耐磨損高壓?jiǎn)温輻U泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單螺桿泵。現(xiàn)有的單螺桿泵在使用過(guò)程中容易發(fā)生定子橡膠襯套磨損，造成定轉(zhuǎn)子過(guò)盈減小，泵承壓能力下降，漏失量增加。本發(fā)明公開了一種改進(jìn)方案，將單螺桿泵的螺桿和襯套空腔改為進(jìn)料端粗排料端細(xì)的類錐體形，在螺桿和襯套之間的連接部件上設(shè)置位置調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)螺旋和襯套產(chǎn)生磨損以后，讓螺桿向排料端移動(dòng)，增加定轉(zhuǎn)子間的過(guò)盈量，即可補(bǔ)償磨損。這種螺桿泵螺桿和襯套嚙合形成密封腔在橫向移動(dòng)過(guò)程中體積或逐漸減小，造成壓力增加，將螺桿襯套的長(zhǎng)度加長(zhǎng)到數(shù)倍螺桿螺距，其作用相當(dāng)于數(shù)個(gè)螺桿泵串聯(lián)，最大泵送壓力可以大大提高。
【專利說(shuō)明】耐磨損高壓?jiǎn)温輻U泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種螺桿泵。

【背景技術(shù)】
[0002]單螺桿泵屬于轉(zhuǎn)子式容積泵，它是依靠螺桿與襯套相互嚙合在吸入腔和排出腔產(chǎn)生容積變化來(lái)輸送液體的。它是一種內(nèi)嚙合的密閉式螺桿泵，主要工作部件由具有雙頭螺旋空腔的襯套和在定子腔內(nèi)與其嚙合的單頭螺旋螺桿組成。通常所述的具有雙頭螺旋空腔的襯套及其外面的支撐圓筒被稱為定子，所述的單頭螺旋螺桿被稱為轉(zhuǎn)子。當(dāng)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)連接軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子繞定子中心作行星回轉(zhuǎn)時(shí)，定子轉(zhuǎn)子副就連續(xù)地嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把輸送介質(zhì)從吸入端經(jīng)定子轉(zhuǎn)子副輸送至壓出端。
[0003]這種泵的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)、流量平穩(wěn)、壓力脈動(dòng)小、自吸能力高。缺點(diǎn)是由于單螺桿泵的定子橡膠磨損，造成定轉(zhuǎn)子過(guò)盈減小，泵承壓能力下降，漏失量增加。
[0004]為了克服單螺桿泵的這種缺點(diǎn)，人們對(duì)這種泵進(jìn)行了改進(jìn)，如CN2493756Y和CN202811350U分別公開的兩種技術(shù)方案都在單螺桿泵的橡膠襯套增加了調(diào)整裝置，用來(lái)補(bǔ)償定子的磨損。但這種改進(jìn)帶來(lái)了另一個(gè)缺點(diǎn)，橡膠襯套的形狀在調(diào)整前后都可能與轉(zhuǎn)子不十分吻合，從而會(huì)進(jìn)一步增加襯套的磨損和劣化泵整體運(yùn)行的工況。CN102619747A公開了一種雙錐對(duì)置錐螺桿高壓海水液壓泵，其目的主要是為了對(duì)沖輸出壓力對(duì)螺桿產(chǎn)生的軸向作用力，提供了解決上述問題具的技術(shù)線索。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開了另一種改進(jìn)方式，可以既實(shí)現(xiàn)上述改進(jìn)的有益效果，又避免上述改進(jìn)的缺點(diǎn)。具體技術(shù)方案是將單螺桿泵的單頭螺旋螺桿和雙頭螺旋空腔改為類錐體形單頭螺旋和與之匹配的類錐體形雙頭螺旋空腔，并讓螺桿或襯套的長(zhǎng)度有所冗余，在螺桿和襯套之間的約束性連接部件上設(shè)置位置調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)整螺桿與螺旋空腔的相對(duì)位置。具體可以描述為，單頭螺旋和雙頭螺旋空腔的每個(gè)橫截面與現(xiàn)有單螺桿泵的截面形狀保相同，但從排料端向進(jìn)料端，截面尺寸逐漸成比例放大。當(dāng)螺旋和空腔之間產(chǎn)生磨損以后，調(diào)整位置調(diào)節(jié)裝置，讓螺桿向排料端移動(dòng)，增加定轉(zhuǎn)子間的過(guò)盈量，即可補(bǔ)償磨損。
[0006]螺桿和襯套之間的位置調(diào)節(jié)裝置可以有多種方式，如調(diào)整連接軸長(zhǎng)度、移動(dòng)襯套和移動(dòng)軸承座等。
[0007]下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明:
