专利名称:滚柱转子泵的制作方法
技术领域:
滚柱转子泵技术领域实用新型是对滚柱转子泵的改进,尤其涉及一种防腐滚柱转子泵及高 效率滚柱转子泵。
技术背景现有技术滚柱转子泵,其基本结构如中国专利CN8720985U CN2284868、 CN2381813、 2418275等所述,由内腔圆形的金属泵体,内置周 面有若干凹槽的偏置转子体,各凹槽中活动放置的圆柱形滚柱组成。现有 技术滚柱转子泵,过流部件基本都是纯金属件,耐腐蚀性能相对较差,不 能用于腐蚀性介质的泵送,尤其是不能用于腐蚀性强例如盐酸等介质的泵 送。在泵行业中,虽然人们知晓,要适应输送腐蚀性强的介质, 一种较经 济的方式是采用如通常离心泵防腐方式,在泵过流部位衬里一层防腐衬层 例如塑料。然而由于滚柱转子泵中滚柱长期在壳体、转子凹槽间滚动挤压, 如同干面杖干面,衬(包)防腐层受其挤压,极易产生变形剥离脱落。若 采用全塑结构,由于滚柱转子泵的转子体、滚柱端面与泵盖间安装间隙要 求极小(例如小于0.2mm),而塑料的热膨胀相对较大,在温度环境(例如 50-8(TC)中使用,塑料产生热膨胀,轴向大的热变形膨胀,又易造成转子 体、滚柱与泵盖间隙变小而卡死;加大间隙,又会造成容积效率的明显下 降。由于上述原因,造成实际难以像离心泵那样通过直接衬塑或采用全塑 结构达到防腐。如果采用耐腐合金制造,虽然能够使泵具有较好耐腐蚀性, 但会造成制造成本的大幅度增加,实际应用不可能。中国专利CN2344584公开的滚柱转子泵,滚柱采用不锈钢外包塑料结 构。中国专利CN2380722公开的滚柱泵转子,采用带燕尾环槽的金属柱体 外包工程塑料滚柱。上述滚柱转子泵防腐仅涉及滚柱,泵腔、泵盖、转子 体仍然不耐腐蚀,因此同样只能用于腐蚀性较小的介质(稀硫酸、碱液) 泵送,不能用于盐酸、氰氟酸等强腐蚀性介质的泵送,因此至今为止没有 出现真正能够用于腐蚀性介质的防腐滚柱转子泵。其次,现有滚柱转子泵,基本都是只有一个吸入口和一个排出口的单 作用式,转子体每运转一周只能作一次吸排,此结构滚柱泵,动力效率相3对较低;并且由于吸排口在对应相对位置,吸产生的径向偏心力与排产生的径向偏心力方向一致,主轴运行时偏心作用力大,易造成轴承损坏。中国专利CN2391032公开的滚柱转子泵,虽然提出泵体可以有多进口单出口、 单进口多出口、多进口多出口,泵腔体可以是蜗形、环形、螺线形,但转 子体转动一周仍只有一次变容,即只能作一次吸排,其多进口多出口,仅 是轴向上增加,其目的是缩短进口和/或出口流程,可以使滚柱泵轴向得到 加长。实用新型内容实用新型目的在于克服上述已有技术的不足,提供一种较少增加成本, 防腐性能好,可以输送各种腐蚀性强介质的滚柱转子泵。实用新型另一目的在于提供一种输送效率高,轴承使用寿命长的滚柱 转子泵。实用新型第一 目的实现,主要改进是通过在滚柱转子泵过流部件表面 增加锚固覆层的防拉脱结构,使得过流部件表面施加的防腐覆层不易脱落, 从而达到可以在其过流部位进行防腐衬里或包覆,克服现有技术不足,实 现实用新型目的。具体说,实用新型滚柱转子泵,包括金属泵壳和内置圆 周有相间轴向凹槽的转子体,以及活动放入转子体各凹槽中的防腐型滚柱, 其特征在于泵壳内腔表面、端盖内侧表面,有锚固覆层的凹凸和/或锚固龟 甲,以及覆盖于表面的非金属防腐层;转子体为表面有凹凸和/或有锚固龟 甲的金属体外包非金属防腐层。实用新型所说防腐型滚柱,可以是如现有技术的包塑滚柱、包聚氨酯滚柱,还可以 是线膨胀系数小、耐腐蚀性能好的非金属体滚柱,例如陶瓷、酚醛树脂滚 柱,以及贵金属如哈氏合金滚柱等。