CN1118631C - 旋转活塞泵 - Google Patents

Abstract

一种旋转活塞泵，其主要特征是：挡板由插在泵体顶壁条孔内的凹字形滑板架和与其对应的凹字形滑板构成。滑板与滑板架之间设有滑动摩擦或滚动摩擦机构。另在旋转活塞外设衬套，其两侧又各设一块衬板。上述滑板和滑板架则置于衬套的轴向开口及衬板的开口槽内。在泵体内可设有两个或两组同样同轴的旋转活塞及分别与它们对应的圆形缸、挡板、衬套及衬板。本发明性能可靠、能长时间运行，能耗低、效率高，成本低、易加工。

Description

旋转活塞泵

技术领域    本发明涉及一种泵，特别是旋转活塞泵。

背景技术    在1999年1月27日实用新型专利公报上公开了一种(环片旋转活塞泵> (专利号97200516.1)其主要结构是泵体是由本体和两个端盖组成，本体带圆柱形通腔，本体圆柱形通腔的横向上部设有与外界连通的进口和出口。两端盖装于圆柱形通腔的两端，与本体一起构成圆形缸。圆形缸上端进口和出口之间的周面及侧面壁开有轴向槽，槽内装有挡板。挡板的缺口与环片相吻。槽两侧的端盖内面壁分别开有矩形的进口、出口，矩形进口、出口的另一端在端盖的圆周面并分别与本体的进口、出口连通。泵轴位于圆形缸的中心线，矩形截面的波形环片位于圆形缸并通过其内侧的套筒与轴固定连接成一体。环片周面与圆形缸周面动配合，波形环片的侧凸面(即轴向两端的凸面)与圆形缸侧面动配合。它的不足之处是：其一，挡板是由设在旋转活塞环片两侧的两块板构成的，利用弹簧的弹力使它们紧贴在旋转活塞的环片上。但是由于旋转活塞旋转的速度很快，弹簧的机械运动不能与其同步，因而导致有时弹簧将挡板块紧紧地顶在环片上，增加泵轴的运动阻力；有时弹簧又不能将挡板及时推到环片上，两者间距较大，使进出泵的液体混在一起，泵便失去正常的作用。特别是当泵在油田使用时，由于泵内排油腔压力很大挡板的受压面积足以产生几百公斤的推向吸油腔的力，使挡板根本不运动。其二，旋转活塞环片的侧凸面与端盖内面轴向间隙是靠端盖上的螺纹来调整的，如果两者间隙大，泵不能正常输送液体；如果两者间隙小，环片与端盖由静摩擦连在一起，不仅泵不能正常工作，甚至还能损坏电机。特别是当泵在运行时所产生的振动会改变螺纹的位置，导致环片与端盖不能动配合，泵便失去作用。其三，由于圆形缸周面上部一半都与进出口相连通，所以使从轴向进入腔内的液体又被转动的环片形成的离心力将液体从缸周径向吸口甩出，导致工作效率很低。

