CN103062046B - 扭曲式转子泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种扭曲式转子泵,主要由泵体、止推轴承、主动转子和从动转子组成,主动转子和从动转子设置在泵体内并相外啮合,轴承设置在轴和泵体连接处,主动转子和从动转子的侧面和转子叶峰面相对密封,泵体上设有吸入口和排出口,所述吸入口和排出口之间有主动转子和从动转子相隔离;所述主动转子和从动转子为扭曲式转子,主动转子设有A端和B端对称设计,而从动转子则是B端和A端,A端和B端都是扭曲式。本发明通过一对人字形转子同步反向运转,转子的A端和B端对称设计,产生的轴向力能相互抵消,基本消除了转子泵运转中产生的轴向力,使轴承的负荷减小,延长轴承使用寿命,实现了转子泵的安全可靠运行。
Description
技术领域:
本发明属于流体机械领域中的泵装置,具体涉及扭曲式转子泵。
背景技术:
现有常规的转子泵由静止的泵壳和旋转的转子组成,一般没有吸入阀和排出阀,转子以静压形式直接作用于液体,并借转子的挤压作用排出液体,同时另一侧形成低压,使液体连续地吸入。转子泵的主要部件就是转子,转子的好坏直接影响转子泵的性能的好坏。
现有一种扭曲式转子泵,有左旋和右旋转子,对左旋转子来说,其转子扭曲一定角度β,在运转过程中,转子上作用着轴向力并且该力将推动转子轴向移动。轴向力主要是由液体作用进出口压力差而产生的轴向力Fa1,即Fa1=A*ΔP*B,ΔP=P2-P1,如图3所示;还有两转子啮合挤压而产生的轴向力Fa2,Fa2=Fttanβ,其中Ft=2T/d,T=9550*P/n,如图4所示。转子的合力为Fa=Fa1+Fa2。
传统的方法是通过轴承来减小轴向力,由于轴向力的存在会引起泵本身及原动机(尤其是电动机)的损坏,极易造成作用在止推轴承上的轴向力过大或过小,轴向力过大则造成烧瓦、断轴、密封隔板的损坏或增大止推轴承的摩擦,主轴、转子轴向移动致使转子与泵体的摩擦,原动机负载加大;如果过小,则引起转子的前后窜动。上述转子设计的缺陷导致转子泵成本高、轴承寿命低、结构不紧凑等严重缺陷。本发明涉及的人字形转子泵,设计思路旨在克服传统转子泵的上述弊端,寻求一种成本低、轴向力小、结构紧凑、运动平稳的转子泵。
技术内容:
本发明的目的就在于克服上述缺陷,设计一种扭曲式转子泵。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种扭曲式转子泵,主要由泵体、止推轴承、主动转子和从动转子组成,主动转子和从动转子设置在泵体内并相外啮合,轴承设置在轴和泵体连接处,主动转子和从动转子的侧面和转子叶峰面相对密封,泵体上设有吸入口和排出口,所述吸入口和排出口之间有主动转子和从动转子相隔离;所述主动转子和从动转子为扭曲式转子,主动转子设有A端和B端对称设计,而从动转子则是B端和A端,A端和B端都是扭曲式。
所述转子外设有橡胶层。
所述橡胶层为氟橡胶。
转子上的轮叶不少于三个。
本发明通过一对人字形转子同步反向运转,转子的A端和B端对称设计,产生的轴向力能相互抵消,基本消除了转子泵运转中产生的轴向力,使轴承的负荷减小,延长轴承使用寿命,实现了转子泵的安全可靠运行。
附图说明:
图1是扭曲式转子泵结构示意图
图2是扭曲式转子示意图
图3是前扭曲式转子泵主动转子挤压产生的轴向力示意图
图4是前扭曲式转子泵主动转子压差产生的轴向力示意图
图中:1泵体,2主动形转子,3从动形转子,4吸入口,5排出口;
液压产生的压力差ΔP,压力差产生的轴向力Fa1,进口腔压力P1,出口腔压力P2,转子啮合产生的挤压力Fn,挤压产生的轴向力Fa2,切向力Ft,径向力Fr;转子页面扭曲角β,d是转子接触点的圆直径,T是转子扭矩,P是轴功率,n是转子转速。
具体实施方式:
如图1、图2所示,一种扭曲式转子泵,主要由泵体1、主动转子2和从动转子3组成,主动转子4和从动转子5设置在泵体1内并相外啮合,啮合过程时产生挤压,对转子产生挤压力;并且泵体上设有吸入口4和排出口5,所述吸入口4和排出口5之间有主动转子2和从动转子3相隔离,泵运转过程中,在出口腔、进口腔形成高低压,进而进出口之间形成压力差,对转子产生压力。而转子设计成人字形的,转子A端与B端结构对称,这两个力对A端和B端产生的轴向力大小相等方向相反,相互抵消,基本消除转子运转过程中产生的轴向力,减小轴承的负荷,提高轴承的使用寿命。
Claims (4)
1.一种扭曲式转子泵,主要由泵体、止推轴承、主动转子和从动转子组成,主动转子和从动转子设置在泵体内并相互啮合,止推轴承设置在轴和泵体连接处,主动转子和从动转子的侧面与泵体相对密封,主动转子和从动转子的叶峰面与泵体相对密封,泵体上设有吸入口和排出口,所述吸入口和排出口之间有主动转子和从动转子相隔离;其特征在于:所述主动转子和从动转子为扭曲式转子,主动转子设有A端和B端对称设计,而从动转子则是B端和A端,A端和B端都是扭曲式;所述吸入口以及排出口分别位于主动转子和从动转子啮合处的两边,且位于泵体的同一高度上,从啮合处的左侧进液,从啮合处的右侧出液,吸入口与主动转子和从动转子的进液方向相同,排出口与主动转子和从动转子的出液方向相同。
2.根据权利要求1所述的扭曲式转子泵,其特征在于:转子外设有橡胶层。
3.根据权利要求2所述的扭曲式转子泵,其特征在于:所述橡胶层为氟橡胶。
4.根据权利要求1所述的扭曲式转子泵,其特征在于:转子上的轮叶不少于三个。
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