滚柱可以是现有技术的截面圆形结构, 其中一种较好是截面呈椭圆形结构,截面椭圆形结构增加了泵腔有效工作 容积,有利于提高泵送输出流量。泵腔、端盖表面的凹凸,主要作用是通过被覆盖表面的凹凸与衬层形 成相互嵌入结构,达到增强对覆盖防腐层的拉固作用,减轻滚柱径向滚压 对覆层产生拉伸变形松动。凹凸可以是凹槽,其形状不限,可以为环槽, 也可以是环向分布的轴向沟槽,或其它形式的凹槽;凹坑形式也无特别限 定;凸起可以是各种凸出的条筋、铆钉等凸起物。转子体表面凹凸,其作用也与上述泵腔、端盖表面的凹凸作用相仿。4锚固龟甲,是固定于被覆盖基体、且嵌入覆盖层的连接加强物,其作 用是进一步增强对衬层的锚固,其形式无特别限定,可以是但不限于如钢 丝网、锚钉等。实用新型一种较好是,在被包覆表面同时采用凹凸和锚固龟甲,形成 对包覆层更好的锚固作用,以有效抵抗滚柱滚压对衬层的挤压拉伸,确保 覆层长期使用不脱落。过流部件表面覆盖的防腐层,可以是各种耐腐塑料,根据腐蚀要求不 同,可以是常规塑料、氟塑料、超高分子量聚乙烯,以及其他功能性塑料, 还可以是各种耐腐耐磨橡胶、聚氨酯、陶瓷等非金属防腐材料。试验表明转子体两端及泵盖内侧防腐层厚度, 一种较好为2-12mm, 防腐层过薄,则会影响防腐性能,容易被磨损而产生漏点;防腐层过厚, 则可能造成热防胀加大,会影响转子体端面与泵盖的间隙,易造成膨胀卡 死。此外,转子体端面与泵盖间, 一种较好是增设有热膨胀小的耐磨隔板, 例如但不限于为镶嵌和/或衬贴有陶瓷环板,可以进一步确保泵盖与转子体 端面间隙稳定性,并且其极好的耐磨性,能够承受物料长期冲刷磨损,可 以防止磨损导致两端间隙增大,造成泵容积效率降低。耐磨隔板设置,可 以是外加,例如固定上于转了体端面,也可以是与泵盖呈一体,例如直接 用陶瓷作泵盖。如果泵进出口设置在泵盖上,则耐磨隔板相应位置上设有 进出孔口。对于泵盖内表面有耐磨隔板,若滚柱采用硬质耐腐材料,如陶瓷、耐 腐合金等, 一种较好是在各滚柱两端面设置软质耐磨垫块,以减小滚柱与 耐磨隔板间的磨损和撞击。转子体端面, 一种更好是镶嵌有可更换放射状外凸辐条(凸出端平面), 此结构,可以在外凸辐条被磨损后,通过更换嵌入外凸辐条(而不需更换转 子体),实现确保转子体端面与泵盖间间隙,降低维修成本;此外,此结构 还为转子体及泵盖选材,提供了便利,扩大了选择范围。实用新型滚柱转子泵, 一种更好是将泵腔设计成可更换结构,即将泵 腔设计成成一独立环套,设置于泵壳内腔,这样在泵腔磨损后,只需更换 泵腔环套,而可以保持其他部件的继续使用,从而达到降低使用成本。实用新型第二目的实现,改进是将泵腔径向截面由圆形、蜗形、螺线 形改为椭圆形截面,以及在椭圆截面的长弧与短弧相交处附近(四角处附5近),对向设置有2个进口与2个出口。截面椭圆形泵腔,使得转子体旋 转一周,在泵腔产生两次变容,设置2个进口与2个出口,可以实现转子 体旋转一周产生2次吸排,从而提高了泵的效率。椭圆长轴视滚柱直径而定,以确保滚柱在长轴方向不脱出转子体凹槽 为限。2个进口与2个出口设置, 一种更好是使长轴两端的进出口夹角呈120 一150° ,较大的夹角,有利于加大进口与出口间距,从而拉大高、低压区 距离,降低输出高压区流体向吸入低压区的返流,提高泵的容积效率。2个进口与2个出口,可以如通常滚柱泵,设置在泵轴向中间部位,或 者两侧端盖上,如果转子体轴向较长,还可以分别在泵轴向排列设置2个 以上,或同时在轴向中间部位及两侧泵盖上设置,达到缩短介质流程。为 有利于外连接管连接,2个进口及2个出口可以分别合并为1个进口和1个 出口。