发明内容    本发明的目的在于提供一种挡板能与旋转活塞环片同步运行，并且旋转活塞环片的侧凸面又能实现可靠动配合的高效率旋转活塞泵。

本发明的目的可通过以下措施来实现：一种旋转活塞泵，有圆形缸的泵体与圆形缸同中心线的泵轴与其两端的端盖上的轴承相配，固定在泵轴上的圆柱套筒外周环绕波曲的环片，其外周面与圆形缸周面动配合其轴向两端的凸面与圆形缸两端动配合，在圆形缸的顶壁上及装入缸内的端盖上开有轴向并平行于轴的槽，槽的底边平于或略深于环片内周的圆柱周面，其特征在于：槽内装有一张开有矩形缺口，其开口深度等于环片处周面到其内周的圆柱周面的距离，其开口宽度等于环片凸面厚度的凹字形的滑板和一张开有矩形缺口其开口深度等于或略大于滑板的开口深度，其开口宽度略大于环片两凸面间的距离的凹字形的滑板架。在滑板架上设有与滑板滚动摩擦的机构。圆形缸内设有其外周面与圆形缸周面相对应其内周面与环片外周面动配合的衬套和其两端的并与环片两凸面动配合的衬板。在靠近滑板架和滑板处的衬套上开有径向吸口和排口，在靠近滑板架和滑板处的衬板上开有轴向吸口和排口。在同一泵体同一根轴上设二个或多个旋转活塞和其配套的滑板、滑板架、衬套、衬板。一种旋转活塞泵，其装于圆柱腔开口的端盖与本体一起构成圆形缸，泵体横向上部设有与外界连通的进口和出口，与圆形缸同轴线的泵轴上固定有旋转活塞，在泵体顶壁设有轴向条孔，条孔外设有盖板，条孔内设挡板，其特征在于：插在条孔内的滑板架下部呈凹字形，其槽形开口的宽度大于旋转活塞环片两侧凸面间的距离、深度大于或等于旋转活塞环片的宽度，与滑板架对应的滑板为凹字形平板，其长度大于2倍旋转活塞环片两侧凸面距离与环片厚度之差，滑板中部的槽形开口与旋转活塞环片截面相对应，且滑板开口两底边位于旋转活塞的套筒上。在旋转活塞外设与其周面动配合的衬套，该置于圆形缸内的衬套其外周面与圆形缸周面相对应，高度与旋转活塞环片两则凸面间距相同，衬套两侧各设一块环形衬板，其环面上的开口槽深度大于或等于衬套厚度与旋转活塞环片宽度之和，挡板置于衬套的轴向开口及衬板的开口槽内，在靠近挡板的衬套或衬板上设有吸、排口。在滑板架槽形开口周边及两侧的底边上朝向滑板的一面设有凸棱。在滑板与滑板架之间设有滚动摩擦机构。在滚动件对应的滑板和滑板架上设有弧面凹槽，滚动件置于弧面凹槽内。在泵体内设有两个或两组同样同轴的旋转活塞，以及分别与它们对应的圆形缸、衬套、衬板和挡板。

本发明主要包括有：泵体、旋转活塞、挡板及衬板和衬套。

本发明的泵体与现有技术基本相同，也是由本体和端盖组成的。本体内设圆柱形腔，装在圆柱腔开口的端盖与本体一起构成圆形缸。泵体内与圆形缸轴线垂直的横向上部以及端盖内面通道与外界连通且两端分别设有泵的进口和出口。在泵体顶壁设有轴向条形通孔，在条孔外面设有由紧固件固定在泵体上的将条孔封闭的盖板。上述条孔内设有挡板，该挡板主要包括有滑板和滑板架。其中插在条孔内的滑板架底部设在泵体内，其长度方向的两侧设在端盖内面或圆形缸底与其对应的凹槽上。该滑板架下部为凹字形，其槽形开口的宽度稍大于旋转活塞环片两侧凸面间的距离、深度大于或等于旋转活塞环片的宽度(即套筒到波形环片边缘的距离)使之不影响旋转活塞的正常转动。与滑板架对应并由其导向的滑板为与其平面平行或直接接触的凹字形平板，其长度大于2倍旋转活塞环片两侧凸面距离与波形环片厚度之差。滑板中部的槽形开口与旋转活塞环片截面相对应，即槽形开口的宽度稍大于环片的厚度，深度与环片的宽度相同。当滑板卡在旋转活塞上时，滑板开口两底边则位于旋转活塞的套筒上与其动配合，上述挡板在工作时，滑板在滑板架的导向下随转动的旋转活塞环片作轴向同步往复滑动，并且滑板移至旋转活塞两则的凸面时，滑板依然将滑板架的开口槽全部遮盖，以保证挡板两侧的吸排两腔不相连通。为增加滑板架的导向效果，最好滑板架上部设与凹字板垂直的板块，使滑板架的截面呈倒L形，滑板置于直角弯内。

