專利名稱：一種小體積、大流量泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泵，特別是適應(yīng)于液體或氣體介質(zhì)的小體積、大流量泵。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的容積泵(馬達(dá))，如齒輪泵、柱塞泵、葉片泵，都是每一個工作循環(huán)工作一次，工作效能低，體積大，流量小。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種小體積、大流量泵，以便再不增加體積的情況下，使工作效能大大提高。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計一種小體積、大流量泵，它由驅(qū)動機(jī)構(gòu)、工作型腔、輸入回路、輸出回路組成，其特征是泵工作型腔為柱形等距曲面體，在泵工作型腔內(nèi)有轉(zhuǎn)子，所述的轉(zhuǎn)子截面為橢圓形；轉(zhuǎn)子與泵驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接；柱形等距曲面體與泵輸入回路、泵輸出回路相連通。
所述的泵輸入回路、泵輸出回路用來吸入液體(或氣體)和排除液體(或氣體)進(jìn)行吸入和排放過程。
所述的泵腔體形狀曲線是通過如下方法制作，由頂點(diǎn)O1、O2、O3構(gòu)成了一個邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個寬度為W＝a+2r的等距曲線L，其特點(diǎn)是從各個角度測量，等距曲線L的寬度均是一個W＝a+2r的常數(shù)。
所述的泵腔體內(nèi)的轉(zhuǎn)子形狀通過如下方法制作，由頂點(diǎn)O1、O2、O3和頂點(diǎn)O1、O2、O4構(gòu)成了兩個對稱的邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3和O4為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個橢圓形轉(zhuǎn)子外廓曲線，其長軸為W＝a+2R。
泵的前蓋1和后蓋17通過螺栓18和泵體10連接；在前蓋1和后蓋17上裝有軸承3和15，兩邊的軸承3和軸承15上分別安裝有大齒輪2和16，在兩個大齒輪2和16之間安裝有偏心銷軸5；軸承的兩端有軸承蓋4和14起軸承定位和密封。
泵體10上裝有兩個軸承9和11軸承，用于支撐驅(qū)動軸7；驅(qū)動軸7有兩個小齒輪6和13通過連接鍵8和12，使兩個小齒輪6和13和驅(qū)動軸7同步轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明有如下顯著特點(diǎn)1、驅(qū)動軸7輸入的動力經(jīng)兩個小齒輪6和13傳動到兩個大齒輪2和16后進(jìn)行了第一次減速，增加了扭矩。
2、兩個大齒輪2和16與橢圓形轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)速比為4∶1，這使得經(jīng)第一次減速后橢圓形轉(zhuǎn)子再次減速。增加了扭矩，同時也增加了泵的驅(qū)動力，提高的油泵的壓力，減少了轉(zhuǎn)子的慣性力和震動。
3、泵體的型腔是等距曲線，轉(zhuǎn)子在其中做翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，這就使得轉(zhuǎn)子在任何時刻都會被轉(zhuǎn)子一邊的壓力緊緊的壓向另外兩面之間，從而形成自密封作用，減少了泄露。
4、由于轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動60度，轉(zhuǎn)子前后的容積均變化一次，沒有空行程，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周要工作6次，所以效能高，是現(xiàn)有的柱塞泵、葉片泵、齒輪泵的6倍。
5、由于泵體的型腔和轉(zhuǎn)子外廓一致，作為氣泵壓縮比高，排氣干凈，故容積率高。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
圖1是泵的腔體形狀曲線圖；圖2是腔體內(nèi)的轉(zhuǎn)子形狀曲線圖；圖3是揭開前蓋后的主視圖；圖4是等距曲線泵的剖面視圖(轉(zhuǎn)子未畫出)；圖5是移去前蓋和齒輪后的視圖；圖6是泵體剖面圖；圖7是轉(zhuǎn)子剖面圖；圖8是轉(zhuǎn)子時序圖；圖9是防止轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)示意圖。
圖中，1、前蓋；2、大齒輪；3、軸承；4、軸承蓋；5、偏心銷軸；5a、油槽；6、小齒輪；7、驅(qū)動軸；8、鍵；9、軸承；10、泵體；11、軸承；12、鍵；13、小齒輪；14、軸承蓋；15、軸承；16、大齒輪；17、后蓋；18、螺栓；19、第一油路；20、轉(zhuǎn)子；21、滑槽；22、油孔；23、葉片槽；24、葉片；25、彈簧；26、定位凸臺；27、第二定位凸臺；28、第三定位凸臺；29、第二油路；30、第三油路。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，它給出了泵的腔體形狀曲線圖，頂點(diǎn)O1、O2、O3構(gòu)成了一個邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個寬度為W＝a+2r的等距曲線L，其特點(diǎn)是從各個角度測量，等距曲線L的寬度均是一個W＝a+2r的常數(shù)。
