專利名稱：滾柱轉(zhuǎn)子泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
滾柱轉(zhuǎn)子泵技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵱眯滦褪菍L柱轉(zhuǎn)子泵的改進(jìn)，尤其涉及一種防腐滾柱轉(zhuǎn)子泵及高 效率滾柱轉(zhuǎn)子泵。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)滾柱轉(zhuǎn)子泵，其基本結(jié)構(gòu)如中國專利CN8720985U CN2284868、 CN2381813、 2418275等所述，由內(nèi)腔圓形的金屬泵體，內(nèi)置周 面有若干凹槽的偏置轉(zhuǎn)子體，各凹槽中活動(dòng)放置的圓柱形滾柱組成。現(xiàn)有 技術(shù)滾柱轉(zhuǎn)子泵，過流部件基本都是純金屬件，耐腐蝕性能相對較差，不 能用于腐蝕性介質(zhì)的泵送，尤其是不能用于腐蝕性強(qiáng)例如鹽酸等介質(zhì)的泵 送。在泵行業(yè)中，雖然人們知曉，要適應(yīng)輸送腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)， 一種較經(jīng) 濟(jì)的方式是采用如通常離心泵防腐方式，在泵過流部位襯里一層防腐襯層 例如塑料。然而由于滾柱轉(zhuǎn)子泵中滾柱長期在殼體、轉(zhuǎn)子凹槽間滾動(dòng)擠壓， 如同干面杖干面，襯(包)防腐層受其擠壓，極易產(chǎn)生變形剝離脫落。若 采用全塑結(jié)構(gòu)，由于滾柱轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)子體、滾柱端面與泵蓋間安裝間隙要 求極小(例如小于0.2mm)，而塑料的熱膨脹相對較大，在溫度環(huán)境(例如 50-8(TC)中使用，塑料產(chǎn)生熱膨脹，軸向大的熱變形膨脹，又易造成轉(zhuǎn)子 體、滾柱與泵蓋間隙變小而卡死；加大間隙，又會(huì)造成容積效率的明顯下 降。由于上述原因，造成實(shí)際難以像離心泵那樣通過直接襯塑或采用全塑 結(jié)構(gòu)達(dá)到防腐。如果采用耐腐合金制造，雖然能夠使泵具有較好耐腐蝕性， 但會(huì)造成制造成本的大幅度增加，實(shí)際應(yīng)用不可能。中國專利CN2344584公開的滾柱轉(zhuǎn)子泵，滾柱采用不銹鋼外包塑料結(jié) 構(gòu)。中國專利CN2380722公開的滾柱泵轉(zhuǎn)子，采用帶燕尾環(huán)槽的金屬柱體 外包工程塑料滾柱。上述滾柱轉(zhuǎn)子泵防腐僅涉及滾柱，泵腔、泵蓋、轉(zhuǎn)子 體仍然不耐腐蝕，因此同樣只能用于腐蝕性較小的介質(zhì)(稀硫酸、堿液) 泵送，不能用于鹽酸、氰氟酸等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的泵送，因此至今為止沒有 出現(xiàn)真正能夠用于腐蝕性介質(zhì)的防腐滾柱轉(zhuǎn)子泵。其次，現(xiàn)有滾柱轉(zhuǎn)子泵，基本都是只有一個(gè)吸入口和一個(gè)排出口的單 作用式，轉(zhuǎn)子體每運(yùn)轉(zhuǎn)一周只能作一次吸排，此結(jié)構(gòu)滾柱泵，動(dòng)力效率相3對較低；并且由于吸排口在對應(yīng)相對位置，吸產(chǎn)生的徑向偏心力與排產(chǎn)生的徑向偏心力方向一致，主軸運(yùn)行時(shí)偏心作用力大，易造成軸承損壞。中國專利CN2391032公開的滾柱轉(zhuǎn)子泵，雖然提出泵體可以有多進(jìn)口單出口、 單進(jìn)口多出口、多進(jìn)口多出口，泵腔體可以是蝸形、環(huán)形、螺線形，但轉(zhuǎn) 子體轉(zhuǎn)動(dòng)一周仍只有一次變?nèi)?，即只能作一次吸排，其多進(jìn)口多出口，僅 是軸向上增加，其目的是縮短進(jìn)口和/或出口流程，可以使?jié)L柱泵軸向得到 加長。實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種較少增加成本， 防腐性能好，可以輸送各種腐蝕性強(qiáng)介質(zhì)的滾柱轉(zhuǎn)子泵。實(shí)用新型另一目的在于提供一種輸送效率高，軸承使用壽命長的滾柱 轉(zhuǎn)子泵。