專利名稱：螺桿泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺桿泵(Moineau pump)，即漸進(jìn)式腔泵(progressing cavity pump)。
背景技術(shù)：
從例如美國專利l， 892， 217中公知這類螺桿泵或漸進(jìn)式腔泵。這類泵 由環(huán)形的外部構(gòu)件和設(shè)置在該環(huán)形的外部構(gòu)件的空腔中的內(nèi)部構(gòu)件組成?？?腔的內(nèi)部和內(nèi)部構(gòu)件的外部均具有螺旋形狀。該內(nèi)部構(gòu)件在該外部構(gòu)件的內(nèi) 部沿偏心軌跡旋轉(zhuǎn)。此外，該外部構(gòu)件的螺旋結(jié)構(gòu)比該內(nèi)部構(gòu)件的螺旋結(jié)構(gòu) 多一條螺紋。
這類螺桿泵的問題在于定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜。此外，由于所產(chǎn) 生的摩擦，在不增加構(gòu)件的摩擦和磨損的情況下，很難保持定子和轉(zhuǎn)子之間 的泵腔在高壓下的壓力密封
發(fā)明內(nèi)容
。
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的螺桿泵，該螺桿泵使內(nèi)部構(gòu) 件和外部構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度降低并同時(shí)減少構(gòu)件的磨損。
通過具有在權(quán)利要求1中限定的特征的螺桿泵來達(dá)到上述目的。在從屬 權(quán)利要求、下文說明和如附的附圖中限定了多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵包括螺旋泵送外部構(gòu)件和設(shè)置在該泵送外部構(gòu)件 內(nèi)部的螺旋泵送內(nèi)部構(gòu)件。根據(jù)此設(shè)計(jì)，外部構(gòu)件為內(nèi)部具有空腔的環(huán)形。 內(nèi)部構(gòu)件設(shè)置在該空腔中。外部構(gòu)件的空腔的表面具有螺旋形狀，并且內(nèi)部 構(gòu)件的外表面也具有螺旋形狀。通過內(nèi)部構(gòu)件的外表面和外部構(gòu)件的內(nèi)表面 這兩個(gè)相對(duì)表面的這種螺旋形狀而在內(nèi)部構(gòu)件的外表面和外部構(gòu)件的內(nèi)表 面之間形成泵室或空腔。
此外，根據(jù)本發(fā)明，該外部構(gòu)件的內(nèi)部和該內(nèi)部構(gòu)件為錐形。這意味著該內(nèi)部構(gòu)件具有沿縱向從一端到相反的另一端漸增的直徑。外部構(gòu)件的空腔 相對(duì)應(yīng)地具有沿縱向從一端到相反的另一端直徑漸增的形狀。根據(jù)本發(fā)明， 內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件均是可旋轉(zhuǎn)的。兩個(gè)構(gòu)件均以可圍繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)的方 式設(shè)置。內(nèi)部構(gòu)件的縱軸線形成第一旋轉(zhuǎn)軸線，內(nèi)部構(gòu)件可圍繞該第一旋轉(zhuǎn) 軸線旋轉(zhuǎn)。外部構(gòu)件的縱軸線形成第二旋轉(zhuǎn)軸線，外部構(gòu)件可圍繞該第二旋 轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線(即第一旋轉(zhuǎn)軸線和第二旋轉(zhuǎn)軸線)不是彼此平 行的，而是彼此傾斜的。這意味著兩個(gè)軸線相交于一個(gè)交點(diǎn)。內(nèi)部構(gòu)件和外 部構(gòu)件以這兩個(gè)構(gòu)件中的僅一個(gè)構(gòu)件被外部驅(qū)動(dòng)裝置直接驅(qū)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)。 另一個(gè)構(gòu)件由與該外部驅(qū)動(dòng)裝置連接的另一構(gòu)件間接地驅(qū)動(dòng)。這意味著根據(jù) 本發(fā)明，或者內(nèi)部構(gòu)件由外部構(gòu)件驅(qū)動(dòng)，或者外部構(gòu)件由內(nèi)部構(gòu)件驅(qū)動(dòng)。
