一种采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵制造技术

本发明专利技术属于泵技术领域，公开了一种采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，包括电机、齿轮箱和泵体，泵体中，沿泵体水平方向开设有四个相同的圆柱形泵腔，圆柱形泵腔平行于主动轴且围绕主动轴均布设置，各圆柱形泵腔内分别安装有结构相同的滑阀组件，主动轴通过齿轮箱啮合驱动四个滑阀组件，使相邻的滑阀组件两两同速反向转动构成自动平衡转子组。本发明专利技术所述滑阀泵可使得转子和滑阀运动过程产生的偏心力在组件之间互相抵消，且根据多泵腔结构设计了相应的吸排气系统和水冷系统，结构更紧凑，冷却效果更好。

A Parallel Four-Cylinder Sliding Valve Pump with Automatic Balancing Rotor Set

The invention belongs to the technical field of pumps, and discloses a parallel four-cylinder slide valve pump with an automatic balancing rotor group, which comprises a motor, a gear box and a pump body. In the pump body, four identical cylindrical pump chambers are arranged along the horizontal direction of the pump body, and the cylindrical pump chambers are parallel to the main shaft and uniformly arranged around the main shaft. The moving axle drives four sliding valve assemblies through gear box engagement, which makes two adjacent sliding valve assemblies rotate in reverse at the same speed to form an automatic balancing rotor set. The sliding valve pump of the invention can make the eccentric force generated by the motion process of the rotor and the sliding valve cancel each other among the components, and the corresponding suction and exhaust system and water cooling system are designed according to the structure of the multi-pump chamber. The structure is more compact and the cooling effect is better.

