專利名稱：一種碟形彈簧補(bǔ)償三線嚙合轉(zhuǎn)子泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，國(guó)際專利分類為R)4D非變?nèi)菔奖?，涉及一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的能量轉(zhuǎn)換容積泵，特別是指一種碟形彈簧補(bǔ)償三線嚙合轉(zhuǎn)子泵。
背景技術(shù)：
公知的容積泵主要結(jié)構(gòu)形式有柱塞泵、螺桿泵、羅茨泵和滑片泵。容積泵具有效率高的優(yōu)點(diǎn)，但都存在長(zhǎng)期運(yùn)行磨損后其效率明顯降低，造成上述缺陷的主要原因在于高壓腔和低壓腔之間的端面活動(dòng)隔離沒能起到有效密封。端面配合公差尺寸過小容易熱脹卡死住，端面配合公差尺寸過大則沒能起到有效密封，且長(zhǎng)期運(yùn)行磨損后密封效果更差，不得不停下生產(chǎn)線更換泵設(shè)備，造成很大的直接浪費(fèi)和間接損失。柱塞泵適合高壓但脈沖大，磨損后不具備自我補(bǔ)償；螺桿泵適合高粘度但在單位容積上制造成本高，磨損后也不具備自我補(bǔ)償；羅茨泵適合液體和氣體但其徑向存在間隙，且徑向和端面磨損后都不具備自我補(bǔ)償；滑片泵能做到徑向磨損后自我補(bǔ)償，但端面磨損后仍然不具備自我補(bǔ)償，且滑片卡死現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。國(guó)內(nèi)外至今沒能見到一種切實(shí)有效的容積泵，能同時(shí)具備端面磨損密封補(bǔ)償和徑向磨損密封補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)功能。美國(guó)三大工程科技雜志(《SCI》美國(guó)《科學(xué)引文索引》其英文全稱為Science CiStaStion Index,簡(jiǎn)稱SCI ;《EI》美國(guó)《工程索引》其英文全稱為the Engineering Index，簡(jiǎn)稱EI ;《13為丨？》美國(guó)《科技會(huì)議錄索引》其英文全稱為Index為to ScienStific &為technical Proceedings,簡(jiǎn)稱IS為tP。)收納全球工程科技論文，也未曾見有一種能同時(shí)具備端面磨損密封補(bǔ)償和徑向磨損密封補(bǔ)償轉(zhuǎn)子式的容積泵。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種碟形彈簧補(bǔ)償三線嚙合轉(zhuǎn)子泵，同時(shí)具備端面磨損密封補(bǔ)償和徑向磨損密封補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，以實(shí)現(xiàn)高壓腔和低壓腔之間長(zhǎng)時(shí)間處在良好的活動(dòng)隔離密封狀態(tài)，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，填補(bǔ)容積泵同時(shí)具備端面磨損密封補(bǔ)償和徑向磨損密封補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)空白。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案一種碟形彈簧補(bǔ)償三線嚙合轉(zhuǎn)子泵，包括泵體以及穿越安裝在泵體的中心通孔中的轉(zhuǎn)子軸和滑動(dòng)安裝在泵體的偏心半孔內(nèi)的從轉(zhuǎn)子，偏心端蓋被至少三顆螺釘密閉固定在偏心半孔的外端面上，偏心端蓋與從轉(zhuǎn)子的外端面之間有補(bǔ)償盤滑動(dòng)安裝在偏心半孔內(nèi)，所述的泵體上的中心通孔的中心軸線O2與偏心半孔的偏心軸線O1之間偏心距離為t，所述的偏心半孔底面上的一個(gè)月牙形吸口聯(lián)通著進(jìn)口，另一個(gè)月牙形排口聯(lián)通著出口 ；所述的轉(zhuǎn)子軸包括三個(gè)等分弧面工作段以及無鍵槽軸段和帶鍵槽軸段，三個(gè)等分弧面工作段的 里端面貼著偏心半孔底面，三個(gè)等分弧面工作段的外端面被補(bǔ)償盤的正平面貼著；所述的從轉(zhuǎn)子有四個(gè)等分內(nèi)弧工作面的兩端面也分別貼著偏心半孔底面和補(bǔ)償盤的正平面，作為改進(jìn)所述的轉(zhuǎn)子軸和從轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)鼓與前端外蓋的里側(cè)面之間有補(bǔ)償盤，補(bǔ)償盤外圓與補(bǔ)償盤偏心孔的偏心距離也為t，且補(bǔ)償盤背面內(nèi)圓平面貼著碟形彈簧的固定大圓端，碟形彈簧的彈簧腳端壓靠在前端外蓋的前蓋里側(cè)面，而且還有定位銷固定在偏心端蓋的背面與補(bǔ)償盤背面的偏心定位孔滑動(dòng)配合。