高性能高壓三螺桿泵的制作方法
【專利摘要】本發明涉及高性能高壓三螺桿泵。包括泵體、襯套、主動螺桿和兩根從動螺桿；所述襯套由三段分體襯套依次連接組成，每段分體襯套的軸向兩端分別開設有主動螺桿和從動螺桿配合的配合三孔，所述三段分體襯套分別為前襯套、中襯套和后襯套；每根從動螺桿由前段螺桿、中段螺桿和后段螺桿組成，兩根從動螺桿的前段螺桿的外端分別設于泵體上呈懸臂狀，兩根從動螺桿的后段螺桿的外端分別通過軸套設于后襯套外端的配合三孔內呈懸臂狀，每根從動螺桿中的中段螺桿的兩端分別與對應的前段螺桿、后段螺桿接觸，使中段螺桿呈浮桿狀。本發明的最高工作壓力為20.0MPa，降低了加工難度，提高了零件之間配合的精度，從而提高了泵的可靠性、容積效率。
【專利說明】高性能高壓三螺桿泵
【技術領域】
[0001]本發明屬于容積式螺桿泵【技術領域】，具體涉及一種高壓三螺桿泵。
【背景技術】
[0002]屬于工業泵范疇的三螺桿泵與傳統的離心泵、齒輪泵、往復泵等相比具有流量平穩、壓力脈動小、效率高、使用壽命長等突出優點，已廣泛在冶金、機械、電力、船舶等行業中得到應用。而傳統高壓三螺桿泵一般壓力較低，導致在一些領域如電廠中液體燃料從低壓到高壓端的輸送等高壓條件下無法達到使用要求。此外在高壓力條件下，三螺桿泵的有效螺旋段必須加長，從而導致一體式襯套與從動螺桿的加工十分困難。傳統高壓三螺桿泵總體結構見圖5，其中襯套18與從動螺桿19均為一體式結構。上述結構存在以下問題:①一般情況下，螺桿泵輸送壓力越高，要求螺桿的有效長度越長，由于襯套18與從動螺桿19均為一體式結構，隨著襯套18和從動螺桿19長度的加長，加工難度越大，加工精度越難保證，特別是襯套兩端的螺桿孔的加工難度極大由于從動螺桿19為一體式結構，從動螺桿19猶如細長軸，在加工和運行時不可避免會產生撓度變形，影響其與主動螺桿I螺旋型面之間的嚙合間隙，同時也影響從動螺桿19螺旋面外圓與襯套18內孔之間的間隙。間隙過小，易使產品在運行時發生“抱軸”乃至卡死的不良后果；間隙過大又會使泵的容積效率下降。正是由于以上兩個問題的存在，傳統高壓三螺桿泵只能適用于8.0MPa (個別泵最高可達10.0MPa)以下的工況條件。

【發明內容】

[0003]為了滿足從低壓到高壓的輸送使用要求，本發明通過結構改進，提供一種便于加工、配合精度高的高壓三螺桿泵。
[0004]高性能高壓三螺桿泵，包括泵體、主動螺桿和兩根從動螺桿，所述泵體內軸向設有襯套，所述主動螺桿和兩根從動螺桿配合位于襯套內；泵體的軸向兩端分別設有前端蓋和后端蓋，主動螺桿的驅動端伸至前端蓋的外部，前端蓋內的主動螺桿的驅動端上設有圓環狀的平衡凸臺；與前端蓋和后端蓋相鄰的泵體的徑向上分別設有吸入口和排出口，所述前端蓋和出料腔之間設有回油管；
所述襯套由三段分體襯套依次連接組成，每段分體襯套的軸向兩端分別開設有主動螺桿和從動螺桿配合的配合三孔，所述三段分體襯套分別為前襯套、中襯套和后襯套；每根從動螺桿由前段螺桿、中段螺桿和后段螺桿組成，每根前段螺桿的外端面和主動螺桿上平衡凸臺的內端面接觸，且端部伸至前端蓋外，使前段螺桿呈懸臂狀，每根后段螺桿的外端通過軸套設于后襯套外端的配合三孔內，且端部伸至后襯套外部，使后段螺桿呈懸臂狀，所述中段螺桿位于前段螺桿和后段螺桿之間，且兩端分別與前段螺桿的內端和后段螺桿的內端接觸，使中段螺桿呈浮桿狀。
