[0001] 本发明涉及船舶润滑油系统，尤其涉及一种主动螺杆、从动螺杆、螺杆衬套均分段的分段式高压三螺杆泵。

[0002] 三螺杆泵作为一种转子容积泵，具有流量平稳、压力脉动小、有自吸力、噪声低、振动小、效率高等特点。广泛应用船舶、电力、石油、机床、化工、起重装置、动力设备等作输送润滑油、燃料油、液压油、密封油及冷却液等。在船舶的润滑油和燃料油系统已基本取代了活塞泵和齿轮泵。随着用户对螺杆泵出口压力提出越来越高的要求，高压螺杆泵的一体式长螺杆和螺杆衬套生产加工和精度保证难度也随之增大。

[0003] 为了满足出口高压力的要求，在设计时需要采用更多导程，增长螺杆工作长度，同时减小螺杆与螺杆衬套内孔的配合间隙。然而满足这种要求的螺杆犹如细长杆，在加工和运行时不可避免的会产生挠曲变形，会直接影响到螺旋型面之间的啮合间隙，以及从动螺旋面外圆与螺杆衬套内孔之间的间隙。由于高压泵要求的这些间隙值很小，从动螺杆的挠曲变形又容易产生刮擦；间隙过大又会使泵容积效率下降。因此可采取对螺杆螺旋段分段的方式减小挠度。这种结构是考虑到从动螺杆是由密封腔内介质的压力驱动而旋转的这一工作特性，分段后并不妨碍各段的旋转，它们在排出腔压力作用下，运行时分段处的接合面仍能紧密接触。

[0004] 中国发明专利“高压三螺杆泵(公开号103711690B)”公布了一种螺杆衬套和从动螺杆均分为三段的三螺杆泵，前段螺杆设于泵体上呈悬臂状，后段螺杆通过轴套设于后螺杆衬套，中断螺杆的两端分别于前后螺杆对应呈浮杆状。以上实现高压三螺杆泵的方法都是将从动螺杆和螺杆衬套分段加工，降低了细长螺杆的加工难度，保证了加工精度，但是主动螺杆仍为一体式螺杆，要求严格保证主杆的加工精度。当需要进一步提高出口压力时，现有的加工方法和手段无法满足要求，导致泵容积效率下降，寿命变短。

[0005] 本发明的目的在于提供一种降低加工难度，结构简单可靠，主动螺杆、从动螺杆和螺杆衬套均分段的高压三螺杆泵。

[0006] 本发明的上述目的通过以下技术方案来实现。一种分段式高压三螺杆泵，包括三螺杆泵；三螺杆泵主动螺杆、从动螺杆均有多个分段，主动螺杆分段的连接处和从动螺杆分段的连接处相互错开。

[0007] 一种分段式高压三螺杆泵，还可以包括：

[0008] 1.从动螺杆的分段数量多于主动螺杆的分段数量

[0009] 2.所述的螺杆衬套分为上下两部分，螺杆衬套内有与主从螺杆匹配的内孔。上下两部分螺杆衬套通过多个螺钉固连，在螺杆衬套接合面上有止口法兰进行定位和径向约束。

[0010] 本发明的优点和积极效果在于：

[0011] 1、本发明通过分段式配置方案，通过分段的螺杆和衬套组合，可以延展三螺杆泵的有效加压段长度，进一步提高三螺杆泵出

[0012] 2、本发明中主动螺杆分段的连接处和从动螺杆分段的连接处相互错开，保证了三根螺杆在径向方向的相互配合精度，避免了同一轴向位置分段时由于各段螺杆加工误差可能造成的轴向配合间隙过大的问题。

[0013] 3、实现同等加压段长度条件下，本发明的分段式螺杆涉及的高直线度加工难度较小，大大小于不分段的螺杆加工难度。

[0014] 4、螺杆衬套接合面有倒角，可减少分段螺杆之间的磨损和轻微窜动引起的摩擦。附图说明

[0015] 图1为本发明设计的分段式高压螺杆泵主剖视图。

[0016] 图2为本发明设计的分段式高压螺杆泵侧面剖视图。

[0017] 图3为本发明设计的螺杆分段示意图。

[0018] 图4为本发明设计的螺杆衬套示意图。

[0019] 图5为本发明设计的螺杆非中心剖面示意图。

[0020] 图中：1——主动螺杆前段，2——上端盖，3——泵体，4——螺杆衬套上段，5——左侧从动螺杆前段，6——安全阀，7——左侧从动螺杆后段，8——主动螺杆后段，9——下端盖，10——轴套，11——右侧从动螺杆后段，12——螺杆衬套下段，13——右侧从动螺杆前段，14——平衡套，15——轴承，16——填料箱，17——压盖，18——回油管。

