一种转子泵的制作方法

1.本发明属于泵的技术领域，具体是涉及到一种转子泵。


背景技术：

2.转子泵是指通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，进而使液体的能量增加的泵。转子泵是一种旋转的容积式泵，它是借助于工作腔里的多个固定容积输送单位的周期性转化来达到输送流体的目的，具有正排量性质，其流量不随背压变化而变化，流量取决于工作腔容积变化值以及其在单位时间内的变化频率，理论上与排出压力无关。转子泵在工作过程中实际上是通过泵壳内两个转子的旋转进行工作，而两个同步旋转的转子则通过泵壳内的两个同步齿轮通过传动轴进行传动，两个转子在传动轴的带动下，进行同步反方向旋转，使转子泵出口一侧的容积发生变化，从而构成较高的真空度和排放压力，特别适合卫生级介质和腐蚀性、高粘度液体介质的输送。
3.由于转子泵在工作时，其转子腔出口一侧的压力会大于入口一侧的压力，采用滑动轴承的转子泵，工作状态下其轴套靠近出口一侧受到的压力会高于靠近入口的一侧，而由于转子泵流量和内部转子的转速成线性关系，调节转子转速就可以调节流量，当转子转速高时，转子泵出口一侧的压力会增大，此状态下转子及轴套在径向上受到的压力大，可能会导致轴套靠近轴及转子靠近泵壳内壁，从而导致接触面的摩擦阻力增大，产生接触面磨损，不仅会影响配合精度，还会影响轴套、转子甚至转子泵整体的工作可靠性。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种从转子腔出口一侧引出部分液体介质进行增压，并将增压后的液体介质输送至轴套内侧，减少或抵消轴套及转子在转子腔内受到的径向压力，提高工作可靠性的转子泵。
5.本发明的内容包括：
6.泵壳，所述泵壳内部通过隔板分隔设置有转子腔和齿轮腔，泵壳上设置有与转子腔连通的进液口和出液口，所述泵壳上还固定有安装轴，安装轴位于转子腔内；
7.两个转子，两个转子设置在转子腔内，且两个转子上设置有轴套，轴套与安装轴转动连接；
8.相互啮合的两个齿轮，两个齿轮设置在齿轮腔内，且两个齿轮通过贯穿隔板的传动轴与两个所述转子连接，以驱动两个转子转动；
9.所述隔板和/或泵壳上开设有第一通道，所述泵壳上开设有第二通道，安装轴上开设有第三通道，转子腔内位于两个转子和出液口之间的区域通过第一通道与齿轮腔连通，齿轮腔通过第二通道与第三通道的一端连通，第三通道的另一端与安装轴和轴套之间连通，齿轮腔内的两个齿轮旋转时，至少一个齿轮挤压沿第一通道进入齿轮腔的液体介质使其增压，并将其从第二通道、第三通道压入安装轴与至少一个转子的轴套之间。
10.更进一步地，所述安装轴与轴套之间设置有与第三通道连通的压力腔，增压后的
液体介质依次经过第二通道、第三通道进入压力腔。
11.更进一步地，还包括配流套，所述配流套位于轴套与安装轴之间，配流套固定在安装轴上，轴套套设在配流套外侧并与配流套转动配合，配流套的外侧面开设有凹面腔，凹面腔与轴套的内侧面之间形成所述压力腔，所述压力腔上开设有供液体介质流入和/或流出的配流孔。
12.更进一步地，所述凹面腔设置有一个，该个凹面腔与轴套的内侧面之间形成的压力腔朝向出液口设置，该压力腔通过配流孔与第三通道连通。
13.更进一步地，所述凹面腔设置有两个，两个凹面腔与轴套的内侧面之间形成两个所述压力腔，其中一个压力腔朝向进液口设置，另一个压力腔朝向出液口设置，两个压力腔上的配流孔数量不同，两个压力腔均通过至少一个配流孔与第三通道连通。
14.更进一步地，所述齿轮腔内壁上设置有第一挡块，第一挡块位于其中一个齿轮的侧面，该齿轮转动时，液体介质受齿轮齿牙与第一挡块之间的挤压而增压，并被压入第二通道内。
15.更进一步地，所述齿轮腔内壁上还设置有第二挡块，第二挡块和第一挡块位于同一个齿轮的侧面，且第二挡块和第一挡块在齿轮腔的内壁上沿该齿轮的旋转方向间隔设置，第一通道连通齿轮腔的一端及第二通道连通齿轮腔的一端位于第一挡块和第二挡块之间。
