專利名稱：摩擦副式液環(huán)泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種以液體為介質(zhì)，無需軸承的機(jī)械液環(huán)泵，可以用來作抽氣泵，也可以用來作壓縮泵。
公知的液環(huán)泵，泵體(3)是個(gè)密封體，泵的前邊是泵蓋，泵體內(nèi)偏心的裝有輪軸，在軸承的支撐下，馬達(dá)可帶動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在輪軸上裝有葉輪(2)，葉輪上有葉片(19)；在泵體(3)的后蓋上開有注液孔(6)、進(jìn)氣區(qū)(8)、和排氣區(qū)(4)。進(jìn)氣區(qū)(8)和進(jìn)氣管(9)連通，排氣區(qū)(4)和排氣管(1)連通；葉輪和葉片的兩端和前后泵蓋研磨配合不漏氣。液環(huán)泵通常是以如下方式進(jìn)行工作的，(見


圖1)，前彎式葉輪(2)偏心地裝入泵體(3)內(nèi)，由孔(6)注入的一定體積一定壓力的液體介質(zhì)(通常采用水為介質(zhì)，以下均以水為介質(zhì)敘述)。當(dāng)葉輪(2)在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，水介質(zhì)隨之旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，水沿泵體(3)的壁面形成與葉輪同步旋轉(zhuǎn)的水環(huán)(7)。葉輪最上部葉片(19)被完全沒入上部旋轉(zhuǎn)的水環(huán)(7)中；下部葉片則露出水環(huán)，(注入液體的體積，又使葉片未脫離水環(huán))，兩葉片和水環(huán)之間形成分氣室，各分氣室之總合保持一個(gè)月牙形總氣室，由于葉輪相對于泵體是偏心的，所以隨葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)氣室的體積在不斷的變化，氣室中氣體的壓力也隨體積的增大而變小，或隨體積的縮小而壓力變大，由于總氣室右半邊的氣室在順時(shí)旋轉(zhuǎn)中由右向左，體積越來越大，形成負(fù)壓，而總氣室左邊的分氣室，在順時(shí)旋轉(zhuǎn)中由右向左，其體積越來越小，在氣體量不變的條件下，其室內(nèi)氣體的壓力就越來越大。在總氣室的右半邊開一個(gè)進(jìn)氣口區(qū)(8)，則由進(jìn)氣管(9)進(jìn)入的氣體則不斷被吸入；在總氣左半變開一個(gè)排氣口區(qū)(4)則各分室的氣可以源源不斷的從排氣管(1)排出。一般液環(huán)泵體積比較龐大，結(jié)構(gòu)也繁雜，效率也不理想，密封方式多采用填料式或盤根式，在使用中密封處常會(huì)滴漏液體介質(zhì)，在傳動(dòng)部分需經(jīng)常注入潤滑劑，這種液環(huán)泵污染環(huán)境，維修維護(hù)繁雜，給使用者帶來許多不便。
本實(shí)用新型的目的是，在去掉軸承的條件下改進(jìn)密封，提高泵的工作質(zhì)量和效力，使液環(huán)泵工作在無軸承且不漏液體，又可相應(yīng)的縮小體積，從而改善工作環(huán)境，減少許多繁雜的維修維護(hù)工作。改進(jìn)工作的實(shí)踐證明，本實(shí)用新型更適用于醫(yī)藥機(jī)械。
本實(shí)用新型有所創(chuàng)新的技術(shù)是葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的潤滑和軸向密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型在密封結(jié)構(gòu)上的特征在于，一改過去的填料式或盤根式密封，采用動(dòng)環(huán)和靜環(huán)結(jié)構(gòu)的摩擦副密封的形式，以軸向密封組件代替支撐軸承，具體結(jié)構(gòu)是(見圖2)延輪軸方向設(shè)靜環(huán)(10)，靜環(huán)(10)被壓入泵體(3)的后壁外槽內(nèi)，動(dòng)環(huán)(11)和靜環(huán)(10)經(jīng)研磨密封；延軸向依次設(shè)動(dòng)環(huán)(11)、襯墊(12)、密封膠圈(17)、塔簧(16)、及外殼(13)，動(dòng)環(huán)(11)、襯墊(12)、密封膠圈(17)、塔簧(16)及外殼(13)經(jīng)硫化而成一體，并在輪軸、動(dòng)環(huán)(11)、襯墊(12)、密封膠圈(17)間形成環(huán)腔(18)，硫化體外設(shè)有調(diào)整墊(15)，用以調(diào)整葉輪和泵體(3)之間的間隙，動(dòng)環(huán)(11)和靜環(huán)(10)經(jīng)研磨密封，不滲水。靜環(huán)材料選用滲氮硬質(zhì)合金如9SiCr滲氮，動(dòng)環(huán)是浸漬呋喃樹脂的石墨做成。電機(jī)(14)的軸直接插入葉輪(2)軸腔中，葉輪軸腔與泵體是密封的。動(dòng)環(huán)經(jīng)硫化把動(dòng)環(huán)(11)、密封膠圈(17)、塔簧(16)、襯墊(12)及外殼(13)硫化緊套在葉輪軸上。