專利名稱：一種圓柱彈簧補償三線嚙合轉子泵的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械工程領域，國際專利分類為R)4D非變容式泵，涉及一種將機械能轉換為液體壓力能的能量轉換容積泵，特別是指一種圓柱彈簧補償三線嚙合轉子泵。
背景技術：
公知的容積泵主要結構形式有柱塞泵、螺桿泵、羅茨泵和滑片泵。容積泵具有效率高的優點，但都存在長期運行磨損后其效率明顯降低，造成上述缺陷的主要原因在于高壓腔和低壓腔之間的端面活動隔離沒能起到有效密封。端面配合公差尺寸過小容易熱脹卡死住，端面配合公差尺寸過大則沒能起到有效密封，且長期運行磨損后密封效果更差，不得不停下生產線更換泵設備，造成很大的直接浪費和間接損失。柱塞泵適合高壓但脈沖大，磨損后不具備自我補償；螺桿泵適合高粘度但在單位容積上制造成本高，磨損后也不具備自我補償；羅茨泵適合液體和氣體但其徑向存在間隙，且徑向和端面磨損后都不具備自我補償；滑片泵能做到徑向磨損后自我補償，但端面磨損后仍然不具備自我補償，且滑片卡死現象時有發生。國內外至今沒能見到一種切實有效的容積泵，能同時具備端面磨損密封補償和徑向磨損密封補償的結構功能。美國三大工程科技雜志(《SCI》美國《科學引文索引》其英文全稱為Science CiStaStion Index,簡稱SCI ;《EI》美國《工程索引》其英文全稱為the Engineering Index，簡稱EI ;《13為丨？》美國《科技會議錄索引》其英文全稱為Index為to Scien為tific &為technical Proceedings,簡稱IS為tP。)收納全球工程科技論文，也未曾見有一種能同時具備端面磨損密封補償和徑向磨損密封補償轉子式的容積泵。
發明內容本實用新型的目的是提供一種圓柱彈簧補償三線嚙合轉子泵，同時具備端面磨損密封補償和徑向磨損密封補償的技術，以實現高壓腔和低壓腔之間長時間處在良好的活動隔離密封狀態，彌補現有技術的不足，填補容積泵同時具備端面磨損密封補償和徑向磨損密封補償的技術空白。為了實現上述目的，本實用新型提供以下技術方案一種圓柱彈簧補償三線嚙合轉子泵，包括泵體以及穿越安裝在泵體的中心通孔中的轉子軸和滑動安裝在泵體的偏心半孔內的從轉子，偏心端蓋被至少三顆的螺釘密閉固定在偏心半孔的外端面上，偏心端蓋與從轉子的外端面之間有補償盤滑動安裝在偏心半孔內；所述泵體上的中心通孔的中心軸線O2與偏心半孔的偏心軸線O1之間具有偏心距離t，偏心半孔底面上的一個月牙形吸口聯通著進口，另一個月牙形排口聯通著出口 ；所述轉子軸包括三個等分弧面工作段以及無鍵槽軸段和帶鍵槽軸段，三個等分弧面工作段的里端面貼著偏心半孔底面，三個等分弧面工作段的外端面被補償盤的正平面貼著；所述的從轉子有四個等分內弧工作面的兩端面也分別貼著偏心半孔底面和補償盤的正平面，其特別之處是補償盤的背面與偏心端蓋之間有圓柱形彈簧。[0006]結構原理轉子軸的中心軸線O2與從轉子2的偏心軸線O1之間具有偏心距離t，轉子軸的三個等分弧面工作段與從轉子的四個等分內弧工作面之間同步產生三條接觸線，結合偏心半孔底面和補償盤的正平面，構成A、B以及C三個動態空間。即使長期使用均勻磨損后仍能保證三條軸向延伸的密封帶同步形成，確保三個動態空間的徑向始終有效密封；補償盤的背面 有定位孔與定位銷滑動配合，定位銷與偏心端蓋固定連接，因而補償盤相對于偏心端蓋只能作軸向滑移。