16.更进一步地，还包括加压罩，所述加压罩设置在齿轮腔的内壁上，并位于其中一个齿轮的外侧，所述第一挡块和第二挡块设置在加压罩内侧，加压罩上还开设有进液孔和出液孔，第二挡块、进液孔、出液孔和第一挡块沿加压罩所在齿轮的旋转方向依次设置，所述第一通道通过进液孔与齿轮腔连通，齿轮腔通过出液孔与第二通道连通。
17.更进一步地，所述泵壳包括壳体和端盖，所述转子腔位于壳体内部，齿轮腔位于隔板与端盖之间，所述隔板上开设有孔道一和孔道二，端盖上开设有孔道三，孔道一、孔道二和孔道三依次连通形成所述第一通道。
18.更进一步地，所述隔板上开设有配合孔，传动轴贯穿配合孔并与其转动连接，所述配合孔内侧设置有环形槽道二，孔道一与孔道二之间通过环形槽道二连通，该环形槽道二内还固定设置有导流环，导流环套设在传动轴上，且导流环上径向开设有注油孔
19.本发明的有益效果是，转子腔内靠出液口一侧的部分液体介质可在转子腔压力作用下通过第一通道进入齿轮腔内，并且在转子腔压力作用下，能够使进入齿轮腔内的液体介质本身具备一定的压力，而在齿轮腔内齿轮的挤压作用下，对该液体介质进行再次增压，进一步提高其液压力，同时将其沿第二通道、第三通道压入安装轴与轴套之间，压入安装轴与轴套之间的液体介质一方面可做轴套的润滑使用，减少锈蚀问题，另一方面增压后的液体介质的液压力，可在安装轴与轴套之间对轴套产生浮动支撑的作用，以对轴套及转子进行径向支撑，减少或抵消轴套及转子在转子腔内受到的径向压力，以减少或消除轴套内侧面的摩擦及保障转子与转子腔内部之间的配合精度，还能减少摩擦阻力损耗，提高能量转换效率，保障了轴套、转子及转子泵工作的可靠性，也延长了轴套、转子及转子泵的使用寿命。
20.同时在本发明中，利用驱动转子的齿轮作为液体介质的增压驱动力，对液体介质进行挤压而使其进一步增压，满足液体介质支撑轴套所需的液压力，因此无需额外设置动
力件作为输送通道内液体介质的驱动力，降低能耗，也利于控制转子泵的整体体积，提高了转子泵的结构紧凑度。
附图说明
21.附图1为本发明转子泵的结构示意图。
22.附图2为本发明转子泵的俯视图。
23.附图3为本发明图2的俯视图。
24.附图4为本发明图2的a-a剖视图。
25.附图5为本发明图2的b-b剖视图。
26.附图6为本发明图2的c-c剖视图。
27.附图7为本发明图2的d-d剖视图。
28.附图8为本发明图3的e-e剖视图。
29.附图9为本发明安装轴的结构示意图。
30.附图10为本发明隔板的第一视角结构示意图。
31.附图11为本发明隔板的第二视角结构示意图。
32.附图12为本发明导流环的结构示意图。
33.附图13为本发明加压罩的结构示意图。
34.附图14为本发明配流环的第一视角结构示意图。
35.附图15为本发明配流环的第二视角结构示意图。
36.附图16为本发明配流环与轴套的配合结构示意图。
37.附图17为本发明图16的径向剖视图。
38.在图中，1-泵壳；11-壳体；111-转子腔；112-进液口；113-出液口；114-孔道五；115-孔道六；12-端盖；121-齿轮腔；122-孔道三；123-孔道四；124-第一限位槽；125-第二限位槽；13-第一通道；14-第二通道；2-隔板；21-孔道一；22-孔道二；23-环形槽道二；3-转子；4-齿轮；5-安装轴；51-第三通道；52-环形槽道一；6-传动轴；7-导流环；71-注油孔；8-加压罩；81-第一挡块；82-进液孔；83-出液孔；84-第二挡块；85-开口；86-第一限位块；87-第二限位块；9-配流套；91-凹面腔；92-配流孔；93-安装槽；94-分隔片；10-轴套。
具体实施方式
39.如附图1-17所示，本发明包括：
40.泵壳1，所述泵壳1内部设置有转子腔111和齿轮腔121，转子腔111与齿轮腔121之间通过隔板2分隔，泵壳1上设置有与转子腔111连通的进液口112和出液口113，所述泵壳1上还固定有安装轴5，安装轴5位于转子腔111内；
41.两个转子3，两个转子3设置在所述的转子腔111内，且两个转子3上固定设置有轴套10，轴套10与安装轴5转动连接；
42.两个齿轮4，两个齿轮4设置在齿轮腔121内，且两个齿轮4通过贯穿隔板2的传动轴6与位于转子腔111内的两个转子3连接，以驱动两个转子3转动；
