[發明專利]扭曲式轉子泵

有效

• 申請號: 201310004605.3
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN103062046A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 孫富強
• 申請（專利權）人: 艾迪機器（杭州）有限公司
• 主分類號: F04C2/16
• 分類號: F04C2/16
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 陳輝

技術領域：

本發明屬于流體機械領域中的泵裝置，具體涉及扭曲式轉子泵。

背景技術：

現有常規的轉子泵由靜止的泵殼和旋轉的轉子組成，一般沒有吸入閥和排出閥，轉子以靜壓形式直接作用于液體，并借轉子的擠壓作用排出液體，同時另一側形成低壓，使液體連續地吸入。轉子泵的主要部件就是轉子，轉子的好壞直接影響轉子泵的性能的好壞。

現有一種扭曲式轉子泵，有左旋和右旋轉子，對左旋轉子來說，其轉子扭曲一定角度β，在運轉過程中，轉子上作用著軸向力并且該力將推動轉子軸向移動。軸向力主要是由液體作用進出口壓力差而產生的軸向力F_a1，即F_a1?=A*ΔP*B，ΔP=P₂-P₁，如圖3所示；還有兩轉子嚙合擠壓而產生的軸向力F_a2，F_a2=F_ttanβ，其中F_t?=2T/d,T=9550*P/n，如圖4所示。轉子的合力為F_a=F_a1+F_a2?。

傳統的方法是通過軸承來減小軸向力，由于軸向力的存在會引起泵本身及原動機（尤其是電動機）的損壞，極易造成作用在止推軸承上的軸向力過大或過小，軸向力過大則造成燒瓦、斷軸、密封隔板的損壞或增大止推軸承的摩擦，主軸、轉子軸向移動致使轉子與泵體的摩擦，原動機負載加大；如果過小，則引起轉子的前后竄動。上述轉子設計的缺陷導致轉子泵成本高、軸承壽命低、結構不緊湊等嚴重缺陷。本發明涉及的人字形轉子泵，設計思路旨在克服傳統轉子泵的上述弊端，尋求一種成本低、軸向力小、結構緊湊、運動平穩的轉子泵。

技術內容：

本發明的目的就在于克服上述缺陷，設計一種扭曲式轉子泵。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種扭曲式轉子泵，主要由泵體、止推軸承、主動轉子和從動轉子組成，主動轉子和從動轉子設置在泵體內并相外嚙合，軸承設置在軸和泵體連接處，主動轉子和從動轉子的側面和轉子葉峰面相對密封，泵體上設有吸入口和排出口，所述吸入口和排出口之間有主動轉子和從動轉子相隔離；所述主動轉子和從動轉子為扭曲式轉子，主動轉子設有A端和B端對稱設計，而從動轉子則是B端和A端，A端和B端都是扭曲式。

所述轉子外設有橡膠層。

所述橡膠層為氟橡膠。

轉子上的輪葉不少于三個。

本發明通過一對人字形轉子同步反向運轉，轉子的A端和B端對稱設計,產生的軸向力能相互抵消，基本消除了轉子泵運轉中產生的軸向力，使軸承的負荷減小，延長軸承使用壽命，實現了轉子泵的安全可靠運行。

附圖說明：

圖1是扭曲式轉子泵結構示意圖

圖2是扭曲式轉子示意圖

圖3是前扭曲式轉子泵主動轉子擠壓產生的軸向力示意圖

圖4是前扭曲式轉子泵主動轉子壓差產生的軸向力示意圖

圖中：1泵體，2主動形轉子，3從動形轉子，4吸入口，5排出口；

液壓產生的壓力差ΔP，壓力差產生的軸向力F_a1，進口腔壓力P₁，出口腔壓力P₂，轉子嚙合產生的擠壓力F_n，擠壓產生的軸向力F_a2，切向力F_t，徑向力F_r；轉子頁面扭曲角β,d是轉子接觸點的圓直徑，T是轉子扭矩，P是軸功率，n是轉子轉速。

具體實施方式：

如圖1、圖2所示，一種扭曲式轉子泵，主要由泵體1、主動轉子2和從動轉子3組成，主動轉子4和從動轉子5設置在泵體1內并相外嚙合，嚙合過程時產生擠壓，對轉子產生擠壓力；并且泵體上設有吸入口4和排出口5，所述吸入口4和排出口5之間有主動轉子2和從動轉子3相隔離，泵運轉過程中，在出口腔、進口腔形成高低壓，進而進出口之間形成壓力差，對轉子產生壓力。而轉子設計成人字形的，轉子A端與B端結構對稱，這兩個力對A端和B端產生的軸向力大小相等方向相反，相互抵消，基本消除轉子運轉過程中產生的軸向力，減小軸承的負荷，提高軸承的使用壽命。