双转子轮盘泵的制作方法

1.本发明涉及泵的设计与制造领域，涉及一种双转子轮盘泵。


背景技术：

2.容积式泵是利用驱动部件输出的动力使工作室的容积发生周期性的改变，依靠压差使流体流动，从而达到输送流体的目的。
3.常见的容积泵主要有往复泵和转子泵两种。往复泵是利用活塞的往复运动来输送介质的泵，其结构相对简单，密封良好，单级压缩比高，效率高，可以用于输送气体或液体，其转速范围较宽，在低速下也可以使用，使用灵活，缺点是当转速升高时会产生较大振动，噪音较大，因此泵的流量受到一定限制，往复运动的工作方式也导致其泵送过程不连续，压力有所波动，并且对润滑系统有一定要求，需要定期更换润滑油，增加了维护的成本，而润滑油本身也可能会污染输送的介质。转子泵则是利用转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，进而输送介质的泵，转子泵工作时振动较小，在泵送气体时转速较高，泵送流量大，且一般对润滑的要求不高，缺点是转子和泵体的形状较为复杂，对加工精度要求高，加工时间长，投入成本较大，而且泵内介质的流动并不顺畅，泵在运转过程中激起的紊流会造成不必要的能量消耗，因此，转子泵的能耗在转速提高后会逐渐上升，所以转子泵（螺杆空压泵除外）转速一般被限制在较低的范围之内来保证其运行的经济性，这在一定程度上限制了转子泵的效率。
4.

技术实现要素：

5.本发明提供一种双转子轮盘泵，针对现有的容积泵作出改进，克服往复泵振动大、维护周期短以及转子泵制造成本高，一般效率偏低的问题。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双转子轮盘泵，包括：外壳、连接有一个或数个相同隔板的旋转底座、开有一条或数条相同缝隙的轮盘。
7.所述外壳一侧设置有进口和出口；所述旋转底座和轮盘分别通过轴承连接在外壳内壁上,所述轮盘设置在外壳的设置有进口的一侧与旋转底座之间；所述旋转底座和轮盘可以视作两个圆面，所述旋转底座上连接的隔板与旋转底座所在的圆面垂直，且所述隔板与旋转底座所在圆面的半径重合，如果有多个隔板，则各个隔板所在平面之间形成相同的夹角，各个隔板到旋转底座的旋转轴的距离相等；所述旋转底座和轮盘分别所在圆面的圆心的连线与旋转底座的旋转轴重合，所述旋转底座的旋转轴垂直于旋转底座所在圆面，所述轮盘的旋转轴经过轮盘所在圆面的圆心，所述轮盘的旋转轴与所述旋转底座的旋转轴相交，所述轮盘的旋转轴垂直于轮盘所在圆面；所述轮盘上所开的缝隙的数量和旋转底座上连接隔板的数量相同，缝隙和隔板位
置相对应，且缝隙的长度和宽度以及轮盘与旋转底座的直线距离刚好使得旋转底座上连接的隔板能够穿过缝隙并且让旋转底座和轮盘可以流畅地旋转，即在缝隙随轮盘旋转到缝隙所在直线垂直于由旋转底座的旋转轴和轮盘的旋转轴所确定的平面的位置时，缝隙的长度应使得缝隙的靠近轮盘旋转轴的一端刚好和隔板的靠近旋转底座旋转轴的一边接触或互相分离，缝隙的宽度应使得缝隙在随轮盘旋转到缝隙所在直线与由旋转底座的旋转轴和轮盘的旋转轴所确定的平面呈45度夹角的位置时，缝隙的两边之中离隔板更近的一边与隔板接触或互相分离；所述外壳设置有进口的一侧的中间位置的一部分向外壳内部方向延伸，延伸部分分别与轮盘、隔板的靠近旋转底座旋转轴的一边之间形成间隙密封，外壳分别与隔板远离旋转底座的旋转轴的一边、轮盘边缘和隔板靠近外壳设置有进口的一侧的一边之间形成间隙密封，轮盘与插入轮盘缝隙的隔板之间形成间隙密封；轮盘的旋转轴和旋转底座的旋转轴所在的平面将外壳分为左右两侧，进口和出口分布在所述平面的两侧。
