一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构制造技术

本发明专利技术公开了一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，该排出孔口开设在气缸内壁上，且排出孔口的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，假设e点为星轮啮出螺杆时与气缸的交点，ab曲线为e点沿气缸表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义星轮齿封闭螺槽时，靠星轮齿前侧的螺杆齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线；bc曲线为气缸上与齿前侧封闭螺旋线重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；da曲线为贴近气缸中性面的一条曲线；cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。本发明专利技术具有体积小、流量大、扬程高及力学平衡性能好等优点。

Discharge orifice structure of CP type single screw pump

The invention discloses a discharging hole structure of a CP type single screw pump, the discharge orifice opened in the inner wall of the cylinder, and the discharge is composed of AB, BC, CD, Da four segment space curve of the open end of the orifice of the contour; the intersection with the assumption of e points for the wheel cylinder meshing screw, AB curve as part of the e point along the cylinder surface circumferential motion generated by arc; definition of star wheel closed groove, by screw tooth star wheel in front of the top line is closed the front tooth spiral helix; BC curve for the cylinder and the front teeth closed space curve of spiral line overlap part of the limit next, the coincidence B point and C point; Da curve is close to the cylinder of neutral plane curve; CD curve for C and D points of attachment for arbitrarily shaped single or multi curve, CD curve and not across the front teeth closed spiral, or pressure Lateral low pressure side pass. The invention has the advantages of small volume, large flow rate, high lift head, good mechanical balance performance, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构
：本专利技术涉及一种CP型单螺杆泵，具体涉及一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构。
技术介绍
：螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送流体介质或使之增压的回转泵。螺杆泵具有体积小，效率高，扬程高的特点，具有自吸功能，为恒流量泵，流量与转速成正比。螺杆泵包括单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵等。单螺杆泵通常指单根螺杆在泵体的内螺纹槽中旋转驱动流体介质的容积泵。现有文献(专利号：WO82/03428)中将广泛运用于压缩机领域的CP型单螺杆机械运用到泵领域，提出了一种CP型单螺杆泵，通过单根螺杆与星轮的啮合运动输送流体介质。现有文献(专利号：CN203560094U)中将单螺杆压缩机中最常采用的单螺杆双星轮结构运用于泵领域。但上述两个专利中，均未涉及到将CP型单螺杆机械发展到泵领域的关键问题，即排出孔口的形状问题。如果照搬CP型单螺杆压缩机上的排气孔口作为CP型单螺杆泵的排出孔口，由于螺槽被封闭时，工作腔与孔口在气缸周向上仍有较长的一段距离，被困于工作腔中的液体无法排出，将发生困液现象，使得液体压力急剧上升，过高的液压将使星轮齿被破坏，无法实现输送流体介质的功能。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于针对上述