實(shí)用新型第一 目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是通過在滾柱轉(zhuǎn)子泵過流部件表面 增加錨固覆層的防拉脫結(jié)構(gòu)，使得過流部件表面施加的防腐覆層不易脫落， 從而達(dá)到可以在其過流部位進(jìn)行防腐襯里或包覆，克服現(xiàn)有技術(shù)不足，實(shí) 現(xiàn)實(shí)用新型目的。具體說，實(shí)用新型滾柱轉(zhuǎn)子泵，包括金屬泵殼和內(nèi)置圓 周有相間軸向凹槽的轉(zhuǎn)子體，以及活動(dòng)放入轉(zhuǎn)子體各凹槽中的防腐型滾柱， 其特征在于泵殼內(nèi)腔表面、端蓋內(nèi)側(cè)表面，有錨固覆層的凹凸和/或錨固龜 甲，以及覆蓋于表面的非金屬防腐層；轉(zhuǎn)子體為表面有凹凸和/或有錨固龜 甲的金屬體外包非金屬防腐層。實(shí)用新型所說防腐型滾柱，可以是如現(xiàn)有技術(shù)的包塑滾柱、包聚氨酯滾柱，還可以 是線膨脹系數(shù)小、耐腐蝕性能好的非金屬體滾柱，例如陶瓷、酚醛樹脂滾 柱，以及貴金屬如哈氏合金滾柱等。滾柱可以是現(xiàn)有技術(shù)的截面圓形結(jié)構(gòu)， 其中一種較好是截面呈橢圓形結(jié)構(gòu)，截面橢圓形結(jié)構(gòu)增加了泵腔有效工作 容積，有利于提高泵送輸出流量。泵腔、端蓋表面的凹凸，主要作用是通過被覆蓋表面的凹凸與襯層形 成相互嵌入結(jié)構(gòu)，達(dá)到增強(qiáng)對覆蓋防腐層的拉固作用，減輕滾柱徑向滾壓 對覆層產(chǎn)生拉伸變形松動(dòng)。凹凸可以是凹槽，其形狀不限，可以為環(huán)槽， 也可以是環(huán)向分布的軸向溝槽，或其它形式的凹槽；凹坑形式也無特別限 定；凸起可以是各種凸出的條筋、鉚釘?shù)韧蛊鹞?。轉(zhuǎn)子體表面凹凸，其作用也與上述泵腔、端蓋表面的凹凸作用相仿。4錨固龜甲，是固定于被覆蓋基體、且嵌入覆蓋層的連接加強(qiáng)物，其作 用是進(jìn)一步增強(qiáng)對襯層的錨固，其形式無特別限定，可以是但不限于如鋼 絲網(wǎng)、錨釘?shù)?。?shí)用新型一種較好是，在被包覆表面同時(shí)采用凹凸和錨固龜甲，形成 對包覆層更好的錨固作用，以有效抵抗?jié)L柱滾壓對襯層的擠壓拉伸，確保 覆層長期使用不脫落。過流部件表面覆蓋的防腐層，可以是各種耐腐塑料，根據(jù)腐蝕要求不 同，可以是常規(guī)塑料、氟塑料、超高分子量聚乙烯，以及其他功能性塑料， 還可以是各種耐腐耐磨橡膠、聚氨酯、陶瓷等非金屬防腐材料。試驗(yàn)表明轉(zhuǎn)子體兩端及泵蓋內(nèi)側(cè)防腐層厚度， 一種較好為2-12mm， 防腐層過薄，則會(huì)影響防腐性能，容易被磨損而產(chǎn)生漏點(diǎn)；防腐層過厚， 則可能造成熱防脹加大，會(huì)影響轉(zhuǎn)子體端面與泵蓋的間隙，易造成膨脹卡 死。此外，轉(zhuǎn)子體端面與泵蓋間， 一種較好是增設(shè)有熱膨脹小的耐磨隔板， 例如但不限于為鑲嵌和/或襯貼有陶瓷環(huán)板，可以進(jìn)一步確保泵蓋與轉(zhuǎn)子體 端面間隙穩(wěn)定性，并且其極好的耐磨性，能夠承受物料長期沖刷磨損，可 以防止磨損導(dǎo)致兩端間隙增大，造成泵容積效率降低。耐磨隔板設(shè)置，可 以是外加，例如固定上于轉(zhuǎn)了體端面，也可以是與泵蓋呈一體，例如直接 用陶瓷作泵蓋。如果泵進(jìn)出口設(shè)置在泵蓋上，則耐磨隔板相應(yīng)位置上設(shè)有 進(jìn)出孔口。對于泵蓋內(nèi)表面有耐磨隔板，若滾柱采用硬質(zhì)耐腐材料，如陶瓷、耐 腐合金等， 一種較好是在各滾柱兩端面設(shè)置軟質(zhì)耐磨墊塊，以減小滾柱與 耐磨隔板間的磨損和撞擊。轉(zhuǎn)子體端面， 一種更好是鑲嵌有可更換放射狀外凸輻條(凸出端平面)， 此結(jié)構(gòu)，可以在外凸輻條被磨損后，通過更換嵌入外凸輻條(而不需更換轉(zhuǎn) 子體)，實(shí)現(xiàn)確保轉(zhuǎn)子體端面與泵蓋間間隙，降低維修成本；此外，此結(jié)構(gòu) 還為轉(zhuǎn)子體及泵蓋選材，提供了便利，擴(kuò)大了選擇范圍。實(shí)用新型滾柱轉(zhuǎn)子泵， 一種更好是將泵腔設(shè)計(jì)成可更換結(jié)構(gòu)，即將泵 腔設(shè)計(jì)成成一獨(dú)立環(huán)套，設(shè)置于泵殼內(nèi)腔，這樣在泵腔磨損后，只需更換 泵腔環(huán)套，而可以保持其他部件的繼續(xù)使用，從而達(dá)到降低使用成本。