[发明专利]容积式螺旋曲面型腔转子泵

说明书

本发明属于容积式转子泵的一种，可广泛用于机床、工程机械、船舶、压铸机、塑料注塑机和冶金设备等的液压系统中。

目前国内外通常使用的容积式转子泵主要有下列三种：1）齿轮泵，它的缺点是流量和压力脉动大，噪音大;2）螺杆泵，它的缺点是脉动大，相对轴向尺寸较长，加工制造困难，成本较高;3）叶片泵，缺点是结构复杂，加工困难，而且使用寿命较短。

本发明的目的是为了克服现有三种容积泵的上述缺点，提供了一种原理独特，结构简单，压力脉动小，噪音小，容积效率高，加工制造容易的容积式螺旋曲面型腔转子泵。

本发明的目的是这样完成的，该螺旋曲面型腔转子泵的端盖2用螺钉1固定在泵体10上，密封圈3安装在端盖2的密封槽内，起轴向密封作用，轴承4装在端盖2的芯轴和转子轴13的轴承孔内，密封圈6装入定子8的密封槽内，定子8装在泵体10孔内，密封圈9装在泵体10的底部，轴承11装在转子轴13与定子8的轴承孔内，起支承轴的作用，油封12装在转子轴13的输出端轴上，它的外圈装入泵体10油封孔内，油封12与转子轴13的输出端配合，其改进是：1）该转子轴13上开有一与轴中心面对称的平行槽S，该轴的中心面垂直于轴线的轴中心面，在距离轴线e的位置上开有销孔孔V，转子片5用销轴7装入转子轴13的中心平行槽S内，在转子片5的圆φ上均布3个或3个以上以R为半径的圆弧曲面W、G、K，当转子片5与转子轴13组合一体后，转子片5相对转子轴13绕O点作旋转运动，转子片5的转数与转子轴13的转数相等;2）定子8里孔上螺旋曲面型腔的轨迹是：转子片5与转子轴13组合体与定子8里孔配合，转子片5在平行槽S内绕O点作旋转运动，同时随转子轴13一起绕轴线转动，转子片5相对定子8所作的复合运动而创成的螺旋曲面型腔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，该型腔的中心对称线P₁P₂，P₃P₄，P₅P₆是升角相等，长度相同的三条螺旋线。

本发明可以制成单联、单作用泵或马达，也可以制成双联、双作用泵或马达，并可利用它的原理制成流体压缩机。

本发明与现有的容积式转子泵相比具有原理独特，结构简单，压力和脉动小，噪音低，容积效率高，加工制造容易等特点，可广泛用于机床、工程机械、轻工设备、冶金设备、船舶等的液压系统中。

附图说明：

图1为容积式螺旋曲面型腔转子泵结构图

图2为该泵转子轴

图3为该泵的转子片

图4为该泵定子展开及其剖面图;

图中标注：1-螺钉，2-端盖，3、6、9-密封圈，4、11-轴承，5-转子片，7-销轴，8-定子，10-泵体，12-油封，13-转子轴，S-转子轴上平行槽，V-销孔，W、G、K-转子片圆φ上均布的三个圆弧曲面，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-螺旋曲面型腔，F-吸油口，M-排油口。

本发明的实施方案如图1、图2、图3、图4所示，当转子轴13与转子片5的组合体和定子8配合后，在定子8孔本体上即形成三个相互独立的封闭螺旋曲面型腔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，当转子轴13与转子片5的组合体由初始位置0°开始，顺时针转动时，同时转子片5相对转子轴13绕O点逆时针转动，这时转子片5以R为半径的圆弧面W与该型腔Ⅰ切于P₁点（吸油端），同时圆弧面K上的一部分弧恰好与型腔Ⅲ曲面上的重合，随着转子轴13转动，转子片5圆弧W开始进入它对应的型腔Ⅰ内滑动，并逐渐增大，开始吸油，同时圆弧K在它的对应型腔内继续滑动，并逐渐减小，一边排油，一边吸油，当转子轴转过β°时，转子片5也相对转子轴13绕O点转过β°时，这时转子片5的圆弧K在它对应的型腔Ⅲ内完成了排油和吸油过程，相切于P₆点（排油端），圆弧K全部进入转子轴13平行槽S内，同时转子片5上的圆弧W与型腔Ⅰ上的相切重合，并在它对应的型腔Ⅰ内继续滑动，一边吸油，一边排油，当转子轴13转到 (20°+β°)/2 在型腔Ⅰ内的圆弧W变成最大，与型腔Ⅰ上的相切重合，其弧长为πR随着转子轴13继续转动，型腔Ⅰ内的吸油区越来越大，排油区越来越小，当转子轴13转到120°时，转子片5的圆弧G开始与它对应的型腔ⅡP₃点（吸油端）相切，开始进入型腔Ⅱ，当转子轴13转到120°+β°时，圆弧W刚好与P₂点（排油端）相切，在它对应的型腔Ⅰ内滑动结束，完成一次吸油和排油过程，圆弧W全部进入转子轴13上的平行槽S内，随着转子轴13的转动，转子片5的圆弧G继续在它的对应型腔Ⅱ滑动，型腔Ⅱ内的吸油区逐渐增大，排油区逐渐减小，当转子轴13转到240°时，转子片5上的圆弧K又开始进入它对应的型腔Ⅲ内相切于P₅点（吸油端），转子轴继续转到240°+β°时，圆弧G在它对应的型腔Ⅱ内完成了吸油过程和排油过程，并相切于P₄点（排油端），同时全部进入转子轴13上的平行槽S内;随着转子轴13的转动，圆弧K继续在型腔Ⅲ内滑动，型腔Ⅲ内的吸油区逐渐增大，排油区逐渐减小，当转子轴13转到360°时圆弧K恰好回到初始位置，与型腔Ⅲ上的相切重合，同时转子片5上的圆弧W又与P₁点开始相切，进入它对应的型腔Ⅰ内。随后不断重复上述工作过程。P₁，P₃，P₅为吸油端相应与吸油口F连通，P₂，P₄，P₆为排油端与排油口M配流，使泵实现连续工作。