CN208669547U - 一种容积泵用容积变化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种容积泵用容积变化结构，包括多个转子，多个所述转子构成棱数为偶数的多面体结构，所述转子包括连接为一体的转动部和密封部，相邻转子的转动部之间具有开口，构成多面体结构的开口面，相邻转子的密封部相互接触，构成多面体结构的密封面，所述转动部具有弧面结构，所述开口面的开口内设有活塞，所述活塞通过弧面结构与转动部接触，本实用新型的容积变化结构采用滚动摩擦代替滑动摩擦，提高了容积泵的工作效率，提高了相关部件的使用寿命。

Description

一种容积泵用容积变化结构

技术领域

本实用新型涉及容积泵技术领域，具体涉及一种容积泵用容积变化结构。

背景技术

目前的压缩机和制冷机等领域使用的容积泵利用了容积可变的密闭空间实现流体的压缩和输送功能。然而无论是基于活塞气缸结构的往复泵还是基于转子泵壳结构的齿轮泵和螺杆泵，为了保证密闭空间的密封性，活塞与气缸之间，或者转子与泵壳之间的滑动摩擦无法避免。这种滑动摩擦一方面造成了摩擦阻力，降低了泵的工作效率，另一方面滑动摩擦带来的磨损影响了相关部件的使用寿命。

在传统的容积泵中，构造密闭空间的部件之间，如气缸和活塞，转子与泵壳之间的正压力有着一对矛盾：一方面为了保证密封性，它们之间必须有一定的正压力；另一方面如果正压力过大，将带来很大的摩擦力，影响泵的效率和寿命。这对矛盾是泵的设计中非常难以解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种容积泵用容积变化结构，利用滚动摩擦来代替滑动摩擦，实现容积泵中密闭空间的容积变化，克服了传统容积泵利用滑动摩擦实现密闭空间容积变化所带来的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种容积泵用容积变化结构，包括多个转子，多个所述转子构成棱数为偶数的多面体结构，所述转子包括连接为一体的转动部和密封部，相邻转子的转动部之间具有开口，构成多面体结构的开口面，相邻转子的密封部相互接触，构成多面体结构的密封面，所述转动部具有弧面结构，所述开口面的开口内设有活塞，所述活塞通过弧面结构与转动部接触，活塞与转动部之间形成滚动摩擦，活塞运动带动转动部转动，转动部带动密封部转入或转出多面体结构的内部空间，实现多面体结构内部密闭空间容积的变化。

进一步的，所述转子数量为12个，所述多面体结构为由12个转子构成的八面体结构。

进一步的，所述密封部的外表面包括两个大小相同的等腰三角形面及两个第一圆锥面，所述两个等腰三角形面共用一条底边，两个所述的等腰三角形面顶角所在的顶点之间连接有第一弧形边缘，所述第一弧形边缘与两个等腰三角形面位于同一侧的两条腰构成第一圆锥面的外边缘。

进一步的，所述转动部的外表面包括两个大小相同的等腰梯形面、两个第二圆锥面及一个构成所述弧面结构的圆柱面，两个所述的等腰梯形面的下底边重合，圆柱面的两端直线边缘与等腰梯形面的上底边重合，位于同一侧的两个所述等腰梯形面的两个腰及圆柱面的第二弧形边缘构成第二圆锥面的外边缘，所述转动部的其中一个等腰梯形面与密封部的其中一个等腰三角形面相贴合，其下底边与相贴合的等腰三角形面的底边相重合。

进一步的，所述的两个等腰三角形面之间的角度不小于109°28＇，所述的两个等腰梯形面之间的角度不小于81°02＇，两个等腰三角形面之间的角度与两个等腰梯形面之间的角度和小于360°，未贴合的等腰三角形面与等腰梯形面形成缺口结构。

进一步的，所述第一圆锥面及第二圆锥面的圆锥角相等。

进一步的，相邻两个转子密封部的其中一个第一圆锥面相互接触，另外两个第一圆锥面分别与另外一个转子的两个第一圆锥面相互接触，三个转子的六个第一圆锥面构成八面体结构的密封面，与密封面相邻的八面体结构的面为开口面，相邻三个转子的转动部两端的第二圆锥面相互接触，构成开口面上三角形的开口。

进一步的，所述活塞形状为三角形，活塞的边长与转动部的圆柱面两端直线边缘的长度相等，活塞与转动部的圆柱面紧密接触。

进一步的，所述转子与支架可转动连接，活塞上设有进液口或出液口。

本实用新型还提供了一种容积泵用容积变化结构的工作方法：

活塞向多面体结构内部方向运动，活塞的侧端面通过滚动摩擦带动转动部转动，转动部带动密封部转出多面体结构内部空间，此时多面体结构内部空间最大，液体通过活塞上的进液口进入多面体内部空间。