實(shí)用新型第二目的實(shí)現(xiàn)，改進(jìn)是將泵腔徑向截面由圓形、蝸形、螺線 形改為橢圓形截面，以及在橢圓截面的長弧與短弧相交處附近(四角處附5近)，對向設(shè)置有2個(gè)進(jìn)口與2個(gè)出口。截面橢圓形泵腔，使得轉(zhuǎn)子體旋 轉(zhuǎn)一周，在泵腔產(chǎn)生兩次變?nèi)?，設(shè)置2個(gè)進(jìn)口與2個(gè)出口，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子 體旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生2次吸排，從而提高了泵的效率。橢圓長軸視滾柱直徑而定，以確保滾柱在長軸方向不脫出轉(zhuǎn)子體凹槽 為限。2個(gè)進(jìn)口與2個(gè)出口設(shè)置， 一種更好是使長軸兩端的進(jìn)出口夾角呈120 一150° ，較大的夾角，有利于加大進(jìn)口與出口間距，從而拉大高、低壓區(qū) 距離，降低輸出高壓區(qū)流體向吸入低壓區(qū)的返流，提高泵的容積效率。2個(gè)進(jìn)口與2個(gè)出口，可以如通常滾柱泵，設(shè)置在泵軸向中間部位，或 者兩側(cè)端蓋上，如果轉(zhuǎn)子體軸向較長，還可以分別在泵軸向排列設(shè)置2個(gè) 以上，或同時(shí)在軸向中間部位及兩側(cè)泵蓋上設(shè)置，達(dá)到縮短介質(zhì)流程。為 有利于外連接管連接，2個(gè)進(jìn)口及2個(gè)出口可以分別合并為1個(gè)進(jìn)口和1個(gè) 出口。此外，還可以制成單邊支承的懸臂結(jié)構(gòu)，或兩端支承結(jié)構(gòu)。實(shí)用新型滾柱轉(zhuǎn)子泵，由于在泵過流部件表面增加錨固襯層的凹凸和/ 或嵌入防腐層的錨固龜甲結(jié)構(gòu)，使得覆蓋其表面的防腐層，與被覆蓋基體 的抗拉連接得到增強(qiáng)，以致于滾柱長期滾壓覆層也可以長期使用不脫落， 有效克服了因滾柱對覆層表面長期滾動(dòng)，對覆層產(chǎn)生擠壓，易造成覆層產(chǎn) 生變形剝離脫落的不足，可以確保覆層長期可靠，使用壽命長，而具有實(shí) 際使用價(jià)值；此外錨固覆層的凹凸和/或嵌入的錨固龜甲結(jié)構(gòu)，還可以克服 溫度對覆層產(chǎn)生的熱膨脹不利，減小了覆層的熱膨脹，可以用于輸送具有 一定溫度的介質(zhì)。增加防腐覆層，可以使?jié)L柱轉(zhuǎn)子泵適應(yīng)腐蝕性介質(zhì)，特 別是如鹽酸、濃硫酸等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的輸送，擴(kuò)大了滾柱泵的使用范圍， 例如一些原來滾柱泵不能使用，而防腐離心泵又難以應(yīng)用場合，如運(yùn)送腐 蝕性介質(zhì)車輛貯槽的清倉、掃倉，可以提高運(yùn)輸效率。其次，截面橢圓形 泵腔，以及設(shè)置2個(gè)進(jìn)口與2個(gè)出口，使得轉(zhuǎn)子體轉(zhuǎn)動(dòng)一周，可以實(shí)現(xiàn)二 次吸排，大大提高了泵的輸送效率，效率可以較單作用提高20-25%左右， 并且對置的2個(gè)進(jìn)口與2個(gè)出口，還均衡或相互抵消了泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的軸 向偏心力，轉(zhuǎn)軸基本無偏心應(yīng)力，延長了軸承使用壽命。以下結(jié)合幾個(gè)具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步幫助理解及說明實(shí)用新型。

