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 type pump)，即一種螺桿推進(jìn)泵 (progressive cavity pump)。
背景技術(shù)：
螺桿推進(jìn)泵由于其旋轉(zhuǎn)部件的偏心運(yùn)動(dòng)通常十分復(fù)雜。 一般而言，需要 撓性接頭或萬(wàn)向接頭來(lái)連接泵的轉(zhuǎn)子和馬達(dá)，以使馬達(dá)可以偏心運(yùn)動(dòng)。這樣 就增大了泵的總長(zhǎng)度及重量，并使泵的價(jià)格提高。此外，在加工及裝配泵的 部件時(shí)要求較高的精度，以允許復(fù)雜的偏心運(yùn)動(dòng)。
此外，為確保即便在高壓下泵腔仍是液密的，必須使轉(zhuǎn)子或定子中的至 少之一由彈性材料構(gòu)成，以確保轉(zhuǎn)子和定子間的液密接觸。然而，這導(dǎo)致了 更高的摩擦和磨損，同時(shí)降低了泵的可靠性和耐用性
發(fā)明內(nèi)容
。
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單的螺桿泵，其更容易制造且價(jià) 格更便宜，并具有高的磨損性、可靠性和耐用性。
這一目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求l中所限定的特征的螺桿泵來(lái)實(shí)現(xiàn)。多 個(gè)優(yōu)選實(shí)施例限定在從屬權(quán)利要求中、下述的說(shuō)明及附圖中。
本發(fā)明的螺桿泵設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，磨損低，且特別地，泵內(nèi)具有簡(jiǎn)化的密封件。
本發(fā)明的一個(gè)構(gòu)思是通過(guò)磁力驅(qū)動(dòng)來(lái)獲得一種與使用其它類型的驅(qū)動(dòng) 相比更簡(jiǎn)單且更緊湊的泵。此外，這種磁力驅(qū)動(dòng)并不需要復(fù)雜的密封件。
根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵具有至少一個(gè)外部泵部件(外部泵構(gòu)件)和至少一 個(gè)內(nèi)部泵部件(內(nèi)部泵構(gòu)件)，內(nèi)部泵部件設(shè)置在外部泵部件的內(nèi)部。外部 泵部件具有環(huán)形構(gòu)造，其內(nèi)部具有容置內(nèi)部泵部件的腔體。通常對(duì)于螺桿泵 而言，內(nèi)部泵部件和外部泵部件進(jìn)行彼此相對(duì)偏心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中內(nèi)部泵 部件在外部泵部件的內(nèi)環(huán)面上滾動(dòng)。進(jìn)一步地，內(nèi)部泵部件的外表面和外部泵部件的內(nèi)表面上均具有螺旋形結(jié)構(gòu)，所述螺旋形結(jié)構(gòu)在內(nèi)部泵部件和外部 泵部件之間形成漸進(jìn)式腔體以泵送流體。內(nèi)部泵部件和外部泵部件之間的相 對(duì)運(yùn)動(dòng)可通過(guò)旋轉(zhuǎn)內(nèi)部泵部件或旋轉(zhuǎn)外部泵部件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)一并旋 轉(zhuǎn)內(nèi)部泵部件和外部泵部件兩者來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，根據(jù)本發(fā)明，至少將內(nèi)部泵 部件或外部泵部件作為轉(zhuǎn)子并由磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。這意味著在轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)構(gòu)件或 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間存在著磁耦合。因此，在這些構(gòu)件之間，即在轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 之間不再需要機(jī)械連接。由此，簡(jiǎn)化了螺桿泵的構(gòu)造。不需要在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和 轉(zhuǎn)子之間設(shè)置如果通過(guò)軸來(lái)連接兩者時(shí)所需的撓性聯(lián)軸器或萬(wàn)向接頭。另一 個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，磁力驅(qū)動(dòng)可以使整個(gè)泵的設(shè)計(jì)更緊湊。此外，由于該設(shè)計(jì)構(gòu)思 無(wú)需將機(jī)械驅(qū)動(dòng)構(gòu)件引入到充滿待泵送的流體或介質(zhì)的泵的內(nèi)部，所以可以 更容易地實(shí)現(xiàn)密封。因此，該泵不需要軸密封件，并使泄漏的危險(xiǎn)最小。