技术介绍
存在的不足，提供了一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，用于将CP型单螺杆机械发展到泵领域的一种关键技术，不仅可以实现单相液体介质的输送，还可实现多相介质的混输。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案来实现：一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，该排出孔口开设在气缸内壁上，且排出孔口的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，假设e点为星轮啮出螺杆时与气缸的交点，ab曲线为e点沿气缸表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义啮入螺杆的星轮齿，靠近高压侧的为星轮齿前侧，靠近低压侧的为星轮齿后侧，定义星轮齿封闭螺槽时，星轮齿前侧的螺杆齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线；bc曲线为气缸上与齿前侧封闭螺旋线重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；da曲线为贴近气缸中性面的一条曲线；cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。本专利技术进一步的改进在于，在星轮齿封闭螺槽形成工作腔的下一瞬时，工作腔连通排出孔口，排出孔口后的高压流体介质向工作腔回流，工作腔内的流体介质受到高压流体介质的作用，压力升高并被强制排出；当输送的流体介质含气相时，气相部分无内压缩过程。本专利技术进一步的改进在于，排出孔口由靠近齿前侧封闭螺旋线的盲孔和靠近气缸中性面的通孔构成，且盲孔起到卸荷槽的作用。本专利技术进一步的改进在于，排出孔口为通孔。本专利技术进一步的改进在于，当输送介质为气液两相或者气液固三相时，根据输送介质的进口含气率和所需达到的排出压力调整排出孔口的设计，实现对气相介质的内压缩过程以提高泵的效率，且调整后的排出孔口的开口端轮廓由a′b′、b′c′、c′d′、d′a′四段空间曲线构成，其中a点与a′点重合，曲线a′b′与曲线ab重合且b′点在a点与b点之间，d′a′曲线为贴近气缸中性面的一条曲线，b′c′曲线和c′d′曲线为任意形状，但不越过齿前侧封闭螺旋线。本专利技术进一步的改进在于，在螺杆内部开设有卸荷孔。本专利技术进一步的改进在于，卸荷孔由径向孔、轴向孔、阀腔以及泄出孔共同构成；其中，径向孔开设在各螺槽的尾段，轴向孔开设在螺槽槽底的螺杆实体之内、阀腔以及泄出孔均开设在螺杆低压端面，且径向孔与轴向孔连通，阀腔与轴向孔连通，泄出孔与阀腔连通。本专利技术进一步的改进在于，阀腔内安装有弹簧卸荷阀，弹簧卸荷阀包括阀座、弹簧以及阀片，阀座与阀腔之间通过螺纹连接并紧固；当工作腔内气液混合物压力过高且仍未连通排出孔口时，高压介质推开阀片，经阀腔与泄出孔流向螺杆低压端面之前的腔体内以卸荷，直至工作腔与排出孔口连通，停止卸荷。本专利技术进一步的改进在于，在排出孔口的a点处开设有豁口，豁口的形状为矩形或者三角形。本专利技术进一步的改进在于，机壳上沿气缸中心轴中心对称设置有两个径向布置的排出孔口。本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提出了将CP型单螺杆机械发展到泵领域的一种关键技术，具体来说，本专利技术提供的CP型单螺杆泵的排出孔口结构，该排出孔口开设在气缸内壁上，且排出孔口的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，假设e点为星轮啮出螺杆时与气缸的交点，ab曲线为e点沿气缸表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义啮入螺杆的星轮齿，靠近高压侧的为星轮齿前侧，靠近低压侧的为星轮齿后侧。定义星轮齿封闭螺槽时，靠星轮齿前侧的螺杆齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线；bc曲线为气缸上与齿前侧封闭螺旋线重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；da曲线为贴近气缸中性面的一条曲线；cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。排出孔口在符合上述规则时，面积不应过大以保证气缸的强度与刚度，面积也不应过小以免流动损失增大。上述孔口可保证在星轮齿封闭螺槽形成工作腔的下一瞬时，工作腔连通排出孔口，排出孔口后的高压流体介质向工作腔回流，工作腔内的流体介质受到高压流体介质的作用，压力升高并被强制排出。当输送的流体介质含气相时，气相部分无内压缩过程。进一步，排出孔口由靠近齿前侧封闭螺旋线的盲孔和靠近气缸中性面的通孔构成，且盲孔起到卸荷槽的作用，当然，排出孔口也可以全部为通孔，但气缸的强度与刚度会降低，并且导致排出孔后后的排出通道沿气缸周向过长，对铸造的要求提高。