專利名稱：以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泵，特別是以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵。它適合于輸送 液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸浮液和液態(tài)金屬等，也適合于輸送液體、氣體混合物以 及含懸浮固體物的液體。
背景技術(shù)：
通常，在輸送液體或液、氣混合物以及含懸浮固體物的液體時，采用的泵種類很 多，齒輪泵就是其中的一種，該齒輪泵由殼體及其內(nèi)設(shè)置的一對相嚙合的齒輪構(gòu)成，它是通 過齒輪傳動將吸入的物料排放出去，從而達(dá)到輸送物料的目的。這種齒輪泵雖然結(jié)構(gòu)簡單， 易制造，維修方便，具有自吸能力，但是其流量、壓力脈動及噪聲大，還存在“困油”現(xiàn)象。曾 還采用一種螺桿泵，由泵殼及其內(nèi)設(shè)置的螺桿構(gòu)成。該泵工作時，液體物料被吸入后就進(jìn)入 螺桿及泵殼之間所形成的密封空間，并在旋轉(zhuǎn)螺桿的作用下，沿螺桿軸向移動而被排出。這 種螺桿泵的螺桿為勻速轉(zhuǎn)動，其壓力高且均勻，轉(zhuǎn)速高且流量均勻，并且損失小，經(jīng)濟(jì)性能 好，還能直接與動力機(jī)連接。但是，這種螺桿泵的加工與裝配有較高的技術(shù)要求，并且，泵的 性能對輸送的液體物料的粘度變化比較敏感，使其應(yīng)用范圍受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵，它能夠克服已 有技術(shù)的不足，具有噪聲小、壓力高而均勻、流量均勻連續(xù)、振動小，且壓力和流量范圍寬， 輸送液體物料的種類和粘度范圍廣的特點(diǎn)。其解決方案是泵殼由蝸桿殼及蝸輪殼兩部分組成，設(shè)置在蝸輪殼內(nèi)的蝸輪與位 于蝸桿殼內(nèi)的蝸桿相嚙合，并在蝸桿殼上設(shè)置有泵殼入流通道及泵殼出流通道。于蝸桿內(nèi) 設(shè)置有分別與泵殼入流通道及泵殼出流通道相連通的蝸桿入流通道及蝸桿出流通道，并在 蝸桿入流通道及蝸桿出流通道之間設(shè)置有隔板，于隔板一側(cè)的蝸桿上設(shè)置有與蝸桿入流通 道和蝸輪殼內(nèi)腔相連通的蝸桿入流孔，另一側(cè)的蝸桿上設(shè)置有與蝸桿出流通道和蝸輪殼內(nèi) 腔相連通的蝸桿出流孔。所述的蝸桿入流通道中心線及蝸桿出流通道軸向中心線位于同一水平線上，并且 分別與泵殼入流通道和泵殼出流通道的軸向中心線相重合或相垂直。所述的蝸桿是阿基米德蝸桿，其節(jié)圓面是圓柱面；或是圓弧蝸桿，其節(jié)圓面是用與 蝸桿相嚙合的蝸輪節(jié)圓的一段圓弧，繞蝸桿軸線廻轉(zhuǎn)所得到的圓弧廻轉(zhuǎn)體的表面。本發(fā)明主要是在由蝸桿殼和蝸輪殼組成的泵殼內(nèi)，設(shè)置有一對蝸輪與蝸桿相嚙合 的傳動機(jī)構(gòu)。在蝸桿殼上設(shè)置有泵殼入流通道和泵殼出流通道，它們二者分別與蝸桿內(nèi)部 設(shè)置的蝸桿入流通道和蝸桿出流通道相連通，并在蝸桿入流通道和蝸桿出流通道之間設(shè)置 有隔板，于隔板一側(cè)的蝸桿上設(shè)置有分別與蝸桿入流通道和蝸輪殼內(nèi)腔相連通的蝸桿入流 孔，另一側(cè)蝸桿上設(shè)置有分別與蝸桿出流通道和蝸輪殼內(nèi)腔相連通的蝸桿出流孔。這種泵 具有自吸能力，且壓力脈動和噪聲均較小，以及承載能力大、效率高而損失小的特點(diǎn)；還具
3有較寬闊的壓力和流量范圍，以及較寬廣的輸送流體物料種類和粘度范圍的特點(diǎn)。并且容 易安裝及維修，對進(jìn)入的氣體和污物不太敏感，不容易產(chǎn)生“困油”現(xiàn)象。并且該泵既可以 正轉(zhuǎn)，也可以反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)時入流通道和出流通道的功能同正轉(zhuǎn)時功能互換，擴(kuò)張空間和壓縮 空間功能互換。同時，該泵用途廣泛，可應(yīng)用在如下的領(lǐng)域<1>把流體的能量轉(zhuǎn)為機(jī)械能如應(yīng)用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)、水力發(fā)動機(jī)、液壓馬達(dá)、氣 動馬達(dá)或氣體膨脹機(jī)、計(jì)量泵、液壓旋轉(zhuǎn)車輪。