結(jié)構(gòu)原理 轉(zhuǎn)子軸的中心軸線O2與從轉(zhuǎn)子2的偏心軸線O1之間偏心距離為t，轉(zhuǎn)子軸的三個(gè)等分弧面工作段與從轉(zhuǎn)子的四個(gè)等分內(nèi)弧工作面之間同步產(chǎn)生三條接觸線，結(jié)合偏心半孔底面和補(bǔ)償盤的正平面，構(gòu)成A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間，即使長(zhǎng)期使用均勻磨損后仍能保證三條軸向延伸的密封帶同步形成，確保三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的徑向始終有效密封。補(bǔ)償盤的背面有定位孔與定位銷滑動(dòng)配合，定位銷與偏心端蓋固定連接，因而補(bǔ)償盤相對(duì)于偏心端蓋只能作軸向滑移。碟形彈簧推動(dòng)補(bǔ)償盤給A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的端面磨損起到補(bǔ)償作用。端面磨損密封補(bǔ)償和徑向磨損密封補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)具備，實(shí)現(xiàn)高壓腔和低壓腔之間長(zhǎng)時(shí)間處在良好的活動(dòng)隔離密封狀態(tài)。本實(shí)用新型的有益效果是轉(zhuǎn)子軸和從轉(zhuǎn)子同步產(chǎn)生三條軸向延伸的密封帶，借助于碟形彈簧的支撐反彈力，補(bǔ)償盤的正平面一側(cè)始終緊貼著兩轉(zhuǎn)子的外端面，迫使兩轉(zhuǎn)子的里端面也緊貼著偏心半孔底面。所構(gòu)成A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間同時(shí)具備了端面磨損密封補(bǔ)償和徑向磨損密封補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)高壓腔和低壓腔之間長(zhǎng)時(shí)間處在良好的活動(dòng)隔離密封狀態(tài)。

圖I是本實(shí)用新型整體通過軸線的剖面圖；圖2是圖I中W-W截面的剖面圖；圖3是內(nèi)轉(zhuǎn)子軸I相對(duì)于從轉(zhuǎn)子2在運(yùn)行中同步產(chǎn)生三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的相對(duì)位置關(guān)系;圖4是相對(duì)于圖3，轉(zhuǎn)子軸I繞中心軸線O2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)40度，從轉(zhuǎn)子2繞偏心軸線O1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30度后的相對(duì)位置關(guān)系；圖5是相對(duì)于圖3，轉(zhuǎn)子軸I繞中心軸線O2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)80度，從轉(zhuǎn)子2繞偏心軸線O1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度后的相對(duì)位置關(guān)系；圖6是相對(duì)于圖3，轉(zhuǎn)子軸I繞中心軸線O2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120度，從轉(zhuǎn)子2繞偏心軸線O1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后的相對(duì)位置關(guān)系；圖7是相對(duì)于圖3，轉(zhuǎn)子軸I繞中心軸線O2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度，從轉(zhuǎn)子2繞偏心軸線O1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)135度后的相對(duì)位置關(guān)系；圖8是相對(duì)于圖3，轉(zhuǎn)子軸I繞中心軸線O2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)240度，從轉(zhuǎn)子2繞偏心軸線O1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度后的相對(duì)位置關(guān)系；圖9是相對(duì)于圖3，轉(zhuǎn)子軸I繞中心軸線O2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360度，從轉(zhuǎn)子2繞偏心軸線O1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)270度后的相對(duì)位置關(guān)系；圖10是相對(duì)于圖3，轉(zhuǎn)子軸I繞中心軸線O2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)480度，從轉(zhuǎn)子2繞偏心軸線O1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360度后的相對(duì)位置關(guān)系；。圖11是轉(zhuǎn)子軸I的立體圖；圖12是轉(zhuǎn)子軸I和從轉(zhuǎn)子2的曲面線制作圖。[0023]圖13是碟形彈簧9的剖面圖；圖14是碟形彈簧9的俯視圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)ー步對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理作詳細(xì)說明。ー種碟形彈簧補(bǔ)償三線嚙合轉(zhuǎn)子泵，包括泵體4以及穿越安裝在泵體4的中心通孔41中的轉(zhuǎn)子軸I和滑動(dòng)安裝在泵體4的偏心半孔42內(nèi)的從轉(zhuǎn)子2，偏心端蓋5被至少三顆的螺釘8密閉固定在偏心半孔42的外端面上，偏心 端蓋5與從轉(zhuǎn)子2的外端面之間有補(bǔ)償盤6滑動(dòng)安裝在偏心半孔42內(nèi)，所述的泵體4上的中心通孔41的中心軸線O2與偏心半孔42的偏心軸線O1之間偏心距離為t，所述的偏心半孔底面40上的一個(gè)月牙形吸口 47聯(lián)通著進(jìn)ロ 46，另ー個(gè)月牙形排ロ 48聯(lián)通著出口 49 ;所述的轉(zhuǎn)子軸I包括三個(gè)等分弧面工作段13以及無鍵槽軸段11和帶鍵槽軸段12，三個(gè)等分弧面工作段13的里端面貼著偏心半孔底面40，三個(gè)等分弧面工作段13的外端面被補(bǔ)償盤6的正平面貼著；所述的從轉(zhuǎn)子2有四個(gè)等分內(nèi)弧工作面的兩端面也分別貼著偏心半孔底面40和補(bǔ)償盤6的正平面，作為改進(jìn)所述的轉(zhuǎn)子軸I和從轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)鼓與前端外蓋的里側(cè)面之間有補(bǔ)償盤，補(bǔ)償盤外圓62與補(bǔ)償盤偏心孔61的偏心距離也為t，且補(bǔ)償盤背面內(nèi)圓平面69貼著碟形彈簧9的固定大圓端96，碟形彈簧9的彈簧腳端36壓靠在前端外蓋5的前蓋里側(cè)面59，而且還有定位銷7固定在偏心端蓋5的背面與補(bǔ)償盤6背面的偏心定位孔67滑動(dòng)配合。安裝步驟和工作過程在圖I和圖2中，先將轉(zhuǎn)子軸I的帶鍵槽軸段12從偏心半孔底面40 —側(cè)，穿過中心通孔41與之滑動(dòng)配合，三個(gè)等分弧面工作段13的里端面貼著偏心半孔底面40。將從轉(zhuǎn)子2安放在偏心半孔42內(nèi)滑動(dòng)配合，從轉(zhuǎn)子2的里端面也貼著偏心半孔底面40，使得轉(zhuǎn)子軸I的中心軸線O2與從轉(zhuǎn)子2的偏心軸線O1之間偏心距尚為t。轉(zhuǎn)子軸I的三個(gè)等分弧面工作段13與從轉(zhuǎn)子2的四個(gè)等分內(nèi)弧工作面之間同步產(chǎn)生三個(gè)接觸點(diǎn)，過接觸點(diǎn)形成三條軸向延伸的密封帶，結(jié)合偏心半孔底面40和補(bǔ)償盤6的正平面，構(gòu)成A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間。即使長(zhǎng)期使用均勻磨損后仍能保證三條軸向延伸的密封帶同步形成，確保三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的徑向始終有效密封；再?gòu)臒o鍵槽軸段11 一端上依次裝上補(bǔ)償盤6，定位銷7以及碟形彈簧9的固定大圓端96固定在偏心端蓋5的背面，最后將偏心端蓋5加墊片54，用四顆的螺釘8將偏心端蓋5密閉固定在泵體4的偏心半孔42的外側(cè)端面上。定位銷7緊固在偏心端蓋5里側(cè)面上，碟形彈簧9的彈簧腳端36壓靠在前端外蓋5的前蓋里側(cè)面59，偏心端蓋5上的帶“O”型圈槽通孔51從轉(zhuǎn)子軸I的無鍵槽軸段11 一端套入滑動(dòng)配合。補(bǔ)償盤6的背面有定位孔67與定位銷7滑動(dòng)配合,定位銷7與偏心端蓋5固定連接，因而補(bǔ)償盤6相對(duì)于偏心端蓋5只能作軸向滑移。