一種葉片液壓泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能多葉片泵,它包括殼體、轉(zhuǎn)子、葉片、密封條和墊塊,轉(zhuǎn)子位于中心,殼體位于外部,葉片安放在殼體對(duì)角的空心圓環(huán)內(nèi),同時(shí)也位于轉(zhuǎn)子的槽內(nèi),并與轉(zhuǎn)子成一個(gè)角度,葉片的一個(gè)平面與轉(zhuǎn)子的圓臺(tái)側(cè)面相切,密封條位于轉(zhuǎn)子和葉片之間,其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子貼合,圓臺(tái)面一側(cè)則與葉片的圓臺(tái)面E1貼合,墊塊位于殼體對(duì)角的空心圓環(huán)內(nèi),正好填滿由殼體、葉片、轉(zhuǎn)子和密封條形成的空缺。本發(fā)明所有密封處均為面密封;排量大,壓力高,效率高;比功率大;結(jié)構(gòu)緊湊,加工相對(duì)容易;成本較低,壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】一種葉片液壓泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多葉片泵,尤其涉及一種高性能多葉片泵。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的葉片泵結(jié)構(gòu)均為一轉(zhuǎn)子偏心置于油缸體內(nèi),葉片徑向或與轉(zhuǎn)子半徑成一定角度置于轉(zhuǎn)子內(nèi),工作時(shí)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),葉片在離心力的作用下甩出,與油缸體形成密封腔,旋轉(zhuǎn)時(shí)容積變化產(chǎn)生壓力。。這種形式葉片泵由于葉片和油缸體之間是靠一條接觸線密封,因此密封性能較差,輸出壓力較低,加上旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片與轉(zhuǎn)子及油缸體間產(chǎn)生很大摩擦,致使葉片泵整體磨損快,壽命短,效率低。另外,旋轉(zhuǎn)時(shí)為了保證葉片能在轉(zhuǎn)子內(nèi)安全進(jìn)出,轉(zhuǎn)子必須有相當(dāng)?shù)闹睆?,這樣勢(shì)必排量較小,雖然有雙葉片式液壓泵,但由于只有兩片葉片,流量脈動(dòng)較大,流量也欠大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種既能實(shí)現(xiàn)大排量,流量脈動(dòng)又小,全部密封處又均為面密封,且不易磨損的高性能多葉片泵。
[0004]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種高性能多葉片泵,包括殼體、轉(zhuǎn)子、葉片、密封條和墊塊,轉(zhuǎn)子位于中心,殼體位于外部,葉片安放在殼體對(duì)角的的空心圓環(huán)內(nèi),同時(shí)也位于轉(zhuǎn)子的槽內(nèi),并與轉(zhuǎn)子成一個(gè)角度,葉片的一個(gè)平面與轉(zhuǎn)子的圓臺(tái)側(cè)面相切,密封條位于轉(zhuǎn)子和葉片之間,其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子貼合,圓臺(tái)面一側(cè)則與葉片的圓臺(tái)面El貼合,墊塊位于殼體對(duì)角的的空心圓環(huán)內(nèi),正好填滿由殼體、葉片、轉(zhuǎn)子和密封條形成的空缺。
[0005]在上述的一種高性能多葉片泵中,所述葉片為四分之一圓形,共有相同的四片,其中一片葉片兩個(gè)平面Al、BI和柱面Cl、球面Dl及兩圓臺(tái)面El、Jl圍合而成;其中,Cl是中心為球心01、半徑與殼體的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面,Dl是球心為01半徑與轉(zhuǎn)子球臺(tái)C2半徑相同的球面,El和Jl是圓臺(tái)面,其上底面和下底面的直徑分別是直線RlSl和直線MINI,MlRl和NlSl則是其側(cè)面母線;兩個(gè)平面Al和BI平行;兩平行平面Al和BI的距離為葉片的厚度,葉片厚度與殼體的空心圓環(huán)寬度相等。
