专利名称：偏心双行星传动转子离心泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种杂质泵，尤其是偏心双行星传动转子离心泵，适用于污水处理、河道疏浚等领域。
背景技术：
在本发明作出之前，目前使用的大多数杂质泵都是基于离心原理，由于其工作原理和结构等方面的问题，在处理高浓度物料时存在着工作效率低下或不可使用的等缺点。专利两角转子泵(中国发明专利号86104412)和双圆弧转子泵(CN2198419Y)是利用两角转子在缸体内的旋转达到吸排高浓度物料，但是其转子在运转过程中，除了绕轴旋转外，还要相对轴作径向窜动，造成冲击，使运动不平稳，振动大且几乎不能消除，此类结构在实际使用中很难推广。高浓度污泥转子泵(ZL99252542)，利用转子在缸体内的公转和自转达到吸排高浓度物料，且消除振动问题，但此结构存在受力不均匀，密封差，导致物料内泄漏，寿命短等问题。
发明内容
本发明的任务是克服现有技术的缺点，提供一种受力均匀、密封性能好、结构合理、使用寿命长的偏心双行星传动转子离心泵。
偏心双行星传动转子离心泵，包含有缸体1、缸体端盖2、转子3、偏心凸轮4、左右对称布置的行星太阳轮5和内齿轮6以及传动轴7、凸轮轴承8、迷宫密封装置9、唇型骨架密封10、端面机械密封装置11、对称布置的平衡偏心轮12、主轴承13、唇型骨架密封14、弹簧15、滑块16，其特征是行星内齿轮6对称的固定在转子3的左右两侧，左右对称布置的行星太阳轮5分别固定于两侧缸体端盖2上，行星内齿轮6和太阳轮5形成两对行星内啮合齿轮，行星内齿轮6和太阳轮5的齿数比为2∶1，传动轴7与偏心凸轮4联接，通过凸轮轴承8带动转子3旋转，凸轮轴承8内圈与偏心凸轮4固定，凸轮轴承8外圈与转子3固定，转子3两角端安装有滑块16，滑块16底部装有具有径向补偿能力的弹簧15，滑块16与缸体1形成径向密封，转子3左右两侧对称分布的行星内齿轮6上安装有端面机械密封装置11，端面机械密封装置11与缸体端盖2形成侧向机械密封，偏心凸轮4和转子3间从两侧向内部分别设有迷宫密封装置9、唇型骨架密封10，主轴承13的密封通过传动轴7上安装唇型骨架密封14来实现，传动轴7两端部安装对称布置的平衡偏心轮12。
转子3外部形状的实际型线为
缸体1的内部轮廓线型线为 本发明的偏心双行星传动转子离心泵，与现有技术相比，结构合理，型线简单，零件数量少，工作容积大，吸泥能力大，无需底阀，无阻塞，适用于高浓度物料的吸、排处理，同时解决了现有技术密封性能差、磨损大，振动大、运转不平稳的缺陷，就吸取高浓度、纤维状等物料的能力而言，其具有良好的应用前景。
图1是偏心双行星传动转子离心泵的主视结构示意图，图2是偏心双行星传动转子离心泵的左视结构示意图。
其中，1-缸体，2-缸体端盖，3-转子，4-偏心凸轮，5-太阳轮，6-行星内齿轮，7-传动轴，8-凸轮轴承，9-迷宫密封装置，10-唇型骨架密封，11-端面机械密封装置，12-平衡偏心轮，13-主轴承，14-唇型骨架密封，15-弹簧，16-滑块。
具体实施例方式