43.所述隔板2和/或泵壳1上开设有第一通道13，所述泵壳1上开设有第二通道14，安装轴5上开设有第三通道51，转子腔111内位于两个转子3和出液口113之间的区域通过第一
通道13与齿轮腔121连通，齿轮腔121通过第二通道14与第三通道51的一端连通，第三通道51的另一端与安装轴5和轴套10之间连通，转子泵工作时，齿轮腔121内的两个齿轮4通过传动轴6驱动转子腔111内的两个转子3转动，而在转子腔111内的液体介质被转子3沿出液口113压出的过程中，部分液体介质在转子3的挤压下沿第一通道13进入齿轮腔121内，齿轮腔121内的两个齿轮4旋转时，至少一个齿轮4挤压沿第一通道13进入齿轮腔121的液体介质，并将其从第二通道14、第三通道51挤出至安装轴5与至少一个转子3的轴套10之间。
44.本发明提供的转子泵，由于转子腔111内靠出液口113一侧的压力大于靠进液口112一侧的压力，转子腔111内靠出液口113一侧的部分液体介质可在转子腔压力作用下通过第一通道13进入齿轮腔121内，并且在转子腔压力作用下，能够使进入齿轮腔121内的液体介质本身具备一定的压力，而在齿轮腔121内齿轮4的挤压作用下，对该液体介质进行再次增压，进一步提高其液压力，同时将其沿第二通道14、第三通道51压入安装轴5与轴套10之间，压入安装轴5与轴套10之间的液体介质一方面可做轴套10的润滑使用，减少锈蚀问题，另一方面增压后的液体介质的液压力，可在安装轴5与轴套10之间对轴套10产生浮动支撑的作用，以对轴套10及转子3进行径向支撑，减少或抵消轴套10及转子3在转子腔111内受到的径向压力，以减少或消除轴套10内侧面的摩擦及转子3与转子腔111内部之间的配合精度，还能减少摩擦阻力损耗，提高能量转换效率，保障了轴套10、转子3及转子泵工作的可靠性，也延长了轴套10、转子3及转子泵的使用寿命。
45.同时在本发明中，利用驱动转子3的齿轮4作为液体介质的增压驱动力，对液体介质进行挤压而使其进一步增压，满足液体介质支撑轴套10所需的液压力，因此无需额外设置动力件作为输送通道内液体介质的驱动力，降低能耗，也利于控制转子泵的整体体积，提高了转子泵的结构紧凑度。
46.所述安装轴5与轴套10之间设置有用于容纳液体介质的压力腔，压力腔上与第三通道51连通，增压后的液体介质依次经过第二通道14、第三通道51后进入压力腔。以保障进入安装轴5与轴套10之间的液体介质的量足够对轴承10起到理想的径向浮动支撑效果，从而能够抵消更大的外部径向受力。
47.在设置压力腔的基础上，本发明的一个实施方式中，轴套10直接设置在安装轴5上，压力腔开设在轴套10内侧面和/或安装轴5外侧面上。
48.在本发明的优选实施方式中，还包括配流套9，所述配流套9位于轴套10与安装轴5之间，配流套9固定在安装轴5上，轴套10套设在配流套9外侧并与配流套9转动连接，且轴套10与配流套9之间为间隙配合，即轴套10通过配流套9与安装轴5转动连接。在该实施方式中，配流套9的外侧面开设有凹面腔91，凹面腔91与轴套10的内侧面之间形成所述压力腔，以保障轴套10内侧面的完整性，即保障轴套10滑动面的完整性。其中，所述压力腔上开设有供液体介质流入和/或流出的配流孔92，配流孔92开设在配流套9上，具体开设在形成该压力腔的凹面腔91内。
49.由于转子腔111内靠出液口113一侧的压力更大，轴套10在这一侧受到的径向压力更大，在设置配流套9的基础上，本发明的一个实施方式中，所述凹面腔91设置有一个，因此形成的压力腔也只有一个，通过将该个凹面腔91与轴套10的内侧面之间形成的压力腔朝向出液口113设置，利用压入压力腔内的液体介质来减少或抵消轴套10在靠出液口113该侧受到的径向压力，以平衡轴套10在转子腔111内的受力。在该实施方式下，配流孔92供液体介
质流入压力腔，因此压力腔通过配流孔92与第三通道51连通，增压后的液体介质依次经过第二通道14、第三通道51后从配流孔92进入压力腔，而压力腔内的液体介质则可通过轴套10与配流套9之间的间隙被压出至转子腔111内。
