[发明专利]双圆弧转子泵

说明书

本发明涉及一种转子泵，特别是双圆弧转子泵，它的双圆弧弧线形型线的转子活塞，由电机主轴或其他动力传动的主轴驱动，在拱形曲线与圆弧弧线组合形型线的缸体内旋转，每旋转一周，可以完成吸入缸体内液体或气体和排出缸体外液体或气体的过程各两次，最高的理想工作容积相当于缸体容积的100％，最高的理想工作效率也可达100％，整机体积小、重量轻、结构简单、工作容积大、工作效率高、设计参数选择范围宽，应用范围广泛。

目前，国内外已现有三角转子泵、两角转子泵和滚动式转子泵等转子泵。其中三角转子泵是从三角转子发动机演变而来的，三角转子发动机是本世纪五十年代德国的万克尔发明的；两角转子泵是中国南京的任世钧根据三角转子泵的基本原理而申请的发明专利(中国发明专利号86104412)；滚动转子泵是中国西安东方机械厂和上海冰箱压缩机总厂等企业研制和生产的滚动转子式制冷压缩机。上述转子泵存在下缺点和问题：

1、结构复杂。三角转子泵有内外齿啮合传动机构及变速机构、滚动转子式泵设有止回阀和凸轮轴等机构，进而导致结构的复杂；

2、工作容积较低。上述转子泵的工作容积很难达到缸体工作容积的90％以上；

3、工作效率较低。上述转子泵的工作效率很难达到90％以上；

4、型线复杂。三角转子泵和两角转子泵的缸体为外摆线形型线结构，转子活塞为内包络线形型线结构，工作时，彼此间没有圆弧弧面相对应，余隙最小时也如此，因此给设计、制造和检测带来了困难；

5、密封问题较大。两角转子泵的密封结构，采用了在两角转子顶角处分别安装了两个滚柱，滚柱沿缸体内壁滚动时，缸体内壁曲面曲率不断变化，有一段曲面接近于平面，滚柱与缸体内壁的滚动接触时，必然偏离两角转子的中心线，即发生创成直径长度的变化，因此不但会影响密封性能，还可能发生两角转子活塞卡死在缸体内的问题。

本发明的目的是提供一种双圆弧转子泵，可以克服和避免上述转子泵存在的缺点和问题，达到高效节能地传输液体或气体(或压缩气体)的目的，实现该转子泵的结构简单化、体积小型化、重量轻便化和适用范围的广泛化。

实施本发明目的的主要技术方案如下所述：

本发明的双圆弧转子泵，它的转子活塞为双圆弧弧线形型线结构，缸体为拱形曲线与圆弧弧线组合线形型线结构。如图1所示的工作原理原理图中，O₁是以R为半径的圆的圆心，A、B、C、D、E、F是该圆圆周上的点，AO₁＝BO₁＝CO₁＝DO₁＝EO₁＝FO₁＝R，BD是该圆的一条弦，O₂是BD的中点，O₂距离O₁的长度为e，e称为偏心距，设BO₂＝DO₂＝r，且FC⊥AE⊥BD。那么r＝(R—e)^  (式1)弦BD＝2(R—e)^，O₃是直径FC上的一点，并距离O₂为e，距离O₁为2e，以O₃点为圆心，以R为半径的弧相交于FC上的H点，并与以O₃为圆心，以R为半径的BCD相交于B、D，由此可得，由和组成的双圆弧弧型线形为双圆弧转子泵的双圆弧转子活塞的型线，令和的公共弦BD以O为轴心而摆动，BD的端点B沿滑动，并且BD的长度保持不变，那么B移点动至B′点时，BD的另一端点则从D点移动到D′点，此时，O₂已不是B′D′的中点，但B′D′＝BD，设B′D′摆动时与BD所形成的摆动角为φ，BO₂＝r，DO₂＝r，DO₁＝R，＜B′O₁O₂＝β，根据正弦定理可得：

α＝sin^-1e/Rcosφ    (式2)

β＝90°—φ—sin^-1e/Rcosφ  (式3)