活塞向远离多面体内部的方向运动，活塞的侧端面通过滚动摩擦带动转动部转动，转动部带动密封部转入多面体结构内部空间，此时多面体结构内部空间最小，液体在压力作用下由活塞上的出液口压出。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的容积泵用容积变化结构，转子与活塞之间为滚动摩擦，在保证转子与活塞之间正压力及密封性的前提下，极大的减少了转子与活塞之间的摩擦力，提高了容积泵的工作效率，延长了活塞及转子等相关部件的使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型密封部结构示意图；

图2为本实用新型转动部结构示意图；

图3为本实用新型转子结构正面示意图；

图4为本实用新型转子结构背面示意图；

图5为本实用新型密封面结构示意图；

图6为本实用新型开口面结构示意图；

图7为本实用新型活塞与开口面装配示意图；

图8为本实用新型整体结构示意图；

其中，1.密封部，1-1.等腰三角形面，1-1-1.底边，1-1-2.腰，1-2.第一圆锥面，1-2-1.第一弧形边缘，2.转动部，2-1.等腰梯形面，2-1-1.下底边，2-1-2.上底边，2-2.第二圆锥面，2-3.圆柱面，2-3-1.第二弧形边缘，3.活塞。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的容积泵活塞与气缸之间或者转子与泵壳之间的滑动摩擦无法避免，这种滑动摩擦一方面造成了摩擦阻力，降低了泵的工作效率，另一方面滑动摩擦带来的磨损影响了相关部件的使用寿命，针对上述问题，本申请提出了一种容积泵用容积变化结构。

一种容积泵用容积变化结构，包括多个转子，所述多个转子构成棱数为偶数的多面体结构，所述转子包括连接为一体的密封部1和转动部2，相邻转子的转动部之间具有开口，构成多面体结构的开口面，相邻转子的密封部相互接触，构成多面体结构的密封面，所述转动部具有弧面结构，所述开口面的开口内设有活塞3，所述活塞通过弧面结构与转动部接触，活塞与转动部之间形成滚动摩擦，活塞运动带动转动部转动，转动部带动密封部转入或转出多面体结构的内部空间，实现多面体结构内部密闭空间容积的变化。

本申请的一个实施例中，如图1-8所示，所述转子数量为12个，所述多面体结构为由12个转子构成的八面体结构。

所述密封部外表面包括两个大小相同的等腰三角形面1-1及两个第一圆锥面1-2，所述两个等腰三角形面共用一条底边1-1-1，且互成一定角度，两个所述的等腰三角形面顶角所在的顶点之间连接有第一弧形边缘1-2-1，所述弧形边缘与两个等腰三角形面位于同一侧的两条腰1-1-2构成第一圆锥面的外边缘，即密封部外表面具有两个共用一条弧形边缘的且上下对称分布的第一圆锥面。

所述转动部2的外表面包括两个大小相同的等腰梯形面2-1、两个第二圆锥面2-2及一个构成所述弧面结构的圆柱面2-3，两个所述的等腰梯形面的下底边2-1-1重合，圆柱面左右两端的直线边缘分别与两个等腰梯形面的上底边2-1-2重合，位于同一侧的两个所述等腰梯形面的两个腰及圆柱面的第二弧形边缘2-3-1构成第二圆锥面的外边缘，即两个第二圆锥面位于转动部的两端且对称分布，所述转动部的其中一个等腰梯形面与密封部的其中一个等腰三角形面相贴合固定，其下底边与相贴合的等腰三角形面的底边相重合。

所述的两个等腰三角形面之间的角度不小于109°28＇，所述的两个等腰梯形面之间的角度不小于81°02＇，两个等腰三角形面之间的角度与两个等腰梯形面之间的角度和小于360°，未贴合的等腰三角形面和等腰梯形面形成缺口结构，所述缺口结构内的空间可用于安装连接转子的支架等结构。

所述第一圆锥面及第二圆锥面的圆锥角相等，本实施例中第一圆锥面和第二圆锥面的圆锥角均采用60°。

采用所述的转子进行组装时，相邻两个转子密封部的其中一个第一圆锥面相互接触，另外两个第一圆锥面分别与另外一个转子的两个第一圆锥面相互接触，三个转子的六个第一圆锥面构成八面体结构的密封面，采用此种方式，将12个转子组装成八面体结构，与密封面相邻的八面体结构的面为开口面，相邻三个转子的转动部两端的第二圆锥面相互接触，构成开口面上三角形的开口，相邻的四个转子的尖端部分构成八面体结构的顶点部分。