該設(shè)計(jì)能夠簡化兩個(gè)構(gòu)件(即內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件)的運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)旋轉(zhuǎn) 軸線均為固定的軸線。不需要在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)軸中設(shè)置柔性接頭或萬向接 頭，而由于內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件之間的偏心運(yùn)動(dòng)的緣故，上述接頭的設(shè)置在 傳統(tǒng)的螺桿泵中是必要的。根據(jù)本發(fā)明，兩個(gè)構(gòu)件都是旋轉(zhuǎn)的，因而兩個(gè)構(gòu) 件均進(jìn)行相對(duì)于彼此的偏心運(yùn)動(dòng)，但每一個(gè)構(gòu)件能夠圍繞一個(gè)固定的旋轉(zhuǎn)軸 線旋轉(zhuǎn)(所述旋轉(zhuǎn)軸線本身不允許移動(dòng))。
由于傾斜的旋轉(zhuǎn)軸線使得從泵的一端到另一端的偏心距線性增大，因此 能夠獲得泵的恒定流量。
此外，固定的旋轉(zhuǎn)軸線使得內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件能夠更好地裝配，這使 摩擦和磨損降低。
所述內(nèi)部構(gòu)件和/或所述外部構(gòu)件的至少一部分優(yōu)選為由至少一種剛性 材料制成。內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件之一使用剛性或硬質(zhì)材料，優(yōu)選為內(nèi)部構(gòu)件 和外部構(gòu)件均使用剛性或硬質(zhì)材料，其所具有的優(yōu)點(diǎn)是降低磨損并且使得兩 個(gè)構(gòu)件的裝配更為精確。此外，可以獲得增強(qiáng)的可靠性和耐用性。特別地， 內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件之間的簡化運(yùn)動(dòng)允許內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件彼此接觸的 表面使用此類剛性材料。由于這種更好的裝配，能夠在不使用彈性材料的情 況下實(shí)現(xiàn)內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件之間的壓力密封接觸?？梢允拐麄€(gè)內(nèi)部構(gòu)件和 /或外部構(gòu)件由剛性材料制成。此外，這些構(gòu)件也可以僅部分地由剛性材料制 成，尤其可以在內(nèi)部構(gòu)件和/或外部構(gòu)件彼此接觸的表面上涂覆剛性材料的覆 層。此外，內(nèi)部構(gòu)件和/或外部構(gòu)件可以至少部分地由一種剛性材料制成?；蛘?，例如可以使用幾種剛性材料作為復(fù)合材料。此外，所述構(gòu)件的不同部分 可由不同材料制成，以使這些部分完全適合于尤其是考慮到摩擦和磨損的多 種要求。
特別地，內(nèi)部構(gòu)件和/或外部構(gòu)件優(yōu)選由陶瓷材料制成。陶瓷材料非常硬 且磨損極小，使得泵構(gòu)件(即內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件)具有高的耐用性。
此外，優(yōu)選地，所述內(nèi)部構(gòu)件或所述外部構(gòu)件由驅(qū)動(dòng)裝置、優(yōu)選為馬達(dá) 來驅(qū)動(dòng)。該馬達(dá)可以是電動(dòng)馬達(dá)，特別是AC、 DC、 PM電動(dòng)馬達(dá)。此外， 也可以使用液壓馬達(dá)、內(nèi)燃機(jī)或類似的裝置來驅(qū)動(dòng)根據(jù)本發(fā)明的泵。
關(guān)于馬達(dá)的使用優(yōu)選的是所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸線沿著與由所述馬達(dá)直接 驅(qū)動(dòng)的構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線相同的固定方向延伸。這意味著馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸線或者 與內(nèi)部構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線聯(lián)接，或者與外部構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線聯(lián)接，而這取決于 是內(nèi)部構(gòu)件由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)還是外部構(gòu)件由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。