專利名稱：偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雜質(zhì)泵，尤其是偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵，適用于污水處理、河道疏浚等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在本實(shí)用新型作出之前，目前使用的大多數(shù)雜質(zhì)泵都是基于離心原理，由于其工作原理和結(jié)構(gòu)等方面的問題，在處理高濃度物料時(shí)存在著工作效率低下或不可使用的等缺點(diǎn)。專利兩角轉(zhuǎn)子泵(中國發(fā)明專利號86104412)和雙圓弧轉(zhuǎn)子泵(CN2198419Y)是利用兩角轉(zhuǎn)子在缸體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)達(dá)到吸排高濃度物料，但是其轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，除了繞軸旋轉(zhuǎn)外，還要相對軸作徑向竄動，造成沖擊，使運(yùn)動不平穩(wěn)，振動大且?guī)缀醪荒芟祟惤Y(jié)構(gòu)在實(shí)際使用中很難推廣。高濃度污泥轉(zhuǎn)子泵(ZL99252542)，利用轉(zhuǎn)子在缸體內(nèi)的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)達(dá)到吸排高濃度物料，且消除振動問題，但此結(jié)構(gòu)存在受力不均勻，密封差，導(dǎo)致物料內(nèi)泄漏，壽命短等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種受力均勻、密封性能好、結(jié)構(gòu)合理、使用壽命長的偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵。
偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵，包含有缸體1、缸體端蓋2、轉(zhuǎn)子3、偏心凸輪4、左右對稱布置的行星太陽輪5和內(nèi)齒輪6以及傳動軸7、凸輪軸承8、迷宮密封裝置9、唇型骨架密封10、端面機(jī)械密封裝置11、對稱布置的平衡偏心輪12、主軸承13、唇型骨架密封14、彈簧15、滑塊16，其特征是行星內(nèi)齒輪6對稱的固定在轉(zhuǎn)子3的左右兩側(cè)，左右對稱布置的行星太陽輪5分別固定于兩側(cè)缸體端蓋2上，行星內(nèi)齒輪6和太陽輪5形成兩對行星內(nèi)嚙合齒輪，行星內(nèi)齒輪6和太陽輪5的齒數(shù)比為2∶1，傳動軸7與偏心凸輪4聯(lián)接，通過凸輪軸承8帶動轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)，凸輪軸承8內(nèi)圈與偏心凸輪4固定，凸輪軸承8外圈與轉(zhuǎn)子3固定，轉(zhuǎn)子3兩角端安裝有滑塊16，滑塊16底部裝有具有徑向補(bǔ)償能力的彈簧15，滑塊16與缸體1形成徑向密封，轉(zhuǎn)子3左右兩側(cè)對稱分布的行星內(nèi)齒輪6上安裝有端面機(jī)械密封裝置11，端面機(jī)械密封裝置11與缸體端蓋2形成側(cè)向機(jī)械密封，偏心凸輪4和轉(zhuǎn)子3間從兩側(cè)向內(nèi)部分別設(shè)有迷宮密封裝置9、唇型骨架密封10，主軸承13的密封通過傳動軸7上安裝唇型骨架密封14來實(shí)現(xiàn)，傳動軸7兩端部安裝對稱布置的平衡偏心輪12。
轉(zhuǎn)子3外部形狀的實(shí)際型線為
