专利名称：星轮机构的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种实现流体能量转换和体积转移的装置，它可用于制造油泵、水泵、空压机、冷冻机、风机、大型水轮机等流体机械。
背景技术：
流体机械是人们生产和生活中不可或缺的机械设备。众所周知，容积式流体机械的工作效率高于离心式流体机械，齿轮泵属于容积式流体机械，现有齿轮泵，由于泵中对齿轮运转时既起传动作用又起传输流体的作用，为了正常运转，对齿轮之间不可避免地存在齿顶间隙和齿侧间隙，这就使在对齿轮将液体从低压腔输送到高压腔的同时，总有部分高压腔的流体通过齿侧间隙和齿顶间隙被带回低压腔，降低了齿轮泵的工作效率，因为效率低，所以若想获得较大的流量，需要较大体积的设备。活塞式流体机械中，由于须保证活塞运转到上、下死点时，活塞不能碰撞汽缸前后盖，因此汽缸和活塞之间必须留有上、下间隙；另外，往复运动需要用进、排气阀保证工作正常进行，为了布置这些进、排气阀，也要留有间隙(这在空压机中统称为余隙)；由于余隙的存在，活塞式流体机械的工作效率也被降低了。同时往复式流体机械中离不了的曲轴连杆机构在运转时发出的特别大的噪声也让人难以承受。
综上所述，现有流体机械存在着以下主要问题一是效率低，如离心式水泵、齿轮油泵，效率低者只有30％～40％，高者也只达到80％左右；二是运转时噪声大，如空气压缩机、冷冻机等往复式运动的流体机械；三是流量小，如齿轮泵、离心式水泵。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种流体传输效率高的星轮机构。
为达到上述目的，本实用新型星轮机构包括机体、轴承座、滚动轴承、压盖、主动轴、从动轴，在主动轴上装有上星轮和主动齿轮，在从动轴上装有下星轮和从动齿轮；所述主动齿轮和从动齿轮安装在机体的外部，主动齿轮和从动齿轮的齿数相同，它们是一对标准啮合的齿轮，其中心距和星轮的中心距相同；所述上星轮和下星轮纵向平行地安装在机体的内部，它们的形状、大小完全相同，在整个运转过程中，上星轮和下星轮之间始终保持密封接触；上、下星轮径向上与机体的内壁之间密封接触，其轴向端面分别与轴承座的右、左侧面形成端面密封；齿轮罩安装在压盖上，罩住主动齿轮和从动齿轮。
由于上下星轮之间、星轮外径与机体内壁之间、星轮端面与轴承座侧面之间皆为密封接触，因此克服了齿轮泵中齿顶和齿侧间隙缺陷以及往复运动的流体机械中的余隙缺陷，基本可避免运行时高压腔的流体向低压腔回流，有效提高了流体的传输效率。传输效率高使得在相同流量时，本实用新型星轮机构的体积远小于现有齿轮泵，同时可节省能源。
图1是本实用新型星轮机构的横向剖视图。
图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型星轮机构进行说明。
从背景技术部分对现有流体机械传输效率低的原因分析可以看出，在其它条件相同的情况下，流体机械中传输部分的余隙越小，流体传输效率将会越高。据此，本实用新型星轮机构如图1、图2所示，包括上星轮1、下星轮3、机体2、轴承座5、7、滚动轴承6、8、15、16、压盖4、9、主动轴12、从动轴13、主动齿轮10、从动齿轮14和齿轮罩11；上星轮1和主动齿轮10安装在主动轴12上，下星轮3和从动齿轮14安装在从动轴13上，主动齿轮10和从动齿轮14安装在机体2的外部，上星轮1和下星轮3纵向平行地安装在机体2的内部；齿轮罩11安装在压盖9上，罩住主动齿轮10和从动齿轮14。
所述主动齿轮10和从动齿轮14的齿数相同，它们是一对标准啮合的齿轮，其中心距和星轮的中心距相同。这样，当电机带动主动轴12逆时针旋转α角时，安装在主动轴12上的主动齿轮10和上星轮1逆时针旋转α角；与此同时，在主动齿轮10的驱动下，安装在从动轴13上的从动齿轮14和下星轮3将顺时针旋转α角。从而保证上下星轮1、3在机构运转的任何时间段内所转角度相同，只是方向相反。在此，上、下星轮1、3在机构运转中只起传输流体的作用，它们之间没有力的传递，星轮1、3的旋转完全靠齿轮10、14带动。
上星轮1和下星轮3形状、大小完全相同，在整个运转过程中，上星轮1和下星轮3之间始终保持密封接触，使上下星轮之间实现对高压腔和低压腔的隔断。与现有齿轮泵的密封原理类似，上、下星轮1、3径向上与机体2的内壁之间密封接触，其轴向端面分别与轴承座5、7的右、左侧面形成端面接触密封，以避免高压腔中的流体向低压腔回流。
