[發(fā)明專利]一種雙旋體內(nèi)旋恒壓泵的設(shè)計(jì)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810232246.6
• 申請(qǐng)日: 2008-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN101737322A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張中元
• 主分類號(hào): F04C2/16
• 分類號(hào): F04C2/16;F04C18/16;F04C15/00;F04C29/00
• 代理公司: 西安慈源有限責(zé)任專利事務(wù)所 61108
• 代理人: 鮑燕平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種容積泵的設(shè)計(jì)方法，特別是一種雙旋體內(nèi)旋恒壓泵的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，在許多領(lǐng)域需求一種節(jié)能、環(huán)保、高揚(yáng)程、輸出壓力恒定的泵產(chǎn)品。城市高層供水急需即可變流量又能高揚(yáng)程的恒壓節(jié)能環(huán)保型水泵；油田，特別是海上油田更急需先進(jìn)的油氣多相混輸泵。然而，現(xiàn)有的泵則無法滿足以上要求。

往復(fù)泵：雖易實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜及往復(fù)導(dǎo)致的高脈動(dòng)，必然造成噪音大、流量不均勻、制造成本高。

離心泵：由于無法低速運(yùn)行、泵體笨拙，耗能較高且很難控制流量。

螺桿泵：雖有輸出壓力恒定優(yōu)點(diǎn)。但內(nèi)泄大、體積大、制造精度較高。

單螺桿泵：雖有輸出壓力恒定、體積較小等優(yōu)點(diǎn)，但橡膠套易磨損、不易輸高溫介質(zhì)、且較難實(shí)現(xiàn)高壓。

齒輪泵：雖制造成本低、應(yīng)用廣泛，但噪音大、壽命短、不易輸高溫介質(zhì)且較難實(shí)現(xiàn)高壓。

葉片泵：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。

渦旋泵：造價(jià)高、有脈動(dòng)、排量小。

雙轉(zhuǎn)子螺旋泵是用外徑與主動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)徑相同的螺旋簧嵌于主轉(zhuǎn)子腔體內(nèi)，通過螺旋簧與從動(dòng)轉(zhuǎn)子上的螺旋槽滑動(dòng)配合而工作。液體的進(jìn)口和出口分設(shè)于主動(dòng)轉(zhuǎn)子的兩端，其揚(yáng)程僅為300米(約3Mpa)。其主要不足是：①該泵主轉(zhuǎn)子是殼體，并將一個(gè)螺旋簧嵌于主轉(zhuǎn)子內(nèi)，為分體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)難以承受高壓；②揚(yáng)程300米說明螺旋間的密封難題尚未得到根本解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種雙旋體內(nèi)旋恒壓泵的設(shè)計(jì)方法，它輸出壓力高，可恒壓變流量，能液、氣混輸出，它內(nèi)密封好且體積小、噪音低、能耗低、制造成本低、應(yīng)用范圍廣。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)一種雙旋體內(nèi)旋恒壓泵的設(shè)計(jì)方法，該泵包括泵體、偏心軸、端蓋、密封圈、油封、軸承，其特征是：泵體內(nèi)表面有兩組旋向相反的螺旋槽，螺旋槽的法向截面是矩形，在偏心軸的軸面上套有兩個(gè)偏心套，偏心方向相反；在泵體和套有偏心套的偏心軸之間套有兩組旋向相反的螺旋槽體，左側(cè)泵體內(nèi)表面上的左旋螺旋槽與左側(cè)螺旋槽體的外螺旋槽形狀相同，尺寸相配合且相互嚙合，為左旋向；右側(cè)泵體內(nèi)表面上的螺旋槽與右螺旋槽體的外螺旋槽形狀相同，尺寸相配合且相互嚙合，為右旋向；兩個(gè)環(huán)形軌道分別固定在兩組旋向相反的螺旋槽體外端面的端蓋上；液體進(jìn)口分設(shè)于泵體的兩端，液體出口在兩組螺旋槽體之間泵體中部；螺旋槽體的內(nèi)表面與偏心套的外表面是弧線配合的滑動(dòng)連接，偏心軸通過軸承與泵體的端蓋體連接，當(dāng)偏心軸和偏心套作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)螺旋槽體作行星運(yùn)動(dòng)，從而使泵體螺旋槽與螺旋槽體外表面上的螺旋槽之間的旋動(dòng)配合將液體升壓泵出。

所述的兩組旋向相反的螺旋槽體的內(nèi)表面圓柱形，偏心套的外表面是凸起的圓弧形或螺旋槽體的內(nèi)表面是凸起的圓弧形，偏心套的外表面是圓柱形，這樣螺旋槽體的內(nèi)表面與偏心套的外表面是弧線配合的滑動(dòng)連接。

所述的兩組旋向相反的螺旋槽體內(nèi)表面固定連接有萬向旋套。

所述的兩組偏心方向相反偏心套分別各自與偏心軸之間是螺紋連接，或鍵連接，或是一體結(jié)構(gòu)，偏心套能實(shí)現(xiàn)自調(diào)，滿足螺旋槽體作行星運(yùn)動(dòng)的軌跡要求。

所述的端蓋體是由端蓋內(nèi)端面上連接的環(huán)形軌道構(gòu)成。

本發(fā)明的雙旋體內(nèi)旋恒壓泵結(jié)構(gòu)抓住了矩形螺旋線、槽配合滑動(dòng)的規(guī)律，不僅解決了矩形內(nèi)螺線和泵體成為一體結(jié)構(gòu)這一難題，而且從根本上解決了矩形螺旋線和矩形螺旋槽間配合的密封難題。同時(shí)消除了軸向力和偏心運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力。

本發(fā)明的雙旋體內(nèi)旋恒壓泵主要特點(diǎn)是：

①該泵由于是螺旋運(yùn)動(dòng)，它所形成的密封腔為多相型密封腔，所以輸出的壓力無脈動(dòng)，始終是平穩(wěn)的。

②該泵由于內(nèi)螺旋線體和泵殼為一體，其結(jié)構(gòu)的這一特點(diǎn)可滿足特高揚(yáng)程要求，輸出壓力可達(dá)30Mpa以上(揚(yáng)程3000米以上)。

③該泵由于旋體有萬向自調(diào)功能，確保工作中螺旋密封線始終處于最佳狀態(tài)，因而內(nèi)泄很小。其結(jié)構(gòu)決定了它在輸送一般液體時(shí)能在恒壓狀態(tài)通過改變轉(zhuǎn)速變流量，并可液、氣混輸。

④該泵由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)均為金屬件，加上密封件采用耐高溫件，所以可輸送高溫介質(zhì)。

⑤該泵由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無閥件，內(nèi)部件均為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以噪音低、能耗低。

⑥該泵無軸向力和偏心運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力，高速轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)。

⑦該泵排量比單旋增大了一倍。

附圖說明

下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1是實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。