[发明专利]一种双旋体内旋恒压泵的设计方法

说明书

技术领域

本发明属于一种容积泵的设计方法，特别是一种双旋体内旋恒压泵的设计方法。

背景技术

随着我国现代工业的飞速发展，在许多领域需求一种节能、环保、高扬程、输出压力恒定的泵产品。城市高层供水急需即可变流量又能高扬程的恒压节能环保型水泵；油田，特别是海上油田更急需先进的油气多相混输泵。然而，现有的泵则无法满足以上要求。

往复泵：虽易实现高扬程，但由于结构复杂及往复导致的高脉动，必然造成噪音大、流量不均匀、制造成本高。

离心泵：由于无法低速运行、泵体笨拙，耗能较高且很难控制流量。

螺杆泵：虽有输出压力恒定优点。但内泄大、体积大、制造精度较高。

单螺杆泵：虽有输出压力恒定、体积较小等优点，但橡胶套易磨损、不易输高温介质、且较难实现高压。

齿轮泵：虽制造成本低、应用广泛，但噪音大、寿命短、不易输高温介质且较难实现高压。

叶片泵：结构复杂、成本高。

涡旋泵：造价高、有脉动、排量小。

双转子螺旋泵是用外径与主动转子内径相同的螺旋簧嵌于主转子腔体内，通过螺旋簧与从动转子上的螺旋槽滑动配合而工作。液体的进口和出口分设于主动转子的两端，其扬程仅为300米(约3Mpa)。其主要不足是：①该泵主转子是壳体，并将一个螺旋簧嵌于主转子内，为分体结构，这种结构难以承受高压；②扬程300米说明螺旋间的密封难题尚未得到根本解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种双旋体内旋恒压泵的设计方法，它输出压力高，可恒压变流量，能液、气混输出，它内密封好且体积小、噪音低、能耗低、制造成本低、应用范围广。

本发明的目的是这样实现的，设计一种双旋体内旋恒压泵的设计方法，该泵包括泵体、偏心轴、端盖、密封圈、油封、轴承，其特征是：泵体内表面有两组旋向相反的螺旋槽，螺旋槽的法向截面是矩形，在偏心轴的轴面上套有两个偏心套，偏心方向相反；在泵体和套有偏心套的偏心轴之间套有两组旋向相反的螺旋槽体，左侧泵体内表面上的左旋螺旋槽与左侧螺旋槽体的外螺旋槽形状相同，尺寸相配合且相互啮合，为左旋向；右侧泵体内表面上的螺旋槽与右螺旋槽体的外螺旋槽形状相同，尺寸相配合且相互啮合，为右旋向；两个环形轨道分别固定在两组旋向相反的螺旋槽体外端面的端盖上；液体进口分设于泵体的两端，液体出口在两组螺旋槽体之间泵体中部；螺旋槽体的内表面与偏心套的外表面是弧线配合的滑动连接，偏心轴通过轴承与泵体的端盖体连接，当偏心轴和偏心套作旋转运动时，带动螺旋槽体作行星运动，从而使泵体螺旋槽与螺旋槽体外表面上的螺旋槽之间的旋动配合将液体升压泵出。

所述的两组旋向相反的螺旋槽体的内表面圆柱形，偏心套的外表面是凸起的圆弧形或螺旋槽体的内表面是凸起的圆弧形，偏心套的外表面是圆柱形，这样螺旋槽体的内表面与偏心套的外表面是弧线配合的滑动连接。

所述的两组旋向相反的螺旋槽体内表面固定连接有万向旋套。

所述的两组偏心方向相反偏心套分别各自与偏心轴之间是螺纹连接，或键连接，或是一体结构，偏心套能实现自调，满足螺旋槽体作行星运动的轨迹要求。

所述的端盖体是由端盖内端面上连接的环形轨道构成。

本发明的双旋体内旋恒压泵结构抓住了矩形螺旋线、槽配合滑动的规律，不仅解决了矩形内螺线和泵体成为一体结构这一难题，而且从根本上解决了矩形螺旋线和矩形螺旋槽间配合的密封难题。同时消除了轴向力和偏心运动所产生的惯性力。

本发明的双旋体内旋恒压泵主要特点是：

①该泵由于是螺旋运动，它所形成的密封腔为多相型密封腔，所以输出的压力无脉动，始终是平稳的。

②该泵由于内螺旋线体和泵壳为一体，其结构的这一特点可满足特高扬程要求，输出压力可达30Mpa以上(扬程3000米以上)。

③该泵由于旋体有万向自调功能，确保工作中螺旋密封线始终处于最佳状态，因而内泄很小。其结构决定了它在输送一般液体时能在恒压状态通过改变转速变流量，并可液、气混输。

④该泵由于内部结构均为金属件，加上密封件采用耐高温件，所以可输送高温介质。

⑤该泵由于结构简单，无阀件，内部件均为旋转运动，所以噪音低、能耗低。

⑥该泵无轴向力和偏心运动所产生的惯性力，高速转动更加平稳。

⑦该泵排量比单旋增大了一倍。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。

图1是实施例1结构示意图。