此外,还可以制成单边支承的悬臂结构,或两端支承结构。实用新型滚柱转子泵,由于在泵过流部件表面增加锚固衬层的凹凸和/ 或嵌入防腐层的锚固龟甲结构,使得覆盖其表面的防腐层,与被覆盖基体 的抗拉连接得到增强,以致于滚柱长期滚压覆层也可以长期使用不脱落, 有效克服了因滚柱对覆层表面长期滚动,对覆层产生挤压,易造成覆层产 生变形剥离脱落的不足,可以确保覆层长期可靠,使用寿命长,而具有实 际使用价值;此外锚固覆层的凹凸和/或嵌入的锚固龟甲结构,还可以克服 温度对覆层产生的热膨胀不利,减小了覆层的热膨胀,可以用于输送具有 一定温度的介质。增加防腐覆层,可以使滚柱转子泵适应腐蚀性介质,特 别是如盐酸、浓硫酸等强腐蚀性介质的输送,扩大了滚柱泵的使用范围, 例如一些原来滚柱泵不能使用,而防腐离心泵又难以应用场合,如运送腐 蚀性介质车辆贮槽的清仓、扫仓,可以提高运输效率。其次,截面椭圆形 泵腔,以及设置2个进口与2个出口,使得转子体转动一周,可以实现二 次吸排,大大提高了泵的输送效率,效率可以较单作用提高20-25%左右, 并且对置的2个进口与2个出口,还均衡或相互抵消了泵运转过程中的轴 向偏心力,转轴基本无偏心应力,延长了轴承使用寿命。以下结合几个具体实施方式
,进一步帮助理解及说明实用新型。
图1为实用新型第一实施例衬塑滚柱转子泵结构示意图。 图2为图1截面结构示意图。6图3为防腐覆层结构示意图。图4为实用新型第二实施例滚柱转子泵结构示意图。 图5为图4进出液口连接示意图。 图6为实用新型第三实施例滚柱转子泵结构示意图。 图7为实用新型第四实施例滚柱转子泵结构示意图。 图8为实用新型第五实施例滚柱转子泵结构示意图。 图9为实用新型第六实施例滚柱转子泵结构示意图。 图10为图9侧视图。图11为实用新型第七实施例滚柱转子泵结构示意图。 图12为实用新型第八实施例滚柱转子泵结构示意图。 图13为图12进口及出口连接端板结构示意图。 图14为图13左视图。图15为实用新型第九实施例滚柱转子泵结构示意图。 图16为图15液体排出套结构示意图。 图17为图16轴向剖视结构图。
具体实施方式
实施例1:参见图1、 2、 3,实用新型滚柱转子泵,金属泵壳泵1、两侧端盖表面加工有锚固衬层的轴向凹槽8,表面焊接钢丝网7,通过模压衬 里超高分子量聚乙烯防腐层2. 1、 2.3。转子体4周面有相间轴向凹槽,内 活动旋转有陶瓷滚柱3,转子体由齿状的金属预埋件(图2)外覆有防腐层 2.2。进口5、出口6分设泵腔相对两侧。实施例2:参见图4、 5,如前述,过流表面有防腐覆层的泵体,截面 呈椭圆结构9,椭圆截面的长弧与短弧相交处附近(四角处附近),对向设 置有2个进口 5. 1和5.2,以及2个出口 6. 1和6.2。其中长轴两端的进出 口夹角a呈150。,两进口及两出口通过管道连接为一个进口 5和一个出口 6。实施例3:参见图6,如前述,滚柱10截面呈椭圆结构,相应转子体 表面凹槽截面为长方形或椭圆形。实施例4:参见图7,如前述,转子体端面与泵盖间有陶瓷耐磨衬板11。 实施例5:参见图8,如实施例4,表面覆有耐腐层的滚柱3,端面镶嵌有橡胶耐磨垫12。实施例6:参见图9、 10,如前述,转子体4端面径向有放射状凹槽,7各凹槽中镶嵌有凸出端平面、可更换的的外凸辐条13,其中嵌条13中心端 有防甩出钩14。实施例7:参见11,如前述,泵体1与转子体4间,有嵌入泵体内腔可更换塑料套15,使滚柱转子泵的泵腔呈可更换结构。