专利名称：大流量高压泵的制作方法
技术领域：
本发明属于一种流体压缩装置，具体为一种旋转式压缩泵。
背景技术：
现有的压缩泵都存在大流量与高压力二者不能同时兼备的不足，比如，离心泵由于压缩容积不变而压力较低，齿轮泵因压缩容积较小而流量较小，往复活塞泵因活塞的往复惯性力较大，制约了其转速提高，导致流量有限。其它形式的泵也都如此。
发明内容
本发明的目的在于克服上述压缩泵的不足，提供一种既流量大又压力高的流体压缩泵。
本发明的实施方案为泵体内安装有一对转子，分别为活塞转子和密封转子，两个转子通过各自的轴安装在泵体上并通过联动齿轮做相互滚动运转。在活塞转子上有凸起的齿形活塞，在密封转子上有与齿形活塞相啮合的齿形凹槽。在两个转子联动运转时，齿形活塞与齿形凹槽相啮合，以避免相互干涉。齿形凹槽的型线是这一对转子相互滚动运转时，齿形活塞顶在密封转子上的运动轨迹；齿形活塞的型线是在同样的运转状态下，齿型凹槽的口角在活塞转子上的运动轨迹。因此，在齿与槽相啮合的转动中，齿顶与槽面、槽的两个口角与齿面始终保持接触状态，从而满足密封要求。两个转子的圆周面在相互转动时做滚动接触起密封作用。两个转子通过相互接触的部位将泵体的内腔分隔为吸入腔和压出腔，各个腔分别与泵体上相应的吸入口和压出口相通。转子运转时，齿形活塞后方的吸入腔容积增大并将流体吸入，齿形活塞前方的压出腔容积减小并将流体压出。
本发明既有离心泵流量大、转速高和运转平稳的优点，又具有柱塞泵压力高的优点，还可以提高能量的转换率，有利于节省压缩泵的驱动能量。
图1泵结构图1.活塞转子 2.齿形活塞 3.压出口 4.密封转子 5.齿形凹槽 6.吸入口7.泵体 L—齿形凹槽的型线 S—齿形活塞的型线 A—齿顶点 B、C—槽的口角点图2泵工作过程图a.齿槽分离图 b.密封示意图 c.齿槽啮合图 d.齿槽接近图 8.吸入槽 9.压出槽 1—齿形活塞1 2—齿形活塞2图3齿顶密封图7.泵体 10.密封片 11.密封弹簧图4槽口密封图12.密封槽 13.密封弹簧 14.密封片图5密封板安装图15.密封板 16.安装槽图6密封板结构图15.密封板 17.通气道 18.槽形伸缩板 19.伸缩弹簧 20.密封弹簧21.背压气室图7端面密封图7.泵体 22.端面密封盘 23.端盖 24.润滑油道 25.凸边 26.密封环 27.密封弹簧 28.背压气室 29.密封环具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
泵体(7)内安装有一对转子，见图1，分别为活塞转子(1)和密封转子(4)，两个转子通过各自的轴安装在泵体上并通过联动齿轮做相互滚动运转。在活塞转子上有凸起的齿形活塞(2)，在密封转子上有与齿形活塞相啮合的齿形凹槽(5)。齿形凹槽的型线L是这一对转子相互滚动运转时，齿形活塞顶A点在密封转子上的运动轨迹；齿形活塞的型线S是在同样运转状态下，齿型凹槽的口角B点和C点在活塞转子上的运动轨迹。因此，在齿与槽相啮合的转动中，齿顶与槽面、槽的两个口角与齿面始终保持接触状态，从而满足密封要求。泵体上设有吸入口(6)和压出口(3)，分别与吸入腔和压出腔相通。
本发明的工作过程见图2。活塞转子作顺时针转动，在联动齿轮的带动下，密封转子作逆时针转动，两个转子通过齿与槽的啮合使二者的圆周面作相互滚动运转。当齿形活塞1离开齿槽时，见图2a，流体通过吸入口及吸入槽(8)进入齿槽间。随着转子的运转，齿形活塞1后方的容积增大，将流体经吸入口吸入；齿形活塞2前方的容积减小，流体受到压缩并经压出口被压出，见图2b，此时，两个活塞的齿顶和两个转子的滚动接触部位起密封作用。当齿形活塞1到达垂直位置时，齿形活塞2进入齿槽内，见图2c，齿形活塞1的前方成为压出腔。当齿形活塞1旋转一周再次进入齿槽时，见图2d，齿槽内的流体经压出槽(9)及压出口被压出。转子旋转一周，两个齿形活塞各完成一个循环。
