本實(shí)用新型屬于球形泵相關(guān)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種具有間歇冷卻功能的球形泵。
背景技術(shù):
球形壓縮機(jī)是近年來(lái)新實(shí)用新型的一種全新結(jié)構(gòu)的變?nèi)菔綑C(jī)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)有無(wú)進(jìn)氣閥及排氣閥,運(yùn)動(dòng)件少,振動(dòng)小,機(jī)械效率高,密封可靠等。具有球形壓縮機(jī)的液體泵擁有不同于現(xiàn)有泵類機(jī)械的運(yùn)行特征,球形泵具有運(yùn)行噪音小,進(jìn)排液連續(xù)、容積效率高等優(yōu)點(diǎn)。
球形泵在運(yùn)行過(guò)程中,由于活塞、轉(zhuǎn)盤、中心銷等主要運(yùn)動(dòng)件都處于流動(dòng)的液體之中,運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量被不斷流出的液體帶走,活塞、轉(zhuǎn)盤及中心銷配合部位的摩擦副溫度上升不多,不需要專門的冷卻,但是缸體下部、缸體座及主軸之間所形成的防卡死動(dòng)力機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)空間只有部分從球形內(nèi)腔滲漏的液體積聚,無(wú)法有效對(duì)球形泵主軸與缸體座之間的摩擦副進(jìn)行冷卻,導(dǎo)致作為主軸旋轉(zhuǎn)徑向摩擦副的主軸軸套溫度過(guò)高;同時(shí),位于轉(zhuǎn)盤軸上的銷座與缸體座上的導(dǎo)軌限位面構(gòu)成的防卡死動(dòng)力機(jī)構(gòu),由于銷座不斷與導(dǎo)軌限位面接觸碰撞摩擦,使得缸體座鑲塊溫度過(guò)高而失效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本實(shí)用新型提供了一種具有間歇冷卻功能的球形泵,其基于球形泵的結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn),針對(duì)所述球形泵的結(jié)構(gòu)和部件連接關(guān)系進(jìn)行了設(shè)計(jì)。第一工作室處于排液狀態(tài)時(shí),所述第一工作室內(nèi)的高壓冷卻液依次經(jīng)噴液孔及導(dǎo)液孔進(jìn)入缸體座鑲塊與外球面的間隔內(nèi),進(jìn)而經(jīng)第一凹槽、開(kāi)設(shè)于所述主軸軸套的第一冷卻通道、第三凹槽及第二冷卻通道進(jìn)入第一回流通道,所述冷卻液流經(jīng)所述缸體座鑲塊及所述第一冷卻通道的同時(shí)對(duì)所述缸體座鑲塊及所述主軸軸套進(jìn)行冷卻,確保了所述球形泵的工作溫度的穩(wěn)定性。所述球形泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且具有冷卻功能,降低了成本,確保了工作穩(wěn)定性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了一種具有間歇冷卻功能的球形泵,其包括缸蓋、缸體、缸體座、主軸支架、活塞、轉(zhuǎn)盤、缸體座鑲塊、主軸及主軸軸套,其特征在于:
所述缸蓋固定連接于所述缸體,其與所述缸體共同開(kāi)設(shè)有第一回流通道;所述缸體連接所述缸蓋及所述缸體座,其與所述缸蓋形成有球形腔;所述缸體還開(kāi)設(shè)有與所述球形腔相連通的導(dǎo)液孔;所述缸體還包括外球面;
所述缸體座連接所述主軸支架,其相背的兩端分別開(kāi)設(shè)有第一凹槽及與所述第一凹槽相連通的第二凹槽,所述缸體座沿所述第一凹槽的邊沿凹陷形成有鑲塊座,所述外球面收容在所述第一凹槽內(nèi);所述缸體座還開(kāi)設(shè)有與所述第一回流通道相連通的第二回流通道;
