專利名稱：多級(jí)逆轉(zhuǎn)盤狀渦輪流體高壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種流體泵，尤其是一種泵體由兩組相互逆轉(zhuǎn)的有多級(jí)葉片的盤狀渦輪組相互嵌入而組成的多級(jí)逆轉(zhuǎn)盤狀渦輪流體高壓泵。
目前，工業(yè)上普遍使用的流體泵主要有柱塞泵和離心泵兩種，其中柱塞泵具有自鎖性，即沒有力的傳感性，不能由動(dòng)力部分作功產(chǎn)生可控制的回油阻力；而離心泵產(chǎn)生的壓強(qiáng)不高，只能做輸送液體用，不能用于液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。當(dāng)然也有能夠產(chǎn)生很高壓強(qiáng)同時(shí)具有力的可傳感性的流體泵，如葉片泵，但其傳遞功率均勻，因此在負(fù)載小的時(shí)候浪費(fèi)功率，工作時(shí)動(dòng)作緩慢，不靈活，而且它同樣不能由動(dòng)力部分作功產(chǎn)生可控制的回油阻力。又如中國(guó)專利97112412渦輪式壓縮機(jī)，也是一種可產(chǎn)生很高壓強(qiáng)的流體泵，但他的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在額定轉(zhuǎn)速和功率下傳遞功率恒定。另外，上述各種泵工作起來對(duì)流體(如水)的質(zhì)量要求很高，否則對(duì)泵體壓縮部位的磨損很大。
為了克服現(xiàn)有流體泵的上述不足，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新型的可以產(chǎn)生很高壓強(qiáng)，具有力的可傳感性并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的多級(jí)逆轉(zhuǎn)渦輪流體高壓泵。
為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型的流體高壓泵泵體由兩組相互逆轉(zhuǎn)的有多級(jí)葉片的盤狀渦輪組相互嵌入組成。每組渦輪組上有很多個(gè)相距很近并成圈平行分布的葉片。當(dāng)流體高壓泵在外力(如發(fā)動(dòng)機(jī))帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，由進(jìn)氣(液)口近來的氣(液)體經(jīng)泵體一級(jí)一級(jí)升高壓強(qiáng)后，以非常大的壓強(qiáng)從噴嘴噴出，產(chǎn)生巨大的壓強(qiáng)和流體速度。
由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型高壓泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低，制造出的壓強(qiáng)很高，并可根據(jù)所受負(fù)載自動(dòng)變化，從而最大限度地利用外界輸入的功率。另外壓縮速度可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)流體質(zhì)量要求也很低，可用于各種液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。
為了更詳細(xì)介紹本實(shí)用新型產(chǎn)品，
以下結(jié)合附圖
和最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的流體壓縮機(jī)的具體結(jié)構(gòu)和工作原理做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖一為本實(shí)用新型多級(jí)逆轉(zhuǎn)渦輪流體高壓泵的主視圖的剖視圖；圖二為本實(shí)用新型多級(jí)逆轉(zhuǎn)渦輪流體高壓泵的左視圖的剖視圖；圖三為本實(shí)用新型多級(jí)逆轉(zhuǎn)渦輪流體高壓泵構(gòu)成泵體的盤狀渦輪組I的立體示意圖；圖四為本實(shí)用新型多級(jí)逆轉(zhuǎn)渦輪流體高壓泵構(gòu)成泵體的盤狀渦輪組II的立體示意圖；圖五為本實(shí)用新型多級(jí)逆轉(zhuǎn)渦輪流體高壓泵另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中，1是皮帶輪，2為主軸，3是軸套，4是推力軸承，5為外殼，6為渦輪底板，7是盤狀渦輪組I，8是固定螺母，9是錐形齒輪，10為渦輪組上的齒，11盤狀渦輪組II，12為葉片，13為滾珠軸承，14為噴嘴，15為底座，16為圓圈形板，17為流體入口。