【技术实现步骤摘要】
一种采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵
本专利技术属于泵
，特涉及一种采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵。
技术介绍
作为一种常见的油封式机械真空泵，滑阀式真空泵是一种容积式真空泵，它可以通过滑阀的机械旋转来改变吸入室的体积，通过转子的运动来达到抽气的目的。它适用于去除一般性气体或含有少量冷凝气体，广泛应用于各个领域。滑阀式真空的主要结构包括泵体、偏心轮、滑阀组件和导轨等。由于滑阀式真空泵转子质量有较大偏心，没有好的质量平衡，在运转时会产生较大振动。同时由于滑阀泵的旋转质心运动轨迹是复杂的封闭曲线，因此很难实现对滑阀泵惯性力的完全平衡。这就限制了滑阀式真空泵的转数，一般控制在350～600r/min，个别的可达到1000r/min以上。目前解决这种不平衡惯性力的方法，主要有以下几个方面：1.“双缸结构”的滑阀真空泵。将一个长、短的两个泵组合在一起，共用一个轴，两个偏心轮在轴上反向装置，并且在驱动带轮上添加适当的重量分布块。这种结构被广泛应用于滑阀泵的早期设计中。但实践表明在这种结构中，只能平衡奇数的谐波惯性力，而且由于结构的不对称性，它还会在泵体上产生附加力矩，从而对泵的平衡产生影响。2.“三重平衡技术”：中间是一个长缸，两端各有一个等长的圆筒，三组滑阀由一根公共轴同时驱动，中间有一组滑阀，它的长度及重量式两端两组滑阀的两倍。当泵运行时，两组短滑阀和中间长滑阀之间的相位差始终保持在180°之间。长滑阀产生的惯性力为F，短滑阀产生的惯性力为F／2，因此泵的惯性力和惯性力矩大小相等且方向相反。然而在这种结构中，和“双缸结构”一样只能平衡奇数的谐波惯性力，他和“双缸结构”相比优点在于结构对称，不会在泵体上产生附加力矩。3.通过分析计算，在偏心轮上打动平衡孔。因为加工误差等原因并不能完美的消除偏心轮的偏心问题。4.添加平衡轮，并在皮带轮上外加配重块，来对偏心轮和滑阀的惯性力进行平衡减振。这些方式与“双缸结构”相似，只能平衡奇数的谐波惯性力，而且由于结构的不对称性，它还会在泵体上产生附加力矩，从而对泵的平衡产生影响。5.机械减振装置：对于高速泵和大型泵，可用添加机械减振装置的办法来减小振动。例如在泵的底座上安装橡胶减振器来减振。这种方式对滑阀偏心振动只能起到一定的抑制作用，并不能完全消除，同时还增加了底座及地脚螺钉的载荷。以上所有的方式和手段，只能部分消除偏心轮的偏心振动，并不能完全抵消偏心轮以及滑阀运动产生的离心惯性力，而且对于滑阀运动产生的离心惯性力并未提出合理可靠的解决方案。除减震原理上的问题之外，传统滑阀泵结构上也存在不足，具体如下：传统滑阀泵的入口和出口与泵腔之间的通道很短，几乎没有位置来设计流道、改善流动状态，不利于降低吸排气噪声；进气口还存在泵油飞溅的状况，当泵口与系统直联时，易发生泵油进入系统的事故。滑阀泵传统冷却方式中，没有冷却水道这一结构，有的是体积庞大的冷却水腔，泵腔几乎是浸泡在冷却水腔中，虽然接触面积足够大，但因为冷却水腔体积大，高速的冷却水从冷却水口流入冷却水腔后流速迅速变缓，导致冷却水流经泵腔换热表面的速度非常低，且又因其内部形状复杂，各部分流速不均，流经路程短，大量的冷却水未及时换热已被排出，导致冷却效率低，冷却效果差。不仅如此，传统的冷却水腔与浸于冷却水中的工作腔之间的支撑结构少，泵腔体易发生振动。
技术实现思路
针对上述不足之处，本专利技术提出一种采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，其特有的结构能完全消除偏心轮以及滑阀运动产生的离心惯性力对泵体的作用，具体采用如下技术方案：一种采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，包括电机、齿轮箱和泵体，泵体上设有进气口、出气口、冷却水进水口和冷却水出水口，泵体中心沿泵体水平方向安装有可自由转动的主动轴，主动轴通过电机联结架连接电机，泵体中，沿泵体水平方向开设有四个相同的圆柱形泵腔，圆柱形泵腔平行于主动轴且围绕主动轴均布设置，各圆柱形泵腔内分别安装有结构相同的滑阀组件，主动轴通过齿轮箱啮合驱动四个滑阀组件，使相邻的滑阀组件两两同速反向转动构成自动平衡转子组。所述滑阀组件包括从动轴、偏心轮、滑阀和滑阀导轨，从动轴对应穿设安装于圆柱形泵腔内，偏心轮套设于从动轴上并随从动轴同步转动，偏心轮上套设滑阀，滑阀可绕与之配合的偏心轮做任意角度的旋转运动，滑阀装设于滑阀导轨中，滑阀导轨穿设安装于圆柱形泵腔中且滑阀顶部和底部的开口连通对应的圆柱形泵腔和进气腔。泵体内沿圆柱形泵腔轴线方向开设有贯通泵体的四个相同的进气腔，四个进气腔相对主动轴按上下、左右对称布置设于圆柱形泵腔外侧；泵体左侧的两个进气腔共用一个排气管道，右侧的两个进气腔共用一个排气管道，排气管道沿主动轴方向贯通泵体并与泵体排气口联通，排气管道通过V形气道与相应侧的两个排气腔联通，圆柱形泵腔内的气体依次经V形气道、排气管道后从排气口排出。V形气道内靠近圆柱形泵腔的位置安装有用于防止气体回流的若干单向排气阀。泵体内还设有与冷却水进水口、冷却水出水口联通的水冷系统，水冷系统包括用于冷却水流入的中心冷却系统和用于冷却水流出的外部冷却系统，中心水冷系统包括四个沿主动轴方向贯通泵体的中心冷却水道，四个中心冷却水道环绕主动轴环形均布设于主动轴与圆柱形泵腔之间，外部冷却系统包括四个沿主动轴方向贯通泵体的外部冷却水道，四个外部冷却水道环绕主动轴环形均布设于中心冷却水道外侧，每相邻的两个圆柱形泵腔之前设置一个外部冷却水道，且外部冷却水道的角度位置与中心冷却水道之间的角度位置一一对应，即对应的一组外部冷却水道与中心冷却水道位于同一径向线上。所有外部冷却水道和中心冷却水道的内表面分别设有一对与与之相邻的圆柱形泵腔表面距离恒定的圆弧面，该圆弧面用于将工作热量传递至冷却液。泵体的两侧固定连接顶板和底板，顶板和底板的外部轮廓与泵体完全一致，底板连接于泵体和齿轮箱之间，顶板的一侧与泵体连接，另一侧连接顶盖；顶板上与泵体配合的一侧设有四个与泵体中心冷却水道轮廓尺寸相同且位置一一对应的顶板中心冷却水道、四个与泵体外部冷却水道一一对应的顶板外部冷却水道；顶板上与顶盖配合的一侧开有深度相同的冷却水入水槽和冷却水出水槽，冷却水入水槽环绕设于主动轴的轴承座孔外侧，冷却水出水槽环绕设于四个滑阀组件从动轴轴承座孔外侧，冷却水入水槽的深度与顶板中心冷却水道深度之和不小于顶板厚度，冷却水入水槽同时与各顶板中心冷却水道联通，冷却水出水槽同时与各顶板外部冷却水道联通；底板上对称开有四个与泵体进气腔一一对应的底板进气腔，在底板与泵体配合的一侧开有四个底板水槽，底板水槽将对应位置处的泵体中心冷却水道和泵体外部冷却水道联通。顶板外部冷却水道与顶板中心冷却水道深度相同，顶板中心冷却水道的深度小于顶板厚度，为顶板厚度的一半。顶板上开设有两个顶板水平排气孔，两个顶板水平排气孔与两个泵腔排气管道位置一一对应；顶板顶部开设有两个顶板竖直排气孔，两个顶板竖直排气孔分别与两个顶板水平排气孔的轴线共面且一一对应贯通两个顶板水平排气孔，泵腔排气管道、顶板水平排气孔和顶板竖直排气孔的孔径相同，顶板竖直排气孔一一对应外接油箱进气口；底板上对称开设有四个贯通底板的底板进气腔，底板进气腔的形状、大小及位置与泵体进气腔一一对应；V形气道、泵体排气管道、顶板水平排气孔、顶板竖直排气孔、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，包括电机、齿轮箱和泵体，泵体上设有进气口、出气口、冷却水进水口和冷却水出水口，泵体中心沿泵体水平方向安装有可自由转动的主动轴，主动轴通过电机联结架连接电机，其特征在于，泵体中，沿泵体水平方向开设有四个相同的圆柱形泵腔，圆柱形泵腔平行于主动轴且围绕主动轴均布设置，各圆柱形泵腔内分别安装有结构相同的滑阀组件，主动轴通过齿轮箱啮合驱动四个滑阀组件，使相邻的滑阀组件两两同速反向转动构成自动平衡转子组。