[0021] 下面根据说明书附图对本发明的技术方案进一步详细描述：

[0022] 图1所示为本发明设计的分段式高压螺杆泵主剖视图。图2所示为本发明设计的分段式高压螺杆泵侧剖视图，主动螺杆、从动螺杆分段数量优选为两段。

[0023] 本发明由主动螺杆前段1，上端盖2，泵体3，螺杆衬套上段4，左侧从动螺杆前段5，安全阀6，左侧从动螺杆后段7，主动螺杆后段8，下端盖9，轴套10，右侧从动螺杆后段11，螺杆衬套下段12，右侧从动螺杆前段13，平衡套14，轴承15，填料箱16，压盖17，回油管18。主动螺杆对应的分段，包括：主动螺杆前段1、主动螺杆后段8；从动螺杆对应的分段，包括：侧从动螺杆前段5、左侧从动螺杆后段7、右侧从动螺杆后段11、右侧从动螺杆前段13。上述各个分段分别可通过现有的加工方法完成。主动螺杆和从动螺杆的分段位置在轴向上错开，保证了三根螺杆在径向方向的相互配合精度，避免了同一轴向位置分段时由于各段螺杆加工误差可能造成的轴向配合间隙过大的问题。特别注意的是主动螺杆前段1和主动螺杆后段8通过花键连接，如图3所示。花键既可以保证主杆传递转矩和功率，又能允许前后两段主动螺杆存在一定的角度不对中。通过对高压螺杆泵主动螺杆分段，降低了关键零部件的加工难度，保证了每小段的加工精度。参见图4，螺杆衬套上段4和下段12在接合面上加工有止口法兰便于定位和径向约束，并用螺钉将上下两段螺杆衬套拧紧固定。螺杆衬套上段4和螺杆衬套下段12的接合面处分别设计一个倒角，可避免磨损和轻微窜动引起的摩擦。螺杆衬套上段4和螺杆衬套下段12连接好后通过螺杆衬套接合面处的圆周和螺杆衬套上段4侧壁的加强肋与泵体3的内壁面配合。为保证紧急情况下高压螺杆泵的安全，在泵体3中部位置装有安全阀6，所述安全阀6的两个流体孔分别与高压泵排出腔和吸入腔相连，当管路压力高于设定的安全压力时，排出腔高压介质顶开安全阀内的单向阀回流到吸入腔。

[0024] 所述的主动螺杆前段1伸出上端盖2，上端盖2通过螺钉与泵体3相连。在填料箱16内有滚动轴承15以及密封元件，压盖17通过螺钉与填料箱16连接。左侧从动螺杆上段5和右侧从动螺杆上段13的上端部分别插入对应的平衡套14中用于约束径向，从动螺杆顶部加工有楔形斜面，螺杆旋转时在平衡套中形成油膜起到润滑作用。

[0025] 参见图3，下端盖9通过紧定螺钉与泵体3相连。轴座10通过紧定螺钉与下端盖9相连，轴座中分别加工有与三根主从螺杆相配合的沉孔。参见图5，所述的沉孔的底部加工有直径很小的油孔与轴座底部的油槽连通，所述的油槽通过回油管18与高压介质排出腔连通。

[0026] 本发明一种分段式高压螺杆泵，其基本原理是：分段的主动螺杆分别与分段的从动螺杆、螺杆衬套形成密封容积。装在螺杆衬套内的螺杆在原动机的驱动下旋转，入口处形成一定的真空度吸入流体介质，随着螺杆的旋转，主从螺杆和螺杆衬套逐渐沿轴向形成若干个密封腔将流体介质挤向排出口，在最后一个密封腔打开时将流体排出到排出腔。螺杆的轴向力通过回油管将排出腔的高压介质引入到下端盖内的轴套内进行平衡，同时螺杆的底部截面加工有两个半圆状的楔形，在螺杆旋转时形成压力油膜起到平衡轴向力的作用。

[0027] 本发明提供的一种分段式高压三螺杆泵。由于高压螺杆泵要求主从螺杆均要有较长的工作长度，本发明采用了分段式主动螺杆取代传统的一体式主动螺杆。通过将主从螺杆和螺杆衬套分段，降低了加工难度，保证了各段零件的加工精度，提高了螺杆泵的容积效率，可满足更高排出压力的工况需求。

[0028] 最后需要说明的是，上面所述的实施例仅为展示本发明的技术方案而限制，本领域的普通技术人员应当理解，对于主动螺杆、从动螺杆和螺杆衬套的分段数量应根据泵的排出压力要求确定而并未限制只能分两段，特别是对主动螺杆的分段数量的修改并未脱离本方面方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明专利的权利要求范围之中。