无接触滑片泵及其滑片机构

1.本发明涉及滑片泵技术领域，尤其涉及无接触滑片泵及其滑片机构。


背景技术：

2.滑片泵又叫叶片泵、刮片泵、刮板泵，通常是由泵体(泵壳)、转子、泵盖以以及滑片组成。现有技术的滑片泵是依靠离心力或弹簧力使滑片紧贴偏心定子，使相邻两滑片与转子和泵体间形成相互隔离的容积腔，在进口处容积腔体积增大，进行吸液；出口处容积腔体积减小，进行排液。滑片泵具有自吸能力强、效率高、密封性好等优点，等到广泛应用。
3.传统滑片泵的滑片与定子和泵体是直接接触的，工作时存在滑动摩擦，滑片在长时间的工作下，会出现发热和磨损，导致滑片泵的运行效率降低，同时导致使用寿命降低。现有技术中，也有一些滑片泵虽然滑片和泵体间没有周向上的滑动摩擦，但这种泵工作时，滑片与转子面存在滑动摩擦，同样会造成磨损和发热。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种无接触滑片泵。本发明的无接触滑片泵通过设置由转子、滑片、滚球以及密封板构成的滑片机构，工作时，滑片贴近泵体并保持适当的间隙，工作过程无滑动摩擦，避免了因滑片与泵体摩擦导致的发热和磨损，且特定构造的滑片机构也决定了工作时滑片与转子面不存在周向上的滑动摩擦，从而使得滑片功率运行稳定，同时，提高运行可靠性和使用寿命。对应的，本技术还提供了无接触滑片泵的滑片机构，滑片泵采用本技术的滑片机构，工作时，滑片与泵体、转子在周向上无滑动摩擦，避免了因滑片与泵体摩擦导致的发热和磨损，使得滑片泵功率运行稳定，同时，提高运行可靠性和使用寿命。
5.对于滑片泵，本发明提供如下技术方案：
6.无接触滑片泵，包括泵体、驱动轴，以及设于驱动轴上的转子；所述泵体的两端分别设有前端盖和后端盖；所述泵体上设有流体进口和流体出口；所述驱动轴与前端盖、后端盖通过轴承形成回转连接结构；所述驱动轴从前端盖伸出至外部，且伸出端设有扭力传递连接结构；所述泵体内设有无接触滑片组件；所述无接触滑片组件包括滑片、滚球和密封板；所述滑片呈u型，与对应设于转子上的u型滑槽滑动配合，可以在转子径向上滑动；所述转子的两侧各设有一块密封板；所述密封板上设有尺寸与滚球相适配的滚球轨迹槽，对应的，所述滑片的两端各设有一个尺寸与滚球相适配的半球型凹槽；所述滑片和密封板之间设有滚球，所述滚球同时位于半球型凹槽和滚球轨迹槽中，工作时，转子转动，滑片随转子绕驱动轴转动，同时，滑片驱动滚球沿滚球轨迹槽滚动，使滑片在转子径向上滑动，与泵体保持贴近并具有间隙d。
7.与现有技术相比，本发明的无接触滑片泵通过采用无接触滑片组件，转子、滑片、滚球以及密封板构成特定的滑片机构，工作时，转子转动，滑片随转子绕驱动轴转动，同时，滑片驱动滚球沿滚球轨迹槽滚动，使滑片在转子径向上滑动，与泵体保持贴近并具有间隙
d，从而，避免了因滑片与泵体摩擦导致的发热和磨损，使得滑片泵功率运行稳定，同时，提高运行可靠性和使用寿命；此外，采用本发明方案中的滑片机构，u型结构的滑片的凹面与转子上滑槽的槽底存在间隙，且无周向上的相对运动，从而滑片与转子不存在周向上的滑动摩擦，避免了因滑片与转子摩擦导致的发热和磨损，使得滑片泵功率运行稳定，同时，提高运行可靠性和使用寿命。
8.工作时，滑片与泵体的间隙太大，起不到隔离作用，会影响正常工作，前述的无接触滑片泵中，所述间隙d宜不超过4mm。进一步，所述间隙d优选为2-3mm。
9.进一步，前述的无接触滑片泵中，所述滑片的数量可以为3-5个，沿转子周向均匀分布。
10.进一步，前述的无接触滑片泵中，所述滑片的内侧设有一排轻量孔。通过设置轻量孔，保证强度的同时，有效减轻滑片的质量，使得无接触滑片泵运行符合更低，降低能耗。再进一步，所述轻量孔优选为圆孔。
11.进一步，前述的无接触滑片泵中，所述后端盖与所述泵体通过螺纹连接；所述前端盖与所述泵体通过螺纹连接。采用螺栓连接泵体和泵盖，可靠性高，且有利于实施。
12.从耐用性方面考虑，滚球应当选用硬质耐磨材料。进一步，前述的无接触滑片泵中，所述滚球的材料可以为氧化铅、氮化硅或碳化钨。
13.滚球的尺寸可以根据泵的规格确定，进一步，前述的无接触滑片泵中，所述滚球的半径可以为10-13mm。
14.对于滑片机构，本发明提供如下技术方案：
15.无接触滑片泵的滑片机构，包括转子和无接触滑片组件；所述无接触滑片组件包括滑片、滚球和密封板；所述滑片呈u型，与对应设于转子上的u型滑槽滑动配合，可以在转子径向上滑动；所述转子的两侧各设有一块密封板；所述密封板上设有尺寸与滚球相适配的滚球轨迹槽，对应的，所述滑片的两端各设有一个尺寸与滚球相适配的半球型凹槽；所述滑片和密封板之间设有滚球，所述滚球同时位于半球型凹槽和滚球轨迹槽中，工作时，转子转动，滑片随转子绕驱动轴转动，同时，滑片驱动滚球沿滚球轨迹槽滚动，使滑片在转子径向上滑动，与泵体保持贴近并具有间隙d。
