[发明专利]扭曲式转子泵

说明书

技术领域：

本发明属于流体机械领域中的泵装置，具体涉及扭曲式转子泵。

背景技术：

现有常规的转子泵由静止的泵壳和旋转的转子组成，一般没有吸入阀和排出阀，转子以静压形式直接作用于液体，并借转子的挤压作用排出液体，同时另一侧形成低压，使液体连续地吸入。转子泵的主要部件就是转子，转子的好坏直接影响转子泵的性能的好坏。

现有一种扭曲式转子泵，有左旋和右旋转子，对左旋转子来说，其转子扭曲一定角度β，在运转过程中，转子上作用着轴向力并且该力将推动转子轴向移动。轴向力主要是由液体作用进出口压力差而产生的轴向力F_a1，即F_a1 =A*ΔP*B，ΔP=P₂-P₁，如图3所示；还有两转子啮合挤压而产生的轴向力F_a2，F_a2=F_ttanβ，其中F_t =2T/d,T=9550*P/n，如图4所示。转子的合力为F_a=F_a1+F_a2 。

传统的方法是通过轴承来减小轴向力，由于轴向力的存在会引起泵本身及原动机（尤其是电动机）的损坏，极易造成作用在止推轴承上的轴向力过大或过小，轴向力过大则造成烧瓦、断轴、密封隔板的损坏或增大止推轴承的摩擦，主轴、转子轴向移动致使转子与泵体的摩擦，原动机负载加大；如果过小，则引起转子的前后窜动。上述转子设计的缺陷导致转子泵成本高、轴承寿命低、结构不紧凑等严重缺陷。本发明涉及的人字形转子泵，设计思路旨在克服传统转子泵的上述弊端，寻求一种成本低、轴向力小、结构紧凑、运动平稳的转子泵。

技术内容：

本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计一种扭曲式转子泵。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种扭曲式转子泵，主要由泵体、止推轴承、主动转子和从动转子组成，主动转子和从动转子设置在泵体内并相外啮合，轴承设置在轴和泵体连接处，主动转子和从动转子的侧面和转子叶峰面相对密封，泵体上设有吸入口和排出口，所述吸入口和排出口之间有主动转子和从动转子相隔离；所述主动转子和从动转子为扭曲式转子，主动转子设有A端和B端对称设计，而从动转子则是B端和A端，A端和B端都是扭曲式。

所述转子外设有橡胶层。

所述橡胶层为氟橡胶。

转子上的轮叶不少于三个。

本发明通过一对人字形转子同步反向运转，转子的A端和B端对称设计,产生的轴向力能相互抵消，基本消除了转子泵运转中产生的轴向力，使轴承的负荷减小，延长轴承使用寿命，实现了转子泵的安全可靠运行。

附图说明：

图1是扭曲式转子泵结构示意图

图2是扭曲式转子示意图

图3是前扭曲式转子泵主动转子挤压产生的轴向力示意图

图4是前扭曲式转子泵主动转子压差产生的轴向力示意图

图中：1泵体，2主动形转子，3从动形转子，4吸入口，5排出口；

液压产生的压力差ΔP，压力差产生的轴向力F_a1，进口腔压力P₁，出口腔压力P₂，转子啮合产生的挤压力F_n，挤压产生的轴向力F_a2，切向力F_t，径向力F_r；转子页面扭曲角β,d是转子接触点的圆直径，T是转子扭矩，P是轴功率，n是转子转速。

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种扭曲式转子泵，主要由泵体1、主动转子2和从动转子3组成，主动转子4和从动转子5设置在泵体1内并相外啮合，啮合过程时产生挤压，对转子产生挤压力；并且泵体上设有吸入口4和排出口5，所述吸入口4和排出口5之间有主动转子2和从动转子3相隔离，泵运转过程中，在出口腔、进口腔形成高低压，进而进出口之间形成压力差，对转子产生压力。而转子设计成人字形的，转子A端与B端结构对称，这两个力对A端和B端产生的轴向力大小相等方向相反，相互抵消，基本消除转子运转过程中产生的轴向力，减小轴承的负荷，提高轴承的使用寿命。