[發(fā)明專利]高效旋殼泵

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910215295.3
• 申請(qǐng)日: 2009-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102182705A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王夢(mèng)川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王夢(mèng)川
• 主分類號(hào): F04D29/40
• 分類號(hào): F04D29/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明屬于旋殼泵領(lǐng)域。

背景技術(shù)：旋殼泵的工作方式是泵內(nèi)液體隨旋轉(zhuǎn)泵殼同向旋轉(zhuǎn)，獲得動(dòng)能和壓力能后，再?zèng)_入靜止的導(dǎo)流管道，沿導(dǎo)流管道對(duì)外輸出做功。這種方式避免了泵殼與液體的無(wú)效摩擦，但除了沖入導(dǎo)流管道入口的液體可輸出，還有部分液體沖擊到導(dǎo)流管道入口之外的管道外壁不輸出卻受到阻力造成功耗。且隨著旋轉(zhuǎn)速度的提高，此功耗加劇會(huì)使泵效率急劇降低。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的是：提供一種不僅避免泵殼與液體間的無(wú)效摩擦，而且盡量避免旋轉(zhuǎn)液體沖擊導(dǎo)流管道的入口之外的其余部分，盡量消減旋轉(zhuǎn)液體與導(dǎo)流器件的無(wú)效摩擦，高效率且能適應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)輸出高壓的旋殼泵。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：泵殼內(nèi)在標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)不充滿液體，而是利用輸入與輸出流量之間的平衡關(guān)系使泵殼內(nèi)僅僅穩(wěn)定維持著適量的液體存量，適量液體旋轉(zhuǎn)形成一層貼著泵殼周緣的側(cè)內(nèi)壁的筒狀液體層，旋轉(zhuǎn)液層的厚度穩(wěn)定而且旋轉(zhuǎn)液體恰好浸沒(méi)導(dǎo)流器件的入口有效流通位置，避免液層過(guò)厚浸泡沖擊其它更多靜止部位，也避免液層過(guò)薄不能充分浸泡導(dǎo)流器件的入口，且導(dǎo)流器件入口處及其附近采取可減少液層表面產(chǎn)生的波浪沖擊和降低興波阻力的外形結(jié)構(gòu)與裝配方式，因而盡量消減旋轉(zhuǎn)液體與導(dǎo)流器件的無(wú)效摩擦。本泵還可進(jìn)一步改進(jìn)附加輸入流量調(diào)節(jié)閥、副導(dǎo)流器、隔離板等部件以顯示旋轉(zhuǎn)液層厚度是否合適和協(xié)助調(diào)節(jié)維持泵內(nèi)適量的液體存量，使旋轉(zhuǎn)液層厚度更加精確穩(wěn)定適宜。

附圖說(shuō)明：圖1為泵剖面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖

圖2為導(dǎo)流器端部與導(dǎo)流入口立體示意圖

圖3為導(dǎo)流器端部與導(dǎo)流入口主視圖

圖4為導(dǎo)流器端部與導(dǎo)流入口側(cè)剖圖

圖中：1、傳動(dòng)軸，2、旋轉(zhuǎn)泵殼，3、進(jìn)液管，4、導(dǎo)流器，5、副導(dǎo)流器，6、旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封，7、單向閥，8、輸入流量調(diào)節(jié)閥，9、葉輪，10、導(dǎo)流入口，11、副導(dǎo)流入口，12、隔離板。

圖1中副導(dǎo)流器5、副導(dǎo)流入口11各繪有兩種結(jié)構(gòu)形式，可任選采用其中之一，也可都采用。

具體實(shí)施方式：

本旋殼泵主要部件包括：傳動(dòng)軸1、旋轉(zhuǎn)泵殼2、進(jìn)液管3、導(dǎo)流器4、副導(dǎo)流器5、旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封6、葉輪9、導(dǎo)流入口10。還可進(jìn)一步改進(jìn)附加單向閥7、輸入流量調(diào)節(jié)閥8、副導(dǎo)流入口11、隔離板12。

