CN206206149U - 一种涡旋液泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种涡旋液泵，包括静涡盘，静涡盘上设置有吸液口和与吸液口接通的吸液流通口，静涡盘相对的两端分别连接有静涡盘盖和静涡盘挡盖，静涡盘上穿有主轴，主轴上连接有副平衡块和主平衡块，主轴穿过静涡盘挡盖与动涡盘连接，动涡盘上设置有排液联通口，动涡盘相对的两侧都有涡齿，动涡盘两侧的涡齿分别与静涡盘的涡齿和静涡盘盖的涡齿相啮合，静涡盘与动涡盘通过偏心小轴连接，偏心小轴与静涡盘和动涡盘连接处均设置有角接触轴承。一种涡旋液泵，降低整机的尺寸和质量，降低摩擦损失和流动损失，提高容积效率和整机效率，并能显著提高机器运行的稳定性和可靠性，延长其工作寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于液体运输技术领域，涉及回转泵，具体涉及一种涡旋液泵。
背景技术
涡旋液泵是一种容积式泵，主要用来输送高粘度和易挥发性流体，例如液压油，重油，食品流体，制冷剂等。涡旋液泵最早在1993年被人提出，并在接下来的几年内成为一个研究的热点。受限于当时的加工水平，其涡齿的型线为线段渐开线，其主要特征是，型线由一系列半径相差线段长度的圆弧连接而成，同是能够满足动静涡齿啮合的要求，但是在采用线段渐开线的涡盘的圈数多，其型线终点距中心的距离更长，涡盘的半径更大，泄漏线的长度长，泄漏量大，使得涡旋液泵效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供了一种涡旋液泵，解决现有涡旋液泵效率低的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种涡旋液泵，包括静涡盘，静涡盘上设置有吸液口和与吸液口接通的吸液流通口，静涡盘相对的两端分别连接有静涡盘盖和静涡盘挡盖，静涡盘上穿有主轴，主轴上连接有副平衡块和主平衡块，主轴穿过静涡盘挡盖与动涡盘连接，动涡盘上设置有排液联通口，动涡盘相对的两侧都有涡齿，动涡盘两侧的涡齿分别与静涡盘的涡齿和静涡盘盖的涡齿相啮合，静涡盘与动涡盘通过偏心小轴连接，偏心小轴与静涡盘和动涡盘连接处均设置有角接触轴承。
本实用新型的特点还在于，
主轴上通过螺钉a和螺钉b分别与副平衡块和主平衡块连接，主平衡块位于静涡盘内。
静涡盘挡盖与静涡盘通过螺钉c连接，主轴和静涡盘挡盖之间设置有轴承和密封毡圈，主轴穿过静涡盘处也设置有轴承。
静涡盘和静涡盘盖之间设置有密封圈，静涡盘和静涡盘盖通过一对定位销连接。
静涡盘上设置有螺栓。
静涡盘和静涡盘盖的轴线重合，静涡盘的轴线与主轴的轴线平行。
静涡盘盖下方的排油孔上连接有螺钉d。
静涡盘盖上设置有排液口。
偏心小轴设置三个，三个偏心小轴沿动涡盘均匀分布。
静涡盘、动涡盘和静涡盘盖都设置有参数相同的圆渐开线型线的涡齿，动涡盘和静涡盘盖圆渐开线型线的相位相差180°，静涡盘和静涡盘盖圆渐开线型线的相位相同。
本实用新型的有益效果是：一种涡旋液泵，降低整机的尺寸和质量，降低摩擦损失和流动损失，提高容积效率和整机效率，并能显著提高机器运行的稳定性和可靠性，延长其工作寿命。
附图说明
图1是本实用新型一种涡旋液泵的结构示意图；
图2是本实用新型一种涡旋液泵的俯视图；
图3是本实用新型一种涡旋液泵的左视图。
图中：1.静涡盘挡盖，2.主轴，3.副平衡块，4.螺钉a，5.密封毡圈，6.轴承，7.螺钉c，8.主平衡块，9.静涡盘，10.动涡盘，11.密封圈，12.静涡盘盖，13.螺钉b，14.偏心小轴，15.角接触轴承，16.螺钉d，17.螺栓，18.定位销，19.吸液流通口，20.排液联通口，21.排液口，22.吸液口，23.内工作腔，24.外工作腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种涡旋液泵，如图1-图3所示，包括静涡盘9，静涡盘9上设置有吸液口22和与吸液口22接通的吸液流通口19，静涡盘9相对的两端分别连接有静涡盘盖12和静涡盘挡盖1，静涡盘9上穿有主轴2，主轴2上连接有副平衡块3和主平衡块8，主轴2穿过静涡盘挡盖1与动涡盘10连接，动涡盘10上设置有排液联通口20，动涡盘10相对的两侧都有涡齿，动涡盘10两侧的涡齿分别与静涡盘9的涡齿和静涡盘盖12的涡齿相啮合，静涡盘9与动涡盘10通过偏心小轴14连接，偏心小轴14与静涡盘9和动涡盘10连接处均设置有角接触轴承15；
角接触轴承15成对设置，承受两个方向的轴向力，保证动涡盘10的轴向位置；
静涡盘9、动涡盘10和静涡盘盖12都设置有参数相同的圆渐开线型线的涡齿，动涡盘10和静涡盘盖12圆渐开线型线的相位相差180°，静涡盘9和静涡盘盖12圆渐开线型线的相位相同；
