[發(fā)明專利]可平衡軸向力和徑向力的單螺桿泵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410005502.3
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN103711691A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許文藝;李舉;付倩倩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): F04C2/107
• 分類號(hào): F04C2/107;F04C15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單螺桿泵。

背景技術(shù)

單螺桿泵中轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)是行星運(yùn)動(dòng)，即自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)。目前單螺桿泵都是通過萬向軸或軟軸與轉(zhuǎn)子相連來帶動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子與定子嚙合實(shí)現(xiàn)既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)。這種傳動(dòng)方式只輸入了轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)速度，萬向軸只平衡了轉(zhuǎn)子的軸向力。單螺桿泵中定子受到由于轉(zhuǎn)子行星運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的傾覆力矩、擠壓力、摩擦力等力。橡膠襯套單螺桿泵中的橡膠襯套易被擠扁變形、磨損、脫膠，從而造成單螺桿泵漏失嚴(yán)重或失效，大大降低了橡膠襯套單螺桿泵的使用壽命；全金屬螺桿泵中的金屬定子和金屬轉(zhuǎn)子相互之間擠壓、碰撞、磨損從而造成單螺桿泵漏失嚴(yán)重或失效，大大降低了全金屬單螺桿泵的使用壽命。由于只輸入了轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)速度，當(dāng)螺桿泵的參數(shù)設(shè)計(jì)不合理時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子的摩擦角過大時(shí)就會(huì)產(chǎn)生自鎖，導(dǎo)致螺桿泵不能工作。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述背景技術(shù)存在的缺陷，提出了一種可平衡軸向力和徑向力的單螺桿泵。

下面對具體的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。可平衡軸向力和徑向力的單螺桿泵，包括萬向軸1上傳動(dòng)軸4定子5轉(zhuǎn)子6下傳動(dòng)軸7行星輪系8，所述轉(zhuǎn)子6上下兩端裝有行星輪系8，轉(zhuǎn)子6上端通過上傳動(dòng)軸4與上行星輪系8的形星輪2固連，下端通過下傳動(dòng)軸7與下行星輪系8的形星輪2固連，上傳動(dòng)軸4上端與萬向軸1相連。

進(jìn)一步的，所述的行星輪系8中行星輪2與太陽輪3的齒數(shù)比值等于轉(zhuǎn)子6頭數(shù)與定子5頭數(shù)的比值。行星輪2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與轉(zhuǎn)子6的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一樣，行星輪2帶動(dòng)轉(zhuǎn)子6實(shí)現(xiàn)既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)。同時(shí)行星輪2可以平衡轉(zhuǎn)子6轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力即徑向力，萬向軸1可以平衡軸向力。

進(jìn)一步的，所述的可平衡軸向力和徑向力的單螺桿泵也可用于單螺桿馬達(dá)。

可平衡軸向力和徑向力的單螺桿泵，其輸入的運(yùn)動(dòng)為行星運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一樣。行星輪平衡了轉(zhuǎn)子引起的徑向力和傾覆力矩，萬向軸平衡了軸向力，使螺桿泵中轉(zhuǎn)子和定子的受力得到大大改善，使用壽命得到大大提高。由于輸入的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)規(guī)律一樣，因此消除了因?yàn)檗D(zhuǎn)子與定子之間的摩擦角過大而產(chǎn)生的自鎖現(xiàn)象，使單螺桿泵的設(shè)計(jì)參數(shù)取值范圍變大，可以取更短的導(dǎo)程，更大的偏心距。因此可以使單螺桿泵的排量更大，長度變短。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由兩個(gè)行星輪支撐，對于全金屬螺桿泵，可以使金屬轉(zhuǎn)子和金屬定子周向間隙更均勻，流量更穩(wěn)定；對于橡膠襯套螺桿泵，可以使橡膠襯套徑向變形受力更均勻，壽命更長。

附圖說明

附圖為可平衡軸向力和徑向力的單螺桿泵結(jié)構(gòu)圖

圖中標(biāo)號(hào)：1-萬向軸；2-行星輪；3-太陽輪；4-上傳動(dòng)軸；5-定子；6-轉(zhuǎn)子；7-下傳動(dòng)軸；8-行星輪系。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖為可平衡軸向力和徑向力的單螺桿泵結(jié)構(gòu)圖，包括萬向軸1上傳動(dòng)軸4定子5轉(zhuǎn)子6下傳動(dòng)軸7行星輪系8，所述轉(zhuǎn)子6上下兩端裝有行星輪系8，轉(zhuǎn)子6上端通過上傳動(dòng)軸4與上行星輪系8的形星輪2固連，下端通過下傳動(dòng)軸7與下行星輪系8的形星輪2固連，上傳動(dòng)軸4上端與萬向軸1相連。行星輪系8中行星輪2與太陽輪3的齒數(shù)比值等于轉(zhuǎn)子6頭數(shù)與定子5頭數(shù)的比值。行星輪2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與轉(zhuǎn)子6的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一樣，行星輪2帶動(dòng)轉(zhuǎn)子6實(shí)現(xiàn)既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)。同時(shí)行星輪2可以平衡轉(zhuǎn)子6轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力即徑向力，萬向軸1可以平衡軸向力。傳動(dòng)過程：萬向軸1轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)上行星輪2做行星運(yùn)動(dòng)，行星輪2通過上傳動(dòng)軸4驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子6做行星運(yùn)動(dòng)。上下兩個(gè)行星輪支撐并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子6做行星運(yùn)動(dòng)。

可平衡軸向力和徑向力的單螺桿泵結(jié)構(gòu)也可用于單螺桿馬達(dá)中，高壓液體從下入口流入，上出口排出，液體能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子動(dòng)能，在轉(zhuǎn)子6與定子5的嚙合下及行星輪系8的作用下，轉(zhuǎn)子6作行星運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子6帶動(dòng)萬向軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，通過萬向軸1輸出動(dòng)能。