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CN1105242C - 流体泵 - Google Patents

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CN1105242C CN99800358A CN99800358A CN1105242C CN 1105242 C CN1105242 C CN 1105242C CN 99800358 A CN99800358 A CN 99800358A CN 99800358 A CN99800358 A CN 99800358A CN 1105242 C CN1105242 C CN 1105242C
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C2/04Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents of internal axis type
    • F04C2/045Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents of internal axis type having a C-shaped piston

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Abstract

本发明为包括以下各个部分、并以此为特征的流体泵:相对于电机(15)的旋转轴(15a)进行偏心设置、随电机(15)的旋转而进行偏心旋转的凸轮轴(40);连在3个曲轴(50)上,随上述凸轮轴(40)的偏心旋转而按一定的轨道进行共转运动、顺圆心方向形成凹沟(21)的转子(20);在上述转子(20)与转子(20)的外壁间形成第一流体室(22),由导板(25)的左右引导而使流体可经出入口流入或被吐出的外筒(10);与上面所述的外筒(10)连在一起,形成泵的形体的边罩(30);与上面所述的边罩(30)为一体,在上述的转子(20)与转子(20)的内壁间形成第二流体室(23)的内筒(10a);设置在上述外筒(10)的内侧,在上述转子(20)与转子(20)的内壁里侧联结,控制上述转子(20)的偏心量的3个曲轴(50);位于上述转子(20)的上部,与上述的外筒(10)为一体,起分离流体的流入与被吐出作用的导板(25)。

