CN112922828B - 一种防止压力脉动的涡旋液泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种防止压力脉动的涡旋液泵，其特征在于：包括支撑壳体(2)、静涡旋盘(3)、动涡旋盘(4)、静涡旋盘端盖(7)，所述静涡旋盘(3)固定设置于静涡旋盘端盖(7)上，动涡旋盘(4)设置于支撑壳体(2)内，支撑壳体(2)与静涡旋盘端盖(7)配合形成一个封闭腔体并且静涡旋盘(3)、动涡旋盘(4)设置于封闭腔体内；所述动涡旋盘(4)连接有动力机构，动涡旋盘(4)在动力机构的带动下相对于静涡旋盘(3)进行回转运动，静涡旋盘(3)、动涡旋盘(4)之间形成一个月牙形工作腔。本发明的优点在于：在保持涡旋液泵的结构简单的前提下，实现消除压力脉动，降低涡旋液泵因为压力脉动造成的振动。

Description

一种防止压力脉动的涡旋液泵

技术领域

本发明涉及一种防止压力脉动的涡旋液泵，属于泵类设备领域。

背景技术

在曲轴驱动下，动盘绕静盘中心，以固定回转半径作无自转的平动，月牙工作腔不断向中心移动，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心的排液口相通，液体被排出泵体，从而实现液体的抽吸、挤压与排液过程。

涡旋泵因其固有的工作特性，在涡旋泵工作的一定转角内，由于形成的月牙形工作腔在没有与排液腔连通时其容积就开始减小，并且月牙形工作腔和排液腔联通后的一定转角内，二者之间的流通面积缓慢增加，不能及时排出因内工作腔减小需排出的液体量，而液体是不可压缩流体，所以将导致涡旋泵在吸液末期和排液初期工作腔内的压力显著升高，产生压力脉动，造成机器振动，严重影响其稳定性，这是限制涡旋泵发展的主要技术瓶颈之一。因此，必须妥善解决涡旋泵的压力脉动问题。

现有技术中主要有两种方案解决涡旋泵的压力脉动造成的振动问题：

方案一：传统解决涡旋泵压力脉动的方法，是在动涡盘端盖和静涡盘端盖的中心区域各加工一个类似半圆形的泄压槽(见《涡旋压缩机及其它涡旋机械》，西安交通大学顾兆林、郁永章、冯诗愚著，陕西科学技术出版社，194-197页)，槽的弧线部分仍是渐开线，并与其相配对的的涡圈外侧型线一致，当吸液腔完全闭合时，随着动涡盘的运动，泄压槽将内工作腔与排液腔及时联通，使工作腔内的液体经泄压槽及时排出。

方案二：针对压力脉动问题，有学者提出一种解决方案：由一组膨胀型涡旋付和一组收缩型涡旋付同步运行(专利公开号：CN 1641219A)；在两组涡旋付产生压力脉动的封闭腔之间，设通流孔组，这样就可以使收缩型涡旋付产生的压力脉动正主峰与膨胀型涡旋付产生的压力脉动负主峰相互抵消。

方案一所提及的根据动涡盘的运动特性在特定的位置开泄压槽的方法，由于槽形与其渐开线有关，在其加工设计时难度较大，如果槽形处理不当，就会导致泄漏增加，影响泵的效率；槽深过小会导致液体不能及时排出，而槽深较大时又会影响端盖的刚度。

方案二提出的在一组同步运行的膨胀型涡旋付和收缩型涡旋付产生压力脉动的封闭腔之间设通流孔组的方法，因其***结构过于复杂，所以应用领域过于局限，不适用于单个泵工作。

发明内容

本发明的技术方案提供一种防止压力脉动的涡旋液泵，在保持涡旋液泵的结构简单的前提下，实现消除压力脉动，降低涡旋液泵因为压力脉动造成的振动。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种防止压力脉动的涡旋液泵，包括支撑壳体、静涡旋盘、动涡旋盘、静涡旋盘端盖，所述静涡旋盘固定设置于静涡旋盘端盖上，动涡旋盘设置于支撑壳体内，支撑壳体与静涡旋盘端盖配合形成一个封闭腔体并且静涡旋盘、动涡旋盘设置于封闭腔体内；所述动涡旋盘与静涡旋盘之间以°相位角安装并形成一对月牙形工作腔；所述动涡旋盘连接有动力机构，动涡旋盘在动力机构的带动下相对于静涡旋盘进行回转运动；静涡旋盘端盖中部设置有一个排液口，支撑壳体上设置有一个进液口；封闭腔体内设置有调整月牙形工作腔压力的调压结构。