所述主軸支架用于支撐所述主軸,其開(kāi)設(shè)有與所述第二凹槽相連通的第三凹槽及與所述第三凹槽相連通的第二冷卻通道;所述活塞收容在所述缸蓋內(nèi),其部分的收容在所述球形腔內(nèi);所述轉(zhuǎn)盤的一端收容在所述球形腔內(nèi),另一端穿過(guò)所述缸體后連接于所述主軸,所述轉(zhuǎn)盤收容在所球形腔內(nèi)的一端開(kāi)設(shè)有噴液孔,所述轉(zhuǎn)盤通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使所述噴液孔與所述導(dǎo)液孔相連通或者相隔離;
所述缸體座鑲塊設(shè)置在所述鑲塊座上,其與所述外球面相對(duì)間隔設(shè)置;所述主軸的一端收容在所述第二凹槽內(nèi),另一端穿過(guò)所述主軸支架后連接于動(dòng)力元件;所述主軸軸套套設(shè)在所述主軸收容在所述第二凹槽的一端上,其開(kāi)設(shè)有與所述第一凹槽及所述第三凹槽相連通的第一冷卻通道;
所述活塞與所述轉(zhuǎn)盤把所述球形腔分成第一工作室及第二工作室;所述主軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使所述第一工作室及所述第二工作室交替進(jìn)行吸液和排液過(guò)程;所述第一工作室處于排液狀態(tài)時(shí),所述第一工作室內(nèi)的高壓冷卻液依次經(jīng)所述噴液孔及所述導(dǎo)液孔進(jìn)入所述缸體座鑲塊與所述外球面的間隔內(nèi),進(jìn)而經(jīng)所述第一凹槽、所述第一冷卻通道、所述第三凹槽及所述第二冷卻通道進(jìn)入所述第一回流通道,所述冷卻液流經(jīng)所述缸體座鑲塊及所述第一冷卻通道的同時(shí)對(duì)所述缸體座鑲塊及所述主軸軸套進(jìn)行冷卻。
進(jìn)一步的,所述噴液孔的數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)所述噴液孔相對(duì)所述轉(zhuǎn)盤的中心軸對(duì)稱分布。
進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)盤通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使所述噴液孔沿所述球形腔的表面滑動(dòng),以與所述導(dǎo)液孔相連通或者相隔離;所述導(dǎo)液孔局部的位于所述噴液孔沿所述球形腔的表面的滑動(dòng)軌跡上。
進(jìn)一步的,所述缸蓋開(kāi)設(shè)有半球形的第一內(nèi)腔及與所述第一內(nèi)腔相連通的活塞軸孔,所述第一內(nèi)腔與所述活塞軸孔共同用于收容所述活塞。
進(jìn)一步的,所述活塞收容在所述第一內(nèi)腔及所述活塞通孔內(nèi),其包括球形頂面、設(shè)置在所述球形頂面上的活塞軸、與所述球形頂面斜交的兩個(gè)側(cè)面及形成在所述兩個(gè)側(cè)面交線處的活塞銷座,所述球形頂面的球心與所述第一內(nèi)腔的球心重合;所述活塞軸設(shè)置在所述活塞軸孔內(nèi),其能相對(duì)于所述活塞軸孔轉(zhuǎn)動(dòng);所述活塞通過(guò)所述活塞銷座與所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
進(jìn)一步的,所述缸體開(kāi)設(shè)有半球形的第二內(nèi)腔及與所述第二內(nèi)腔相連通的通孔,所述第二內(nèi)腔用于收容所述轉(zhuǎn)盤的一端,且其與所述第一內(nèi)腔組成所述球形腔;所述通孔用于供所述轉(zhuǎn)盤的另一端穿過(guò)。
進(jìn)一步的,所述主軸收容在所述第二凹槽內(nèi)的一端開(kāi)設(shè)有間隔設(shè)置的偏心軸孔及平衡凹槽;所述偏心軸孔用于收容所述轉(zhuǎn)盤的一端;所述球形泵還包括平衡塊,所述平衡塊收容在所述平衡凹槽內(nèi),其用于調(diào)節(jié)所述主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的不平衡力。
