一種微型旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微型旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪定位方法，包括：軸承座、葉輪、滾珠軸承、調(diào)整墊片、外卡環(huán)、蝸殼、電機前端蓋、電機軸。葉輪輪轂固定在一個滾珠軸承上，葉輪輪轂穿過軸承內(nèi)圈后在輪轂底部開設(shè)卡環(huán)槽，槽內(nèi)嵌有一個外卡環(huán)，卡環(huán)與滾珠軸承內(nèi)圈一側(cè)端面緊貼，從而實現(xiàn)通過卡環(huán)對葉輪的軸向限位。滾珠軸承安裝于軸承座內(nèi)，軸承外圈一側(cè)端面通過電機前端蓋壓合固定在軸承座內(nèi)。軸承外圈另一側(cè)端面與軸承座底面之間疊壓有調(diào)整墊片，通過增減調(diào)整墊片的數(shù)量可以決定滾珠軸承的軸向位置，從而達到調(diào)整葉輪軸向定位的目的。葉輪輪轂中心開設(shè)異形軸孔并與電機軸采用間隙配合，以達到一方面葉輪并不固定于電機軸，另一方面電機軸輸出扭矩作用于葉輪的目的。實現(xiàn)了對在小空間內(nèi)葉輪的精確定位，確保葉輪的安裝精度，提高微型旋轉(zhuǎn)機械泵的效率。
【專利說明】一種微型旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微型旋轉(zhuǎn)機械泵領(lǐng)域，特別涉及一種微型旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪定位方法。

【背景技術(shù)】
[0002]微型泵作為輸送微量流體的動力源，在微流控系統(tǒng)、微電子散熱系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛的重視與應(yīng)用。作為微型泵的一種，微型旋轉(zhuǎn)機械泵具有可提供連續(xù)的工質(zhì)、工作可靠性高以及調(diào)控范圍大等優(yōu)點，因而在微型泵的研究中備受關(guān)注。葉輪是微型旋轉(zhuǎn)機械泵的重要水力部件，工質(zhì)通過葉輪在蝸殼中的旋轉(zhuǎn)作用后產(chǎn)生泵功，由于微型旋轉(zhuǎn)機械泵轉(zhuǎn)速高、尺寸小，使得泵的水力特性對葉輪定位特別敏感，因而導(dǎo)致對葉輪在蝸殼中有特別高的定位要求，通常要求葉輪的定位偏差不大于0.1mm0葉輪的裝配偏差過大一方面在葉輪與蝸殼間產(chǎn)生過大的葉輪間隙導(dǎo)致過量的溶劑損傷，另一方面可能會導(dǎo)致葉輪與蝸殼的摩擦干涉，降低微型旋轉(zhuǎn)機械泵的效率，增大微型旋轉(zhuǎn)機械泵運行時的噪聲，還會帶來葉輪的損壞，使微型泵的運行穩(wěn)定性下降，因而極大地降低微型旋轉(zhuǎn)機械泵的使用壽命。鑒于此，對微型旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪定位是整泵性能達到設(shè)計要求的重要保障。
[0003]目前，對旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪定位方式主要采用將葉輪輪轂固定于電機軸，因此葉輪表現(xiàn)為與電機軸隨動，通過對電機軸的定位來達到對葉輪定位的目的。這樣的定位方式在微型機械泵的葉輪定位中缺點較為明顯:
1、安裝固定難度大，由于電機軸直徑小，給安裝位加工造成很大難度。同時安裝空間小，給精確安裝緊固造成挑戰(zhàn)；
2、定位精度低，主要誤差包括:一、葉輪在電機軸上的軸向定位誤差。由于葉輪的定位精度是相對于蝸殼腔室內(nèi)的軸向定位而言的，而將葉輪固定于電機軸則意味著選取電機軸為相對定位坐標系從而產(chǎn)生二次定位誤差；二、電機軸的軸向竄動量。對于微型電機，尤其是使用滑動軸承的微型電機，電機軸的軸向竄動量較難保證在< 0.1mm的尺寸精度，因而更無法確保葉輪的軸向定位精度。
[0004]3、隨著微型泵工作時間增加，電機軸可能會出現(xiàn)軸向配合的松動，導(dǎo)致配合偏差增大，從而失去定位葉輪的作用。
[0005]葉輪定位的偏差會使微型泵的水力性能和工作穩(wěn)定性急劇下降，甚至損傷葉輪，降低整泵的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于避免上述現(xiàn)有定位方式的不足，本發(fā)明提出的一種葉輪定位方法，它在給葉輪提供精確定位的同時可以降低裝配難度，提高微型機械泵的可靠性。
[0007]具體技術(shù)方案是，
本發(fā)明的技術(shù)效果是能方便、快速、有效地控制葉輪的軸向定位精度且精度高、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性高、易裝配、便于葉輪拆卸與維護。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的葉輪結(jié)構(gòu)剖視圖。