碟形彈簧9推動(dòng)補(bǔ)償盤6給A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的端面磨損起到補(bǔ)償作用。端面磨損密封補(bǔ)償和徑向磨損密封補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)具備，實(shí)現(xiàn)高壓腔和低壓腔之間長(zhǎng)時(shí)間處在良好的活動(dòng)隔離密封狀態(tài)。所有“O”型圈槽中的“O”型圈在所處部位起到動(dòng)密封作用。[0035]在圖3至圖10中，工作時(shí)，外力通過帶鍵槽軸段12帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸I旋轉(zhuǎn)，繼而撥動(dòng)從轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)，從轉(zhuǎn)子2與轉(zhuǎn)子軸I兩者的旋轉(zhuǎn)中心偏離距離為t，轉(zhuǎn)子軸I的三個(gè)等分弧面工作段13與從轉(zhuǎn)子2的四個(gè)等分內(nèi)弧工作面之間同步產(chǎn)生三條軸向延伸的密封帶，結(jié)合偏心半孔底面40和補(bǔ)償盤6的正平面，構(gòu)成A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間。旋轉(zhuǎn)吋，A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的隨著旋轉(zhuǎn)將逐漸變大的ー側(cè)為月牙形吸口 47，通向進(jìn)ロ 46 ;A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的隨著旋轉(zhuǎn)將逐漸變小的一側(cè)為月牙形排ロ 48，通向出ロ 49。轉(zhuǎn)子軸I連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)使A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間周而復(fù)始完成吸、排工作。圖11是轉(zhuǎn)子軸I的立體圖。圖13，圖14是反映碟形彈簧9。借助圖12描述轉(zhuǎn)子軸I和從轉(zhuǎn)子2的曲面線制作過程先畫線X以及與之垂直的線Yl和線Y2，交點(diǎn)分別為O1. O2, O1與O2相距為偏心距離t.這里取偏心距離t為6_ ；以O(shè)1為圓心，Rl為半徑作基圓Rl。這里取Rl半徑為60mm ；以基圓Rl與線X的ー個(gè)交點(diǎn)為圓心，R2為半徑作圓弧段R2，再以O(shè)1為圓心，將圓弧段R2環(huán)繞O1三等分環(huán)形陳列。這里取R2半徑為40mm ；以圓弧段R2與線X的交點(diǎn)外延到R3的距離為圓心，以R3為半徑過圓弧段R2與線X的交點(diǎn)作圓弧段R3，再以O(shè)2為圓心，將圓弧段R3環(huán)繞O2三等分環(huán)形陳列。這里取R3半徑為120mm ；分別選取兩條圓弧段R3和一條圓弧段R2，三線相切作圓弧段R4，這里取R4半徑近似為4. 7mm ；以R5為半徑分別作圓弧段R5連接相鄰的兩條圓弧段R2，這里R5半徑為32mm。三條圓弧段R4交替地與三條圓弧段R2同步產(chǎn)生的三個(gè)接觸點(diǎn)，過接觸點(diǎn)形成三條軸向延伸的密封帶，構(gòu)成A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間。即使長(zhǎng)期使用均勻磨損后，同步產(chǎn)生的三個(gè)接觸點(diǎn)形成三條軸向延伸的密封帶仍能保證三條軸向延伸的密封帶同步形成，確保三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的徑向始終處于有效密封。轉(zhuǎn)子軸I的三個(gè)等分弧面工作段13的兩端面寬度與從轉(zhuǎn)子2的兩端面寬度的尺寸相等一致，這里取兩端面寬度都為50mm，兩個(gè)轉(zhuǎn)子的里端面都貼著偏心半孔底面40，補(bǔ)償盤6的正平面同時(shí)貼著兩個(gè)轉(zhuǎn)子的外端面。借助于碟形彈簧9支撐在偏心端蓋5的前蓋里側(cè)面59上并托著補(bǔ)償盤6的背面產(chǎn)生的支撐反彈力，補(bǔ)償盤6的正平面始終緊貼著兩轉(zhuǎn)子的外端面，繼而迫使兩轉(zhuǎn)子的里端面也緊貼著偏心半孔底面40，確保三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的端面滑動(dòng)始終處于有效密封。