如圖二所示，皮帶輪1、推力軸承4和盤狀渦輪組I7均以主軸2為中心軸并固定在其上。主軸2與外殼5之間以軸套3動(dòng)配合連接，推力軸承4設(shè)置在外殼5與盤狀渦輪組I7之間，外殼5由固定在底座15上。在另一側(cè)，盤狀渦輪組II11以噴嘴14為中心并固定在其上，在外殼5和盤狀渦輪組II11之間也設(shè)置有推力軸承4，噴嘴14和外殼5之間以滾珠軸承13活動(dòng)連接。噴嘴14和主軸2同圓心。在外殼5上，有均勻并對(duì)稱分布的用于固定錐形齒輪9的固定螺母8，盤狀渦輪組I7和盤狀渦輪組II11上的齒10與錐形齒輪9上的齒互相動(dòng)態(tài)嚙合。
從圖三或圖四中可看出，每組盤狀渦輪組都由渦輪底板6、齒10、葉片12和圓圈形板17構(gòu)成，每組盤狀渦輪組上的葉片12都沿同一個(gè)方向成圈固定在渦輪底板6上，每一圈葉片用圓圈形板16封鎖頂端。盤狀渦輪組I7和II11上的葉片12設(shè)置方向正好相反。每組盤狀渦輪組上都有齒10，這些齒正好和錐形齒輪9上的齒嚙合。兩組盤狀渦輪組互相嵌入構(gòu)成整個(gè)泵體。
其工作原理是當(dāng)外界動(dòng)力驅(qū)動(dòng)皮帶輪1時(shí)，皮帶輪1帶動(dòng)主軸2和盤狀渦輪組I7轉(zhuǎn)動(dòng)，由于盤狀渦輪組I7上的齒10和錐形齒輪9上的齒嚙合，盤狀渦輪組I7就帶動(dòng)錐形齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，錐形齒輪9又帶動(dòng)與他嚙合的盤狀渦輪組II11轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向正好與盤狀渦輪組I7轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。這樣，從流體入口17進(jìn)來的氣體或液體經(jīng)過由兩組盤狀渦輪組互相嵌入構(gòu)成的泵體從外向內(nèi)逐級(jí)升高壓強(qiáng)，到達(dá)泵體中心時(shí)壓強(qiáng)達(dá)到最高點(diǎn)，最后從噴嘴14噴出，并從而推動(dòng)與噴嘴14相聯(lián)的外部液壓機(jī)構(gòu)作功。
在泵體中，由于每一圈葉片角速度相同而半徑由外向內(nèi)逐級(jí)減小，所以由外向內(nèi)每一圈排水速度逐級(jí)減小。當(dāng)流體入口17的流體流速超過某一圈葉片排水速度，即當(dāng)外接液壓機(jī)構(gòu)所受載荷較小時(shí)，該圈以內(nèi)的葉片就不起壓縮作用，從而減少功率消耗，達(dá)到功率調(diào)節(jié)的目的。
本實(shí)用新型的推力軸承4還可以設(shè)置在外殼5外部并以主軸2為中心軸固定。滾珠軸承13可改為軸套，葉片12可以由直形改為弧形，構(gòu)成盤狀渦輪組I7和盤狀渦輪組II11的渦輪底板6可以設(shè)計(jì)為中間厚，邊緣薄，以節(jié)約材料。
本實(shí)用新型的另外一種實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的在圖五中，18是逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)支撐座，19是耐壓殼，20是錐形滾軸軸承，21是滾針軸承。其中，皮帶輪1固定在主軸2上，由逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)支座18和錐形齒輪19組成的逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定在底座15上并與主軸2動(dòng)配合相聯(lián)。主軸2上設(shè)有葉片12，二者一起構(gòu)成正轉(zhuǎn)螺旋槳組，耐壓殼19設(shè)置在外殼5內(nèi)，其上也設(shè)有葉片12，二者共同構(gòu)成逆轉(zhuǎn)螺旋槳組。耐壓殼19的尖端形成噴嘴14，噴嘴14與外殼5的尖端以滾針軸承21動(dòng)配合相聯(lián)。