【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0011]如圖1、2所示，軸承座I的上下底端面分別與蝸殼5及電機7的前端蓋相配合定位。軸承底座I與蝸殼5壓合構(gòu)成內(nèi)部空腔作為壓水室，葉輪4上的葉片置放于壓水室中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生泵功，葉片上下邊緣距離壓水室端面的間隙量本例不超過0.2mm。葉輪4輪轂一端靠近葉片底部位置設(shè)有階梯臺，葉輪4輪轂裝配在滾珠軸承2內(nèi)圈，并使軸承2內(nèi)圈一側(cè)端面與階梯臺4a端面壓合，葉輪4輪轂穿過滾珠軸承2內(nèi)圈后在輪轂底部開設(shè)卡環(huán)槽，槽內(nèi)嵌有一個外卡環(huán)7，外卡環(huán)7與滾珠軸承2內(nèi)圈一側(cè)端面緊貼，從而實現(xiàn)通過外卡環(huán)7對葉輪4的軸向限位。滾珠軸承2安裝于軸承座I內(nèi)，軸承2外圈一側(cè)端面通過電機前端蓋8壓合固定在軸承座I內(nèi)。軸承2外圈另一側(cè)端面與軸承座I內(nèi)底面之間疊壓有數(shù)片調(diào)整墊片3，通過增減調(diào)整墊片的數(shù)量可以決定滾珠軸承2的軸向位置，從而達到調(diào)整葉輪4軸向定位的目的。葉輪4輪轂中心開設(shè)異形軸孔并與同形狀異形電機軸6采用間隙配合，以達到一方面葉輪4并不固定于電機軸6，另一方面電機軸6輸出扭矩作用于葉輪4的目的。
[0012]整泵裝配時先將滾珠軸承2裝配入軸承底座I軸承孔中，并與軸承底座I的底面貼合，葉輪4輪轂穿過軸承基座I中心孔以及滾珠軸承2內(nèi)圈，并使葉輪4輪轂階梯臺端面與內(nèi)圈端面貼合，最后將外卡環(huán)7嵌入輪轂上的卡環(huán)槽內(nèi)。使用厚度尺測量葉輪4葉片與軸承底座端面間的間隙值，然后將葉輪4與滾珠軸承2拆卸，在軸承孔中放入相應(yīng)厚度的調(diào)整墊片3用以補償葉尖間隙量。依照前述步驟依次重新裝入滾珠軸承2、葉輪4、外卡環(huán)7，從而完成葉輪4軸向定位的調(diào)整控制。本例中葉輪4輪轂軸心位置開設(shè)D形異形孔，與電機軸6的D型軸端間隙配合。將葉輪4套入電機軸6，并使軸承座I外端面貼合電機前端蓋8的前端面。最后蓋合蝸殼5并用螺栓與電機端蓋8緊固。
[0013]采取此種葉輪定位方法的優(yōu)點是
1、采用調(diào)整墊片能方便、快速、有效地控制葉輪的軸向定位精度。
[0014]2、葉輪與電機的軸之間可采用間隙配合，可以避免運行過程中電機軸的軸向竄動對葉輪的軸向定位造成影響，保證了運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。同時減少了電機軸軸向負荷。
[0015]3、本定位方法降低了裝配的難度，而且便于葉輪拆卸與維護。
[0016]由于軸承座是圍成蝸殼腔室的組件之一，因此將葉輪固定在軸承座意味著以蝸殼為定位坐標系，從而沒有二次定位誤差。
【權(quán)利要求】
1.一種微型旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪定位方法，其特征在于:包括葉輪(4)、蝸殼(5)、電機前端蓋(6)、電機軸(8)、電機(9)，還包括軸承座(I)、滾珠軸承(2)、調(diào)整墊片(3)、外卡環(huán)(7)，葉輪4輪轂一端靠近葉片底部位置設(shè)有階梯臺(4a)，葉輪4輪轂壓合裝配在滾珠軸承2內(nèi)圈，并使軸承2內(nèi)圈側(cè)端面與階梯臺端面相平，葉輪4輪轂穿過滾珠軸承2內(nèi)圈后在輪轂底部開設(shè)卡環(huán)槽，槽內(nèi)嵌有一個外卡環(huán)7，外卡環(huán)7與滾珠軸承2內(nèi)圈一側(cè)端面緊貼，軸承2外圈一側(cè)端面通過電機前端蓋8壓合固定在軸承座I內(nèi)； 軸承2外圈另一側(cè)端面與軸承座I內(nèi)底面之間疊壓有數(shù)片調(diào)整墊片3，蓋合蝸殼5并用螺栓與電機端蓋8固緊，軸承座I的兩側(cè)端面分別與蝸殼5及電機前端蓋8的端面相配合，軸承底座I與蝸殼5壓合構(gòu)成內(nèi)部空腔作為壓水室，葉輪4上的葉片置放于壓水室中。
2.如權(quán)利要求1所述的一種微型旋轉(zhuǎn)機械泵的葉輪定位方式，其特征在于:所述葉輪(4)的輪轂軸孔(4b)為異形軸孔并與同形狀的異形電機軸(8)采用間隙配合，從而實現(xiàn)葉輪(4)并不固定于電機軸(8)上，但電機軸(8)輸出扭矩又作用于葉輪(4)上。
【文檔編號】F04D29/60GK104314859SQ201410426855
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】李春峰, 羅小兵, 段斌 申請人:天津中環(huán)電子照明科技有限公司