[实用新型]摩擦副式液环泵

说明书

一种以液体为介质，无需轴承的机械液环泵，可以用来作抽气泵，也可以用来作压缩泵。

公知的液环泵，泵体（3）是个密封体，泵的前边是泵盖，泵体内偏心的装有轮轴，在轴承的支撑下，马达可带动轮轴转动，在轮轴上装有叶轮（2），叶轮上有叶片（19）；在泵体（3）的后盖上开有注液孔（6）、进气区（8）、和排气区（4）。进气区（8）和进气管（9）连通，排气区（4）和排气管（1）连通；叶轮和叶片的两端和前后泵盖研磨配合不漏气。液环泵通常是以如下方式进行工作的，（见图1），前弯式叶轮（2）偏心地装入泵体（3）内，由孔（6）注入的一定体积一定压力的液体介质（通常采用水为介质，以下均以水为介质叙述）。当叶轮（2）在电动机的带动下旋转时，水介质随之旋转，在离心力的作用下，水沿泵体（3）的壁面形成与叶轮同步旋转的水环（7）。叶轮最上部叶片（19）被完全没入上部旋转的水环（7）中；下部叶片则露出水环，（注入液体的体积，又使叶片未脱离水环），两叶片和水环之间形成分气室，各分气室之总合保持一个月牙形总气室，由于叶轮相对于泵体是偏心的，所以随叶片的转动气室的体积在不断的变化，气室中气体的压力也随体积的增大而变小，或随体积的缩小而压力变大，由于总气室右半边的气室在顺时旋转中由右向左，体积越来越大，形成负压，而总气室左边的分气室，在顺时旋转中由右向左，其体积越来越小，在气体量不变的条件下，其室内气体的压力就越来越大。在总气室的右半边开一个进气口区（8），则由进气管（9）进入的气体则不断被吸入；在总气左半变开一个排气口区（4）则各分室的气可以源源不断的从排气管（1）排出。一般液环泵体积比较庞大，结构也繁杂，效率也不理想，密封方式多采用填料式或盘根式，在使用中密封处常会滴漏液体介质，在传动部分需经常注入润滑剂，这种液环泵污染环境，维修维护繁杂，给使用者带来许多不便。

本实用新型的目的是，在去掉轴承的条件下改进密封，提高泵的工作质量和效力，使液环泵工作在无轴承且不漏液体，又可相应的缩小体积，从而改善工作环境，减少许多繁杂的维修维护工作。改进工作的实践证明，本实用新型更适用于医药机械。

本实用新型有所创新的技术是叶轮转动的润滑和轴向密封结构。本实用新型在密封结构上的特征在于，一改过去的填料式或盘根式密封，采用动环和静环结构的摩擦副密封的形式，以轴向密封组件代替支撑轴承，具体结构是：（见图2）延轮轴方向设静环（10），静环（10）被压入泵体（3）的后壁外槽内，动环（11）和静环（10）经研磨密封；延轴向依次设动环（11）、衬垫（12）、密封胶圈（17）、塔簧（16）、及外壳（13），动环（11）、衬垫（12）、密封胶圈（17）、塔簧（16）及外壳（13）经硫化而成一体，并在轮轴、动环（11）、衬垫（12）、密封胶圈（17）间形成环腔（18），硫化体外设有调整垫（15），用以调整叶轮和泵体（3）之间的间隙，动环（11）和静环（10）经研磨密封，不渗水。静环材料选用渗氮硬质合金如9SiCr渗氮，动环是浸渍呋喃树脂的石墨做成。电机（14）的轴直接插入叶轮（2）轴腔中，叶轮轴腔与泵体是密封的。动环经硫化把动环（11）、密封胶圈（17）、塔簧（16）、衬垫（12）及外壳（13）硫化紧套在叶轮轴上。作为润滑用的水，沿叶轴流入密封好的动环空腔（18）中，由于水有一定的压强，又由于石墨环（11）受水压的面积大大于水由静环进入的截面积，产生一个压迫动环（11）并紧贴静环（10）的合力，使磨合好的密封面，密封性能更好，再加上塔簧（16）始终保持一个使动环、静环贴合紧的力，提高密封的性能。调整垫（15）用来调整叶轮（2）和泵体（3）之紧的间隙。为了提高泵排出气体的压强，本实用新型将排气口区（4）的位置上移，且形成进气口区（8）的横向面积大于排气口区（4）的横向面积。由于气体受压气温升高，而温度上升又会使气压上升，如果气压过高，则会损坏叶轮叶片。本实用新型在排气口区（4）的前方位适当位置设1－3个浮球式单向活门（5）。当过压时可以自动泄去一部分气体而泄压，防止局部过压而损坏叶片。浮动单向活门是由弹簧压紧的球体密封球型凹口结构，为了保证密封，其球体用轻质塑料如聚乙稀制成。

本实用新型取消了转动中的轴承，不需再注入润滑油，介质水本身又可以起到散热使之冷却及轴间的润滑作用，以上特点使本技术无污染，特别适合于医药机域中的使用。

本实用新型的例图如下：

图1为摩擦副式液环泵原理示意图

其中各标号的零部件的名称是：