工作時(shí)，當(dāng)外界動(dòng)力驅(qū)動(dòng)皮帶輪1時(shí)，皮帶輪1帶動(dòng)主軸2和逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，由主軸2、葉片12組成的正轉(zhuǎn)螺旋槳組和耐壓殼19、葉片12組成的逆轉(zhuǎn)螺旋槳組分別在主說軸2、逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)18帶動(dòng)下以互相相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，從流體入口17進(jìn)來的氣體或液體經(jīng)過由正轉(zhuǎn)螺旋槳組和逆轉(zhuǎn)螺旋槳組構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)逐級(jí)升高壓強(qiáng)，到達(dá)噴嘴14時(shí)壓強(qiáng)達(dá)到最高值，最后從噴嘴14噴出，并從而推動(dòng)與噴嘴14相聯(lián)的外部液壓機(jī)構(gòu)作功。提高外界動(dòng)力提供的功率，就可以作為水力切割機(jī)使用了。
權(quán)利要求1.一種多級(jí)逆轉(zhuǎn)盤狀渦輪流體高壓泵，由皮帶輪、主軸、外殼、泵體和噴嘴構(gòu)成，其特征是皮帶輪(1)、推力軸承(4)和盤狀渦輪組I(7)均以主軸(2)為中心軸并固定在其上，主軸(2)與外殼(5)之間以軸套(3)動(dòng)配合連接，推力軸承(4)設(shè)置在外殼(5)與盤狀渦輪組I(7)之間，外殼(5)固定在底座(15)上，在另一側(cè)，盤狀渦輪組II(11)以噴嘴(14)為中心并固定在其上，在外殼(5)和盤狀渦輪組II(11)之間也設(shè)置有推力軸承(4)，噴嘴(14)和外殼(5)之間以滾珠軸承(13)活動(dòng)連接，噴嘴(14)和主軸(2)同圓心，在外殼(5)上，有均勻并對(duì)稱分布的用于固定錐形齒輪(9)的固定螺母(8)，盤狀渦輪組I(7)和盤狀渦輪組II(11)上的齒(10)與錐形齒輪(9)上的齒互相動(dòng)態(tài)嚙合，盤狀渦輪組I(7)和盤狀渦輪組II(11)都由渦輪底板(6)、齒(10)、葉片(12)和圓圈形板(17)構(gòu)成，每組盤狀渦輪組上的葉片(12)都沿同一個(gè)方向成圈固定在渦輪底板(6)上，每一圈葉片用圓圈形板(17)封鎖頂端，盤狀渦輪組I(7)和II(11)上的葉片(12)設(shè)置方向正好相反，每組盤狀渦輪組上都有齒(10)，這些齒正好和錐形齒輪(9)上的齒嚙合，兩組盤狀渦輪組互相嵌入構(gòu)成整個(gè)泵體。
2.如權(quán)利要求1所說的多級(jí)逆轉(zhuǎn)盤狀渦輪流體高壓泵，其特征是所說的推力軸承(4)設(shè)置在外殼(5)外部并以主軸(2)為中心固定，滾珠軸承(13)改為軸套，葉片(12)為弧形，構(gòu)成盤狀渦輪組的渦輪底板(6)為中間厚邊緣薄。
3.如權(quán)利要求1所說的多級(jí)逆轉(zhuǎn)盤狀渦輪流體高壓泵，其特征是所說的泵體由正轉(zhuǎn)螺旋槳組和逆轉(zhuǎn)螺旋槳組構(gòu)成，正轉(zhuǎn)螺旋槳組由主軸(2)和其上的直形葉片(12)構(gòu)成，逆轉(zhuǎn)螺旋槳組由耐壓殼(19)和其上的直形葉片(12)組成。
專利摘要一種多級(jí)逆轉(zhuǎn)盤狀渦輪流體高壓泵,由皮帶輪、主軸、外殼、流體入口、泵體等組成。泵體由兩組相互逆轉(zhuǎn)的有多級(jí)葉片的盤狀渦輪相互嵌入而組成。本實(shí)用新型高壓泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,成本低,制造出的壓強(qiáng)高,并可根據(jù)所受負(fù)載自動(dòng)變化,從而最大限度地利用外界輸入的功率。另外,其壓縮速度可以自動(dòng)調(diào)節(jié),對(duì)流體質(zhì)量要求也很低,可用于各種液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。
文檔編號(hào)F04C2/00GK2408266SQ9923842
公開日2000年11月29日 申請(qǐng)日期1999年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月29日
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