[实用新型]零自由度半球摇摆转子泵

说明书

本实用新型涉及一种新型容积泵，属于旋转活塞与泵的领域。

目前生产的半球摇摆转子泵(实用新型专利CN89214121.2)是一种自由度为1的机构。球形转子由主轴，半圆柱，后置圆销以及半球形的泵壳联合制约，如果去掉泵壳，转子将无确定的运动。因此主轴带动转子转动过程中转子和泵壳的内球面有较大的摩擦，如果二者间没有足够的润滑油，或者当工作介质含水量较大，或者工作介质自身无润滑作用时，转子将卡在泵壳内无法转动。因此目前只能在粘稠油料的输送方面得到应用。此外泵的主轴通过半圆柱的圆柱面来驱动转子，由于圆柱表面的负载不均匀，因而不是一种好的传输扭矩的结构，使泵的寿命和可靠性都不甚理想。因此“半球摇摆转子泵”自发明至今虽然结构简巧但没有能在容积泵领域里得到更广泛的应用。

本实用新型的目的是设计一种自由度为零的半球摇摆转子泵，半球形泵壳不再对转子进行制约，它的内球表面只是一种“虚约束”。

本实用新型的目的是这样实现的：半圆柱的两端各有一个凸出的球冠，球冠底部的平面控制着转子沿半圆柱轴向窜动；后置圆销的端面上有一双滚柱，它们控制了转子沿后置圆销的轴向窜动，由于增加了二个方向的约束，半圆柱和后置圆销二元件就已经可以控制转子的转动，在适当间隙下半球形泵壳就成了“虚约束”，转子可以在转动过程中不再和泵壳内表面发生摩擦，由于半圆柱两端各有一个凸出的球冠，泵的进排口可以设计在半球形泵壳的圆周，而进排口可以由球冠上的球形表面来启闭。

上述设计使泵既能泵送润滑性能差的工作介质，扩大泵的应用范围，又能使泵的各项技术性能有大幅度的改进。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的正视图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是主轴、半圆柱和凸出的球冠的组合立体图。

图4是球形转子的立体图。

图中1、半球形泵壳 2、球形转子 3、半圆柱

    4、凸出的球冠 5、泵座 6、后置圆销

    7、锥形表面滚动套 8、主轴 9、滚柱

    10、进口 11、排口

球形转子2是一个小于半球的球体，球面上开有一条能容纳后置圆销6和锥形表面滚动套7的圆弧形长槽，槽的底部是一段圆柱面，一对滚柱9在这段圆柱面上滚动，并依靠能在半球形泵壳1上的轴孔里转动的后置圆销6控制转子沿圆销轴线的窜动，球形转子2的圆弧形长槽的对面是一个凹圆柱面，它使球形转子2和半圆柱3的外圆柱表面构成一对不完全的转动运动副，凹圆柱面的两端是两个和半圆柱轴线垂直的环形表面，它紧贴凸出的球冠4的底平面，因此球形转子2沿半圆柱3的轴线窜动被凸出的球冠4所制约，进口10和排口11布置在半球形泵壳1的周边上，并由转动的凸出的球冠4启闭。泵座5是具有支承主轴8的轴承座的端盖，它和球形转子2和半球形泵壳1组成了周期性可变容腔，当主轴8通过半圆柱3带动球形转子2摇摆转动的同时，凸出的球冠4启闭进口10和排口11完成泵对流体的吸排。

本实用新型由于使球面转子不再和泵壳发生摩擦，同时又可把进排口设计在泵壳的周边上，使泵的运作发生了质的变化，既可泵送无润滑性的流体，寿命和可靠性等技术性能又能有大幅度的提高，结构又能更紧凑，因此可在容积泵领域里得到更广泛的应用。