圖1為實(shí)用新型第一實(shí)施例襯塑滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1截面結(jié)構(gòu)示意圖。6圖3為防腐覆層結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為實(shí)用新型第二實(shí)施例滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為圖4進(jìn)出液口連接示意圖。 圖6為實(shí)用新型第三實(shí)施例滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7為實(shí)用新型第四實(shí)施例滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8為實(shí)用新型第五實(shí)施例滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9為實(shí)用新型第六實(shí)施例滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖10為圖9側(cè)視圖。圖11為實(shí)用新型第七實(shí)施例滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖12為實(shí)用新型第八實(shí)施例滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖13為圖12進(jìn)口及出口連接端板結(jié)構(gòu)示意圖。 圖14為圖13左視圖。圖15為實(shí)用新型第九實(shí)施例滾柱轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)示意圖。 圖16為圖15液體排出套結(jié)構(gòu)示意圖。 圖17為圖16軸向剖視結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:參見圖1、 2、 3，實(shí)用新型滾柱轉(zhuǎn)子泵，金屬泵殼泵1、兩側(cè)端蓋表面加工有錨固襯層的軸向凹槽8，表面焊接鋼絲網(wǎng)7，通過模壓襯 里超高分子量聚乙烯防腐層2. 1、 2.3。轉(zhuǎn)子體4周面有相間軸向凹槽，內(nèi) 活動(dòng)旋轉(zhuǎn)有陶瓷滾柱3，轉(zhuǎn)子體由齒狀的金屬預(yù)埋件(圖2)外覆有防腐層 2.2。進(jìn)口5、出口6分設(shè)泵腔相對兩側(cè)。實(shí)施例2:參見圖4、 5，如前述，過流表面有防腐覆層的泵體，截面 呈橢圓結(jié)構(gòu)9，橢圓截面的長弧與短弧相交處附近(四角處附近)，對向設(shè) 置有2個(gè)進(jìn)口 5. 1和5.2，以及2個(gè)出口 6. 1和6.2。其中長軸兩端的進(jìn)出 口夾角a呈150。，兩進(jìn)口及兩出口通過管道連接為一個(gè)進(jìn)口 5和一個(gè)出口 6。實(shí)施例3:參見圖6，如前述，滾柱10截面呈橢圓結(jié)構(gòu)，相應(yīng)轉(zhuǎn)子體 表面凹槽截面為長方形或橢圓形。實(shí)施例4:參見圖7，如前述，轉(zhuǎn)子體端面與泵蓋間有陶瓷耐磨襯板11。 實(shí)施例5:參見圖8，如實(shí)施例4，表面覆有耐腐層的滾柱3，端面鑲嵌有橡膠耐磨墊12。實(shí)施例6:參見圖9、 10，如前述，轉(zhuǎn)子體4端面徑向有放射狀凹槽，7各凹槽中鑲嵌有凸出端平面、可更換的的外凸輻條13，其中嵌條13中心端 有防甩出鉤14。實(shí)施例7:參見11，如前述，泵體1與轉(zhuǎn)子體4間，有嵌入泵體內(nèi)腔可更換塑料套15，使?jié)L柱轉(zhuǎn)子泵的泵腔呈可更換結(jié)構(gòu)。實(shí)施例8:參見圖12、 13、 14，如前述，實(shí)用新型滾柱轉(zhuǎn)子泵為單端 支承懸臂結(jié)構(gòu)(也可以是兩端支承)，2個(gè)進(jìn)口及2個(gè)出口，設(shè)置于軸向泵蓋 端面(端進(jìn)出口)，泵蓋外有進(jìn)口及出口合并(二合一)板16及外端蓋，使泵 對外呈1個(gè)進(jìn)口及1個(gè)出口結(jié)構(gòu)。進(jìn)口及出口合并板16,為板體兩面分別 有徑向凹槽17和18(也可以為其他彎曲凹槽)，凹槽分別與端蓋上2上進(jìn)口 和2個(gè)出口對位連通，2個(gè)進(jìn)口及2個(gè)出口分別通過凹槽連通，凹槽17和 18 —端部各有外連通出口 17. 1 (圖中未顯示)和18. 1。實(shí)施例9:參見圖15、 16、 17，對于軸向較長滾柱轉(zhuǎn)子泵，還可以在 鑲嵌的泵腔襯套19，壁厚上對應(yīng)端部2個(gè)進(jìn)口及2個(gè)出口位置，加工有軸 向慣通孔20，通孔兩端有進(jìn)出液豁口。這樣泵軸向左側(cè)進(jìn)、出液直接通過 設(shè)置于端部的進(jìn)、出口通道；右側(cè)的進(jìn)、出液則通過右側(cè)豁口進(jìn)入襯套軸 向通孔，通過軸向通孔連通左端部進(jìn)、出口，最后通過進(jìn)口及出口合并板 16對外連接。此外，襯塑連接凹槽還可以采用凹坑替代，上述實(shí)施例附加特征可以 不限于實(shí)施例配合，進(jìn)行任意交互組合。