缸體1的內(nèi)部輪廓線型線為 本實(shí)用新型的偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵，與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)合理，型線簡單，零件數(shù)量少，工作容積大，吸泥能力大，無需底閥，無阻塞，適用于高濃度物料的吸、排處理，同時(shí)解決了現(xiàn)有技術(shù)密封性能差、磨損大，振動大、運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)的缺陷，就吸取高濃度、纖維狀等物料的能力而言，其具有良好的應(yīng)用前景。


圖1是偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1-缸體，2-缸體端蓋，3-轉(zhuǎn)子，4-偏心凸輪，5-太陽輪，6-行星內(nèi)齒輪，7-傳動軸，8-凸輪軸承，9-迷宮密封裝置，10-唇型骨架密封，11-端面機(jī)械密封裝置，12-平衡偏心輪，13-主軸承，14-唇型骨架密封，15-彈簧，16-滑塊。
具體實(shí)施方式
圖1、圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的實(shí)施方案為偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵，包含有缸體1、缸體端蓋2、轉(zhuǎn)子3、偏心凸輪4、左右對稱布置的行星太陽輪5和內(nèi)齒輪6以及傳動軸7、凸輪軸承8、迷宮密封裝置9、唇型骨架密封10、端面機(jī)械密封裝置11、對稱布置的平衡偏心輪12、主軸承13、唇型骨架密封14、彈簧15、滑塊16，其特征是行星內(nèi)齒輪6對稱的固定在轉(zhuǎn)子3的左右兩側(cè)，左右對稱布置的行星太陽輪5分別固定于兩側(cè)缸體端蓋2上，行星內(nèi)齒輪6和太陽輪5形成兩對行星內(nèi)嚙合齒輪，行星內(nèi)齒輪6和太陽輪5的齒數(shù)比為2∶1，傳動軸7與偏心凸輪4聯(lián)接，通過凸輪軸承8帶動轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)，凸輪軸承8內(nèi)圈與偏心凸輪4固定，凸輪軸承8外圈與轉(zhuǎn)子3固定，轉(zhuǎn)子3兩角端安裝有滑塊16，滑塊16底部裝有具有徑向補(bǔ)償能力的彈簧15，滑塊16與缸體1形成徑向密封，轉(zhuǎn)子3左右兩側(cè)對稱分布的行星內(nèi)齒輪6上安裝有端面機(jī)械密封裝置11，端面機(jī)械密封裝置11與缸體端蓋2形成側(cè)向機(jī)械密封，偏心凸輪4和轉(zhuǎn)子3間從兩側(cè)向內(nèi)部分別設(shè)有迷宮密封裝置9、唇型骨架密封10，主軸承13的密封通過傳動軸7上安裝唇型骨架密封14來實(shí)現(xiàn)，傳動軸7兩端部安裝對稱布置的平衡偏心輪12。
轉(zhuǎn)子3外部形狀的理論型線為
缸體1的內(nèi)部輪廓線型線為 其工作原理為行星內(nèi)齒輪6對稱地固定在轉(zhuǎn)子3兩側(cè)，太陽輪5固定于兩側(cè)缸體端蓋2上，兩個(gè)對稱分布的行星內(nèi)齒輪6和兩個(gè)對稱分布的太陽輪5形成兩對行星內(nèi)嚙合齒輪，傳動軸7與偏心凸輪4聯(lián)接，通過凸輪軸承8帶動轉(zhuǎn)子3作行星運(yùn)動，凸輪軸承8內(nèi)圈與偏心凸輪4固定，凸輪軸承8外圈與轉(zhuǎn)子3固定。轉(zhuǎn)子兩角端安裝有滑塊16，滑塊16底部裝有具有徑向補(bǔ)償能力的彈簧15，滑塊16與缸體1形成徑向密封摩擦副，轉(zhuǎn)子3左右兩側(cè)對稱分布的內(nèi)齒輪上安裝有端面機(jī)械密封裝置11，端面機(jī)械密封裝置11與缸體端蓋2形成側(cè)向機(jī)械密封摩擦副，偏心凸輪4和轉(zhuǎn)子3間從兩側(cè)向內(nèi)部分別有迷宮密封裝置9、唇型骨架密封10，傳動軸7上安裝唇型骨架密封14防止物料進(jìn)入主軸承13，傳動軸7兩端部安裝對稱布置的平衡偏心輪12。