【技术特征摘要】
1.一种采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，包括电机、齿轮箱和泵体，泵体上设有进气口、出气口、冷却水进水口和冷却水出水口，泵体中心沿泵体水平方向安装有可自由转动的主动轴，主动轴通过电机联结架连接电机，其特征在于，泵体中，沿泵体水平方向开设有四个相同的圆柱形泵腔，圆柱形泵腔平行于主动轴且围绕主动轴均布设置，各圆柱形泵腔内分别安装有结构相同的滑阀组件，主动轴通过齿轮箱啮合驱动四个滑阀组件，使相邻的滑阀组件两两同速反向转动构成自动平衡转子组。2.根据权利要求1所述的采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，所述滑阀组件包括从动轴、偏心轮、滑阀和滑阀导轨，从动轴对应穿设安装于圆柱形泵腔内，偏心轮套设于从动轴上并随从动轴同步转动，偏心轮上套设滑阀，滑阀可绕与之配合的偏心轮做任意角度的旋转运动，滑阀装设于滑阀导轨中，滑阀导轨穿设安装于圆柱形泵腔中且滑阀顶部和底部的开口连通对应的圆柱形泵腔和进气腔。3.根据权利要求2所述的采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，泵体内沿圆柱形泵腔轴线方向开设有贯通泵体的四个相同的进气腔，四个进气腔相对主动轴按上下、左右对称布置设于圆柱形泵腔外侧；泵体左侧的两个进气腔共用一个排气管道，右侧的两个进气腔共用一个排气管道，排气管道沿主动轴方向贯通泵体并与泵体排气口联通，排气管道通过V形气道与相应侧的两个排气腔联通，圆柱形泵腔内的气体依次经V形气道、排气管道后从排气口排出。4.根据权利要求3所述的采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，其特征在于，V形气道内靠近圆柱形泵腔的位置安装有用于防止气体回流的若干单向排气阀。5.根据权利要求4所述的采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，其特征在于，泵体内还设有与冷却水进水口、冷却水出水口联通的水冷系统，水冷系统包括用于冷却水流入的中心冷却系统和用于冷却水流出的外部冷却系统，中心水冷系统包括四个沿主动轴方向贯通泵体的中心冷却水道，四个中心冷却水道环绕主动轴环形均布设于主动轴与圆柱形泵腔之间，外部冷却系统包括四个沿主动轴方向贯通泵体的外部冷却水道，四个外部冷却水道环绕主动轴环形均布设于中心冷却水道外侧，每相邻的两个圆柱形泵腔之前设置一个外部冷却水道，且外部冷却水道的角度位置与中心冷却水道之间的角度位置一一对应。6.根据权利要求5所述的采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，其特征在于，所有外部冷却水道和中心冷却水道的内表面分别设有一对与与之相邻的圆柱形泵腔表面距离恒定的圆弧面，该圆弧面用于将工作热量传递至冷却液。7.根据权利要求6所述的采用自动平衡转子组的并联四缸滑阀泵，其特征在于，泵体的两侧固定连接顶板和底板，顶板和底板的外部轮廓与泵体完全一致，底板连接于泵体和齿轮箱之间，顶板的一侧与泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：武涛，张栋，沈兴全，董振，张方超，李卫国，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14