一种单转子容积式泵的制作方法

1.本发明涉及容积式泵技术领域，特别是涉及一种单转子容积式泵。


背景技术：

2.容积式泵包括齿轮泵、罗茨泵、旋片泵、液环泵、单螺杆泵等，具有压力高使用方便等特点，广泛地应用于液压、污水处理、真空及化工等领域。
3.然而，现有技术的容积式泵存在着诸多缺陷。齿轮泵、罗茨泵加工精度较高，需要高精度的加工设备，因而产品成本高，制造周期长，同时由于这些容积式泵精度较高，泵发生故障的几率也较高，所以寿命较低以及维护成本较高。罗茨泵和单螺杆泵的设计难度较大，不易获得较理想的转子型线，不良的转子型线会影响转子运转的平稳性及流量的脉动性。另外，现有技术的容积式泵大多在制造过程中需要开模具，这也是成本增加的另一个因素。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种单转子容积式泵，可以很好解决现有技术的容积式泵的加工精度高、制造周期长、成本较高以及寿命较低等诸多缺陷。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
6.一种单转子容积式泵，包括泵体、转子、前泵盖、后泵盖、滑片和补偿弹簧，所述转子为柱状体的单转子，且设有一个转子轮廓面，所述转子轮廓面的轮廓线为标准椭圆或近似椭圆，所述转子的回转轴线为柱状体的几何中心轴线，所述转子在其回转轴线设有转子轴孔；所述泵体设有圆孔状的泵体内孔，所述泵体在其壳壁径向设有滑片槽、泵入口和泵出口，所述泵入口和泵出口分别布置在所述滑片槽的两侧；所述转子设于所述泵体内孔中，所述转子的回转轴线与所述泵体内孔的轴线重合，所述转子轮廓线的椭圆长轴与所述泵体内孔直径的名义尺寸相等；所述滑片置于所述滑片槽，所述滑片的4个表面分别与滑片槽的4个表面相互贴合，起到密封与导向的作用，所述滑片槽的上方设有所述弹簧座，所述滑片的端部在所述补偿弹簧的推力作用下沿所述滑片槽伸出到所述泵体内孔，与转子轮廓面滑动配合；所述转子轮廓面与所述泵体内孔之间形成2个月牙形的泵腔；所述滑片将其中一个所述泵腔分隔为吸入腔和压出腔，所述吸入腔与所述泵入口连通，所述压出腔与所述泵出口连通；
7.所述泵体两侧分别连接有所述前泵盖和后泵盖，所述前泵盖和后泵盖在其轴线上均设有轴承腔，所述轴承腔内设有轴承部件，所述前泵盖和后泵盖的端面与所述转子的两端面之间保持一定的运转间隙；所述后泵盖外侧依次连接有电机座和电机，所述转子轴孔内设有泵轴，所述泵轴与所述电机的轴连接，所述后泵盖的轴承腔一侧设有压盖，所述压盖与所述泵轴通过轴封部件连接。
8.作为本发明的进一步改进，所述滑片设有数个弹簧孔，所述弹簧孔的轴线平行于所述滑片的补偿方向，所述补偿弹簧为压簧且置于所述弹簧孔中，所述补偿弹簧的一端固
定于所述弹簧座。
9.作为本发明的进一步改进，所述轴承部件包括轴承体、轴承套和圆螺母，所述轴承部件采用介质自润滑，所述轴承体嵌设于所述前泵盖和后泵盖的内孔，所述轴承套套设于所述泵轴，其一端由所述圆螺母锁紧；所述轴承套一端设有一个圆盘，所述圆盘的内侧面和所述轴承体的一端面均为止推面，一对止推面相互贴合且承受来自所述转子的轴向推力；所述轴承体的内孔面和所述轴承套的外圆面相互贴合，承受来自所述转子的径向力。
10.作为本发明的进一步改进，所述转子具有正转和反转两种工作模式，反转时所述泵入口和泵出口互换。
11.作为本发明的进一步改进，所述单转子容积式泵不设背压阀或安全阀，当发生超压时，由于所述补偿弹簧的预设弹力，所述滑片与所述转子轮廓面之间会产生一个微小的间隙，介质会从所述压出腔向所述吸入腔泄压，从而达到安全保护作用。
12.作为本发明的进一步改进，所述泵入口和泵出口均设一个由方口向圆口渐变的流道，流道的外端为圆口。