未被馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)的構(gòu)件 由聯(lián)接到該馬達(dá)上的另一個(gè)構(gòu)件驅(qū)動(dòng)。這意味著或者是由馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)部 構(gòu)件且由該內(nèi)部構(gòu)件驅(qū)動(dòng)外部構(gòu)件，或者是由馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)外部構(gòu)件且由該 外部構(gòu)件驅(qū)動(dòng)內(nèi)部構(gòu)件。在兩種情況下，內(nèi)部構(gòu)件在外部構(gòu)件內(nèi)側(cè)進(jìn)行滾動(dòng)， 根據(jù)上述的、馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸線沿著與被驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線相同的方向延伸
的設(shè)置所具有的優(yōu)點(diǎn)是在馬達(dá)心軸(motor axis)和被驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的軸線之間不 需要齒輪，并且尤其不需要例如萬向接頭的柔性接頭。
此外，優(yōu)選的是，所述外部構(gòu)件比所述內(nèi)部構(gòu)件多一個(gè)齒。這意味著在 外部構(gòu)件的空腔內(nèi)側(cè)的螺旋結(jié)構(gòu)比內(nèi)部構(gòu)件的外側(cè)的螺旋結(jié)構(gòu)多一個(gè)齒或 一條螺紋(thread)。
根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述內(nèi)部構(gòu)件或所述外部構(gòu)件設(shè)置為使得所述 內(nèi)部構(gòu)件或所述外部構(gòu)件可沿軸向移動(dòng)。這允許如下的設(shè)計(jì)由于對(duì)軸向力 的補(bǔ)償作用，可自由移動(dòng)的構(gòu)件(即由另一個(gè)構(gòu)件驅(qū)動(dòng)的構(gòu)件)不需要軸向 支承件。在內(nèi)部構(gòu)件由外部構(gòu)件驅(qū)動(dòng)的情況下，優(yōu)選地，內(nèi)部構(gòu)件可沿軸向 移動(dòng)。另一方面，在外部構(gòu)件由內(nèi)部構(gòu)件驅(qū)動(dòng)的情況下，優(yōu)選地，外部構(gòu)件 可沿軸向移動(dòng)，以使該構(gòu)件不需要軸向支承件。
如果內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件具有錐形形狀，并且在可沿軸向移動(dòng)的構(gòu)件上 具有一個(gè)表面，由泵產(chǎn)生的壓力作用在該表面上以使所述內(nèi)部構(gòu)件和所述外 部構(gòu)件擠壓在一起，則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述軸向力的補(bǔ)償。上述表面設(shè)置為承載
6由泵產(chǎn)生的壓力，以便產(chǎn)生一軸向力。優(yōu)選地，該表面是與軸向方向垂直地 延伸的表面，優(yōu)選為該構(gòu)件的端面。這一產(chǎn)生的軸向力使內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu) 件擠壓在一起，并且抵抗由內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件之間的泵腔內(nèi)壓力所產(chǎn)生的 力。該泵腔內(nèi)的這一壓力產(chǎn)生推動(dòng)內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件分開的軸向力，該軸 向力是通過作用在可軸向移動(dòng)的構(gòu)件的表面上的壓力來補(bǔ)償。該設(shè)計(jì)的另一 個(gè)優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)泵不工作時(shí)，內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件之間的接觸壓力降低。由此，
