專利名稱：圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵的制作方法
圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵是一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菔奖?，旋轉(zhuǎn)活塞為缸體圓形腔內(nèi)的圓錐環(huán)片。該泵是對圓錐環(huán)片擺動活塞泵的改進，圓錐環(huán)片與軸相交固定連接，隨軸轉(zhuǎn)動，將圓錐環(huán)片開有與擋板相吻合的缺口改為擋板開有與圓錐面相吻合的缺口，擋板隨著軸、圓錐環(huán)片的轉(zhuǎn)動而在槽內(nèi)往復(fù)擺動。該泵主要用于粘稠液體的輸送。
現(xiàn)有的圓錐環(huán)片擺動活塞泵(參見附

圖1、2)由缸體1、3、圓錐環(huán)片5、擋板6、軸2、球體38組成。缸體帶有圓形腔4，缸體的圓形腔周面處、側(cè)面處開有軸徑向槽，槽裝有擋板6。槽一側(cè)周面處開有進口10，槽另一側(cè)周面處開有出口11。進口、出口在周面一般呈三角形。缸體圓形腔中部兩側(cè)帶有對稱的兩球缺腔37。軸2位于圓形腔4中部的軸孔。軸線與圓形腔中心線共線。球體38位于球缺腔并共球37。球體固定套接于軸，與軸連為一體。軸線穿過球體及圓形腔球周面的球心。球體與圓錐環(huán)片5之間轉(zhuǎn)動連接，球體隨軸相對圓錐環(huán)片轉(zhuǎn)動。一般是圓錐環(huán)片的凸起環(huán)33與球體軸承40連接，凸起環(huán)33與球體共球，圓錐環(huán)片其余部分兩側(cè)面為對稱的圓錐面。兩側(cè)圓錐母線分別與圓形腔兩側(cè)面近似共面，圓錐環(huán)片處周面與圓形腔周面近似共球面。形成圓錐環(huán)片中心線與軸線相交，交于球心。圓錐環(huán)片開有與擋板兩側(cè)相吻的徑向缺口，擋板穿過缺口，擋板徑向頂端與凸起環(huán)外緣近似共球面，擋板在槽中固定不動。
當(dāng)球體隨軸轉(zhuǎn)動時，靠球體與圓錐環(huán)片的傾斜轉(zhuǎn)動連接作用，圓錐環(huán)片兩側(cè)圓錐面的各母線沿圓形腔側(cè)面連續(xù)交替與圓形腔側(cè)面相應(yīng)處近似共面，各母線在圓形腔兩側(cè)面間往復(fù)擺動。圓錐環(huán)片呈搖擺運動。至使擋板兩側(cè)，由圓形腔壁、圓錐面、凸起環(huán)外緣、擋板組成的吸腔、排腔連續(xù)變化，形成吸排工作過程。但在這種結(jié)構(gòu)中，圓錐環(huán)片與球體之間轉(zhuǎn)動連接，連接的結(jié)構(gòu)件比較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工裝配困難。球體及球缺腔加工成本高。圓錐環(huán)片相對圓形腔擺動易產(chǎn)生撞擊，噪聲比較大。把軸及球體的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成圓錐環(huán)片的擺動，運動的轉(zhuǎn)化要損耗一定的功。
本發(fā)明的目的是對圓錐環(huán)片擺動活塞泵加以改進，改變圓錐環(huán)片的運動方式，簡化結(jié)構(gòu)，提供一種結(jié)構(gòu)比較簡單、比較容易加工安裝、圓錐環(huán)片活塞隨軸轉(zhuǎn)動的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵。
本發(fā)明的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵(參見附圖3)由缸體1、3、圓錐環(huán)片5、軸2、擋板6組成。缸體帶有圓形腔4，缸體的圓形腔周面處、側(cè)面處開有軸徑向的槽8，槽一側(cè)的周面處開有進口10槽另一側(cè)的周面處開有出口11。軸2位于圓形腔中部的軸孔。圓錐環(huán)片外周面與圓形腔周面12近似共面，位于槽的擋板6的徑向端邊與圓錐環(huán)片的凸起33外緣近似共面。圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵的特點是圓錐環(huán)片5與軸2固定連接，圓錐環(huán)片與軸連為一體，省去球體、軸承，隨軸轉(zhuǎn)動，圓錐環(huán)片一側(cè)指定的圓錐母線13與圓形腔一側(cè)面近似共面，圓錐環(huán)片另一側(cè)指定的圓錐母線15與圓形腔另一側(cè)面16近似共面，不再是任意的圓錐母線交替地與圓形腔側(cè)面近似共面;擋板6開有與兩圓錐面相吻的徑向缺口，圓錐環(huán)片的圓錐面處沿周向穿過缺口，隨著圓錐環(huán)片的轉(zhuǎn)動，擋板往復(fù)擺動;擋板軸向?qū)?a)應(yīng)大于兩倍的圓形腔軸向?qū)?2b)再減去兩圓錐面間的軸向?qū)?c);槽軸向長d應(yīng)大于擋板軸向?qū)?a)加上圓形腔軸向?qū)捲贉p去兩圓錐面間的軸向?qū)?c)。
圓錐環(huán)片的凸起環(huán)33兩側(cè)面可以同圓形腔的側(cè)面14、16近似共面，可省去圓形腔中部的球缺腔。圓錐環(huán)片外周面可與圓形腔周面12近似共圓柱面，而不只是共球面，易以加工。
這里的軸向、徑向、周向都是以轉(zhuǎn)動軸而定的。所謂近似共面，是指兩者之間平行而是兩者之間距離盡量小，以達到兩者之間形成密封，一般是指兩者之間形成動配合的尺寸。
當(dāng)圓錐環(huán)片隨軸轉(zhuǎn)動時，圓錐環(huán)片相對圓形腔轉(zhuǎn)動，圓錐面指定的母線13、15(兩側(cè)指定的母線相隔180°)沿著圓形腔側(cè)面旋轉(zhuǎn)，總是與圓形腔側(cè)面近似共面，而同圓錐面相吻的擋板隨著圓錐環(huán)片的轉(zhuǎn)動而沿著槽往復(fù)擺動，并始終將進口、出口隔開。同樣，由圓形腔壁、圓錐面、凸起環(huán)外緣、擋板組成的吸腔、排腔連續(xù)變化。在圓錐環(huán)片一側(cè)與出口連通的排腔由大變小時，在圓錐環(huán)片同一側(cè)、擋板的另一側(cè)與進口連通的吸腔由小到大，排腔變化到零時(與圓形腔側(cè)面近似共面的母線轉(zhuǎn)到擋板處)吸腔變化到最大，隨著圓錐環(huán)片的轉(zhuǎn)動，吸腔與進口斷開而與排口連通成為排腔。吸排過程反復(fù)進行，形成了同圓錐環(huán)片擺動活塞泵大致相同的吸排工作過程。
圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵同圓錐環(huán)片擺動活塞泵相比具有如下優(yōu)點1.由于省去了球體、軸承，還可省去球缺腔，簡化了結(jié)構(gòu)，形成了結(jié)構(gòu)比較簡單的泵;并且2.省去了多個球面的加工和裝配，圓錐環(huán)片外周面及圓形腔周面可為圓柱面，比較容易加工和裝配，降低了泵的成本;
3.圓錐環(huán)片相對圓形腔轉(zhuǎn)動，避免了圓錐環(huán)片與圓形腔間的撞擊，減少了噪聲。
下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。
圖1表示了圓錐環(huán)片擺動活塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是其側(cè)視圖。
圖3表示了圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是其側(cè)視圖。
圖5表示了擋板開有連通孔的結(jié)構(gòu)圖，圖6表示擋板上端的壓塊開有連通槽的結(jié)構(gòu)圖。
圖7表示帶有圓形補償塊擋板的結(jié)構(gòu)圖，圖8表示了帶有矩形補償塊擋板的結(jié)構(gòu)圖，圖9表示了帶有磁鐵補償塊的非磁性擋板的結(jié)構(gòu)圖。
圖10表示了一種實施例的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵裝配簡圖。
圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵(參見圖3、圖4)其缸體由本體1和端蓋2組成，本體和端蓋組合后形成圓形腔4，一般是由端蓋對接而成的圓形腔4。在本體上端徑向開有通槽、在端蓋組成圓形腔的周面及側(cè)面開有軸徑向槽8。槽裝有擋板6，槽的軸向尺寸為圓形腔寬的3倍，而擋板軸向?qū)捠菆A形腔寬的2倍。擋板上端壓有壓塊7，壓塊下端與擋板上端共弧面，壓塊的上面裝有槽的蓋9。在槽的兩側(cè)，沿圓形腔的周面12對稱開有三角形的進口10出口11。圓錐環(huán)片的凸起環(huán)33為雙截球缺體，凸起環(huán)兩側(cè)可與圓錐面的母線13、15共面，圓錐面部分的中心線與凸起環(huán)的中心線交角為6°左右，也就是圓錐面的底角為6°左右。圓錐環(huán)片的圓錐面部分、凸起環(huán)為一體。凸起環(huán)33中部開有軸孔，與位于端蓋軸孔的軸2固定套接，一般采用過盈配合式軸鍵連接。圓錐環(huán)片與軸之間也可以采用粘接或焊接。凸起環(huán)33兩側(cè)的槽內(nèi)可裝有與凸起環(huán)共球的球缺塊17，以便擋板6的底邊在凸起環(huán)33外緣球面及球缺塊17的球面滑動，也避免槽內(nèi)留有過多的空間。
擋板6軸向中部開有與兩圓錐面相吻的徑向缺口(見圖5)缺口的兩側(cè)邊與兩圓錐面分別相吻合28、29(近似共面)，缺口的底邊可與圓錐環(huán)片外周面近似共面30，形成缺口的形狀與圓錐環(huán)片圓錐面處的軸徑向截面近似相同，最好是與指定的圓錐母線13、15垂直方向的軸徑向截面相同。當(dāng)圓錐底角較小時，小于12°時，圓錐面處各軸徑向截面近似相同，擋板缺口與各處圓錐面相吻合比較好，一般圓錐底角在6°左右，各軸徑向截面幾乎無多大差別。但為了補償由于圓錐面處各軸徑向截面的差異而引起擋板缺口與圓錐面之間的間隙，擋板可以采用一塊以上沿周向重疊的擋板6(圖4)。另一種方案是(見圖7、8、9)擋板6缺口兩側(cè)面開有槽，槽內(nèi)放置一塊或一塊以上的補償塊18，補償塊的一側(cè)與圓錐面近似共面19(相接觸)，補償塊與擋板之間連有使補償塊向圓錐面壓緊的彈簧20，或者，非磁性材料的擋板21缺口兩側(cè)開有槽，槽放置磁鐵補償塊22，磁鐵補償塊一側(cè)與鋼質(zhì)圓錐環(huán)片的圓錐面近似共面23(相接觸)。
擋板(見圖6)軸向?qū)抋應(yīng)保證大于兩部的b再減去c，即a＞2b-c(見圖6)。而擋板徑向高還應(yīng)大于凸起環(huán)33外緣到圓形腔周面12的距離。擋板的周向厚(軸徑的垂直方向的厚)一般同槽這個方向?qū)捪嗤部尚∮诓鄣膶?。擋板厚與槽寬相同時，(見圖5、6)也就是擋板6與槽8的軸徑垂直方向形成動配合尺寸時，擋板軸向兩側(cè)24、25之間可帶有連通孔2627，這孔26(或槽27)可以開在擋板6，也可開在槽8壁，如擋板有壓塊7，壓塊可以開有連通孔或槽27，以減少擋板兩側(cè)24、25的槽腔對擋板往復(fù)運動的阻力。
圖10所表示的一種圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵的實例，該泵的缸體由本體1及端蓋3構(gòu)成。缸體的圓形腔4由兩端蓋3的凹筒對接而成。在凹筒對接處銑成斜口31，對接后形成了三角形進口、出口，本體開有進口、出口與三角形的進口、出口對應(yīng)連通。在本體進口出口之間的徑向開有通槽32，兩端蓋開有相對稱的軸徑向槽8，本體槽、端蓋槽連通。槽的軸向長為圓形腔軸向?qū)挼?倍。槽裝有三塊周向重疊的擋板6，擋板總厚度與槽寬動配合，擋板上端壓有壓塊7，壓塊下端開有連通槽27，壓塊上端裝有槽的封板9，封板9與本體1固定連接。封板與壓塊7之間裝有壓力彈簧34。擋板也同時開有連通孔26，中間的一塊擋板缺口兩側(cè)開有槽，槽各裝有一塊補償塊18。補償塊與擋板6的槽內(nèi)之間連有壓力彈簧20。擋板的徑向缺口同圓錐環(huán)片的圓錐面處的軸徑向截面形狀相同，呈梯形。擋板的軸向?qū)挒閳A形腔軸向?qū)挼?倍。位于圓形腔4內(nèi)的圓錐環(huán)片5的圓錐面部分28、29穿過同其相吻合的擋板徑向缺口。擋板6的下端邊與圓錐環(huán)片的凸起環(huán)33外緣動配合，近似共球。凸起環(huán)33的兩側(cè)面及圓錐面垂直于軸線的母線13、15與圓形腔兩側(cè)14、16平面動配合。圓錐底角為6°，軸線與圓錐面中心線交角也為6°。圓錐環(huán)片的凸起環(huán)33中部開有軸孔，軸孔與軸2過盈配合，并通過軸鍵連接。軸2與端蓋3中部軸孔之間通過滾動軸承35轉(zhuǎn)動連接。凸起環(huán)33兩側(cè)面的槽8內(nèi)裝有球缺塊17，球缺塊17的球面與凸起環(huán)33外緣共球，球缺塊的下端固定插入軸套36的外槽。端蓋的凹筒37對接成的圓形腔4周面12與圓錐環(huán)片外周面近似共球面，形成動配合。
