专利名称：球头万向节及使用该万向节的单螺杆泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种球头万向节及使用该万向节的单螺杆泵。
背景技术：
单螺杆泵作为无泄漏泵，用于抽送原油及油品、乳悬状液、粉末、高粘度糊状物、纤 维状物质、含有气、磨削颗粒或含有酸碱腐蚀性液体等，单螺杆泵具有优良的吸入高度、较 大的输出压力及较高的效率等，普遍用于食品、冶金、建筑、制药、化工等工业部门。单螺杆泵属于转子式容积泵，如图1所示，现有的单螺杆泵包括泵壳体1’、泵壳体 1’内的双头螺旋的衬套2’、泵壳体1’内与衬套2’啮合的单头螺旋螺杆3’、输入轴4’、第 一万向节5’及第二万向节6’，泵壳体1’上设有进液口 11’和出液口 12’，第二万向节6’的 一端与电机V连接，第二万向节6’的另一端与输入轴4’连接，输入轴4’另一端与第一万 向节5’连接，第一万向节5’的另一端与螺旋螺杆3’连接，工作时，电机7’带动第二万向 节6’转动，第二万向节6’带动输入轴4’转动，输入轴4’通过第一万向节5’驱动螺旋螺 杆3’绕衬套2’回转时，衬套2’与螺旋螺杆3’相互啮合在吸入腔和排出腔产生容积变化 来输送液体，此种螺杆泵输入轴4’的轴向力很大，因此导致(1)衬套2’与单头螺旋螺杆3’ 的过早磨损；(2)第一万向节5’的轴承处易损坏，并且衬套2’和螺旋螺杆3’间易摩损、机 械密封的摩损快、从而影响单螺杆泵的使用寿命 ，并且该泵内的输送工质与万向节及主轴 承上的润滑脂容易混合造成泵使用卫生等级下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种球头万向节及使用该万向节的单螺杆泵，其球头万向 节的使用寿命长且在单螺杆泵的使用中可使输送工质与润滑脂完全隔离，保证工质的有效 隔离，提高泵的卫生等级。为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为一种球头万向节，其中包括球壳及 X、Y、Z轴，所述X、Y轴的中心间隔的焊接于Z轴上，所述X、Y、Z轴相互垂直，所述X轴的中 心位于球壳球心处，所述球壳一端设有开口，所述Z轴一端焊接第一球冠，所述第一球冠与 球壳内壁贴合，所述Z轴的另一端穿过所述开口，所述Z轴上设有第二球冠，所述第二球冠 与所述球壳开口处的球内表面贴合，所述球壳内壁设有与X轴两端部滑动连接的第一槽和 与Y轴两端部滑动连接的第二槽，所述第一槽与所述第二槽平行且间隔设置，所述Χ、γ轴的 端部分别设有滚针轴承。本发明球头万向节，其中所述第一、二槽均为环形槽。本发明球头万向节，其中所述X轴端部的滚针轴承与所述第一槽宽度之间的间隙 为0. 05-0. 15mm，所述第二槽的宽度为球壳的60度球面弧长。本发明球头万向节，其中所述球壳的开口角度为小于或等于90度。一种单螺杆泵，包括泵壳体和双头螺旋的衬套，所述泵壳体上设有进液口和出液 口，所述衬套设于泵壳体的内腔壁，其中还包括第一、二球头万向节和泵轴壳，第一球头万向节与球头第二万向节对称设置，所述第一球头万向节设于泵壳体前部，所述第二球头万 向节设于泵壳体的后部，所述第一球头万向节的Z轴与第二球头万向轴的Z轴连接在一起， 所述第一、二球头万向节的开口之间连接泵轴壳，所述泵轴壳外表面设有螺旋槽，所述第二 球头万向节左端的泵轴壳与泵壳体之间设有滚柱轴承和高压机械密封环，所述第二球头万 向节右端连接有与电机连接的联轴器，所述联轴器与泵壳体之间设有推力轴承和密封环。