總體而言,通過(guò)本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型提供的具有間歇冷卻功能的球形泵,所述主軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使所述第一工作室及所述第二工作室交替進(jìn)行吸液和排液過(guò)程;所述第一工作室處于排液狀態(tài)時(shí),所述第一工作室內(nèi)的高壓冷卻液依次經(jīng)所述噴液孔及所述導(dǎo)液孔進(jìn)入所述缸體座鑲塊與所述外球面的間隔內(nèi),進(jìn)而經(jīng)所述第一凹槽、所述第一冷卻通道、所述第三凹槽及所述第二冷卻通道進(jìn)入所述第一回流通道,所述冷卻液流經(jīng)所述缸體座鑲塊及所述第一冷卻通道的同時(shí)對(duì)所述缸體座鑲塊及所述主軸軸套進(jìn)行冷卻,確保了所述球形泵的工作溫度的穩(wěn)定性。所述球形泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且具有冷卻功能,降低了成本,確保了工作穩(wěn)定性。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式提供的具有間歇冷卻功能的球形泵的俯視圖。
圖2是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵沿A-A方向的剖視圖。
圖3是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的缸蓋的剖視圖。
圖4是圖3中的缸蓋沿G方向的剖視圖。
圖5是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的缸體的俯視圖。
圖6是圖5中的缸體沿B-B方向的剖視圖。
圖7是圖5中的缸體沿C-C方向的剖視圖。
圖8是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的主軸軸套的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的缸體座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9中的缸體座沿D-D方向的剖視圖。
圖11是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的缸體座鑲塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的銷座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的主軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16是圖15中的主軸沿E-E方向的剖視圖。
圖17是圖1中的具有間歇冷卻功能的球形泵的主軸支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18是圖17中的主軸支架沿F-F方向的剖視圖。
在所有附圖中,相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu),其中:1-缸蓋,2-缸體,3-缸體座,4-活塞,5-中心銷,6-轉(zhuǎn)盤,7-平衡塊,8-主軸支架,9-主軸,106-活塞軸孔,104-進(jìn)液通道,105-排液通道,101-進(jìn)液孔,102-排液孔,103-溢流孔,1006-第一回流通道,107-螺釘過(guò)孔,108-銷孔,109-螺紋孔,13-主軸軸套,1005-第一冷卻通道,111-鑲塊座,11-缸體座鑲塊,110-軌跡限位面,301-第二回流通道,1003-噴液孔,1004-導(dǎo)液孔,113-偏心軸孔,14-活塞軸套,10-轉(zhuǎn)盤軸套,12-銷座,112-平衡凹槽,1001-第一工作室,1002-第二工作室,15-密封圈,16-軸承,801-第二冷卻通道。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。此外,下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