8.更进一步地，所述外壳向内延伸部分的边缘、隔板边缘、轮盘边缘和所述轮盘上所开缝隙边缘的全部或部分安装有密封条,所述密封条可以是分别完全固定在所述外壳向内延伸部分的边缘、隔板边缘、轮盘上所开缝隙边缘、轮盘边缘的，也可以是轮盘上所开缝隙边缘设置为可动密封条而其余密封条设置方式不变，为完全固定的。
9.更进一步地，所述可动密封条能在轮盘和固定于轮盘上的夹板的约束下紧贴着轮盘表面运动。
10.更进一步地，所述可动密封条存在突出物，该突出物和夹板互相配合，能限制密封条的横向运动，使得密封条能在夹板和轮盘的缝隙中作直线运动，运动的方向垂直于靠近可动密封条的隔板的表面。
11.更进一步地，所述可动密封条在弹簧的作用下紧靠着隔板，减小其与隔板之间的间隙，增强密封条与隔板的密封效果。
12.更进一步地，所述旋转底座的旋转轴与轮盘的旋转轴所成夹角的度数为1
°
到45
°
之间。
13.更进一步地，轮盘上所开缝隙的条数范围为1条及1条以上。
14.更进一步地，旋转底座上可以连接传动轴，传动轴可以从外壳靠近进口的一侧伸出外壳，也可以从远离进口的一侧伸出外壳。
15.更进一步地，其可以输送的介质为气体和液体。
16.更进一步地，所述外壳上可以连接有散热翅片，并且可以设置其他开口，方便进行维护。
17.本发明的有益效果在于，通过对泵的结构的创新，实现了在泵的零件数少，零件结构简单的情况下，依然能够实现可用转速范围广，在高低转速下都能达到较好的效率，即该泵在上述带有可动密封条的情况下，在相同的加工精度下，在作液泵时，在同样的使用条件下，能效、压力和流量可以达到或超过现有的转子泵的水平，而制造成本低于转子泵，在作气泵时，在高转速、多级串联使用的情况下，压缩比可以达到或超过单级往复泵，而流量远远超过往复泵，振动强度和维护需求低于往复泵，并且转速越高，要达到指定压力所需的级数越少。该泵制造和使用成本相较现有的泵更低，具有较好的经济性，能够达到节能减排的效果。
18.附图说明
19.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1是本发明实施例中的一种双转子轮盘泵的剖视图。
20.图2是本发明实施例中的一种双转子轮盘泵的拆分剖视图。
21.图3是本发明实施例中的组成一种双转子轮盘泵的一部分，是带有轴承的连接有隔板的旋转底座的剖视图。
22.图4是本发明实施例中的组成一种双转子轮盘泵的一部分，是带有轴承的开有缝隙的轮盘的剖视图。
23.图5是本发明实施例中的组成一种双转子轮盘泵的一部分，是外壳的靠近进口一部分的剖视图。
24.图6是本发明实施例中的组成一种双转子轮盘泵的一部分，是外壳上进口和出口在外壳上的位置的示意图。
25.图7是本发明实施例中的组成一种双转子轮盘泵的一部分，是隔板穿过不带轴承的开有缝隙的轮盘的示意图，其中展示了隔板和轮盘上固定安装的密封条。
26.图8是本发明实施例中的组成一种双转子轮盘泵的一部分，是隔板穿过不带轴承的开有缝隙的轮盘的示意图，其中展示了隔板和轮盘上固定安装的密封条并着重展示了轮盘缝隙处安装的可动密封条。
27.图9是本发明实施例中的组成一种双转子轮盘泵的一部分，是图8中可动密封条及其固定装置的放大示意图。
28.图10是本发明实施例中的组成一种双转子轮盘泵的一部分，展示了利用弹簧连接隔板和轮盘的一种方案。
29.图11是本发明实施例中的一种双转子轮盘泵的拆分剖视图，展示了外壳和隔板的结构的另一种形式。