權(quán)利要求1、滾柱轉(zhuǎn)子泵，包括金屬泵殼和內(nèi)置圓周有相間軸向凹槽的轉(zhuǎn)子體，以及活動(dòng)放入轉(zhuǎn)子體各凹槽中的防腐型滾柱，其特征在于泵殼內(nèi)腔表面、端蓋內(nèi)側(cè)表面，有錨固覆層的凹凸和/或錨固龜甲，以及覆蓋于表面的非金屬防腐層；轉(zhuǎn)子體為表面有凹凸和/或有錨固龜甲的金屬體外包非金屬防腐層。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于轉(zhuǎn)子體兩端及泵蓋內(nèi)側(cè) 防腐層厚度為2-12mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于轉(zhuǎn)子體端面與泵蓋間有 熱膨脹小的耐磨隔板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于滾柱兩端面嵌有軟質(zhì)耐 磨塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于轉(zhuǎn)子體端面鑲嵌有可更 換放射狀外凸輻條。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于凸出放射狀嵌條中心端 有防甩出鉤。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于滾柱截面為橢圓形，轉(zhuǎn) 子體表面凹槽截面為長方形或橢圓形。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于泵體內(nèi)腔鑲嵌有可更換 的泵腔套。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于2個(gè)進(jìn)口及2個(gè)出口設(shè) 置在軸向泵蓋端面，外有進(jìn)口及出口合并板及外端蓋，進(jìn)口及出口合并板兩 面分別有連通2個(gè)進(jìn)口及2個(gè)出口的凹槽，各凹槽一端有外連通出口 。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于泵體內(nèi)腔鑲嵌有可更 換的泵腔套，泵腔套壁厚上對應(yīng)端部2個(gè)進(jìn)口及2個(gè)出口位置，有軸向慣通 孔，通孔兩端有進(jìn)出液豁口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述滾柱轉(zhuǎn)子泵，其特征在于滾柱轉(zhuǎn)子泵為懸臂結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于對滾柱轉(zhuǎn)子泵的改進(jìn)，其特征是泵殼內(nèi)腔表面、端蓋內(nèi)側(cè)表面，有錨固覆層的凹凸和/或錨固龜甲，以及覆蓋于表面的非金屬防腐層；轉(zhuǎn)子體為表面有凹凸和/或有錨固龜甲的金屬體外包非金屬防腐層。使得覆蓋的防腐層，與被覆蓋基體的連接強(qiáng)度得到加強(qiáng)，有效克服了覆層受滾柱擠壓易變形剝離脫落的不足，可以確保覆層長期使用不脫落；覆層采用錨固還可以克服溫度對覆層產(chǎn)生的膨脹/收縮不利，減小了覆層的熱膨脹，可以用于輸送具有一定溫度的介質(zhì)。橢圓形截面泵腔，可以設(shè)置2個(gè)進(jìn)口與2個(gè)出口，使得轉(zhuǎn)子體轉(zhuǎn)動(dòng)一周，可以實(shí)現(xiàn)二次吸排，大大提高了泵的輸送效率，效率可以提高20-25％左右，還均衡了泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的軸向偏心力，延長了軸承使用壽命。
文檔編號(hào)F04C15/06GK201347859SQ20072013094
公開日2009年11月18日 申請日期2007年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月9日
發(fā)明者將龍福, 張生昌, 邵曉敏 申請人:宜興市宙斯泵業(yè)有限公司