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半圆凸轮转子

阅读:336发布:2020-05-15

专利汇可以提供半圆凸轮转子专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且半圆 凸轮 转子 泵 把往复 活塞 水 泵高压特性和离心水泵高速运转大流量特性融合于一体。具有连续 负压 吸液和高压排液功能。其抽水能 力 高象离心水泵,高压排水能力又象往复活塞水泵,完全可以代替多级离心水泵和高压油泵使用,置于高 水头 小流量瀑布之下可当 水轮机 使用。启动时不需向泵内加水。不用底 阀 。本 发明 由半圆凸轮转子、单凹槽分隔转柱、密封支承环和泵缸组成。,下面是半圆凸轮转子专利的具体信息内容。

1、一种半园凸轮转子,其特征在于它由泵体部件、半园凸轮转子部件、单凹槽转柱部件和密封支承环部件等组成,其中转子部件、分隔转柱部件用转动轴承(6、10)支承于密封支承环部件的密封支承环体(12)上,该密封支承环体(12)的外环支承于泵体部件的泵缸体(1)内,泵缸体(1)的进液管(16)和排液管(17)位于分隔转柱(8)的两旁。转子部件与分隔转柱部件的相对转动用传动件(7、11)保持传动比为1∶2,以及泵体、转子、分隔转柱和密封支承环的有机组合而成为扬程高流量大高速运转连续负压吸液高压排液的半园凸轮转子泵
2、如权利要求1所述的转子泵,其特征在于转子部件是由半园凸轮转子(3)、补偿滑(4)、转轴(5)、转动轴承(6)和传动齿轮(7)组成。
3、如权利要求1所述的转子泵,其特征在于分隔转柱部件是由带转轴的单凹槽转柱(8)、补偿滑块(9)、转动轴承(10)和传动齿轮(11)组成。
4、如权利要求1所述的转子泵,其特征在于密封支承环部件是由两个对称性的密封支承环体(12)和4组密封环(13、14)组成。
5、如权利要求1所述的转子泵,其特征在于泵体部件是由泵缸体(1)和两个端盖(2)组成。
6、如权利要求1或2所述的转子泵,其特征在于半园凸轮转子(3)是一个外带两个对称半园凸轮(18)、内为通孔和两端有环形齿(19)的园环柱体,其中心孔与转轴(5)滑动键配合,两个对称的半园凸轮(18)与泵缸体(1)内缸壁、单凹槽分隔转柱(8)的半园凹槽(20)保持转动接触,两端的环形齿(19)与两个密封支承环体(12)的环形齿(23)转动啮合形成迷宫式动密封,转子的园柱与单凹槽分隔转柱(8)的园柱部分保持转动接触。
7、如权利要求1或3所述的转子泵,其特征在于单凹槽分隔转柱(8)是一个带转轴(22)的两端有环形齿(21)的半园凹槽园柱,其半园凹槽(20)与转子半园凸轮(18)保持转动接触,转轴(22)上的传动齿轮(11)与转子转轴(5)上的传动齿轮(7)啮合,两端环形齿(21)与密封支承环体(12)的环形齿(24)转动啮合形成迷宫式动密封。
8、如权利要求1或4所述的转子泵,其特征在于密封支承环体(12)是两个对称性的带有通孔、环形凹槽(25、26)、阶梯孔(27、28)和环形齿(23、24)的环状体,其通孔让转轴(5、22)穿过,环形凹槽(25、26)装有密封环(13、14),该密封环与转轴(5、22)形成液压动密封,阶梯孔(27、28)与转子、分隔转柱的转动轴承(6、10)滑动配合,密封支承环体外环与泵缸体(1)为定向滑动配合。
9、如权利要求1或5所述的转子泵,其特征在于泵缸体(1)是一个上有进液管(16)、排液管(17)、下带支座(15)的连体双园缸体,泵缸体两端凸缘与端盖(2)连接。
10、如权利要求1或2所述的转子泵,其特征在于补偿滑块(4)是一个底中部为长方形凹槽的长方形块,它与转子(3)的半园凸轮(18)中凹槽形状相适应,并为液压自动补偿滑动配合。

说明书全文

一种作为高扬程大流量使用的半园凸轮转子

发明属于旋转活塞泵。

众所周知,已有技术的往复活塞泵有输液扬程高的优点,但存在往返速度低流量小的不足;离心泵有高速运转流量大的优点,但存在扬程低的不足,要提高离心水泵的扬程是作成多级离心水泵。显而易见,若把上属两种类型泵的优点综合结构于一体,这无疑将是水泵技术发展的新方向和研究设计的目的。经过查新证明,国内外的转子容积泵结构型式有四种,即有螺杆泵(GB2026886)、齿轮泵(GB2102662)、叶片泵(BE888031)和径向柱塞泵(DE3409149),其结构均与本发明的半园凸轮转子泵不同。这四种容积泵大多数作为油泵,作为大流量高扬程使用的水泵,是用多级离心水泵。本发明的结构形式以及代替多级离心泵使用,于国内外皆属首创。

本发明的目的,在于综合往复活塞泵和离心水泵的独特功能,完成高速运转、连续负压吸液和高压排液的结构设计,使它拥有扬程高流量大的工作特性,和多级离心水泵相比,具有结构简单重量轻、成本低效率高的特点。