此外，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子(即內(nèi)部泵部件和/或外部泵部件)沿軸向可移 動(dòng)并且不包含止推軸承。這樣就進(jìn)一步簡(jiǎn)化了泵的制造和組裝。由于轉(zhuǎn)子不 具有止推軸承，因此其可在軸向上自由移動(dòng)。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子僅借助磁力和/ 或被泵送并作用于該轉(zhuǎn)子上的流體或介質(zhì)的壓力而保持在適當(dāng)位置。優(yōu)選 地，該轉(zhuǎn)子(即泵的內(nèi)部泵部件和/或外部泵部件或構(gòu)件，取決于哪個(gè)部件被 驅(qū)動(dòng))設(shè)計(jì)為使得作用在該轉(zhuǎn)子上的壓力所產(chǎn)生的軸向力平衡。
優(yōu)選地，通過(guò)沿著軸向作用在轉(zhuǎn)子的表面上的流出流體的壓力來(lái)至少部 分地，優(yōu)選全部地補(bǔ)償由內(nèi)部泵部件與外部泵部件之間的泵室或泵腔內(nèi)的流 體壓力所產(chǎn)生的作用于轉(zhuǎn)子上的軸向力。轉(zhuǎn)子的出口側(cè)上可設(shè)置特定的表 面，優(yōu)選為端面，流出流體的壓力作用在該端面上，以補(bǔ)償由內(nèi)部泵部件和 外部泵部件之間的泵腔(即漸進(jìn)式腔體)內(nèi)的壓力產(chǎn)生的軸向力。
特別優(yōu)選地，外部泵部件的內(nèi)部和內(nèi)部泵部件均呈錐形。這意味著外部 泵部件內(nèi)的腔體具有對(duì)應(yīng)的錐形以容置錐形的內(nèi)部泵部件。內(nèi)部泵部件和外 部泵部件的螺旋形結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在內(nèi)部泵部件的錐形外表面以及外部泵部 件內(nèi)的腔體的錐形環(huán)狀內(nèi)表面上。
特別地，由于具有錐形的形狀，根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵的流出流體的壓力 優(yōu)選為沿著將外部泵部件和內(nèi)部泵部件按壓在一起的方向作用于轉(zhuǎn)子的表 面上。轉(zhuǎn)子(即內(nèi)部泵部件和/或外部泵部件，取決于泵的設(shè)計(jì))具有足夠的、 泵壓頭或泵送壓力作用在其上的表面。優(yōu)選地，該表面垂直于轉(zhuǎn)子縱向軸線的方向延伸，以使該壓力產(chǎn)生沿該軸的方向并作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力。該表 面可以是轉(zhuǎn)子在出口端處，即在泵的加壓側(cè)的端面。通過(guò)由泵送壓力產(chǎn)生的 軸向力，泵的內(nèi)部泵部件和外部泵部件被按壓在一起。這樣可允許將泵設(shè)計(jì) 為使內(nèi)部泵部件和外部泵部件之間的接觸壓力隨著泵送壓力的升高而升高。 理想地，如泵送壓力為零(0)，則接觸壓力或接觸力為零(0)。這使得泵 中的摩擦和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小，并減少了磨損。隨著泵送壓力升高，內(nèi)部泵部件 和外部泵部件之間的接觸力或壓力也升高，從而即使在高壓下仍能夠獲得內(nèi) 部泵部件和外部泵部件之間的液密接觸。接觸力隨著泵送壓力成比例升高。
此外，轉(zhuǎn)子在一個(gè)軸向上可以通過(guò)轉(zhuǎn)子和其他部件或構(gòu)件的接觸，在另 一個(gè)軸向上可以通過(guò)沿軸向作用在轉(zhuǎn)子表面上的泵送壓力而保持在適當(dāng)?shù)?位置，因此該設(shè)計(jì)并不需要轉(zhuǎn)子的止推軸承。因此，轉(zhuǎn)子沿軸向固定在泵的 其他部件上。如果內(nèi)部泵部件用作轉(zhuǎn)子，則內(nèi)部泵部件被壓抵在外部泵部件 上。如果外部泵部件用作轉(zhuǎn)子，則外部泵部件被壓抵在內(nèi)部泵部件上。
此外，由于不需要設(shè)置在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生軸向運(yùn)動(dòng)的機(jī)械聯(lián)接，因此通 過(guò)使用磁力驅(qū)動(dòng)能夠容易地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的軸向可動(dòng)性。
