本發(fā)明涉及一種容積泵,特別是徑向柱塞式多級增壓泵.
背景技術(shù):
流量小于10M3/h,揚(yáng)程大于100M的小流量高壓泵,在航天、化工、制藥、冶金及輕工業(yè)受到廣泛應(yīng)用,雖然有眾多的泵可供使用,但都存在各自的缺點(diǎn)。
旋渦泵結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、體積小、重量輕、價(jià)格低,但其最大缺點(diǎn)是效率極低,最高不超過50%,大多數(shù)旋渦泵效率在20%-40%,是耗能產(chǎn)品,不符合節(jié)能要求。
小型活塞泵或柱塞泵,也可以達(dá)到小流量高揚(yáng)程,具備高效、自吸、汽液混輸、能輸送粘性液體等優(yōu)點(diǎn),由于進(jìn)、出單向閥結(jié)構(gòu)存在滯后現(xiàn)象,往復(fù)次數(shù)很低,每分鐘只有幾百次,如計(jì)量泵一般都在100次/分以內(nèi),液流脈沖嚴(yán)重,對后續(xù)加工帶來不良影響。
高速離心泵是目前被認(rèn)為較好的一種小流量高揚(yáng)程泵,但其轉(zhuǎn)速極高,通過齒輪加速,需要強(qiáng)制潤滑和冷卻,結(jié)構(gòu)中的復(fù)合葉輪、前置誘導(dǎo)輪、高速齒輪、高速軸承和高速機(jī)械密封的精度要求都很高,其制造成本和維護(hù)費(fèi)用令人難以承受,何況還有震動和噪音。
專利號為“ZL201010206054.5”名稱為“徑向柱塞高壓水泵”的專利提出了一種容積式高壓泵,沒有閥結(jié)構(gòu),并克服了由于轉(zhuǎn)子在配流軸上高速旋轉(zhuǎn)而引起摩擦,發(fā)熱,抱軸、咬合、拉傷、卡死等嚴(yán)重缺陷,提高了泵的使用壽命,其使用范圍由油擴(kuò)大到水。
這種泵的高壓力是由作往復(fù)運(yùn)動的柱塞提供,柱塞的徑向力是作用在定子和泵體上,因此排出壓力較高,而且液流平衡無脈動,效率可達(dá)80%以上,是高效節(jié)能產(chǎn)品。
與上述各種小流量高揚(yáng)程泵相比,徑向柱塞式高壓水泵無論在排出壓力、效率、振動和噪音方面,都具有明顯的優(yōu)勢,那么該泵在現(xiàn)有排出壓力的基礎(chǔ)上能否進(jìn)一步提升壓力,特別是能否成倍地提升壓力,這將會明顯地影響泵的使用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于::針對上述徑向柱塞式高壓水泵進(jìn)一步提升壓力的期望,提出一種壓力可以多級疊加的、能進(jìn)一步成倍提升排出壓力的徑向柱塞式多級增壓泵。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明徑向柱塞式多級增壓泵,包括泵體1、固裝泵體1內(nèi)腔并與之同軸的定子2,偏置于泵體1內(nèi)腔的轉(zhuǎn)子3,該轉(zhuǎn)子3上制有多個(gè)均布的徑向孔4、徑向孔4內(nèi)裝有受偏心機(jī)構(gòu)驅(qū)動能作往復(fù)運(yùn)動的柱塞5,轉(zhuǎn)子3的內(nèi)腔裝有與之同軸、不旋轉(zhuǎn)的配流軸6,所述配流軸6內(nèi)制有吸入通道7、排出通道8以及將低壓區(qū)和高壓區(qū)隔離的隔舌9,其特殊之處在于:所述轉(zhuǎn)子3沿軸向設(shè)置只少一排以上內(nèi)裝柱塞5的徑向孔4,多排的徑向孔4形成從首級至末級的多級結(jié)構(gòu),所述配流軸6由軸芯10和與之緊配的軸套11組成,所述軸芯10上制有從前一級至后一級的通道12,所述軸套11制有和軸芯10上的隔舌9相對應(yīng)的隔舌13,所述吸入通道7與首級的低壓區(qū)相通,所述輸出通道8與末級的高壓區(qū)相通。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中的所述的轉(zhuǎn)子3的兩端可以支承在軸承14上。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中的所述的柱塞5的伸出端可以通過滾輪15壓在所述定子2的內(nèi)壁上。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中的所述的軸芯10的一端可以固裝在支架16上,另一端可以支承在轉(zhuǎn)子3內(nèi)腔同軸的軸承17上。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中的所述的軸芯10上的吸入通道7可以與支架16中的吸入口18接通,所述軸芯10上的排出通道8可以與支架16中的排出口19接通。
