[发明专利]一种旋转活塞水泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泵，特别是涉及一种通过旋转活塞结构使泵腔进出水端压力不断变化从而达到吸水和扬水目的的旋转活塞水泵。

技术背景

目前，离心泵因结构简单，安装方便，价格便宜而成为水泵的主导产品。但是人们忽略了离心泵的两个致命缺点。第一个缺点，效率低，特别是在较高压强下，绝大多数水泵的效率往往不到50％，浪费了大量的能源，这使其运行成本大大增加。特别是一些大型提水工程，每天电费的消耗量能达到数百万元，能源的浪费将会带来巨大的经济损失。第二个缺点，压强小。大多数离心泵的扬程在只有二三十米，甚至有的离心泵的扬程只有几米，这使离心泵的实用范围大大缩小，很多工作条件离心泵无法胜任。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种效率高、压强大、流量大、结构简单且性能优越应用范围广的旋转活塞水泵。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种旋转活塞水泵，包括空心壳体，壳体两端开口且分别设置有密封性能的前盖和后盖，壳体上部分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口之间设置有隔离体，壳体内设置有转动装置，转动装置与隔离体一起将进水口和出水口分隔开。

在上述方案中，所述转动装置包括大转子和多个小凸轮，其中小凸轮设置在大转子周边且可随大转子同步转动，小凸轮端部固定连接有小齿轮，小齿轮与安装在大转子上的变向齿轮互相啮合，变向齿轮与设置在后盖上的固定齿轮互相啮合，当大转子带动小凸轮和变向齿轮转动时，在固定齿轮的作用下，此时变向齿轮的自转方向与大转子相同，在变向齿轮的作用下，小凸轮不发生自转。

更进一步的描述，上述方案中的小凸轮设置在大转子外壁上开设的多个凹槽内，在转动的过程中，至少有一个小凸轮的外缘与壳体内缘贴合，当小凸轮经过隔离体所在位置的过程中，小凸轮完全置于凹槽内。避免了小凸轮和隔离体相互碰撞。

从上述本发明的技术特征可以看出，其优点是：本旋转活塞水泵采用变容积压缩原理工作，由外壳和转动装置组成，转动装置与外壳形成连续的旋转变容积区，形成连续的扩张和压缩，实现吸水和扬水的功能。该旋转活塞水泵流量连续无脉动，工作原理十分简单，结构合理，同时具备很多性能优势，其突出的性能优势具体表现为：

1、效率高且稳定，该旋转活塞水泵等效于一个具有无限长行程的往复活塞泵，其结构特点能使其效率达到95％以上，且效率随扬程变化波动小。节能效果十分显著，是离心式水泵望尘莫及的。

2、该旋转活塞水泵可用作涡轮泵，具有一定压强的液体通过该旋转水泵时，可以带动该旋转活塞水泵旋转，此时该旋转活塞水泵输出功率，而且它用作涡轮泵时，效率仍能达到95％以上，而其它涡轮泵的效率最高不过80％。同时，它也能用作蒸气机等，吸收各种流体所蕴含的压力能。将多个尺寸不断增大的该旋转活塞水泵相串联，将组成膨胀机。

3、压力大，由于该旋转活塞水泵是变容积式水泵，所以能够产生较高的压力，其压力能达到5MPa以上。

4、流量大，该旋转活塞水泵设计合理，吸入极佳，泵腔截面面积大，而且结构紧凑，体积较小，所以该旋转活塞水泵的流量远大于同等尺寸离心式水泵的流量。

5、性价比高，由于其结构和原理简单，体积小，流量大，制造成本低，该旋转活塞水泵的制造成本比同等流量的离心式水泵还低。

6、具有非常强的自吸功能，无需加引水，使用非常方便。

7、流量可控且变化范围大，该旋转活塞水泵的流量与扬程无关，在额定转速范围内，流量与转速成正比，可用调节转速来调节其流量，其流量可以在零到最大流量范围内任意变化。

8、双向可逆，该旋转旋转活塞水泵的结构完全对称，当改变旋转方向，进水端与出水端互易。

9、动力源选择范围广，由于该旋转活塞水泵对转速的要求很小，可以从零到额定转速范围内变化，所以该旋转活塞水泵可以与各种动力源配接，电力、内燃机、风力、水力、人力等。

10、使用范围广，该旋转活塞水泵具有压强大、流量变化范围大、动力源选择范围广、双向可逆、可自吸、可以用作涡轮泵，而且它还可以作为抽气机，空气压缩机等优点，这使其能胜任多种工作条件。

11、运行平稳，该旋转活塞水泵的多个小凸轮在任意时刻施加给大转子的力都是相互平衡、相互抵消的，所以，该旋转活塞水泵可以像离心式水泵一样平稳运行，没有较大振动和噪音。

依上所述，该旋转活塞水泵的综合性能优势远远高于离心式水泵，是水泵领域的一项重大创新与突破。

附图说明

本发明将通过附图比较以及结合实例的方式说明：