偏心螺旋泵的製作方法
2023-09-09 17:56:55 1
專利名稱：偏心螺旋泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種偏心螺旋泵，該泵具有一剛性轉子，轉子具體地如一螺旋件，例如一單螺旋件或者螺旋狀件並具有圓形橫斷面的構形;該泵還具有一定子，該定子裝有彈性襯套，也就是有彈力的襯套，該襯套界定容納轉子的內部空間即內腔，並且，該內腔呈螺旋形，例如雙螺旋或雙螺旋狀，而內腔的橫斷面構形實質上是具有沿著各自的半圓的相對邊上界定成矩形的形狀，憑藉著連接兩個半圓，從半圓延展的矩形部分的邊而具有朝著定子內腔的內部方向凸起地鼓凸的凸起。
對於這種泵(見德國展示說明書2017670)，凸起的邊緣或者凸起的鼓凸導致傳送容量的增加，這是因為這些邊或邊緣值得重視的事實，即，這些邊是與各自相結合的定子彈性襯裡的厚度近似成比例。於是由凸起表面而產生的彈性材料抵靠轉子的較大壓力減少了所謂的間隙損失，並因此就提高了泵的容量。不幸的是抵消這個優點的不利因素是隨著彈性材料抵靠轉子的壓力的升高，泵的摩擦損失增大了，特別是對於較長的泵，例如若干米長的泵尤其不利。
因此，本發明的目的是消除這些不利因素，允許相對地減小摩擦損失而不必接受較大的間隙損失。
本發明的偏心螺旋泵的特徵主要是在定子的進口端附近，定子橫斷面構形的矩形部分的邊的凸起朝內鼓凸的延伸是較小於定子的壓力端的，因此，在定子的進口端能夠不設有凸起，或者實際上沒有鼓凸是可能的。
由本發明可以認識到，從進口側到壓力側定子內的壓力是增大的，根據本發明，在低內部壓力區域，不設有或者稍為設有鼓凸，由於間隙的損失無論如何是微小的，並且特別是相應的摩擦損失是微小的。反之，在定子的較大內壓力區域，則產生較大的彈性件的位移，從而保證有好的密封效果。
應注意的是，鼓凸量可以是在大約各自鄰接的彈性材料厚度的1%～4%。當然，這個數值必須適應於彈性材料的變形能力以及壓頭和定子包含的有效長度。
從定子進口側到壓力側鼓凸量的改變可以實施成在定子的全長度上為分級式的，然而，也可以為平緩改變的，例如，允許鼓凸從0毫米到前述彈性材料厚度的5%而慢慢地增大。
本發明另一個特徵是避免了間隙損失，在兩個半圓區域，泵腔的輪廓線不需要改變，該半圓是適應轉子直徑的;換句話說，為了增加預壓而不需要減小兩個半圓之間的間隙，因為在這些橫截面中，彈性材料的厚度相對是小的並因此而不能徑向變形。
本發明的目的以及其它目的和優點將結合附圖的說明予以更明顯地顯示。
圖1是本發明的偏心螺旋泵的一個典型實施例的縱剖面示意圖;
圖2是泵的進口側即輸入側的通過定子和轉子的橫剖面圖;
圖3是泵的壓力側的通過定子和轉子的橫剖的圖。
本發明的特徵將在下面隨之作詳細描述。
現詳盡地參考附圖，泵的基體包含支承裝置1，該裝置用來安裝驅動軸2，驅動軸2具有突伸的連接驅動馬達的短柱2′。驅動軸2的端頭4延伸進入泵的進口腔或輸入腔3。泵的進口連接由標號5指示。
泵的最重要的部分是定子6，定子6具有剛性的殼即外殼7以及在內部設置的襯套8，該襯套由彈性材料製成，最好是橡膠，襯套以雙螺旋或螺旋狀形式界定內部空間即泵腔16使之與轉子9相適應，轉子是單螺旋或螺旋狀的。轉子9的縱長軸線以標號10指示，轉子9執行繞軸定子6的軸線11轉動，而同時執行繞其自身縱長軸線10的轉動運動。轉子9的縱長軸線10從軸線11間隔開距離「X」(偏心量)。壓力傳遞連接件12在壓力側B封閉泵。另外，定子6是可拆卸地保持在連接件12和形成進口腔3的殼體之間。
由於偏心運動和泵的受力狀態，彈性偶接件15設置在驅動軸2的端頭4和前方短柱13之間;偶接件15由卡瓜或夾頭14握持，應注意其它被證實的傳遞件也可用來代替細長的偶接件15。
本發明的重要方面在於在定子6的全長度上，腔16不是具有不變的內部輪廓形狀，確切地說，在定子的全長度上，定子的內部輪廓形狀是不同的。
圖2所示，在進口或輸入側A處，腔16的橫剖面區域是如何以兩個半圓17、19和一個矩形20所形成的。具有圓形橫斷面構形的轉子9在此橫剖的區域中運動。
轉子9的衝程相當於設置在兩個半圓表面17、19之間的矩形表面20的矩形長度L，由兩條平行的，線性地延伸的邊21形成矩形確定的邊。在這些狀況下，轉子能貼合地接觸兩個半圓和兩個邊21，儘管已經在此處襯套8以微小的預壓而靠抵著轉子9。