[0005]所述主動螺桿的螺旋段長徑比為8以上。
[0006]相鄰分體襯套的軸向之間通過一個圓柱銷和三個以上的固定銷固定連接，所述三段分體襯套的一側壁上開設有貫通軸向的襯套油道。
[0007]所述后段螺桿的外伸端固定連接著內端蓋，內端蓋的徑向上開設有徑向油道，所述徑向油道分別連通著襯套油道和前襯套上的配合三孔。
[0008]本發明的有益技術效果體現在以下方面:
1.本發明的工作壓力最高可達20.0MPa，擴大了傳統三螺桿泵的使用范圍，為用戶在高壓工況條件選擇合適工業泵提供了條件；
2.本發明的襯套采用了分體式結構，不僅降低了鑄造成型的難度，還減少了鑄造缺陷的發生；分體式襯套加工時，由于軸向長度極大地縮短,每段襯套軸向兩端的螺桿孔的加工精度得以保證。由于從動螺桿分成三段加工，有效避免了細長軸加工變形，提高了從動螺桿加工精度；
3.本發明的襯套和從動螺桿分別采用了分體式結構，裝配后從動螺桿和襯套的內孔間隙可以減小，降低兩零件的對中性要求，兩者的摩擦損失在相同加工精度情況下也會比整體式結構要小，不易在運行中產生“咬死”現象，泵的可靠性得到極大改善。同時由于三段式從動螺桿的撓度比整體式要小，從動螺桿和襯套之間的間隙值比整體式小，泵運行時內泄減小，泵的容積效率也得到提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發明結構示意圖。
[0010]圖2為圖1中I區的局部放大圖。
[0011]圖3為襯套結構爆炸圖。
[0012]圖4為三段式的從動螺桿結構示意圖。
[0013]圖5為傳統高壓三螺桿泵結構示意圖。
[0014]上圖中序號:主動螺桿1、前段螺桿2、中段螺桿3、后段螺桿4、后端蓋5、泵體6、前襯套7、中襯套8、后襯套9、軸套10、固定銷11、內端蓋12、機械密封件13、軸承14、圓柱銷15、回油管16、前端蓋17、襯套18、從動螺桿19、襯套油道20。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地說明。
[0016]參見圖1，高性能高壓三螺桿泵包括泵體6、主動螺桿I和兩根從動螺桿19，泵體6內軸向安裝有襯套18，主動螺桿I和兩根從動螺桿19配合位于襯套18內；泵體6的軸向兩端分別安裝有前端蓋17和后端蓋5 ;主動螺桿I的螺旋段長徑比為8以上，驅動端一側的主動螺桿I通過軸承14安裝在前端蓋17上，前端蓋17內主動螺桿I上安裝有機械密封件13，主動螺桿I的驅動端伸至前端蓋17的外部，前端蓋17內的主動螺桿I的驅動端上設有圓環狀的平衡凸臺；與前端蓋17和后端蓋5相鄰的泵體6的徑向上分別設有吸入口和排出口，前端蓋17和出料腔之間由回油管16連通。