13.作为本发明的进一步改进，所述轴封部件为油封或机械密封。
14.与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
15.1.结构简单，制造成本较低：泵体主体为圆筒状，转子为柱状结构，加工精度要求较低，均不需制造模具，制造周期短，因而制造成本较低。
16.2.可靠性高，寿命较长：由于结构简单，零件较少，可靠性高，因而寿命较长。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
18.图1是本发明的结构示意图。
19.图2是图1中c-c处的剖视图。
20.图3是图1中i处的局部放大图。
21.图4是图2中ⅱ处的局部放大图。
22.图5是本发明的泵体的剖面图。
23.图6是本发明的转子的结构图。
24.图7是本发明的滑片的剖面图。
25.图8是本发明的工作原理图，其中图8(a)、图8(b)、图8(c)和图8(d)给出了转子旋转到不同位置的示意图。
26.图中：1、泵体，2、转子，3、前泵盖，4、后泵盖，5、滑片，6、补偿弹簧，7、弹簧座， 8、轴承部件，9、泵轴，10、电机座，11、压盖，12、轴封部件，13、电机，101、泵体内孔， 102、泵入口，103、泵出口，104、滑片槽，201、转子轮廓面，202、转子轴孔，300、泵腔，301、吸入腔，302、压出腔，400、轴承腔，501、弹簧孔，801、轴承体，802、轴承套，803、圆螺母。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.如图1至图7所示，本发明提供一种单转子容积式泵，包括泵体1、转子2、前泵盖3、后泵盖4、滑片5和补偿弹簧6，转子2为柱状体的单转子，且设有一个转子轮廓面201，转子轮廓面201的轮廓线为标准椭圆或近似椭圆，转子2的回转轴线为柱状体的几何中心轴线，转子2在其回转轴线设有转子轴孔202，因此转子2不会象现有技术的单转子泵那样偏心旋转，理论上转子2完全平衡无需去重，无需做平衡试验；同时，转子2的柱状体可以使用厚钢板直接获得毛坯，而不必制做模具，转子轮廓面201可以采用数控铣工艺或线切割工艺成型，工艺简单，因此节约了制造成本。如图5所示，泵体1设有圆孔状的泵体内孔101，泵体1在其壳壁径向设有滑片槽104、泵入口102和泵出口103，泵入口102和泵出口103分别布置在滑片槽104的两侧。如图2所示，转子2具有正转和反转两种工作模式，反转时泵入口和泵出口互换。
30.转子2设于泵体内孔101中，转子2的回转轴线与泵体内孔101的轴线重合，即转子2 与泵体内孔101同心。转子2的轮廓线的椭圆长轴与泵体内孔101的直径的名义尺寸相等，转子轮廓面201的最凸处与泵体内孔101形成2处密封。滑片5置于滑片槽104内，所述滑片5的4个表面分别与滑片槽104的4个表面相互贴合，起到密封与导向的作用，滑片槽104 的上方设有弹簧座7。滑片5设有数个弹簧孔501，弹簧孔501的轴线平行于滑片5的补偿方向，补偿弹簧6为压簧且置于弹簧孔501中，补偿弹簧6的一端固定于弹簧座7。滑片5的端部在补偿弹簧6的推力作用下沿滑片槽104伸出到泵体内孔101，与转子轮廓面201滑动配合，滑片5起到密封与隔离的作用。转子轮廓面201与泵体内孔101之间形成2个月牙形的泵腔300。滑片5将其中一个泵腔300分隔为吸入腔301和压出腔302，吸入腔301与泵入口102连通，压出腔302与泵出口103连通。泵入口102和泵出口103均设一个由方口向圆口渐变的流道，流道的外端为圆口，这样的好处是，方口可以很好地和泵腔300衔接，圆口可以很好地和外接管路衔接。
