一种平衡式挠性组合叶片及转子泵制造技术

本实用新型专利技术涉及一种平衡式挠性组合叶片及转子泵，包括叶片体和滚动支撑套组，所述叶片体包括上端的渐扩圆弧段、中部的矩形段和下端的渐扩椭圆段，并且渐扩圆弧段直径小于渐扩椭圆段长轴长度；所述叶片体的底部沿轴向设有多个用于安装滚动支撑套组的凹槽，凹槽上端面为向下凹陷的弧形面；所述滚动支撑套组包括支撑架和滚轮，所述支撑架卡入凹槽后与所述叶片体底部铰接，其中支撑架的上端最高点与弧形面最低点之间留有间隙；所述支撑架的底部安装用于按压在泵体内腔的内圆面上并沿内圆面滚动的滚轮。

【技术实现步骤摘要】
一种平衡式挠性组合叶片及转子泵
本技术涉及一种平衡式挠性组合叶片及转子泵。
技术介绍
转子泵是一种典型的容积式泵，具有体积小、流量大、耐高压、无泄漏等特点，适用于长距离与高阻力定量输送。其中传统的转子泵包括泵体、转子、端盖等结构。相较于传统转子泵，挠性转子泵通常在转子上设有橡胶制成的挠性叶片。随着转子转动，挠性叶片不断变形，通过自我调节扩张或弯曲形态来适应不同的转速、流体粘度和压力，并始终与泵体内壁接触，进而使得两相邻挠性叶片与泵体之间形成可变容积基元，实现流体的不断吸入和排出。作为挠性转子泵的核心元件，挠性叶片在转子泵运行过程中需承受高频屈挠及与泵体的长时间滑动摩擦作用。特别是在高转速、载荷多变或输送含气液、含泡沫液等的复杂介质时，挠性叶片容易发生大挠度失稳，并伴随有明显的摩擦生热。这样不仅会使挠性叶片发生热硬化，磨损率与泄漏损失增大，而且会使输送介质汽化，泵效降低，同时加剧偏心转子振动，在较大的介质压力和内壁摩擦力的综合作用下甚至直接破坏叶片。以上问题大大限制了挠性转子泵的输送效率与使用寿命，因此非常有必要设计一种新型高效稳定的挠性叶片及转子泵，以解决复杂工况下挠性叶片使用寿命短、摩擦生热高等问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种可解决复杂运行工况、流体介质或载荷作用下叶片的失稳问题以及叶片和泵体之间较严重的摩擦磨损问题，以大幅提高使用寿命和工作效率的平衡式挠性组合叶片及转子泵。本技术所述的一种平衡式挠性组合叶片，其特征在于：包括叶片体和滚动支撑套组，所述叶片体包括上端的渐扩圆弧段、中部的矩形段和下端的渐扩椭圆段，并且渐扩圆弧段直径小于渐扩椭圆段长轴长度；所述叶片体的底部沿轴向设有多个用于安装滚动支撑套组的凹槽，凹槽上端面为向下凹陷的弧形面；所述滚动支撑套组包括支撑架和滚轮，所述支撑架卡入凹槽后与所述叶片体底部铰接，其中支撑架的上端最高点与弧形面最低点之间留有间隙；所述支撑架的底部安装用于按压在泵体内腔的内圆面上并沿内圆面滚动的滚轮。所述支撑架为非等腰的类三角形结构，其中支撑架的顶部夹角为钝角，支撑架的顶部设有供支架轴贯穿的轴孔，底部安装可沿泵体内腔内圆面滚动的滚轮。所述支撑架的底部夹角处各设有一用于安装滚轮的滚轮槽，并且所述滚轮槽内设有通过铆接方式安装于支撑架上的滚轮，且滚轮与泵体内腔内圆面始终相切接触，并保证支撑架底端与圆柱面之间留有间隙。叶片体底部的轴向前后端各设有一个用于安装滚动支撑套组的凹槽，其中凹槽的外侧端面与同侧的叶片体端面之间设有一供支架轴贯穿的通孔，凹槽的内侧端面上设有与同侧通孔同轴的盲孔；支架轴内端依次贯穿通孔、轴孔后插入盲孔内，实现支架轴与叶片体的铰接；支架轴与叶片体之间通过定位销相连，用于实现支架轴的轴向定位。