50.在本发明的另一个实施方式中，所述凹面腔91设置有两个，两个凹面腔91与轴套10的内侧面之间形成两个所述压力腔，其中一个压力腔朝向进液口112设置，另一个压力腔朝向出液口113设置，两个压力腔上的配流孔92数量不同，且两个压力腔均通过至少一个配流孔92与第三通道51连通。
51.基于凹面腔91设置有两个的实施方式下，第一优选方式中，朝向出液口113的压力腔其配流孔92数量多于朝向进液口112的压力腔上的配流孔92数量，且两个压力腔上的配流孔92均用于供液体介质流入压力腔。因此进入各配流孔92流量相同的情况下，配流孔92数量多的压力腔其单位时间内进入的液体介质量更多，对轴套10内侧产生的液压力更大，从而平衡轴套10在进液口112、出液口113这两侧受到的径向压力，在该第一优选方式中，两个压力腔中的液体介质均从轴套10与配流套9之间的间隙压出。
52.基于凹面腔91设置有两个的实施方式下，第二优选方式中，朝向进液口112的压力腔上其配流孔92数量多于朝向出液口113的压力腔上的配流孔92数量，且两个压力腔上，与第三通道51连通的配流孔21数量相同。在该第二优选方式中，朝向出液口113方向的压力腔，其配流孔92均与第三通道51连通，即该压力腔上的配流孔92均用于供液体介质流入压力腔。而朝向进液口112方向的压力腔，仅部分配流孔92与第三通道51连通，与第三通道51连通的配流孔92则用于供液体介质流入，剩余部分配流孔92并不与第三通道51连通，而是与转子腔111或其他零部件连通，供液体介质流出。例如，朝向进液口112的压力腔上的配流孔92为两个，则一个配流孔92与第三通道51连通，另一个配流孔92用于供液体介质流出，朝向出液口113的压力腔上的配流孔92为一个，并与第三通道51连通。因此，在单位时间内进入两个压力腔的液体介质量相同的情况下，出液口113方向的压力腔其内部液体介质从轴套10与配流套9之间的间隙被压出，而进液口112方向的压力腔其液体介质不仅可以从轴套10与配流套9之间的间隙被压出，还可以从部分配流孔92中流出，释放压力的速度更快，使得朝向进液口112方向的压力腔内部压力会低于朝向出液口113方向的压力腔的内部压力，从而平衡轴套10在进液口112、出液口113这两侧受到的径向压力。
53.在凹面腔91设置有两个的基础上，本发明中安装轴5上设置有环形槽道一52，环形槽道位于安装轴5与配流套9之间，第三通道51远离第二通道14的一端与环形槽道一52连通，如图9所示，液体介质从左侧箭头方向进入第三通道51，再从右侧箭头方向从第三通道51进入环形槽道一52中，在上述第一优选方式中，环形槽道一52与两个压力腔上的所有配流孔92连通，在上述第二优选方式中，环向槽道一51与出液口113方向压力腔上的所有配流孔92及进液口112方向压力腔上的部分配流孔92连通，以同时对两个压力腔内输送液体介质。
54.在凹面腔91设置有两个的基础上，如图16和17所示，本发明还包括设置两个分隔片94，两个分隔片94固定在配流套9上并位于在配流套9与轴套10之间，分隔片94与轴套10之间的间隙小于配流套9与轴套10之间的间隙，且两个分隔片94分别位于两个凹面腔91的两端之间，以轴套10与配流套9之间的不同压力区域。分隔片94的具体安装方式为，如图14和15所示，所述配流套9上开设有两个安装槽93，两个安装槽93分别位于两个凹面腔91的两
端之间，两个分隔片94分别卡在两个安装槽93中，不用额外设置固定件，降低装配时的结构复杂度。
55.齿轮腔121对液体介质的加压方式，可以为两个齿轮4啮合转动时对液体介质的挤压，而在本发明的优选实施方式中，采用的为利用齿轮腔121内单个齿轮4的转动，具体为，所述齿轮腔121内壁上设置有第一挡块81，第一挡块81位于齿轮腔121中其中一个齿轮4的侧面，该齿轮4转动时，其齿牙与第一挡块81产生相对移动，对位于该齿轮4齿牙与第一挡块81之间的液体介质进行挤压而使其增压，并将增压后的液体介质压入第二通道14内，使其沿第二通道14、第三通道51送入至压力腔内。