[0006]所述密封條共有相同的八條,其中一條El側(cè)是圓臺(tái)面,其上底面和下底面的直徑分別是直線RlSl和P1Q1,P1R1和NlSl則是其側(cè)面母線,Kl側(cè)是平面,過(guò)球心01的軸線與該平面平行,其垂直距離為轉(zhuǎn)子正交的十字板板厚的一半,Gl是球心為01半徑與轉(zhuǎn)子中心球臺(tái)C2半徑相等的球面,F(xiàn)l是球心為01半徑等于轉(zhuǎn)子線段02M2的球面,Hl和Il兩個(gè)面是平行的平面,其半長(zhǎng)OPl與殼體柱面F3半徑相等,寬度與葉片寬度相等,Rl和SI是兩斜度與圖7中面D3對(duì)于B3的斜度相等的斜面,密封條的寬度與葉片厚度相等;葉片和密封條均為軸對(duì)稱;
所述轉(zhuǎn)子當(dāng)中是兩頭平行截掉兩個(gè)球冠的腰鼓形球臺(tái),球臺(tái)中間如同對(duì)稱插入一正交的十字板,鼓形球臺(tái)兩頭是兩個(gè)相同的空心圓臺(tái),A2和B2是平行的圓平面,R2和S2也是平行的圓平面,C2和D2是球心為02的球面,12和J2是相互垂直的兩平面,一個(gè)葉片和兩條密封條垂直安放在12和J2之間的凹槽內(nèi),正好完全密合,E2和F2是中心軸過(guò)02半徑與殼體柱面F3半徑相同的柱面,G2和H2是兩個(gè)相同的空心圓臺(tái)部分側(cè)面,一側(cè)圓臺(tái)上下兩底分別是圓平面A2和圓平面R2,另一側(cè)圓臺(tái)上下兩底分別是圓平面B2和圓平面S2,K2M2的直線段長(zhǎng)度為轉(zhuǎn)子的寬度,兩圓臺(tái)側(cè)面G2和H2和相應(yīng)的殼體空心圓環(huán)平行平面C3和D3相貼合,整個(gè)轉(zhuǎn)子不僅關(guān)于球臺(tái)中心02對(duì)稱,也是軸對(duì)稱;
所述殼體是兩頭平行截掉兩個(gè)球冠的腰鼓形球面,厚度與轉(zhuǎn)子的寬度K2M2相等,A3和B3是兩個(gè)半徑相等的平行的圓平面,F(xiàn)3是柱面,其中心軸過(guò)03,半徑與轉(zhuǎn)子左右外側(cè)E2和F2柱面的半徑相等,殼體柱面的對(duì)角是一空心圓環(huán),圓環(huán)寬度與葉片厚度相等,空心圓環(huán)的兩個(gè)側(cè)面C3和D3是平行的圓環(huán)平面,E3是中心軸通過(guò)03的柱面,位于殼體的對(duì)角線上,其外徑與葉片柱面Cl的外徑相等,且大于殼體柱面F3的外徑,圓環(huán)平行的C3和D3兩平面與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子兩空心圓臺(tái)側(cè)面G2和H2相貼合,整個(gè)殼體關(guān)于球臺(tái)中心03對(duì)稱;
所述墊塊是一段圓環(huán),共有相同的四條,其中一條外側(cè)A4是半徑與殼體對(duì)角圓環(huán)E3外徑相等的柱面,內(nèi)側(cè)B4是半徑等于轉(zhuǎn)子線段02M2的球面,其上下厚度與轉(zhuǎn)子正交的十字板寬度K2M2相等,兩腰部C4和D4是圓臺(tái)面,該圓臺(tái)面上底面和下底面的直徑分別是直線PlQl和MINI,MlPl則是其側(cè)面母線,墊塊形狀為軸對(duì)稱。
[0007]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是:
1)所有密封處均為面密封;
2)排量大,壓力高,效率高;
3)比功率大;
4)結(jié)構(gòu)緊湊,加工相對(duì)容易;·
5)成本較低,壽命長(zhǎng)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0009]圖1是本發(fā)明的葉片和密封條形狀示意圖;、
圖2是圖1的左視圖;
圖3是圖1的S向和T向示意圖;
圖4是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子形狀示意圖;
圖5是圖4的W-W剖面示意圖;
圖6是本發(fā)明的殼體的俯視圖;
圖7是本發(fā)明的殼體的主視圖;
圖8是圖7的M-M剖面示意圖;
圖9是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是圖9的K向示意圖;
圖11是圖9的N-N剖面示意圖;
圖12是本發(fā)明的運(yùn)行原理示意圖;
圖13是圖9的U-U剖面示意圖;
圖14是本發(fā)明的工作過(guò)程原理示意圖; 圖15是圖12的V-V剖面示意圖;
圖16是本發(fā)明的工作過(guò)程原理示意圖。