为适应较大压力流体的输送，在滑板与滑板架之间设有减小两者滑动摩擦阻力的机构，其可以是在滑板架槽形开口周边及两侧的底边上朝向滑板的一面设有凸棱，它不仅减少摩擦阻力，还能将滑板与滑板架的间隙封闭。减少摩擦阻力的机构还可以是在滑板与滑板架之间设滚动摩擦机构，如滚珠、滚柱或滚动轴承，它们可直接与滑板和滑板架的两个平面接触，最好是在与滚动件对应的滑板和滑板架上设有弧面凹槽，滚动件置于弧面凹槽内。

水平泵轴与圆形缸同轴线，旋转活塞通过其套筒与泵轴固定连接。在旋转活塞外设与其周面(即环片的外周面)动配合的衬套，该衬套置于圆形缸内，其外周面与圆形缸内周面相对应。衬套为有轴向开口的圆筒，该开口的宽度大于挡板的厚度。衬套的高度与旋转活塞两侧凸面间距基本相同。在衬套两侧各设一块可将衬套侧面覆盖的衬板。该衬板为中心有通孔、环面上有开口槽的环形板。最好其外径与衬套外径相同。当旋转活塞套筒与波形环片两侧凸面高度平齐时，衬板中心孔直径与泵轴直径对应；当旋转活塞套筒超出波形环片两侧凸面时，衬板中心孔直径与超出部分的外径对应。该衬板的开口槽开口朝向外周边，其槽宽大于挡板的厚度，深度大于或等于衬套厚度与旋转活塞环片宽度之和。使用时调整端盖上的紧固件，将端盖向泵内推进并挤压衬板，使衬板紧紧地靠在衬套上，而衬套又支撑着两侧的衬板，使衬板与旋转活塞环片侧凸面始终保持动配合。

当泵体内设有衬板和衬套时，上述挡板则置于衬套的轴向开口及衬板的开口槽内。最好滑板架底边插在两衬板开口槽底的缺口上。挡板所在的平面将衬套与衬板构成的腔体分割成吸液腔和排液腔。在靠近挡板的衬套或衬板上设有液体的进、出口，它们可以是与衬套轴向开口边缘或衬板槽形开口边缘有间隔的通孔，也可以是直接与衬套轴向开口边缘或衬板槽形开口边缘相连的槽形开口。无论是通孔还是槽形开口，它们的形式都可以有多种，如矩形、三角形或梯形等。位于吸液腔一侧的通孔或槽形开口为吸口，位于排液腔一侧的通孔或槽孔开口为排口。而设在衬套上的吸口为径向吸口，设在衬板上的排口为轴向排口。出口与之同理。该泵一个腔体可同时设径向和轴向两个吸口与径向和轴向两个排口；也可以是设一个吸口和一个排口，吸排口可以是同向的也可以是不同向的。最好吸口设在轴向、排口设在径向。

最好泵体内设有两个或两对同样的并且同轴的旋转活塞，以及分别与它们对应的圆形缸、衬套、衬板和挡板，它们是以共用的圆形缸底为对称。当两个或两对旋转活塞同步运行时，它们所产生的轴向推力相互抵消，不仅可省去推力轴承，而且能量消耗少、效率高。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、性能可靠、能长时间正常运行。