圓柱形彈簧推動補償盤給A、B以及C三個動態空間的端面磨損起到補償作用。端面磨損密封補償和徑向磨損密封補償的同時具備，實現高壓腔和低壓腔之間長時間處在良好的活動隔離密封狀態。本實用新型的有益效果是轉子軸和從轉子同步產生三條軸向延伸的密封帶，借助于圓柱形彈簧的支撐反彈力，補償盤的正平面一側始終緊貼著兩轉子的外端面，迫使兩轉子的里端面也緊貼著偏心半孔底面。所構成A、B以及C三個動態空間同時具備了端面磨損密封補償和徑向磨損密封補償，實現高壓腔和低壓腔之間長時間處在良好的活動隔離密封狀態。

圖I是本實用新型整體通過軸線的剖面圖；圖2是圖I中W-W截面的剖面圖；圖3是內轉子軸I相對于從轉子2在運行中同步產生三個動態空間的相對位置關系;圖4是相對于圖3，轉子軸I繞中心軸線O2逆時針旋轉40度，從轉子2繞偏心軸線O1逆時針旋轉30度后的相對位置關系；圖5是相對于圖3，轉子軸I繞中心軸線O2逆時針旋轉80度，從轉子2繞偏心軸線O1逆時針旋轉60度后的相對位置關系；圖6是相對于圖3，轉子軸I繞中心軸線O2逆時針旋轉120度，從轉子2繞偏心軸線O1逆時針旋轉90度后的相對位置關系；圖7是相對于圖3，轉子軸I繞中心軸線O2逆時針旋轉180度，從轉子2繞偏心軸線O1逆時針旋轉135度后的相對位置關系；圖8是相對于圖3，轉子軸I繞中心軸線O2逆時針旋轉240度，從轉子2繞偏心軸線O1逆時針旋轉180度后的相對位置關系；圖9是相對于圖3，轉子軸I繞中心軸線O2逆時針旋轉360度，從轉子2繞偏心軸線O1逆時針旋轉270度后的相對位置關系；圖10是相對于圖3，轉子軸I繞中心軸線O2逆時針旋轉480度，從轉子2繞偏心軸線O1逆時針旋轉360度后的相對位置關系。圖11是轉子軸I的立體圖。圖12是轉子軸I和從轉子2的曲面線制作圖。
具體實施方式
[0023]結合附圖和實施例，進一步對本實用新型的結構和工作原理作詳細說明。一種圓柱彈簧補償三線嚙合轉子泵，包括泵體4以及穿越安裝在泵體4的中心通孔41中的轉子軸I和滑動安裝在泵體4的偏心半孔42內的從轉子2，偏心端蓋5被至少三顆的螺釘8密閉固定在偏心半孔42的外端面上，偏心端蓋5與從轉子2的外端面之間有補償盤6滑動安裝在偏心半孔42內；所述泵體4上的中心通孔41的中心軸線O2與偏心半孔42的偏心軸線O1之間具有偏心距離t，偏心半孔底面40上的一個月牙形吸口 47聯通著進口 46，另一個月牙形排口 48聯通著出口 49 ;所述轉子軸I包括三個等分弧面工作段13以及無鍵槽軸段11和帶鍵槽軸段12，三個等分弧面工作段13的里端面貼著偏心半孔底面 40，三個等分弧面工作段13的外端面被補償盤6的正平面貼著；所述的從轉子2有四個等分內弧工作面的兩端面也分別貼著偏心半孔底面40和補償盤6的正平面，其特別之處是補償盤6的背面與偏心端蓋5之間有圓柱形彈簧9。安裝步驟和工作過程在圖I和圖2中，先將轉子軸I的帶鍵槽軸段12從偏心半孔底面40 —側，穿過中心通孔41與之滑動配合，三個等分弧面工作段13的里端面貼著偏心半孔底面40。將從轉子2安放在偏心半孔42內滑動配合，從轉子2的里端面也貼著偏心半孔底面40，使得轉子軸I的中心軸線O2與從轉子2的偏心軸線O1之間具有偏心距離t。