請(qǐng)參閱圖1至圖4,本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式提供的具有間歇冷卻功能的球形泵,其包括缸蓋1、缸體2、缸體座3、活塞4、中心銷5、轉(zhuǎn)盤6、平衡塊7、主軸支架8及主軸9。所述缸蓋1、所述缸體2、所述缸體座3及所述主軸支架8依次固定連接。所述活塞4的一端及所述轉(zhuǎn)盤6的一端收容在所述缸蓋1與所述缸體2組成的球形腔內(nèi),且兩者通過(guò)所述中心銷5轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述主軸9的一端穿過(guò)所述主軸支架8后連接于動(dòng)力元件,另一端收容在所述缸體座3內(nèi)且與所述轉(zhuǎn)盤6相連接。所述主軸9用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤6轉(zhuǎn)動(dòng)。所述平衡塊7設(shè)置在所述主軸9內(nèi),其用于調(diào)節(jié)所述主軸9旋轉(zhuǎn)時(shí)的不平衡力。
所述缸蓋1基本呈階梯狀,其開(kāi)設(shè)有半球形的第一內(nèi)腔及與所述半球形的第一內(nèi)腔相連通的活塞軸孔106,所述活塞軸孔106及所述第一內(nèi)腔共同用于收容所述活塞4。所述缸蓋1還開(kāi)設(shè)有與所述第一內(nèi)腔相連通的進(jìn)液通道104及排液通道105,所述進(jìn)液通道104通過(guò)開(kāi)設(shè)于所述缸蓋1的一端的進(jìn)液孔101與進(jìn)液管相連通。所述排液通道105通過(guò)開(kāi)設(shè)于所述缸蓋1的一端的排液孔102與高壓排液管相連接。所述缸體1還開(kāi)設(shè)有溢流孔103,所述溢流孔103上設(shè)置有內(nèi)螺紋以用于安裝閥門。所述缸蓋1及所述缸體2共同開(kāi)設(shè)有第一回流通道1006。本實(shí)施方式中,所述缸蓋1上開(kāi)設(shè)有五個(gè)螺釘過(guò)孔107及兩個(gè)銷孔108,對(duì)應(yīng)地,所述缸體2上分別開(kāi)設(shè)有五個(gè)所述螺釘過(guò)孔107及兩個(gè)所述銷孔108,所述缸體座3上開(kāi)設(shè)有五個(gè)分別與五個(gè)所述螺釘過(guò)孔107相對(duì)應(yīng)的螺紋孔109及兩個(gè)所述銷孔108,螺釘穿過(guò)所述螺釘過(guò)孔107后收容于對(duì)應(yīng)的所述螺紋孔109內(nèi),使所述缸蓋1、所述缸體2及所述缸體座3固定連接。銷釘與所述銷孔108相配合,實(shí)現(xiàn)所述缸蓋1、所述缸體2及所述缸體座3之間的定位。
請(qǐng)參閱圖5、圖6及圖7,所述缸體2開(kāi)設(shè)有半球形的第二內(nèi)腔及與所述第二內(nèi)腔相連通的通孔,所述第二內(nèi)腔用于收容所述轉(zhuǎn)盤6的一端,所述轉(zhuǎn)盤6的另一端穿過(guò)所述通孔后連接于所述主軸9。本實(shí)施方式中,所述第一內(nèi)腔及所述第二內(nèi)腔組成所述球形腔。所述缸體2還包括收容于所述缸體座3內(nèi)的外球面,所述外球面與所述缸體座3間隙配合。所述缸體2還開(kāi)設(shè)有與所述第二內(nèi)腔相連通的導(dǎo)液孔1004,所述導(dǎo)液孔1004貫穿所述外球面。
請(qǐng)參閱圖8,所述球形泵還包括主軸軸套13,所述主軸軸套13設(shè)置在所述缸體座3內(nèi),其基本呈圓筒狀。所述主軸軸套13開(kāi)設(shè)有收容通槽,所述收容通槽用于收容所述主軸9。所述主軸軸套13的外周面開(kāi)設(shè)有第一冷卻通道1005,所述第一冷卻通道1005與所述收容通槽相連通,具體地,所述主軸軸套13的一端還開(kāi)設(shè)有開(kāi)口,所述開(kāi)口與所述收容通槽及所述第一冷卻通道1005均相連通。本實(shí)施方式中,所述主軸軸套13收容在所述缸體座3內(nèi)。本實(shí)施方式中,所述主軸軸套13是由PEEK材料制成的。