磁力驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選地包括至少一個(gè)第一磁體，其固定在該轉(zhuǎn)子上；以 及至少一個(gè)與第一磁體相互作用的第二磁體，第二磁體固定在可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng) 構(gòu)件上。優(yōu)選地，多個(gè)第一磁體和多個(gè)第二磁體圍繞轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的周面 均勻地分布。可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可安裝有止推軸承或徑向軸承，以便能夠沿 著旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可由例如電動(dòng)馬達(dá)或其他合適的驅(qū)動(dòng)裝 置驅(qū)動(dòng)?？尚D(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)矩可以通過(guò)第一磁體和第二磁體傳遞到螺桿 泵的轉(zhuǎn)子上，所述第一磁體和第二磁體設(shè)置為固定在可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的 第二磁體驅(qū)動(dòng)第一磁體而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子 的旋轉(zhuǎn)軸相同，即，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件和轉(zhuǎn)子以同軸方式旋轉(zhuǎn)。然而，也可以是轉(zhuǎn)子 進(jìn)行偏心運(yùn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)構(gòu)件圍繞其自身的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如果第一磁體 和第二磁體之間在徑向上具有足夠的空間，則可容許轉(zhuǎn)子相對(duì)于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件進(jìn) 行一定的偏心運(yùn)動(dòng)。然而，如果第一磁體和第二磁體之間的間距過(guò)大，則磁 力驅(qū)動(dòng)的效率會(huì)降低。因此，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的偏心度被限制在一定的量。然而， 對(duì)于這一可容許的偏心度的量而言，使用磁體來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子要比需要撓性接頭 的機(jī)械聯(lián)接簡(jiǎn)單得多。使用磁體將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)子上具有這樣的優(yōu)點(diǎn)在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件和轉(zhuǎn)子之間無(wú)需機(jī)械聯(lián)接。此外，由于磁耦合可以容易地使轉(zhuǎn)子和優(yōu)選沿軸向固定的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件之間有一定的軸向移動(dòng)，因此轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動(dòng)在這種磁耦合情況下也沒(méi)問(wèn)題。此外，由于磁場(chǎng)可透過(guò)限定泵的內(nèi)部的壁(該泵內(nèi)充滿待泵送的流體或介質(zhì))，因此比較容易將泵的內(nèi)部相對(duì)于外界進(jìn)行密封。因此，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，可在轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件之間設(shè)置轉(zhuǎn)子屏蔽套。這樣就完全封裝了充滿待泵送的流體或介質(zhì)的泵的內(nèi)部。因此，無(wú)需將驅(qū)動(dòng)軸引入泵的內(nèi)部。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可設(shè)置在轉(zhuǎn)子屏蔽套或殼體的外部，并且第二磁體在轉(zhuǎn)子屏蔽套的外部旋轉(zhuǎn)。具有第一磁體的轉(zhuǎn)子設(shè)置在轉(zhuǎn)子屏蔽套內(nèi)部，并至少由在該轉(zhuǎn)子屏蔽套外部旋轉(zhuǎn)的第二磁體驅(qū)動(dòng)。
優(yōu)選地，第一磁體和/或第二磁體為永磁體。這使得磁力驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，沿著該泵的縱向觀察，第一磁體和第二磁體設(shè)置為靠近內(nèi)部泵部件和外部泵部件之間的偏心度最小，優(yōu)選為零的位置。