[0008]一種單螺桿泵，包括一個(gè)單頭螺旋螺桿轉(zhuǎn)子、一個(gè)帶雙頭螺旋空腔襯套的定子、一個(gè)帶有萬(wàn)向節(jié)的連接軸和一個(gè)進(jìn)料腔，以上部件的連接方式與現(xiàn)有單螺桿泵無(wú)異，所述的轉(zhuǎn)子與連接軸相連的一端為進(jìn)料端，另一端為排料端，所述的定子也分為相應(yīng)的進(jìn)料端和排料端，所述的單頭螺旋螺桿和雙頭螺旋空腔設(shè)置為進(jìn)料端粗排料端細(xì)的類錐體形，在所述的在螺桿和襯套之間的約束性連接部件上設(shè)置位置調(diào)節(jié)裝置。
[0009]所述的類錐體形，重點(diǎn)是指截面尺寸逐漸成比例放大，可以是但不限于嚴(yán)格幾何意義上的規(guī)則螺旋錐體。
[0010]所述的位置調(diào)節(jié)裝置，可以是將連接軸設(shè)置成類似可伸縮的汽車傳動(dòng)軸上的花鍵套管結(jié)構(gòu)加上一個(gè)長(zhǎng)度鎖緊裝置。所述的鎖緊裝置可以用膨脹式鎖緊裝置、緊固螺栓或頂絲鎖緊。
[0011]所述的位置調(diào)節(jié)裝置，還可以是在進(jìn)料腔與定子的連接處設(shè)置一個(gè)伸縮節(jié)，利用伸縮節(jié)的伸縮調(diào)節(jié)螺桿和襯套之間的位置關(guān)系。
[0012]為了使得襯套和螺桿磨損調(diào)整后仍能互相匹配，設(shè)置成螺桿的進(jìn)料端或螺旋空腔的排料端的長(zhǎng)度有所冗余，或兩者兼而有之，優(yōu)選設(shè)置為螺桿長(zhǎng)度冗余。
[0013]根據(jù)多家單螺桿泵在正常使用中螺桿和襯套磨損分布報(bào)告，進(jìn)料端的磨損進(jìn)度較排料端嚴(yán)重。為了平衡補(bǔ)償螺桿和襯套兩端不同程度的磨損，將螺桿和襯套空腔的形狀設(shè)置成喇叭狀，即進(jìn)料端的截面尺寸變化較排料端更顯著一些。這種形狀仍屬于類錐體形狀。
[0014]這種螺桿泵螺桿和襯套嚙合形成的密封腔在橫向移動(dòng)過(guò)程中體積逐漸減小，減小的程度與螺桿和襯套錐度呈正比。由于密封腔的體積縮小，造成壓力增加。這是一個(gè)自然的漸變的增壓過(guò)程，如果將螺桿襯套的長(zhǎng)度適當(dāng)加長(zhǎng)，相當(dāng)于數(shù)倍螺桿螺距，其作用相當(dāng)于數(shù)個(gè)螺桿泵串聯(lián)，因此這種泵的最大泵送壓力可以大大提高。
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1.帶連接軸長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置的螺桿泵，連接軸長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置安裝初始狀態(tài)，局部剖開示意圖。
[0017]圖2.帶連接軸長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置的螺桿泵，磨損調(diào)整后狀態(tài)，局部剖開示意圖。
[0018]圖3.連接軸長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置剖面圖，連接了長(zhǎng)度調(diào)整工具。
[0019]圖4.連接軸長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置剖面圖局部放大，示鎖緊裝置。
[0020]圖5.螺桿及襯套空間關(guān)系立體示意圖，通過(guò)襯套中線剖開襯套。
[0021]圖6.襯套立體示意圖，通過(guò)襯套中線剖開襯套。
[0022]圖7.帶伸縮節(jié)的螺桿泵，安裝初始狀態(tài)，局部剖開示意圖。
[0023]圖8.帶伸縮節(jié)的螺桿泵，磨損調(diào)整后狀態(tài)，局部剖開示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1
[0025]參見附圖1-6。一種單螺桿泵，包括單頭螺旋螺桿形狀的轉(zhuǎn)子1、帶雙頭螺旋空腔襯套的定子2、帶有萬(wàn)向節(jié)的連接軸3和進(jìn)料腔5。所述的轉(zhuǎn)子與連接軸相連接的一端為進(jìn)料端11，另一端為排料端12。所述的定子也分為相應(yīng)的進(jìn)料端21和排料端22。所述的單頭螺旋螺桿和雙頭螺旋空腔設(shè)置為進(jìn)料端粗排料端細(xì)的喇叭狀，螺桿的進(jìn)料端長(zhǎng)度有所冗余。螺桿襯套位置調(diào)節(jié)裝置為設(shè)置在連接軸上的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置31。長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置31包括的花鍵311、套管312和長(zhǎng)度鎖緊裝置313。
