組合式轉子泵的製作方法

2023-09-20 08:06:10

本發明涉及液壓泵技術領域，特別是涉及一種組合式轉子泵。

背景技術：

齒輪式轉子泵即齒輪泵，是應用最廣泛的一種轉子泵。齒輪泵在長時間高負荷的工作條件下，會發生齒輪齒面的摩擦磨損、齒面點蝕等現象，導致齒輪磨削磨損後的金屬屑混入油液中，對下遊機械設備的運行和使用產生不良影響，嚴重的甚至會造成齒輪泵發生故障。如果齒輪泵故障是由於相互嚙合齒輪的磨損或形變引起的，則必須更換整對嚙合齒輪，維修成本高且維修難度大。傳統齒輪泵在結構上只有一個吸油腔、一個壓油腔，由於壓油腔的油壓高於吸油腔的油壓，兩者間壓力差產生較大的徑向力，泵的工作壓力越高，徑向力也越大，增加了支承傳動軸的軸承負荷，加速軸承的磨損、降低軸承使用壽命，造成泵過早損壞。上述問題的存在不利於齒輪泵的使用和維護，也降低了齒輪泵的運行可靠性和工作穩定性。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有齒輪式轉子泵的齒輪摩擦磨損、油液汙染、徑向力大、泵工作可靠性不高諸問題，提供一種結構簡單、使用可靠的組合式轉子泵。

本發明解決技術問題的方案是：在結構上取消了齒輪式轉子泵中相互嚙合的一對齒輪式轉子，而由四個相同的轉子板構成一個組合式轉子。通過組合式轉子在內壁為橢圓形的殼體內轉動，使得相鄰轉子板兩端與殼體內壁接觸形成密閉的吸油腔和壓油腔，從而實現泵油作用。

為了達到形成密閉的吸油腔、壓油腔的目的，本發明給出的解決方案是：一種組合式轉子泵，包括殼體、轉子板、進油孔、出油孔、腔體。其特徵是：所述殼體的內壁為橢圓形，在殼體上開設有兩個對稱的進油孔和兩個對稱的出油孔。

所述轉子板有四個，每個轉子板的形狀及尺寸均相同，每相鄰的兩個轉子板首尾連接，構成一個環狀的組合式轉子。相鄰的兩個轉子板在首尾連接處可以發生相對轉動，所述組合式轉子與所述殼體內壁相接觸的斷面設計成圓角形狀。

所述腔體內的空間用以安放組合式轉子泵的驅動裝置，該驅動裝置帶動所述組合式轉子轉動。組合式轉子沿著所述殼體的橢圓形內壁轉動時，能夠隨著相鄰轉子板的相對轉動，在一定範圍內改變形狀，從而在轉子板兩端與殼體內壁之間形成兩個對稱的吸油腔、兩個對稱的壓油腔。

與國內外現有技術相比，本發明具有如下優點：

(1)由於吸油腔、壓油腔分別有兩個，比只有一個吸油腔、一個壓油腔的轉子泵的排量大、合成流量脈動小，泵油效率高。因為兩個壓油腔位置對稱，所以泵運行過程中兩個壓油腔產生的徑向力可以相互抵消，組合式轉子上的負荷很小，驅動裝置傳動軸上的受力平衡，延長了軸承等零件及泵的服役壽命，也提高了泵運行的平穩性。

(2)齒輪式轉子泵內部的一對齒輪式轉子嚙合過程存在相互摩擦，而組合式轉子泵內的組合式轉子是由四個轉子板首尾連接而成，轉子板之間的摩擦很小。齒輪式轉子泵的齒輪即使只是單個輪齒發生磨損失效後，整個齒輪只能拆下來更換。而組合式轉子泵如果某個轉子板出現故障或者磨損，只要更換該轉子板，無需更換整個轉子，大大節約了維護和使用成本。

(3)組合式轉子包圍的空間內，可以安放電動機等驅動裝置，提高了空間利用率，可以縮小整個泵的體積。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是轉子板的結構簡圖。

圖中1.殼體，2、8.吸油腔，3、7.進油孔，4.轉子板，5、9.壓油腔，6、10.出油孔，11.腔體

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述。

圖1為本發明的一個實施方式。本發明的組合式轉子泵由殼體1、轉子板4、進油孔3與7、出油孔6與10、腔體11等組成。其結構要點是：殼體1的內壁形狀為橢圓，在殼體1上開設有兩個對稱的進油孔3與7、兩個對稱的出油孔6與10。轉子板4的外形呈板狀，如圖2所示。轉子板4的數量是四個，每個轉子板的形狀及尺寸均相同，相鄰的兩個轉子板首尾連接，構成一個環狀的組合式轉子，該組合式轉子位於殼體1內並與殼體1的內壁緊密接觸。相鄰的兩個轉子板在首尾連接處可以發生相對轉動，使得由四個轉子板構成的組合式轉子在殼體1的橢圓形內壁內轉動時，能夠隨著相鄰轉子板4的轉動，在一定範圍內改變形狀，從而在轉子板4兩端與殼體1內壁之間形成兩個對稱的吸油腔2與8、兩個對稱的壓油腔5與9。

腔體11位於組合式轉子的內部，腔體11內的空間可以放置電動機等驅動裝置。

組合式轉子與殼體1內壁相接觸的轉子板4的斷面設計成圓角形狀，以減少轉子板4與殼體1內壁之間的摩擦磨損。轉子板4的中部設有半圓形的轉動連接槽，用以聯接安放在腔體11裡的電動機等驅動裝置的輸出軸，該輸出軸通過轉子板4的轉動連接槽，為組合式轉子的旋轉提供動力。

如果需要進一步提高泵的排量，根據殼體1的尺寸大小，轉子板4的數量可以適當增加到6個甚至8個、10個。

本發明的組合式轉子泵的工作原理是：當腔體11內驅動裝置的輸出軸通過轉子板4上的轉動連接槽，驅動組合式轉子沿逆時針方向(圖1所示的箭頭方向)轉動時，相鄰的兩個轉子板在首尾連接處發生相對轉動，使得組合式轉子不斷改變形狀。在轉子板4的端部由殼體1內壁的橢圓形短軸向長軸方向轉動時，腔室2與8的密封容積變大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大氣壓力作用下，通過外部吸油管從殼體1上的進油孔3、7進入到兩個對稱布置的吸油腔2、8中，完成吸油過程；隨著組合式轉子的繼續旋轉，吸入密閉腔室的油液被帶到兩個對稱布置的腔室5、9。因為轉子板4的端部是由殼體1內壁的橢圓形長軸向短軸方向轉動，所以腔室5與9的密封容積變小，其中的油液被擠出，通過外部吸油管從殼體上的出油孔6、10輸出壓力油，完成壓油過程。組合式轉子不斷旋轉，重複上述過程。

本發明的組合式轉子泵兩個壓油腔5與9呈對稱布置，使作用在轉子板4和腔體11內傳動裝置上的徑向液壓力相互抵消，從根本上解決了現有齒輪式轉子泵普遍存在的徑向力不平衡問題，降低了振動和噪聲，有助於延長泵的使用壽命。組合式轉子旋轉一周，完成兩次吸油和排油過程，排量增加了一倍，在相同轉速下其輸出流量大於傳統轉子泵，提高了泵油效率。