CN105697366A - 一种叶片式海水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种叶片式海水泵，包括前配流盘、定子及后配流盘，前配流盘与后配流盘配合设置有与排油口连通的高压油口通道、与吸油口连通的低压油口通道，定子内设置有转子，转子与定子之间设置有若干叶片，转子的外周壁上沿轴向设置有若干与叶片一一对应的圆柱槽，叶片的内端设置有与圆柱槽相适配的圆柱铰，叶片通过圆柱铰与转子转动配合；叶片的外端两侧分别设置有耳轴，耳轴上过盈装配有滚动轴承，前配流盘及后配流盘上分别设置有供相应滚动轴承装入的环形槽；当叶片随转子转动时，耳轴带动滚动轴承绕环形槽滚动。本发明结构紧凑合理，加工方便，磨损较小，工作性能稳定、可靠，使用寿命较长。

Description

一种叶片式海水泵

技术领域

本发明涉及海水泵技术领域，特别涉及一种叶片式海水泵。

背景技术

21世纪乃海洋世纪，发展海洋科技与高技术装备尤为重要。海水液压技术是海洋工程技术的重要领域，但长期以来受制于腐蚀、材料等因素制约，使得海水液压技术发展相对较慢，特别是在海水动力源—海水泵方面。

海水泵的结构及原理与传统液压泵基本相同。目前市面上常见的叶片式海水泵，其结构通常包括顺次连接在一起的前配流盘、定子及后配流盘，前配流盘与后配流盘配合设置有与排油口连通的高压油口通道、与吸油口连通的低压油口通道，定子内安装有转子，定子的内部是一个近似椭圆的型腔，该型腔的椭圆形截面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧及四段过渡曲线组成，转子的外周开设有若干个径向槽，径向槽内活动嵌设有叶片，叶片可在径向槽内滑动。

当转子回转时，由于离心力的作用，叶片的外端与定子的内壁抵接，使得叶片、定子的内表面、转子的外表面、前配流盘及后配流盘间形成若干个密封空间。转子旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，这种叶片外伸，使得该密封空间的容积增大产生负压，将油液从吸油口吸入；当处在大圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动至小圆弧过程中，叶片被定子内壁逐渐压入径向槽内，使得该密封空间的容积减小产生高压，将油液从排油口排出。这样转子旋转一周，利用两相邻叶片形成的密封空间的容积周期性的增大和缩小来完成吸油和排油过程。

然而，上述叶片式海水泵的缺陷在于：由于叶片是装入在转子外周的径向槽内，转子旋转过程中叶片会沿径向槽往复运动，导致叶片与转子之间摩擦较大，使得叶片与转子之间磨损较为严重，这不仅制约了海水泵的整体性能，而且也影响了泵的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种叶片式海水泵，其结构紧凑合理，加工方便，磨损较小，工作性能稳定、可靠，使用寿命较长。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种叶片式海水泵，包括顺次连接在一起的前配流盘、定子及后配流盘，所述前配流盘与所述后配流盘配合设置有与排油口连通的高压油口通道、与吸油口连通的低压油口通道，所述定子内安装有与转轴传动连接的转子，所述转子与所述定子之间设置有若干叶片，所述叶片的外端与所述定子的内表面抵接，所述转子的外周壁上沿轴向设置有若干与所述叶片一一对应的圆柱槽，所述叶片的内端设置有与所述圆柱槽相适配的圆柱铰，所述叶片通过所述圆柱铰与所述转子转动配合；所述叶片的外端两侧分别设置有耳轴，所述耳轴上过盈装配有滚动轴承，所述前配流盘及所述后配流盘上分别设置有供相应所述滚动轴承装入的环形槽；当所述叶片随所述转子转动时，所述耳轴带动所述滚动轴承绕所述环形槽滚动。

进一步地，所述前配流盘上固定连接有前端盖，所述后配流盘上固定连接有后端盖；所述前端盖面向所述前配流盘的端面上分别设置有前高压油腔和前吸油口通道，所述后端盖面向所述后配流盘的端面上分别设置有后高压油腔和后吸油口通道，所述前高压油腔通过所述高压油口通道与所述后高压油腔连通，所述前吸油口通道通过所述低压油口通道与所述后吸油口通道连通；所述前高压油腔连通至所述排油口，所述前吸油口通道及所述后吸油口通道均连通至所述吸油口。

进一步地，所述高压油口通道及所述低压油口通道的数量均为两个，两个所述高压油口通道的位置相对于所述转子的回转中心线对称，两个所述低压油口通道的位置相对于所述转子的回转中心线对称；所述前高压油腔及所述后高压油腔均与所述高压油口通道一一对应设置；所述前吸油口通道及所述后吸油口通道均与所述低压油口通道一一对应设置。