本发明单螺杆泵，其中所述泵轴壳右部焊接有波纹管。本发明单螺杆泵，其中所述Z轴与所述泵轴壳之间的最小间隙为3mm。采用上述方案后，本发明球头万向节及使用该万向节的单螺杆泵通过将万向节设 计为球壳与轴两体分开，电机带动第二球头万向节球壳转动，由Z轴带动第二球头万向节 进而带动泵轴壳转动，定子静不平衡力小，由中间轴直接传递轴向力，由X轴和Y轴传递扭 矩，其传力直接，有效延长了该万向节的使用寿命，并且由于传递的工质在球壳外面，因此 工质不会与X、Y、Z轴上的润滑脂混合，使泵的轴承和万向节良好润滑，又提高了泵的卫生 等级。
图1是现有单螺杆泵的结构示意图；图2是本发明球头万向节的主视剖视图；图3是图2的A-A向剖视图；图4是本发明单螺杆泵的实施例结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2及图3所示，本发明球头万向节包括球壳1、X轴2、Y轴3和Z轴4，X 轴2和Y轴3的中心间隔的焊接于Z轴4上，X轴2的中心位于球壳1的球心处，球壳1 一 端设有开口 11，开口 11角度为90度；Z轴4的一端焊接第一球冠41，第一球冠41与球壳1内壁贴合，Z轴4的另一端 穿过开口 ll，z轴4上设有第二球冠42，第二球冠42与球壳开口 11处的球内表面贴合，球 壳1内壁设有与X轴2两端部滑动连接的第一槽12，该第一槽12为环形槽，即球壳1内壁 一周，球壳1内壁上开设有与Y轴3两端部滑动连接的第二槽13，该第二槽13为环形槽，第 二槽13的宽度为球壳1的60度球面弧长，第一槽12与第二槽13平行且间隔设置，X轴2 的端部设有滚针轴承21，滚针轴承21与第一槽12宽度之间的间隙为0. 05-0. 15mm, Y轴3 的端部设有滚针轴承31。请参阅图4所示，本发明单螺杆泵包括泵壳体5、双头螺旋的衬套6、第一万向节7、 第二万向节8和泵轴壳9，泵壳体5上设有进液口 51和出液口 52，衬套6设于泵壳体5的 内腔壁，第一球头万向节7与第二球头万向节8相对设置，第一球头万向节7设于泵壳体5 的前部，第二球头万向节8设于泵壳体5的后部，第一球头万向节7的Z轴4与第二万向轴 8的Z轴4连接，第一球头万向节7和第二球头万向节8的开口之间连接泵轴壳9，Z轴4与 泵轴壳9之间的最小间隙为3mm，泵轴壳9的右部焊接有波纹管50，泵轴壳9外表面设有螺 旋槽，第二球头万向节8左端的泵轴壳9与泵壳体5之间设有滚柱轴承10和高压机械密封 环20，第二球头万向节8右端的泵轴壳9与泵壳体5之间设有推力轴承30和密封环40。
使用时，电机60起动带动第二球头万向节8、泵轴壳9及第一球头万向节7 —起转 动，第一球头万向节7和第二球头万向节8内的X轴2、Y轴3随球壳1 一起转动，第一球头 万向节7和第二球头万向节8将轴向力直接传递给上的Z轴4，由Z轴4传递轴向力，而当 出现静不平衡力时，由X轴2和Y轴3传递扭矩，即由X轴2端部的滚针轴承21在第一槽 12宽度方向活动，Y轴3端部的滚针轴承31在第二槽13宽度方向作摆动来传递扭矩，其传 力直接，因此有效减小了泵轴壳9与衬套6之间的机械磨损，延长了第一球头万向节7和第 二球头万向节8的使用寿命，并且由于传递的工质在第一球头万向节7和第二球头万向节 8的球壳1外面，因此工质不会与X轴2、Υ轴3和Z轴4上的润滑脂混合，保证工质的有效 隔离，提高泵的卫生等级。以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技 术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内 。
