CN2106917U - 异型转子泵 - Google Patents

Abstract

一种异型转子泵由泵体、流体通道、泵轴、转子构 成。其圆筒状泵腔内有两个对称的子腔，子腔的一端 为异型曲面，该曲面将子腔分隔成至少两个封闭的腔 体，平板状滑阀轴向置放在泵腔内，该滑阀将腔体隔 离成前后两个腔室，随着泵轴的转动，腔室的容积逐 渐增大或减小，从而吸入或排出流体。本实用新型结 构简单，对不含硬质磨料颗粒的各种流体可连续、稳 定、恒压、无脉动输送，尤其适合输送粘度较大的流 体。

Description

本实用新型涉及一种输送流体用的容积式泵，确切地说是一种异型转子泵。

在生产实践中，人们往往根据流体的性质和工艺需要选用相应的压力式泵或容积式泵。这些泵或结构复杂、易磨损，如叶片泵、螺杆泵等，或易泄漏、轴承载荷大，如柱塞泵、齿轮泵等。CN1044126A公开了一种不需要维修的变容式泵，是一个轴向易变形而无径向变形的圆筒形壁，两端封以刚性法兰形成腔室，通过腔室的收缩、膨胀来输送液体。CN104544A公开了一种容积式螺旋曲面型腔转子泵，其转子上有三个以上的圆弧面匹配定子上的螺旋曲面型腔。CN1046962A公开的一种螺旋反冲泵，一个圆柱形空心泵轮，泵轮内设置螺旋增压隔板，隔板后有球面分流台，分流台圆周处均布反冲出水孔。

本实用新型是针对上述诸泵或结构复杂、或易摩损、易泄漏、脉动大等缺点而设计的一种能适应多种流体输送需要的容积式泵。

本实用新型的构思是：在泵体内，一个轴向置放的平板状滑阀将一个一端面为平面、另一端面为异型曲面的腔体分隔成前后两个腔室，在泵运转过程中，一个腔室逐渐变小排出流体，另一腔室逐渐变大吸入流体，从而达到输送流体的目的。

本实用新型由在运行中相对静止的泵体和在泵体内作旋转运动的部件如转子等以及滑阀构成。泵体为圆筒状，筒体上对称分布两条流体通道，筒体两端有端盖；一根泵轴穿过一侧端盖至另一侧端盖，由电机驱动，并辅有相应的轴承、联轴器、轴封及轴封压盖等，泵轴上刚性固定转动部件；泵体内轴向置放平板状滑阀。

现以异型转子为转动部件为例，将本实用新型的结构叙述如下。异型转子即是一个圆柱体，其直径同泵腔内圆直径匹配，即动配合状态下保证密封。圆柱体的一端面或两端面为异型曲面，该异型曲面是这样形成的：圆柱外圆表面有一振动周期最大为π的曲导线，一直母线沿着该曲导线一方面绕圆柱中心线作匀角速转动，同时作径向往复平动，这复合运动的结果便在圆柱上形成上述的异型曲面。将两端面为异型曲面的转子刚性固定在泵轴上并置于泵腔的中部，如图2所示，该转子便将圆筒状泵腔隔离成左右对称且基本相同的两个子腔，每个子腔一端是泵体端盖凸台平面，另一端为曲面，泵轴横贯其中，且都同流体通道连通，在子腔内轴向置放一片平板状滑阀，滑阀一端在端盖凸台内，并有弹簧使之抵触曲面。若曲导线振动周期为π，所形成的异型曲面将每个子腔分隔成两个腔体，两个子腔计四个腔体；若振动周期为2π／3，则每个子腔被分隔成三个腔体，计六个腔体，若π／2，则每个子腔被分隔成四个腔体，计八个腔体。余类推。每一腔体均为凸台平面、异型曲面、泵腔内圆表面、泵轴外圆表面所封闭。当泵轴转动时，每一腔体必将依次经过滑阀，此刻，滑阀便将腔体分隔成前后两个腔室，在泵轴转动方向上，位于滑阀前方的叫前腔室，位于滑阀后方的叫后腔室。随着转子的转动，后腔室容积逐渐变小，其中流体受到压缩沿通道排出，此时通道为排出口，前腔室容积逐渐增大，其内流体已在前被排出，形成真空，由另一通道吸入流体，此时该通道为吸入口。鉴于零部件的设计组装为轴向对称，所以当泵轴转动方向换向时，则流体的吸入口、排出口互换，也就是通过改变泵轴的转动方向，可改变流体的输送方向。