进一步地，所述前吸油口通道的内端延伸有与所述前端盖的前转轴安装孔连通的前润滑流道；所述后吸油口通道的内端延伸有与所述后端盖的后转轴安装孔连通的后润滑流道。

进一步地，所述转子的中心设置有与所述转轴啮合的花键齿。

本发明的有益效果为：本发明提供的叶片式海水泵，通过在转子的外周壁上沿轴向设置若干与叶片一一对应的圆柱槽，并在叶片的内端设置与圆柱槽相适配的圆柱铰，叶片通过圆柱铰活动装入圆柱槽内，当转子随转轴转动时，转子传给叶片一个旋转拉力使叶片随转子一起转动，与此同时，在叶片两侧伸出的耳轴与滚动轴承的配合作用下，前配流盘和后配流盘的环形槽也会对叶片施加一个支反力，使叶片绕定子中心轴旋转的过程中绕其圆柱铰发生一定的偏转，由于转子旋转时两相邻叶片绕各自圆柱铰瞬时偏转角不一样，使得叶片、定子的内表面、转子的外表面、前配流盘及后配流盘间形成的密封空间的容积也不同，这样转子旋转一周，便可以利用两相邻叶片形成的密封空间的容积周期性的增大和缩小来完成吸油和排油过程。

综上所述，与现有技术相比，本发明工作时避免了叶片沿径向槽滑动，有效减少了叶片式海水泵内部的摩擦副，从而减轻了叶片的磨损与腐蚀；其次，由于叶片两侧伸出的耳轴受到了叶片的一部分侧向力，使得叶片外端的受力得到了很好的改善，减轻了叶片外端与定子内表面的磨损；叶片两侧边的耳轴与滚动轴承配合，并在相应环形槽内转动，防止了叶片在定子的过渡曲线区受力突变的软冲现象。本发明结构设置简单合理，与现有的叶片式海水泵相比，本发明在海洋运用方面的前景更加广阔。

附图说明

图1是本发明的整体装配结构示意图；

图2是本发明的整体分解结构示意图；

图3是本发明的前配流盘、定子、转子及叶片的配合安装结构示意图；

图4是本发明的前配流盘的结构示意图；

图5是本发明的后配流盘的结构示意图；

图6是本发明的转子的结构示意图；

图7是本发明的叶片的结构示意图；

图8是本发明的前端盖的结构示意图；

图9是本发明的后端盖的结构示意图。

图1至图9中：

1、前配流盘；2、定子；3、后配流盘；4、高压油口通道；5、低压油口通道；6、前端盖；61、前高压油腔；62、前吸油口通道；621、前润滑流道；63、排油孔；64、前转轴安装孔；7、后端盖；71、后高压油腔；72、后吸油口通道；721、后润滑流道；73、后转轴安装孔；8、转子；81、花键齿；82、圆柱槽；9、叶片；91、圆柱铰；92、耳轴；93、滚动轴承；10、环形槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图9所示的一种叶片式海水泵，包括顺次连接在一起的前配流盘1、定子2及后配流盘3，前配流盘1与后配流盘3配合设置有与泵体的排油口连通的高压油口通道4、与泵体的吸油口连通的低压油口通道5，工作时，高压油经高压油口通道4排至排油口，吸油口内的低压油由低压油口通道5吸入。具体地说，前配流盘1上固定连接有前端盖6，后配流盘3上固定连接有后端盖7；前端盖6面向前配流盘1的端面上分别设置有前高压油腔61和前吸油口通道62，后端盖7面向后配流盘3的端面上分别设置有后高压油腔71和后吸油口通道72，前高压油腔61通过高压油口通道4与后高压油腔71连通，前吸油口通道62通过低压油口通道5与后吸油口通道72连通；前高压油腔61连通至排油口，具体地，前端盖6设置有用于将前高压油腔61内的高压油排出至排油口的排油孔63。前吸油口通道62及后吸油口通道72均连通至吸油口，如此设置使得吸油速度更快。

为了提高本发明的工作效率，使转子8在转动一周完成两次吸油、排油，高压油口通道4及低压油口通道5的数量均为两个，两个高压油口通道4的位置相对于转子8的回转中心线对称，两个低压油口通道5的位置相对于转子8的回转中心线对称；前高压油腔61及后高压油腔71均与高压油口通道4一一对应设置；前吸油口通道62及后吸油口通道72均与低压油口通道5一一对应设置。

定子2的内部是一个近似椭圆的型腔，该型腔由两段长半径圆弧曲面、两段短半径圆弧曲面及四段过渡曲面组成，具体地说，本发明提供的叶片式海水泵，该过渡曲面为等加速等减速曲面，过渡曲面的圆弧夹角为54°，大圆弧面和小圆弧面的圆弧夹角均为18°。

