CN2541629Y - 一种旋转活塞式泵的转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种旋转活塞式泵的转子，它为两个形状相同的转子，两个转子相互啮合地设置在泵体(4)内，并由一对同步齿轮驱动，每个转子都是由圆柱形的轮毂(1)和轮毂(1)上的均匀分布的2至4个柱形轮齿(2)组成，轮齿(2)的侧轮廓线为向外凸渐开线，且两个转子侧轮廓线互为共轭曲线；轮齿(2)的齿顶为圆柱面，圆柱面的轴心与轮毂(1)的轴心在同一轴线上。本实用新型转子的强度和刚度高、结构简单、便于获得较高的加工精度，从而保持所需要的间隙值；没有穿通容积，适用于气液混合介质和气体介质输送。

Description

一种旋转活塞式泵的转子

技术领域

本实用新型涉及旋转活塞式泵，特别是旋转活塞式泵的转子。

技术背景

旋转活塞式泵有很多种类，罗茨泵和凸轮泵是其中常用的两种。

罗茨泵在低压鼓风机领域应用甚广，也有作为泵应用的产品。这种泵转子(如图3)由两个形状相同的转子组成，两个转子相互啮合地设置在泵体4内，并由一对同步齿轮驱动，每个转子都是由轮毂1和轮齿2组成，轮齿2的侧轮廓线和轮齿2的齿顶轮廓线为曲线，且两个转子侧轮廓线互为共轭曲线，轮齿的齿数为2～3，由于齿数少，所以在相同的总体积下，流量比一般齿轮式大，相对于其他各种机构而言，其流量也是比较大的。

罗茨泵的优点：1、罗茨泵的两个转子由同步齿轮带动旋转，它们相互之间并不直接接触，因此这种泵的磨损小，可靠性高；2、罗茨泵没有穿通容积，适用于气液混合介质和气体介质输送。

罗茨泵的缺点：1、转子与定子之间的密封间隙均为线接触，因此泄漏量较大；2、转子只能为整体，表面为曲面，加工比较复杂，精度低；3、受转子型线限制，轴的直径小，在高压情况下刚度不足。

凸轮泵的转子带有从轮毂上凸出的轮叶，根据每个转子上的轮叶的个数有单叶、凸轮泵和双叶和三叶凸轮泵之分，图4给出的是一台双叶凸轮泵的基本结构，它由两个形状相同的转子组成，设置在泵体4内，每个转子都是由圆柱形的轮毂1其上的轮齿2组成。轮齿2的齿顶为圆柱面，其侧面为避免两轮齿在转动过程中的相互干涉而作成内凹的曲线；定子上设有两个凸台，借助于此凸台与转子外圆的配合以及转子外圆与壳体的配合来形成密闭的工作空间。它的两个转子之间并不接触啮合，故从动转子要靠同步齿轮驱动旋转，两个转子的轮叶位置错开90°

凸轮泵的优点：1、密封表面均为圆柱面，便于获得较高的加工精度，从而保持所需要的间隙值；轮叶的侧面虽然是曲面，但由于不是配合表面，故对精度要求不高，所以凸轮泵转子的加工成本较低；2、使得所有形成密封间隙的配合面均为面接触，通过这些间隙泄漏的介质，都要经过一段比较长的路程才能流到低压腔中，流动阻力比较大，在相同的间隙条件下，可以承受较高的压差，从而提高排出压力；3、在相同的压差下，凸轮泵的间隙可以取得较大，有利于减少磨损；4、在罗茨泵中作用于轮毂部分的介质压力，现在作用于定子的凸台上，从而减小了作用于转子上的总载荷，这对保证高压工况下转子的强度和刚度都是有利的。

