带叶片的液体传送装置 |
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| 申请号 | CN200810215477.6 | 申请日 | 2008-09-10 | 公开(公告)号 | CN101614204B | 公开(公告)日 | 2011-07-20 |
| 申请人 | 托克海姆控股有限公司; | 发明人 | F·C·比齐安; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种带 叶片 的液体传送装置，其包括 定子 和 转子 ，所述转子以离心方式安装在所述定子的内部区域中，与所述定子的内部区域相切并设有一组至少四个叶片，所述叶片在径向空腔中滑动并且与所述定子弹性地保持 接触 ，以便允许液体在输入口和输出口之间传送，其中所述定子和所述转子之间的环形容积被划分为抽吸室、传送室、排出室和中间室，所述抽吸室连接到所述输入口，所述排出室连接到所述输出口，所述中间室在所述定子和所述转子之间的相切区域周围，其中，每个叶片设有至少一个通孔，以允许在环形容积的位于所述叶片上游的区域和所述容积的位于所述叶片下游的区域之间形成连通。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种带叶片的液体传送装置，所述液体传送装置包括空心圆柱形式的定子(1)和大致圆柱形的转子(2)，所述转子(2)以离心方式安装在所述定子(1)的内部区域中，与所述定子(1)的所述内部区域相切并设有一组至少四个叶片(7)，所述叶片(7)在所述转子(2)的径向空腔(8)中滑动并且与所述定子(1)弹性地保持接触，以便允许液体在输入口(4)和输出口(5)之间传送，其中所述定子(1)和所述转子(2)之间的环形容积(3)被进一步分为抽吸室(I)、传送室(II)、排出室(III)和中间室(IV)，所述抽吸室(I)连接到所述输入口(4)，所述排出室(III)连接到所述输出口(5)，所述中间室(IV)在所述定子(1)和所述转子(2)之间的相切区域周围，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 带叶片的液体传送装置技术领域背景技术[0003] 这些装置的定子通常设有一组移动式径向叶片，优选的至少四个移动式径向叶片，所述叶片以弹性方式保持与所述定子的内壁接触以使液体在输入口和输出口之间传送。 [0004] 在转子中设有空腔，其目的是使叶片于所述空腔中在所述转子的缩回位置和工作位置之间滑动。所述叶片可以受复位弹簧的作用，和/或在所述转子的速度为大约400至1500转/分时通过离心力的单独作用而被稳定地压靠在所述定子上。 [0005] 在带有上述类型叶片的装置中，所述转子和所述定子之间的环形容积通常被划分为抽吸室、传送室、排出室和中间室，所述抽吸室连接到所述输入口上，所述排出室连接到所述输出口上，所述中间室在所述相切(或伪相切)区域周围。 [0006] 所述抽吸室的径向截面从所述输入口逐渐增大。 [0007] 所述传送室由两个基本上同心的圆柱段界定，使得所述传送室的径向截面不变。 [0008] 所述排出室的径向截面逐渐减小直到所述输出口。 [0009] 就所述中间室而言，其由基本上平行且彼此靠得极其近的两个圆柱形表面界定。因此，所述中间室的容积大约为零或者完全可忽略不计。 [0010] 这种带叶片的装置的工作方式如下： [0011] 在转子旋转的过程中，由于所述抽吸室的特殊截面，最接近输入口的叶片沿着有待传送的液体的循环方向的移动会使得与所述输入口连接的容积逐渐增大并且由此产生压降，致使液体被吸入。 [0012] 所述叶片从压力显著更高的区域分隔出低压区域。 [0013] 同时，由于所述排出室的特殊截面，最接近所述输出口的叶片的移动使得与所述输出口连接的容积逐渐减小并且由此产生超压，致使液体被排出。 [0014] 因此，在所述叶片旋转的过程中，所述定子和所述转子之间的不同容积区域之间的压力明显不同。 [0015] 因此，为了使所述装置正常工作，必须保证这些不同区域相对于彼此密封，由此防止循环液体由于其不可压缩的特性而在界定出这些区域的叶片的自由端和所述定子之间流动，这在实际中不可能办到。 [0016] 实际上，只有在以极其精密的方式制造所述转子和所述定子的界定出不同腔室的曲面，以至于在这些腔室之间没有不规则的渐变过渡的情况下，才能获得这样的密封。 [0017] 但是，实践中无法以合理成本来获得这种完美的几何形状，因此在不同腔室之间通常存在不连续部。 [0018] 因此，在不同腔室之间的过渡区域中，尤其是在传送室和排出室之间的区域中，少量循环液体会在叶片的自由端和所述定子之间流过，这是不可避免的。 [0019] 由于所述循环液体不可压缩，这会在叶片的端部周围引起强烈湍流以使压力均化，还会引起空穴现象。 [0021] 这导致发出叠加有基本噪音的严重噪音，所述基本噪音同样为与所述空穴现象和/或摩擦相关的可听频率。 [0022] 图6所示曲线显示了在每个叶片经过所述传送室和所述排出室之间的过渡区域时的压力变化。 [0023] 从所述曲线可知，这种程度的压力变化大约为3.1巴，这是非常大的。 [0025] 另一种可能是在所述装置的盖上加工槽，尤其是豆形槽，这同样提供了允许循环液体经过的渗漏。 [0026] 然而，这些平衡压力的不同方式被证明并不完全令人满意。 发明内容[0027] 本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷的带叶片的液体传送装置。 [0028] 根据本发明，这种装置的特征在于，每个叶片设有至少一个通孔，以便在定子和转子之间的环形容积的两个区域之间形成连通，其中一个区域沿着有待传送的流体的循环方向位于所述叶片上游，另一个区域沿着有待传送的流体的循环方向位于所述叶片下游。 [0029] 由此形成的渗漏使得在叶片在抽吸室和排出室之间移动的过程中压力逐渐平衡，因此在传送室和所述排出室之间的过渡点处的压差显著降低。 [0030] 已经证明，这种压差的降低能够在很大程度上消除由于在此必然出现的几何形状的不连续性而导致的破坏性现象。 [0031] 根据本发明的优选特征，使压力得以平衡的所述通孔被设置成，使得所述通孔可以在传送室和围绕所述传送室的区域中被用于定子和转子之间的容积中，并且在其他区域中缩回转子空腔中。 [0032] 就这种结构而言，贯穿叶片的所述孔只在需要所述孔的区域中起作用，而在所述孔可能损害所述装置的正常功能的区域(接近所述输入口和输出口)中被阻隔。 [0033] 根据本发明，有利的是每个叶片设有至少两个通孔，所述通孔以一个位于另一个之下的方式设置在与转子旋转轴线平行的轴线上。 [0034] 在需要所述通孔的区域中，位于所述转子外壁附近的通孔使得在所述叶片的两侧上实现最佳的压力平衡，并且因此就叶片在所述转子空腔中的移动而言实现所述叶片的良好定位。 [0035] 图7所示曲线显示了在根据本发明的叶片设有两个通孔的装置中每个叶片穿过所述传送室和所述排出室之间的过渡区域时的压力变化。 [0036] 根据所述曲线可知，这些通孔的存在使此处的压力从3.1巴变为0.3巴。 [0037] 因此，根据本发明的穿过这些叶片的所述孔在液压方面非常有利，以至于所述孔能使所述定子和所述转子之间的容积内部的流动得以平衡。 [0039] 以下参照非限制性的附图更详细地描述本发明目的的带叶片的液体传送装置的特征，其中： [0040] 图1至4是示出了所述装置的工作方式的示意图， [0041] 图5是叶片的示意图， [0042] 图6的曲线显示了现有技术装置的在每个叶片经过传送室和排出室之间的过渡区域时的压力变化， [0043] 图7的曲线显示了在根据本发明的叶片设有两个通孔的装置中每个叶片穿过传送室和排出室之间的过渡区域时的压力变化。 具体实施方式[0044] 根据图1至4，所述传送装置包括空圆柱形式的定子1，大致圆柱形的转子2安装在所述定子1中，使得沿着如箭头所示的时钟指针方向在围绕轴线xx’旋转时所述转子2是可移动的。 [0045] 所述转子2以偏心方式安装在所述定子1上，从而与所述定子1界定出径向截面变化的环形容积3，该环形容积3允许液体以下面详细描述的方式在输入口4和输出口5之间传送。 [0046] 根据图1至4，所述转子2设有一组带有石墨和聚四氟乙烯底材的叶片7，所述叶片7被安装成能在径向空腔8中滑动，所述空腔8被均匀间隔开并且通过附图未示出的方式与所述定子1的内壁弹性地保持接触。 [0047] 每个叶片7设有通孔9，所述通孔9的作用也将在下面更详细地描述。 [0048] 图1至4示出的装置设有六个叶片7。当然，以举例方式选择的这种结构并不以任何方式限制本发明。 [0049] 根据图1至4，包含在所述定子1和所述转子2之间的环形容积3沿着有待传送的液体的循环方向(时种指针方向)被划分为抽吸室I、传送室II和排出室III，所述抽吸室I连接到输入口4，所述排出室III连接到输出口5。 [0050] 所述输出口5和所述输入口4就其本身而言由中间室IV连接。 [0051] 所述抽吸室I的所述径向截面从输入口4开始逐渐增大。 [0052] 所述传送室II由两个同心圆段界定，使得所述传送室II的径向截面不变。 [0053] 所述排出室III的所述径向截面逐渐减小直到所述输出口5。 [0054] 就所述中间室IV而言，其由彼此靠得极其近的两个平行圆界定，使得所述中间室IV的容积的初始近似值可被看作零。 [0055] 由于制造成本，不同腔室I，II，III，IV之间的过渡，尤其是所述传送室II和所述排出室III之间的过渡不是严格渐进的而是有通过图中的附图标记10表示的不连续部。 [0056] 如上所述，这些不连续部是破坏性现象的源头。 [0057] 根据图1，将所述定子1和所述转子2隔开的环形室3的以浅色区域显示的部分在相对低的压力或抽吸压力下，而所述容积3的以深色阴影部分显示的部分在较高压力或排出压力下。 [0058] 通过叶片71将所述输入口4周围的低压区域从所述输出口周围的高压区域隔开。 [0059] 穿透叶片71的所述孔9在所述低压区域和所述高压区域之间形成连通，如图1示意性示出。 [0060] 根据图1，将所述高压区域和所述低压区域隔开的叶片71位于所述抽吸室I和所述传送室II之间的过渡区域。 [0061] 根据图2和3，所述叶片71在所述传送室II中被移动，随后被定位在位于所述传送室II和所述排出室III之间的过渡区域附近的所述不连续部10。 [0062] 在所述移动过程中，所述叶片71的孔9在所述高压区域和所述低压区域之间形成压力平衡，从而限定以灰色显示的平均压力区域，该区域由叶片72，该叶片72沿着有待传送的流体的移动方向位于所述叶片71的正好下游。 [0063] 根据图4，所述叶片71位于不连续部10的右侧。 [0064] 在所述移动过程中，通过叶片71和71的孔9产生双重压力平衡，由此能够克服由于压力的突然变化引起的缺陷(湍流，空穴，发出噪音)，当不存在孔9时所述缺陷是不可避免的。 [0065] 根据图5，每个叶片7设有两个通孔91，92，所述通孔以一上一下的方式设置在与所述转子2的旋转轴线xx’平行的轴线yy’上。 |
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