[0010]圖中:1.殼體,2.轉(zhuǎn)子,3.葉片,4.密封條,5墊塊。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖12所示,轉(zhuǎn)子2位于中心,殼體I位于外部,葉片3安放在殼體I對(duì)角的空心圓環(huán)(導(dǎo)向槽)內(nèi),同時(shí)也位于轉(zhuǎn)子2的槽內(nèi),并與轉(zhuǎn)子2成一個(gè)角度,葉片3的一個(gè)平面與轉(zhuǎn)子2的圓臺(tái)側(cè)面相切,密封條4位于轉(zhuǎn)子2和葉片之間,其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子2貼合,圓臺(tái)面一側(cè)則與葉片3的圓臺(tái)面El貼合,墊塊5位于殼體I對(duì)角的空心圓環(huán)內(nèi),正好填滿由殼體1,葉片3,轉(zhuǎn)子2和密封條4形成的空缺。
[0012]圖1和圖3所示為本發(fā)明的葉片3和密封條4的形狀。葉片3為四分之一圓形或近似四分之一圓形,共有相同的四片,其中一片葉片3由兩個(gè)平面A1、B1和柱面Cl、球面Dl及兩圓臺(tái)面El、Jl圍合而成;其中,Cl是中心為球心01、半徑與殼體I的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面,Dl是球心為01半徑與圖5轉(zhuǎn)子2球臺(tái)C2半徑相同的球面,El和Jl是圓臺(tái)面,其上底面和下底面的直徑分別是直線RlSl和直線MINI,MlRl和NlSl則是其側(cè)面母線;兩個(gè)平面Al和BI平行;兩平行平面Al和BI的距離為葉片3的厚度,葉片3厚度與圖7殼體I的空心圓環(huán)寬度相等。
[0013]密封條4共有相同的八條,其中一條El側(cè)是圓臺(tái)面,其上底面和下底面的直徑分別是直線RlSl和P1Q1,PlRl和NlSl則是其側(cè)面母線,Kl側(cè)是平面,過(guò)球心01的軸線(如圖1所示)與該平面平行,其垂直距離為圖4轉(zhuǎn)子2正交的十字板板厚的一半,Gl是球心為01半徑與圖5轉(zhuǎn)子2中心球臺(tái)C2半徑相等的球面,F(xiàn)l是球心為01半徑等于圖4轉(zhuǎn)子2線段02M2的球面,Hl和Il兩個(gè)面是平行的平面,(其半長(zhǎng)OPl與圖7殼體I柱面F3半徑相等),寬度與葉片3寬度相等,(Rl和SI是兩斜度與圖7中面D3對(duì)于B3的斜度相等的斜面)。密封條4的寬度(即平面Hl和Il的距離)與葉片3厚度相等;葉片3和密封條4均為軸對(duì)稱。
[0014]圖4和圖5所示為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子2的形狀。轉(zhuǎn)子2當(dāng)中是兩頭平行截掉兩個(gè)球冠的腰鼓形球臺(tái),球臺(tái)中間如同對(duì)稱插入一正交的十字板,鼓形球臺(tái)兩頭是兩個(gè)相同的空心圓臺(tái),A2和B2是平行的圓平面,R2和S2也是平行的圓平面,C2和D2是球心為02的球面,12和J2是相互垂直的兩平面,將圖1的整個(gè)圖形,即一個(gè)葉片3和兩條密封條4垂直安放在12和J2之間的凹槽內(nèi),正好完全密合,E2和F2是中心軸過(guò)02半徑與殼體I柱面F3半徑相同的柱面,G2和H2是兩個(gè)相同的空心圓臺(tái)部分側(cè)面,一側(cè)圓臺(tái)上下兩底分別是圓平面A2和圓平面R2,另一側(cè)圓臺(tái)上下兩底分別是圓平面B2和圓平面S2,K2M2的直線段長(zhǎng)度為轉(zhuǎn)子2的寬度,兩圓臺(tái)側(cè)面G2和H2的空間位置以如下而定:保證裝配好后兩圓臺(tái)側(cè)面G2和H2和相應(yīng)的殼體I空心圓環(huán)平行平面C3和D3相貼合,整個(gè)轉(zhuǎn)子2不僅關(guān)于球臺(tái)中心02對(duì)稱,也是軸對(duì)稱。
[0015]圖6、圖7和圖8所不為本發(fā)明的殼體I的形狀。殼體I是兩頭平行截掉兩個(gè)球冠的腰鼓形球面,厚度與轉(zhuǎn)子2的寬度K2M2相等,A3和B3是兩個(gè)半徑相等的平行的圓平面,F(xiàn)3是柱面,其中心軸過(guò)03,半徑與轉(zhuǎn)子2左右外側(cè)E2和F2柱面的半徑相等,殼體I柱面的對(duì)角是一空心圓環(huán),圓環(huán)寬度與葉片3厚度相等,空心圓環(huán)的兩個(gè)側(cè)面C3和D3是平行的圓環(huán)平面,E3是中心軸通過(guò)03的柱面,位于殼體I的對(duì)角線上,其外徑與葉片3柱面Cl的外徑相等,且大于殼體I柱面F3的外徑,圓環(huán)平行的C3和D3兩平面的空間位置以如下而定:保證裝配好后C3和D3兩平面與