各布置一个润滑油孔，增加了液压双向平衡力，叶片与叶片槽之间的间隙流动又可分成三部分流动：

（1）由叶片速度υ所引起的纯剪切流动。

（2）由叶片两端的压力差所引起的压力流动。

（3）由液体的热膨胀所引起的热流动。

由于两滑动面间油膜的温升，使两滑动面间油膜产生了一个附加的压力场，此压力场所产生的对叶片面的总的向上的作用力。叶片与槽的相对滑动速度越高，则油膜能产生的液压反力越大；反之就越小。由于新设计的产品要求在低速下运行，叶片与槽的相对速度很低，能产生的油膜液压反力就很小，叶片与槽会间接接触，产生嘈声和磨损。

在转子槽中部增加半圆孔后，平均增加了叶片大平面油膜的液压反力，因而实现了液体动压支撑作用。其次增加的半圆孔使两滑动面间产生的压力场的力F1与F2更加平衡，避免了运行过程中叶片与槽的刚性碰擦，大大降低了噪声及叶片与槽的磨损。

作为优选，各润滑油孔距离转子中心的距离相等。开设在叶片槽两侧的润滑油孔形成一个圆，方便加工。润滑油孔大致位于叶片槽的中部，靠近转子的外表面一侧。叶片在叶片槽内运动能更好的形成油膜，增加了液压双向平衡力，保证转子悬浮在定子与配油盘组成的密闭容腔之间，不易产生咬泵现象。

作为优选，在转子、定子、叶片和配油盘之间空间形成油腔，油腔根据叶片泵正转工作时的状态和功能分为吸油区、压油区和密封区，密封区位于吸油区和压油区之间，在构成所述的吸油区的定子或配油盘上开设有油孔。

油腔是根据叶片的个数划分的，有多少个叶片就有多少个油腔，而吸油区、密封区和压油区是根据腔体内油压的变化划分的，一个吸油区可能包括多个油腔，同样的，一个压油区或者密封区也可能包括多个油腔，油腔属于哪个油区是根据油腔内的压强进行判断。

叶片泵在正常工作时，传动轴正转带动转子正转，叶片泵在传动轴旋转一周时形成2次吸油和2次压油，吸油区的各油腔容积均是由小变大，由此产生真空，吸油区连接进油口进行吸油，而压油区的各油腔容积均是由大变小，液压油受挤压，压油区连接出油口进行压油。

当叶片泵应用到注塑机上时，由于注塑机需要经常停机，因此产生传动轴的转速降至0，此时叶片泵内的叶片收到油液压力冲击，导致油泵适量反转。此时的吸油区由于转子的反转，吸油区的各油腔容积由大变小，而压油区的各油腔容积由小变大，因此吸油区和压油区两者的功能反转。吸油区的油腔逐渐变小，液压油受到挤压，而压油区的油腔逐渐变大。因此在正转时的吸油区的腔体内开设通孔，可以在叶片泵反转时，快速泄油，防止叶片泵过多反转影响使用寿命，同时降低由此带来的噪音问题。而在泵体正常工作时，通孔可以作为进油口进油，加速进油速度，提高泵体压力。

油孔可以开设在定子上，也可以开设在吸油配油盘或者压油配油盘上。作为优选，所述的油孔开设在吸油配油盘上，所述的油孔由侧板的一侧沿传动轴方向贯通到另外一侧，油孔与泵体上的吸油口相连通。吸油配油盘位于传动轴末端，结构简单，干涉部件少，因此在吸油配油盘上开设油孔，工艺简单易操作。

作为优选，所述的吸油配油盘与转子之间设有密封垫，所述的压油配油盘与转子之间也设有密封垫。通过密封垫提高密封性能和叶片泵的性能稳定性。

作为优选，所述的叶片为奇数，叶片的顶部轮廓为圆弧状。现有技术的叶片泵叶片数量为偶数，一般为十二片，本实用新型叶片泵的叶片数量为十三片。根据声波知识，偶数叶片的叶片泵叶片是对称布置的，对称布置的叶片之间发出的噪音波形重叠，所以，偶数叶片的叶片泵发出的噪音频率减半，振幅增加一倍。噪音强弱程度主要取决于声波振幅的大小，噪音的吸收衰减与声波频率的平方成正比，噪音的散射衰减与频率的四次方成正比。由此可知本实用新型的叶片泵与现有技术的叶片泵相比，噪音的振幅降幅为6/13，吸收衰减增加4.69倍，散射衰减增加22倍，降噪音的效果十分明显。另外，圆弧顶廓使得叶片与定子内表面的良好接触形成高压油腔，使叶片与定子的接触磨损大大降低，从而降低噪音。

作为优选，所述润滑油孔的直径为2mm至6mm。该润滑油孔为半圆孔，润滑油孔直径的大小直接决定了叶片两侧油膜形成的速度以及叶片的双向平衡力，经过相关公式计算，润滑油孔的直径在2mm至6mm范围内，油膜形成的速度以及双向平衡力可以满足该叶片泵的实际需要，如果润滑油孔直径大于6mm，会造成叶片泵动力的无效损耗。

作为优选，所述润滑油孔的直径为4.5mm。这样油膜形成的速度以及双向平衡力既可以满足该叶片泵的实际需要，又不会造成叶片泵动力的过多损耗。

因此，本实用新型的一种适用于注塑机械的叶片泵具备下述优点：

1、增加了叶片表面油膜的连续性。

2、减少了叶片与叶片槽的磨损。

3、增加了液压双向平衡力，保证转子悬浮在定子与配油盘组成的密闭容腔之间，不易产生咬泵现象。

4、由于上述作用，使叶片与叶片槽产生的摩擦阻力最小，大幅降低了叶片在槽中运动产生的噪声。

5、在吸油区内最大的腔体内靠近密封区一侧设置油孔，使得油泵在瞬间反冲时，得以有效卸荷，大幅减少直至消除反冲，有效保护油泵可靠工作，并消除反冲的噪声。油孔开设在吸油配油盘上，方便加工，而且泄油效果好。

