转子式压缩泵的制作方法

本发明涉及一种泵，特别是一种转子式压缩泵。

背景技术：

现有往复式活塞压缩泵系统结构复杂、耗功大、活塞、活塞环和缸体始终处于一种侧摩擦状态，增加了摩擦而增大了功率的损失，容易使缸体失圆，而且还因受缸顶部位面积的影响，不能使进排水阀设置得太多太大，因而使进一步提高性能受到很大的限制。同时它们复杂的曲轴连杆机构和活塞的往复运动不仅消耗了大量的功率，而且由于其复杂运动的惯性加大了各受力件动负荷和轴承的磨损，还增加了机械震动，严重影响着转速的提高。

技术实现要素：

本发明的目的是为了改进现有往复式活塞液体压缩泵而提供的一种新型转子式压缩泵；本发明所提供的压缩泵包括有动力输入系统，润滑系统、调节系统、回路系统、过滤系统……。其特征是：包括由一个齿轮箱（1）、缸盖（2）和内截面为矩形的环形缸体（3）组成一套转子式压缩泵体，其内装有两个相同的转子（12），两个转子的两端都设置有叶片，两个转子上分别装配有转子轴（7、8），另外还有两个非圆齿轮（5、6）分别安装在两根转子轴（7、8）上，还有两个偏心齿轮（10、11）以相反的方向安装在同一根动力输入轴（9）上，两个非圆齿轮和两个偏心齿轮分别啮合而构成两个齿轮副；在缸体内设置有进水（液体，气体，各种流体物质，下同）孔（13、14）并通过进水道（15）与进水口（4）相通，还有出水孔（16、17）并通过出水道（18）和出水口（5）相通。

本旋转式压缩泵与现有技术相比所具有的有益效果说明如下：

（1）本结构的转子旋转一周做功八次，等于双缸往复式压缩机曲轴转动四周的做功循环，本结构输出量大，效率高。

（2）本结构没有曲轴、连杆机构和阀门机构，结构简单、零件少、体积小、重量轻。制造简单，生产成本低。

（3）本结构没有曲轴、连杆、气阀和活塞的往复运动造成的振动，噪音小。

（4）本结构的叶片和缸体没有往复机上活塞和缸体侧摩擦现象，不会因侧摩擦而加大功率损失和缸体磨损，也不会因侧摩擦使气缸失圆而造成密封不良。

（5）本结构各部件都各自按照同一方向旋转，它的惯性都得到了充分的利用，在任何转速下均可做到良好的平衡，运转平稳，有利于转速的大幅度提高。

（6）本结构简单，功耗低，输出量大，压力高，广泛适用于石油、化工、消防、水利、制冷等行业，以及需要对液体压缩强制其流动的设备。

附图说明

图1是泵体总装的侧视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2c-c部位的剖视图；

图4是进出水口设置在缸体周围时图1a-a部位的剖视图；

图5是进出水口设置在缸体周围时图1b-b部位的剖视图；

图6是转子图7未剖视时的俯视图；

图7是叶片设置为矩形时图6d-d部位的剖视图；

图8是进出水口设置在缸体底下的俯视图；

图9是进出水口设置在底下时图17e-e部位的剖视图；

图10是叶片设置为扇形时转子图7未剖视时的俯视图；

图11是叶片设置为扇形时进出水口的示意图；

图12是叶片设置为圆形时设置的泵体总装侧视图；

图13是叶片设置为圆形时总装俯视图2的c-c部位的剖视图；

图14是叶片设置为圆形时图6d-d部位的剖视图；

图15是叶片设置为圆形时缸体20的侧视图；

图16是图15的仰视图；

图17是压缩缸体21的侧视图；

图18是两个非圆齿轮最小夹角时和两个偏心齿轮在齿轮箱体里面的状态图；

图19是齿轮如图18时完成压缩时各叶片在缸体里面的状态图；

图20是叶片运行至如图21时齿轮的工作状态图；

图21是齿轮运行如图20时各叶片在缸体里面的状态图；

图22是叶片间完成一个进、出水程序时各叶片在缸体里面的状态图；

图23齿轮如图18，叶片设计为扇形时压缩完毕时的状态图；

图24是齿轮如图20，叶片设计为扇形时工作状态图；

图25是两组齿轮分别设置在缸体两边时的装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方法做进一步详细说明。

