一种低粘度高压力的螺杆泵的制作方法

本发明涉及螺杆泵领域，尤其涉及一种低粘度高压力的螺杆泵。

背景技术：

螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵，螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和螺杆泵等。其工作原理是当电动机带动泵轴转动时，螺杆一方面绕本身的轴线旋转，另一方面它又沿衬套内表面滚动，于是形成泵的密封腔室，其螺杆每转一周，密封腔内的液体向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，液体螺旋形方式从一个密封腔压向另一个密封腔，最后挤出泵体。螺杆泵作为一种新型的输送液体的机械，具有结构简单、工作安全可靠、使用维修方便、出液连续均匀等优点，因此在市场上的应用非常广泛。

螺杆泵在供热设备中用做燃油喷油，燃油供应和输送泵。在化学石油化工和食品工业中用做装载、输送和供液泵。在船舶上用做输送、增压、燃油喷射和润滑油泵以及船用液压装置泵。螺杆泵广泛应用于石油、化纤、冶金、机械、电力、机床、船舶、玻璃、公路等各行各业。螺杆泵适用于输送燃料油、润滑油、液压油、原油、沥青及其它类似油的润滑性液体。螺杆泵在工业领域中作润滑泵，在液压系统中作液压泵，在燃油系统中作输送及增压泵；在输油系统中作输送及加油泵。螺杆泵是转子式容积泵，它是利用螺杆啮合原理，依靠旋转的螺杆在泵套内相互啮合，把被输送的介质封闭在啮合腔内，沿螺杆轴向连续匀速地推至排出口，为系统提供稳定的压力。螺杆泵适用于输送各种无腐蚀性油类及类似油和润滑性液体。

现有的螺杆泵因为结构设计、工艺材料选用以及诸多问题的限制，存在着结构不够简单紧凑耐用，造成工作时主动螺杆和从动螺杆啮合的螺杆付运行时的轴向力和离心力、径向力过大，功率高，易损坏的问题。尤其是输送低粘度介质如：冷却液、乳化液、皂化液、冷却油、磨削液、冷却水等介质 工况时，更不经济耐用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、体积小、安装紧凑方便、耐用耐磨、压力高、流量内泄小，且能够有效增强啮合螺杆付与衬套内壁表面耐磨耐用性能，降低功率能耗和提高使用寿命的低粘度高压力的螺杆泵。为广大汽车零部件制造商和风力发电机齿轮箱制造商以及高精度装备制造商大大降低了刀具刀片的损耗，提高了零件加工表面加工质量和加工效率。为更多的机械装备制造企业显著增加效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低粘度高压力的螺杆泵，包括泵体，设置在泵体内的主动螺杆、轴承、密封结构，泵体内还设置有和主动螺杆相互啮合适配的从动螺杆，轴承、密封结构套设在主动螺杆上；泵体内成形有泵腔，泵腔内轴向设置有衬套，主动螺杆、从动螺杆设置在衬套内；衬套设置有和从动螺杆、主动螺杆相适配的配合孔；从动螺杆的侧壁和主动螺杆的侧壁啮合适配，且其两端和泵腔的顶部内壁、底部内壁相接，且其两端和泵腔的内壁相接；主动螺杆的底部悬空泵腔底部内壁设置。

为了使得从动螺杆两端等压，减少从动螺杆和吸入口端面的相互摩擦，降低功率，提高使用寿命，从动螺杆轴向设置有贯穿整杆的通液孔。

为了减少从动螺杆的径向跳动导致的摩擦力增大问题，泵腔底部设置有由耐磨材料制成的定位密封套，从动螺杆底部装置在定位密封套内。

为了减少从动螺杆的径向跳动导致的摩擦力增大问题，泵腔底部设置有和从动螺杆相适配的平衡块。

主动螺杆轴端密封的有效性，减小密封腔压力，减少摩擦，降低功率，提高使用寿命，主动螺杆杆身设置有一段迷宫式密封，迷宫式密封和密封结构背离轴承的一端相接。

进一步，从动螺杆设置有两根，主动螺杆和两个从动螺杆的轴位于同一 平面；泵体上设置吸入口和排出口；泵腔为双八字腔体，衬套上的配合孔相应的为双八字三孔，双八字三孔包括和主动螺杆相适配的主动螺杆孔，和从动螺杆相适配的两个从动螺杆孔；主动螺杆有效工作螺旋全部包裹在双八字三孔中的主动螺杆孔中，从动螺杆则自从动螺杆孔一直延伸到吸入口端面。

为了是衬套具有良好的自润滑性能，减少螺杆和衬套内壁的摩擦力，并且有效降低泵的震动，衬套为内壁经过陶瓷化处理的衬套。

为了提高使用寿命，主动螺杆、从动螺杆、平衡块三者由加硬处理过的淬火钢或碳化硅或钨钢制成。

优选的，通液孔的孔径为0.3-6mm。

为了满足不同工况的需求，密封结构为机械密封或J型帽密封圈。

本发明的有益效果：本低粘度高压力的螺杆泵相对现有的螺杆泵，减少了现有技术中在高压区设置和从动螺杆视频的轴套，使得结构更加简单、紧凑。通过主动螺杆带动从动螺杆，且主动螺杆的底部悬空泵腔底部内壁设置，这样可以有效解决因从动螺杆的轴向力和径向离心力过大而导致的不耐磨耐用的问题。从动螺杆轴向设置有贯穿整杆的通液孔，泵腔底部设置有和从动螺杆相接的平衡块，使得从动螺杆两端近似等压，减小对平衡块的摩擦，能够有效降低功率，起到节能的目的，同时能够提高使用寿命。主动螺杆杆身设置有一段迷宫式密封，迷宫式密封长期提供额外的压力补偿，减小密封腔的压力，减少摩擦，降低功率，能够节能和提高使用寿命。陶瓷化处理的衬套具有良好的自润滑性能，减少螺杆和衬套内壁的摩擦力，并且减低泵的震动。由加硬处理过的淬火钢或碳化硅或钨钢制成的主动螺杆、从动螺杆、平衡块，具有高度耐磨延长使用寿命特点。

