專利名稱：球頭萬向節(jié)及使用該萬向節(jié)的單螺桿泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球頭萬向節(jié)及使用該萬向節(jié)的單螺桿泵。
背景技術(shù)：
單螺桿泵作為無泄漏泵，用于抽送原油及油品、乳懸狀液、粉末、高粘度糊狀物、纖 維狀物質(zhì)、含有氣、磨削顆?；蚝兴釅A腐蝕性液體等，單螺桿泵具有優(yōu)良的吸入高度、較 大的輸出壓力及較高的效率等，普遍用于食品、冶金、建筑、制藥、化工等工業(yè)部門。單螺桿泵屬于轉(zhuǎn)子式容積泵，如圖1所示，現(xiàn)有的單螺桿泵包括泵殼體1’、泵殼體 1’內(nèi)的雙頭螺旋的襯套2’、泵殼體1’內(nèi)與襯套2’嚙合的單頭螺旋螺桿3’、輸入軸4’、第 一萬向節(jié)5’及第二萬向節(jié)6’，泵殼體1’上設(shè)有進液口 11’和出液口 12’，第二萬向節(jié)6’的 一端與電機V連接，第二萬向節(jié)6’的另一端與輸入軸4’連接，輸入軸4’另一端與第一萬 向節(jié)5’連接，第一萬向節(jié)5’的另一端與螺旋螺桿3’連接，工作時，電機7’帶動第二萬向 節(jié)6’轉(zhuǎn)動，第二萬向節(jié)6’帶動輸入軸4’轉(zhuǎn)動，輸入軸4’通過第一萬向節(jié)5’驅(qū)動螺旋螺 桿3’繞襯套2’回轉(zhuǎn)時，襯套2’與螺旋螺桿3’相互嚙合在吸入腔和排出腔產(chǎn)生容積變化 來輸送液體，此種螺桿泵輸入軸4’的軸向力很大，因此導致(1)襯套2’與單頭螺旋螺桿3’ 的過早磨損；(2)第一萬向節(jié)5’的軸承處易損壞，并且襯套2’和螺旋螺桿3’間易摩損、機 械密封的摩損快、從而影響單螺桿泵的使用壽命 ，并且該泵內(nèi)的輸送工質(zhì)與萬向節(jié)及主軸 承上的潤滑脂容易混合造成泵使用衛(wèi)生等級下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種球頭萬向節(jié)及使用該萬向節(jié)的單螺桿泵，其球頭萬向 節(jié)的使用壽命長且在單螺桿泵的使用中可使輸送工質(zhì)與潤滑脂完全隔離，保證工質(zhì)的有效 隔離，提高泵的衛(wèi)生等級。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種球頭萬向節(jié)，其中包括球殼及 X、Y、Z軸，所述X、Y軸的中心間隔的焊接于Z軸上，所述X、Y、Z軸相互垂直，所述X軸的中 心位于球殼球心處，所述球殼一端設(shè)有開口，所述Z軸一端焊接第一球冠，所述第一球冠與 球殼內(nèi)壁貼合，所述Z軸的另一端穿過所述開口，所述Z軸上設(shè)有第二球冠，所述第二球冠 與所述球殼開口處的球內(nèi)表面貼合，所述球殼內(nèi)壁設(shè)有與X軸兩端部滑動連接的第一槽和 與Y軸兩端部滑動連接的第二槽，所述第一槽與所述第二槽平行且間隔設(shè)置，所述Χ、γ軸的 端部分別設(shè)有滾針軸承。本發(fā)明球頭萬向節(jié)，其中所述第一、二槽均為環(huán)形槽。本發(fā)明球頭萬向節(jié)，其中所述X軸端部的滾針軸承與所述第一槽寬度之間的間隙 為0. 05-0. 15mm，所述第二槽的寬度為球殼的60度球面弧長。本發(fā)明球頭萬向節(jié)，其中所述球殼的開口角度為小于或等于90度。一種單螺桿泵，包括泵殼體和雙頭螺旋的襯套，所述泵殼體上設(shè)有進液口和出液 口，所述襯套設(shè)于泵殼體的內(nèi)腔壁，其中還包括第一、二球頭萬向節(jié)和泵軸殼，第一球頭萬向節(jié)與球頭第二萬向節(jié)對稱設(shè)置，所述第一球頭萬向節(jié)設(shè)于泵殼體前部，所述第二球頭萬 向節(jié)設(shè)于泵殼體的后部，所述第一球頭萬向節(jié)的Z軸與第二球頭萬向軸的Z軸連接在一起， 所述第一、二球頭萬向節(jié)的開口之間連接泵軸殼，所述泵軸殼外表面設(shè)有螺旋槽，所述第二 球頭萬向節(jié)左端的泵軸殼與泵殼體之間設(shè)有滾柱軸承和高壓機械密封環(huán)，所述第二球頭萬 向節(jié)右端連接有與電機連接的聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器與泵殼體之間設(shè)有推力軸承和密封環(huán)。