实施例8:参见图12、 13、 14,如前述,实用新型滚柱转子泵为单端 支承悬臂结构(也可以是两端支承),2个进口及2个出口,设置于轴向泵盖 端面(端进出口),泵盖外有进口及出口合并(二合一)板16及外端盖,使泵 对外呈1个进口及1个出口结构。进口及出口合并板16,为板体两面分别 有径向凹槽17和18(也可以为其他弯曲凹槽),凹槽分别与端盖上2上进口 和2个出口对位连通,2个进口及2个出口分别通过凹槽连通,凹槽17和 18 —端部各有外连通出口 17. 1 (图中未显示)和18. 1。实施例9:参见图15、 16、 17,对于轴向较长滚柱转子泵,还可以在 镶嵌的泵腔衬套19,壁厚上对应端部2个进口及2个出口位置,加工有轴 向惯通孔20,通孔两端有进出液豁口。这样泵轴向左侧进、出液直接通过 设置于端部的进、出口通道;右侧的进、出液则通过右侧豁口进入衬套轴 向通孔,通过轴向通孔连通左端部进、出口,最后通过进口及出口合并板 16对外连接。此外,衬塑连接凹槽还可以采用凹坑替代,上述实施例附加特征可以 不限于实施例配合,进行任意交互组合。
权利要求1、滚柱转子泵,包括金属泵壳和内置圆周有相间轴向凹槽的转子体,以及活动放入转子体各凹槽中的防腐型滚柱,其特征在于泵壳内腔表面、端盖内侧表面,有锚固覆层的凹凸和/或锚固龟甲,以及覆盖于表面的非金属防腐层;转子体为表面有凹凸和/或有锚固龟甲的金属体外包非金属防腐层。
2、根据权利要求1所述滚柱转子泵,其特征在于转子体两端及泵盖内侧 防腐层厚度为2-12mm。
3、 根据权利要求1所述滚柱转子泵,其特征在于转子体端面与泵盖间有 热膨胀小的耐磨隔板。
4、 根据权利要求3所述滚柱转子泵,其特征在于滚柱两端面嵌有软质耐 磨块。
5、 根据权利要求1所述滚柱转子泵,其特征在于转子体端面镶嵌有可更 换放射状外凸辐条。
6、 根据权利要求5所述滚柱转子泵,其特征在于凸出放射状嵌条中心端 有防甩出钩。
7、 根据权利要求1所述滚柱转子泵,其特征在于滚柱截面为椭圆形,转 子体表面凹槽截面为长方形或椭圆形。
8、 根据权利要求1所述滚柱转子泵,其特征在于泵体内腔镶嵌有可更换 的泵腔套。
9、 根据权利要求1所述滚柱转子泵,其特征在于2个进口及2个出口设 置在轴向泵盖端面,外有进口及出口合并板及外端盖,进口及出口合并板两 面分别有连通2个进口及2个出口的凹槽,各凹槽一端有外连通出口 。
10、 根据权利要求9所述滚柱转子泵,其特征在于泵体内腔镶嵌有可更 换的泵腔套,泵腔套壁厚上对应端部2个进口及2个出口位置,有轴向惯通 孔,通孔两端有进出液豁口。
11.根据权利要求10所述滚柱转子泵,其特征在于滚柱转子泵为悬臂结构。
专利摘要本实用新型是关于对滚柱转子泵的改进,其特征是泵壳内腔表面、端盖内侧表面,有锚固覆层的凹凸和/或锚固龟甲,以及覆盖于表面的非金属防腐层;转子体为表面有凹凸和/或有锚固龟甲的金属体外包非金属防腐层。使得覆盖的防腐层,与被覆盖基体的连接强度得到加强,有效克服了覆层受滚柱挤压易变形剥离脱落的不足,可以确保覆层长期使用不脱落;覆层采用锚固还可以克服温度对覆层产生的膨胀/收缩不利,减小了覆层的热膨胀,可以用于输送具有一定温度的介质。椭圆形截面泵腔,可以设置2个进口与2个出口,使得转子体转动一周,可以实现二次吸排,大大提高了泵的输送效率,效率可以提高20-25%左右,还均衡了泵运转过程中的轴向偏心力,延长了轴承使用寿命。
文档编号F04C15/06GK201347859SQ20072013094
公开日2009年11月18日 申请日期2007年12月9日 优先权日2007年12月9日
发明者将龙福, 张生昌, 邵晓敏 申请人:宜兴市宙斯泵业有限公司