30.附图标记说明：1：外壳；2：旋转底座；3：隔板； 4：轮盘；20：进口；21：出口；22：轴承；23：外壳向内延伸部分；24：轮盘上所开缝隙；25：传动轴；31：隔板远离旋转底座的旋转轴的一边；32：隔板靠近外壳设置有进口的一侧的一边；33：隔板靠近旋转底座旋转轴的一边；41：轮盘边缘；42：缝隙；51：完全固定的密封条；52：可动密封条；53：密封条；54：夹板；55：弹簧；56：弹簧与可动密封条之间的连接物；57：弹簧的固定装置；58：突出物；61：螺丝钉；62：耐磨减阻材料；63：摩擦面。
31.具体实施方式
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
33.需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明实施例中的具体含义。
34.参考说明书附图1至图7，本实施例的双转子轮盘泵，包括外壳1、连接有一个或数个相同隔板的3旋转底座2、开有一条或数条相同缝隙42的轮盘4。
35.所述外壳1一侧设置有进口20和出口21；所述旋转底座2和轮盘4分别通过轴承22连接在外壳1内壁上,所述轮盘4设置在外壳1的设置有进口20的一侧与旋转底座2之间；所述旋转底座2和轮盘4可以视作两个圆面，所述旋转底座2上连接的隔板3与旋转底座2所在的圆面垂直，且所述隔板3与旋转底座2所在圆面的半径重合，如果有多个隔板3，则各个隔板3所在平面之间形成相同的夹角，各个隔板3到旋转底座2的旋转轴的距离相等；所述旋转底座2和轮盘4分别所在圆面的圆心的连线与旋转底座2的旋转轴重合，所述旋转底座2的旋转轴垂直于旋转底座2所在圆面，所述轮盘4的旋转轴经过轮盘4所在圆面的圆心，所述轮盘4的旋转轴与所述旋转底座2的旋转轴相交，所述轮盘4的旋转轴垂直于轮盘4所在圆面；所述轮盘4上所开的缝隙的数量和旋转底座2上连接隔板3的数量相同，缝隙42和隔板3位置相对应，且缝隙42的长度和宽度以及轮盘4与旋转底座的直线距离刚好使得旋转底座2上连接的隔板3能够穿过缝隙42并且让旋转底座2和轮盘4可以流畅地旋转，即在缝隙42随轮盘4旋转到缝隙所在直线垂直于由旋转底座2的旋转轴和轮盘4的旋转轴所确定的平面的位置时，缝隙42的长度应使得缝隙42的靠近轮盘4旋转轴的一端刚好和隔板3的靠近旋转底座2旋转轴的一边接触或互相分离，缝隙42的宽度应使得缝隙42在随轮盘4旋转到缝隙42所在直线与由旋转底座2的旋转轴和轮盘4的旋转轴所确定的平面呈45度夹角的位置时，缝隙42的两边之中离隔板3更近的一边与隔板3接触或互相分离；所述外壳1设置有进口20的一侧的中间位置的一部分向外壳1内部方向延伸，延伸部分分别与轮盘4、隔板的靠近旋转底座旋转轴的一边33之间形成间隙密封，外壳1分别与隔板远离旋转底座的旋转轴的一边31、轮盘边缘41和隔板靠近外壳设置有进口的一侧的一边32之间形成间隙密封，轮盘4与插入轮盘4缝隙42的隔板之间形成间隙密封；轮盘4的旋转轴和旋转底座2的旋转轴所在的平面将外壳1分为左右两侧，进口和出口分布在所述平面的两侧。具体地，由外壳1、外壳向内延伸部分23、隔板3、旋转底座2和轮盘4形成六面的密闭空间，连接有隔板3的旋转底座2和轮盘4分别为泵的两个转子，由于两个转子并不平行，密闭空间的容积会随泵的两个转子的旋转而周期性地增加和减小，因此只要在密闭空间的容积随转子旋转增加所经过位置设置进口20，在容积随转子旋转减小所经过的位置设置出口