31.泵体1两侧分别连接有前泵盖3和后泵盖4，根据机械工艺以及泵体尺寸的大小，前泵盖3和泵体1也可做成一体。前泵盖3和后泵盖4在其轴线上均设有轴承腔400，轴承腔400 内设有轴承部件8，前泵盖3和后泵盖4的端面与转子2的两端面之间保持一定的运转间隙。后泵盖4外侧依次连接有电机座10和电机13，转子轴孔202内设有泵轴9，泵轴9与电机 13的轴连接，后泵盖4的轴承腔400一侧设有压盖11，压盖11与泵轴9通过轴封部件12连接。在本实施例中，泵头(主要包括泵体1、转子2、前泵盖3和后泵盖4)通过连接电机座 10由电机13支撑，不排除在其它实施例中，泵头设置独立支撑。
32.在本实施例中，轴承部件8为滑动轴承，轴承部件8包括轴承体801、轴承套802和圆螺母803，轴承部件8采用介质自润滑，2个轴承体801分别嵌设于前泵盖3和后泵盖4的内孔，2个轴承套802套设于泵轴，其一端由圆螺母803锁紧。轴承套802一端设有一个圆盘，圆盘的内侧面和轴承体801的一端面均为止推面，一对止推面相互贴合且承受来自转子2的轴向推力。轴承体801的内孔面和轴承套802的外圆面相互贴合，承受来自转子2的径向力。轴封部
件12为油封或机械密封。在其它实施例中，轴承部件8也可采用滚动轴承，一对滚动轴承分别设置于前泵盖3和后泵盖4的外侧的轴承座中，2个轴承座分别与前泵盖3和后泵盖4连接，在前泵盖3和后泵盖4的内孔中设置轴封部件，以防介质泄漏到外界环境中。
33.本发明的单转子容积式泵不设背压阀或安全阀，当发生超压时，由于补偿弹簧6的预设弹力，滑片5与转子轮廓面201之间会产生一个微小的间隙，介质会从压出腔302向吸入腔 301泄压，从而达到安全保护作用。
34.本发明的工作原理：如图8所示，转子2沿逆时针方向旋转，2个月牙形泵腔300中充满介质。图8(a)中，转子轮廓线的长轴处于水平位置，其中一个泵腔300被滑片5分隔为吸入腔301和压出腔302，吸入腔301与泵入口102连通，压出腔302与泵出口103连通，另一个泵腔300处于转子2的下方，是一个封闭的腔体。随着转子2的旋转，吸入腔301的容积逐渐扩大，吸入腔301的压力减小，介质被从泵入口102不断吸入，并进入吸入腔301；压出腔302的容积逐渐减小，压出腔302的压力增大，介质被从压出腔302压出，并经泵出口103排出。当转子2转过45
°
时，如图8(b)所示，吸入腔301的容积进一步扩大，压出腔 302的容积进一步减小，介质被不断地吸入到吸入腔301，压出腔302的介质被不断地排出，另一个封闭的泵腔300则由最下方逆时针转过45
°
。当转子2继续转过45
°
时，如图8(c) 所示，吸入腔301的容积变到最大，成为整个泵腔300，这时吸入腔301的容积将不会再增大，其将会变为新的封闭的泵腔300，新的吸入腔301将会出现，容积将由零开始变大；压出腔302的容积变为零，这时另一个泵腔300转到图示位置，成为新的容积最大的压出腔302。当转子2接着转过45
°
时，如图8(d)所示,新的吸入腔301已出现，容积逐渐变大，介质被不断吸入；新的压出腔302的容积逐渐减小，介质被不断排出。当转子2再次转过45
°
时，转子轮廓线的长轴又处于水平位置，即如图8(a)所示。这样周而复始，本发明的单转子容积式泵实现了介质的连续抽排。
35.本发明属于容积式泵，通过改变泵腔的容积来工作，因此它具有较强的自吸性，也可作为气泵，用于抽排气体。
36.本发明结构简单，易于设计，不需制做模具，制造周期短，制造成本较低，零件较少，可靠性高，寿命较长。