如圖2所示，它給出了腔體內(nèi)的轉(zhuǎn)子形狀曲線圖，頂點(diǎn)O1、O2、O3和頂點(diǎn)O1、O2、O4構(gòu)成了兩個對稱的邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3和O4為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個橢圓形轉(zhuǎn)子外廓曲線，其長軸為W＝a+2r。
用圖1所示的等距曲線作為泵體的型腔，用圖2所示的橢圓形轉(zhuǎn)子作為等距曲線泵的轉(zhuǎn)子，就構(gòu)成了等距曲線泵主體。由于橢圓形轉(zhuǎn)子在等距曲線型腔中不斷地翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，橢圓形轉(zhuǎn)子的長軸方向始終與泵體的等距曲線型腔相接觸，形成轉(zhuǎn)子前后兩個相互密封的并且不斷變化的容積空間，使得轉(zhuǎn)子兩邊的容積不斷變化來吸入液體(或氣體)和排除液體(或氣體)控制吸入和排放過程。
參見圖3、圖4，泵的前蓋1和后蓋17通過螺栓18和泵體10連接；在前蓋1和后蓋17上裝有軸承3和15，兩邊的軸承3和軸承15上分別安裝有大齒輪2和16，在兩個大齒輪2和16之間安裝有偏心銷軸5；偏心銷軸5上有油槽5a；軸承的兩端有軸承蓋4和14起軸承定位和密封。
泵體10上裝有兩個軸承9和11軸承，用于支撐驅(qū)動軸7；驅(qū)動軸7有兩個小齒輪6和13通過連接鍵8和12，使兩個小齒輪6和13和驅(qū)動軸7同步轉(zhuǎn)動。
工作時，外部動力通過驅(qū)動軸7帶動兩個小齒輪6和13轉(zhuǎn)動，再由兩個小齒輪6和13驅(qū)動兩個大齒輪2和16轉(zhuǎn)動。從而帶動銷軸5繞圓心轉(zhuǎn)動。
參見圖5，圖6在泵體10上有一個截面為等距曲線型腔，在泵體型腔的三個面上均勻設(shè)置了三個定位凸臺26、27、28，在空腔的三個面分別開有三個油路道(或氣路道)19、29、30，。三個油路道(或氣路道)19、27、28可以分別與單向閥連接。構(gòu)成進(jìn)油回路(或進(jìn)氣回路)和出油回路(或排氣回路)。
參見圖7，在等距曲線空腔內(nèi)有轉(zhuǎn)子20，在轉(zhuǎn)子20的中央開有一滑槽21，偏心銷軸5位于滑槽21內(nèi)，偏心銷軸5可以在滑槽21內(nèi)滑動。在轉(zhuǎn)子的兩面開有葉片槽23，葉片槽中鑲有葉片24和彈簧25，葉片槽后面開有油孔22，葉片可以在葉片槽中上下滑動，靠葉片進(jìn)行徑向密封和防止轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)。
參見圖5、圖6，由于偏心銷軸5位于橢圓形轉(zhuǎn)子20的滑槽21內(nèi)，并可以在滑槽21內(nèi)滑動，因而銷軸5的轉(zhuǎn)動就會驅(qū)動橢圓形轉(zhuǎn)子20分別繞圓心O1轉(zhuǎn)動60度后，再繞圓心O2轉(zhuǎn)動60度，之后再繞圓心O3轉(zhuǎn)動60，周而復(fù)始依次繞圓心O1、O2、O3轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)子兩邊的容積不斷變化來吸入液體(或氣體)和排除液體(或氣體)。
當(dāng)偏心銷軸5在轉(zhuǎn)子滑槽21內(nèi)滑動時，油槽5a的作用是使轉(zhuǎn)子滑槽21兩面的空間連通，防止發(fā)生困油現(xiàn)象。
參見圖9，轉(zhuǎn)子葉片的作用是增加轉(zhuǎn)子和泵體之間的密封并防止轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)；在轉(zhuǎn)子運(yùn)動到側(cè)面與泵體的側(cè)面重合，偏心銷軸5位于滑槽21的中間時，為防止轉(zhuǎn)子產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)，在泵體型腔上均勻設(shè)置了三個定位凸臺26、27、28，轉(zhuǎn)子葉片槽中的葉片24在彈簧25的彈力作用下，緊緊地壓向泵體型腔，其中轉(zhuǎn)子上必有一個葉片位于定位凸臺26中，使得轉(zhuǎn)子只能繞O2轉(zhuǎn)動，而不能繞O1倒轉(zhuǎn)，這樣就限制了轉(zhuǎn)子產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)子只能維持正轉(zhuǎn)。
參見圖8，偏心銷軸5與橢圓形轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)速比為4∶1；即偏心銷軸5每轉(zhuǎn)240度，橢圓形轉(zhuǎn)子20轉(zhuǎn)60度。
泵體10的兩面采用兩個大齒輪2和16的端面進(jìn)行滑動密封。
