专利名称：多级逆转盘状涡轮流体高压泵的制作方法
技术领域：
一种流体泵，尤其是一种泵体由两组相互逆转的有多级叶片的盘状涡轮组相互嵌入而组成的多级逆转盘状涡轮流体高压泵。
目前，工业上普遍使用的流体泵主要有柱塞泵和离心泵两种，其中柱塞泵具有自锁性，即没有力的传感性，不能由动力部分作功产生可控制的回油阻力；而离心泵产生的压强不高，只能做输送液体用，不能用于液压传动机构中。当然也有能够产生很高压强同时具有力的可传感性的流体泵，如叶片泵，但其传递功率均匀，因此在负载小的时候浪费功率，工作时动作缓慢，不灵活，而且它同样不能由动力部分作功产生可控制的回油阻力。又如中国专利97112412涡轮式压缩机，也是一种可产生很高压强的流体泵，但他的结构复杂，在额定转速和功率下传递功率恒定。另外，上述各种泵工作起来对流体(如水)的质量要求很高，否则对泵体压缩部位的磨损很大。
为了克服现有流体泵的上述不足，本实用新型设计了一种新型的可以产生很高压强，具有力的可传感性并且结构简单的多级逆转涡轮流体高压泵。
为了达到本实用新型的目的，本实用新型的流体高压泵泵体由两组相互逆转的有多级叶片的盘状涡轮组相互嵌入组成。每组涡轮组上有很多个相距很近并成圈平行分布的叶片。当流体高压泵在外力(如发动机)带动下旋转时，由进气(液)口近来的气(液)体经泵体一级一级升高压强后，以非常大的压强从喷嘴喷出，产生巨大的压强和流体速度。
由于采用了上述结构，本实用新型高压泵结构简单，体积小，成本低，制造出的压强很高，并可根据所受负载自动变化，从而最大限度地利用外界输入的功率。另外压缩速度可以自动调节，对流体质量要求也很低，可用于各种液压传动机构中。
为了更详细介绍本实用新型产品，
以下结合附图
和最佳实施例对本实用新型的流体压缩机的具体结构和工作原理做进一步详细说明。
图一为本实用新型多级逆转涡轮流体高压泵的主视图的剖视图；图二为本实用新型多级逆转涡轮流体高压泵的左视图的剖视图；图三为本实用新型多级逆转涡轮流体高压泵构成泵体的盘状涡轮组I的立体示意图；图四为本实用新型多级逆转涡轮流体高压泵构成泵体的盘状涡轮组II的立体示意图；图五为本实用新型多级逆转涡轮流体高压泵另一实施例的结构示意图。
在图中，1是皮带轮，2为主轴，3是轴套，4是推力轴承，5为外壳，6为涡轮底板，7是盘状涡轮组I，8是固定螺母，9是锥形齿轮，10为涡轮组上的齿，11盘状涡轮组II，12为叶片，13为滚珠轴承，14为喷嘴，15为底座，16为圆圈形板，17为流体入口。
如图二所示，皮带轮1、推力轴承4和盘状涡轮组I7均以主轴2为中心轴并固定在其上。主轴2与外壳5之间以轴套3动配合连接，推力轴承4设置在外壳5与盘状涡轮组I7之间，外壳5由固定在底座15上。在另一侧，盘状涡轮组II11以喷嘴14为中心并固定在其上，在外壳5和盘状涡轮组II11之间也设置有推力轴承4，喷嘴14和外壳5之间以滚珠轴承13活动连接。喷嘴14和主轴2同圆心。在外壳5上，有均匀并对称分布的用于固定锥形齿轮9的固定螺母8，盘状涡轮组I7和盘状涡轮组II11上的齿10与锥形齿轮9上的齿互相动态啮合。
从图三或图四中可看出，每组盘状涡轮组都由涡轮底板6、齿10、叶片12和圆圈形板17构成，每组盘状涡轮组上的叶片12都沿同一个方向成圈固定在涡轮底板6上，每一圈叶片用圆圈形板16封锁顶端。盘状涡轮组I7和II11上的叶片12设置方向正好相反。每组盘状涡轮组上都有齿10，这些齿正好和锥形齿轮9上的齿啮合。两组盘状涡轮组互相嵌入构成整个泵体。
其工作原理是当外界动力驱动皮带轮1时，皮带轮1带动主轴2和盘状涡轮组I7转动，由于盘状涡轮组I7上的齿10和锥形齿轮9上的齿啮合，盘状涡轮组I7就带动锥形齿轮9转动，锥形齿轮9又带动与他啮合的盘状涡轮组II11转动，转动方向正好与盘状涡轮组I7转动方向相反。这样，从流体入口17进来的气体或液体经过由两组盘状涡轮组互相嵌入构成的泵体从外向内逐级升高压强，到达泵体中心时压强达到最高点，最后从喷嘴14喷出，并从而推动与喷嘴14相联的外部液压机构作功。