本發(fā)明單螺桿泵，其中所述泵軸殼右部焊接有波紋管。本發(fā)明單螺桿泵，其中所述Z軸與所述泵軸殼之間的最小間隙為3mm。采用上述方案后，本發(fā)明球頭萬向節(jié)及使用該萬向節(jié)的單螺桿泵通過將萬向節(jié)設(shè) 計為球殼與軸兩體分開，電機帶動第二球頭萬向節(jié)球殼轉(zhuǎn)動，由Z軸帶動第二球頭萬向節(jié) 進而帶動泵軸殼轉(zhuǎn)動，定子靜不平衡力小，由中間軸直接傳遞軸向力，由X軸和Y軸傳遞扭 矩，其傳力直接，有效延長了該萬向節(jié)的使用壽命，并且由于傳遞的工質(zhì)在球殼外面，因此 工質(zhì)不會與X、Y、Z軸上的潤滑脂混合，使泵的軸承和萬向節(jié)良好潤滑，又提高了泵的衛(wèi)生 等級。



圖1是現(xiàn)有單螺桿泵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明球頭萬向節(jié)的主視剖視圖；圖3是圖2的A-A向剖視圖；圖4是本發(fā)明單螺桿泵的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

請參閱圖2及圖3所示，本發(fā)明球頭萬向節(jié)包括球殼1、X軸2、Y軸3和Z軸4，X 軸2和Y軸3的中心間隔的焊接于Z軸4上，X軸2的中心位于球殼1的球心處，球殼1 一 端設(shè)有開口 11，開口 11角度為90度；Z軸4的一端焊接第一球冠41，第一球冠41與球殼1內(nèi)壁貼合，Z軸4的另一端 穿過開口 ll，z軸4上設(shè)有第二球冠42，第二球冠42與球殼開口 11處的球內(nèi)表面貼合，球 殼1內(nèi)壁設(shè)有與X軸2兩端部滑動連接的第一槽12，該第一槽12為環(huán)形槽，即球殼1內(nèi)壁 一周，球殼1內(nèi)壁上開設(shè)有與Y軸3兩端部滑動連接的第二槽13，該第二槽13為環(huán)形槽，第 二槽13的寬度為球殼1的60度球面弧長，第一槽12與第二槽13平行且間隔設(shè)置，X軸2 的端部設(shè)有滾針軸承21，滾針軸承21與第一槽12寬度之間的間隙為0. 05-0. 15mm, Y軸3 的端部設(shè)有滾針軸承31。請參閱圖4所示，本發(fā)明單螺桿泵包括泵殼體5、雙頭螺旋的襯套6、第一萬向節(jié)7、 第二萬向節(jié)8和泵軸殼9，泵殼體5上設(shè)有進液口 51和出液口 52，襯套6設(shè)于泵殼體5的 內(nèi)腔壁，第一球頭萬向節(jié)7與第二球頭萬向節(jié)8相對設(shè)置，第一球頭萬向節(jié)7設(shè)于泵殼體5 的前部，第二球頭萬向節(jié)8設(shè)于泵殼體5的后部，第一球頭萬向節(jié)7的Z軸4與第二萬向軸 8的Z軸4連接，第一球頭萬向節(jié)7和第二球頭萬向節(jié)8的開口之間連接泵軸殼9，Z軸4與 泵軸殼9之間的最小間隙為3mm，泵軸殼9的右部焊接有波紋管50，泵軸殼9外表面設(shè)有螺 旋槽，第二球頭萬向節(jié)8左端的泵軸殼9與泵殼體5之間設(shè)有滾柱軸承10和高壓機械密封 環(huán)20，第二球頭萬向節(jié)8右端的泵軸殼9與泵殼體5之間設(shè)有推力軸承30和密封環(huán)40。
使用時，電機60起動帶動第二球頭萬向節(jié)8、泵軸殼9及第一球頭萬向節(jié)7 —起轉(zhuǎn) 動，第一球頭萬向節(jié)7和第二球頭萬向節(jié)8內(nèi)的X軸2、Y軸3隨球殼1 一起轉(zhuǎn)動，第一球頭 萬向節(jié)7和第二球頭萬向節(jié)8將軸向力直接傳遞給上的Z軸4，由Z軸4傳遞軸向力，而當 出現(xiàn)靜不平衡力時，由X軸2和Y軸3傳遞扭矩，即由X軸2端部的滾針軸承21在第一槽 12寬度方向活動，Y軸3端部的滾針軸承31在第二槽13寬度方向作擺動來傳遞扭矩，其傳 力直接，因此有效減小了泵軸殼9與襯套6之間的機械磨損，延長了第一球頭萬向節(jié)7和第 二球頭萬向節(jié)8的使用壽命，并且由于傳遞的工質(zhì)在第一球頭萬向節(jié)7和第二球頭萬向節(jié) 8的球殼1外面，因此工質(zhì)不會與X軸2、Υ軸3和Z軸4上的潤滑脂混合，保證工質(zhì)的有效 隔離，提高泵的衛(wèi)生等級。以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范 圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技 術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi) 。