Description

流体泵
本发明所属技术领域
本发明为各种产业领域中所使用的流体泵。
已有技术描述
在图10中,我们看到迄今为止所使用的这种流体泵(又名ROTORSCO泵)的一个例子。
如图所示,ROTORSCO泵包括:相对于电机的旋转轴(63)偏心设置、随电机的旋转而进行偏心旋转的凸轮轴(64);随所说凸轮轴(64)的旋转、沿固定筒(62)的内壁滑动而偏心旋转的转子(61);位于将所说转子(61)二等分的线上、是所说转子(61)的中心轴的摇动轴(60)。
所说即迄今为止所使用的ROTORSCO泵工作时,凸轮轴(64)随电机的旋转而进行偏心旋转,转子(61)也进行相应的偏心旋转而将流体压缩或吐出。此时,所说转子(61)旋转一周时,摇动轴(60)的角度从0变为α(β)度,在这段时间内,所说摇动轴(60)与转子(61)的接点处产生扭矩。另外,转子(61)的偏心量不容易控制,凸轮轴(64)与轴承之间产生磨耗,所说转子(61)与固定筒(62)内壁之间的摩擦加大,由此形成噪音与动荡,降低泵的工作效率。
未图示的其他原有的流体泵,有不是靠旋转往返运动、而是靠旋回运动而变换驱动形态的螺旋压缩机。
所说螺旋压缩机因其复杂的螺旋曲线,在加工上存在问题,并因所说螺旋曲线的加工深度有限,不可能得到大容量的流体。
另外,曲轴与轴承之间发生磨损时,在螺旋之间也会发生磨损与损坏。因此,必须对此进行彻底的维护与修理,费用高并且十分烦琐。
本发明目的
本发明的目的在于解决上述存在的问题,降低转子对固定筒的相对速度,减小转子与固定筒间的摩擦与噪音,不使用润滑油,提供空冷式流体泵。
本发明的另一个目的是进一步确保流体的空间,提供高效率的流体泵。本发明技术要点
为达到以上目的,本发明的流体泵包括以下各个部分:
相对于电机的旋转轴进行偏心设置、随电机的旋转而进行偏心旋转的凸轮轴;
设置在外筒的内侧,在所说转子与转子的内壁里侧联结,控制所说转子的偏心量的3个曲轴;
连在所说3个曲轴上、随所说凸轮轴的偏心旋转而按一定的轨道进行共转运动的转子,该转子顺圆心方向形成凹沟;
与所说外筒为一体、起引导流体的流入与分离作用的导板,该导板位于转子的凹沟内;
所说外筒与所说转子配合,在所说外筒与所说转子的外壁间形成第一流体室,该外筒还具有一对位于导板两侧、使流体流入与吐出的出入口;
还包括与所说外筒连在一起,形成泵的形体的边罩;
还包括一个内筒,其与所说边罩为一体,该内筒与所说转子配合在其与转子的内壁间形成第二流体室。
另外,所说导板呈圆头铆钉形(但也可以以T形或I形代替),以此使流体能够从在所说外筒与所说转子的外壁间形成的第一流体室和在所说内筒与所说转子的内壁间形成的第二流体室流入与被吐出。
根据本发明的另一个目的,本发明还提供了包括以下各部分的流体泵:
相对于电机的旋转轴进行偏心设置、随电机的旋转而进行偏心旋转的凸轮轴;
设置在一个外筒内,在所说转子的内壁里侧联结,控制所说转子的偏心量的3个曲轴;
所说转子连在所说3个曲轴上,随所说凸轮轴的偏心旋转而按一定的轨道进行共转运动,所说转子顺圆心方向形成凹面,从而使一个导板设在所说转子的圆柱形沟内。
所说导板位于所说外筒的上部,与外筒为一体,使流体流入与吐出相分离;
所说外筒与所说转子配合,在所说外筒与所说转子的外壁间形成一个流体室,该外筒还具有一对位于导板两侧、使流体流入与吐出的出入口;
还包括一个与所说外筒连在一起,形成泵的形体的边罩。
另外,所说导板呈圆头铆钉形,以此使流体能够从在所说外筒与所说转子的外壁间形成的流体室流入与被吐出。
附图的简单说明
图1为本发明流体泵的侧截面图
图2为本发明流体泵的分离斜视图(立体图)
图3为本发明中转子的正截面图
图4为本发明中顺圆心方向形成凹面的转子的斜视图(立体图)
图5为本发明中,无内筒的边罩的斜视图(立体图)
图6为本发明中,表现转子与外筒间的流体移动的截面图
图7为本发明中,表现转子与内筒间的流体移动的截面图
图8为本发明中,表现流体在由转子与内筒、外筒而形成的流体室内移动的截面图
图9为本发明在其他实施例中、表现流体移动的截面图。
图10为表现迄今为止所用的摇动型ROTORSCO泵的工作原理的截面图。
对图面的主要部分符号的说明
10:外筒          10a:内筒
15:电机          15a:电机旋转轴
20:转子          21:凹沟
22:第一流体室    23:第二流体室
24:第三流体室    25:导板
30:边罩          40:凸轮轴
50:曲轴
发明的最佳实施例
图1与图2表示了本发明的流体泵。
如图所示,流体泵包括以下各部分:
相对于电机(15)的旋转轴(15a)进行偏心设置、随电机的旋转而进行偏心旋转的凸轮轴(40);
连在3个曲轴(50)上,随所说凸轮轴(40)的偏心旋转而按一定的轨道进行共转运动、顺圆心方向形成凹沟(21)的转子(20);
位于所说转子(20)的圆心方向的凹沟(21)内,与所说外筒(10)为一体,起分离流体的流入与被吐出作用的导板(25)。在这里,所说导板(25)呈圆头铆钉形,但也可以以T形或I形代替。
所说3个曲轴(50)设置在所说外筒(10)的内侧,使所说转子(20)可以稳定地进行偏心旋转;
所说转子(20)顺圆心方向形成凹沟(21),在其上叠放内筒(10a),其下叠放外筒(10),内筒(10a)带有凹面(20b),外筒(10)带有凹面(20a),借此,一个具有单纯的椭圆形构造的第3流体室(24)由转子(20)、内筒(10a)、外筒(10)围成。
所说外筒(10)具有一对位于导板(25)左右、使流体流入与吐出的出入口(13),外筒(10)的内壁对应于转子(20)的形状,形成易于加工的单纯同心圆的曲线,如图6所示,在外筒的内壁与转子的外壁间形成第一流体室(22)。
另外,与所说外筒(10)连在一起形成泵的形体的边罩(30)被设置为与内筒(10a)一体。在所说内筒(10a)的外面,在转子(20)的内壁与内筒(10a)的外壁间形成第二流体室(23)。
所说内筒(10a)的外壁对应于转子(20)的形状,形成加工容易的同心圆曲线。所说内筒(10a)顺圆心方向形成凹面(20b),与所说导板(25)端部形成的圆头铆钉的结构结合在一起。
所说导板(25)如图3所示,其作用在于使流体流入或被吐出于第三流体室(24),该第三流体室(24)形成于所说转子(20)的圆心方向形成的凹沟(21)与外筒(10)及内筒(10a)之间。
另外,所说导板(25)还起引导流体流入或被吐出于第一流体室(22)(在转子(20)与外筒(10)间形成)的作用。
另外,所说导板(25)还起引导流体流入或被吐出于第二流体室(23)(在转子(20)与内筒(10a)间形成)的作用。
参照附图,对如此构成的本实施例流体泵做说明如下:
图6表示了外筒(10)与转子(20)间的流体流入、压缩与被吐出的行程。相对于电机(15)的旋转轴(15a)进行偏心设置的凸轮轴(40)按所标的箭头方向偏心旋转时,因转子(20)与3个曲轴(50)相连接而产生共转。说得更详细一些就是,转子(20)与3个曲轴(50)连接,以外筒的内径为轨道进行共转运动。此时,外筒的内壁与电机的内壁不产生接触,保持微细的间距进行运转。
因此,如果流体通过吸入口(11)流入所说外筒(10)与转子(20)间形成的第一流体室(22),随着按所说转子(20)的轨道进行的共转运动,流体反复地被吸入、压缩、膨胀及被吐出,由此发生流体的移动。
另外,图7表示了转子(20)与内筒(10a)间流体的移动。与图6相同,相对于电机(15)的旋转轴(15a)进行偏心设置的凸轮轴(40)偏心旋转时,因转子(20)与3个曲轴(50)相连接,所以按一定的轨道进行共转运动。因此,如果流体流入转子(20)与所说内筒(10a)间形成的第二流体室(23),则随所说转子(20)的共转运动,反复进行被吸入、压缩及被吐出的过程。
上述图6与图7中流体的流入、压缩与被吐出的过程是同时发生的。
说得更详细一些就是,当流体流入所说外筒(10)与转子(20)间的第一流体室(22)的同时,转子(20)与内筒(10a)间的第二流体室(23)内的流体被吐出。
此外,当所说外筒(10)与转子(20)间的第一流体室(22)的流体处在被吐出的过程时,流体流入所说转子(20)与内筒(10a)间的第二流体室(23)。
图8表示了形成于转子(20)的上部的椭圆形的第三流体室(24)的流体的移动。当所说转子(20)按一定轨道进行共转运动时,流体反复进行以导板(25)为中心被吸入、吐出第三流体室(24)的过程。
如图6与图7所示,外筒(10)的内壁与转子(20)的外壁间形成的第一流体室(22)与转子(20)的内壁与内筒(10a)的外壁间形成的第二流体室(23),及如图8所示,由外筒(10)、导板(25)、内筒(10a)包围转子(20)的上部顺圆心方向形成的凹沟(21)所形成的第三流体室(24),保障了更大的流体空间。
另外,外筒(10)的内壁与内筒(10a)的外壁与转子(20)的内外壁几乎是类似的同心圆的曲线,近似于面接触(而非线接触),因此可以截断流体的逆流。另外,转子(20)对外筒(10)壁与内筒(10a)壁的摩擦与转子的偏心量有关,3个曲轴(50)使转子(20)可以按一定的轨道进行稳定的共转运动,减小摩擦。另外,这种共转器具可以减小转子相对于固定筒的相对速度,防止摩擦生热,因此不需要提供冷却油,可实现空冷式洁净流体的移送。
本发明的另一个实施例如图5所示,是转子(20)的内侧不设置内筒(10a),使不形成第二流体室。即,是将所说实施例中的转子(图2中的20)与边罩(图2中的30)各自换成图4中的转子(20’)与图5中的边罩(30’)而构成流体泵。本实施例的流体泵的工作原理如图9所示。
本实施例的特征事项是,没有设置内筒(10a),不形成第二流体室(23),由于不需要内筒的凹面(20b),所以流体室(91)的体积增大,构造也随之变得简单。发明的效果
如上所述,本发明流体泵有以下的效果:
1.在外筒的上部固定了导板,在转子的内外侧设置了内外筒,确保了更多的流体室的空间,从而提高了泵的工作效率。
2.转子连接在曲轴上,按一定的轨道进行稳定的共转运动,减小了筒与转子间的摩擦,不需要供给冷却摩擦热所需的冷却油,实现了洁净流体的移送。
3.所说转子的共转保持一定的速度,因此减小了动荡。
4.简化了流体泵的构造,加工容易,减少了故障发生率,在故障发生时易于修理。