在泵体中，由于每一圈叶片角速度相同而半径由外向内逐级减小，所以由外向内每一圈排水速度逐级减小。当流体入口17的流体流速超过某一圈叶片排水速度，即当外接液压机构所受载荷较小时，该圈以内的叶片就不起压缩作用，从而减少功率消耗，达到功率调节的目的。
本实用新型的推力轴承4还可以设置在外壳5外部并以主轴2为中心轴固定。滚珠轴承13可改为轴套，叶片12可以由直形改为弧形，构成盘状涡轮组I7和盘状涡轮组II11的涡轮底板6可以设计为中间厚，边缘薄，以节约材料。
本实用新型的另外一种实施例是这样实现的在图五中，18是逆转机构支撑座，19是耐压壳，20是锥形滚轴轴承，21是滚针轴承。其中，皮带轮1固定在主轴2上，由逆转机构支座18和锥形齿轮19组成的逆转机构固定在底座15上并与主轴2动配合相联。主轴2上设有叶片12，二者一起构成正转螺旋桨组，耐压壳19设置在外壳5内，其上也设有叶片12，二者共同构成逆转螺旋桨组。耐压壳19的尖端形成喷嘴14，喷嘴14与外壳5的尖端以滚针轴承21动配合相联。工作时，当外界动力驱动皮带轮1时，皮带轮1带动主轴2和逆转机构一起转动，这样，由主轴2、叶片12组成的正转螺旋桨组和耐压壳19、叶片12组成的逆转螺旋桨组分别在主说轴2、逆转机构18带动下以互相相反的方向转动。此时，从流体入口17进来的气体或液体经过由正转螺旋桨组和逆转螺旋桨组构成的压缩机构逐级升高压强，到达喷嘴14时压强达到最高值，最后从喷嘴14喷出，并从而推动与喷嘴14相联的外部液压机构作功。提高外界动力提供的功率，就可以作为水力切割机使用了。
权利要求1.一种多级逆转盘状涡轮流体高压泵，由皮带轮、主轴、外壳、泵体和喷嘴构成，其特征是皮带轮(1)、推力轴承(4)和盘状涡轮组I(7)均以主轴(2)为中心轴并固定在其上，主轴(2)与外壳(5)之间以轴套(3)动配合连接，推力轴承(4)设置在外壳(5)与盘状涡轮组I(7)之间，外壳(5)固定在底座(15)上，在另一侧，盘状涡轮组II(11)以喷嘴(14)为中心并固定在其上，在外壳(5)和盘状涡轮组II(11)之间也设置有推力轴承(4)，喷嘴(14)和外壳(5)之间以滚珠轴承(13)活动连接，喷嘴(14)和主轴(2)同圆心，在外壳(5)上，有均匀并对称分布的用于固定锥形齿轮(9)的固定螺母(8)，盘状涡轮组I(7)和盘状涡轮组II(11)上的齿(10)与锥形齿轮(9)上的齿互相动态啮合，盘状涡轮组I(7)和盘状涡轮组II(11)都由涡轮底板(6)、齿(10)、叶片(12)和圆圈形板(17)构成，每组盘状涡轮组上的叶片(12)都沿同一个方向成圈固定在涡轮底板(6)上，每一圈叶片用圆圈形板(17)封锁顶端，盘状涡轮组I(7)和II(11)上的叶片(12)设置方向正好相反，每组盘状涡轮组上都有齿(10)，这些齿正好和锥形齿轮(9)上的齿啮合，两组盘状涡轮组互相嵌入构成整个泵体。
2.如权利要求1所说的多级逆转盘状涡轮流体高压泵，其特征是所说的推力轴承(4)设置在外壳(5)外部并以主轴(2)为中心固定，滚珠轴承(13)改为轴套，叶片(12)为弧形，构成盘状涡轮组的涡轮底板(6)为中间厚边缘薄。
3.如权利要求1所说的多级逆转盘状涡轮流体高压泵，其特征是所说的泵体由正转螺旋桨组和逆转螺旋桨组构成，正转螺旋桨组由主轴(2)和其上的直形叶片(12)构成，逆转螺旋桨组由耐压壳(19)和其上的直形叶片(12)组成。
专利摘要一种多级逆转盘状涡轮流体高压泵,由皮带轮、主轴、外壳、流体入口、泵体等组成。泵体由两组相互逆转的有多级叶片的盘状涡轮相互嵌入而组成。本实用新型高压泵结构简单,体积小,成本低,制造出的压强高,并可根据所受负载自动变化,从而最大限度地利用外界输入的功率。另外,其压缩速度可以自动调节,对流体质量要求也很低,可用于各种液压传动机构中。
文档编号F04C2/00GK2408266SQ9923842
公开日2000年11月29日 申请日期1999年8月29日 优先权日1999年8月29日
发明者白文德 申请人:白文德