主轴2上通过螺钉a4和螺钉b13分别与副平衡块3和主平衡块8连接，主平衡块8位于静涡盘9内，由于动涡盘10绕主轴2中心转动动产生的离心力和力矩，用副平衡块3和主平衡块8对离心力和力矩进行平衡，以保证整机的平稳运行；
静涡盘挡盖1与静涡盘9通过螺钉c7连接，主轴2和静涡盘挡盖1之间设置有轴承6和密封毡圈5，主轴2穿过静涡盘9处也设置有轴承6，静涡盘挡盖1一方面用来作为轴承6的支座，另一方面为密封毡圈5提供支座，以保证工作腔内的流体不会通过轴承6的间隙泄漏；
静涡盘9和静涡盘盖12之间设置有密封圈11，密封圈11为静涡盘9和静涡盘盖12连接面提供密封作用；
静涡盘9和静涡盘盖12通过一对定位销18连接，从而保证静涡盘9和静涡盘盖12完全对中，并使静涡盘9和静涡盘盖12的涡齿具有相同的相位关系，以便和动涡盘10啮合；
静涡盘9上设置有螺栓17，螺栓17起到了固定本实用新型涡旋液泵的作用；
静涡盘9和静涡盘盖12的轴线重合，静涡盘9的轴线与主轴2的轴线平行，静涡盘9的涡齿渐开线的圆心与主轴2轴线同心，从而构成主轴2的偏心结构；
动涡盘10的涡齿渐开线的圆心与其自身的轴线重合，动涡盘10安装于主轴2的偏心轴上，被主轴2的偏心轴驱动绕静涡盘9和静涡盘盖12公转；
动涡盘10相对的两侧都有涡齿，动涡盘10两侧的涡齿分别与静涡盘9的涡齿和静涡盘盖12的涡齿相啮合，构成对称的两组工作腔，分别称为内工作腔23和外工作腔24，内工作腔23和外工作腔24关于动涡盘10中心面对称工作，液体作用力也相同，因此其大部分轴向力相互抵消，降低了轴承承担的轴向力；
静涡盘盖12下方的排油孔上连接有螺钉d16，取下螺钉d16，在换工作介质时将本实用新型的涡旋液泵内的流体放空；
静涡盘盖12上设置有排液口21，排液口21位于静涡盘盖12的中部；
偏心小轴14设置三个，三个偏心小轴14沿动涡盘10均匀分布，三个偏心小轴14和主轴2处的偏心结构，构成一个平行四边形连杆结构，从而保证动涡盘10绕主轴2中心平动；
螺钉a4和螺钉b13均为紧固螺钉，螺钉c7为十字槽盘头螺钉，螺钉d16为堵头螺钉，螺栓17为地脚螺栓；
密封圈11为O型密封圈。
本实用新型一种涡旋液泵的工作原理是：工作时，主轴2被驱动旋转，偏心小轴14驱动动涡盘10绕主轴2中心进行公转，动涡盘10在三个偏心小轴14的限制下保持平动，不能自转；
动涡盘10绕主轴2中心进行公转时，其两侧的涡齿和静涡盘座9及静涡盘盖12上的涡齿进行啮合，各形成一组工作腔；该工作腔的容积随转角变化，动盘公转两周完成一次吸液和排液过程，在转角为0rad时，该工作腔容积增大，开始吸液，液体从外部从进口流入；转角至2π时，工作腔封闭，吸液过程结束；随转角继续增大，工作腔容积减小，将液体推送经中心排液孔流出；转角至4π时，排液过程结束。动涡盘10、静涡盘座9和静涡盘盖12都具有圆渐开线型线的涡齿，其涡齿参数都相同，但相位不同，以保证啮合关系；
静涡盘9和静涡盘盖12的中心相同，并被固定；
动涡盘10在绕主轴2公转时，动涡盘10与静涡盘9和静涡盘盖12啮合；
工作过程从吸液到排出液体需要动涡盘10转动2周(即动涡盘10旋转720°)，在第一周开始时，动涡盘10和静涡盘9及静涡盘盖12分别啮合时形成内工作腔23和外工作腔24，两个工作腔的容积随转角逐渐增大，内部压力降低，吸入流体。此时流体从静涡盘9上部的吸液口22经吸液流通口19流入到静涡盘9的边缘腔体中，然后被内外工作腔吸入；在运行一周后，两个工作腔闭合，在第二周，工作腔容积不断减小，流体被工作腔输送至动涡盘10的中心位置；其中内工作腔和排液联通口20联通，液体经排液联通口20，外工作腔，排液口21流出；外工作腔内内液体直接从从静涡盘盖12中部的排液口21排出，从而完成一个吸液和排液的过程。
本实用新型的一种涡旋液泵，涡齿型线由线段渐开线改为圆渐开线。其相对于线段渐开线，圆渐开线有以下优点：1)在涡旋体高度、壁厚与转速一定时，相同的流量条件下，采用圆渐开线的涡盘的圈数更少，其型线终点距中心的距离更短，涡盘的半径更小，针对本文工况的设计，采用圆渐开线比直线渐开线涡盘直径缩小。2)涡盘直径缩小，则整机的尺寸会缩小，不平衡质量减小，大小平衡块的质量减小，整机的机械损失降低，稳定性提高。圆渐开线涡齿的圈数更少，涡齿的长度也较短，那么其泄漏线的长度也较短，泄漏量降低，则容积效率提高，整机效率提高。3)当流量增大时，圆渐开线的涡齿圈数、泄漏线长度和型线终点距中心的距离(涡盘半径)增加的幅度较线段渐开线要小；
本实用新型设置有带有双角接触轴承15的偏心小轴14，采用带双角接触轴承15的偏心小轴14具有以下优点：1)防自传结构从无轴承变为有轴承，摩擦力降低，机械损失降低，稳定性增强。2)采用背靠背角接触轴承后，动盘的轴向力完全由3个偏心小轴的6对轴承承担，其可靠性和安全性都更高。并且，该设计可以承受双向轴向力，从而能够保证动涡盘在轴向的位置，使之在承受轴向力后不会前后窜动和倾覆，避免了和静涡盘碰撞，降低了机械摩擦损失，并增加了运行可靠性。3)增大了静涡盘座上吸液流通口的面积和动涡盘中心排液联通口的面积。