再從無鍵槽軸段11 一端上依次裝上補償盤6，定位銷7以及圓柱形彈簧9固定在偏心端蓋5的背面，最后將偏心端蓋5加墊片54，用四顆的螺釘8沿著偏心端蓋5的外圓邊緣，密閉固定在泵體4的偏心半孔42的外側端面上。轉子軸I的三個等分弧面工作段13與從轉子2的四個等分內弧工作面之間同步產生三個接觸點，過接觸點形成三條軸向延伸的密封帶，結合偏心半孔底面40和補償盤6的正平面，構成A、B以及C三個動態空間。即使長期使用均勻磨損后仍能保證三條軸向延伸的密封帶同步形成，確保三個動態空間的徑向始終有效密封；補償盤6上的帶“O”型圈槽通孔61的中心軸線O2與帶“O”型圈槽外圓62的偏心軸線O1之間具有偏心距離t，補償盤6的補償盤背平面69內可容納至少三顆圓柱形彈簧9等分布置，補償盤6的偏心定位孔67與定位銷7滑動配合。補償盤6的正平面朝里，帶“O”型圈槽通孔61從轉子軸I的無鍵槽軸段11 一端套入滑動配合，帶“O”型圈槽外圓62與偏心半孔42滑動配合。定位銷7緊固在偏心端蓋5里側面上，至少三顆圓柱形彈簧9的內圈套在偏心端蓋5的至少三個里側凸臺59上，偏心端蓋5上的帶“O”型圈槽通孔51從轉子軸I的無鍵槽軸段11 一端套入滑動配合。至少三顆的的螺釘8沿著偏心端蓋5的外圓邊緣，將偏心端蓋5加墊片54密閉固定在泵體4的偏心半孔42的外側端面上。補償盤6的背面有定位孔67與定位銷7滑動配合,定位銷7與偏心端蓋5固定連接，因而補償盤6相對于偏心端蓋5只能作軸向滑移。圓柱形彈簧9推動補償盤6給A、B以及C三個動態空間的端面磨損起到補償作用。端面磨損密封補償和徑向磨損密封補償的同時具備，實現高壓腔和低壓腔之間長時間處在良好的活動隔離密封狀態。所有“O”型圈槽中的“O”型圈在所處部位起到動密封作用。在圖3至圖10中，工作時，外力通過帶鍵槽軸段12帶動轉子軸I旋轉，繼而撥動從轉子2旋轉，從轉子2與轉子軸I兩者的旋轉中心偏離距離為t，轉子軸I的三個等分弧面工作段13與從轉子2的四個等分內弧工作面之間同步產生三條軸向延伸的密封帶，結合偏心半孔底面40和補償盤6的正平面，構成A、B以及C三個動態空間。旋轉時，A、B以及C三個動態空間的隨著旋轉將逐漸變大的一側為月 牙形吸口 47，通向進口 46 ;A、B以及C三個動態空間的隨著旋轉將逐漸變小的一側為月牙形排口 48，通向出口 49。轉子軸I連續旋轉驅使A、B以及C三個動態空間周而復始完成吸、排工作。圖11是轉子軸I的立體圖。借助圖12描述轉子軸I和從轉子2的曲面線制作過程先畫線X以及與之垂直的線Yl和線Y2，交點分別為Op O2, O1與O2相距具有偏心距離t.這里取偏心距離t為6mm ；以O1為圓心，Rl為半徑作基圓Rl。這里取Rl半徑為60mm ；以基圓Rl與線X的一個交點為圓心，R2為半徑作圓弧段R2，再以O1為圓心，將圓弧段R2環繞O1三等分環形陳列。這里取R2半徑為40mm ；以圓弧段R2與線X的交點外延到R3的距離為圓心，以R3為半徑過圓弧段R2與線X的交點作圓弧段R3，再以O2為圓心，將圓弧段R3環繞O2三等分環形陳列。這里取R3半徑為120mm ；分別選取兩條圓弧段R3和一條圓弧段R2，三線相切作圓弧段R4，這里取R4半徑近似為4. 7mm ；以R5為半徑分別作圓弧段R5連接相鄰的兩條圓弧段R2，這里R5半徑為32mm。三條圓弧段R4交替地與三條圓弧段R2同步產生的三個接觸點，過接觸點形成三條軸向延伸的密封帶，構成A、B以及C三個動態空間。