由于上下星轮之间、星轮外径与机体内壁之间、星轮端面与轴承座侧面之间皆为密封接触，另外，因为上、下星轮的轮廓为圆滑过渡曲线，它们之间的密封位置是连续变化的，不会象齿轮泵那样在一对齿啮合完毕后密封线跳到下一对啮合齿上，因此克服了齿轮泵中齿顶和齿侧间隙缺陷以及往复运动的流体机械中的余隙缺陷，基本可避免运行时高压腔的流体向低压腔回流，有效提高了星轮机构的传输效率，在零部件制造、安装精度保证的情况下，理论上传输效率可达到接近100％。传输效率高使得相同流量时，本实用新型星轮机构的体积远小于现有齿轮泵。试举一例用三星轮做成的星轮机构，在基圆半径Rj＝60mm、外圆半径Rw＝96mm、星轮纵向长度为300mm、电机转速为1450r/min时，理论计算该星轮机构的流量大约可达480m3/h，其时星轮机构的有效工作部分尺寸为长300×宽192×高348(不包括齿轮、轴承座等)；而现用KCB-960齿轮油泵，流量Q＝58m3/h，其外形尺寸为1099×470×525。可以看出在相同工作流量下，采用本实用新型星轮机构，其整体设备体积远小于现有的齿轮油泵。上例是三星轮的情况，实际使用时，星轮可根据需要，做成二星轮、三星轮、四星轮……。需要大流量可按二星、三星做；需要小工作容量时，可做成星数多一点并取较小基圆。
本实用新型星轮机构安装时需要准确调整齿轮、轴、和星轮的相对位置，特别是星轮之间的相互位置，否则将会破坏其运行时的密封。在机器按正常运转方向调整好后，不允许电机反转，否则可能会损坏星轮，因为传动齿轮10、14有齿侧间隙，在反转时会破坏星轮1、3的正确工作状态。一般来说，正常使用情况下，本实用新型星轮的使用寿命应该比较长，因为二星轮之间只有接触，不会有大的摩擦力出现，也不会碰撞。
本实用新型星轮机构具有以下用途1.取代齿轮泵和离心式水泵等流体设备的核心工作部分齿轮和叶轮，以获得较高的工作效率和工作流量；2.取代往复式运转的流体机械(如空压机、冷冻机等)的曲轴机构、活塞、汽缸等，变往复运动工作为旋转运动工作，从而克服工作时的机械噪声和提高工作效率。
理论上讲，本实用新型可在所有的流体机械中使用，但要结合具体情况分析，如不可用于含有坚硬固体颗粒的流体传输。同时由于和原有流体机械的二作原理不同，因此操作规程和有关附件也要根据本实用新型的工作原理考虑进行改变。
本星轮机构用于制做高压力或高扬程的流体机械可以采用多段工作。如水泵、空压机、冷冻机可采用二级压缩、三级压缩、……，使每级的高低压差小一点，以降低泄漏量，保证工作效率不被降低。因为采取的密封毕竟是接触密封，即使加工精度再高再精密，完全避免泄漏仍是相当困难的。
权利要求1.一种星轮机构，包括机体(2)、轴承座(5、7)、滚动轴承(6、8、15、16)、压盖(4、9)、主动轴(12)、从动轴(13)，其特征在于在主动轴(12)上装有上星轮(1)和主动齿轮(10)，在从动轴(13)上装有下星轮(3)和从动齿轮(14)；所述主动齿轮(10)和从动齿轮(14)安装在机体(2)的外部，主动齿轮(10)和从动齿轮(14)的齿数相同，它们是一对标准啮合的齿轮，其中心距和星轮的中心距相同；所述上星轮(1)和下星轮(3)纵向平行地安装在机体(2)的内部，它们的形状、大小完全相同，在整个运转过程中，上星轮(1)和下星轮(3)之间始终保持密封接触；上、下星轮(1、3)径向上与机体(2)的内壁之间密封接触，其轴向端面分别与轴承座(5、7)的右、左侧面形成端面密封；齿轮罩(11)安装在压盖(9)上，罩住主动齿轮(10)和从动齿轮(14)。
专利摘要本实用新型公开了一种星轮机构，它在主动轴上装有上星轮(1)和主动齿轮，在从动轴上装有下星轮(3)和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮的齿数相同，是一对标准啮合的齿轮；所述上星轮(1)和下星轮(3)的形状、大小完全相同，在整个运转过程中，上星轮(1)和下星轮(3)之间始终保持密封接触，上、下星轮(1、3)径向上与机体(2)的内壁之间密封接触，其轴向端面分别与轴承座的右、左侧面形成端面密封；该星轮机构克服了容积式流体机械中的余隙缺陷，可有效提高流体的传输效率，节省能源；在相同流量时，本星轮机构的体积远小于现有齿轮泵，可用于制造油泵、水泵、空压机等流体机械。
文档编号F04C18/14GK2851652SQ20052003784
公开日2006年12月27日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年12月27日
发明者钱生群, 钱文静 申请人:钱生群, 钱文静