图1、图2是本发明的一个实施例。如图1、图2所示，本发明的实施方案为偏心双行星传动转子离心泵，包含有缸体1、缸体端盖2、转子3、偏心凸轮4、左右对称布置的行星太阳轮5和内齿轮6以及传动轴7、凸轮轴承8、迷宫密封装置9、唇型骨架密封10、端面机械密封装置11、对称布置的平衡偏心轮12、主轴承13、唇型骨架密封14、弹簧15、滑块16，其特征是行星内齿轮6对称的固定在转子3的左右两侧，左右对称布置的行星太阳轮5分别固定于两侧缸体端盖2上，行星内齿轮6和太阳轮5形成两对行星内啮合齿轮，行星内齿轮6和太阳轮5的齿数比为2∶1，传动轴7与偏心凸轮4联接，通过凸轮轴承8带动转子3旋转，凸轮轴承8内圈与偏心凸轮4固定，凸轮轴承8外圈与转子3固定，转子3两角端安装有滑块16，滑块16底部装有具有径向补偿能力的弹簧15，滑块16与缸体1形成径向密封，转子3左右两侧对称分布的行星内齿轮6上安装有端面机械密封装置11，端面机械密封装置11与缸体端盖2形成侧向机械密封，偏心凸轮4和转子3间从两侧向内部分别设有迷宫密封装置9、唇型骨架密封10，主轴承13的密封通过传动轴7上安装唇型骨架密封14来实现，传动轴7两端部安装对称布置的平衡偏心轮12。
转子3外部形状的理论型线为
缸体1的内部轮廓线型线为 其工作原理为行星内齿轮6对称地固定在转子3两侧，太阳轮5固定于两侧缸体端盖2上，两个对称分布的行星内齿轮6和两个对称分布的太阳轮5形成两对行星内啮合齿轮，传动轴7与偏心凸轮4联接，通过凸轮轴承8带动转子3作行星运动，凸轮轴承8内圈与偏心凸轮4固定，凸轮轴承8外圈与转子3固定。转子两角端安装有滑块16，滑块16底部装有具有径向补偿能力的弹簧15，滑块16与缸体1形成径向密封摩擦副，转子3左右两侧对称分布的内齿轮上安装有端面机械密封装置11，端面机械密封装置11与缸体端盖2形成侧向机械密封摩擦副，偏心凸轮4和转子3间从两侧向内部分别有迷宫密封装置9、唇型骨架密封10，传动轴7上安装唇型骨架密封14防止物料进入主轴承13，传动轴7两端部安装对称布置的平衡偏心轮12。工作时，传动轴7带动偏心凸轮4转动，通过凸轮轴承8推动转子3，使得转子3在缸体1内作行星齿轮运动，转子3与缸体1始终封闭，形成了不断变化的工作容积，从而达到对物料的吸排作用。同时在工作过程中，由于转子的旋转使得物料产生离心力，增强了吸排效果。如图1、2所示的偏心双行星传动转子离心泵，其缸体1内部轮廓线型线实质上是转子3的两角点由于转子连同行星内齿轮绕太阳轮作行星运动时的运动轨迹，因此缸体的内部轮廓线型线为 其中r为太阳轮的节圆半径，L为转子两角点的半长，θ为中间变量，θ∈
。
转子3的外轮廓线型线为缸体内轮廓线的内包络线，因此转子3外部形状的理论型线为 其中r为太阳轮的节圆半径，L为转子两角点的半长，a＝2r/L，v为中间变量，v∈
。
可以对偏心转子作适当处理(见图2)，即在转子3旋转方向侧面挖出凹槽，目的是为了防止硬物卡住以及减少旋转阻力。
同时为了减少磨擦损耗，转子3两端面与缸体1、两端盖2之间为滑动间隙配合，转子3两侧之间的密封通过端面机械密封装置11来实现，端面机械密封装置11具有轴向补偿能力，可及时调整密封效果。转子3两角端安装有滑块16，滑块16底部装有具有径向补偿能力的弹簧15，滑块16与缸体1形成径向密封摩擦副。偏心凸轮4和转子3之间从两侧向内部分别有迷宫密封装置9、唇型骨架密封10，如物料通过端面机械密封装置11渗漏之后，先经过迷宫密封装置9降压、密封，基本上防止物料的渗漏，再通过唇型骨架密封10的阻挡，可以防止物料进入凸轮轴承8，从而提高凸轮轴承8的使用寿命。传动轴7和太阳轮5之间具有间隙，如物料通过端面机械密封装置11渗漏之后，再通过传动轴7和太阳轮5之间的间隙，将向主轴承13渗漏，为了防止这种情况的出现，传动轴7上安装两道唇型骨架密封14，防止物料进入到主轴承13。尽管采取了较好的密封装置，但如果轴在运行过程中的变形过大，则上述的密封效果将大打折扣，尤其是两侧向的端面密封。因此，为了减少轴的变形，采用了两对由行星太阳轮5和内齿轮6组成的行星啮合齿轮对称安放在转子3的两侧面，使得运转平稳。