請(qǐng)參閱圖9及圖10,所述缸體座3連接所述缸體2及所述主軸支架8,其基本呈圓柱狀。所述缸體座3相背的兩端分別開(kāi)設(shè)有第一凹槽及與所述第一凹槽相連通的第二凹槽,所述缸體座3沿所述第一凹槽的邊沿凹陷形成有鑲塊座111,所述鑲塊座111與缸體座鑲塊11相配合,其用于承載所述缸體座鑲塊11。所述缸體座鑲塊11通過(guò)臺(tái)階面卡持在所述鑲塊座111中。所述第一凹槽的內(nèi)壁上還形成有軌跡限位面110,所述鑲塊座111鄰近死點(diǎn)位置設(shè)置。所述第二凹槽用于收容所述主軸9的一端及所述主軸軸套13,所述主軸軸套13與所述第二凹槽的槽壁之間具有預(yù)定的間隙。所述缸體座3還開(kāi)設(shè)有貫穿所述缸體座3的第二回流通道301,所述第二回流通道301與所述第一回流通道1006相連通。
請(qǐng)參閱圖11,所述活塞4收容在所述缸蓋1內(nèi),其包括球形頂面、設(shè)置在所述球形頂面上的活塞軸、與所述球形頂面斜交的兩個(gè)側(cè)面及形成在所述兩個(gè)側(cè)面交線處的活塞銷座。所述球形頂面的球心與所述第一內(nèi)腔的圓心重合。所述活塞軸收容在所述活塞軸孔106內(nèi),其能夠相對(duì)于所述活塞軸孔106轉(zhuǎn)動(dòng)。所述活塞銷座基本呈半圓柱狀,其開(kāi)設(shè)有活塞銷孔,所述活塞銷孔用于收容所述中心銷5,以使所述活塞4與所述轉(zhuǎn)盤6形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)施方式中,所述活塞銷孔貫穿所述活塞銷座,其中心軸與所述活塞銷座的中心軸大致重合。所述活塞銷座的中部還開(kāi)設(shè)有配合口,從而在所述活塞4的活塞銷座上形成一扇形空腔。所述活塞4能夠繞所述活塞軸的軸線在所述第一內(nèi)腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),使所述球形頂面與所述第一內(nèi)腔形成密封動(dòng)配合。
請(qǐng)參閱圖12,所述轉(zhuǎn)盤6的一端收容在所述球形腔內(nèi),另一端收容在所述缸體座3內(nèi)且與所述主軸9相連接。所述轉(zhuǎn)盤6包括半球體、設(shè)置在所述半球體上的轉(zhuǎn)盤軸及設(shè)置在所述半球體上的轉(zhuǎn)盤銷座。所述半球體的球心與所述球形腔的球心重合。所述半球體開(kāi)設(shè)有噴液孔1003,所述噴液孔1003貫穿所述半球體的端面及球面。所述轉(zhuǎn)盤6通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使所述噴液孔1003沿所述第二內(nèi)腔的表面滑動(dòng)以與所述導(dǎo)液孔1004相連通或者相隔離,即所述導(dǎo)液孔1004位于所述噴液孔1003的滑動(dòng)軌跡上。本實(shí)施方式中,所述導(dǎo)液孔1004局部的位于所述噴液孔1003的滑動(dòng)軌跡上;所述噴液孔1003的數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)所述噴液孔1003相對(duì)于所述半球體的中心軸對(duì)稱分布。
所述半球體遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)盤軸的表面開(kāi)設(shè)有容納槽,用于收容部分所述轉(zhuǎn)盤銷座及所述活塞銷座。所述轉(zhuǎn)盤銷座開(kāi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤銷孔,所述轉(zhuǎn)盤銷孔貫穿所述轉(zhuǎn)盤銷座,且其中心軸與所述轉(zhuǎn)盤銷座的中心軸大致重合。所述轉(zhuǎn)盤銷座的尺寸及形狀與所述配合口的尺寸及形狀相對(duì)應(yīng)。所述中心銷5收容在所述活塞銷孔及所述轉(zhuǎn)盤銷孔內(nèi),使所述活塞4與所述轉(zhuǎn)盤6相連接,所述轉(zhuǎn)盤銷座收容在所述配合口內(nèi),所述活塞4與所述轉(zhuǎn)盤6可繞所述中心銷5相對(duì)擺動(dòng),并把所述球形腔分成第一工作室1001和第二工作室1002,所述第一工作室1001及所述第二工作室1002分別與兩個(gè)所述噴液孔1003相連通。所述轉(zhuǎn)盤軸的一端固定連接所述半球體,另一端穿過(guò)所述缸體2后連接于所述主軸9。