权利要求
一种球头万向节，其特征在于包括球壳(1)及X、Y、Z轴(2，3，4)，所述X、Y轴(2，3)的中心间隔的焊接于Z轴(4)上，所述X、Y、Z轴(2，3，4)相互垂直，所述X轴(2)的中心位于球壳(1)球心处，所述球壳(1)一端设有开口(11)，所述Z轴(4)一端焊接第一球冠(41)，所述第一球冠(41)与球壳(1)内壁贴合，所述Z轴(4)的另一端穿过所述开口(11)，所述Z轴(4)上设有第二球冠(42)，所述第二球冠(42)与所述球壳开口(11)处的球内表面贴合，所述球壳(1)内壁设有与X轴(2)两端部滑动连接的第一槽(12)和与Y轴(3)两端部滑动连接的第二槽(13)，所述第一槽(12)与所述第二槽(13)平行且间隔设置，所述X、Y轴(2，3)的端部分别设有滚针轴承(21，31)。
2.如权利要求1所述的球头万向节，其特征在于所述第一、二槽(12，13)均为环形槽。
3.如权利要求2所述的球头万向节，其特征在于所述X轴(2)端部的滚针轴承(21) 与所述第一槽(12)宽度之间的间隙为0. 05-0. 15mm，所述第二槽(13)的宽度为球壳(1)的 60度球面弧长。
4.如权利要求3所述的球头万向节，其特征在于所述球壳(1)的开口(11)角度为小 于或等于90度。
5.一种使用权利要求1至4之一所述的球头万向节的单螺杆泵，包括泵壳体(5)和双 头螺旋的衬套(6)，所述泵壳体(5)上设有进液口(51)和出液口(52)，所述衬套(6)设于 泵壳体(5)的内腔壁，其特征在于还包括第一、二球头万向节(7，8)和泵轴壳(9)，第一球 头万向节(7)与球头第二球头万向节(8)对称设置，所述第一球头万向节(7)设于泵壳体 (5)前部，所述第二球头万向节(8)设于泵壳体(5)的后部，所述第一球头万向节(7)的Z 轴(4)与第二球头万向轴(8)的Z轴(4)连接在一起，所述第一、二球头万向节(7，8)的开 口之间连接泵轴壳(9)，所述泵轴壳(9)外表面设有螺旋槽，所述第二球头万向节(8)左端 的泵轴壳(9)与泵壳体(5)之间设有滚柱轴承(10)和高压机械密封环(20)，所述第二球头 万向节(8)右端连接有与电机连接的联轴器(60)，所述联轴器(60)与泵壳体(5)之间设有 推力轴承(30)和密封环(40)。
6.如权利要求5所述的单螺杆泵，其特征在于所述泵轴壳(9)右部焊接有波纹管 (50)。
7.如权利要求6所述的单螺杆泵，其特征在于所述Z轴(4)与所述泵轴壳(9)之间 的最小间隙为3mm。
全文摘要
一种球头万向节及使用该万向节的单螺杆泵，该万向节由球壳及X、Y、Z轴组成，X、Y轴中心间隔焊接于Z轴，球壳一端设有开口，Z轴穿过开口，Z轴上焊接第一、二球冠，第一、二球冠与球壳内壁贴合，球壳内壁设有第一、二槽，X、Y轴端部设有轴承，单螺杆泵包括泵壳体、衬套、第一、二球头万向节和泵轴壳，泵壳体设有进、出液口，第一、二球头万向节开口之间连接泵轴壳，第一、二球头万向节的Z轴连接，泵轴壳外表面设有螺旋槽，第二球头万向节左、右端泵轴壳与泵壳体间设有轴承及密封，本发明球头万向节使用寿命长且能有效减少定、转子机械磨损，单螺杆泵使用中可使被输送工质与万向节、轴承的润滑脂完全隔离保障输送工质的卫生等级。
文档编号F16D3/16GK101846073SQ201010204468
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者韩先锋 申请人:韩先锋