新型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、文章編號(hào) :100127445(2001 0220118202新型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 何云信 1, 王清 2, 耿葵花 1, 李辛沫 1( 1. 廣西大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 , 廣西 南寧 530004; 2. 廣西大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 , 廣西 南寧 530004摘要 :介紹一種包含有旋轉(zhuǎn)缸筒和鉸接隔離葉片的新型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵的結(jié)構(gòu)及其工作原理 , 該泵不僅零 件數(shù)少 、 制造工藝簡(jiǎn)單和容積效率高 , 而且還具有較低的振動(dòng)噪聲 、 較小的摩擦損耗和較少的泄漏損失等優(yōu) 點(diǎn) , 是一種很有應(yīng)用前景的新式葉片泵 .關(guān)鍵詞 :葉片泵 ; 旋轉(zhuǎn)缸筒 ; 結(jié)構(gòu)中圖分類號(hào) :TH 326 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A

2、由于葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊 、 制造工藝簡(jiǎn)單和高速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點(diǎn)而在各種流體泵中得到廣泛的應(yīng) 用 . 但是 , 目前使用的葉片泵在結(jié)構(gòu)上還存在缺陷 , 如葉片的頂端部緊貼著缸孔的內(nèi)壁面高速滑行 , 因此 會(huì)造成很大的摩擦與磨損 ; 葉片與缸孔是線接觸密封 , 因此不可避免地會(huì)產(chǎn)生較大的泄漏損失 ; 低速時(shí) 葉片離心力不夠 , 密封差 . 針對(duì)上述問(wèn)題 , 本設(shè)計(jì)在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 , 對(duì)葉片式泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行新的 改進(jìn) , 設(shè)計(jì)一種有滾動(dòng)缸筒和鉸接隔離葉片的新型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵 , 該泵保留了原葉片泵零件數(shù)少 、 制 造工藝簡(jiǎn)單和容積效率高的優(yōu)點(diǎn) , 同時(shí)能進(jìn)一步降低振動(dòng)和噪聲 、 減少摩擦 、 磨

3、損以及泄漏損失 , 具有潛 在的應(yīng)用前景 .1基本結(jié)構(gòu)新型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵的結(jié)構(gòu)如圖 1所示 , 它主要由缸體 、 旋轉(zhuǎn)缸筒 、 轉(zhuǎn)子 、 隔離葉片和密封側(cè)端蓋等 組成 . 其中 , 旋轉(zhuǎn)缸筒置于缸體缸孔中并與之轉(zhuǎn)動(dòng)配合 . 轉(zhuǎn)子偏置在旋轉(zhuǎn)缸筒內(nèi)并與之轉(zhuǎn)動(dòng)接觸配合 , 圖 1滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵的結(jié)構(gòu)示意圖兩者于接觸處形成一條密封線 . 在旋轉(zhuǎn)缸筒的內(nèi)孔面上開設(shè)有一條與軸線平行的圓弧槽 , 配裝入隔離葉片的圓頭端 , 隔離葉片的另一端插入轉(zhuǎn)子的扁平滑槽內(nèi)并與之滑動(dòng)配合 . 隔離葉片將轉(zhuǎn)子 、 旋轉(zhuǎn)缸筒及兩側(cè)密封端蓋所圍成的封閉空間分隔成為兩個(gè)工作腔 , 其中一個(gè)工作腔為進(jìn)氣腔 , 另一個(gè)工作腔為壓縮腔

4、 , 它們隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)容積會(huì)周期性地發(fā)生變化 .本設(shè)計(jì)與在用葉片泵的最大區(qū)別是 ,給泵加裝了一個(gè)旋轉(zhuǎn)缸筒 , 并且將隔離葉片鉸接入旋轉(zhuǎn)缸筒圓弧槽內(nèi) , 相互運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦部位有 :轉(zhuǎn)子滑槽與隔離葉片的相對(duì)滑動(dòng) , 隔離葉片的圓頭端與旋轉(zhuǎn)缸筒圓弧槽第 26卷第 2期2001年 6月 廣西大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 Jou rnal of Guangx i U n iversity (N at Sci Ed V o l . 26, N o. 2 June, 2001 收稿日期 :20010111作者簡(jiǎn)介 :何云信 (1964 , 男 (壯族 , 廣西南寧市人 , 廣西大學(xué)工程師 .© 1995-

5、2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) , 隔離葉片與前后端蓋的相對(duì)擺動(dòng) , 這三個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)速度很低 , 故壓縮機(jī)能較好地解 決隔離葉片與轉(zhuǎn)子 、 端面 、 旋轉(zhuǎn)缸筒間的摩擦損耗以及密封可靠性的問(wèn)題 .另外 , 新型葉片泵的主要零部件以圓柱形構(gòu)件為主 , 制造工藝簡(jiǎn)單且生產(chǎn)成本低廉 .2工作原理新型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵的工作原理是 , 當(dāng)轉(zhuǎn)子在原動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) , 通過(guò)轉(zhuǎn)子上的扁平滑槽帶動(dòng) 隔離葉片轉(zhuǎn)動(dòng) , 再由隔離葉片帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)缸筒轉(zhuǎn)動(dòng) , 旋轉(zhuǎn)缸筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致 . 隨