作為潤滑用的水，沿葉軸流入密封好的動(dòng)環(huán)空腔(18)中，由于水有一定的壓強(qiáng)，又由于石墨環(huán)(11)受水壓的面積大大于水由靜環(huán)進(jìn)入的截面積，產(chǎn)生一個(gè)壓迫動(dòng)環(huán)(11)并緊貼靜環(huán)(10)的合力，使磨合好的密封面，密封性能更好，再加上塔簧(16)始終保持一個(gè)使動(dòng)環(huán)、靜環(huán)貼合緊的力，提高密封的性能。調(diào)整墊(15)用來調(diào)整葉輪(2)和泵體(3)之緊的間隙。為了提高泵排出氣體的壓強(qiáng)，本實(shí)用新型將排氣口區(qū)(4)的位置上移，且形成進(jìn)氣口區(qū)(8)的橫向面積大于排氣口區(qū)(4)的橫向面積。由于氣體受壓氣溫升高，而溫度上升又會(huì)使氣壓上升，如果氣壓過高，則會(huì)損壞葉輪葉片。本實(shí)用新型在排氣口區(qū)(4)的前方位適當(dāng)位置設(shè)1－3個(gè)浮球式單向活門(5)。當(dāng)過壓時(shí)可以自動(dòng)泄去一部分氣體而泄壓，防止局部過壓而損壞葉片。浮動(dòng)單向活門是由彈簧壓緊的球體密封球型凹口結(jié)構(gòu)，為了保證密封，其球體用輕質(zhì)塑料如聚乙稀制成。
本實(shí)用新型取消了轉(zhuǎn)動(dòng)中的軸承，不需再注入潤滑油，介質(zhì)水本身又可以起到散熱使之冷卻及軸間的潤滑作用，以上特點(diǎn)使本技術(shù)無污染，特別適合于醫(yī)藥機(jī)域中的使用。
本實(shí)用新型的例圖如下
圖1為摩擦副式液環(huán)泵原理示意圖其中各標(biāo)號(hào)的零部件的名稱是排氣管(1)、葉輪(2)、泵體(3)、排氣區(qū)(4)、浮動(dòng)單向活門(5)、液體(介質(zhì))注入孔(6)、旋轉(zhuǎn)的水環(huán)(7)、進(jìn)氣區(qū)(8)葉片(19)和進(jìn)氣管(9)。
圖2為液環(huán)泵軸密封示意圖圖中各標(biāo)號(hào)的零部件的名稱是葉輪(2)、泵體(3)、靜環(huán)(10)、石墨環(huán)(11)、襯墊(12)、外殼(13)、電機(jī)(14)、調(diào)整墊(15)、塔簧(16)、密封膠圈(17)和動(dòng)環(huán)空腔(18)。
本實(shí)用新型在采用1.5KW，2800轉(zhuǎn)／分，380V電動(dòng)機(jī)時(shí)，可產(chǎn)生80毫巴真空，或得到1.1－1.5公斤／cm＃＋［2］壓強(qiáng)，排氣量達(dá)到40M＃＋［3］／小時(shí)，耗水量為260升／小時(shí)。
權(quán)利要求1.一種用來抽氣的摩擦副式液環(huán)泵，它是由一個(gè)密封的泵體(3)、輪軸上裝有葉輪(2)，葉輪上裝有葉片(19)；在泵體(3)的后壁的后壁上還開有注液孔(6)、進(jìn)氣區(qū)(8)、排氣區(qū)(4)，進(jìn)氣區(qū)(8)和進(jìn)氣管(9)連通，排氣區(qū)(4)和排氣管連通，本實(shí)用新型的特征在于a.在支撐軸上裝有轉(zhuǎn)向密封組件，其結(jié)構(gòu)是延輪軸方向設(shè)靜環(huán)(10)，靜環(huán)(10)被壓入泵體(3)的后壁的外槽內(nèi)，動(dòng)環(huán)(11)和靜環(huán)(10)經(jīng)研磨密封；延軸向依次設(shè)動(dòng)環(huán)(11)、襯墊(12)、密封膠圈(17)、塔簧(16)、及外殼(13)，動(dòng)環(huán)(11)、襯墊(12)、密封膠圈(17)、塔簧(16)、及外殼(13)經(jīng)硫化而成一體，并在輪軸和動(dòng)環(huán)(11)、襯墊(12)、密封膠圈(17)間形成環(huán)腔(18)，硫化體外設(shè)有調(diào)整墊(15)。b.在泵體后蓋上設(shè)有1-3個(gè)浮球式單向活門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液環(huán)泵，其密封組件的特征是靜環(huán)(10)是用滲氮硬質(zhì)合金制成如 9SiCr，動(dòng)環(huán)(11)是用浸漬呋喃樹脂的石墨制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液環(huán)泵，其浮球式單向活門的特征是，球體是由輕質(zhì)塑料如聚乙烯制成。
專利摘要一種改進(jìn)了的液環(huán)泵，沒有軸承無需注入潤滑油，用作排氣或壓縮氣體用的液環(huán)泵，它性能、體積及無污染等，更適合于用來作醫(yī)藥包裝機(jī)械。本實(shí)用新型采用摩擦副密封，克服了一般液環(huán)泵的填料密封不嚴(yán)而造成漏液等麻煩，用和泵為一體的靜環(huán)，和軸為一體的動(dòng)環(huán)，由彈簧壓緊的旋轉(zhuǎn)密封代替原有的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)和密封，克服了一般液環(huán)泵給用戶帶來的使用維護(hù)、污染等方面所帶來的許多麻煩。
文檔編號(hào)F04C19/00GK2160028SQ92206038
公開日1994年3月30日 申請日期1992年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月7日
發(fā)明者左忠平, 趙書斌 申請人:哈爾濱飛機(jī)制造公司