本實(shí)施方式中,為了增加所述活塞4及所述轉(zhuǎn)盤6的耐磨性和潤(rùn)滑性,所述活塞4及所述轉(zhuǎn)盤6的鋼基體上均包覆一層聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)耐磨層,所述鋼基體保證了所述活塞4及所述轉(zhuǎn)盤6的基本強(qiáng)度,所述PEEK耐磨層提高了所述活塞4及所述轉(zhuǎn)盤6的耐磨性,且所述PEEK耐磨層具有自潤(rùn)滑性能,耐油耐水。此外,所述活塞軸孔106及所述主軸9的偏心軸孔113中分別設(shè)置有PEEK材料制成的活塞軸套14和轉(zhuǎn)盤軸套10,所述活塞軸套14用于收容所述活塞軸;所述轉(zhuǎn)盤軸套10用于收容所述轉(zhuǎn)盤軸。
請(qǐng)參閱圖13及圖14,所述缸體座鑲塊11設(shè)置在所述缸體座3的上部,其用于減小加工成本及非死點(diǎn)位置時(shí)銷座12與所述軌跡限位面110之間的摩擦。本實(shí)施方式中,所述缸體座鑲塊11是由PEEK材料制成的。所述銷座12固定在所述轉(zhuǎn)盤6上,且其收容在所述缸體座3的第一凹槽內(nèi)。所述銷座12的兩端為對(duì)稱的圓弧形,其中間位置開(kāi)設(shè)有與所述轉(zhuǎn)盤軸的臺(tái)階相對(duì)應(yīng)的方孔。所述銷座12通過(guò)所述方孔固定安裝在所述轉(zhuǎn)盤軸的臺(tái)階上,并通過(guò)圓柱銷固定。
所述銷座12隨同所述轉(zhuǎn)盤6繞所述轉(zhuǎn)盤軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng),其包括一個(gè)本體及分別連接于所述本體相背的兩端的側(cè)壁,兩個(gè)所述側(cè)壁的上表面的形狀與所述缸體2的外球面的形狀相對(duì)應(yīng),且所述上表面與所述外球面相對(duì)間隔設(shè)置,以滿足所述銷座12隨所述轉(zhuǎn)盤6旋轉(zhuǎn)時(shí)不與所述缸體2的外球面發(fā)生干涉。當(dāng)所述銷座12隨所述轉(zhuǎn)盤6轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,所述銷座12的兩端與所述缸體座3的所述軌跡限位面110相貼合。本實(shí)施方式中,所述銷座12及所述軌跡限位面110組成防卡死動(dòng)力機(jī)構(gòu)。
所述缸體2、所述缸體座3及所述主軸9之間形成有防卡死動(dòng)力機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)空間,所述缸體2的外球面與所述缸體座3之間的間隙與所述防卡死動(dòng)力機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)空間連為一體。在所述主軸9的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,所述轉(zhuǎn)盤軸的軸線與所述活塞軸的軸線重合以前(進(jìn)入死點(diǎn)之前),所述銷座12的端部隨著所述轉(zhuǎn)盤6的轉(zhuǎn)動(dòng)而在所述軌跡限位面110上滑動(dòng),所述主軸9的轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述活塞4與所述轉(zhuǎn)盤6之間有一相對(duì)擺動(dòng)趨勢(shì),所述相對(duì)擺動(dòng)趨勢(shì)使得所述軌跡限位面110與所述銷座12的端部之間具有擠壓力,所述擠壓力具有一個(gè)使所述轉(zhuǎn)盤6繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的分力,所述分力使得所述轉(zhuǎn)盤6通過(guò)死點(diǎn)位置而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。所述分力在所述活塞軸的軸線與所述轉(zhuǎn)盤軸的軸線重合的情況下仍然存在。