<2>把機(jī)械能轉(zhuǎn)為流體能如應(yīng)用于可壓縮流體加壓泵，包括風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空 泵；液體加壓泵，包括水泵、油泵或適于其他液相介質(zhì)的容積泵；定比配流泵；二相流熱泵 壓縮機(jī)，二相流冰箱壓縮機(jī)、二相流空調(diào)壓縮機(jī)、二相流冷庫壓縮機(jī)、二相流熱泵熱水器壓 縮機(jī)；優(yōu)化空燃比內(nèi)燃機(jī)配流增壓泵、燃?xì)庠疃ū扰淞髌鳌?lt;3>把流體能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、再轉(zhuǎn)化為流體能如應(yīng)用于水力馬達(dá)-水泵機(jī)組。<4>把機(jī)械能轉(zhuǎn)為流體能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能如應(yīng)用于液壓減速器或液壓增速器， 液壓變扭器傳動裝置。


圖1、實(shí)施例1，為以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵的結(jié)構(gòu)之一示意主剖視 圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。圖3為圖1中E處放大圖。圖4、實(shí)施例2，為以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵的結(jié)構(gòu)之二示意主視圖。圖5為圖4中的B-B剖視圖。圖6為圖4中的K處大圖。圖7、實(shí)施例3，為以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵的結(jié)構(gòu)之三示意主視8為圖7的C-C剖視圖。圖9為圖7中M處放大圖。圖10、實(shí)施例4，為以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵的結(jié)構(gòu)之四示意主剖視 圖。圖11為圖10中的D-D剖視圖。圖12為圖10中的N處放大圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例1 圖1、圖2、圖3中，泵殼由蝸桿殼3和蝸輪殼9連接為一體構(gòu)成。在蝸桿殼3的兩 端分別設(shè)置有泵殼入流通道14和泵殼出流通道6。于蝸桿殼3內(nèi)設(shè)置有與其軸承連接的 蝸桿1，它與位于蝸輪殼9內(nèi)并通過蝸輪軸11與蝸輪殼9軸承連接的蝸輪10相嚙合，并在 蝸輪10與蝸輪殼9之間形成泵的工作空間，該工作空間在蝸桿1和蝸輪10相嚙合處分隔 成擴(kuò)張空間12和壓縮空間8兩部分。在蝸桿1內(nèi)沿其軸線設(shè)置有蝸桿入流通道13和蝸桿 出流通道7，它們二者的軸向中心線與泵殼入流通道14和泵殼出流通道6它們二者的軸向中心線相重合。并在蝸桿入流通道13和蝸桿出流通道7之間設(shè)置有隔板4，于隔板4 一側(cè) 的蝸桿軸面齒之間的凹槽部分的蝸桿1上設(shè)置有蝸桿入流孔2，它分別與蝸桿入流通道13 及蝸輪殼9的內(nèi)腔相連通，而在隔板4另一側(cè)的蝸桿軸面齒之間的凹槽部分的蝸桿1上設(shè) 置有蝸桿出流孔5，它分別與蝸桿出流通道7和蝸輪殼9的內(nèi)腔相連通。當(dāng)蝸輪軸11在動 力機(jī)的直接作用下做逆時針旋轉(zhuǎn)時，迫使蝸輪1隨之做逆時針旋轉(zhuǎn)，并帶動蝸桿1作相對旋 轉(zhuǎn)，使泵的工作空間之?dāng)U張空間12的容積不斷擴(kuò)大，壓縮空間8的容積不斷縮小，從而使擴(kuò) 張空間12內(nèi)的壓強(qiáng)減小，而壓縮空間8內(nèi)的壓強(qiáng)增大，需要輸送的流體在大氣壓的作用下， 從泵殼入流通道14依次經(jīng)蝸桿入流通道13和蝸桿入流孔2流入擴(kuò)張空間12，隨著擴(kuò)張空 間12中的壓強(qiáng)變小而壓縮空間8中的壓強(qiáng)變大，迫使壓縮空間8中的流體依次經(jīng)蝸桿出流 孔5和蝸桿出流通道7以及泵殼出流通道6排出泵殼外。實(shí)施例2 圖4、圖5、圖6中，蝸桿1為與傳動軸連接為一體的傳動軸蝸桿。