16.与现有技术相比，本发明的滑片机构由转子和无接触滑片组件构成，结构设计巧妙，工作时，转子转动，滑片随转子绕驱动轴转动，同时，滑片驱动滚球沿滚球轨迹槽滚动，使滑片在转子径向上滑动，与泵体保持贴近并具有间隙d，从而，避免了因滑片与泵体摩擦导致的发热和磨损，且特定的结构决定了其工作时滑片与转子间也没有周向上的滑动摩擦，从而使得滑片泵功率运行稳定，同时，提高运行可靠性和使用寿命。
17.进一步，前述的无接触滑片泵的滑片机构中，所述间隙d优选为2-3mm。
附图说明
18.图1是本发明无接触滑片泵的截面图；
19.图2是图1的a向截面图；
20.图3是图1的b向截面图；
21.图4是图1的局部放大图；
22.图5是滑片的截面图；
23.图6是滚球和密封板配合的结构示意图。
24.附图中标记：1-泵体，101-流体进口，102-流体出口，103-底座；2-驱动轴，201-扭力传递连接结构；3-转子；4-无接触滑片组件，401-滑片、4011-半球形凹槽、4012-轻量孔，402-滚球，403-密封板、4031-滚球轨迹槽；5-前端盖；6-后端盖。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。以下实施例中，未详细说明的均为本领域常规技术手段或技术常识。
26.实施例(参见图1-6)：
27.本实施例提供一种无接触滑片泵，其包括泵体1、驱动轴2，以及设于驱动轴2上的转子3；所述泵体1的两端分别设有前端盖5和后端盖6；所述泵体1上设有流体进口101和流体出口102；所述驱动轴2与前端盖5、后端盖6通过轴承形成回转连接结构；所述驱动轴2从前端盖5伸出至外部，且伸出端设有扭力传递连接结构201(本实施例中，扭力传递连接结构201为键槽)。
28.与现有技术不同的是：所述泵体1内设有无接触滑片组件4；所述无接触滑片组件4包括滑片401、滚球402和密封板403；所述滑片401呈u型，与对应设于转子3上的u型滑槽滑动配合，可以在转子3径向上滑动；所述转子3的两侧各设有一块密封板403(密封板403与驱动轴2旋转密封，与泵体1静密封)；所述密封板403上设有尺寸与滚球402相适配的滚球轨迹槽4031，对应的，所述滑片401的两端各设有一个尺寸与滚球402相适配的半球型凹槽4011；所述滑片401和密封板403之间设有滚球403，所述滚球403同时位于半球型凹槽4011和滚球轨迹槽4031中，工作时，转子3转动，滑片401随转子3绕驱动轴2转动，同时，滑片401驱动滚球402沿滚球轨迹槽4031滚动，使滑片401在转子3径向上滑动，与泵体1保持贴近并具有间隙d。
29.转子3、滑片401、滚球402和密封板403组成滑片机构。滑片401在转子3周向上的位置由转子3决定(随转子3转动)，在转子3径向上的位置由滚球402决定。运行过程中，滚球402沿滚球轨迹槽4031移动，滑片401绕驱动轴2转动的同时，在滚球402的作用下，沿转子3上的u型滑槽滑动，与泵体1保持贴近并具有间隙d。间隙d的存在有效避免了滑片401与泵体1之间的滑动摩擦，进而有效避免了磨损和发热的产生。
30.在本实施例中，所述间隙d为3mm。间隙d过大会导致泵无法正常工作，考虑性能和制造因素，实施本发明技术方案时，将间隙d控制在3mm左右较好。
31.在本实施例中，所述滑片401的数量为3个，沿转子3周向均匀分布。即两两间隔120
°
分布。本实施中，滑片401数量少，有利于控制成本。
32.在本实施例中，所述滑片401内侧设有一排呈圆形的轻量孔4012。通过设置轻量孔4012，保持滑片401机械强度的同时，有效降低质量，从而减轻运转时的负荷，降低能耗，同时，质量小带来更小的惯性，有利于滑片机构顺畅运行。
33.在本实施例中，所述后端盖6与所述泵体1通过螺纹连接；所述前端盖5与所述泵体1通过螺纹连接。
34.在本实施例中，所述滚球402的材料为氮化硅。实施本发明技术方案时，滚球402也可以选用其它耐磨的硬质材料，例如氧化铅、碳化钨等。
35.在本实施例中，所述滚球402的半径为13mm。实施本发明时，滚球402的尺寸可以根据滑片泵的规格确定。
36.在本实施例中，泵体1的底部设有底座103。底座的形式可以根据使用需求设计。
37.本实施例中，滚球轨迹槽4031为相对驱动轴2偏心设置的圆形槽。(实施本发明的技术方案时，滚球轨迹槽4031也可以由多段平滑连接的圆弧槽构成)
38.上述对本技术中涉以及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本技术的公开，可以在不违背所涉以及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本技术保护范围之内的其它的技术方案。