工作時(shí)，傳動軸7帶動偏心凸輪4轉(zhuǎn)動，通過凸輪軸承8推動轉(zhuǎn)子3，使得轉(zhuǎn)子3在缸體1內(nèi)作行星齒輪運(yùn)動，轉(zhuǎn)子3與缸體1始終封閉，形成了不斷變化的工作容積，從而達(dá)到對物料的吸排作用。同時(shí)在工作過程中，由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)使得物料產(chǎn)生離心力，增強(qiáng)了吸排效果。如圖1、2所示的偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵，其缸體1內(nèi)部輪廓線型線實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)子3的兩角點(diǎn)由于轉(zhuǎn)子連同行星內(nèi)齒輪繞太陽輪作行星運(yùn)動時(shí)的運(yùn)動軌跡，因此缸體的內(nèi)部輪廓線型線為 其中r為太陽輪的節(jié)圓半徑，L為轉(zhuǎn)子兩角點(diǎn)的半長，θ為中間變量，θ∈[0,360]。
轉(zhuǎn)子3的外輪廓線型線為缸體內(nèi)輪廓線的內(nèi)包絡(luò)線，因此轉(zhuǎn)子3外部形狀的理論型線為 其中r為太陽輪的節(jié)圓半徑，L為轉(zhuǎn)子兩角點(diǎn)的半長，a＝2r/L，ν為中間變量，ν∈[0,360]。
可以對偏心轉(zhuǎn)子作適當(dāng)處理(見圖2)，即在轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)方向側(cè)面挖出凹槽，目的是為了防止硬物卡住以及減少旋轉(zhuǎn)阻力。
同時(shí)為了減少磨擦損耗，轉(zhuǎn)子3兩端面與缸體1、兩端蓋2之間為滑動間隙配合，轉(zhuǎn)子3兩側(cè)之間的密封通過端面機(jī)械密封裝置11來實(shí)現(xiàn)，端面機(jī)械密封裝置11具有軸向補(bǔ)償能力，可及時(shí)調(diào)整密封效果。轉(zhuǎn)子3兩角端安裝有滑塊16，滑塊16底部裝有具有徑向補(bǔ)償能力的彈簧15，滑塊16與缸體1形成徑向密封摩擦副。偏心凸輪4和轉(zhuǎn)子3之間從兩側(cè)向內(nèi)部分別有迷宮密封裝置9、唇型骨架密封10，如物料通過端面機(jī)械密封裝置11滲漏之后，先經(jīng)過迷宮密封裝置9降壓、密封，基本上防止物料的滲漏，再通過唇型骨架密封10的阻擋，可以防止物料進(jìn)入凸輪軸承8，從而提高凸輪軸承8的使用壽命。傳動軸7和太陽輪5之間具有間隙，如物料通過端面機(jī)械密封裝置11滲漏之后，再通過傳動軸7和太陽輪5之間的間隙，將向主軸承13滲漏，為了防止這種情況的出現(xiàn)，傳動軸7上安裝兩道唇型骨架密封14，防止物料進(jìn)入到主軸承13。盡管采取了較好的密封裝置，但如果軸在運(yùn)行過程中的變形過大，則上述的密封效果將大打折扣，尤其是兩側(cè)向的端面密封。因此，為了減少軸的變形，采用了兩對由行星太陽輪5和內(nèi)齒輪6組成的行星嚙合齒輪對稱安放在轉(zhuǎn)子3的兩側(cè)面，使得運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
由圖2可以注意到，轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動半圈完成一次吸、排過程，而且轉(zhuǎn)子3中心始終繞傳動軸7的中心作公轉(zhuǎn)運(yùn)動，其偏心距始終保持不變，因此可以通過兩個(gè)對稱的平衡偏心輪12來消除其慣性力和慣性力距。另外由于行星內(nèi)齒輪6和太陽輪5的齒數(shù)比為2∶1，轉(zhuǎn)子3在缸體1內(nèi)繞傳動軸7的中心作公轉(zhuǎn)的同時(shí)，轉(zhuǎn)子3繞自身中心作自轉(zhuǎn)運(yùn)動，其自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為傳動軸轉(zhuǎn)速的1/2，角加速度為零，其運(yùn)動較為平穩(wěn)。