沿蝸桿1的軸向 設(shè)置在蝸桿1內(nèi)并由隔板4分隔開的蝸桿入流通道13和蝸桿出流通道7呈封閉狀，而設(shè)置 在蝸輪殼3內(nèi)并與其軸向呈垂直狀布置的泵殼入流通道14和泵殼出流通道6，它們二者的 軸向中心線與蝸桿入流通道13和蝸桿出流通道7的軸向中心線相垂直，并且泵殼入流通道 14通過入流口 15與蝸桿入流通道13相連通，而泵殼出流通道6通過出流口 16與蝸桿出流 通道7相連通。而蝸輪軸11位于蝸輪殼9內(nèi)并與其軸承連接，蝸桿1通過與其連接為一體 的傳動軸，直接與動力機(jī)輸出軸連接。該蝸桿1為主動件，而蝸輪10為從動件，其他同實(shí)施 例1。實(shí)施例3 圖7、圖8、圖9中，蝸桿1為圓弧蝸桿，該蝸桿的節(jié)圓面是用蝸輪10節(jié)圓的一段圓 弧繞蝸桿1軸線廻轉(zhuǎn)所得到的圓弧廻轉(zhuǎn)體的表面。其它均同實(shí)施例1。這種以蝸輪蝸桿為 傳動機(jī)構(gòu)的泵，其承載能力大、效率高而磨損小。實(shí)施例4:圖10、圖11、圖12中，蝸桿11為圓弧蝸桿，該蝸桿的節(jié)圓面同實(shí)施例3，其它均同 實(shí)施例2。這種蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的承載能力大、效率高而磨損小。
權(quán)利要求
1.一種以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵，包括泵殼，其特征在于泵殼由蝸桿殼 ⑶和蝸輪殼(9)兩部分組成，在該泵殼內(nèi)設(shè)置有一對相嚙合的蝸輪(10)及蝸桿(1)，于蝸 桿殼⑶上設(shè)置有泵殼入流通道(14)和泵殼出流通道(6)，而在蝸桿⑴內(nèi)部設(shè)置有分別 與泵殼入流通道(14)和泵殼出流通道(6)相連通的相應(yīng)蝸桿入流通道(1 和蝸桿出流通 道(7)，并在蝸桿入流通道(13)和蝸桿出流通道(7)之間設(shè)置有隔板G)，于隔板⑷一側(cè) 的蝸桿⑴上設(shè)置有與蝸桿入流通道(13)和蝸輪殼(9)內(nèi)腔相連通的蝸桿入流孔O)，另 一側(cè)蝸桿(1)上設(shè)置有與蝸桿出流通道(7)和蝸輪殼(9)內(nèi)腔相連通的蝸桿出流孔(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵，其特征在于所述的蝸桿 入流通道(13)和蝸桿出流通道(7)它們二者的軸向中心線位于同一水平線上，并分別與泵 殼入流通道(14)和泵殼出流通道(6)它們二者的軸向中心線相重合或相垂直。
3.如權(quán)利要求1所述的以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵，其特征在于所述的蝸桿 (1)是阿基米德蝸桿或是圓弧蝸桿。
全文摘要
一種以蝸輪齒腔為工作空間的蝸輪蝸桿泵，是在由螺桿殼和蝸輪殼組成的泵殼內(nèi)，有蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)，于蝸桿殼上有泵殼入流道和泵殼出流道，它們二者分別與蝸桿內(nèi)設(shè)置的相應(yīng)蝸桿入流道和蝸桿出流道連通，而蝸桿入流通道和蝸桿出流通道之間有隔板，在隔板一側(cè)的蝸桿上有與蝸桿入流通道和蝸輪殼內(nèi)腔連通的蝸桿入流孔，另一側(cè)的蝸桿上有與蝸桿出流通道和蝸輪殼內(nèi)腔連通的蝸桿出流孔。該泵具有噪聲小，壓力高而均勻，流量均勻連續(xù)且范圍寬、承載能力大、效率高、損失小及輸送流體物料的種類和粘度范圍廣的特點(diǎn)，且用途廣泛，可用于把流體能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，或把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w能，以及把流體能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、再轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w能或把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w能，再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
文檔編號F04C2/14GK102094810SQ20111002192
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者王琳, 童海濱, 郭泉傲, 陳衛(wèi)民, 黃錦秀 申請人:河南大學(xué)