能夠降低磨損和公差。此外，因?yàn)楫?dāng)泵壓力或泵壓頭(pump head)尤其為 零時(shí)，在所述內(nèi)部構(gòu)件和所述外部構(gòu)件之間能夠具有小的間隙，因此降低了 泵的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。通過增大泵壓力，使作用在可軸向移動(dòng)的構(gòu)件的表面上的壓 力增大，并且使作用在該構(gòu)件上并使內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件擠壓在一起的力增
由于在壓力較低的情況下，內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件之間的摩擦?xí)虻捅脡?力下的壓緊力的降低而降低，因此通過利用增大的泵壓力來使內(nèi)部構(gòu)件和外 部構(gòu)件的壓緊力增大，可以降低泵中的摩擦損失。
在泵壓力用于向移動(dòng)的構(gòu)件施加軸向力的表面是該構(gòu)件的一個(gè)端面的 情況下，由泵壓力產(chǎn)生的軸向力可以通過選擇此表面或區(qū)域的尺寸來調(diào)節(jié)或 限定。泵壓力施加的區(qū)域可以通過徑向支承件的直徑來限定。因此，通過選 擇徑向支承件的適當(dāng)直徑，能夠獲得理想的表面面積。
不能沿軸向移動(dòng)的構(gòu)件優(yōu)選為沿著軸向固定在馬達(dá)軸上?？裳剌S向移動(dòng) 的構(gòu)件優(yōu)選沿徑向固定在徑向支承件中。
根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵所泵送的物質(zhì)或流體優(yōu)選基本上沿直線軸向地移 動(dòng)穿過所述泵。這意味著當(dāng)內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件圍繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于 外部構(gòu)件和內(nèi)部構(gòu)件之間的泵腔沿直線在軸向上漸進(jìn)。
此外，優(yōu)選地，該泵包括具有入口和出口的外殼，并且所述內(nèi)部構(gòu)件和 所述外部構(gòu)件設(shè)置在所述外殼中。


從如下僅作為示例的詳細(xì)描述和附圖中，將會(huì)更完全地理解本發(fā)明。在 圖中-
圖1是根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵的示意性截面圖；圖2是根據(jù)第二實(shí)施例的螺桿泵的示意性截面圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的螺桿泵的示意性截面圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件的設(shè)置的示意性 截面圖5是內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件的示意性截面圖6是具有一條螺紋的內(nèi)部構(gòu)件的截面圖7是具有兩條螺紋的外部構(gòu)件的示意性截面圖；以及
圖8是具有十個(gè)齒或十條螺紋的外部構(gòu)件的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
如根據(jù)圖1的示例所示，螺桿泵包括內(nèi)部構(gòu)件2和外部構(gòu)件4。兩個(gè)構(gòu) 件均為錐形，即，內(nèi)部構(gòu)件2具有錐形的外部形狀，并且外部構(gòu)件4的空腔 具有錐形的內(nèi)部形狀，以使內(nèi)部構(gòu)件2裝配到外部構(gòu)件4中。內(nèi)部構(gòu)件2的 外表面和外部構(gòu)件4的內(nèi)表面具有螺旋形狀，并且外部構(gòu)件4的螺旋結(jié)構(gòu)比 內(nèi)部構(gòu)件2的螺旋結(jié)構(gòu)多一條螺紋。內(nèi)部構(gòu)件2和外部構(gòu)件4均設(shè)置在M殼 或外殼6中。
內(nèi)部構(gòu)件2固定在馬達(dá)軸(未圖示)上。馬達(dá)軸沿內(nèi)部構(gòu)件2的縱軸線 &延伸。該馬達(dá)軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)部構(gòu)件2圍繞形成第一旋轉(zhuǎn)軸線X,的縱軸線Xi旋 轉(zhuǎn)。外部構(gòu)件4安裝在外殼6內(nèi)部的徑向支承件8中。外部構(gòu)件4可圍繞其 形成第二旋轉(zhuǎn)軸線X2的縱軸線&旋轉(zhuǎn)。此外，外部構(gòu)件4在外殼6和支承 件8內(nèi)部沿著縱軸線X2而可在軸向上移動(dòng)。徑向支承件8固定在外殼6中。