本申請的特點(diǎn)是將轉(zhuǎn)子3上的內(nèi)裝柱塞5的徑向孔4沿軸向由一排改為多排設(shè)置,多排設(shè)置的徑向孔4形成從首級至末級的多級結(jié)構(gòu),此外,配流軸6由原來的整體一件改成由軸芯10和軸套11兩部分組成,其中,軸芯10上制有從前一級至后一級的通道12,并將吸入通道7與首級的低壓區(qū)相通,將輸出通道8與末級的高壓區(qū)相通,其結(jié)果是首級的低壓區(qū)從吸入通道7吸入介質(zhì)增壓到高壓區(qū)后并不直接從排出通道8排出,而是通過通道12進(jìn)入次級的低壓區(qū),再進(jìn)行增壓,如此反復(fù)多次,直到末級再從排出通道8輸出,如此經(jīng)過多次增壓,泵的排出壓力得到明顯提高,只要配流軸中的軸芯10的強(qiáng)度和剛性足夠,泵的級數(shù)可以相應(yīng)增加,泵的排出壓力可成倍的提升。
本發(fā)明的積極效果是;在保持泵徑向直徑不變的條件下,只要在泵的軸向適當(dāng)增加長度,即可形成多級增壓泵,使泵的排出壓力成倍提升,擴(kuò)大了泵的使用范圍。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是圖1的F-F剖視圖。
圖4是圖1的B-B剖視圖。
圖5是圖1的C-C剖視圖。
圖6是圖1的D-D剖視圖。
圖7是圖1的E-E剖視圖。
圖8是配流軸6的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是圖8的俯視圖。
圖10是圖8的A-A剖視圖。
圖11是圖8的B-B剖視圖。
圖12是圖8的C-C剖視圖。
圖13是圖8的D-D剖視圖。
圖14是圖8的E-E剖視圖。
圖15是軸芯10的結(jié)構(gòu)圖。
圖16是圖15的俯視圖。
圖17是吸入通道7和排出通道8的結(jié)構(gòu)圖。
圖18是圖15的A-A剖視圖。
圖19是圖15的B-B剖視圖。
圖20是圖15的C-C剖視圖。
圖21是圖15的D-D剖視圖。
圖22是圖15的E-E剖視圖。
圖23是軸套11的結(jié)構(gòu)圖。
圖24是圖23的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖,圖2是圖1的A-A剖視圖,圖3是圖1的F-F剖視圖,圖4是圖1的B-B剖視圖,圖5是圖1的C-C剖視圖,圖6是圖1的D-D剖視圖,圖7是圖1的E-E剖視圖。
圖中顯示,它是一臺三級增壓泵,包括泵體1、固裝泵體1內(nèi)腔并與之同軸的定子2,偏置于泵體1內(nèi)腔的轉(zhuǎn)子3,轉(zhuǎn)子3上制有多個(gè)均布的徑向孔4、徑向孔4內(nèi)裝有受偏心機(jī)構(gòu)驅(qū)動能作往復(fù)運(yùn)動的柱塞5,轉(zhuǎn)子3的內(nèi)腔裝有與之同軸、不旋轉(zhuǎn)的配流軸6,配流軸6內(nèi)制有吸入通道7、排出通道8以及將低壓區(qū)20和高壓區(qū)21隔離的隔舌9,轉(zhuǎn)子3沿軸向設(shè)置三排內(nèi)裝柱塞5的徑向孔4,形成從首級至末級的三級結(jié)構(gòu),配流軸6由軸芯10和與之緊配的軸套11組成,軸芯10上制有從前一級至后一級的通道12;軸套11制有和軸芯10上的隔舌9相對應(yīng)的隔舌13,吸入通道7與首級的低壓區(qū)相通,輸出通道8與末級的高壓區(qū)相通。
轉(zhuǎn)子3的兩端支承在軸承14上,柱塞5的伸出端通過滾輪15壓在定子2的內(nèi)壁上,軸芯10的一端固裝在支架16上,另一端支承在轉(zhuǎn)子3內(nèi)腔同軸的軸承17上,軸芯10上的吸入通道7與支架16中的吸入口18接通,軸芯10上的排出通道8與支架16中的排出口19接通。
當(dāng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),利用偏心機(jī)構(gòu)的原理,柱塞5一邊隨轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn),一邊在轉(zhuǎn)子3的徑向孔4內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動,首級的低壓區(qū)從吸入通道7吸入介質(zhì)增壓到高壓區(qū)后并不直接從排出通道8排出,而是通過通道12進(jìn)入次級的低壓區(qū),再進(jìn)行增壓,如此反復(fù)多次,直到末級再從排出通道8輸出,如此經(jīng)過多次增壓,泵的排出壓力得到成倍地提高。
圖8是配流軸6的結(jié)構(gòu)圖,圖9是圖8的俯視圖,圖10是圖8的A-A剖視圖,圖11是圖8的B-B剖視圖,圖12是圖8的C-C剖視圖,圖13是圖8的D-D剖視圖,圖14是圖8的E-E剖視圖。
圖中顯示配流軸6由軸芯10和與之緊配的軸套11組成。
圖15是軸芯10的結(jié)構(gòu)圖,圖16是圖15的俯視圖,圖17是吸入通道7和排出通道8的結(jié)構(gòu)圖,圖18是圖15的A-A剖視圖,圖19是圖15的B-B剖視圖,圖20是圖15的C-C剖視圖,圖21是圖15的D-D剖視圖,圖22是圖15的E-E剖視圖。
圖中顯示軸芯10上制有制有從前一級至后一級的通道12,此外,吸入通道7與首級的低壓區(qū)相通,輸出通道8與末級的高壓區(qū)相通。
圖23是軸套11的結(jié)構(gòu)圖,圖24是圖23的A-A剖視圖,圖中顯示軸套11上制有和軸芯10上的隔舌9相對應(yīng)的隔舌13。