權(quán)利要求
一種球頭萬向節(jié)，其特征在于包括球殼(1)及X、Y、Z軸(2，3，4)，所述X、Y軸(2，3)的中心間隔的焊接于Z軸(4)上，所述X、Y、Z軸(2，3，4)相互垂直，所述X軸(2)的中心位于球殼(1)球心處，所述球殼(1)一端設(shè)有開口(11)，所述Z軸(4)一端焊接第一球冠(41)，所述第一球冠(41)與球殼(1)內(nèi)壁貼合，所述Z軸(4)的另一端穿過所述開口(11)，所述Z軸(4)上設(shè)有第二球冠(42)，所述第二球冠(42)與所述球殼開口(11)處的球內(nèi)表面貼合，所述球殼(1)內(nèi)壁設(shè)有與X軸(2)兩端部滑動連接的第一槽(12)和與Y軸(3)兩端部滑動連接的第二槽(13)，所述第一槽(12)與所述第二槽(13)平行且間隔設(shè)置，所述X、Y軸(2，3)的端部分別設(shè)有滾針軸承(21，31)。
2.如權(quán)利要求1所述的球頭萬向節(jié)，其特征在于所述第一、二槽(12，13)均為環(huán)形槽。
3.如權(quán)利要求2所述的球頭萬向節(jié)，其特征在于所述X軸(2)端部的滾針軸承(21) 與所述第一槽(12)寬度之間的間隙為0. 05-0. 15mm，所述第二槽(13)的寬度為球殼(1)的 60度球面弧長。
4.如權(quán)利要求3所述的球頭萬向節(jié)，其特征在于所述球殼(1)的開口(11)角度為小 于或等于90度。
5.一種使用權(quán)利要求1至4之一所述的球頭萬向節(jié)的單螺桿泵，包括泵殼體(5)和雙 頭螺旋的襯套(6)，所述泵殼體(5)上設(shè)有進液口(51)和出液口(52)，所述襯套(6)設(shè)于 泵殼體(5)的內(nèi)腔壁，其特征在于還包括第一、二球頭萬向節(jié)(7，8)和泵軸殼(9)，第一球 頭萬向節(jié)(7)與球頭第二球頭萬向節(jié)(8)對稱設(shè)置，所述第一球頭萬向節(jié)(7)設(shè)于泵殼體 (5)前部，所述第二球頭萬向節(jié)(8)設(shè)于泵殼體(5)的后部，所述第一球頭萬向節(jié)(7)的Z 軸(4)與第二球頭萬向軸(8)的Z軸(4)連接在一起，所述第一、二球頭萬向節(jié)(7，8)的開 口之間連接泵軸殼(9)，所述泵軸殼(9)外表面設(shè)有螺旋槽，所述第二球頭萬向節(jié)(8)左端 的泵軸殼(9)與泵殼體(5)之間設(shè)有滾柱軸承(10)和高壓機械密封環(huán)(20)，所述第二球頭 萬向節(jié)(8)右端連接有與電機連接的聯(lián)軸器(60)，所述聯(lián)軸器(60)與泵殼體(5)之間設(shè)有 推力軸承(30)和密封環(huán)(40)。
6.如權(quán)利要求5所述的單螺桿泵，其特征在于所述泵軸殼(9)右部焊接有波紋管 (50)。
7.如權(quán)利要求6所述的單螺桿泵，其特征在于所述Z軸(4)與所述泵軸殼(9)之間 的最小間隙為3mm。
全文摘要
一種球頭萬向節(jié)及使用該萬向節(jié)的單螺桿泵，該萬向節(jié)由球殼及X、Y、Z軸組成，X、Y軸中心間隔焊接于Z軸，球殼一端設(shè)有開口，Z軸穿過開口，Z軸上焊接第一、二球冠，第一、二球冠與球殼內(nèi)壁貼合，球殼內(nèi)壁設(shè)有第一、二槽，X、Y軸端部設(shè)有軸承，單螺桿泵包括泵殼體、襯套、第一、二球頭萬向節(jié)和泵軸殼，泵殼體設(shè)有進、出液口，第一、二球頭萬向節(jié)開口之間連接泵軸殼，第一、二球頭萬向節(jié)的Z軸連接，泵軸殼外表面設(shè)有螺旋槽，第二球頭萬向節(jié)左、右端泵軸殼與泵殼體間設(shè)有軸承及密封，本發(fā)明球頭萬向節(jié)使用壽命長且能有效減少定、轉(zhuǎn)子機械磨損，單螺桿泵使用中可使被輸送工質(zhì)與萬向節(jié)、軸承的潤滑脂完全隔離保障輸送工質(zhì)的衛(wèi)生等級。
文檔編號F16D3/16GK101846073SQ201010204468
公開日2010年9月29日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者韓先鋒 申請人:韓先鋒