由于在空腔的三個面分別開有三個油路通道(或氣路通道)19、22、23。三個油路通道(或氣路通道)分別與單向閥連接。構(gòu)成進(jìn)油回路(或進(jìn)氣回路)和出油回路(或排氣回路)。
采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)也很容易做成液壓或氣動馬達(dá)，只要供油或供氣回路依次給泵體型腔供油或供氣即可。
權(quán)利要求
1.一種小體積、大流量泵，它由驅(qū)動機(jī)構(gòu)、工作型腔、輸入回路、輸出回路組成，其特征是泵工作型腔為柱形等距曲面體，在泵工作腔內(nèi)有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子截面為橢圓形；轉(zhuǎn)子與泵驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接；柱形等距曲面體與泵輸入回路、泵輸出回路相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是所述的泵輸入回路、泵輸出回路用來吸入液體(或氣體)和排除液體(或氣體)進(jìn)行吸入和排放過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是所述的泵腔體形狀曲線是通過如下方法制作，由頂點(diǎn)O1、O2、O3構(gòu)成了一個邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個寬度為W＝a+2r的等距曲線L，其特點(diǎn)是從各個角度測量，等距曲線L的寬度均是一個W＝a+2r的常數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是所述的泵腔體內(nèi)的轉(zhuǎn)子形狀通過如下方法制作，由頂點(diǎn)O1、O2、O3和頂點(diǎn)O1、O2、O4構(gòu)成了兩個對稱的邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3和O4為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個橢圓形轉(zhuǎn)子外廓曲線，其長軸為W＝a+2R。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是泵的前蓋(1)和后蓋(17)通過螺栓(18)和泵體(10)連接；在前蓋(1)和后蓋(17)上裝有軸承(3)和(15)，兩邊的軸承(3)和軸承(15)上分別安裝有大齒輪(2)和(16)，在兩個大齒輪(2)和(16)之間安裝有偏心銷軸(5)，偏心銷軸(5)上有油槽(5a)；軸承的兩端有軸承蓋(4)和(14)起軸承定位和密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是泵體(10)上裝有兩個軸承(9)和(11)軸承，用于支撐驅(qū)動軸(7)；驅(qū)動軸(7)有兩個小齒輪(6)和(13)通過連接鍵(8)和(12)，使兩個小齒輪(6)和(13)和驅(qū)動軸(7)同步轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是在泵體型腔的三個面上均勻設(shè)置了三個定位凸臺(26)、(27)、(28)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是在轉(zhuǎn)子(20)的中央開有一滑槽(21)，偏心銷軸(5)位于滑槽(21)內(nèi)，偏心銷軸(5)可以在滑槽(21)內(nèi)滑動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是在轉(zhuǎn)子(20)的兩面開有葉片槽(23)，葉片槽中鑲有葉片(24)和彈簧(25)，葉片槽后面開有油孔(22)，葉片可以在葉片槽中上下滑動，靠葉片進(jìn)行徑向密封和防止轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小體積、大流量泵，其特征是泵體(10)的兩面采用兩個大齒輪(2)和(16)的端面進(jìn)行滑動密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泵，特別是適應(yīng)于液體或氣體介質(zhì)的小體積、大流量泵，它由驅(qū)動機(jī)構(gòu)、工作型腔、輸入回路、輸出回路組成，其特征是泵工作型腔為柱形等距曲面體，在泵工作腔內(nèi)有轉(zhuǎn)子，所述的轉(zhuǎn)子截面為橢圓形；轉(zhuǎn)子與泵驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接；柱形等距曲面體與泵輸入回路、泵輸出回路相連通。所述的泵輸入回路、泵輸出回路用來吸入液體(或氣體)和排除液體(或氣體)進(jìn)行吸入和排放過程。這種小體積、大流量泵，以便再不增加體積的情況下，使工作效能大大提高。
文檔編號F04C18/08GK1651765SQ20041009665
公開日2005年8月10日 申請日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月8日
發(fā)明者周小敏 申請人:周小敏