權(quán)利要求1.偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵，包含有缸體(1)、缸體端蓋(2)、轉(zhuǎn)子(3)、偏心凸輪(4)、左右對稱布置的行星太陽輪(5)和內(nèi)齒輪(6)以及傳動軸(7)、凸輪軸承(8)、迷宮密封裝置(9)、唇型骨架密封(10)、端面機(jī)械密封裝置(11)、對稱布置的平衡偏心輪(12)、主軸承(13)、唇型骨架密封(14)、彈簧(15)、滑塊(16)，其特征是行星內(nèi)齒輪(6)對稱的固定在轉(zhuǎn)子(3)的左右兩側(cè)，左右對稱布置的行星太陽輪(5)分別固定于兩側(cè)缸體端蓋(2)上，行星內(nèi)齒輪(6)和太陽輪(5)形成兩對行星內(nèi)嚙合齒輪，行星內(nèi)齒輪6和太陽輪5的齒數(shù)比為2∶1，傳動軸(7)與偏心凸輪(4)聯(lián)接，通過凸輪軸承(8)帶動轉(zhuǎn)子(3)旋轉(zhuǎn)，凸輪軸承(8)內(nèi)圈與偏心凸輪(4)固定，凸輪軸承(8)外圈與轉(zhuǎn)子(3)固定，轉(zhuǎn)子(3)兩角端安裝有滑塊(16)，滑塊(16)底部裝有具有徑向補(bǔ)償能力的彈簧(15)，滑塊(16)與缸體(1)形成徑向密封，轉(zhuǎn)子(3)左右兩側(cè)對稱分布的行星內(nèi)齒輪(6)上安裝有端面機(jī)械密封裝置(11)，端面機(jī)械密封裝置(11)與缸體端蓋(2)形成側(cè)向機(jī)械密封，偏心凸輪(4)和轉(zhuǎn)子(3)間從兩側(cè)向內(nèi)部分別設(shè)有迷宮密封裝置(9)、唇型骨架密封(10)，主軸承(13)的密封通過傳動軸(7)上安裝唇型骨架密封(14)來實(shí)現(xiàn)，傳動軸(7)兩端部安裝對稱布置的平衡偏心輪(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵，其特征是轉(zhuǎn)子(3)外部形狀的理論型線為 其中r為太陽輪(5)的節(jié)圓半徑，L為轉(zhuǎn)子(3)兩角點(diǎn)的半長，a＝2r/L，ν為中間變量，ν∈[0，360]。
3.如權(quán)利要求1所述的偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵，其特征是缸體(1)的內(nèi)部輪廓線型線為 其中r為太陽輪(5)的節(jié)圓半徑，L為轉(zhuǎn)子(3)兩角點(diǎn)的半長，θ為中間變量，θ∈[0，360]。
專利摘要偏心雙行星傳動轉(zhuǎn)子離心泵主要由缸體、缸體端蓋、轉(zhuǎn)子、偏心凸輪，對稱布置的行星內(nèi)齒輪和太陽輪、傳動軸、主軸承、凸輪軸承、迷宮密封裝置、唇型骨架密封、端面機(jī)械密封裝置、對稱布置的平衡偏心輪、彈簧、滑塊等組成，其工作原理是利用偏心轉(zhuǎn)子在雙行星傳動驅(qū)動下在缸體內(nèi)運(yùn)動來改變工作容積的大小，并在離心力的作用下，達(dá)到對流體物料的吸、排作用。具有工作容積大，不需要底閥，可抽吸高濃度污泥，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F04C2/00GK2644709SQ03210268
公開日2004年9月29日 申請日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者梁利華, 鮑雨梅, 賈高順, 周國強(qiáng), 周音 申請人:浙江工業(yè)大學(xué), 杭州求是透平機(jī)制造有限公司