由图2可以注意到，转子3转动半圈完成一次吸、排过程，而且转子3中心始终绕传动轴7的中心作公转运动，其偏心距始终保持不变，因此可以通过两个对称的平衡偏心轮12来消除其惯性力和惯性力距。另外由于行星内齿轮6和太阳轮5的齿数比为2∶1，转子3在缸体1内绕传动轴7的中心作公转的同时，转子3绕自身中心作自转运动，其自转转速为传动轴转速的1/2，角加速度为零，其运动较为平稳。
权利要求
1.偏心双行星传动转子离心泵，包含有缸体(1)、缸体端盖(2)、转子(3)、偏心凸轮(4)、左右对称布置的行星太阳轮(5)和内齿轮(6)以及传动轴(7)、凸轮轴承(8)、迷宫密封装置(9)、唇型骨架密封(10)、端面机械密封装置(11)、对称布置的平衡偏心轮(12)、主轴承(13)、唇型骨架密封(14)、弹簧(15)、滑块(16)，其特征是行星内齿轮(6)对称的固定在转子(3)的左右两侧，左右对称布置的行星太阳轮(5)分别固定于两侧缸体端盖(2)上，行星内齿轮(6)和太阳轮(5)形成两对行星内啮合齿轮，行星内齿轮6和太阳轮5的齿数比为2∶1，传动轴(7)与偏心凸轮(4)联接，通过凸轮轴承(8)带动转子(3)旋转，凸轮轴承(8)内圈与偏心凸轮(4)固定，凸轮轴承(8)外圈与转子(3)固定，转子(3)两角端安装有滑块(16)，滑块(16)底部装有具有径向补偿能力的弹簧(15)，滑块(16)与缸体(1)形成径向密封，转子(3)左右两侧对称分布的行星内齿轮(6)上安装有端面机械密封装置(11)，端面机械密封装置(11)与缸体端盖(2)形成侧向机械密封，偏心凸轮(4)和转子(3)间从两侧向内部分别设有迷宫密封装置(9)、唇型骨架密封(10)，主轴承(13)的密封通过传动轴(7)上安装唇型骨架密封(14)来实现，传动轴(7)两端部安装对称布置的平衡偏心轮(12)。
2.如权利要求1所述的偏心双行星传动转子离心泵，其特征是转子(3)外部形状的理论型线为 其中r为太阳轮(5)的节圆半径，L为转子(3)两角点的半长，a＝2r/L，ν为中间变量，ν∈
。
3.如权利要求1所述的偏心双行星传动转子离心泵，其特征是缸体(1)的内部轮廓线型线为 其中r为太阳轮(5)的节圆半径，L为转子(3)两角点的半长，θ为中间变量，θ∈
。
全文摘要
偏心双行星传动转子离心泵主要由缸体、缸体端盖、转子、偏心凸轮，对称布置的行星内齿轮和太阳轮、传动轴、主轴承、凸轮轴承、迷宫密封装置、唇型骨架密封、端面机械密封装置、对称布置的平衡偏心轮、弹簧、滑块等组成，其工作原理是利用偏心转子在双行星传动驱动下在缸体内运动来改变工作容积的大小，并在离心力的作用下，达到对流体物料的吸、排作用。具有工作容积大，不需要底阀，可抽吸高浓度污泥，运转平稳，应用范围广等优点。
文档编号F04C2/344GK1590768SQ03150680
公开日2005年3月9日 申请日期2003年8月25日 优先权日2003年8月25日
发明者梁利华, 鲍雨梅, 贾高顺, 周国强, 周音 申请人:浙江工业大学, 杭州求是透平机制造有限公司