[0026]鎖緊裝置313參見附圖3-4，由兩組頂絲3131、嵌在套管內(nèi)壁上的彈簧齒片3132和嵌在花鍵表面上的齒板3133組成。鎖緊裝置313鎖緊時(shí)頂絲3131旋入，壓迫彈簧齒片3132，與齒板3133上的齒嚙合。鎖緊裝置313松脫時(shí)頂絲3131旋出，彈簧齒片3132回彈，與齒板3133上的齒分離。鎖緊裝置既可以保證固定的緊固，又能在調(diào)整連接軸長(zhǎng)度時(shí)容易松脫。調(diào)整連接軸長(zhǎng)度可以借用由一正反絲對(duì)螺母插桿41和一根雙頭六棱正反絲螺桿42組成的調(diào)節(jié)工具。出于避免使用時(shí)產(chǎn)生空間干擾，調(diào)節(jié)工具應(yīng)該與緊固螺絲位于通過(guò)連接軸中心線的不同平面上，為了便于表示，圖中畫在了同一平面內(nèi)。
[0027]當(dāng)新泵剛完成裝配時(shí)，連接軸處于最短的狀態(tài)，螺桿排料端與襯套排料端平齊，在使用一段時(shí)間后，襯套和螺桿產(chǎn)生磨損一主要是襯套的磨損后，調(diào)節(jié)連接軸長(zhǎng)度，讓螺桿向排料端移動(dòng)，即可補(bǔ)償磨損造成螺桿襯套間的過(guò)盈量減少。
[0028]實(shí)施例2
[0029]參見附圖7-8，一種單螺桿泵，包括單頭螺旋螺桿形狀的轉(zhuǎn)子1、帶雙頭螺旋空腔襯套的定子2、帶有萬(wàn)向節(jié)的連接軸3和進(jìn)料腔5。所述的轉(zhuǎn)子與連接軸相連接的一端為進(jìn)料端11，另一端為排料端12。所述的定子也分為相應(yīng)的進(jìn)料端21和排料端22。所述的單頭螺旋螺桿和雙頭螺旋空腔設(shè)置為進(jìn)料端粗排料端細(xì)的喇叭狀，螺桿的排料端長(zhǎng)度有所冗余。螺桿襯套位置調(diào)節(jié)裝置為設(shè)置在進(jìn)料腔5上的伸縮節(jié)51。
[0030]當(dāng)新泵剛完成裝配時(shí)，伸縮節(jié)處于最長(zhǎng)的狀態(tài)，螺桿排料端與襯套排料端平齊，在使用一段時(shí)間后，襯套和螺桿產(chǎn)生磨損一主要是襯套的磨損后，縮短伸縮節(jié)長(zhǎng)度，讓襯套向進(jìn)料端移動(dòng)，即可補(bǔ)償磨損造成螺桿襯套間的過(guò)盈量減少。
【權(quán)利要求】
1.一種單螺桿泵，包括一個(gè)單頭螺旋螺桿轉(zhuǎn)子、一個(gè)帶雙頭螺旋空腔襯套的定子、一個(gè)帶有萬(wàn)向節(jié)的連接軸和一個(gè)進(jìn)料腔，以上部件的連接方式與現(xiàn)有單螺桿泵無(wú)異，所述的轉(zhuǎn)子與連接軸相連的一端為進(jìn)料端，另一端為排料端，所述的定子也分為相應(yīng)的進(jìn)料端和排料端，其特征是所述的單頭螺旋螺桿和雙頭螺旋空腔設(shè)置為進(jìn)料端粗排料端細(xì)的類錐體形，在所述的在螺桿和襯套之間的約束性連接部件上設(shè)置螺桿和襯套位置調(diào)節(jié)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的單螺桿泵，其特征是所述的類錐體形為進(jìn)料端的截面尺寸變化較排料端更顯著一些的喇叭狀。
3.如權(quán)利要求2所述的單螺桿泵，其特征是所述的螺桿襯套位置調(diào)節(jié)裝置為設(shè)置在連接軸上的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的單螺桿泵，其特征是所述的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置為花鍵套管結(jié)構(gòu)加上一個(gè)長(zhǎng)度鎖緊裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的單螺桿泵，其特征是所述的長(zhǎng)度鎖緊裝置為頂絲鎖緊裝置，并在頂絲和花鍵之間設(shè)置了彈性齒片和齒板，彈簧齒片和齒板分別嵌在套管內(nèi)壁和花鍵表面上淺槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求2所述的單螺桿泵，其特征是所述的螺桿襯套位置調(diào)節(jié)裝置為設(shè)置在進(jìn)料腔上的伸縮節(jié)。
7.如權(quán)利要求1所述的單螺桿泵，其特征是所述的螺桿的進(jìn)料端長(zhǎng)度有所冗余。
8.如權(quán)利要求1所述的單螺桿泵，其特征是所述的螺桿襯套為含有數(shù)圈螺旋的長(zhǎng)螺旋結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F04C15/06GK104047846SQ201410268759
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】張傳忠, 劉峰 申請(qǐng)人:無(wú)錫市恒烽水煤漿有限公司, 欽州鑫能源科技有限公司