当流体为气体是，在转子的径向、轴向和两个转子相互滚动的圆周面还可设有密封装置。
齿形活塞顶部的密封装置见图3。在齿形活塞的顶部设有密封槽，槽内装有密封片(10)，其下部装有密封弹簧(11)。密封片在弹簧的作用下压向泵体(7)的内壁上起密封作用。
齿形凹槽口角的密封装置见图4，为了防止该处的密封片在不起密封作用的工作段从其密封槽内脱出，可采用断面形状为梯形或三角形的密封片(14)和密封槽(12)，密封槽的出口宽度窄于密封片底部的宽度以阻止其脱出，在密封片的底部设有密封弹簧(13)。
转子圆周面的密封见图5和图6，此处为背压气室密封结构。在齿形活塞转子的圆周面上设有密封板(15)，其形状为圆柱面。在齿形活塞的根部设有安装槽(16)，密封板的两端分别安装在两个齿形活塞根部的安装槽内。密封板的端部装有槽形伸缩板(18)，其槽内设有伸缩弹簧(19)，以便当密封板热胀冷缩时对其端面进行密封。密封板背面的背压气室(21)内装有密封弹簧(20)。密封板在起密封作用时，齿形活塞根部的安装槽不限制密封板的移动，密封板靠其背面的密封弹簧压紧在与其接触的密封转子表面，起到滚动密封作用。利用被密封的高压气体对密封板的背面施加背压可以提高密封效果。为此，在齿形活塞一侧的根部设有通向背压气室的通气道(17)，始终保持压缩气体的高压起背压作用，从而有效保证密封效果。
转子轴向的密封见图7，此处的密封装置也为背压气室结构。在转子的两端设有端面密封盘(22)，该密封盘可在泵体内轴向移动。密封盘的外部是泵体端盖(23)，端盖固定在泵体(7)上，在端盖与密封盘之间形成密封背压气室(28)，背压气室由设在密封盘外沿处的密封环(29)密封。在背压气室内设有密封弹簧(27)，该弹簧将密封盘压紧在转子端面上起到密封作用。背压气室可通过密封盘上的通气孔与压出腔相通。由于整个背压气室充满的都是高压气体，有利于提高较大端面的密封效果。为了提高端面的密封性能，各转子端面的密封处均设有凸边(25)，其上设有密封环(26)。为了提高密封面的耐磨性，还可以通过转子轴和转子上的润滑油道(24)对密封面进行润滑。
权利要求
1.一种大流量高压泵，其特征在于泵体内装有活塞转子和密封转子，两个转子相互滚动运转，活塞转子上有凸起的齿形活塞，密封转子上有与齿形活塞相啮合的齿形凹槽，齿形凹槽的型线是这一对转子相互滚动运转时，齿形活塞顶在密封转子上的运动轨迹，齿形活塞的型线是在同样的运转状态下，齿型凹槽的口角在活塞转子上的运动轨迹，两个转子通过相互接触的部位将泵体的内腔分隔为吸入腔和压出腔，各个腔分别与泵体上相应的吸入口和压出口相通。
2.根据权利要求1所述的大流量高压泵，其特征在于齿形活塞顶和齿形凹槽口角设有密封片，转子的端面设有密封盘，活塞转子的圆周面设有密封板。
全文摘要
大流量高压泵体内的活塞转子和密封转子相互滚动运转，活塞转子上有凸起的齿形活塞，密封转子上有与齿形活塞相啮合的齿形凹槽，齿形凹槽的型线是这一对转子相互滚动运转时，齿形活塞顶在密封转子上的运动轨迹；齿形活塞的型线是在同样的运转状态下，齿型凹槽的口角在活塞转子上的运动轨迹。因此，在齿与槽相啮合的转动中，齿顶与槽面、槽的两个口角与齿面始终保持接触状态，从而满足密封要求。两个转子的圆周面在相互转动时做滚动接触起密封作用。大流量高压泵既有离心泵流量大、转速高和运转平稳的优点，又具有柱塞泵压力高的优点，还可以提高能量的转换率，有利于节省压缩泵的驱动能量。
文档编号F04C18/14GK101029641SQ200710057070
公开日2007年9月5日 申请日期2007年4月5日 优先权日2007年4月5日
发明者刘爱诗 申请人:刘爱诗