优化的，上述防止压力脉动的涡旋液泵，所述调压结构包括设置于静涡旋盘端盖上的流通孔，流通孔与月牙形工作腔连通；所述排液口连接有排液管路，流通孔与排液管路连通。

优化的，上述防止压力脉动的涡旋液泵，所述流通孔包括左流通孔和右流通孔，左流通孔、右流通孔设置于静涡旋盘端盖上并与月牙形工作腔配合设置；所述左流通孔、右流通孔分别连接有调压管路并通过调压管路与排液管路连通。

优化的，上述防止压力脉动的涡旋液泵，所述调压管路上设置有一个单向阀。

优化的，上述防止压力脉动的涡旋液泵，所述调压结构调压结构包括两个调压通孔，两个调压通孔分别设置于静涡旋盘、动涡旋盘上。

优化的，上述防止压力脉动的涡旋液泵，所述两个调压通孔上分别设置有一个单向阀二，在动涡旋盘相对于静涡旋盘进行绕动运动过程中，单向阀二不与静涡旋盘发生干涉。

优化的，上述防止压力脉动的涡旋液泵，所述静涡旋盘上的调压通孔设置在静涡旋盘与动涡旋盘之间的内啮合点之后，防止设置于静涡旋盘上的单向阀二与动涡旋盘发生干涉。

本申请的优点在于：

本申请的防止压力脉动的涡旋液泵，通过调压结构消除月牙形工作腔在工作时的压力脉动，降低涡旋液泵的整体振动；具体为：由于形成的月牙形工作腔在没有与排液腔连通时其容积就开始减小，并且月牙形工作腔容积和排液口联通后的一定转角内，二者之间的流通面积缓慢增加，不能及时排出因内工作腔减小需排出的液体量，这部分液体通过左流通孔、右流通孔进行排出并对月牙形工作腔进行泄压，消除压力脉动从而降低整个涡旋液泵的振动；相对于背景技术中的方案一，本申请中的左流通孔、右流通孔不受动盘运动限制，孔型不用设计成渐开线型，只需保证孔径大小合理即可，相比之下更易加工设计；相对于背景技术中的方案二，本申请的技术方案不需要增加一对额外的与其同步运行的膨胀型涡旋付，减小了结构的复杂性，拓展了其应用领域的广泛性；

本申请的防止压力脉动的涡旋液泵，由于通过调压管路将需排出的液体量排向排液管路，为了防止排液管路内的液体回流到工作腔内，在调压管路上设置了单向阀控制液体的流通，当管路内液体压力略高于排液压力时，单向阀自动打开，将液体排入排液管路内；可根据涡旋液泵排量的大小设计左流通孔、右流通孔孔径和调压管路管径的大小；

本申请的防止压力脉动的涡旋液泵，还可以在静涡旋盘、动涡旋盘相应位置上开通调压通孔，并在两个调压通孔上各设一个单向阀；由于形成的月牙形工作腔在没有与排液腔连通时其容积就开始减小，并且月牙形工作腔容积和排液口联通后的一定转角内，二者之间的流通面积缓慢增加，不能及时排出因内工作腔减小需排出的液体量，通过静涡旋盘、动涡旋盘上开设的调压通孔经单向阀二及时将月牙形工作腔内需排出的液体量排到排液腔内，防止产生压力脉动，降低涡旋液泵的振动。

