专利名称：平衡式凸轮转子泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输送流体的转子泵。它可在石油、化工、机械、交通、管网、消防、环保、流体食品等广阔领域，用作油、水、气或蒸汽、化工液料等流体介质的输送装置。
当前我国在上述领域中以使用离心泵、螺杆泵、叶片泵、偏心转子泵者为多。但这些泵在使用中存在某些不足，扼要简述如下离心泵存在效率较低，进出口压差小，进口抽吸能力低，启动时需先行引液，在液气断续流工况下将失去泵送功能。多用于低压大流量工况。
螺杆泵体积大、噪声大、制造难、转轴和轴承要承受由流体压力产生的巨大轴向和径向载荷，轴承寿命短，工作效率低。
叶片泵由于叶片数目多，易泄漏，且叶片容易咬死。故仅适合中高压、小流量、纯净流体的场合下使用。
偏心转子泵由于偏心引起泵出口压力波动大，主轴要承受巨大的不平衡力，轴的弯曲变形大，工作时产生强烈的振动和噪音。仅适合在小流量低压工况下使用。
总结起来，上述现有技术存在的主要问题是由于动态流体压力不平衡，转子、主轴、轴承要承受较大的径向和轴向力，并导致泵的效率降低，以及振动和噪声较大。
本实用新型目的，就是要提供一种能克服上述现有技术不足的平衡式凸轮转子泵。
本实用新型的技术方案如下平衡式凸轮转子泵含有外壳1、定子2、转子3、端盖、主轴5及其轴承、流体进入、排出接口，转子3以键联接装配于主轴5上，主轴通过轴承安装到前后端盖8、6上，外壳、端盖、定子与主轴同心和相对定位，并保证相应结合面及腔道密封地固定联接成一体，其特征是定子2整体为环状对称结构，对称设计的分别由两相对圆柱面和两相对圆弧面形成高弧区段和低弧区段构成的凸轮转子3，以其圆柱面配合置于环形定子2的内孔中，两动隔板4径向对称设置于环形定子2上两相应的槽口内，借助相应作用力(如图示弹簧力)，动隔板4的内端头时刻保持与凸轮转子的凸轮表面紧密贴合，并将由环形定子内孔与凸轮转子所围成的相应腔室分隔成流体吸入室d和流体排出室e，环形定子上于两动隔板4槽口两侧的相应部位对称设置有两轴向的弧形通孔b，弧形通孔b的一端口与轴向设置的转子泵流体进入接口10连通，环形定子2上靠近动隔板部位处，还对称设置有连通吸入室d和弧形通孔b的孔道c，和连通排出室e与由外壳和环形定子形成的环腔g的孔道f，环腔g与泵的流体排出接口连通。环腔g用于汇集从泵室排出的流体，有平稳输出流量和压力脉动的作用。
本实用新型由环形定子和凸轮转子构成的泵芯体，两者都具有全对称结构设计的特点，因此，环形定子、凸轮转子与动隔板及其形成的吸入室d与排出室e，在任何瞬间都处于两两径向动态对称的形态，所产生的流体压力是以轴心为基准相互平衡的，即主轴上不受径向和轴向载荷，主轴及其轴承以纯扭状态，即近似于空载状态下运行。这样，主轴就不致产生径向挠曲变形、振动、噪声和附加的磨擦，而用于液态介质时，凸轮转子在液膜下运转，转子泵工作在最理想状态，泵的性能和品质更会得以提升。
在具体的实施例中，采取相应措施本实用新型不仅有上述优良效果，还可兼有容积泵密封性能好、容积效率高，进口抽吸能力强。出口压力范围广，和叶轮泵转动平稳，出口流量和压力脉动小、噪声低、机械效率高两者的优点。且能适应含液相、气相、固体微粒多相流工作状态，用作多相流的输送装置。
图1平衡式凸轮转子泵结构简图(N-N剖视图)。
图2平衡式凸轮转子泵双泵串接结构简图(M-O-M纵向剖视图。)图3、图4凸轮转子结构及排污沟布设图。
以下结合附图对所示实施例作进一步说明附图2所示双泵串接结构实施例不仅具有前述本实用新型诸优点，又可消除单泵结构的零输出瞬态，使本实用新型的优越效果发挥到极致。双泵串接结构采用两套本实用新型的芯体部件，于其间增设中隔环7，两凸轮转子则以相位差90度角，前后串装于同一主轴5上，并与外壳、前后端盖等其它相应零组件，通过螺杆串接组装成一整体，流体进口处还设有整流罩9。