6、由于增加了一个叶片，大幅度地降低了噪音，改善了作业人员的工作环境。

附图说明

图1是本实用新型的一种适用于注塑机械的叶片泵的示意图；

图2是图1内定子、转子和叶片构成的叶片泵泵芯的示意图；

图3是图2中的M部放大示意图；

图4是图1内的吸油配油盘的主视图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1、图2、图3所示，一种适用于注塑机械的叶片泵，包括泵体和位于泵体内的泵芯和传动轴10。泵体包括位于左右两侧的前壳体1和后壳体9，在前壳体1上开设有吸油口3，在后壳体9上开设有压油口6。泵芯包括位于传动轴10上且与传动轴10同步旋转的转子7，在转子7上开设有十三个叶片槽16，在叶片槽16内插接有叶片5，在叶片槽左右的槽壁上各开设有一个润滑油孔15。润滑油孔15为半圆孔，润滑油孔15大致开设在叶片槽16的中部，靠近转子7的外缘。

在转子7的外圆周表面套接有定子4，定子4的中心开设有椭圆形的孔，转子7相对于定子4可同轴旋转，定子4和转子7之间留有空隙。在叶片泵正常工作时，叶片5在转子7的离心力作用下，叶片5的一端始终贴近定子4。在泵芯的两侧安装有吸油配油盘2和压油配油盘8，吸油配油盘2位于吸油口一侧，压油配油盘8位于压油口一侧。吸油配油盘2和压油配油盘8的端面贴近转子的两个端面，因此，由配油盘、定子、转子和叶片构成油腔12。由于定子的中心开设的为椭圆形的孔，因此，在叶片随转子转动时，油腔12的体积会产生变化。在叶片泵正常工作时，也就是转子7正转时，油腔12的容积由小变大形成吸油区，进行吸油，经过密封区后，油腔的容积由大变小形成压油区，进行压油。本实施例内包含十三个叶片，形成十三个油腔12，包括两个吸油区，两个密封区和两个压油区，吸油区和压油区之间通过密封区相连。吸油区、密封区和压油区都包含多个油腔，在吸油区靠近密封区的那个油腔12是吸油区内的容积最大的油腔，在容积最大的这个油腔与密封区相邻的位置开设有油孔11，油孔11开设在构成腔体的吸油配油盘2上。

如图3所示，在吸油配油盘上开设有两个对称的吸油开口14和两个对称布置的压油开口13，在两个吸油开口14附近各加工有一个油孔11，油孔11通过联通槽连接有吸油配油盘2上的吸油开口14。油孔11开设在吸油配油盘2的吸油开口14附近，油孔11与吸油配油盘吸油开口14下边缘位于同一弧线上。

由于叶片两侧油膜形成的速度以及叶片的双向平衡力是由润滑油孔直径的大小决定的，根据流体力学公式，f=A×，=，A=D×b,其中f：叶片侧面的受力，b:叶片的宽度，h:叶片的高度，α：动力粘度，：油的粘温系数，c:油的热膨胀系数，：叶片的滑动速度，A：叶片位于半圆孔位置的面积，：叶片侧面受压的平均压强，d：定子与转子间的平均间距，：角速度，r:叶片厚度所对应圆心上的弧度，k：系统误差修正系数，D：半圆孔的直径，经过计算：润滑油孔的直径在2mm至6mm范围内，再经过实际验证优选D=4.5mm时，叶片泵的综合性能最好，噪音最小，叶片、叶片槽磨损最少。

Claims (10)

1.一种适用于注塑机械的叶片泵，包括泵体，在泵体内设有传动轴，在传动轴上套接有转子，在转子外设有定子，在转子上开设有叶片槽，在转子和定子之间均布有叶片，叶片位于叶片槽内，在转子的两侧设有配油盘，配油盘包括位于转子两侧的吸油配油盘和压油配油盘，其特征在于：在转子、定子、叶片和配油盘之间空间形成油腔，在叶片槽上开设有润滑油孔，润滑油孔靠近油腔一侧。

2.根据权利要求1所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：所述的每个叶片槽对应两个润滑油孔，润滑油孔分别位于叶片槽的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：各润滑油孔距离转子中心的距离相等。

4.根据权利要求1或2所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：在转子、定子、叶片和配油盘之间空间形成油腔，油腔根据叶片泵正转工作时的状态和功能分为吸油区、压油区和密封区，密封区位于吸油区和压油区之间，在构成所述的吸油区的定子或配油盘上开设有油孔。

5.根据权利要求1或2所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：所述的油孔开设在吸油配油盘上，所述的油孔由侧板的一侧沿传动轴方向贯通到另外一侧，油孔与泵体上的吸油口相连通。

6.根据权利要求1或2所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：所述的吸油配油盘与转子之间设有密封垫，所述的压油配油盘与转子之间也设有密封垫。

7.根据权利要求1所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：所述的叶片为奇数，叶片的顶部轮廓为圆弧状。

8.根据权利要求1或2所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：所述的叶片为奇数，叶片的顶部轮廓为圆弧状。

9.根据权利要求1或2所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：所述润滑油孔的直径为2mm至6mm。

10.根据权利要求1或2所述的适用于注塑机械的叶片泵，其特征在于：所述润滑油孔的直径为4.5mm。