6、著轉(zhuǎn) 子的不斷轉(zhuǎn)動(dòng) , 進(jìn)氣腔的容積逐漸增加并產(chǎn)生一定的真空度 , 此時(shí)工質(zhì)在壓力差的作用下進(jìn)入進(jìn)氣腔 ; 與此同時(shí) , 壓縮腔的容積則逐漸減少 , 被封閉在其內(nèi)的工質(zhì)被擠壓 , 壓力開始逐漸增高 , 當(dāng)其到達(dá)一定數(shù) 值后經(jīng)由排氣口排出泵外 .圖 2滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵運(yùn)動(dòng)副示意圖 從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度看 , 本葉片泵的主要運(yùn)動(dòng)副構(gòu)成了如圖 2所示的滑塊轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu) , 該機(jī)構(gòu)由固定鉸支 O 1、 固定鉸支 O 2、 滑塊 H 、 主動(dòng)轉(zhuǎn)桿 O 1H 以及從動(dòng)轉(zhuǎn)桿 O 2O 3等組成 . 其中 , 主動(dòng)轉(zhuǎn)桿 O 1H 由轉(zhuǎn)子及隔離葉片簡(jiǎn)化而成 , 從動(dòng)轉(zhuǎn)桿 O 2O 3由旋轉(zhuǎn)缸筒簡(jiǎn)化而成 , 滑塊 H 由隔離

7、葉片及轉(zhuǎn)子滑槽簡(jiǎn)化而成 . 固定鉸支 O 1和 O 2分別代表了轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線和旋轉(zhuǎn)缸筒的旋轉(zhuǎn)軸線 , 兩者之間的距離即為轉(zhuǎn)子相對(duì)于旋轉(zhuǎn)缸筒的偏心距 . 顯而易見 , 主動(dòng)轉(zhuǎn)桿 O 1H 每旋轉(zhuǎn)一周則從動(dòng)轉(zhuǎn)桿 O 2O 3必然亦旋轉(zhuǎn)一周 , 這意味著旋轉(zhuǎn)缸筒的平均轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的平均轉(zhuǎn)速是相同的 , 因?yàn)閮烧叩男D(zhuǎn)半徑不相等 , 因此它們?cè)诮佑|處 必然存在速度差 , 而這個(gè)速度差是該處形成潤(rùn)滑油膜的必備條件之一 . 不難推算出上述滑塊轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu)的 運(yùn)動(dòng)自由度正好為 1. 換言之 , 它證明了新型旋轉(zhuǎn)式葉片泵的結(jié)構(gòu)是合理的 .3結(jié)束語(yǔ)本文提出的新型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵由于采用了定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的技術(shù) , 因此零件的

8、偏心運(yùn)動(dòng)質(zhì)量很小 , 故壓 縮機(jī)的振動(dòng)和噪聲較小 . 同時(shí) , 由于本葉片泵采用鉸接隔離葉片及套裝旋轉(zhuǎn)缸筒的結(jié)構(gòu)方式 , 故此改善 了隔離葉片內(nèi)端部與轉(zhuǎn)子外表面之間的摩擦狀況與密封狀況 , 從而有效地提高了壓縮機(jī)的工作可靠性 和使用壽命 . 此外 , 葉片泵的主要構(gòu)件以圓柱形為主 , 因此它還繼承了傳統(tǒng)葉片式泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和制造成 本低廉的優(yōu)點(diǎn) . 綜上所述 , 新型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片泵是一種較有實(shí)用前景的流體泵 . 泵結(jié)構(gòu)已獲中國(guó)發(fā)明專 利 , 專利號(hào)為 99241266. 8.The design on the structure of a new type of rota ted arma tur

9、e vane pu m pH E Yun 2x in 1, W AN G Q ing 2, GEN G Ku i 2hua 1, L I X in 2m o1(1. Co llege of M echan ical Engineering , Guangx i U n iversity , N ann ing 530004, Ch ina ;2. Co llege of Chem istry and Chem ical Engineering , Guangx i U n iveristy , N ann ing 530004, Ch ina Abstract :T he structu re

10、 and p rinci p le of a new typ e of ro tatedarm atu re vane p um p w ith a tu rn ing sleeve and an em bedded vane are in troduced . T he p um p no t on ly has the advan tage of less p arts , si m p le m ade techn iques and heigh t vo lum e efficiency , bu t also has low er vib rati on no ise , less fricti on w aste and leak ing lo ss , and thu s has a good app licati on fo reground .Key word