本發(fā)明屬于螺桿泵
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種基于聲子晶體轉(zhuǎn)子的三螺桿泵。
背景技術(shù)：
：三螺桿泵以其壓力小，流量平穩(wěn)等特性越來越受市場的青睞，隨著三螺桿泵的廣泛應用于各個行業(yè)，三螺桿泵運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的振動噪聲問題越來越受到重視。三螺桿泵扭轉(zhuǎn)振動難以減弱，漸漸成為三螺桿泵發(fā)展的難題。通過文獻檢索，三螺桿泵振動噪聲抑制相關(guān)的文獻較少，尤其缺乏降低三螺桿泵扭轉(zhuǎn)振動方面的解決手段較少。聲子晶體是一種彈性常數(shù)及密度周期分布的新型結(jié)構(gòu)功能材料，考慮到聲子晶體對振動噪聲獨有的特性，被廣泛應用于當代噪聲控制工程技術(shù)。因此，本發(fā)明將隔聲材料應用到三螺桿泵，用于實現(xiàn)三螺桿泵減振降噪。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種能夠減弱三螺桿泵扭轉(zhuǎn)振動的基于聲子晶體轉(zhuǎn)子的三螺桿泵。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：包括三螺桿泵；所述三螺桿泵具有兩根尺寸、構(gòu)造和材質(zhì)均相同的從動螺桿，從動螺桿基體中均有沿軸向分布的空心腔體，空心腔體內(nèi)布置聲子晶體內(nèi)芯；所述聲子晶體內(nèi)芯包括芯體、中間層和外層；其中，中間層包裹芯體，外層包裹中間層；本發(fā)明還可以包括：1.所述聲子晶體內(nèi)芯為圓柱體，聲子晶體內(nèi)芯橫截面半徑為從動螺桿基體根圓半徑的25％～50％。2.所述空心腔體的軸向長度大于從動螺桿基體軸向長度的2/3。3.所述空心腔體內(nèi)的聲子晶體內(nèi)芯為分段結(jié)構(gòu)。4.所述聲子晶體內(nèi)芯中的芯體為分段結(jié)構(gòu)，相鄰芯體的材料密度不同。5.所述聲子晶體內(nèi)芯中的中間層為分段結(jié)構(gòu)，相鄰中間層的材料密度不同。6.所述聲子晶體內(nèi)芯中的外層為分段結(jié)構(gòu)，相鄰外層的材料密度不同。本發(fā)明具有的有益效果：聲子晶體作為一種新型隔聲材料，存在彈性波禁帶。落在禁帶范圍內(nèi)的彈性波在聲子晶體中傳播時會強烈的衰減，其衰減程度遠遠大于質(zhì)量密度定理的預測值。本發(fā)明通過將聲子晶體應用于三螺桿泵的從螺桿，能夠有效衰減三螺桿泵由主螺桿驅(qū)動從螺桿時從螺桿的扭轉(zhuǎn)振動。附圖說明圖1為本發(fā)明的聲子晶體三螺桿泵外部示意圖。圖2為本發(fā)明聲子晶體三螺桿泵主從螺桿配合示意圖。圖3為本發(fā)明設計的一種聲子晶體的三螺桿泵從動螺桿主剖視圖。圖4為本發(fā)明的聲子晶體內(nèi)芯結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供一種將聲子晶體運用在三螺桿泵減振降噪上創(chuàng)新思路。一種基于聲子晶體轉(zhuǎn)子的三螺桿泵，包括主動螺桿1、第一從動螺桿2、第一端蓋3、第二從動螺桿5、第二端蓋4，如圖2所示。第一從動螺桿2和第二從動螺桿5均均有沿軸向分布的空心腔體，空心腔體安裝有聲子晶體內(nèi)芯6，如圖3所示。第一從動螺桿2和第二從動螺桿5不是完全空心時，空心腔體的軸向長度要大于第一從動螺桿基體長度的2/3且空心腔體的開口位于從動螺桿的一端，以便于聲子晶體內(nèi)芯安裝。在保證從動螺桿基體5剛度下，最大優(yōu)化聲子晶體內(nèi)芯6的作用效果?？招那惑w內(nèi)的聲子晶體內(nèi)芯6為分段結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為3段，以提升減振效果。聲子晶體內(nèi)芯6包括芯體7、中間層8和外層9；聲子晶體內(nèi)芯6的最內(nèi)側(cè)為芯體7，芯體7外側(cè)為中間層8，中間層8外圍布置外層9，如圖4所示。所述聲子晶體內(nèi)芯半徑的選取范圍為從動螺桿基體根圓半徑的25％～50％。所述芯體7為實心且密度分布均勻；芯體7半徑優(yōu)選為聲子晶體內(nèi)芯6半徑的1/3；所述聲子晶體內(nèi)芯中的基體沿軸向分為2～5段，相鄰的芯體7密度不同，以提升減振效果。本發(fā)明芯體7的材料為樹脂，優(yōu)選為環(huán)氧樹脂。所述中間層8均勻包在基體的外側(cè)且密度分布均勻；所述聲子晶體內(nèi)芯中的中間層沿軸向分為2～5段，相鄰的中間層8密度不同，以提升減振效果。本發(fā)明中間層8的材料為金屬層，優(yōu)選為鉛。所述外層9均勻包絡在中間層8的外側(cè)，外層9密度分布均勻；所述聲子晶體內(nèi)芯中的中間層沿軸向分為2～5段，相鄰的外層9密度不同，以提升減振效果。本發(fā)明外層9為橡膠層，優(yōu)選為橡膠，且具有網(wǎng)狀包絡狀。上述材料參數(shù)如表1所示。表1材料參數(shù)材料密度ρ(kg/m3)剪切模量μ(pa)泊松比環(huán)氧樹脂11801.59×1090.37橡膠13003.4×1050.47鉛116001.49×10100.37當扭轉(zhuǎn)振動激擾作用經(jīng)過主動螺桿傳遞到從動螺桿基體上時，由端蓋傳入聲子晶體內(nèi)芯6，在聲子晶體作用下，使得振動激擾在一定的頻帶范圍聲子晶體扭轉(zhuǎn)振動帶隙內(nèi)得到衰減。具體實施時需要考慮聲子晶體內(nèi)芯的材料、尺寸等因素對聲子晶體三螺桿泵減震降噪性能影響。例如選用不同材料組成的聲子晶體內(nèi)芯，不局限于樹脂、金屬、橡膠這三種材料；調(diào)整聲子晶體內(nèi)芯層數(shù)之間的連接方式，鉚釘連接方式較過盈配合，其減震降噪的能力越強；改變聲子晶體內(nèi)芯的段數(shù)，可根據(jù)具體需求重新設計。聲子晶體作為一種新型隔聲材料，存在彈性波禁帶。落在禁帶范圍內(nèi)的彈性波在聲子晶體中傳播時會強烈的衰減，其衰減程度遠遠大于質(zhì)量密度定理的預測值。本發(fā)明通過將聲子晶體應用于三螺桿泵的從螺桿，能夠有效衰減三螺桿泵由主螺桿驅(qū)動從螺桿時從螺桿的扭轉(zhuǎn)振動。當前第1頁12