定子2内安装有与转轴传动连接的转子8，具体地说，转子8的中心设置有与转轴啮合的花键齿81，转子8与定子2之间设置有若干叶片9，具体地说地，叶片9数量为十个，叶片9的宽度与转子8的宽度一致，叶片9的外端与定子2的内表面抵接，转子8的外周壁上沿轴向设置有若干与叶片9一一对应的圆柱槽82，叶片9的内端设置有与圆柱槽82相适配的圆柱铰91，叶片9通过圆柱铰91与转子8转动配合；叶片9的外端两侧分别设置有耳轴92，耳轴92上过盈装配有滚动轴承93，前配流盘1及后配流盘3上分别设置有供相应滚动轴承93装入的环形槽10，环形槽10的深度与滚动轴承93的厚度相等；当叶片9随转子8转动时，耳轴92带动滚动轴承93绕环形槽10滚动。

本发明提供的叶片式海水泵，通过在转子8的外周壁上沿轴向设置若干与叶片9一一对应的圆柱槽82，并在叶片9的内端设置与圆柱槽82相适配的圆柱铰91，叶片9通过圆柱铰91活动装入圆柱槽82内，当转子8随转轴转动时，转子8传给叶片9一个旋转拉力使叶片9随转子8一起转动，与此同时，在叶片9两侧伸出的耳轴92与滚动轴承93的配合作用下，前配流盘1和后配流盘3的环形槽10也会对叶片9施加一个支反力，使叶片9绕定子2中心轴旋转的过程中绕自身圆柱铰91发生一定的偏转，由于转子8旋转时两相邻叶片9绕各自圆柱铰91瞬时偏转角不一样，使得叶片9、定子2的内表面、转子8的外表面、前配流盘1及后配流盘3间形成的密封空间的容积也不同，这样转子8旋转一周，便可以利用两相邻叶片9形成的密封空间的容积周期性的增大和缩小来完成吸油和排油过程。

综上所述，与现有技术相比，本发明工作时避免了叶片9沿径向槽滑动，有效减少了叶片9式海水泵内部的摩擦副，从而减轻了叶片9的磨损与腐蚀；其次，由于叶片9两侧伸出的耳轴92受到了叶片9的一部分侧向力，使得叶片9外端的受力得到了很好的改善，减轻了叶片9外端与定子2内表面的磨损；叶片9两侧边的耳轴92与滚动轴承93配合，并在相应环形槽10内转动，防止了叶片9在定子2的过渡曲线区受力突变的软冲现象。

前吸油口通道62的内端延伸有与前端盖6的前转轴安装孔64连通的前润滑流道621；后吸油口通道72的内端延伸有与后端盖7的后转轴安装孔73连通的后润滑流道721。通过设置前润滑流道621和后润滑流道721，工作时能够有效对相应转轴安装孔内的轴承进行润滑，减小了转轴受到的摩擦阻力，提高了泵的工作性能。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种叶片式海水泵，包括顺次连接在一起的前配流盘、定子及后配流盘，所述前配流盘与所述后配流盘配合设置有与排油口连通的高压油口通道、与吸油口连通的低压油口通道，所述定子内安装有与转轴传动连接的转子，所述转子与所述定子之间设置有若干叶片，所述叶片的外端与所述定子的内表面抵接，其特征在于：所述转子的外周壁上沿轴向设置有若干与所述叶片一一对应的圆柱槽，所述叶片的内端设置有与所述圆柱槽相适配的圆柱铰，所述叶片通过所述圆柱铰与所述转子转动配合；所述叶片的外端两侧分别设置有耳轴，所述耳轴上过盈装配有滚动轴承，所述前配流盘及所述后配流盘上分别设置有供相应所述滚动轴承装入的环形槽；当所述叶片随所述转子转动时，所述耳轴带动所述滚动轴承绕所述环形槽滚动。

2.根据权利要求1所述的叶片式海水泵，其特征在于：所述前配流盘上固定连接有前端盖，所述后配流盘上固定连接有后端盖；所述前端盖面向所述前配流盘的端面上分别设置有前高压油腔和前吸油口通道，所述后端盖面向所述后配流盘的端面上分别设置有后高压油腔和后吸油口通道，所述前高压油腔通过所述高压油口通道与所述后高压油腔连通，所述前吸油口通道通过所述低压油口通道与所述后吸油口通道连通；所述前高压油腔连通至所述排油口，所述前吸油口通道及所述后吸油口通道均连通至所述吸油口。

3.根据权利要求2所述的叶片式海水泵，其特征在于：所述高压油口通道及所述低压油口通道的数量均为两个，两个所述高压油口通道的位置相对于所述转子的回转中心线对称，两个所述低压油口通道的位置相对于所述转子的回转中心线对称；所述前高压油腔及所述后高压油腔均与所述高压油口通道一一对应设置；所述前吸油口通道及所述后吸油口通道均与所述低压油口通道一一对应设置。

4.根据权利要求2或3所述的叶片式海水泵，其特征在于：所述前吸油口通道的内端延伸有与所述前端盖的前转轴安装孔连通的前润滑流道；所述后吸油口通道的内端延伸有与所述后端盖的后转轴安装孔连通的后润滑流道。

5.根据权利要求1所述的叶片式海水泵，其特征在于：所述转子的中心设置有与所述转轴啮合的花键齿。