为使泵能在多相流状态下工作，本实施例设计有防止固体颗粒损坏泵机件表面的诸多措施。
1)在进口接管10扩张的喇叭形内腔入口部位设有鳃齿s，流体经过鳃齿s段时流速降低，一部分较重较大的固体颗粒将落入鳃齿槽底，而后沿鳃齿下部制作的斜槽沟u收集于进口接管10内腔中与喇叭大端口邻接的环形槽y的下部。并可适时从相应的下部排出孔k中排除。
2)在前盖8、后盖6、中隔环7与凸轮转子接触的端面上邻近转子外径尺寸部位处设有多个存污井j。当流体流过吸入室d和排出室e时，大部分固体颗粒往往随流体流出，少数微粒将沿着凸轮转子3与前盖8、后盖6、中隔环7的交汇处流动。
由于凸轮转子3旋转时产生的离心力将使颗粒沿凸轮转子3的凸轮表面向外径处流动，颗粒将落入存污井j。从而减少损伤机件工作面。
3)在凸轮转子3的两段相对圆柱表面的前半部圆柱面上及其转接过渡部位处开有多个排污沟槽p，用来存留或排出固体颗粒。
由于上述措施，本实用新型的防固体微粒损伤的能力得到加强，使其具有输送含固体微粒的多相流的能力。
权利要求1.一种平衡式凸轮转子泵，含有外壳(1)、定子(2)转子(3)、端盖、主轴(5)及其轴承、流体进入、排出接口，转子(3)以键联接装配于主轴(5)上，主轴通过轴承安装到前后端盖(8、6)上，外壳、端盖、定子与主轴同心和相对定位、并保证相应结合面及腔道密封地固定联接成一体，其特征是定子(2)整体为环状对称结构，对称设计的分别由两相对圆柱面和两相对圆弧面形成高弧区段和低弧区段构成的凸轮转子(3)，以其圆柱面配合置于环形定子(2)的内孔中，两动隔板(4)径向对称设置于环形定子(2)上两相应的槽口内，在相应力作用下，动隔板(4)的内端头时刻保持与凸轮转子的凸轮表面紧密贴合，并将由环形定子内孔与凸轮转子所围成的相应腔室分隔成流体吸入室(d)和流体排出室(e)，环形定子上于两动隔板(4)槽口两侧的相应部位对称设置有两轴向的弧形通孔(b)，弧形通孔(b)的一端口与轴向设置的转子泵流体进入接口(10)连通，环形定子(2)上靠近动隔板部位处，还对称设置有连通吸入室(d)和弧形通孔(b)的孔道(c)，和连通排出室(e)与由外壳和环形定子形成的环腔(g)的孔道(f)，环腔(g)与泵的流体排出接口连通。
2.按权利要求1所说的平衡式凸轮转子泵，其特征是由定子和凸轮转子构成的泵芯体，于其间增设中隔环(7)，其中两凸轮转子(3)则以相位差90度角，前后串装于同一主轴(5)上，并与外壳、前后端盖等通过螺杆串接组装成一整体，流体进口处还设有整流罩(9)。
3.按权利要求1、2所说的平衡式凸轮转子泵，其特征是1)在进口接管(10)扩张的喇叭形内腔入口部位设有鳃齿(s)，沿鳃齿下部制作有斜槽沟(u)，进口接管(10)内腔中与喇叭大端口邻接处制有环形槽(y)，环形槽(y)下部有相应微粒排出孔(k)；2)在前盖(8)、后盖(6)、中隔环(7)与凸轮转子接触的端面上邻近转子外径尺寸部位处设有多个存污井(j)；3)在凸轮转子(3)的两段相对圆柱表面的前半部圆柱面上及其转接过渡部位处开有多个排污沟槽(p)。
专利摘要平衡式凸轮转子泵含有外壳、定子、转子和主轴等，特征是定子为环状，径向对称设计的凸轮转子以其外径配合置于定子内孔中，两动隔板对称设置于定子上径向槽内，并将定子内孔与凸轮转子围成的相应腔室分隔成吸入与排出室，定子上还对称设置有沟通流体出入口和吸入排出室的相应通道，该泵具有径轴向动态压力平衡特性，效率高、输出稳定，振动、摩擦、噪声小，兼有容积泵和叶轮泵的优点。并能适应液、气、固体微粒多相流的工作状态。
文档编号F04C2/00GK2608724SQ0322674
公开日2004年3月31日 申请日期2003年1月10日 优先权日2003年1月10日
发明者郭松林 申请人:郭松林