半园凸轮转子泵,是由泵体、半园凸轮转子、单凹槽分隔转柱和两个密封支承环等部件组成。如图2所示,园形泵缸与转子园柱之间形成一个园环空间,转子园柱上对称的两个半园凸轮又把园环空间分隔成两个半园环空间,它们的位置随着转子转动而转动,但两个半园环空间的面积没有变化,即没有压缩性和扩大性。当单凹槽分隔转柱与半园凸轮转子保持转动接触以后,便把泵缸分隔成两个或三个环形空间,这时在 单凹槽分隔转柱两旁的环形空间,共位置不随转子转动而移位。但它们的环形面积却有变化,面对转子转动方向边的环形空间是由大变小(从π到0),有压缩性,简称为高压排液室。另一边的环形空间则相反,是由小变大(从0到π),有扩大性,简称为负压吸液室。至于第三个环形空间,是一个不稳定的过渡空间,它随着转动被转化成压缩空间而消失,或者以送液室重新出现。本发明所设计构成的三个环形空间,尽管其变化规律和作用各异,这是个性,但在一转之中,它们三者各自的总环形面积分别约为π(R2-r2)的园环面积,这是共性。其个性正是往复活塞泵的主要特性,即有负压吸液和高压排液室,其共性正是离心水泵的主要特性,即连续吸入水和排出水。本发明就是基于这种个性和共性的有机统一和结合,完成了半园凸轮转子泵的结构设计,即具有往复活塞泵和离心泵双重特性的水泵。以上就是本发明的结构设计和工作原理。为使这种结构设计和工作原理得以实现,还使用了以下自动密封和传动技术措施。为使转子的半园凸轮与泵缸内壁之间,以及单凹槽分隔转柱与转子之间的动态接触,设计了液压自动补偿滑;半园凸轮转子、单凹槽分隔转柱的两端与密封支承环之间设计了迷宫式动密封和密封环液压动密封。

附图说明:

图1是半园凸轮转子泵的正面剖视图。

图2是半园凸轮转子泵的侧面剖面图。

下面对本发明的实施例进行详细叙述:

如图1、图2所示,半园凸轮转子泵是由泵体部件、半园凸轮转子部件、单凹槽分隔转柱部件和密封支承环部件等有机组合而 成。泵体部件由泵缸体(1)和两个端盖(2)组成。转子部件由半园凸轮转子(3)补偿滑块(4)、转轴(5)、转动轴承(6)和传动齿轮(7)组成。分隔转柱部件由带转轴的单凹槽分隔转柱(8)、补偿滑块(9)、转动轴承(10)和传动齿轮(11)组成。密封支承环部件由两个对称性的密封支承环体(12)和4组密封环(13、14)组成。

转子部件、分隔转柱部件分别安装在两个密封支承环体(12)上,密封支承环体(12)的外环与泵体(1)为定向滑动配合。把转子部件、分隔转柱部件、密封支承环部件于泵缸体(1)中安装好之后,再将两个端盖(2)与泵缸体(1)密封连接。用以上四个部件结构的有机组合而成为扬程高流量大高速运转连续负压吸液和高压排液的半园凸轮转子泵。其中半园凸轮转子(3)上的两个半园凸轮(18)与泵体缸体(1)保持转动接触,同时还轮流与单凹槽分隔转柱(8)上的半园凹槽(20)保持转动啮合,这种有规则的啮合是通过转轴(5、22)间一对转速比为1∶2的传动齿轮(7、11)来实现的,底中部带长方形凹槽的长方形补偿滑块(4)的形状与转子的半园凸轮(18)中凹槽相适应,并为滑动配合,由于高速运转的离心和进入补偿滑块底部导槽液体的作用,自动适合地滑出,使补偿滑块(4)的顶部与泵缸体(1)内壁保持良好的转动接触,以防止高、低压液体串通。为使单凹槽分隔转柱(8)的园柱与半园凸轮转子(3)的园柱部分保持转动接触,设有一个液压补偿滑块(9)来促进接触良好。半园凸轮转子(3)、单凹槽分隔转柱(8)两端上的环形齿(19、21)分别与两个密封支承环体(12)上的环形齿(23、24)啮合,在转动中形成迷宫式动密封。密封支承环体(12)的园环凹槽(25、26)中的四组密封环(13、14)分别与转轴(5、22)之间形成液压动密封。转轴(5、22)上的转动轴承(6、10)分别支承在密封支承 环体(12)的阶梯孔(27、28)中。泵缸体(1)上的管口(16)是泵缸的进液管,管口(17)是泵缸的排液管,与泵缸体(1)成为一体的下支座(15),也是半园凸轮转子泵的安装支座。

按照以上的实施方案,已作出75千瓦的半园凸轮转子水泵样品,其性能如下:流量144M3/时、扬程140米、转数1450转/分,效率75%、配带电机75千瓦、重量350公斤、尺寸680×480×422mm,它与75千瓦的4级离心水泵(6DA-8×4)相比,其扬程高35%、效率高5.4%、流量低11%、重量轻50%。

对于本发明的半园凸轮转子泵,不限于上述实施例的限制,依照本发明的结构设计和工作原理,还可以引出各种实施例。比如单凹槽分隔转柱可以对称设置两个;密封方式、形状和材质可以任意选择;半园凸轮转子和单凹槽分隔转柱,可以选用金属、合金或非金属材料结构;密封支承环体和泵壳的结构可以作出多种变体结构。

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