[实用新型]一种基于扇叶旋转的容积泵

说明书

本实用新型公开一种基于扇叶旋转的容积泵，包括外壳，及设置于外壳内的导向盘和至少3片扇叶，为类圆柱形空腔，腔体内有多个扇叶，经机械变化控制角度张合，达到增减流体机械能的目的。本实用新型解决了传统容积泵腔体容积与材料体积的比值小的问题，使其使用更少材料就能变化更大体积，泵出更大流量，解决了长期限制容积泵发展的瓶颈；同时相比动力泵，本容积泵有封闭流体、能量转化效率高、能对微小的流体动能实现实时传动，在理想条件下流量与机械旋转量呈绝对正相关、不会遗漏等优点。

技术领域

本实用新型涉及流体机械技术领域，具体涉及一种基于扇叶旋转的容积泵

背景技术

流体机械作为刚体机械能与流体机械能的转化工具，广泛应用于工业及社会的各个领域，是很多机械系统的基础及关键一环，但流体机械的基本结构已经多年没有改进，最常用的离心泵及所属的动力式流体机械因无法封闭流体，即使是理论上处于理想状态的最高能量转换效率也难以逼近100％，无法在低速下实现即时的流体传动，无法在刚体机械停止时静止流体。现有的容积式流体机械如齿轮泵，存在腔体容积与材料体积的比值小的问题，消耗大量材料只有少量容积产生流量，这限制了容积泵的发展和广泛的应用。为此，现有技术中做了一些研究，如专利号： CN202022440244.5，发明名称为《一种变容积泵体，包括定子外壳和转子》公开了转子与定子外壳配合形成一个环形密封腔，转子包括转子圆盘和与转子圆盘固定连接的活塞，活塞位于环形密封腔内，活塞的截面形状与环形密封腔的截面形状相匹配并在环形密封腔内滑动；定子外壳上还装有阀门，阀门在闭合时将环形密封腔隔断，在打开时将环形密封腔连通；但上述方案存在结构复杂，能量转化率低，容积比小的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种能量转化效率高、能对微小的流体动能实现实时传动的基于扇叶旋转的容积泵，解决了传统容积泵腔体容积与材料体积的比值小的问题。

为解决上述问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于扇叶旋转的容积泵，包括外壳，及设置于外壳内的导向盘和至少3片扇叶；所述外壳为由侧面、底面和顶面组成的封闭结构，侧面由2个小半径弧形面板和2个大面板间隙设置构成，外壳的出口和进口设置于不同的大面板上；在小半径弧形面板的圆心处设有垂直于底面的扇叶中心轴，所述扇叶通过其一侧上的轴承环套在扇叶中心轴上，每片扇叶的顶部设有凸起的导向棒，各导向棒到扇叶中心轴的距离相等，扇叶的端面可沿小半径弧形面板的内表面滑动，扇叶的端面距离大面板一定距离；所述导向盘通过中心旋转轴安装于顶面下，中心旋转轴与外部电机连接，导向盘底面开设有从导向盘中心向其边缘延伸的多条导向凹槽，导向凹槽均布于导向盘上且其数量与扇叶(3)数量相同，扇叶上的导向棒与导向凹槽滑动配装。

进一步的，轴承环设置于扇叶不同的高度上。

进一步的，扇叶中心轴长为a，扇叶数量为b，轴承环的长度为a/b。

进一步的，中心旋转轴穿过导向盘和顶面与外部电机连接。

所述大面板可以为与小半径弧形面板同圆心的弧形面板，也可以为直面板，或由直面板与弧形面板组成，或由多个直面板组成，或与小半径弧形面板非同圆心的弧形面板，只要满足大面板距离扇叶的端面一定距离足以使流体自由通过即可。在本优选方案中所述大面板为与小半径弧形面板同圆心的大半径弧形面板，该大半径弧形面板通过直面板与小半径弧形面板连接。

进一步的，所述扇叶的数量为3。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型为类圆柱形空腔，腔体内有多个扇叶，经机械变化控制角度张合，达到增减流体机械能的目的。本实用新型解决了传统容积泵腔体容积与材料体积的比值小的问题，使其使用更少材料就能变化更大体积，泵出更大流量，解决了长期限制容积泵发展的瓶颈；同时相比动力泵，本容积泵有封闭流体、能量转化效率高、能对微小的流体动能实现实时传动，在理想条件下流量与机械旋转量呈绝对正相关、不会遗漏等优点。