本發(fā)明涉及流體機(jī)械領(lǐng)域，具體地涉及一種高壓屏蔽擺線泵。

背景技術(shù)：

為了滿足航空航天飛行器發(fā)動機(jī)高性能、低結(jié)構(gòu)重量的需求，需要增壓泵在高系統(tǒng)壓力下多次起動工作，小流量、高揚(yáng)程增壓泵的性能穩(wěn)定性以及較高的入口壓力是增壓泵解決的主要技術(shù)問題。增壓泵流量小、揚(yáng)程高，屬于低比轉(zhuǎn)速泵，一般選用容積式泵來提高增壓效率，由于泵流量微小，容積泵轉(zhuǎn)子軸向間隙、徑向間隙泄流量相對較大，多次起動、長時間工作磨損造成間隙發(fā)生變化，增壓泵性能出現(xiàn)偏差，穩(wěn)定性較差，影響發(fā)動機(jī)工作可靠性。另外，常規(guī)增壓泵存在動密封結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)壓力較高，動密封可靠性較差，不能滿足發(fā)動機(jī)多次啟動、長時間貯存的工作要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種間隙泄流量小、穩(wěn)定性高、無動密封的高壓屏蔽擺線泵。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：一種高壓屏蔽擺線泵，包括端蓋、殼體、外擺線轉(zhuǎn)子、內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子、軸、軸承、密封條、電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子和位置傳感器；軸承布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子兩側(cè)，支撐軸系旋轉(zhuǎn)，內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子通過鍵安裝在軸懸臂端，電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，外擺線轉(zhuǎn)子與內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子嚙合同方向旋轉(zhuǎn)，形成體積交替變化的容腔，實現(xiàn)對液體介質(zhì)的吸入和增壓過程，內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子與電機(jī)轉(zhuǎn)子分別與同一個軸連接，所述殼體內(nèi)側(cè)設(shè)置有襯套，襯套與殼體過渡配合，襯套和繞襯套內(nèi)孔中心旋轉(zhuǎn)的外擺線轉(zhuǎn)子均偏心設(shè)置于殼體內(nèi)，所述襯套與外擺線轉(zhuǎn)子間設(shè)置有密封條；在內(nèi)、外擺線轉(zhuǎn)子兩側(cè)設(shè)置有左補(bǔ)償側(cè)板和右補(bǔ)償側(cè)板，所述左補(bǔ)償側(cè)板和右補(bǔ)償側(cè)板設(shè)置于襯套內(nèi)側(cè)，所述左補(bǔ)償側(cè)板和右補(bǔ)償側(cè)板分別與蓋板、殼體之間設(shè)置有左側(cè)密封與右側(cè)密封，泵工作時，利用高壓介質(zhì)產(chǎn)生的軸向力以及左側(cè)密封與右側(cè)密封的預(yù)緊力，使補(bǔ)償側(cè)板與擺線轉(zhuǎn)子貼緊，實現(xiàn)端面密封。所述軸設(shè)置有軸向貫穿的中心孔，將電機(jī)內(nèi)腔的冷卻液循環(huán)到擺線泵低壓區(qū)域。

上述技術(shù)方案中，補(bǔ)償側(cè)板與內(nèi)、外擺線轉(zhuǎn)子接觸的端面可以開設(shè)有一組卸荷槽。

上述技術(shù)方案中，襯套內(nèi)環(huán)面與外擺線轉(zhuǎn)子接觸的部位可以開設(shè)有多個導(dǎo)流槽。

上述技術(shù)方案中，外擺線轉(zhuǎn)子與內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子外表面鍍覆固體潤滑涂層。

上述技術(shù)方案中，電機(jī)定子內(nèi)環(huán)面與電機(jī)轉(zhuǎn)子外緣面上均設(shè)置了屏蔽套，允許其直接與泵增壓介質(zhì)接觸，并可以承受較高的液體壓力。