[0017]參見圖2和圖3，襯套18由三段分體襯套依次連接組成，每段分體襯套的軸向兩端分別開設有主動螺桿I和從動螺桿19配合的配合三孔，三段分體襯套分別為前襯套7、中襯套8和后襯套9。相鄰分體襯套的軸向之間通過一個圓柱銷15和三個固定銷11固定連接，三段分體襯套的一側壁上開設有貫通軸向的襯套油道20。參見圖4，每根從動螺桿19由前段螺桿2、中段螺桿3和后段螺桿4組成，每根前段螺桿2的外端面和主動螺桿I上平衡凸臺的內端面接觸，且端部伸至前端蓋外，使前段螺桿2呈懸臂狀，每根后段螺桿4的外端通過軸套10安裝于后襯套9外端的配合三孔內，且端部伸至后襯套9外部，使后段螺桿4呈懸臂狀，所述中段螺桿3位于前段螺桿2和后段螺桿4之間，且兩端分別與前段螺桿2的內端和后段螺桿4的內端接觸，使中段螺桿3呈浮桿狀。后段螺桿4的外伸端固定連接著內端蓋12，內端蓋12的徑向上開設有徑向油道，所述徑向油道分別連通著襯套油道20和前襯套上的配合三孔。
[0018]本發明的工作原理如下:
裝在襯套18內的主動螺桿I與其兩側的從動螺桿19螺旋線之間相互嚙合，形成一個個彼此隔離的密封腔，將泵的吸入口與排出口隔開。當主動螺桿I在動力驅動下旋轉時，隨著主動螺桿I和兩根從動螺桿19的嚙合傳動，使被輸送介質從吸入口沿螺桿軸向不斷地移至排出口，從而實現泵送液體的連續輸送。
[0019]輸送的介質分別作用在螺桿端面與螺旋型面上的軸向壓力之和稱為軸向力，排出口的高壓介質通過襯套18軸向兩端的配合三孔引向螺桿尾部，平衡主動螺桿軸向力，剩余軸向力由軸承14承受，兩根從動螺桿19受到的剩余軸向力由與其接觸的內端蓋12承受。
【權利要求】
1.高性能高壓三螺桿泵，包括泵體、主動螺桿和兩根從動螺桿，所述泵體內軸向設有襯套，所述主動螺桿和兩根從動螺桿配合位于襯套內；泵體的軸向兩端分別設有前端蓋和后端蓋，主動螺桿的驅動端伸至前端蓋的外部，前端蓋內的主動螺桿的驅動端上設有圓環狀的平衡凸臺；與前端蓋和后端蓋相鄰的泵體的徑向上分別設有吸入口和排出口，所述前端蓋和出料腔之間設有回油管；其特征在于:所述襯套由三段分體襯套依次連接組成，每段分體襯套的軸向兩端分別開設有主動螺桿和從動螺桿配合的配合三孔，所述三段分體襯套分別為前襯套、中襯套和后襯套；每根從動螺桿由前段螺桿、中段螺桿和后段螺桿組成，每根前段螺桿的外端面和主動螺桿上平衡凸臺的內端面接觸，且伸至前端蓋外，使前段螺桿呈懸臂狀，每根后段螺桿的外端通過軸套設于后襯套外端的配合三孔內，且端部伸至后襯套外部，使后段螺桿呈懸臂狀，所述中段螺桿位于前段螺桿和后段螺桿之間，且兩端分別與前段螺桿的內端和后段螺桿的內端接觸，使中段螺桿呈浮桿狀。
2.根據權利要求1所述的高性能高壓三螺桿泵，其特征在于:所述主動螺桿的螺旋段長徑比為8以上。
3.根據權利要求1或2所述的高性能高壓三螺桿泵，其特征在于:相鄰分體襯套的軸向之間通過一個圓柱銷和三個以上的固定銷固定連接，所述三段分體襯套的一側壁上開設有貫通軸向的襯套油道。
4.根據權利要求1或2所述的高性能高壓三螺桿泵，其特征在于:后段螺桿的外伸端固定連接著內端蓋，內端蓋的徑向上開設有徑向油道，所述徑向油道分別連通著襯套油道和前襯套上的配合三孔。
【文檔編號】F04C2/107GK103711690SQ201310702179
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】程愛華, 程飛 申請人:黃山工業泵制造有限公司