在普通的螺桿泵中，內(nèi)部泵部件和外部泵部件相對(duì)于彼此進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這意味著，例如內(nèi)部泵部件作為轉(zhuǎn)子并圍繞其自身的縱向軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，該縱向軸線自身還圍繞著外部泵部件(即定子)的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，在具有上述錐形設(shè)計(jì)的內(nèi)部泵部件和外部泵部件的螺桿泵內(nèi)，內(nèi)部泵部件和外部泵部件的運(yùn)動(dòng)的偏心度并不是恒定的，而是從泵的較細(xì)端到泵的較粗端線性地減小。這意味著內(nèi)部泵部件的縱向軸線和外部泵部件的縱向軸線在偏心度為零(0)的交叉點(diǎn)處交叉。根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，泵的縱向上的磁體設(shè)置為靠近、優(yōu)選為直接設(shè)置在該最小偏心度的位置處。該位置優(yōu)選為兩個(gè)縱軸或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)。磁體可沿縱向延伸，并可沿該方向延伸越過(guò)最小偏心度的位置。在該位置處，磁體的偏心運(yùn)動(dòng)將十分有限，由此提高了磁力驅(qū)動(dòng)的效率。此外，將磁體設(shè)置在最小偏心度的位置處或最小偏心度的區(qū)域內(nèi)可以使泵具有更大的最大偏心度。通常，通過(guò)使用磁力驅(qū)動(dòng)，由于第一磁體和第二磁體之間的間距(即轉(zhuǎn)子的磁體和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的磁體之間的間距)不允許超出某一最大值，所以偏心運(yùn)動(dòng)非常有限。此外，優(yōu)選地，在旋轉(zhuǎn)期間該間距基本上是恒定的，以確保該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和作用在該轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩均勻恒定。這種情況發(fā)生在最小偏心度處。
必須注意的是，將第一磁體和第二磁體設(shè)置在靠近內(nèi)部泵部件和外部泵部件之間的偏心度為最小的位置并不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子可沿軸向移動(dòng)的設(shè)計(jì)形成局限。磁體的這種設(shè)置也可應(yīng)用于轉(zhuǎn)子不能沿軸向移動(dòng)的泵。
在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)除了產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力之外還產(chǎn)生作用于泵的內(nèi)部泵部件和外部泵部件之間的軸向力。由此，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)所產(chǎn)生的軸向力可以用于實(shí)現(xiàn)更多的益處。
軸向的磁力可以通過(guò)第一磁體和第二磁體來(lái)產(chǎn)生，其中至少一個(gè)第一磁體固定在轉(zhuǎn)子上，并且至少一個(gè)第二磁體固定在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上。軸向的磁力可以由至少一個(gè)固定在該轉(zhuǎn)子上的第一磁體以及至少一個(gè)固定在可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的第二磁體的軸向偏移來(lái)產(chǎn)生。
根據(jù)軸向偏移的方向，軸向磁力可作用于相反的方向。這意味著，例如，如果第二磁體相對(duì)于第一磁體偏移到泵的第一軸端，則作用于轉(zhuǎn)子上的軸向力朝向該第一端，即，軸向磁力試圖將轉(zhuǎn)子移動(dòng)到該第一端部。如果第二磁體偏移到相對(duì)的第二端部，則軸向力將沿著朝向該第二端部的相反方向作用。
根據(jù)軸向磁力的作用方向，該力可用作不同的功能。
當(dāng)外部泵部件的內(nèi)部和內(nèi)部泵部件為錐形時(shí)，由磁力產(chǎn)生的軸向力將朝向?qū)?nèi)部泵部件和外部泵部件按壓在一起的方向，或朝向迫使內(nèi)部泵部件和外部泵部件分開(kāi)的方向。在軸向磁力將內(nèi)部泵部件和外部泵部件按壓在一起的情況下，該力可用于至少部分地補(bǔ)償由泵的內(nèi)部泵部件和外部泵部件之間的泵腔內(nèi)的流體壓力所產(chǎn)生的軸向力。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)泵不運(yùn)轉(zhuǎn)且泵的內(nèi)部泵部件和/或外部泵部件上沒(méi)有流體壓力作用時(shí)，內(nèi)部泵部件可保持為與外部泵部件接觸。當(dāng)軸向的磁力朝向使內(nèi)部泵部件與外部泵部件分開(kāi)的方向時(shí)，可獲得相反的效果，即，在泵的非運(yùn)行狀態(tài)下，內(nèi)部泵部件和外部泵部件之間保持一定的間距。因此，當(dāng)泵不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部泵部件和外部泵部件之間優(yōu)選為無(wú)接觸力和摩擦。這樣就降低了泵的啟動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)矩并減少了泵的磨損。