權(quán)利要求
1.圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵由缸體1、3圓錐環(huán)片5、軸2、擋板6組成，缸體帶有圓形腔4，缸體的圓形腔周面處、側(cè)面處開有軸徑向的槽8，槽一側(cè)的周面處開有進口10，槽另一側(cè)的周面處開有出口11，軸2位于圓形腔中部的軸孔，圓錐環(huán)片5外周面與圓形腔周面12近似共面，位于槽的擋板6的徑向端邊與圓錐環(huán)片的凸起環(huán)33外緣近似共面，其特征在于圓錐環(huán)片5與軸2固定連接，圓錐環(huán)片一側(cè)指定的圓錐母線13與圓形腔一側(cè)面14近似共面，圓錐環(huán)片另一側(cè)指定的圓錐母線15與圓形腔另一側(cè)面16近似共面，擋板6開有與兩圓錐面相吻的徑向缺口，圓錐環(huán)片的圓錐面處沿周向穿過缺口，擋板6軸向?qū)抋應(yīng)大于兩倍的圓形腔4軸向?qū)?b再減去兩圓錐面間的軸向?qū)抍，槽的軸向長應(yīng)大于a+b-c。
2.如權(quán)利要求1所述的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵，其特征在于圓錐環(huán)片的凸起環(huán)33兩側(cè)面同圓形腔的兩側(cè)面近似共面。
3.如權(quán)利要求1所述的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵，其特征在于圓錐環(huán)片外周面與圓形腔周面12近似共圓柱面。
4.如權(quán)利要求2所述的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵，其特征在于凸起環(huán)33兩側(cè)的槽8內(nèi)裝有與凸起環(huán)共球的球缺塊17。
5.如權(quán)利要求1所述的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵，其特征在于擋板為一塊以上沿周向重疊的擋板6。
6.如權(quán)利要求1或5所述的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵，其特征在于擋板6缺口兩側(cè)開有槽，槽內(nèi)放置一塊或一塊以上的補償塊18，補償塊一側(cè)與圓錐面近似共面19，補償塊與擋板之間連有使補償塊向圓錐面壓緊的彈簧20，或者非磁性材料的擋板21缺口兩側(cè)開有槽，槽內(nèi)放置磁鐵補償塊22，磁鐵補償塊的一側(cè)與鋼質(zhì)圓錐面近似共面23。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵，其特征在于擋板軸向兩側(cè)24、25之間帶有連通孔26、27。
全文摘要
圓錐環(huán)片旋轉(zhuǎn)活塞泵是一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菔奖?，旋轉(zhuǎn)部件為缸體圓形腔內(nèi)的圓錐環(huán)片，圓錐環(huán)片兩側(cè)面為圓錐環(huán)片。圓錐環(huán)片固定套接于軸，隨軸旋轉(zhuǎn)，位于進口、出口之間的擋板開有與圓錐環(huán)片相吻的缺口，圓錐環(huán)片沿周向穿過缺口。該泵是對圓錐環(huán)片擺動活塞泵的改進，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了工作性能。該泵主要用于液體的輸送。
文檔編號F01C3/06GK1039643SQ8810458
公開日1990年2月14日 申請日期1988年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月20日
發(fā)明者張本元, 徐春明, 羅維 申請人:張本元, 徐春明, 羅維