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子2兩空心圓臺(tái)側(cè)面G2和H2相貼合,K3G3H3的球面為排油面,G3H3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)到圖14所示位置時(shí)腔Q3和Q4之間的轉(zhuǎn)子2平板靠Q4側(cè)平面的位置,L3I3J3的球面為進(jìn)油面,I3J3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)到圖14所示位置時(shí)腔Q4和Q5之間的轉(zhuǎn)子2平板靠Q5側(cè)平面的位置。整個(gè)殼體I關(guān)于球臺(tái)中心03對(duì)稱。
[0016]圖11中5所示為本發(fā)明的墊塊5的形狀。墊塊5是一段圓環(huán),共有相同的四條,其中一條外側(cè)A4是半徑與殼體I對(duì)角圓環(huán)E3外徑相等的柱面,內(nèi)側(cè)B4是半徑等于圖4轉(zhuǎn)子2線段02M2的球面,其上下厚度與轉(zhuǎn)子2正交的十字板寬度K2M2相等,兩腰部C4和D4是圓臺(tái)面,該圓臺(tái)面上底面和下底面的直徑分別是直線PlQl和MlNl (如圖1所示),MlPl則是其側(cè)面母線,墊塊5形狀為軸對(duì)稱。
[0017]本發(fā)明的運(yùn)行工作原理如下:
如圖14,在葉片泵的一端,轉(zhuǎn)子2、葉片3、密封條4和殼體I將油腔分割成五個(gè)各自獨(dú)立的密封腔Q1、Q2、Q3、Q4和Q5。
[0018]當(dāng)轉(zhuǎn)子2自圖13位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),腔Q2開始吸油,Q3和Q4為吸油腔,Q5和Ql為排油腔。
[0019]當(dāng)轉(zhuǎn)到圖14位置時(shí),吸油腔Q4達(dá)到最大。這時(shí),吸油腔Q2,Q3及Q4和排油腔Q5和Ql仍保持隔離。轉(zhuǎn)子2順時(shí)針繼續(xù)旋轉(zhuǎn),腔Q4開始排油,吸油腔Q2和Q3不斷擴(kuò)大,排油腔Q5和Ql不斷縮小。
[0020]當(dāng)轉(zhuǎn)到圖15位置時(shí),腔Ql油排盡。當(dāng)轉(zhuǎn)子2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),新的吸油腔開始吸油,吸油腔Q2和Q3仍在不斷擴(kuò)大,腔Q4和Q5仍在不斷排油。
[0021]當(dāng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)到圖16位置時(shí),吸油腔Q3達(dá)到最大,繼而排油。當(dāng)轉(zhuǎn)子2繼續(xù)轉(zhuǎn)到圖13位置時(shí),腔Q5油排盡。當(dāng)轉(zhuǎn)子2再轉(zhuǎn)到圖14位置時(shí),吸油腔Q2達(dá)到最大。如此周而復(fù)始。在葉片泵的另一端,情況也和這一端完全相同。
[0022]上述實(shí)施例用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明,而不是對(duì)本方面進(jìn)行限制,在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi),對(duì)本方面作出的任何修改和改變,都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能多葉片泵,其特征在于,包括殼體(I)、轉(zhuǎn)子(2)、葉片(3)、密封條(4)和墊塊(5 )等,轉(zhuǎn)子(2 )位于中心,殼體(I)位于外部,葉片(3 )安放在殼體(I)對(duì)角的的空心圓環(huán)內(nèi),同時(shí)也位于轉(zhuǎn)子(2)的槽內(nèi),并與轉(zhuǎn)子(2)成一個(gè)角度,葉片(3)的一個(gè)平面與轉(zhuǎn)子(2)的圓臺(tái)側(cè)面相切,密封條(4)位于轉(zhuǎn)子(2)和葉片之間,其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子(2)貼合,圓臺(tái)面一側(cè)則與葉片(3 )的圓臺(tái)面EI貼合,墊塊(5 )位于殼體(I)對(duì)角的的空心圓環(huán)內(nèi),正好填滿由殼體(I)、葉片(3 )、轉(zhuǎn)子(2 )和密封條(4 )形成的空缺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能多葉片泵,其特征在于,所述葉片(3)為四分之一圓形,共有相同的四片,其中一片葉片(3)兩個(gè)平面Al、BI和柱面Cl、球面Dl及兩圓臺(tái)面EUJl圍合而成;其中,Cl是中心為球心01、半徑與殼體(I)的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面,Dl是球心為01半徑與轉(zhuǎn)子(2)球臺(tái)C2半徑相同的球面,El和Jl是圓臺(tái)面,其上底面和下底面的直徑分別是直線RlSl和直線MINI,MlRl和NlSl則是其側(cè)面母線;兩個(gè)平面Al和BI平行;兩平行平面Al和BI的距離為葉片(3)的厚度,葉片(3)厚度與殼體(O的空心圓環(huán)寬度相等; 所述密封條(4)共有相同的八條,其中一條El側(cè)是圓臺(tái)面,其上底面和下底面的直徑分別是直線RlSl和P1Q1,PlRl和NlSl則是其側(cè)面母線,Kl側(cè)是平面,過(guò)球心O I的軸線與該平面平行,其垂直距離為轉(zhuǎn)子(2)正交的十字板板厚的一半,Gl是球心為01半徑與轉(zhuǎn)子(2)中心球臺(tái)C2半徑相等的球面,F(xiàn)l是球心為01半徑等于轉(zhuǎn)子(2)線段02M2的球面,Hl和Il兩個(gè)面是平行的平面,其半長(zhǎng)OPl與殼體(I)柱面F3半徑相等,寬度與葉片(3)寬度相等,Rl和SI是兩斜度與圖7中面D3對(duì)于B3的斜度相等的斜面,密封條(4)的寬度與葉片(3)厚度相等;葉片(3)和密封條(4)均為軸對(duì)稱; 所述轉(zhuǎn)子(2)當(dāng)中是兩頭平行截掉兩個(gè)球冠的腰鼓形球臺(tái),球臺(tái)中間如同對(duì)稱插入一正交的十字板,鼓形球臺(tái)兩頭是兩個(gè)相同的空心圓臺(tái),A2和B2是平行的圓平面,R2和S2也是平行的圓平面,C2和D2是球心為02的球面,12和J2是相互垂直的兩平面,一個(gè)葉片(3)和兩條密封條(4)垂直安放在12和J2之間的凹槽內(nèi),正好完全密合,E2和F2是中心軸過(guò)02半徑與殼體(I)柱面F3半徑相同的柱面,G2和H2是兩個(gè)相同的空心圓臺(tái)部分側(cè)面,一側(cè)圓臺(tái)上下兩底分別是圓平面A2和圓平面R2,另一側(cè)圓臺(tái)上下兩底分別是圓平面B2和圓平面S2,K2M2的直線段長(zhǎng)度為轉(zhuǎn)子(2)的寬度,兩圓臺(tái)側(cè)面G2和H2和相應(yīng)的殼體(I)空心圓環(huán)平行平面C3和D3相貼合,整個(gè)轉(zhuǎn)子(2)不僅關(guān)于球臺(tái)中心02對(duì)稱,也是軸對(duì)稱;所述殼體(I)是兩頭平行截掉兩個(gè)球冠的腰鼓形球面,厚度與轉(zhuǎn)子(2)的寬度K2M2相等,A3和B3是兩個(gè)半徑相等的平行的圓平面,F(xiàn)3是柱面,其中心軸過(guò)03,半徑與轉(zhuǎn)子(2)左右外側(cè)E2和F2柱面的半徑相等,殼體(I)柱面的對(duì)角是一空心圓環(huán),圓環(huán)寬度與葉片(3)厚度相等,空心圓環(huán)的兩個(gè)側(cè)面C3和D3是平行的圓環(huán)平面,E3是中心軸通過(guò)03的柱面,位于殼體(I)的對(duì)角線上,其外徑與葉片(3)柱面Cl的外徑相等,且大于殼體(I)柱面F3的外徑,圓環(huán)平行的C3和D3兩平面與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子(2)兩空心圓臺(tái)側(cè)面G2和H2相貼合,整個(gè)殼體(I)關(guān)于球臺(tái)中心03對(duì)稱; 所述墊塊(5)是一段圓環(huán),共有相同的四條,其中一條外側(cè)A4是半徑與殼體(I)對(duì)角圓環(huán)E3外徑相等的柱面,內(nèi)側(cè)B4是半徑等于轉(zhuǎn)子(2)線段02M2的球面,其上下厚度與轉(zhuǎn)子(2)正交的十字板寬度K2M2相等,兩腰部C4和D4是圓臺(tái)面,該圓臺(tái)面上底面和下底面的直徑分別是直線PlQl和MINI,MlPl則是其側(cè)面母線,墊塊(5)形狀為軸對(duì)稱。
【文檔編號(hào)】F04C2/344GK103671096SQ201310688788
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】陳行 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)