附图说明

图1为申请的防止压力脉动的涡旋液泵的结构图；

图2为实施例1的内部结构示意图；

图3为实施例1的调压管路的结构示意图；

图4为实施例1去除支撑壳体后的结构图；

图5为实施例2的内部结构示意图；

图6为实施例2的动涡旋盘的结构示意图；

图7为实施例2的动涡旋盘与静涡旋盘配合结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。

实施例1

如图1-4所示，本发明为一种防止压力脉动的涡旋液泵，包括支撑壳体2、静涡旋盘3、动涡旋盘4、静涡旋盘端盖7，所述静涡旋盘3固定设置于静涡旋盘端盖7上，动涡旋盘4设置于支撑壳体2内，支撑壳体2与静涡旋盘端盖7配合形成一个封闭腔体并且静涡旋盘3、动涡旋盘4设置于封闭腔体内；所述动涡旋盘4与静涡旋盘3之间以180°相位角安装并形成一对月牙形工作腔；所述动涡旋盘4连接有动力机构，动涡旋盘4在动力机构的带动下相对于静涡旋盘3进行回转运动；静涡旋盘端盖7中部设置有一个排液口8，支撑壳体2上设置有一个进液口1；封闭腔体内设置有调整月牙形工作腔压力的调压结构。所述调压结构包括设置于静涡旋盘端盖7上的流通孔，流通孔与月牙形工作腔连通；所述排液口8连接有排液管路11，流通孔与排液管路11连通。所述流通孔包括左流通孔5和右流通孔6，左流通孔5、右流通孔6设置于静涡旋盘端盖7上并与月牙形工作腔配合设置；所述左流通孔5、右流通孔6分别连接有调压管路9并通过调压管路9与排液管路11连通。所述调压管路9上设置有一个单向阀10。

通过调压结构消除月牙形工作腔在工作时的压力脉动，降低涡旋液泵的整体振动；具体为：由于形成的月牙形工作腔在没有与排液腔连通时其容积就开始减小，并且月牙形工作腔和排液口联通后的一定转角内，二者之间的流通面积缓慢增加，不能及时排出因内工作腔减小需排出的液体量，这部分液体通过左流通孔5、右流通孔6进行排出并对月牙形工作腔进行泄压，消除压力脉动从而降低整个涡旋液泵的振动；相对于背景技术中的方案一，本申请中的左流通孔5、右流通孔6不受动盘运动限制，孔型不用设计成渐开线型，只需保证孔径大小合理即可，相比之下更易加工设计；相对于背景技术中的方案二，本申请的技术方案不需要增加一对额外的与其同步运行的膨胀型涡旋付，减小了结构的复杂性，拓展了其应用领域的广泛性。

由于通过调压管路9将需排出的液体量排向排液管路11，为了防止排液管路11内的液体回流到工作腔内，在调压管路9上设置了单向阀10控制液体的流通，当管路内液体压力略高于排液压力时，单向阀10自动打开，将液体排入排液管路11内；可根据涡旋液泵排量的大小设计左流通孔5、右流通孔6孔径和调压管路9管径的大小。

实施例2

如图5-7所示，一种防止压力脉动的涡旋液泵，包括支撑壳体2、静涡旋盘3、动涡旋盘4、静涡旋盘端盖7，所述静涡旋盘3固定设置于静涡旋盘端盖7上，动涡旋盘4设置于支撑壳体2内，支撑壳体2与静涡旋盘端盖7配合形成一个封闭腔体并且静涡旋盘3、动涡旋盘4设置于封闭腔体内；所述动涡旋盘4与静涡旋盘3之间以180°相位角安装并形成一对月牙形工作腔；所述动涡旋盘4连接有动力机构，动涡旋盘4在动力机构的带动下相对于静涡旋盘3进行回转运动；静涡旋盘端盖7中部设置有一个排液口8，支撑壳体2上设置有一个进液口1；封闭腔体内设置有调整月牙形工作腔压力的调压结构。

所述调压结构调压结构包括两个调压通孔12，两个调压通孔12分别设置于静涡旋盘3、动涡旋盘4上。

所述两个调压通孔12上分别设置有一个单向阀二13，在动涡旋盘4相对于静涡旋盘3进行回转运动过程中，单向阀二13不与静涡旋盘3发生干涉。

所述静涡旋盘3上的调压通孔11设置在静涡旋盘3与动涡旋盘4之间的内啮合点之后，防止设置于静涡旋盘3上的单向阀二13与动涡旋盘4发生干涉。

实施例3

一种防止压力脉动的涡旋液泵，包括支撑壳体2、静涡旋盘3、动涡旋盘4、静涡旋盘端盖7，所述静涡旋盘3固定设置于静涡旋盘端盖7上，动涡旋盘4设置于支撑壳体2内，支撑壳体2与静涡旋盘端盖7配合形成一个封闭腔体并且静涡旋盘3、动涡旋盘4设置于封闭腔体内；所述动涡旋盘4与静涡旋盘3之间以180°相位角安装并形成一对月牙形工作腔；所述动涡旋盘4连接有动力机构，动涡旋盘4在动力机构的带动下相对于静涡旋盘3进行回转运动；静涡旋盘端盖7中部设置有一个排液口8，支撑壳体2上设置有一个进液口1；封闭腔体内设置有调整月牙形工作腔压力的调压结构。