所述活塞形状为三角形，本实施例中，活塞一共设置4个，分别位于开口面上的三角形开口内部，活塞的边长与转动部的圆柱面两端直线边缘的长度相等，活塞的三个侧端面与转动部的圆柱面紧密接触，并且可以紧密密封三角形开口，所述活塞与驱动机构连接，驱动机构可驱动活塞向八面体结构内部方向或远离八面体结构内部方向运动，所述活塞上设有进液口或出液口，本实施例中，其中一个活塞上设置进液口，进液口与进液管道连接，另外三个活塞上设置出液口，出液口与出液管道连接，液体可通过进液口流入八面体结构内部的空间中，然后通过出液口流出。

本实用新型中，与转子连接的支架、出液口、进液口未在图中标出，可根据实际情况对其位置进行设定并加工。

本实用新型还提供了一种容积泵用容积变化结构的工作方法：

活塞在驱动机构的作用下向八面体结构内部方向运动，活塞的三个侧端面与相邻的三个转子转动部的圆柱面接触，通过滚动摩擦带动转子的转动部转动，转动部带动密封部转出多面体结构内部空间，由于相邻的三个转子的密封部紧密接触，因此三个转子的密封部在摩擦力作用下可实现同步运动，此时多面体结构内部空间最大，液体通过活塞上的进液口进入多面体内部空间；

活塞向远离多面体内部的方向运动，活塞的侧端面通过滚动摩擦带动转动部反向转动，转动部带动密封部转入多面体结构内部空间，此时多面体结构内部空间最小，液体在压力作用下由活塞上的出液口压出。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，包括多个转子，多个所述转子构成棱数为偶数的多面体结构，所述转子包括连接为一体的转动部和密封部，相邻转子的转动部之间具有开口，构成多面体结构的开口面，相邻转子的密封部相互接触，构成多面体结构的密封面，所述转动部具有弧面结构，所述开口面的开口内设有活塞，所述活塞通过弧面结构与转动部接触。

2.如权利要求1所述的一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，所述转子数量为12个，所述多面体结构为由12个转子构成的八面体结构。

3.如权利要求2所述的一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，所述密封部的外表面包括两个大小相同的等腰三角形面及两个第一圆锥面，所述两个等腰三角形面共用一条底边，两个所述的等腰三角形面顶角所在的顶点之间连接有第一弧形边缘，所述第一弧形边缘与两个等腰三角形面位于同一侧的两条腰构成第一圆锥面的外边缘。

4.如权利要求3所述的一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，所述转动部的外表面包括两个大小相同的等腰梯形面、两个第二圆锥面及一个构成所述弧面结构的圆柱面，两个所述的等腰梯形面的下底边重合，圆柱面的两端直线边缘与等腰梯形面的上底边重合，位于同一侧的两个所述等腰梯形面的两个腰及圆柱面的第二弧形边缘构成第二圆锥面的外边缘，所述转动部的其中一个等腰梯形面与密封部的其中一个等腰三角形面相贴合，其下底边与相贴合的等腰三角形面的底边相重合。

5.如权利要求4所述的一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，所述的两个等腰三角形面之间的角度不小于109°28＇，所述的两个等腰梯形面之间的角度不小于81°02＇，两个等腰三角形面之间的角度与两个等腰梯形面之间的角度和小于360°，未贴合的等腰三角形面与等腰梯形面形成缺口结构。

6.如权利要求4所述的一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，所述第一圆锥面及第二圆锥面的圆锥角相等。

7.如权利要求4所述的一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，相邻两个转子密封部的其中一个第一圆锥面相互接触，另外两个第一圆锥面分别与另外一个转子的两个第一圆锥面相互接触，三个转子的六个第一圆锥面构成八面体结构的密封面，与密封面相邻的八面体结构的面为开口面，相邻三个转子的转动部两端的第二圆锥面相互接触，构成开口面上三角形的开口。

8.如权利要求4所述的一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，所述活塞形状为三角形，活塞的边长与转动部的圆柱面两端直线边缘的长度相等，活塞与转动部的圆柱面紧密接触。

9.如权利要求8所述的一种容积泵用容积变化结构，其特征在于，所述转子与支架可转动连接，活塞上设有进液口或出液口。