當(dāng)內(nèi)部構(gòu)件2由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)，內(nèi)部構(gòu)件2旋轉(zhuǎn)，以便在外部構(gòu)件4的內(nèi) 周上進(jìn)行滾動(dòng)，由此驅(qū)動(dòng)外部構(gòu)件4圍繞其縱軸線X2旋轉(zhuǎn)。根據(jù)圖1的泵 的壓力側(cè)在內(nèi)部構(gòu)件2和外部構(gòu)件4的直徑較小的的一側(cè)上，抽吸側(cè)在直徑 較大的相對(duì)側(cè)上。待泵送的流體通過入口 10進(jìn)入泵殼6，并被泵送至出口 12。因此，在出口 12側(cè)處的泵壓力沿平行于縱軸線X2的箭頭A的方向壓抵 著外部構(gòu)件4起作用，從而將外部構(gòu)件4壓抵在內(nèi)部構(gòu)件2的外側(cè)。這就能 夠通過增大泵壓力而使外部構(gòu)件和內(nèi)部構(gòu)件之間的壓力增大。當(dāng)泵不工作 時(shí)，該力能夠減小到零，從而能夠獲得低的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
由于縱軸線或旋轉(zhuǎn)軸線X,和X2彼此傾斜，因此可獲得從出口 12到入口
8IO側(cè)線性減小的偏心距，以便獲得泵的恒定流量。如果所述各旋轉(zhuǎn)軸線是平 行的，則由于內(nèi)部構(gòu)件2和外部構(gòu)件4的錐形形狀，泵將輸送出非恒定的流
圖2中示出了不同的第二實(shí)施例。根據(jù)圖2的實(shí)施例同樣具有外部構(gòu)件 4'和內(nèi)部構(gòu)件2'，所述外部構(gòu)件和內(nèi)部構(gòu)件的設(shè)置和設(shè)計(jì)如同上文與第一 實(shí)施例相關(guān)的描述。第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的不同之處在于，根據(jù)第二實(shí) 施例，外部構(gòu)件4'由馬達(dá)(在圖2中未示出)驅(qū)動(dòng)。外部構(gòu)件4'驅(qū)動(dòng)內(nèi) 部構(gòu)件2'。因此，內(nèi)部構(gòu)件2'安裝為可在設(shè)置于固定入口管16上的支承 件14上旋轉(zhuǎn)。支承件14為徑向支承件，從而內(nèi)部構(gòu)件2'可沿著平行于入 口管16縱軸線的軸向方向移動(dòng)。此外，內(nèi)部構(gòu)件2'能圍繞該縱軸線旋轉(zhuǎn)。 與圖1的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)地，外部構(gòu)件4'可圍繞相對(duì)于入口管16的縱軸線傾 斜的第二縱軸線旋轉(zhuǎn)。外部構(gòu)件4'與馬達(dá)軸連接并且安裝在軸向和徑向支 承件中。
泵設(shè)置在具有入口管16和出口 18的泵殼或外殼6'中。外部構(gòu)件4的 驅(qū)動(dòng)軸穿過防止馬達(dá)和泵泄漏的軸密封件20。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)開始時(shí)，將分別由泵或泵壓頭產(chǎn)生泵壓力，并且該泵壓力作用在 表面22、即泵的內(nèi)部構(gòu)件2'的出口或壓力側(cè)的軸向端面上。因此，該壓力 施加將所述內(nèi)部構(gòu)件2'壓在所述外部構(gòu)件4'上從而使內(nèi)部構(gòu)件2'和外部 構(gòu)件4'之間的接觸力或接觸壓力增大的力。由此，減少了泵的內(nèi)部泄漏。 該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部構(gòu)件2'和外部構(gòu)件4'之間在高壓下的防泄漏緊密接 觸(leakage tight contact)，并且同時(shí)降低在低壓下或當(dāng)泵不工作時(shí)的摩擦， 從此在表面22上沒有壓力作用，從而使內(nèi)部構(gòu)件2'和外部構(gòu)件4'之間的 接觸壓力降低。
圖3示出了與根據(jù)圖1的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的實(shí)施例。可以看出，馬達(dá)和內(nèi) 部構(gòu)件2的旋轉(zhuǎn)軸線XJ目對(duì)于外部構(gòu)件4的縱向旋轉(zhuǎn)軸線X2傾斜。馬達(dá)24 連接到泵殼6上，并且馬達(dá)軸26穿過密封件28。