以下參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的螺桿泵的示意性剖視圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的螺桿泵的示意性剖視圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的螺桿泵的示意性剖視圖4是根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵的第四實(shí)施例的示意性剖視圖5是示出了幾個(gè)螺桿泵構(gòu)思的旋轉(zhuǎn)角度與軸向力關(guān)系的圖表；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵的另一個(gè)實(shí)施例的示意性剖視圖7是根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵的又一個(gè)實(shí)施例的示意性剖視圖8是根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵的用于磁力驅(qū)動(dòng)的磁體設(shè)置的示意圖;
圖9是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的螺桿泵的示意性剖視圖；以及
圖10是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的螺桿泵的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式
優(yōu)選實(shí)施例中描述了一種改進(jìn)的螺桿泵或傳動(dòng)裝置(gears)，其中，傳遞到轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩受到優(yōu)選由永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響，且其中該轉(zhuǎn)子是錐形的。
由于驅(qū)動(dòng)器是泵送裝置的一部分，因此這種泵在軸向上十分緊湊。此外，這種泵由非常少量的部件組成，并且不再需要可能導(dǎo)致故障的用于轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸的聯(lián)軸器、軸密封件、無(wú)支承波紋管(bellowno-bearing)。此外，磁性聯(lián)接器或磁性驅(qū)動(dòng)器的使用可以使泵相對(duì)于外界保持液密性，而無(wú)泄漏的危險(xiǎn)。
圖1示出了本發(fā)明的第一種構(gòu)思或第一優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)際的泵包括內(nèi)部泵部件或構(gòu)件2和外部泵部件或構(gòu)件4。外部泵部件4為具有錐形腔6的環(huán)形件，錐形腔6的內(nèi)部容置有內(nèi)部泵部件2。通常地，螺桿泵的錐形腔6的內(nèi)部具有螺旋形結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部泵部件2的外部具有對(duì)應(yīng)的螺旋形結(jié)構(gòu)，其中外部泵部件4的螺旋形結(jié)構(gòu)的螺紋或齒比內(nèi)部泵部件2的螺旋形結(jié)構(gòu)的螺紋或齒多一個(gè)。
在根據(jù)圖l的實(shí)施例中，內(nèi)部泵部件2用作定子并固定在泵殼8內(nèi)。外部泵部件用作轉(zhuǎn)子并可以圍繞內(nèi)部泵部件2旋轉(zhuǎn)，從而形成相對(duì)于內(nèi)部泵部件2的偏心運(yùn)動(dòng)。外部泵部件4由磁性驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。在外部泵部件4的外周
9面上固定有第一磁體10，在包圍外部泵部件4的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14上固定有第二磁體12。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(圖1中未示出)相連，并可圍繞該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14自身的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)軸線與內(nèi)部泵部件2的縱向軸線為同一軸線。