工作時(shí)，外力通過帶鍵槽軸段12帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸I旋轉(zhuǎn)，繼而撥動(dòng)從轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)。從轉(zhuǎn)子2與轉(zhuǎn)子軸I兩者的旋轉(zhuǎn)中心偏離距離為t，轉(zhuǎn)子軸I的三個(gè)等分弧面工作段13與從轉(zhuǎn)子2的四個(gè)等分內(nèi)弧工作面之間同步產(chǎn)生三條軸向延伸的密封帶，結(jié)合偏心半孔底面40和補(bǔ)償盤6的正平面，構(gòu)成A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間。旋轉(zhuǎn)吋，A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的隨著旋轉(zhuǎn)將逐漸變大的一側(cè)為月牙形吸口 47，通向進(jìn)ロ 46 ;A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的隨著旋轉(zhuǎn)將逐漸變小的一側(cè)為月牙形排ロ 48，通向出ロ 49。轉(zhuǎn)子軸I連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)使A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間周而復(fù)始完成吸、排工作。
權(quán)利要求1.ー種碟形彈簧補(bǔ)償三線嚙合轉(zhuǎn)子泵，包括泵體(4)以及穿越安裝在泵體(4)的中心通孔(41)中的轉(zhuǎn)子軸(I)和滑動(dòng)安裝在泵體(4)的偏心半孔(42)內(nèi)的從轉(zhuǎn)子(2)，偏心端蓋(5)被至少三顆螺釘(8)密閉固定在偏心半孔(42)的外端面上，偏心端蓋(5)與從轉(zhuǎn)子(2)的外端面之間有補(bǔ)償盤(6)滑動(dòng)安裝在偏心半孔(42)內(nèi)，所述的泵體(4)上的中心通孔(41)的中心軸線O2與偏心半孔(42)的偏心軸線O1之間的偏心距離為t，所述的偏心半孔底面(40)上的一個(gè)月牙形吸口(47)聯(lián)通著進(jìn)ロ(46)，另ー個(gè)月牙形排ロ(48)聯(lián)通著出口(49);所述的轉(zhuǎn)子軸(I)包括三個(gè)等分弧面工作段(13)以及無鍵槽軸段(11)和帶鍵槽軸段(12)，三個(gè)等分弧面工作段(13)的里端面貼著偏心半孔底面(40)，三個(gè)等分弧面エ作段(13)的外端面被補(bǔ)償盤(6)的正平面貼著；所述的從轉(zhuǎn)子(2)有四個(gè)等分內(nèi)弧工作面的兩端面也分別貼著偏心半孔底面(40)和補(bǔ)償盤￠)的正平面，其特征是所述的轉(zhuǎn)子軸(I)和從轉(zhuǎn)子(2)轉(zhuǎn)鼓與前端外蓋的里側(cè)面之間有補(bǔ)償盤出)，補(bǔ)償盤外圓￠2)與補(bǔ)償盤偏心孔￠1)的偏心距離也為t，且補(bǔ)償盤背面內(nèi)圓平面￠9)貼著碟形彈簧(9)的固定大圓端(96)，碟形彈簧(9)的彈簧腳端(36)壓靠在前端外蓋(5)的前蓋里側(cè)面(59)，而且還有定位銷(7)固定在偏心端蓋(5)的背面與補(bǔ)償盤(6)背面的偏心定位孔￠7)滑動(dòng)配合。
專利摘要一種碟形彈簧補(bǔ)償三線嚙合轉(zhuǎn)子泵，包括泵體以及穿越安裝在泵體的中心通孔中的轉(zhuǎn)子軸和滑動(dòng)安裝在泵體的偏心半孔內(nèi)的從轉(zhuǎn)子，偏心端蓋被至少三顆螺釘密閉固定在偏心半孔的外端面上，偏心端蓋與從轉(zhuǎn)子的外端面之間有補(bǔ)償盤滑動(dòng)安裝在偏心半孔內(nèi)。轉(zhuǎn)子軸的三個(gè)等分弧面工作段與從轉(zhuǎn)子的四個(gè)等分內(nèi)弧工作面之間同步產(chǎn)生三條接觸線，結(jié)合偏心半孔底面和補(bǔ)償盤的正平面，構(gòu)成A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間，即使長(zhǎng)期使用均勻磨損后仍能保證三條軸向延伸的密封帶同步形成，確保三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的徑向始終有效密封；補(bǔ)償盤的背面與偏心端蓋之間有碟形彈簧，碟形彈簧推動(dòng)補(bǔ)償盤給A、B以及C三個(gè)動(dòng)態(tài)空間的端面磨損起到補(bǔ)償作用。
文檔編號(hào)F04C2/10GK202370823SQ20112048384
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者張意立 申請(qǐng)人:張意立