进一步，当输送介质为气液两相或者气液固三相时，可根据输送介质的进口含气率和所需达到的排出压力调整排出孔口的设计，实现对气相介质的内压缩过程以提高泵的效率。调整后的排出孔口的开口端轮廓由a′b′、b′c′、c′d′、d′a′四段空间曲线构成，a点与a′点重合，曲线a′b′须与曲线ab重合且b′点在a点与b点之间。d′a′曲线为贴近气缸中性面的一条曲线。b′c′曲线和c′d′曲线可为任意形状，但不可越过齿前侧封闭螺旋线。进一步，当所输送介质的进口含气率或者泵的工况发生波动时，可能导致工作腔尚未与排出孔口接通即达到了设定的排出压力。为防止工作腔内压力进一步增高乃至发生困液，在螺杆内部开设有卸荷孔；其中，自各螺槽的尾段钻有径向孔，再自螺杆低压端面钻有轴向孔，且径向孔与轴向孔连通，铣削加工有阀腔并与轴向孔连通，钻有泄出孔与阀腔连通；径向孔、轴向孔、阀腔以及泄出孔共同构成卸荷孔；在阀腔内安装有弹簧卸荷阀，弹簧卸荷阀包括阀座24、弹簧以及阀片，阀座与阀腔之间通过螺纹连接并紧固；当工作腔内气液混合物压力过高且仍未连通排出孔口时，高压介质推开阀片，经阀腔与泄出孔流向螺杆低压端面之前的腔体内以卸荷，直至工作腔与排出孔口连通，停止卸荷。进一步，由于da曲线与气缸中性面间有一厚度为h的壁，工作腔末段经过壁时，无法将残余在工作腔内的液体排出，导致困液，使得残余液体的压力急剧升高。为了避免这种情况，在排出孔口的a点处设置一个豁口，该豁口可呈矩形、三角形或者其他形状，使得残余液体能顺利排入排出孔口。进一步，机壳上沿气缸中心轴中心对称地设置了两个相同的径向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，该排出孔口(2)开设在气缸(1)内壁上，且排出孔口(2)的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，假设e点为星轮(12)啮出螺杆(11)时与气缸(1)的交点，ab曲线为e点沿气缸(1)表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义啮入螺杆(11)的星轮齿(14)，靠近高压侧的为星轮齿前侧，靠近低压侧的为星轮齿后侧，定义星轮齿(14)封闭螺槽(15)时，星轮齿(14)前侧的螺杆(11)齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线(3)；bc曲线为气缸(1)上与齿前侧封闭螺旋线(3)重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；da曲线为贴近气缸中性面(4)的一条曲线；cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线(3)，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。

【技术特征摘要】
1.一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，该排出孔口(2)开设在气缸(1)内壁上，且排出孔口(2)的开口端轮廓由ab、bc、cd、da四段空间曲线构成；其中，假设e点为星轮(12)啮出螺杆(11)时与气缸(1)的交点，ab曲线为e点沿气缸(1)表面周向运动所生成的圆弧的一部分；定义啮入螺杆(11)的星轮齿(14)，靠近高压侧的为星轮齿前侧，靠近低压侧的为星轮齿后侧，定义星轮齿(14)封闭螺槽(15)时，星轮齿(14)前侧的螺杆(11)齿顶螺旋线为齿前侧封闭螺旋线(3)；bc曲线为气缸(1)上与齿前侧封闭螺旋线(3)重合的空间曲线的一部分，极限情况下，b点和c点重合；da曲线为贴近气缸中性面(4)的一条曲线；cd曲线为c点和d点的连线，为任意形状的单段或者多段曲线，且cd曲线不越过齿前侧封闭螺旋线(3)，否则将发生高压侧向低压侧的穿通。2.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，在星轮齿(14)封闭螺槽(15)形成工作腔(5)的下一瞬时，工作腔(5)连通排出孔口(2)，排出孔口(2)后的高压流体介质向工作腔(5)回流，工作腔(5)内的流体介质受到高压流体介质的作用，压力升高并被强制排出；当输送的流体介质含气相时，气相部分无内压缩过程。3.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，排出孔口(2)由靠近齿前侧封闭螺旋线(3)的盲孔(6)和靠近气缸中性面(4)的通孔(7)构成，且盲孔(6)起到卸荷槽的作用。4.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，排出孔口(2)为通孔。5.根据权利要求1所述的一种CP型单螺杆泵的排出孔口结构，其特征在于，当输送介质为气液两相或者气液固三相时，根据输送介质的进口含气率和所需达到的排出压力调整排出孔口(2)的设计，实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：李挺，陈帝伊，冯全科，江伟，王斌，王玉川，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61