[發(fā)明專利]共軛變相位非圓齒輪驅(qū)動的雙腔差速泵及設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110419632.1
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN112983807B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐高歡;闞杰;趙華成;謝榮盛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江水利水電學(xué)院
• 主分類號: F04C2/14
• 分類號: F04C2/14;F04C15/00;F04C15/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 應(yīng)孔月

本申請公開了一種共軛變相位非圓齒輪驅(qū)動的雙腔差速泵，本發(fā)明的電機通過聯(lián)軸器和主輸入軸將動力傳給第一NURBS曲線傳動比非圓齒輪和第二NURBS曲線傳動比非圓齒輪。第一NURBS曲線傳動比非圓齒輪與第一共軛非圓齒輪和第四共軛非圓齒輪嚙合，第二NURBS曲線傳動比非圓齒輪與第二共軛非圓齒輪和第三共軛非圓齒輪嚙合，第一共軛非圓齒輪和第二共軛非圓齒輪將動力通過輸出軸傳給第二滑動葉輪和第一滑動葉輪，第三共軛非圓齒輪和第四共軛非圓齒輪將動力通過軸套傳給第四滑動葉輪和第三滑動葉輪。第二滑動葉輪和第一滑動葉輪的差速轉(zhuǎn)動，第四滑動葉輪和第三滑動葉輪的差速轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)吸液和排液。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及容積泵技術(shù)領(lǐng)域，涉及多葉片差速泵，具體涉及一種共軛變相位非圓齒輪驅(qū)動的雙腔差速泵及設(shè)計方法。

背景技術(shù)

差速泵的吸液腔和排液腔始終對稱，因此高壓液體作用在葉輪上的徑向力始終平衡，泵的內(nèi)殼表面與葉片形狀較其他類型泵簡單，摩擦副單一(主要是葉片與泵殼)，運轉(zhuǎn)可靠、容積效率高、排量體積比大、徑向工作載荷平衡、脈動可控性好。差速泵的關(guān)鍵技術(shù)是使葉輪轉(zhuǎn)速呈周期性變化的驅(qū)動機構(gòu)，非圓齒輪驅(qū)動機構(gòu)是較為理想的形式，目前主要的有偏心圓非圓齒輪、傅里葉非圓齒輪機構(gòu)等多種形式。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：

采用偏心圓非圓齒輪驅(qū)動較桿件的往復(fù)運動變成齒輪旋轉(zhuǎn)運動，減少了交變載荷，從而減少噪聲和振動，結(jié)構(gòu)更加緊湊簡單，運行更可靠平穩(wěn)。偏心圓非圓齒輪的調(diào)整參數(shù)為偏心率，通過調(diào)整偏心率可以改變流量曲線整體幅值，但是無法改變流量的局部值，甚至不能改變脈動率。

傅里葉非圓齒輪驅(qū)動的差速綜合性能優(yōu)于偏心圓非圓齒輪驅(qū)動的差速泵，瞬時流量脈動率更低，流量更易于控制，但是要精準(zhǔn)控制流量，普通傅里葉非圓齒輪驅(qū)動差速泵還存在兩個問題：①傅里葉非圓齒輪驅(qū)動的差速泵隨脈動率的下降，有些參數(shù)下排量變小，非圓齒輪不根切最大模數(shù)也變小，影響齒輪負(fù)載；②主、從非圓齒輪的階數(shù)比和變性系數(shù)對泵性能影響很大。增加變性系數(shù)提升傅里葉節(jié)曲線局部優(yōu)化能力，改善了差速泵性能，但是較大變性系數(shù)會導(dǎo)致排量和不根切最大模數(shù)變小，變性系數(shù)可調(diào)范圍較小，具有局限性。

自由節(jié)曲線非圓齒輪驅(qū)動的差速泵主要由自由節(jié)曲線非圓齒輪副和滑動的差速葉輪組成，驅(qū)動差速泵的非圓齒輪利用k次B樣條曲線設(shè)計節(jié)曲線，該節(jié)曲線定義為自由節(jié)曲線，通過控制點確定控制多邊形，最后確定節(jié)曲線型值點，調(diào)整控制點可以任意控制節(jié)曲線形狀。控制點可以對節(jié)曲線進(jìn)行任意位置形狀的調(diào)整，使節(jié)曲線具有任意的局部變形能力，該驅(qū)動形式能控制流量曲線局部特征，但是在特定工況下還不能做到驅(qū)動性能和流量特性同時最優(yōu)，還需要對驅(qū)動機構(gòu)進(jìn)行機構(gòu)綜合和組合優(yōu)化設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例的目的是提供一種共軛變相位非圓齒輪驅(qū)動的雙腔差速泵及設(shè)計方法，以解決上述不足。