在根據(jù)圖1和圖3的實(shí)施例中，內(nèi)部構(gòu)件2驅(qū)動(dòng)外部構(gòu)件4。外部構(gòu)件 的速度是由內(nèi)部構(gòu)件2的速度和所述內(nèi)部構(gòu)件與外部構(gòu)件的齒或螺紋的比值 的乘積來決定。這意味著如果所述內(nèi)部構(gòu)件具有如圖6所示的圓形橫截面(具 有一個(gè)齒或一條螺紋)，則所述外部構(gòu)件截面呈如圖7所示的伸長的圓形(具有兩條螺紋或兩個(gè)齒)，并且外部構(gòu)件4的轉(zhuǎn)速將是內(nèi)部構(gòu)件2的轉(zhuǎn)速的-一 半。另一方面，如果所述內(nèi)部構(gòu)件具有九個(gè)齒或九條螺紋，則所述外部構(gòu)件 具有如圖8的截面所示的十個(gè)齒或十條螺紋，并且所述外部構(gòu)件的速度將是 所述內(nèi)部構(gòu)件的速度的十分之九。
馬達(dá)24可以是電動(dòng)馬達(dá)AC、 DC、 PM或液壓馬達(dá)、內(nèi)燃機(jī)或類似裝置。 圖4示出了外部構(gòu)件4〃和內(nèi)部構(gòu)件2"的另一種可能的設(shè)置。根據(jù)圖4 的實(shí)施例，泵的壓力側(cè)或出口 30設(shè)置在錐形的內(nèi)部構(gòu)件2〃和錐形的外部構(gòu) 件4〃的小直徑端上。為了達(dá)到借助出口 30側(cè)上的泵壓力使內(nèi)部構(gòu)件壓抵外 部構(gòu)件4〃的效果，內(nèi)部構(gòu)件2"設(shè)有內(nèi)部通道32，該內(nèi)部通道32從壓力側(cè) 30沿內(nèi)部構(gòu)件2〃的縱軸線朝向相反側(cè)延伸。通道32在該相反側(cè)處被擴(kuò)寬， 以便形成方向與壓力側(cè)30相對(duì)的表面34。由此，泵產(chǎn)生的出口壓力作用在 表面34上，并且通過如上文所述的增大的壓力將內(nèi)部構(gòu)件2〃壓抵在外部構(gòu) 件4"上。
此外，應(yīng)理解的是，所有與根據(jù)圖1至圖3的實(shí)施例相關(guān)地論述的方案 也可以應(yīng)用于根據(jù)圖4的實(shí)施例。
通常，漸進(jìn)式腔泵(PCP)或螺桿泵具有兩個(gè)彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)并且相對(duì)于 彼此沿偏心軌跡運(yùn)動(dòng)的部件(內(nèi)部部件2和外部部件4)。根據(jù)本發(fā)明，這 可以通過內(nèi)部部件和外部部件的傾斜的旋轉(zhuǎn)軸線X!和X2來實(shí)現(xiàn)。
如圖5所示，截面中的各種形狀，尤其是沿著以兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)為 球面中心點(diǎn)的球形截面的形狀，可以由與外擺線相連接的內(nèi)擺線的多個(gè)片段 構(gòu)成?；蛘?，該外擺線可形成為與內(nèi)擺線相距預(yù)定距離或偏移。在軸向方向 上，該截面圍繞縱軸線旋轉(zhuǎn)，以在內(nèi)部部件的外側(cè)上形成至少一條螺紋或一 個(gè)齒，以及在外部部件4的內(nèi)側(cè)上形成至少兩條螺紋或兩個(gè)齒。
對(duì)于在n+l個(gè)齒廓(tooth shape)的內(nèi)側(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)的n個(gè)齒廓而言，內(nèi)部部 件的螺紋或齒的數(shù)量是外部部件的螺紋或齒的數(shù)量的(n+l) /n倍。內(nèi)部構(gòu) 件2的中心相對(duì)于外部構(gòu)件4的中心偏離，并且該中心沿半徑為e (偏心距) 的圓移動(dòng)。在此情況下，由于錐形形狀的緣故，偏心距從泵的一個(gè)縱向端向 另一個(gè)縱向端增加。附圖標(biāo)記列表
2， 2' ， 2〃 內(nèi)部構(gòu)件
4， 4' ， 4〃 外部構(gòu)件
6:外殼
8:徑向支承件
10:入口
12:出口
14:支承件
16:入口管
18:出口
20:密封件
22:表面
24:馬達(dá)
26:馬達(dá)軸
28:密封件
30:出口
32:通道
34:表面
x1:第一旋轉(zhuǎn)軸線
x2:第二旋轉(zhuǎn)軸線
A:軸向力的方向
1權(quán)利要求
1. 一種螺桿泵，其具有螺旋泵送外部構(gòu)件(4；4′)和設(shè)置在該外部構(gòu)件(4；4′)內(nèi)部的螺旋泵送內(nèi)部構(gòu)件(2；2′)，其中該外部構(gòu)件(4；4′)的內(nèi)部和該內(nèi)部構(gòu)件(2；2′)為錐形，其特征在于該內(nèi)部構(gòu)件(2；2′)能圍繞該內(nèi)部構(gòu)件的形成為固定的第一旋轉(zhuǎn)軸線(X1)的縱軸線(X1)旋轉(zhuǎn)，并且該外部構(gòu)件(4；4′)能圍繞該外部構(gòu)件的形成為固定的第二旋轉(zhuǎn)軸線(X2)的縱軸線(X2)旋轉(zhuǎn)，其中該第一旋轉(zhuǎn)軸線(X1)和該第二旋轉(zhuǎn)軸線(X2)彼此傾斜，并且該內(nèi)部構(gòu)件(2；2′)由該外部構(gòu)件(4；4′)驅(qū)動(dòng)，或者該外部構(gòu)件(4；4′)由該內(nèi)部構(gòu)件(2；2′)驅(qū)動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求l所述的螺桿泵，其特征在于，所述內(nèi)部構(gòu)件(2; 2')和/或所述外部構(gòu)件(4; 4')的至少一部分由至少一種剛性材料制成。