請(qǐng)參閱圖15及圖16,所述主軸9連接所述轉(zhuǎn)盤軸及所述動(dòng)力元件,其用于將來(lái)自所述動(dòng)力元件的動(dòng)力傳遞給所述轉(zhuǎn)盤軸。所述主軸9包括連接段及固定端,所述連接段套設(shè)在所述主軸軸套13內(nèi)且收容在所述第二凹槽內(nèi),所述主軸軸套13與所述第二凹槽的槽壁之間間隙配合,所述第一冷卻通道1005與所述防卡死動(dòng)力機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)空間相連通。所述連接端開(kāi)設(shè)有偏心軸孔113及與所述偏心軸孔113間隔設(shè)置的平衡凹槽112,所述轉(zhuǎn)盤軸的一端自所述缸體2下部的通孔伸出后插入所述主軸9的偏心軸孔113內(nèi)以與所述主軸9相連接。所述平衡凹槽112的形狀與所述平衡塊7的形狀相對(duì)應(yīng)。所述平衡塊7收容在所述平衡凹槽112內(nèi),其用于調(diào)節(jié)所述主軸9旋轉(zhuǎn)時(shí)的不平衡力。所述固定端穿過(guò)所述主軸支架8后連接于所述動(dòng)力元件,所述動(dòng)力元件驅(qū)動(dòng)所述主軸9轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施方式中,所述主軸9為基本呈階梯狀的圓柱體,所述連接端與所述固定端之間設(shè)置有臺(tái)階部,所述臺(tái)階部收容在所述主軸支架8內(nèi);所述活塞軸的軸線與所述主軸9的軸線形成的夾角與所述轉(zhuǎn)盤軸的軸線與所述主軸9的軸線形成的夾角的大小相等,均為α,所述α為15°。
所述主軸9驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤6轉(zhuǎn)動(dòng),所述轉(zhuǎn)盤6帶動(dòng)所述活塞4運(yùn)動(dòng)。所述活塞4的運(yùn)動(dòng)為繞所述活塞軸的軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)盤6的運(yùn)動(dòng)是轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng),一個(gè)是繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng),另一個(gè)是沿以所述球形腔的球心為頂點(diǎn)、錐角為2α,軸線與所述主軸9的軸線重合的虛擬錐形體表面的周向移動(dòng),移動(dòng)周期與所述主軸9的旋轉(zhuǎn)周期相同。所述主軸9、所述轉(zhuǎn)盤6及所述活塞4的運(yùn)動(dòng)合成使得所述活塞4與所述轉(zhuǎn)盤6之間有一周期性的相對(duì)擺動(dòng),擺動(dòng)周期為所述主軸9的旋轉(zhuǎn)周期的一倍,擺動(dòng)幅度為4α。所述相對(duì)擺動(dòng)使得所述第一工作室1001與所述第二工作室1002的壓力交替變化。所述球形泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,所述第一工作室1001及所述第二工作室1002的容積不斷變化,圖2為所述第一工作室1001及所述第二工作室1002處于極限狀態(tài)時(shí)的情況,所述第一工作室1001為所述球形泵進(jìn)液完成后的狀態(tài),此時(shí)所述第一工作室1001的容積理論上為最大;所述第二工作室1002為排液結(jié)束后的下一個(gè)周期開(kāi)始進(jìn)液的狀態(tài)(即為初始狀態(tài)),此時(shí)所述第二工作室1002的容積理論上為零。
請(qǐng)參閱圖17及圖18,所述主軸支架8用于支撐所述主軸9。所述主軸支架8基本為階梯狀的圓柱體,其相背的兩端分別開(kāi)設(shè)有與所述第二凹槽及所述第一冷卻通道1005相連通的第三凹槽及與所述第三凹槽相連通的第四凹槽,所述第三凹槽用于收容所述階梯部及密封圈15。所述密封圈15套設(shè)在所述主軸9鄰近所述階梯部的位置,其用于隔斷所述第三凹槽及所述第四凹槽以防止冷卻液自所述第四凹槽滲漏。所述主軸9與所述第三凹槽的槽壁間隙配合。所述第四凹槽內(nèi)設(shè)置有軸承16,所述主軸9的固定端設(shè)置在所述軸承16上。所述主軸支架8還開(kāi)設(shè)有與所述第三凹槽相連通的第二冷卻通道801,所述第二冷卻通道801與所述第二回流通道301相連通。
