[发明专利]用于不可压缩流体的泵或涡轮

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种使用可章动的旋转斜盘的泵或涡轮；并且具体地，本发明涉及一种适于泵送液体的旋转斜盘式泵，或者本发明涉及一种旋转斜盘式涡轮，其适于通过穿过该涡轮的液体而转动。流量计也可以使用可章动的旋转斜盘。

背景技术

定义

读者应当牢记以下主要参照泵的说明。该装置可以简单地通过使用一个端口与另一个端口之间的压力差迫使液体穿过该装置而反过来用作涡轮或液压马达，并且因此，词语“泵”贯穿全文应当指的是“泵或涡轮”。本文所述的电动马达能够等同地用作发电机。

“共用驱动轴”指的是在旋转斜盘式泵或涡轮中由直线段和通向倾斜段的偏移段构成的传动轴；所有段都位于同一个平面内。倾斜段由内部旋转斜盘球内的圆柱形支承装置支撑。

“组合轴承”指的是一个轴承位于另一个轴承内所组成的设备。在本说明书中，内部旋转斜盘球和支撑球面轴承是组合轴承的第一部分；旋转斜盘球内的轴颈轴承是第二部分。“锥形板”指的是一对截断扁锥状板中的每一个板，这对截断扁锥状板具有固定的、径向对称的倾斜内表面，该倾斜内表面面对旋转斜盘，借助该旋转斜盘，该倾斜内表面包括可运动的线形密封。这对板可以包括泵或涡轮壳体的一部分或者可以是插入物。

“全等”意味着“当叠加时完全地重合”。

“全等点”指的是在使用期间在旋转斜盘式泵中的轴向全等的点处同时发生章动和转动二者的点。全等点位于其中共用驱动轴（如果产生的话）的直线段的轴线与共用驱动轴的倾斜段的轴线相交的点（a）处和其中内部旋转斜盘球的中心与点（a）相交的点（b）处。或者，（b）可以定义为耳轴承（如果产生的话）的轴线一直与点（a）相交的点。当旋转斜盘式泵（或涡轮）在使用中时，共用驱动轴的两个轴线转动并且耳轴承的轴线章动。在图1中和在文本中解释了该概念的意义。

本文所使用的“工程塑料材料”指的是高级无机化合物、合金、以及能够形成精密公差的混合物。这些材料坚韧、坚固并且适用于滑动密封，具有较低的摩擦和较低的磨损。这些塑料通常是包括基础塑料（55%至70%的比值）的合金，并且是可注射模制的，所述基础塑料从由聚醚醚酮（PEEK）、对于耳轴优选的聚苯硫醚（PPS）、或者与聚四氟乙烯（PTFE）、碳、碳纤维、以及有时与硅而合金化的聚邻苯二甲酰胺（PPA）（当前用在其它的滑动表面上）举例说明的范围中选择。市场上可买到的示例包括“Fortron 7140A4（Polyplastics，日本）”、“UCL-4036 HS”（Sabic，沙特阿拉伯）和在“DU”普通轴承中使用的那些,或者对于本领域的技术人员公知的等效物。

“内部旋转斜盘球”是支撑牢固附装的且是刚性的旋转斜盘的球，并且所述球随旋转斜盘在固定的壳体内运动。旋转斜盘位于这些锥形板之间，并且由于泵或涡轮构造而在两个沿直径相对的可运动的密封线处与这些锥形板接触或接近接触。在本发明中，共用驱动轴以与锥形板的角度相同的角度倾斜（“倾斜角”），这是因为共用驱动轴穿透内部旋转斜盘球并且用轴颈支撑在该内部旋转斜盘球中。内部旋转斜盘球在缩短的外部旋转斜盘球内是同心的、典型地被包括在泵体内、并且超过旋转斜盘位于锥形板之间的空隙上方。在旋转斜盘的外部边缘与通常包括壳体的一部分的外部旋转斜盘球的内部表面之间可以设置有可滑动的密封。内部旋转斜盘球和旋转斜盘在使用期间以章动运动而运动。

“章动”指的是在旋转斜盘式泵内由旋转斜盘所进行的特定轨道运动。章动类似于硬币在倾斜地降落到硬的平表面上之后的摇摆运动。真实有效的泵送由章动生成，其中，旋转斜盘在两条运动的“密封线”处与两个锥形板进行同时接触；一条密封线与在板的相对侧上的另一条密封线隔开180度。在实际中，接触可以在一侧上在任何特定瞬时实现，而另一侧可以几乎接触。每条可转动的密封线在章动期间围绕旋转斜盘式泵的轴线转动，朝基本固定的横向分流板前进并且经过该横向分流板，迫使流体抵靠分流板并且穿过出口端口。

“泵送腔室”。每个泵送腔室均由锥形板和旋转斜盘的一侧、由外部旋转斜盘球、以及由内部旋转斜盘球限定，并且可以通过运动的密封线使材料运动穿过泵。泵送腔室的两侧可以通过适当的进排气端口布置而并行地用于较小的脉动输出，或者单独地使用。

“耳轴”指的是滑动轴承，该滑动轴承在章动旋转斜盘与固定的分流板之间产生有效的密封，该固定的分流板与锥形板、旋转斜盘相交。耳轴承在旋转斜盘的章动期间具有转动轴线并且在分流板上滑动。固定的分流板形成用于圆周泵送腔室的前面屏障和后面屏障，并且是泵送期间抵抗液体被加压的屏障。

背景