[发明专利]连环转子变容泵

说明书

连环转子变容泵，通过多个转子连环共轭分布来构成变容空间，同时，转子的转动可以改变变容空间的容积，其本身也是泵送组件，由于变容组合结构更为简单，而且采用复合结构时方便通过组件共享来降低体积和重量的增加幅度，在功率重量比上具有显著的优势，甚至可以作为车、船、航空器等移动设备的泵推装置。此外，结合连环转子结构的特点采用移动三棱聚集点、磨损补偿倾斜角、螺旋配流、螺旋增压、活动转子外层、双转子空心电机、智能控制等局部方案，协同提高综合性能。

技术领域

本发明涉及一种变容泵。

背景技术

按工作原理划分，泵主要有变容泵和动力泵两大主流类型，其中，变容泵包括往复泵和转子泵。往复泵依靠活塞的往复运动来泵送流体，单个工作循环获得的流量较大，但需要有往复运动机构和单向阀、配流盘等配流装置来配合工作，结构较复杂。转子泵有齿轮泵和凸轮泵等类型，工作原理是依靠齿轮转子或凸轮转子的连续转动把转子与泵壳之间小空间里的流体从低压区携带到高压区，并通过转子之间的啮合排出而留在高压区，工作过程可以没有配流装置，结构相对于往复泵较为简单，输出脉动也较小，但依然摆脱不了现有变容泵的一个共同缺陷——变容组合必须包括变容空间和与之相对运动的泵送组件，特有关键组件至少包含两种形状和作用截然不同的组件，往复泵的变容组合的关键组件为活塞和缸筒，而转子泵的变容工作组合的关键组件为转子和泵壳。变容组合的正常运行不但对组件自身的形状有较高要求，还要保证相互之间的配合精度和安装精度，关键组件种类越多越不利于降低制造成本，在通过增加单元数量来扩大功率、平衡运动惯量或减轻脉动时，也不方便共享组件而造成机构重复性严重，体积、重量和成本也会以大体相当比例增加，不利于功率重量比的提高，限制了泵的应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种变容泵，通过多个转子连环共轭分布来构成变容空间，同时，转子的转动可以改变变容空间的容积，其本身也是泵送组件，由于变容组合结构更为简单，而且采用复合结构时方便于通过组件共享来降低体积和重量的增加幅度，在功率重量比上具有显著的优势，甚至可以作为车、船、航空器等移动设备的泵推装置。在此基础上，结合连环转子结构的特点采用移动三棱聚集点、磨损补偿倾斜角、螺旋配流、螺旋增压、活动转子外层、双转子空心电机、智能控制等局部方案，协同提高综合性能。

本发明有多个转子连环分布，前后动态共轭，合围形成中心变容空间，或者，在该连环结构的外周还有外环而形成外周变容空间，中心变容空间外周变容空间的容积可以随着转子的转动而变化。

本发明的转子的横截面是等宽三角形或以等宽三角形为基础经过修型的曲线，三个转子组成一个连环单元，转子具有外形平直的工作段，有配流装置与变容空间连接。

本发明的转子的横截面是等宽三角形或以等宽三角形为基础经过修型的曲线，三个转子组成一个连环单元，转子具有螺旋状的工作段，分别来自三个转子的三条棱边可以在连环单元的中轴线位置聚集，该三棱聚集点可以随着转子的转动在轴向移动来泵送流体。

本发明采用的配流方式包括螺旋配流、轴配流、盘配流或者阀配流。

本发明的转子具有螺旋增压结构，在同一螺旋型转子中，入口端的螺距比出口端的大，可以在沿程对流体加压。

本发明的转子可以通过轴向移动来进行磨损补偿。

本发明的转子结构包括以下方案之一或它们的组合——转子的棱边为尖角，相互可以在中心位置无缝连接；或者，转子的棱边嵌有直条或螺旋状的密封条；或者，转子的棱边为外圆弧，在中心变容空间的中央设置有带内圆弧的密封芯与之配合；或者，转子带有外包层，可以起到密封、吸收变形、抗磨减摩、抗腐蚀或防污染的作用；或者，转子带有活动外包层，其外表面为摩擦面或带有起到传动或密封作用的齿形，外包层之间的运动阻力大于外包层与转子之间的运动阻力因而可以相对滚动。

本发明的驱动装置采用双转子空心电机，带有中心孔作为流体通道或用来安装流体管道，电机转子包括外转子和内转子，可以对转子的自转轴施加旋转力偶，起到增加转矩和同步传动作用。