工作時(shí),所述主軸9旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤6及所述活塞4轉(zhuǎn)動(dòng),所述主軸9轉(zhuǎn)動(dòng)360度,所述第一工作室1001進(jìn)行一次完整的吸液過(guò)程,所述第二工作室1002進(jìn)行一次完整的排液過(guò)程。所述主軸9繼續(xù)旋轉(zhuǎn)360度,所述第一工作室1001又進(jìn)行一次完整的排液過(guò)程,同時(shí),所述第二工作室1002進(jìn)行一次完整的吸液過(guò)程。隨著所述主軸9的旋轉(zhuǎn),所述第一工作室1001及所述第二工作室1002交替進(jìn)行吸液和排液過(guò)程。所述活塞4通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述進(jìn)液通道104和所述排液通道105關(guān)閉或者分別與所述第一工作室1001及/或所述第二工作室1002相連通。
當(dāng)所述第一工作室1001處于排液狀態(tài)時(shí),所述第一工作室1001內(nèi)的冷卻液具有一定的壓力,此時(shí),所述轉(zhuǎn)盤6的噴液孔1003與所述缸體2的導(dǎo)液孔1004相連通,所述第一工作室1001內(nèi)的高壓冷卻液依次經(jīng)所述噴液孔1003及所述導(dǎo)液孔1004進(jìn)入所述缸體2的半球體與所述缸體座鑲塊11之間的間隙,進(jìn)而經(jīng)所述防卡死動(dòng)力機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)空間進(jìn)入所述第一冷卻通道1005,并自所述第一冷卻通道1005進(jìn)入所述第三凹槽,之后,冷卻液自所述第三凹槽依次通過(guò)所述第二冷卻通道801及所述第二回流通道301進(jìn)入所述第一回流通道1006,最后所述冷卻液自所述第一回流通道1006進(jìn)入所述缸蓋1的進(jìn)液孔101,冷卻液進(jìn)入下一次工作循壞。所述冷卻液流經(jīng)所述防卡死動(dòng)力機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)空間及所述主軸軸套13上的第一冷卻通道1005時(shí),對(duì)所述缸體座鑲塊11、所述銷座12及所述主軸軸套13進(jìn)行冷卻。本實(shí)施方式中,所述噴液孔1003和所述導(dǎo)液孔1004在所述轉(zhuǎn)盤6的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中瞬時(shí)接通,且所述噴液孔1003及所述導(dǎo)液孔1004的直徑均較小,所以冷卻液的量少且不連續(xù),不會(huì)對(duì)所述球形泵的流量造成較大的影響;此外,工作過(guò)程中,所述球形泵的泵體溫度不超過(guò)69℃為宜。
本實(shí)用新型提供的具有間歇冷卻功能的球形泵,所述主軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使所述第一工作室及所述第二工作室交替進(jìn)行吸液和排液過(guò)程;所述第一工作室處于排液狀態(tài)時(shí),所述第一工作室內(nèi)的高壓冷卻液依次經(jīng)所述噴液孔及所述導(dǎo)液孔進(jìn)入所述缸體座鑲塊與所述外球面的間隔內(nèi),進(jìn)而經(jīng)所述第一凹槽、所述第一冷卻通道、所述第三凹槽及所述第二冷卻通道進(jìn)入所述第一回流通道,所述冷卻液流經(jīng)所述缸體座鑲塊及所述第一冷卻通道的同時(shí)對(duì)所述缸體座鑲塊及所述主軸軸套進(jìn)行冷卻,確保了所述球形泵的工作溫度的穩(wěn)定性。所述球形泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且具有冷卻功能,降低了成本,確保了工作穩(wěn)定性。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。