21，就可以实现泵的功能。在运转过程中，该泵主要是依靠隔板3对介质做功。在密闭空间逐渐减小的过程中，空间内部压强大于外部压强，而由隔板3构成密闭空间的两面的面积不同，面积更大的一面受到的压力更大，两面受到力的合力与隔板3运动的线速度方向相反，所以压力对隔板3做负功。而压力垂直作用于轮盘4上，压力与轮盘4运动的线速度方向垂直，所以压力对轮盘不做功，轮盘在旋转过程中仅受到轴承带来的阻力，因此，应当把连接有隔板3的旋转底座2作为主动转子，将轮盘4连接在驱动轴上，把轮盘4作为从动转子。在泵匀速运转的过程中，由于轮盘受到的阻力小，要同旋转底座2一起旋转需要的驱动力就小，不需要额外的连接装置连接轮盘4和旋转底座2，仅靠穿过轮盘上所开缝隙24的隔板3就能承担和连接装置相同的功能。同时由于轮盘4需要的驱动力小，轮盘4和隔板3互相接触的摩擦面63受到的压力也小，轮盘4和隔板3之间不需要特殊的润滑条件，轮盘4和隔板3之间的摩擦部分可以采用耐磨低阻的材料制造，比如聚四氟乙烯。如图10所示，还可以对泵的结构作进一步改进，如果图中的转子按顺时针方向旋转，可以使用弹簧将轮盘4和隔板3以图中的方式连接起来，利用弹簧的拉力抵消部分轮盘和隔板互相接触的摩擦面63受到的压力，减少泵在运行时轮盘和隔板的摩擦发热。
36.参考说明书附图7至图9，所述外壳向内延伸部分23的边缘、隔板3边缘、轮盘边缘41和所述轮盘上所开缝隙24边缘的全部或部分安装有密封条53,所述密封条53可以是分别完全固定在所述外壳1向内延伸部分的边缘、隔板3边缘、轮盘上所开缝隙24边缘、轮盘边缘41的，也可以是轮盘上所开缝隙24边缘设置为可动密封条52而其余密封条53设置方式不变，为完全固定的。
37.所述可动密封条52能在轮盘4和固定于轮盘4上的夹板54的约束下紧贴着轮盘4表面运动。
38.所述可动密封条52存在突出物58，该突出物58和夹板54互相配合，能限制可动密封条52的横向运动，使得可动密封条52能在夹板54和轮盘4的缝隙中作直线运动，运动的方向垂直于靠近可动密封条52的隔板3的表面。
39.所述可动密封条52在弹簧55的作用下紧靠着隔板3，减小其与隔板3之间的间隙，增强可动密封条52与隔板3的密封效果。
40.所述旋转底座2的旋转轴与轮盘4的旋转轴所成夹角的度数为1
°
到45
°
之间。
41.轮盘4上所开缝隙24的条数范围为1条及1条以上。具体地，如果缝隙42的数量较少，则泵送过程中压力波动会比较明显，但是结构简单，加工成本低，可以用于在低速下泵送含有大量杂质的液体，缝隙42总长度短，泄漏少，效率较高，也可以在出口21或进口20增设单向阀，制成空压泵或真空泵，在高转速下使用效率较高，但作空压泵最高转速有一定的限制；若增加缝隙42的数量，则可以减小压力波动，并且在缝隙42的数量较多的情况下作为空压泵或真空泵时不需要使用单向阀，该情况下最高转速的上限高于设置的缝隙42数量较少时的，因此最大流量也更高，在制造成本相同的情况下，其效率要高于螺杆式空压机。
42.旋转底座2上可以连接传动轴25，传动轴25可以从外壳1靠近进口20的一侧伸出外壳1，也可以从远离进口20的一侧伸出外壳1。
43.其可以输送的介质为气体和液体。
44.所述外壳1上可以连接有散热翅片，并且可以设置其他开口，方便进行维护。
45.应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领
域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种双转子轮盘泵，其特征在于，包括：外壳、连接有一个或数个相同隔板的旋转底座、开有一条或数条相同缝隙的轮盘。