解决了一般泵类产品高压力输送低粘度、脏介质如含有细小金属颗粒或磨床砂轮灰的冷却液、乳化液、皂化液、磨削液、冷却油、冷却水不耐磨不耐用易损坏频繁更换泵和刀具导致的不经济的问题。大大提高了刀具的使用 寿命和零部件的加工质量和生产效率。尤其在深孔钻机床、数控磨齿机、曲轴磨床、风力发电机齿轮箱加工、高精密液压零件制造、汽车零部件：精密齿轮和曲轴、发动机壳体等领域到达青睐和广泛应用。从而可以应用于数控加工机床高压冷却冲洗排屑、断屑领域。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。其中密封结构9为J型帽密封圈。

图2为本发明的另一结构示意图。其中密封结构9位机械密封。

图3为A部位的局部放大图。

具体实施方式

实施例，如图1、图2、图3所示的一种低粘度高压力的螺杆泵，包括泵体1，设置在泵体1内的主动螺杆2、轴承8、密封结构9，泵体内还设置有和主动螺杆2相互啮合适配的从动螺杆3，轴承8、密封结构9套设在主动螺杆2上；泵体1内成形有泵腔4，泵腔4内轴向设置有衬套5，主动螺杆1、从动螺杆2设置在衬套5内；衬套5设置有和从动螺杆、主动螺杆相适配的配合孔；从动螺杆3的侧壁和主动螺杆2的侧壁啮合适配，且其两端和泵腔4的顶部内壁、底部内壁相接；主动螺杆2的底部悬空泵腔4底部内壁设置。主动螺杆2带动从动螺杆3同步转动。从动螺杆3设置有两根，主动螺杆2和两个从动螺杆3的轴位于同一平面。泵体1上设置吸入口和排出口；泵腔4为双八字腔体，衬套5上的配合孔相应的为双八字三孔，双八字三孔包括和主动螺杆2相适配的主动螺杆孔，和从动螺杆相适配的两个从动螺杆孔。主动螺杆2有效工作螺旋全部包裹在双八字三孔中的主动螺杆孔中，从动螺杆4则自从动螺杆孔一直延伸到吸入口端面。

泵腔4底部设置有和从动螺杆3相接的由耐磨材料制成的定位密封套17。耐磨材料可以选用碳化硅。高压力介质引入吸入口用以抵消从动螺杆3的轴 向力的同时，采取碳化硅或其他耐磨材料制成的从动螺杆3低压区的定位密封套17，可以减少流量和压力泄漏，并给从动螺杆3和定位密封套17摩擦部位冷却，同时对两根从动螺杆3的高速旋转进行径向定位，确保两根从动螺杆3在其轴心线上做良好的旋转运动，以提高从动螺杆3的抗跑偏的能力，从而大大增强其耐磨性。

为了使衬套5具有良好的自润滑性能，减少螺杆和衬套5内壁的摩擦力，并且有效降低泵的震动，衬套5为内壁经过陶瓷化处理的衬套。加入高分子耐磨材料使其渗入衬套5内壁具有良好的自润滑性并且经久耐磨。主动螺杆2、从动螺杆3、定位密封套17由加硬处理过的淬火钢或碳化硅或钨钢制成。能够加强抵抗从动螺杆3的摩擦损耗。

密封结构9为机械密封或J型帽密封圈。主动螺杆2杆身设置有一段迷宫式密封7，迷宫式密封7和机械密封9或J型帽密封圈背离轴承8的一端相接。所述迷宫式密封7为设置在主动螺杆2外壁上的一组一次排列的环形密封齿，环形密封齿和环形密封齿之间形成一系列节流间隙和膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。迷宫式密封7结合J型帽密封圈或机械密封9使用，可以应用于更多的工况。如迷宫式密封7可应用于水箱内悬挂式安装，少许泄漏直接进入油箱不会污染环境，而且J型帽密封圈成本更低，大大降低了采购成本；机械密封9可应用于水箱上火水箱外的干式安装，确保不泄漏。

为了使得从动螺杆3两端等压，减少从动螺杆3和吸入口端面的相互摩擦，降低能耗功率，提高使用寿命，从动螺杆3轴向设置有贯穿整杆的通液孔16；也可说是从动螺杆3中心轴向设计有从高压区到低压区连通或贯穿整根从动螺杆3的通液孔16。通液孔16的孔径为0.3-6mm。通液孔16用以引入高压区的高压力通过液压平衡抵消从动螺杆3运行时的轴向力。和通液孔16起到类似功能的设计还可以是：经由泵体1单独穿孔引用或从高压区壳体 或轴承座外部钻孔连接高压管将高压力引入吸入口低压区。

实施例2，除了泵腔4底部设置有从动螺杆3相适配的平衡块，而不是定位密封套17以外，其余同实施例1。平衡块由加硬处理过的淬火钢或碳化硅或钨钢制成。

低粘度高压力的螺杆泵的流量为1-1000升/分钟，工作压力1-15Mpa，入口压力最大2Mpa，工作温度最高130℃，运动粘度1-2500㎜2。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。