2、易加工制造、成本低。

3、能耗低、效率高。

附图说明如下：

图1是本发明例1的主视剖面示意图。

图2是图1的A-A视图。

图3是本发明例1挡板的主视示意图。

图4是本发明例1挡板的侧视示意图。

图5是本发明例1中挡板、衬板和衬套的立体示意简图。

图6是本发明例2的俯视半剖示意图。

具体实施方式    利用附图中所示的例子对本发明作进一步说明。在图1和图2所示的旋转活塞泵例1的剖面示意图中，本体1内设有圆柱腔，装在圆柱腔开口的端盖2与本体一起构成圆形缸。泵体横向上部设有与外界连通的进口3和出口4。水平泵轴5与圆形缸同轴线，并与泵两端盖上的轴承相配合。在泵体顶壁设有轴向条形通孔，该条形通孔内设挡板6，在挡板外面设由紧固件固定在泵体上的盖板7。在图3和图4所示的旋转活塞泵挡板的示意图中，长度方向两侧设在端盖与之对应的凹槽上的插在条孔内的滑板架8下部为凹字形平板，上部设与其垂直的板块，使之截面呈倒L形。滑板架槽形开口的宽度稍大于旋转活塞9环片10两侧凸面间的距离，深度稍大于旋转活塞环片的宽度。与滑板架对应的滑板11为与之平行的凹字形平板，其长度等于2倍旋转活塞环片两侧凸面间距离，滑板中部的槽形开口与旋转活塞环片截面相对应，滑板开口两底边则置于旋转活塞的套筒12上。在滑板架槽形开口周边及底边上朝向滑板的一面设有凸棱13。另在滑板与滑板架之间设有滚动轴承14，在与其对应的滑板和滑板架上设有弧面凹槽。与轴承内圈相连的小轴15上端置于滑板架上部板块的开口槽内，小轴下端置于滑板架开口两侧底边凸棱的开口槽内。又在图1和图2中，旋转活塞通过其套筒与泵轴固定连接。在旋转活塞外设与其周面动配合的衬套16，该衬套置于圆形缸内，其外周面与圆形缸内周面相对应。衬套轴向开口的宽度大于挡板的厚度，衬套的高度与旋转活塞两侧凸面间距相同。在衬套两侧各设一块衬板17，其中心孔直径稍大于泵轴直径，外径与衬套外径相同。衬板开口槽宽度大于挡板的厚度，深度等于衬套厚度与旋转活塞环片宽度之和，上述挡板置于衬套的轴向开口及衬板的开口槽内，且滑板架底边插在两衬板开口槽底的缺口上。在靠近挡板的衬板上设有液体轴向和径向吸口，在靠近挡板的衬套上设有液体的轴向和径向排口，如图5所示。

在图6所示的旋转活塞泵例2的俯视半剖示意图中，在泵体内设有两个同样同轴的旋转活塞，以及分别与它们对应的圆形缸、衬套、衬板和挡板，它们是以共用的圆形缸底18为对称。

Claims (5)

1、一种旋转活塞泵，有圆形缸的泵体、与圆形缸同中心线的泵轴与其两端的端盖上的轴承相配，固定在泵轴上的圆柱套筒的外周环绕波曲的环片，其外周面与圆形缸周面动配合、其轴向两端的凸面与圆形缸两端动配合，在圆形缸的顶壁上及装入缸内的端盖上开有轴向并平行于轴的槽，槽的底边平于或略深于环片内周的圆柱周面，其特征在于：槽内装有一张开有矩形缺口，其开口深度等于环片外周面到其内周的圆柱周面的距离，其开口宽度等于环片凸面处的厚度的凹字形的滑板、和一张开有矩形缺口其开口深度等于或略大于滑板的开口深度，其开口宽度略大于环片两凸面间的距离的凹字形的滑板架。

2.如权利要求1所说的旋转活塞泵，其特征在于：在滑板架上设有与滑板滚动摩擦的机构。

3、如权利要求1或2所说的旋转活塞泵，其特征在于：圆形缸内设有其外周面与圆形缸周面相对应其内周面与环片外周面动配合的衬套和其两端的并与环片两凸面动配合的衬板。

4、如权利要求3所说的旋转活塞泵，其特征在于在靠近滑板架和滑板处的衬套上开有径向吸口和排口，在靠近滑板架和滑板处的衬板上开有轴向吸口和排口。

5、如权利要求4所说的旋转活塞泵，其特征在于：在同一泵体同一根轴上设二个或多个旋转活塞和其配套的滑板、滑板架、衬套、衬板。

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