一种利用本技术所述的平衡式挠性组合叶片构建的转子泵，其特征在于：包括泵体、主轴、挠性转子以及平衡式挠性组合叶片，所述泵体的侧面设有流体入口，顶部设有流体出口，并且流体入口、流体出口均与泵体圆柱形的内腔连通；所述主轴内端从泵体的偏心孔伸入圆柱形内腔，外端落在泵体之外并与外部驱动设备相连；所述挠性转子同轴套装在主轴内端部，二者键连接；所述挠性转子沿周向设有多个用于安装平衡式挠性组合叶片且旋向一致的叶片槽；所述叶片槽与插入其内的平衡式挠性组合叶片的叶片体上部榫接；滚动支撑套组的支撑架沿旋转方向呈前长后短的方式布置，滚轮与泵体内腔的内圆面接触，并始终沿内圆面周向滚动，且保证叶片体的渐扩椭圆段外轮廓、滚动支撑套组的支撑架底端均始终与内圆面之间留有间隙，定义支撑架推动流体介质向流体出口方向旋转的一侧为前部，与支撑架前部相对的一侧为后部。主轴沿泵体内腔轴向布置，且主轴向泵体上方的流体出口方向偏移，即主轴中心轴与泵体内腔中心轴共垂面的同时，主轴中心轴位于泵体圆柱形内腔中心轴正上方。所述平衡式挠性组合叶片的轴向长度与所述圆柱形内腔的轴向长度一致。所述挠性转子沿周向均匀设有4-8个叶片槽，所述叶片槽的槽口方向与挠性转子的旋转方向一致，并且叶片槽的径向夹角为20～40°，定义叶片槽的径向夹角为叶片槽的纵向对称轴以及与纵向对称轴相交的挠性转子半径之间的夹角。叶片槽的前部槽边外侧设有一过渡圆角。所述叶片槽的轮廓与叶片体的上部外轮廓一致。本技术的有益效果主要表现在：平衡式挠性组合叶片采用叶片体与滚动支撑套组的装配形式，利用叶片体本身弹性及滚动支撑套组的特定三角支撑和双滚轮设计，使组合叶片具有良好的几何与力学稳定性，即在挠心转子泵工作过程中，每个组合叶片能够在任一转动位置都保持与泵体内腔壁面之间呈前后多点滚动接触的平衡状态，有效避免复杂运行工况下挠性叶片的失稳或翻转问题，削弱叶片体与泵体之间的摩擦，大幅提高挠性叶片的使用寿命，保证转子泵的高效可靠运行。挠性转子上所开设的叶片槽沿与旋转相同方向倾斜且有一定的圆角过渡，与传统垂直开槽或转子叶片一体化的方式相比，可尽量减小叶片体的预弯与磨损量，并有效避免叶片体在最大偏心处发生大挠度弯折，进而解决转子外侧叶片根部应力突变甚至叶片折断的问题。该转子泵主体结构简单轻便，挠性转子与平衡式挠性组合叶片采用榫接的连接方式，既能保证挠性转子与组合叶片的连接强度，又可以提高挠性转子泵的组装效率；挠性组合叶片多采用可拆装的形式，便于维修更换，降低维护成本。附图说明图1为平衡式挠性组合叶片的主视图。图2为平衡式挠性组合叶片的轴向视图。图3为图2的A-A向纵剖图。图4为平衡式挠性组合叶片中叶片体的轴向视图。图5为装设有本技术实施例平衡式挠性组合叶片的转子泵结构示意图。图6为图5转子泵的挠性转子剖视图。具体实施方式下面结合附图进一步说明本技术。参照附图：实施例1本技术所述的一种平衡式挠性组合叶片8，包括叶片体1和滚动支撑套组2，所述叶片体1包括上端的渐扩圆弧段11、中部的矩形段12和下端的渐扩椭圆段13，并且渐扩圆弧段11直径小于渐扩椭圆段13长轴长度；所述叶片体1的底部沿轴向设有两个用于安装滚动支撑套组2的凹槽(14a、14b)，凹槽(14a、14b)上端面为向下凹陷的弧形面141；每个凹槽内对应安装一套所述滚动支撑套组2，所述滚动支撑套组2包括支撑架21和两个滚轮(24a、24b)，所述支撑架21卡入凹槽后与所述叶片体1底部铰接，其中支撑架21的上端最高点与弧形面141最低点之间留有间隙；所述支撑架21的底部安装用于按压在泵体内腔的内圆面3上并沿内圆面3滚动的滚轮(24a、24b)。