37.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种单转子容积式泵，包括泵体、转子、前泵盖、后泵盖、滑片和补偿弹簧，其特征在于：所述转子为柱状体的单转子，且设有一个转子轮廓面，所述转子轮廓面的轮廓线为标准椭圆或近似椭圆，所述转子的回转轴线为柱状体的几何中心轴线，所述转子在其回转轴线设有转子轴孔；所述泵体设有圆孔状的泵体内孔，所述泵体在其壳壁径向设有滑片槽、泵入口和泵出口，所述泵入口和泵出口分别布置在所述滑片槽的两侧；所述转子设于所述泵体内孔中，所述转子的回转轴线与所述泵体内孔的轴线重合，所述转子轮廓线的椭圆长轴与所述泵体内孔直径的名义尺寸相等；所述滑片置于所述滑片槽，所述滑片的4个表面分别与滑片槽的4个表面相互贴合，起到密封与导向的作用，所述滑片槽的上方设有所述弹簧座，所述滑片的端部在所述补偿弹簧的推力作用下沿所述滑片槽伸出到所述泵体内孔，与转子轮廓面滑动配合；所述转子轮廓面与所述泵体内孔之间形成2个月牙形的泵腔；所述滑片将其中一个所述泵腔分隔为吸入腔和压出腔，所述吸入腔与所述泵入口连通，所述压出腔与所述泵出口连通；所述泵体两侧分别连接有所述前泵盖和后泵盖，所述前泵盖和后泵盖在其轴线上均设有轴承腔，所述轴承腔内设有轴承部件，所述前泵盖和后泵盖的端面与所述转子的两端面之间保持一定的运转间隙；所述后泵盖外侧依次连接有电机座和电机，所述转子轴孔内设有泵轴，所述泵轴与所述电机的轴连接，所述后泵盖的轴承腔一侧设有压盖，所述压盖与所述泵轴通过轴封部件连接。2.根据权利要求1所述的单转子容积式泵，其特征在于：所述滑片设有数个弹簧孔，所述弹簧孔的轴线平行于所述滑片的补偿方向，所述补偿弹簧为压簧且置于所述弹簧孔中，所述补偿弹簧的一端固定于所述弹簧座。3.根据权利要求1所述的单转子容积式泵，其特征在于：所述轴承部件包括轴承体、轴承套和圆螺母，所述轴承部件采用介质自润滑，所述轴承体嵌设于所述前泵盖和后泵盖的内孔，所述轴承套套设于所述泵轴，其一端由所述圆螺母锁紧；所述轴承套一端设有一个圆盘，所述圆盘的内侧面和所述轴承体的一端面均为止推面，一对止推面相互贴合且承受来自所述转子的轴向推力；所述轴承体的内孔面和所述轴承套的外圆面相互贴合，承受来自所述转子的径向力。4.根据权利要求1所述的单转子容积式泵，其特征在于：所述转子具有正转和反转两种工作模式，反转时所述泵入口和泵出口互换。5.根据权利要求1所述的单转子容积式泵，其特征在于：所述单转子容积式泵不设背压阀或安全阀，当发生超压时，由于所述补偿弹簧的预设弹力，所述滑片与所述转子轮廓面之间会产生一个微小的间隙，介质会从所述压出腔向所述吸入腔泄压，从而达到安全保护作用。6.根据权利要求1所述的单转子容积式泵，其特征在于：所述泵入口和泵出口均设一个由方口向圆口渐变的流道，流道的外端为圆口。7.根据权利要求1所述的单转子容积式泵，其特征在于：所述轴封部件为油封或机械密封。

技术总结
本发明公开了一种单转子容积式泵，包括泵体、转子、前泵盖、后泵盖、滑片和补偿弹簧，转子为柱状单转子，且设有一个转子轮廓面，转子轮廓面的轮廓线为标准椭圆或近似椭圆，泵体设有圆孔状的泵体内孔，泵体壳壁径向设有滑片槽、泵入口和泵出口，泵入口和泵出口分别布置在滑片槽的两侧。转子设于泵体内孔中，转子与泵体内孔共轴线。滑片置于滑片槽，滑片槽的上方设有弹簧座，滑片的端部在补偿弹簧的推力作用下与转子轮廓面滑动配合。转子轮廓面与泵体内孔之间形成2个月牙形的泵腔。滑片将泵腔分隔为吸入腔和压出腔，吸入腔与泵入口连通，压出腔与泵出口连通。结构简单，制造周期短，制造成本较低，可靠性高，寿命较长。寿命较长。寿命较长。


技术研发人员：王立
受保护的技术使用者：广州西狐科技有限公司
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2022/5/25