本發(fā)明擺線泵結(jié)構(gòu)無動密封，擺線泵輸送高壓介質(zhì)可以直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔，潤滑軸承和冷卻電機(jī)。高壓介質(zhì)從殼體上的引流孔進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔，潤滑左軸承，通過電機(jī)定子與電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的縫隙，帶走電機(jī)功率損耗產(chǎn)生的熱量，再潤滑右軸承，最后通過軸的中心孔回到擺線泵進(jìn)口低壓區(qū)域，利用擺線泵出口與進(jìn)口的壓差，使進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔的介質(zhì)不斷循環(huán)，充分潤滑軸承和冷卻電機(jī)。屏蔽擺線泵結(jié)構(gòu)無旋轉(zhuǎn)動密封，只存在靜密封，可以承受高系統(tǒng)壓力，具有較高的可靠性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小。屏蔽式結(jié)構(gòu)擺線泵轉(zhuǎn)子與電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸設(shè)計，節(jié)省了聯(lián)軸器、磁力驅(qū)動器等常用的連接驅(qū)動結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，尺寸小，特別適用于空間飛行器等對結(jié)構(gòu)重量、尺寸要求比較苛刻的場合。

2、本發(fā)明的高壓屏蔽式結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動的容積泵結(jié)構(gòu)相比，泵與電機(jī)之間無動密封，允許泵后高壓介質(zhì)直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔，潤滑軸承和冷卻電機(jī)。動密封是傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動的容積泵結(jié)構(gòu)可靠性最薄弱的環(huán)節(jié)，且不能承受較高的密封壓差，所以本發(fā)明的高壓屏蔽式結(jié)構(gòu)大幅提高了擺線泵工作的可靠性，且可以滿足較高入口壓力的工作要求。

3、本發(fā)明的高壓屏蔽擺線泵性能穩(wěn)定性好，效率高。帶軸向間隙補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)擺線泵轉(zhuǎn)子裝配和工作磨損情況，補(bǔ)償軸向間隙，使擺線轉(zhuǎn)子端面與左、右補(bǔ)償側(cè)板端面始終貼緊，泄漏量保持穩(wěn)定，泵性能不會隨著工作時間發(fā)生變化；補(bǔ)償裝置減小了轉(zhuǎn)子端面的泄漏量，提高了擺線泵工作效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例高壓屏蔽擺線泵結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的擺線泵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的補(bǔ)償側(cè)板結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例的補(bǔ)償側(cè)板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例的襯套剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例的襯套結(jié)構(gòu)A-A剖面示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例的襯套結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：1-端蓋，2-殼體，3-襯套，4-密封條，5-鍵，6-外擺線轉(zhuǎn)子，7-內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子，8-右補(bǔ)償側(cè)板，9-右側(cè)密封，10-軸，11-左軸承，12-電機(jī)定子，13-電機(jī)轉(zhuǎn)子，14-電機(jī)殼體，15-位置傳感器，16-左補(bǔ)償側(cè)板，17-左側(cè)密封，18-右軸承，19-卸荷槽，20-導(dǎo)流槽

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

如圖1所示高壓屏蔽擺線泵，包括端蓋1、殼體2、外擺線轉(zhuǎn)子6、內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子7、軸10、左軸承11、右軸承18、電機(jī)殼體14、電機(jī)定子12、電機(jī)轉(zhuǎn)子13和位置傳感器15；左軸承11與右軸承18布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子13兩側(cè)，支撐軸系旋轉(zhuǎn)，內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子7通過鍵5安裝在軸10懸臂端，電機(jī)轉(zhuǎn)子13旋轉(zhuǎn)帶動內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子7轉(zhuǎn)動，外擺線轉(zhuǎn)子6與內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子7嚙合同方向旋轉(zhuǎn)，形成體積交替變化的容腔，實現(xiàn)對液體介質(zhì)的吸入和增壓過程，內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子7與電機(jī)轉(zhuǎn)子13分別與同一個軸10連接，實現(xiàn)同軸設(shè)計，所述殼體2內(nèi)側(cè)設(shè)置有襯套3，襯套3與殼體2過渡配合，襯套3偏心安裝于殼體2內(nèi)，外擺線轉(zhuǎn)子6繞襯套3內(nèi)孔中心旋轉(zhuǎn)；所述襯套3與外擺線轉(zhuǎn)子6間設(shè)置有密封條4，在內(nèi)、外擺線轉(zhuǎn)子6兩側(cè)設(shè)置有左補(bǔ)償側(cè)板16和右補(bǔ)償側(cè)板8，左補(bǔ)償側(cè)板16和右補(bǔ)償側(cè)板8設(shè)置于襯套3內(nèi)側(cè)，所述左補(bǔ)償側(cè)板16和右補(bǔ)償側(cè)板8分別與蓋板、殼體2之間設(shè)置有左側(cè)密封17與右側(cè)密封9，所述軸10設(shè)置有軸向貫穿的中心孔，將電機(jī)內(nèi)腔的冷卻液循環(huán)到泵低壓區(qū)域，泵工作時，利用高壓介質(zhì)產(chǎn)生的軸向力以及左側(cè)密封17與右側(cè)密封9的預(yù)緊力，使補(bǔ)償側(cè)板與擺線轉(zhuǎn)子貼緊，實現(xiàn)端面密封。殼體2與電機(jī)殼體14通過螺紋連接。