但凸轮泵的结构也有缺点，1、从图5可见，两转子之间形成了一个穿通容积，这在高含气量的情况下会使流量下降；2、相对滑动的表面较多，面积较大，在介质粘度很大时，可引起较大的摩擦损失；3、由于转子内圆要与定子凸台配合，转子本身只能是悬臂式支承，这对承受高压又是不利因素。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种旋转活塞式泵的转子，它结构简单、对加工精度要求不高的，适用于高压气液混合介质和气体介质输送。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：它为两个形状相同的转子，两个转子相互啮合地设置在泵体内，并由一对同步齿轮驱动，每个转子都是由圆柱形的轮毂和轮毂上的均匀分布的2至4个柱形轮齿组成，轮齿的侧轮廓线为向外凸渐开线，且两个转子侧轮廓线互为共轭曲线；轮齿的齿顶为圆柱面，圆柱面的轴心与轮毂的轴心在同一轴线上。

本实用新型转子的优点：1、轮毂直径可以较大，保证了高压工况下转子的强度和刚度；2、结构简单，密封表面多为圆柱面，便于获得较高的加工精度，从而保持所需要的间隙值，柱形轮齿的侧面虽然是曲面，但两曲面之间的配合时间只占整个工作周期的一小部分，对泄漏影响较小；3、没有穿通容积，适用于气液混合介质和气体介质输送。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图

图2为本实用新型实施例2结构示意图

图3为罗茨泵转子的结构示意图

图4为凸轮泵转子的结构示意图

图中1为轮毂，2为轮齿，3为凹槽，4为泵体。

具体实施方案

如图1所示的本实用新型实施例1，它由两个形状相同的转子组成，两个转子相互啮合地设置在泵体4内，并由一对同步齿轮驱动，每个转子都是由圆柱形的轮毂1和轮毂1上的均匀分布的2个柱形轮齿2组成，轮齿2的侧轮廓线为向外凸的渐开线，且两个转子侧轮廓线互为共轭曲线；轮齿2的齿顶为圆柱面，圆柱面的轴心、轮毂1的轴心、泵体4内壁圆弧面的轴心在同一轴线上；两个转子轴心之间的距离等于轮毂1的半径加圆柱面的半径。

由于轮齿2采用向外凸的渐开线，轮齿2顶部的宽度减小，但仍保留相当的宽度，以减小流经此间隙的泄漏量。由于顶部宽度减小，在一部分时间内，两转子间的密封间隙为两渐开线啮合所形成。由于转子型线为曲线，加工精度将低于圆柱表面，可能稍稍增大泄漏量，但这个增加只在一定的时间段中出现。

本实用新型转子的轮毂与轮齿既可以制作成一个整体，也可以由两部分组合而成。根据需要，定子上可以像凸轮泵那样设置凸台，也可以不设置凸台；轮毂1上的柱形轮齿2可为2至4个。

两个轮齿之间的密封间隙，在某些时间段是由两轮齿的侧面曲线相配合所形成，在另一些时间段则是由一个转子的轮齿顶圆柱面与另一个转子的轮毂或定子凸台的配合所形成。

本方案的优点：

第一、消除了穿通容积，适应高含气量。

第二，与罗茨式相比，泄漏量较小。

第三，与罗茨式相比，允许使用较粗的轴，转子刚度较好。

如图2所示的本实用新型实施例2，轮毂1和轮齿2相接处，有凹槽3，以消除闭死容积(不与吸入腔和排出腔相通同时大小变化的容积)。

Claims (4)

1、一种旋转活塞式泵的转子，它为两个形状相同的转子，两个转子相互啮合地设置在泵体(4)内，并由一对同步齿轮驱动，其特征在于：每个转子都是由圆柱形的轮毂(1)和轮毂(1)上的均匀分布的2至4个柱形轮齿(2)组成，轮齿(2)的侧轮廓线为向外凸渐开线，且两个转子侧轮廓线互为共轭曲线；轮齿(2)的齿顶为圆柱面，圆柱面的轴心与轮毂(1)的轴心在同一轴线上。

2、如权利要求1所述的转子，其特征在于：轮毂(1)和轮齿(2)相接处开有凹槽(3)。

3、如权利要求1或2所述的转子，其特征在于：轮毂(1)和轮齿(2)为一个整体。

4、如权利要求1或2所述的转子，其特征在于：轮毂(1)和轮齿(2)分属不同的零件，轮齿(2)绕轮毂(1)转动。

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