本实用新型还通过增大吸入液体和排出液体的流通面积，改善了吸入和排出流体的流动均匀性，降低了吸入和排出流体的流动阻力，能够提高整机运行的效率。
综上所述，本实用新型降低整机的尺寸和质量，降低摩擦损失和流动损失，提高容积效率和整机效率，并能显著提高机器运行的稳定性和可靠性，延长其工作寿命。
Claims (10)
1.一种涡旋液泵，其特征在于：包括静涡盘(9)，静涡盘(9)上设置有吸液口(22)和与吸液口(22)接通的吸液流通口(19)，静涡盘(9)相对的两端分别连接有静涡盘盖(12)和静涡盘挡盖(1)，静涡盘(9)上穿有主轴(2)，主轴(2)上连接有副平衡块(3)和主平衡块(8)，主轴(2)穿过静涡盘挡盖(1)与动涡盘(10)连接，动涡盘(10)上设置有排液联通口(20)，动涡盘(10)相对的两侧都有涡齿，动涡盘(10)两侧的涡齿分别与静涡盘(9)的涡齿和静涡盘盖(12)的涡齿相啮合，静涡盘(9)与动涡盘(10)通过偏心小轴(14)连接，偏心小轴(14)与静涡盘(9)和动涡盘(10)连接处均设置有角接触轴承(15)。
2.根据权利要求1所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述主轴(2)上通过螺钉a(4)和螺钉b(13)分别与副平衡块(3)和主平衡块(8)连接，主平衡块(8)位于静涡盘(9)内。
3.根据权利要求1所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述静涡盘挡盖(1)与静涡盘(9)通过螺钉c(7)连接，主轴(2)和静涡盘挡盖(1)之间设置有轴承(6)和密封毡圈(5)，主轴(2)穿过静涡盘(9)处也设置有轴承(6)。
4.根据权利要求1所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述静涡盘(9)和静涡盘盖(12)之间设置有密封圈(11)，静涡盘(9)和静涡盘盖(12)通过一对定位销(18)连接。
5.根据权利要求1所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述静涡盘(9)上设置有螺栓(17)。
6.根据权利要求1所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述静涡盘(9)和静涡盘盖(12)的轴线重合，静涡盘(9)的轴线与主轴(2)的轴线平行。
7.根据权利要求1所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述静涡盘盖(12)下方的排油孔上连接有螺钉d(16)。
8.根据权利要求1所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述静涡盘盖(12)上设置有排液口(21)。
9.根据权利要求1所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述偏心小轴(14)设置三个，三个偏心小轴(14)沿动涡盘(10)均匀分布。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种涡旋液泵，其特征在于：所述静涡盘(9)、动涡盘(10)和静涡盘盖(12)都设置有参数相同的圆渐开线型线的涡齿，动涡盘(10)和静涡盘盖(12)圆渐开线型线的相位相差180°，静涡盘(9)和静涡盘盖(12)圆渐开线型线的相位相同。
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|---|---|---|---|---|
| CN106286279A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-01-04 | 西安理工大学 | 一种双作用圆渐开线型线涡旋液泵 |
| CN116085252A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-05-09 | 西安理工大学 | 可视化双螺杆混输泵内部流动综合测试装置 |
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| CN116085252A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-05-09 | 西安理工大学 | 可视化双螺杆混输泵内部流动综合测试装置 |
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