電機(jī)定子12內(nèi)環(huán)面與電機(jī)轉(zhuǎn)子13外緣面上均設(shè)置了屏蔽套，允許其直接與泵增壓介質(zhì)接觸，并可以承受較高的液體壓力。

本發(fā)明擺線泵結(jié)構(gòu)無動密封，擺線泵輸送高壓介質(zhì)可以直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔，潤滑左軸承11、右軸承18和冷卻電機(jī)。高壓介質(zhì)從殼體2上的引流孔進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔，潤滑左軸承11，通過電機(jī)定子12與電機(jī)轉(zhuǎn)子13之間的縫隙，帶走電機(jī)功率損耗產(chǎn)生的熱量，再潤滑右軸承18，最后通過軸10的中心孔回到擺線泵進(jìn)口低壓區(qū)域，利用擺線泵出口與進(jìn)口的壓差，使進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔的介質(zhì)不斷循環(huán)，充分潤滑左軸承11、右軸承18和冷卻電機(jī)。屏蔽擺線泵結(jié)構(gòu)無旋轉(zhuǎn)動密封，只存在靜密封，可以承受高系統(tǒng)壓力，具有較高的可靠性。

如圖2所示，內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子7和外擺線轉(zhuǎn)子6嚙合同方向旋轉(zhuǎn)，隨著轉(zhuǎn)動擺線轉(zhuǎn)子齒間形成周期性變化的容腔，容腔體積不斷增加的一側(cè)與泵進(jìn)口連通，吸入介質(zhì)，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動被帶到容腔體積不斷減小與出口連通的一側(cè)，將介質(zhì)排出，實現(xiàn)增壓的功能。

如圖3、圖4所示，在左補(bǔ)償側(cè)板16、右補(bǔ)償側(cè)板8上與內(nèi)、外擺線轉(zhuǎn)子接觸的端面開設(shè)有一組卸荷槽19，分別對應(yīng)在不同的旋轉(zhuǎn)位置擺線轉(zhuǎn)子嚙合形成的封閉容腔，通過卸荷槽19將封閉容腔與高壓區(qū)域(或者低壓區(qū)域)連通，避免封閉容腔體積劇烈變化出現(xiàn)汽蝕或者局部壓力過高的問題，降低了屏蔽擺線泵工作出現(xiàn)的振動和噪聲。

如圖5、圖6、圖7所示，在襯套3內(nèi)環(huán)面與外擺線轉(zhuǎn)子6接觸的部位開設(shè)了多個導(dǎo)流槽20，其作用是減小兩者相對摩擦的接觸面積，以及部分抵消外擺線轉(zhuǎn)子6上產(chǎn)生的徑向力，提高工作壽命。

在內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子7和外擺線轉(zhuǎn)子6外表面均鍍覆固體潤滑材料，減小擺線轉(zhuǎn)子與補(bǔ)償側(cè)板以及擺線齒之間的摩擦功耗，提高屏蔽擺線泵的壽命和增壓效率。