旋轉(zhuǎn)泵殼2的一端與傳動(dòng)軸1固定連接，旋轉(zhuǎn)泵殼2內(nèi)設(shè)置有葉輪9。進(jìn)液管3、導(dǎo)流器4、副導(dǎo)流器5都可采用靜止固定從旋轉(zhuǎn)泵殼2外貫通入旋轉(zhuǎn)泵殼2內(nèi)部的管道結(jié)構(gòu)。聯(lián)接靜止部件與旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封6宜采用密封良好的磁流體密封軸承。進(jìn)液管3設(shè)置有輸入流量調(diào)節(jié)閥8。

導(dǎo)流器4與副導(dǎo)流器5在旋轉(zhuǎn)泵殼2內(nèi)的端部分別設(shè)置有導(dǎo)流入口10和副導(dǎo)流入口11，導(dǎo)流入口10和副導(dǎo)流入口11的洞口由洞外進(jìn)入洞內(nèi)的方向與旋轉(zhuǎn)泵殼2內(nèi)液體的旋轉(zhuǎn)方向一致，即洞口迎著液體旋轉(zhuǎn)方向。副導(dǎo)流器5還設(shè)置有單向閥7，能向外輸出液體，又能阻止空氣和液體回流進(jìn)入旋轉(zhuǎn)泵殼2內(nèi)。在不附加隔離板12時(shí)需要使副導(dǎo)流入口11洞口距泵的軸心線垂直距離最遠(yuǎn)的部位比導(dǎo)流入口10洞口距泵的軸心線垂直距離最遠(yuǎn)的部位更接近于泵的軸心線，即副導(dǎo)流入口11至泵的軸心線的最長(zhǎng)垂直距離小于導(dǎo)流入口10至泵的軸心線的最長(zhǎng)垂直距離，且副導(dǎo)流口11的洞口距泵的軸心線的最長(zhǎng)垂直距離等于貼著旋轉(zhuǎn)泵殼2周緣側(cè)內(nèi)壁的旋轉(zhuǎn)液體層在標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)厚度適宜時(shí)的內(nèi)圈表面至泵的軸心線的垂直距離。本文中泵的軸心線都是指泵的旋轉(zhuǎn)軸心線。

工作時(shí)傳動(dòng)軸1帶著旋轉(zhuǎn)泵殼2與葉輪9同步旋轉(zhuǎn).液體由進(jìn)液管3進(jìn)入葉輪9內(nèi)與旋轉(zhuǎn)泵殼2同方向旋轉(zhuǎn)然后流到導(dǎo)流區(qū)域，啟動(dòng)前泵內(nèi)充滿液體，液體旋轉(zhuǎn)沖入導(dǎo)流入口10與副導(dǎo)流入口11內(nèi)，經(jīng)導(dǎo)流器4與副導(dǎo)流器5內(nèi)空腔導(dǎo)流輸出泵外。所以剛啟動(dòng)時(shí)導(dǎo)流器4與副導(dǎo)流器5共同向外輸出液體，而標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)下導(dǎo)流器4與進(jìn)液管3流量相等，這時(shí)所輸出的流量大于進(jìn)液管3的輸入流量，使泵內(nèi)液體存量減少，少量液體在泵內(nèi)葉輪9外的空間因旋轉(zhuǎn)而形成一層貼著旋轉(zhuǎn)泵殼2周緣的側(cè)內(nèi)壁的筒狀液體層，泵內(nèi)液體層外的剩余空間則因?yàn)樾D(zhuǎn)動(dòng)密封6是采用密封良好的磁流體密封軸承及單向閥7的單向?qū)ㄗ饔枚蔀轭愃普婵盏牡蛪簠^(qū)域。當(dāng)泵內(nèi)液體存量減少到旋轉(zhuǎn)液體僅浸滿導(dǎo)流入口10洞口的最小過(guò)流截面，而不能浸泡到副導(dǎo)流入口11時(shí)，副導(dǎo)流器5停止導(dǎo)流輸出液體，而這時(shí)進(jìn)液管3與導(dǎo)流器4流量相等，就可在繼續(xù)工作時(shí)保持這標(biāo)準(zhǔn)適宜的液體層厚度，避免旋轉(zhuǎn)液體浸泡沖擊其它靜止部位產(chǎn)生功耗，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)。