56.所述齿轮腔121内壁上还设置有第二挡块84，第二挡块84和第一挡块81位于同一个齿轮4的侧面，且第二挡块84和第一挡块81在齿轮腔121的内壁上沿该齿轮4的旋转方向间隔设置，第一通道13连通齿轮腔121的一端及第二通道14连通齿轮腔121的一端位于第一挡块81和第二挡块84之间。第二挡块84的设置，一定程度上阻挡液体介质朝对应的齿轮4转动相反的方向流动，便于齿轮4将进入齿轮腔的液体介质沿其转动方向输送。
57.在本发明的一个实施方式中，第一挡块81和第二挡块84为直接设置在齿轮腔121内壁上，比如一体成型。在另一个实施方式中，第一挡块81和第二挡块84为间接设置在齿轮腔121的内壁上，还包括加压罩8，所述加压罩8固定设置在齿轮腔121的内壁上，并位于齿轮腔121中其中一个齿轮4的外侧，所述第一挡块81和第二挡块84设置在加压罩8内侧，加压罩8上还开设有进液孔82和出液孔83，第二挡块84、进液孔82、出液孔83和第一挡块81沿加压罩8所在齿轮4的旋转方向依次设置，所述第一通道13通过进液孔82与齿轮腔121连通，齿轮腔121通过出液孔83与第二通道14连通。
58.优选所述第一挡块81、第二挡块84与加压罩8为一体成型，且第一挡块81、第二挡块84与加压罩8内侧之间的过渡区域为弧面过渡，当液体介质为粘稠度较高的液体时，弧面过渡区域的设置，能够便于液体介质流过，避免液体介质卡在缝隙中。
59.所述加压罩8为环形，且加压罩8上设置有开口85，该开口85的设置，如图13所示，位于加压罩8内的齿轮4可通过所述开口85与齿轮腔121内的另一个齿轮4啮合，在实现对液体介质增压的情况下，不影响齿轮4之间的啮合。
60.如图13所示，所述加压罩8上位于进液孔81与出液孔82之间的区域，其厚度沿进液孔81至出液孔82的方向逐渐增厚。齿轮4转动的过程中，加压罩8上沿位于进液孔81与出液孔82之间的区域，齿轮4的齿牙齿顶与加压罩8的内侧之间的间隔逐渐减小，逐渐对液体介质进行挤压而增压。
61.在本发明中，所述泵壳1包括壳体11和端盖12，所述转子腔111位于壳体11内部，齿轮腔121位于隔板2与端盖12之间。
62.所述第一通道13的具体开设路径为，所述隔板2上开设有与转子腔111连通的孔道一21和与孔道一21连通的孔道二22，端盖12上开设有与孔道二22连通的孔道三122，且孔道三122与加压罩8上的进液孔82连通，孔道一21、孔道二22和孔道三122依次连通形成所述第一通道13，孔道一21与转子腔111连通。其中，所述隔板2上开设有配合孔，传动轴6贯穿配合孔并与其转动连接，所述配合孔内侧设置有环形槽道二23，孔道一21与孔道二22之间通过环形槽道二23连通，沿孔道一21进入环形槽道二23的液体介质可对传动轴6表面进行润滑，具体地，该环形槽道二23内还固定设置有导流环7，导流环7套设在传动轴6上，且导流环7上
径向开设有注油孔71，进入环形槽道二23内的大部分液压介质沿孔道二22流出，而小部分液体介质可通过导流环7上的注油孔71进入导流环7与传动轴6之间，对传动轴6表面进行润滑。
63.所述第二通道14的具体开设路径为，所述端盖12上开设有与加压罩8上的出液孔83连通的孔道四123，壳体11上沿轴向方向开设有与孔道四123连通的孔道五114，并在壳体11背部向下开设有与孔道五114连通的孔道六115，如图6和图7所示，孔道四123、孔道五114和孔道六115依次连接形成第二通道。
64.所述第三通道51的具体开设路径如图8和9所示，其一端与孔道六115连通，另一端与环形槽道一52连通。
65.本发明液体介质进入轴套10内侧的具体过程为：转子3将转子腔111内靠出液口113一侧的液体介质从出液口113压出时，该侧的部分液体介质在压力作用下进入隔板2上的孔道一21中，并通过环形槽道二23进入孔道二22中，再通过孔道三122沿加压罩8上的进液孔82进入齿轮腔121内，液体介质被齿轮4经加压罩8内齿轮4的挤压而增压，并从出液孔83被压出至孔道四123中，并依次经过孔道五114、孔道六115而进入第三通道51中，随后配流孔92进入凹面腔91与轴套10内侧面形成的压力腔中，对轴套10起到浮动支撑。