即使長期使用均勻磨損后，同步產生的三個接觸點形成三條軸向延伸的密封帶仍能保證三條軸向延伸的密封帶同步形成，確保三個動態空間的徑向始終處于有效密封。轉子軸I的三個等分弧面工作段13的兩端面寬度與從轉子2的兩端面寬度的尺寸相等一致，這里取兩端面寬度都為50mm，兩個轉子的里端面都貼著偏心半孔底面40，補償盤6的正平面同時貼著兩個轉子的外端面。借助于圓柱形彈簧9支撐在偏心端蓋5的里側凸臺59上并托著補償盤6的背面產生的支撐反彈力，補償盤6的正平面始終緊貼著兩轉子的外端面，繼而迫使兩轉子的里端面也緊貼著偏心半孔底面40，確保三個動態空間的端面滑動始終處于有效密封。工作時，外力通過帶鍵槽軸段12帶動轉子軸I旋轉，繼而撥動從轉子2旋轉。從轉子2與轉子軸I兩者的旋轉中心偏離距離為t，轉子軸I的三個等分弧面工作段13與從轉子2的四個等分內弧工作面之間同步產生三條軸向延伸的密封帶，結合偏心半孔底面40和補償盤6的正平面，構成A、B以及C三個動態空間。旋轉時，A、B以及C三個動態空間的隨著旋轉將逐漸變大的一側為月牙形吸口 47，通向進口 46 ;A、B以及C三個動態空間的隨著旋轉將逐漸變小的一側為月牙形排口 48，通向出口 49。轉子軸I連續旋轉驅使A、B以及C三個動態空間周而復始完成吸、排工作。
權利要求1.一種圓柱彈簧補償三線嚙合轉子泵，包括泵體(4)以及穿越安裝在泵體(4)的中心通孔(41)中的轉子軸(I)和滑動安裝在泵體(4)的偏心半孔(42)內的從轉子(2)，偏心端蓋(5)被至少三顆的螺釘(8)密閉固定在偏心半孔(42)的外端面上，偏心端蓋(5)與從轉子(2)的外端面之間有補償盤(6)滑動安裝在偏心半孔(42)內；所述泵體(4)上的中心通孔(41)的中心軸線02與偏心半孔(42)的偏心軸線01之間具有偏心距離t，偏心半孔底面(40)上的一個月牙形吸口(47)聯通著進口(46)，另一個月牙形排口(48)聯通著出口(49);所述轉子軸(I)包括三個等分弧面工作段(13)以及無鍵槽軸段(11)和帶鍵槽軸段(12)，三個等分弧面工作段(13)的里端面貼著偏心半孔底面(40)，三個等分弧面工作段(13)的外端面被補償盤￠)的正平面貼著；所述的從轉子(2)有四個等分內弧工作面的兩端面也分別貼著偏心半孔底面(40)和補償盤￠)的正平面，其特征是補償盤￠)的背面與偏心端蓋(5)之間有圓柱形彈簧(9)。
專利摘要一種圓柱彈簧補償三線嚙合轉子泵，包括泵體以及穿越安裝在泵體的中心通孔中的轉子軸和滑動安裝在泵體的偏心半孔內的從轉子，偏心端蓋被至少三顆的螺釘密閉固定在偏心半孔的外端面上，偏心端蓋與從轉子的外端面之間有補償盤滑動安裝在偏心半孔內。轉子軸的三個等分弧面工作段與從轉子的四個等分內弧工作面之間同步產生三條接觸線，結合偏心半孔底面和補償盤的正平面，構成A、B以及C三個動態空間，即使長期使用均勻磨損后仍能保證三條軸向延伸的密封帶同步形成，確保三個動態空間的徑向始終有效密封；補償盤的背面與偏心端蓋之間有圓柱形彈簧，圓柱形彈簧推動補償盤給A、B以及C三個動態空間的端面磨損起到補償作用。
文檔編號F04C2/10GK202370826SQ201120483878
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者張意立 申請人:張意立