[发明专利]旋转泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转泵，其中一个或者多个转子在接收到转矩时在壳体内转动以压缩或者抽取流体，每个所述转子包括旋转缸体和旋转活塞，所述壳体具有吸入孔和排出孔。更具体地，本发明涉及一种旋转泵，其中两个旋转活塞设置成在所述两个旋转活塞的重心与转轴的重心重合的状态下绕转轴回转，因此不仅可以减少振动或者噪音的产生，而且还可以降低流体流量的变化。

本发明还涉及一种旋转泵，其中在排出孔处设置有可以根据压力自由打开或关闭的盖件，因此即使排出孔的压力与吸入孔的压力不同，也可以防止在旋转泵转动过程中产生回流和脉动。

背景技术

总体来说，泵是一种压缩或者抽取流体——例如气体或者液体——的设备。这样的泵可以操作而直接将压力低于大气压的流体抽入或者推入高压容器内。根据其使用目的，泵可以被称作压缩机、计量泵、真空泵，等等。在这里，所有种类的泵都简称为泵。

泵基本上可以分类为往复泵和旋转泵。往复泵的构造使得活塞在缸体内往复运动以抽取流体。旋转泵构造成使转子、齿轮和螺杆转动以起到活塞的作用。

参见图1，传统的往复泵10是一种容积泵，其中根据封闭空间的体积变化来抽取液体。传统的往复泵10包括：带有吸入阀12和排出阀14的缸体16；往复活塞18；以及连杆20，用于将旋转运动转化为活塞18的直线往复运动。当活塞18线性地往复进出缸体16时，例如气体或者液体的流体被吸入或者排出缸体16。具体地说，当活塞18从缸体16中抽出时，缸体16中的内部压力降低，致使排出阀14关闭而吸入阀12开启。因此，容置在容器22中的流体通过吸入管吸入到缸体16中。在这种情况下，排出管24中没有流体流动。相反的，当活塞18进入到缸体16中时，吸入阀12关闭，同时，容置在缸体16中的流体排出到排出管24中，同时推动排出阀14。在这种情况下，吸入管中没有流体流动。

上面提及的单动泵类型的传统往复泵10容易引起流体流量的过大变化和过大的脉动。因此，采用复动泵或者差动往复泵以解决上述的问题。但是，复动泵或者差动往复泵为了减少流体流量变化需要使用大量的缸体、活塞以及阀，其缺点在于结构复杂，而且也不能够有效地降低流体流量的这种变化。

另外，传统的往复泵10还有一些其它的问题，例如，活塞18的线性往复运动会无法避免地引起过大的噪声和振动，流体流动经常被中断，且阀12和14、活塞18以及连杆20的惯性会阻碍泵10的快速运作。为了解决这些问题，最近主要应用一种能够以较低的噪声和振动快速转动的旋转泵。

如图2所示，一种传统的旋转泵50包括：带有吸入孔52和排出孔54的圆筒形壳体56，所述吸入孔52与排出孔54形成在壳体56周向的相对的位置处；在壳体56内回转的旋转缸体58；在旋转缸体58内滑动的旋转活塞60；安装在旋转活塞60的中心的回转轴64；以及相对于旋转活塞60的中心偏心地安装的转轴62。

旋转泵50与往复泵10的不同之处在于，其消除了使用吸入阀和排出阀、曲柄以及连杆的必须性。简单地讲，当旋转缸体58与其它数个元件在壳体56内回转、且旋转活塞60在旋转缸体58内绕转轴62回转时，旋转缸体58的内部空间的体积随着一次完整的圆周运动而变化，从而抽取流体。因为旋转泵50与上面所述的单动泵10不同地没有流体流动的间断，所以旋转泵50获得平稳得多的流体流动以及甚至优于两个单动泵组合的高流量。因此，旋转泵50适合抽取高密度的流体。此外，旋转泵50的优点在于：即使加以高压，压力也仅在转轴62上作用一个转矩，而不会造成机器的超载。旋转泵50还能够完全地排出所吸入的流体，因而取得高的效率。

但是，如上所述的传统的旋转泵50存在如下的一些问题。

传统的旋转泵50在转动过程中会受到振动的影响，这是因为转轴62与回转轴64和旋转活塞60相连接，而回转轴64和旋转活塞60的重心都偏离转轴62的重心。当然，可以通过利用配重完全消除该振动。但是，这种解决方法会导致传统旋转泵50的整体体积与重量的增加。而且，虽然传统的旋转泵50与传统的往复泵10相比确实获得了稳定得多的流体流动，但是传统旋转泵50也不可避免地遇到流体流动间断的问题。因此，旋转泵50没有消除流体流动的不平稳和脉动的产生。

而且，虽然传统旋转泵50不需要往复泵10中的吸入阀12和排出阀14，但是位于壳体56相对侧上的吸入孔52与排出孔54依据旋转缸体58的转动而开合，导致各种操作问题。