所述支撑架21为非等腰的类三角形结构，其中支撑架的顶部夹角为钝角，支撑架21的顶部设有供支架轴22贯穿的轴孔，底部安装可沿泵体内腔内圆面3滚动的滚轮(24a、24b)。所述支撑架21的底部夹角处各设有一用于安装滚轮的滚轮槽，并且所述滚轮槽内设有通过铆接方式安装于支撑架21上的滚轮(24a、24b)，且滚轮(24a、24b)与泵体内腔内圆面3始终相切接触，并保证支撑架21底端与内圆面3之间留有间隙。叶片体1底部的轴向前后端各设有一个用于安装滚动支撑套组2的凹槽(14a、14b)，其中凹槽(14a、14b)的外侧端面与同侧的叶片体1前端面或后端面之间设有一供支架轴22贯穿的通孔(15a、15b)，凹槽(14a、14b)的内侧端面上设有与同侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平衡式挠性组合叶片，其特征在于：包括叶片体和滚动支撑套组，所述叶片体包括上端的渐扩圆弧段、中部的矩形段和下端的渐扩椭圆段，并且渐扩圆弧段直径小于渐扩椭圆段长轴长度；所述叶片体的底部沿轴向设有多个用于安装滚动支撑套组的凹槽，凹槽上端面为向下凹陷的弧形面；所述滚动支撑套组包括支撑架和滚轮，所述支撑架卡入凹槽后与所述叶片体底部铰接，其中支撑架的上端最高点与弧形面最低点之间留有间隙；所述支撑架的底部安装用于按压在泵体内腔的内圆面上并沿内圆面滚动的滚轮。

【技术特征摘要】
1.一种平衡式挠性组合叶片，其特征在于：包括叶片体和滚动支撑套组，所述叶片体包括上端的渐扩圆弧段、中部的矩形段和下端的渐扩椭圆段，并且渐扩圆弧段直径小于渐扩椭圆段长轴长度；所述叶片体的底部沿轴向设有多个用于安装滚动支撑套组的凹槽，凹槽上端面为向下凹陷的弧形面；所述滚动支撑套组包括支撑架和滚轮，所述支撑架卡入凹槽后与所述叶片体底部铰接，其中支撑架的上端最高点与弧形面最低点之间留有间隙；所述支撑架的底部安装用于按压在泵体内腔的内圆面上并沿内圆面滚动的滚轮。2.如权利要求1所述的一种平衡式挠性组合叶片，其特征在于：所述支撑架为非等腰的类三角形结构，其中支撑架的顶部夹角为钝角，支撑架的顶部设有供支架轴贯穿的轴孔，底部安装可沿泵体内腔内圆面滚动的滚轮。3.如权利要求2所述的一种平衡式挠性组合叶片，其特征在于：所述支撑架的底部夹角处各设有一用于安装滚轮的滚轮槽，并且所述滚轮槽内设有通过铆接方式安装于支撑架上的滚轮，且滚轮与泵体内腔内圆面始终相切接触，并保证支撑架底端与圆柱面之间留有间隙。4.如权利要求3所述的一种平衡式挠性组合叶片，其特征在于：叶片体底部的轴向前后端各设有一个用于安装滚动支撑套组的凹槽，其中凹槽的外侧端面与同侧的叶片体端面之间设有一供支架轴贯穿的通孔，凹槽的内侧端面上设有与同侧通孔同轴的盲孔；支架轴内端依次贯穿通孔、轴孔后插入盲孔内，实现支架轴与叶片体的铰接；支架轴与叶片体之间通过定位销相连，用于实现支架轴的轴向定位。5.一种利用权利要求1～4任意一项权利要求所述的平衡式挠性组合叶片构建的转子泵，其特征在于：包括泵体、主轴、挠性转...

【专利技术属性】
技术研发人员：马艺，倪洋，张生昌，赵国栋，谈少杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33