3. 如權(quán)利要求2所述的螺桿泵，其特征在于，所述內(nèi)部構(gòu)件(2; 2')和/或所述外部構(gòu)件(4; 4')由陶瓷材料制成。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺桿泵，其特征在于，所述內(nèi)部構(gòu)件(2; 2')或所述外部構(gòu)件(4; 4')由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選為馬達(dá)(24)。
5. 如權(quán)利要求中4所述的螺桿泵，其特征在于，所述內(nèi)部構(gòu)件(2; 2 ')或所述外部構(gòu)件(4; 4')由馬達(dá)(24)驅(qū)動(dòng)，其中所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸 線沿著與由所述馬達(dá)(24)驅(qū)動(dòng)的所述構(gòu)件的所述旋轉(zhuǎn)軸線相同的方向延伸。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺桿泵，其特征在于，所述外部構(gòu)件(4; 4')比所述內(nèi)部構(gòu)件(2; 2')多一個(gè)齒。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺桿泵，其特征在于，所述內(nèi)部構(gòu)件(2; 2')或所述外部構(gòu)件(4; 4')設(shè)置為使得所述內(nèi)部構(gòu)件(2; 2') 或所述外部構(gòu)件(4; 4')能沿軸向移動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的螺桿泵，其特征在于，由該泵產(chǎn)生的壓力作用在能沿軸向移動(dòng)的所述構(gòu)件的表面上，該壓力的作用產(chǎn)生使該內(nèi)部構(gòu)件(2;2')和該外部構(gòu)件(4; 4')擠壓在一起的軸向力。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺桿泵，其特征在于，被泵送的物 質(zhì)或流體基本上沿直線軸向地移動(dòng)穿過所述泵。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺桿泵，其特征在于，該泵包括外 殼(6; 6')，該外殼(6; 6')具有入口 (10; 16)和出口 (12; 18)， 并且所述內(nèi)部構(gòu)件(2; 2')和所述外部構(gòu)件(4; 4')設(shè)置在所述外殼(6; 6')中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺桿泵，該螺桿泵具有螺旋泵送外部構(gòu)件(4，4′)和設(shè)置在該外部構(gòu)件(4，4′)內(nèi)部的螺旋泵送內(nèi)部構(gòu)件(2，2′)，其中該外部構(gòu)件(4，4′)的內(nèi)部和該內(nèi)部構(gòu)件(2，2′)為錐形，并且其中該內(nèi)部構(gòu)件(2，2′)可圍繞該內(nèi)部構(gòu)件的形成為固定的第一旋轉(zhuǎn)軸線(X₁)的縱軸線(X₁)旋轉(zhuǎn)，并且該外部構(gòu)件(4，4′)可圍繞該外部構(gòu)件的形成為固定的第二旋轉(zhuǎn)軸線(X₂)的縱軸線(X₂)旋轉(zhuǎn)，其中該第一旋轉(zhuǎn)軸線(X₁)和該第二旋轉(zhuǎn)軸線(X₂)彼此傾斜，并且該內(nèi)部構(gòu)件(2，2′)由該外部構(gòu)件(4，4′)驅(qū)動(dòng)，或者該外部構(gòu)件(4，4′)由該內(nèi)部構(gòu)件(2，2′)驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)F04C2/107GK101473139SQ200780023044
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者埃斯本·格倫堡·布倫, 艾伊爾·達(dá)爾高·安徒生, 黑爾格·格蘭 申請(qǐng)人:格倫德福斯管理聯(lián)合股份公司