Claims (4)

1、流体泵,其特征在于它包括以下部分:
相对于电机的旋转轴进行偏心设置,并随电机的旋转而进行偏心旋转的凸轮轴;
设置在外筒的内侧,并与转子的内壁联结,控制转子的偏心量的3个曲轴;
与上述3个曲轴上相连接、并随着凸轮轴的偏心旋转而按预定的轨道旋转的转子,该转子有个凹槽用来把一个导板设置在这个椭圆形的凹槽里面;
导板被设置在转子的上部,并与外筒为一体,起到分离流体流入和吐出的作用;
外筒与转子配合,在外筒与转子的外壁间形成第一流体室,该外筒还具有一对位于导板两侧、使流体流入和流出的出入口;
还包括一个与上述外筒连在一起,形成泵的形体的边罩;
还包括一个内筒,其与所述边罩为一体,该内筒与转子配合在其与转子的内壁间形成第二流体室。
2、按权利要求1所说的流体泵,其特征在于:上述导板呈圆头铆钉形,以此使流体能够从外筒与转子的外壁间形成的第一流体室和在内筒与转子的内壁间形成的第二流体室流入与被吐出;
3、流体泵,其特征在于:包括以下部分:
相对于电机的旋转轴进行偏心设置、随电机的旋转而进行偏心旋转的凸轮轴;
设置在一个外筒内,与所述转子的内壁里侧连接,控制转子的偏心量的3个曲轴;
转子安装在3个曲轴上,随凸轮轴的偏心旋转而按一定的轨道进行转动,在转子上有个呈放射状的凹槽,从而使一个导板设在这个转子的凹槽内;
所述外筒与所述转子配合,外筒与转子的外壁间形成第一流体室,该外筒还具有一对位于导板两侧、使流体流入与吐出的出入口;
还包括一个与外筒连接在一起,形成泵的形体的边罩。
4、按权利要求3所述的流体泵,其特征在于:所说的导板呈圆头铆钉形,以此使流体能够从在所说的外筒与转子的外壁间形成的流体室流入与被吐出。
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