以上结构需在两个子腔内分别置放一片滑阀和弹簧。弹簧的受力设计时要计算，而且，运行时滑阀在曲面的作用下不断高频率地往复运动，弹簧亦易疲劳。为解决这一问题，本实用新型还可以这样实现，如图1所示，一块圆环形隔板固定在泵腔中部，将泵腔分隔成两个子腔，且都同流体通道连通，隔板上有导槽；一端面有异型曲面的两只转子分布在隔板两侧，异型曲面面对隔板，对曲导线振动周期为π所形成的异型曲面而言，两曲面以π／2相位差刚性固定在泵轴上；平板状滑阀置于隔板的导槽之中，两端同异型曲面接触。当轴泵转动时，带动两只转子旋转，在曲面的作用下，滑阀在导槽中作轴向往复平移运动。这种结构省略弹簧，滑阀也只需一片。

以上所述是带有异型曲面的转子为转动部件，也就是构成子腔的一端异型曲面在运行中作旋转运动，而另一端平面相对静止。如令异型曲面相对静止，比如将泵体两端端盖凸台平面加工成异型曲面，而让构成子腔的另一端平面旋转，比如让隔板旋转，也同样可以输送流体。

本实用新型结构简单、加工方便，由于各封闭的腔室在通过滑阀时容积变化率相同，因此在输送流体时稳定、连续、恒压、无脉动，且有自吸功能。本实用新型适用于输送不含硬质磨料颗粒的各种流体，如气体、液体等，尤其适合输送粘度较大的流体，如流滞状的脂状物质等。容积效率η_V＞90％，并随输送介质粘度增加而提高。本实用新型在设计时可通过改变异型转子的几何尺寸、曲面形状、零件强度及配套动力，加工出各种流量、各种压力的系列产品，广泛应用于流体输送、液压驱动、注塑机械等各个方面。

附图所示是曲导线振动周期为π的异型转子为转动部件置于泵腔内的结构示意图。图1是两只转子分布在隔板两侧所构成的本实用新型的结构示意图。图2是一只转子所构成的本实用新型结构示意图。图3是图1A－A向剖面图。

图中标号：1、端盖，2、异型转子，3、滑阀，4、隔板，5、泵体上的流体通道，6、后端盖，7、轴封，8、泵轴，9、轴封压环，10、弹簧。

结合附图1，本实用新型的非限定实施例叙述如下：

一个长100毫米、内径为110毫米的圆筒状泵体上对称分布两条流体通道5，进出口直径为40毫米，泵体两端为端盖  所封闭。一块圆环形隔板4固定在泵腔中部，外圆直径110毫米，内孔直径60毫米，其上有矩形导槽；一片平板状滑阀3置于导槽中，滑阀行程18毫米；两只转子2一端有异型曲面，该曲面的曲导线振动周期为π，两转子外径110毫米，内径60毫米，分布在隔板4的两侧并刚性固定在泵轴8上，两曲面以π／2相位差配置，并同隔板4两侧平面构成两个同流体通道5相连通的子腔，子腔内有两个为异型曲面、隔板平面、泵腔内圆表面和泵轴外圆表面所封闭的腔体。匹配2.5千瓦四级异步电机，流量为10立方米／每小时，进口压力0.059兆帕，出口压力0.198兆帕。

Claims (4)

1、一种异型转子泵，由泵体、流体通道、泵轴、转子所构成，其特征在于：

(1)、圆筒状泵腔内有刚性固定在泵轴上的两异型曲面或两平面相互配对组成的子腔，子腔同流体通道相连通；

(2)、每个子腔内至少有两个为异型曲面、平面、泵腔内圆表面、泵轴外圆表面所封闭的腔体；

(3)、泵腔内至少置放一片可作轴向往复运动的平板状滑阀。

2、根据权利要求1所述的异型转子泵，其特征在于：每个子腔内有两个为异型曲面、平面、泵腔内圆表面、泵轴外圆表面所封闭的腔体。

3、根据权利要求1或2所述的异型转子泵，其特征在于：两子腔由固定在泵腔中部且带有导槽的圆环形隔板以及分布在隔板两侧的一端面为异型曲面的两只转子构成，两只转子以π／2相位差刚性固定在泵轴上，一只滑阀位于隔板的导槽之中。

4、根据权利要求1或2所述的导型转子泵，其特征在于：刚性固定在泵轴上的一只转子位于泵腔的中部，两端面为异型曲面，各自同泵体端盖凸台平面构成子腔，两片滑阀分置于两个子腔内。