正如取自壓力端B處的圖3橫剖面視圖所見到的那樣，兩個半圓17、19保持不變的，並且相互間隔相同的距離;然而，兩條邊緣或邊21′不再是線性延伸，而是朝著腔16的內部方向凸起的鼓凸，特別是從兩個半圓端頭開始以平滑的也即無臺階的方式鼓凸。考慮到這種狀況，在22處，鄰接彈性層的局部厚度並因此還使相對中心線23的彈性回彈增大了，在最大彈性變形區段使內壓力偏移或轉向旁邊較比其它橡膠區段(側如半圓區域17、19)更為明顯，這就意味著由於相對邊21的凸起或鼓凸24，使因為襯套8和轉子9之間的間隙的損失降低了。
因為在定子6中，朝連接件12方向內壓力是逐漸地增高的，所以相應地增大的鼓凸24是可選擇的。在這種連接關係中，能提供連續的增大，也即凸起或鼓凸24的增大可呈現為臺階。此外，也可以在定子的進口側A已設置微小凸起24，在該處，腔16的整個圓周地段設置成襯套8抵靠轉子9有預壓力接觸，在後一種狀況，兩個半圓17、19的半徑必須稍為小於轉子9的半徑。
應注意，鼓凸24的最大厚度的數量是與襯套8硬度和泵壓力相協調，最好由試驗確定。當襯套8具有肖氏硬度A近似為58～65時，此內側厚度應大致近似為在中心線23區域鄰接厚度的1%～4%。
還應注意，一方面的轉子的螺旋線數與另一方面的定子腔的螺旋線數必須相應配上，一般地單螺旋轉子要求雙螺旋定子(與圖示實施例一致)。因此，由於考慮這種型式泵的結構原則是定子具有的螺旋線數大於轉子的螺旋線數。
此外，除上述物理特性外，為了滿足實踐中可能遇到的要求，襯套8具有的肖氏硬度A(Shore A)大約為55～75。另外，鼓凸具有的厚度近似為中心線區段襯套鄰接厚度的1%～20%，較大值用於特別長而且軟的襯套8。
轉子9接觸襯套8，也即半圓表面17、19和邊21′的事實已被參照，在這種聯接關係中，應指出在給出的橫斷面處，襯套8抵靠轉子9在半圓表面17、19區段的預壓力至少近似相同於在邊21′區段的預壓力。
當然，本發明是不受說明書和附圖公開內容限制的，而且，所附權利要求範疇內的任何改進均包括在本發明中。
權利要求
1.一種偏心螺旋泵，其特徵是，該泵包含一剛性轉子(9)，該轉子(9)具體形如一螺旋件，並具有圓形橫斷面構形；一裝有彈性襯套(8)的定子(6)，襯套(8)界定內腔(16)，該內腔(16)與所述轉子(9)相適應並且具有螺旋形狀，其橫斷面形狀基本上為沿著各自的半圓(17，19)的相對邊上界定成矩形(20)的形狀，藉此，基本上為矩形部分(20)的這些邊(21′)與半圓(17，19)連接，從所述半圓延展並且是遍及在至少定子的大部份長度上，所述矩形部分(20)的邊(21′)設置成朝向定子(6)的腔(16)的內部方向凸起的鼓凸形的凸起(24)，由此，在定子(6)的進口端A附近，定子(6)的橫斷面構形的矩形部分(20)的邊(21′)的凸起(24)向內的鼓凸延伸是小於定子(6)的壓力端的。
2.如權利要求1所述的偏心螺旋泵，其中，在所述定子(6)的進口端A，所述矩形部分(20)的邊(21)為線性延伸。
3.如權利要求1所述偏心螺旋泵，其中，所述凸起向內鼓凸的延伸從定子(6)的進口端A到壓力端B是平緩地增大的。
4.如權利要求1所述偏心螺旋泵，其中，所述凸起向內鼓凸的延伸從定子(6)的進口端A到壓力端B是臺階式增大的。
5.如權利要求1所述偏心螺旋泵，其中，所述凸起(24)鼓凸變化量是依據定子(6)的壓力的增大量的。
6.如權利要求1所述偏心螺旋泵，其中，所述襯套(8)具有肖氏硬度為58到65，凸起(24)的最大厚度等於定子(6)的假想中心線(23)附近的襯套(8)鄰接部分的厚度的大約1%～4%，該中心線橫過定子(6)的縱長方向。
7.如權利要求1所述偏心螺旋泵，其中，遍及定子6)的長度上，在定子(6)的橫斷面構形的半圓(17，19)附近，襯套(8)具有幾乎近似不變的厚度並因此預壓力不變。
8.如權利要求1所述偏心螺旋泵，其中，所述襯套(8)的肖氏硬度A近似為55到75。
9.如權利要求1所述偏心螺旋泵，其中，所述凸起(24)的最大厚度等於定子(6)的假想中心線(23)附近的襯套(8)的厚度的1%到20%，該中心線橫過定子的縱長方向。
10.如權利要求7所述偏心螺旋泵，其中，沿定子(6)的長度給出的斷面上兩個半圓(17，19)以及連接半圓的矩形部分的邊(21′)至少幾乎具有相同的預壓力。
全文摘要
一種偏心螺旋泵具有斷面為圓形的螺旋形的剛性轉子，以及裝有彈性襯套的定子，彈性襯套界定適應轉子的腔，腔呈螺旋形，其橫斷面為沿著各自的半圓的相對邊上界定成矩形的構形。矩形部分連接半圓並從半圓延展，該矩形邊設有向定子腔內部方向鼓凸的凸起，在定子進口端附近凸起向內的鼓凸延伸小於定子壓力端的向內的鼓凸延伸。
文檔編號F04C2/107GK1089012SQ93119809
公開日1994年7月6日 申請日期1993年10月29日 優先權日1992年11月11日
發明者阿諾爾德·耶格爾 申請人:阿諾爾德·耶格爾