本发明所提供的转子式压缩泵包括由一个齿轮箱体1、缸盖2和内截面为矩形的环形缸体3、组成一套转子式压缩泵体，如图1、3所示；缸体上与转子配合的地方设置有密封环槽19，如图8所示。在环形缸体周围不同水平的位置设置有进、出水（液体，气体，各种流体物质，下同）孔和进、出水道，进水孔13、14并通过进水道15与进水口4相通，如图1、3、4所示；还有出水孔16、17并通过出水道18和出水口5相通，如图1、3、5所示；进出、水孔和进、出水道也可以设置在缸体的底部，如图8、9所示；依据需要，可以设置多个这样的进、出水孔和进、出水道。缸体内装有两个相同的转子12，两个转子的两端都设置有用于压缩做功的叶片，如图6、7、所示；两个转子的配合面设置有密封环槽23，如图6、所示；密封环槽19、23里边都装有密封环，密封环通过弹簧具有弹性功能，以保证密封效果（图中未示）；转子的叶片也可以设置为圆形的，如图14所示；如果叶片设置为圆形的时候，缸体设置由两个内截面为半圆形的环形缸体20、21组成一套截面为圆形的环形缸体，如图12、13、15、17所示；叶片也可以设置为扇形的，如图10所示，扇形的弧长是依据两个非圆齿轮的最小夹角22的角度和环形缸体的周径为参数，弧长等于或者小于最小夹角22的角度，如图18所示；此时进、出水孔设置为长条形的，如图11、24所示；转子和叶片也可以分别设置加工，然后装配在一起。齿轮箱设置在缸体的一边，里面有两个非圆齿轮5、6通过转子轴7、8分别与两个转子12装配在一起，其中转子轴7是中空的，套在转子轴8上将非圆齿轮6和其中的一个转子联接装配为一体，转子轴8穿过转子轴7将非圆齿轮5和另一个转子联接装配为一体，转子轴8的中心设置有润滑油道，润滑油道从两个转子的中间部位引出，供润滑油流出供两个转子间润滑（图中未示）；两个偏心齿轮10、11以相反的方向安装并固定在同一根动力输入轴9上，两个非圆齿轮分别与两个偏心齿轮啮合而构成两个齿轮副，非圆齿轮的周长是偏心齿轮的两倍，如图1、3、20所示。两对齿轮也可以设置在压缩缸体的两边两个齿轮箱里面，如图24所示；每根轴依据需要均设置有轴承（图中未示）。

本结构做功原理是这样的：它将两个偏心齿轮和两个非圆齿轮转角差的作用使两个转子的转速产生转速差，从而使相邻叶片之间的容积发生变化，完成进水、压缩出水一连贯的做功程序，它的程序如图18、19、20、21、22所示。两个偏心齿轮的轴线与偏心齿轮的轴心和非圆齿轮的轴心线呈垂直位置时，两个非圆齿轮的夹角22既是最小夹角，也是完成一个做功程序之时，如图18所示；此时各叶片运行至如图19的状态，此时叶片a、b间和c、d间已压缩完毕，此时出水孔和进水孔都在部分打开状态，以保证所有液体在流动惯性的作用下继续依照该惯性流动；此时同一个转子上的叶片b和d开始按顺时针作加速转动，另外同一转子上的叶片a和c依照同方向作减速转动，同时叶片a、d间和b、c间开始压缩，并通过出水孔16、17经出水道18由出水口5出水；叶片d、c间和a、b间容积开始扩大并通过进水孔13、14进水；当各叶片运行至如图21时，叶片a和c最慢，b和d最快，此时出水孔和进水孔都处在全部打开状态，以保证液体以最大的流量流动；此时叶片a和c开始加速，b和d开始减速，此时各齿轮的状况如图20所示，同一个转子上的叶片a、c和非圆齿轮6同轴，同一个转子上的叶片b、d和非圆齿轮5同轴。当叶片运行至如图22时，叶片a、d间和b、c间各完成一次压缩排水，a、b间和d、c间各完成一次进水；这样，当叶片每旋转一周时，即各叶片再转至如图19同一位置时，每两个叶片间做两次做功循环，四个叶片共做八个做功循环。如果是扇形叶片做功时，其做功原理都与以上相同，但进、出水孔均设置为长条形的，四个扇形叶片功的状态如图23、24所示，当一个压缩程序完成时，出水孔和进水孔都在部分打开状态，以保证所有液体在流动惯性的作用下继续依照该惯性流动，如图23所示。

除以上设置外，它还包括有动力输入系统，润滑系统、冷却系统、调节系统、回路系统、过滤系统……；这些都与现有往复式空气压缩机和液体压缩泵相同。