所述调压结构包括两个调压通孔12和设置于静涡旋盘端盖7上的流通孔；流通孔与月牙形工作腔连通；所述排液口8连接有排液管路11，流通孔与排液管路11连通。所述流通孔包括左流通孔5和右流通孔6，左流通孔5、右流通孔6设置于静涡旋盘端盖7上并与月牙形工作腔配合设置；所述左流通孔5、右流通孔6分别连接有调压管路9并通过调压管路9与排液管路11连通。所述调压管路9上设置有一个单向阀10。

两个调压通孔12分别设置于静涡旋盘3、动涡旋盘4上。所述两个调压通孔12上分别设置有一个单向阀二13，在动涡旋盘4相对于静涡旋盘3进行绕动运动过程中，单向阀二13不与静涡旋盘3发生干涉。所述静涡旋盘3上的调压通孔11设置在静涡旋盘3与动涡旋盘4之间的内啮合点之后，防止设置于静涡旋盘3上的单向阀二13与动涡旋盘4发生干涉。此实施例中，由于形成的月牙形工作腔在没有与排液腔连通时其容积就开始减小，并且月牙形工作腔和排液腔联通后的一定转角内，二者之间的流通面积缓慢增加，不能及时排出因内工作腔减小需排出的液体量，这部分液体同时通过左流通孔5、右流通孔6和两个调压通孔12进行排出并对月牙形工作腔进行泄压。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种防止压力脉动的涡旋液泵，其特征在于：包括支撑壳体(2)、静涡旋盘(3)、动涡旋盘(4)、静涡旋盘端盖(7)，所述静涡旋盘(3)固定设置于静涡旋盘端盖(7)上，动涡旋盘(4)设置于支撑壳体(2)内，支撑壳体(2)与静涡旋盘端盖(7)配合形成一个封闭腔体并且静涡旋盘(3)、动涡旋盘(4)设置于封闭腔体内；所述动涡旋盘(4)与静涡旋盘(3)之间以180°相位角安装并形成一对月牙形工作腔；所述动涡旋盘(4)连接有动力机构，动涡旋盘(4)在动力机构的带动下相对于静涡旋盘(3)进行回转运动；静涡旋盘端盖(7)中部设置有一个排液口(8)，支撑壳体(2)上设置有一个进液口(1)；封闭腔体内设置有调整月牙形工作腔压力的调压结构；所述调压结构调压结构包括两个调压通孔(12)，两个调压通孔(12)分别设置于静涡旋盘(3)、动涡旋盘(4)上。

2.根据权利要求1所述的防止压力脉动的涡旋液泵，其特征在于：所述调压结构包括设置于静涡旋盘端盖(7)上的流通孔，流通孔与月牙形工作腔连通；所述排液口(8)连接有排液管路(11)，流通孔与排液管路(11)连通。

3.根据权利要求2所述的防止压力脉动的涡旋液泵，其特征在于：所述流通孔包括左流通孔(5)和右流通孔(6)，左流通孔(5)、右流通孔(6)设置于静涡旋盘端盖(7)上并与月牙形工作腔配合设置；所述左流通孔(5)、右流通孔(6)分别连接有调压管路(9)并通过调压管路(9)与排液管路(11)连通。

4.根据权利要求3所述的防止压力脉动的涡旋液泵，其特征在于：所述调压管路(9)上设置有一个单向阀(10)。

5.根据权利要求1所述的防止压力脉动的涡旋液泵，其特征在于：所述两个调压通孔(12)上分别设置有一个单向阀二(13)，在动涡旋盘(4)相对于静涡旋盘(3)进行回转运动过程中，单向阀二(13)不与静涡旋盘(3)发生干涉。

6.根据权利要求5所述的防止压力脉动的涡旋液泵，其特征在于：所述静涡旋盘(3)上的调压通孔(11)设置在静涡旋盘(3)与动涡旋盘(4)之间的内啮合点之后。

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