所述外壳一侧设置有进口和出口；所述旋转底座和轮盘分别通过轴承连接在外壳内壁上,所述轮盘设置在外壳的设置有进口的一侧与旋转底座之间；所述旋转底座和轮盘可以视作两个圆面，所述旋转底座上连接的隔板与旋转底座所在的圆面垂直，且所述隔板与旋转底座所在圆面的半径重合，如果有多个隔板，则各个隔板所在平面之间形成相同的夹角，各个隔板到旋转底座的旋转轴的距离相等；所述旋转底座和轮盘分别所在圆面的圆心的连线与旋转底座的旋转轴重合，所述旋转底座的旋转轴垂直于旋转底座所在圆面，所述轮盘的旋转轴经过轮盘所在圆面的圆心，所述轮盘的旋转轴与所述旋转底座的旋转轴相交，所述轮盘的旋转轴垂直于轮盘所在圆面；所述轮盘上所开的缝隙的数量和旋转底座上连接隔板的数量相同，缝隙和隔板位置相对应，且缝隙的长度和宽度以及轮盘与旋转底座的直线距离刚好使得旋转底座上连接的隔板能够穿过缝隙并且让旋转底座和轮盘可以流畅地旋转，即在缝隙随轮盘旋转到缝隙所在直线垂直于由旋转底座的旋转轴和轮盘的旋转轴所确定的平面的位置时，缝隙的长度应使得缝隙的靠近轮盘旋转轴的一端刚好和隔板的靠近旋转底座旋转轴的一边接触或互相分离，缝隙的宽度应使得缝隙在随轮盘旋转到缝隙所在直线与由旋转底座的旋转轴和轮盘的旋转轴所确定的平面呈45度夹角的位置时，缝隙的两边之中离隔板更近的一边与隔板接触或互相分离；所述外壳设置有进口的一侧的中间位置的一部分向外壳内部方向延伸，延伸部分分别与轮盘、隔板的靠近旋转底座旋转轴的一边之间形成间隙密封，外壳分别与隔板远离旋转底座的旋转轴的一边、轮盘边缘和隔板靠近外壳设置有进口的一侧的一边之间形成间隙密封，轮盘与插入轮盘缝隙的隔板之间形成间隙密封；轮盘的旋转轴和旋转底座的旋转轴所在的平面将外壳分为左右两侧，进口和出口分布在所述平面的两侧。2.根据权利要求1所述的双转子轮盘泵，其特征在于：所述外壳向内延伸部分的边缘、隔板边缘、轮盘边缘和所述轮盘上所开缝隙边缘的全部或部分安装有密封条,所述密封条可以是分别完全固定在所述外壳向内延伸部分的边缘、隔板边缘、轮盘上所开缝隙边缘、轮盘边缘的，也可以是轮盘上所开缝隙边缘设置为可动密封条而其余密封条设置方式不变，为完全固定的。3.根据权利要求2所述的双转子轮盘泵，其特征在于：所述可动密封条能在轮盘和固定于轮盘上的夹板的约束下紧贴着轮盘表面运动。4.根据权利要求3所述的双转子轮盘泵，其特征在于：所述可动密封条存在突出物，该突出物和夹板互相配合，能限制密封条的横向运动，使得密封条能在夹板和轮盘的缝隙中作直线运动，运动的方向垂直于靠近可动密封条的隔板的表面。5.根据权利要求4所述的双转子轮盘泵，其特征在于：所述可动密封条在弹簧的作用下紧靠着隔板，减小其与隔板之间的间隙，增强密封条与隔板的密封效果。6.根据权利要求1所述的双转子轮盘泵，其特征在于：所述旋转底座的旋转轴与轮盘的旋转轴所成夹角的度数为1
°
到45
°
之间。7.根据权利要求6所述的双转子轮盘泵，其特征在于：轮盘上所开缝隙的条数范围为1
条及1条以上。8.根据权利要求1所述的双转子轮盘泵，其特征在于：旋转底座上可以连接传动轴，传动轴可以从外壳靠近进口的一侧伸出外壳，也可以从远离进口的一侧伸出外壳。9.根据权利要求1所述的双转子轮盘泵，其特征在于：其可以输送的介质为气体和液体。

技术总结
本发明涉及泵的设计与制造领域，提供一种双转子轮盘泵。其特征在于，包括：外壳、连接有一个或数个相同隔板的旋转底座、开有一条或数条相同缝隙的轮盘。所述外壳一侧设置有进口和出口；所述旋转底座和轮盘分别通过轴承连接在外壳内壁上,所述轮盘设置在外壳的设置有进口的一侧与旋转底座之间。本发明的有益效果在于，通过对泵的结构的创新，实现了在泵的零件数少，零件结构简单的情况下，依然能够实现可用转速范围广，在高低转速下都能达到较好的效率。该泵制造和使用成本相较现有的一般的泵更低，具有较好的经济性，能够达到节能减排的效果。果。果。


技术研发人员：王梓骏
受保护的技术使用者：王梓骏
技术研发日：2022.03.10
技术公布日：2023/9/20