[其他]半圆凸轮转子泵

说明书

半圆凸轮转子泵，使用新颖结构设计和工作原理，把往复活塞水泵高压特性和离心水泵高速运转大流量特性融合于一体，具有连续负压吸液和高压排液功能，其抽水能力高转速象离心水泵，高压排水能力又象往复活塞水泵，完全可以代替多级离心水泵和高压油泵使用，置于高水头小流量瀑布之下可当水轮机使用，启动时不需向泵内加水，不用底阀。本发明由半圆凸化轮转子、单凹槽分隔转柱、密封支承环和泵缸组成，结构简单重量轻，成本低效率高。

一种作为高扬程大流量使用的半圆凸轮转子泵。

本发明属于旋转活塞泵。

众所周知，已有技术的往复活塞泵有输液扬程高的优点，但存在往返速度低流量小的不足;离心水泵有高速运转流量大的优点，但存在扬程低的不足。要提高离心水泵的扬程是作成多级离心水泵。显而易见，若把上述两种类型泵的优点综合结构于一体，这无疑将是水泵技术发展的新方向和研究设计的目的。经过查新证明，国内外的转子容积泵结构型式有四种，其结构均与本发明的半圆凸轮转子泵不同。这四种容积泵大多数作为油泵，作为大流量高扬程使用的水泵，是用多级离心水泵。此外，转子压缩机（US-4·457·680）用阴阳转子连续压缩气体，但不能直接用于抽水，结构也比较复杂。本发明有特殊的结构形式可以代替多级离心泵使用。

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种高速运转、连续负压吸液和高压排液的旋转活塞水泵，它拥有扬程高流量大的工作特性，和多级离心水泵相比，具有结构简单重量轻、成本低效率高的特点。

半圆凸轮转子泵，是由泵体、半圆凸轮转子、单凹槽分隔转柱和两个密封支承环等部件组成。如图2所示，圆形泵缸与转子圆柱之间形成一个圆环空间，转子圆柱上对称的两个半圆凸轮又把圆环空间分隔成两个半圆环空间，它们的位置随着转子转动而转动，但两个半圆环空间的面积没有变化，即没有压缩性和扩大性。当单凹槽分隔转柱与半圆凸轮转子保持转动接触以后，便把泵缸分隔成两个或三个环形空间，这时在单凹槽分隔转柱两旁的环形空间，其位置不随转子转动而位移，但它们的环形面积却有变化，而对转子转动方向边的环形空间是由大变小（从π到0），有压缩性，简称为高压排液室。另一边的环形空间则相反，是由小变大（从0到π），有扩大性，简称为负压吸液室。至于第三个环形空间，是一个不稳定的过渡空间，它随着转动被转化成压缩空间而消失，或者以送液室重新出现。本发明所设计构成的三个环形空间，尽管其变化规律和作用各异，这是个性，但在一转之中，它们三者各自的总环形面积分别为π（R²-r²）的圆环面积，这是共性。其个性正是往复活塞泵的主要特性，即有负压吸液和高压排液室，其共性正是离心水泵的主要特性，即连续吸入水和排出水。本发明就是基于这种个性和共性的有机统一和结合，完成了半圆凸轮转子泵的结构设计，即具有往复活塞泵和离心泵双重特性的水泵。以上就是本发明的结构设计和工作原理。为使这种结构设计和工作原理得以实现，还使用了以下自动密封和传动技术措施。为使转子的半圆凸轮与泵缸内壁之间，以及单凹槽分隔转柱与转子之间的动态接触，设计了液压自动补偿滑块;半圆凸轮转子、单凹槽分隔转柱的两端与密封支承环之间设计了迷宫式动密封和密封环液压动密封。

附图说明：

图1是半圆凸轮转子泵的正面剖视图。

图2是半圆凸轮转子泵的侧面剖面图。

下面对本发明的实施例进行详细叙述：

如图1、图2所示，半圆凸轮转子泵是由泵体部件、半圆凸轮转子部件、单凹槽分隔转柱部件和密封支承环部件等有机组合而成。泵体部件由泵缸体（1）和两个端盖（2）组成。转子部件由半圆凸轮转子（3）、补偿滑块（4）、转轴（5）、转动轴承（6）和传动齿轮（7）组成。分隔转柱部件由带转轴的单凹槽分隔转柱（8）、补偿滑块（9）、转动轴承（10）和传动齿轮（11）组成。密封支承环部件由两个对称性的密封支承环体（12）和4组密封环（13、14）组成。