第一磁體10和第二磁體12設(shè)置為彼此面對(duì)，亦即分別設(shè)置在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14和外部泵部件4的、彼此面對(duì)的圓周面上。在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14和外部泵部件4之間設(shè)有轉(zhuǎn)子屏蔽套(rotor can) 16。轉(zhuǎn)子屏蔽套16與泵殼8固定且密封地連接。轉(zhuǎn)子屏蔽套16及泵殼8限定出泵的內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間充滿待泵送的流體或介質(zhì)。這意味著驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14完全設(shè)置在泵的充滿待泵送流體的該內(nèi)部空間的外側(cè)，并且不接觸這些流體或介質(zhì)。由于轉(zhuǎn)矩是完全通過(guò)磁場(chǎng)傳遞到該轉(zhuǎn)子(即外部泵部件4)上，所以無(wú)需使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件穿過(guò)泵殼8的壁或穿過(guò)轉(zhuǎn)子屏蔽套16，因此無(wú)需對(duì)軸進(jìn)行密封。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁體12圍繞外部泵部件4旋轉(zhuǎn)，并且由第二磁體12產(chǎn)生的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)固定在外部泵部件4上的第一磁體10，以使外部泵部件4與驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14 一起旋轉(zhuǎn)。磁體10、 12為永磁體。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子屏蔽套16由塑料制成，以使該磁場(chǎng)不受該轉(zhuǎn)子屏蔽套的影響。
待泵送的流體或介質(zhì)經(jīng)過(guò)入口 18進(jìn)入泵內(nèi)。該入口是沿縱向延伸到內(nèi)部泵部件2內(nèi)部的入口管。入口 18設(shè)置在錐形的內(nèi)部泵部件2的較粗的端面上。入口管在內(nèi)部泵部件2的較細(xì)的端面上開(kāi)口，并從錐形的內(nèi)部泵部件2和外部泵部件4的較細(xì)的端部進(jìn)入該內(nèi)部泵部件2和外部泵部件4之間的泵腔中。當(dāng)外部泵部件4由驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14驅(qū)動(dòng)時(shí)，泵腔從外部泵部件4的較細(xì)的端部沿軸向朝向其相對(duì)的另一端部漸進(jìn)。在外部泵部件4的較粗的端部處，流體離開(kāi)內(nèi)部泵部件2和外部泵部件4之間的泵腔，隨后，流體進(jìn)入外部泵部件4和轉(zhuǎn)子屏蔽套16之間的空間20并被導(dǎo)向出口 22。
在空間20內(nèi)，由泵累積的泵送壓力或泵壓頭(pumphead)沿圖1中的方向A作用在外部泵部件4的外側(cè)，該方向A平行于內(nèi)部泵部件2的縱軸。由此，外部泵部件4借助作用于外部泵部件4外側(cè)的泵送壓力產(chǎn)生的軸向力而按壓在內(nèi)部泵部件2上。
在該實(shí)施例中，由于外部泵部件4借助泵產(chǎn)生的泵送壓力而按壓在內(nèi)部泵部件2上，因此外部泵部件4不需要止推支承。外部泵部件4在軸向上由
10空間20內(nèi)部的壓力及內(nèi)部泵部件2和外部泵部件4之間的泵腔內(nèi)部的壓力
之間的壓力平衡而保持。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的螺桿泵的第二個(gè)實(shí)施例或第二種構(gòu)思。在第二實(shí)施例中，內(nèi)部泵部件2'在外部泵部件4'內(nèi)旋轉(zhuǎn)，該外部泵部件4'固定于泵殼8'上。如前所述，外部泵部件4'的內(nèi)腔和內(nèi)部泵部件2'均為錐形，且外部泵部件4'的內(nèi)腔表面和內(nèi)部泵部件2'的表面上均具有螺旋形結(jié)構(gòu)。
內(nèi)部泵部件2'由驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14'驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14'設(shè)置在內(nèi)部泵部件2'內(nèi)部的空隙或腔體中。內(nèi)部泵部件2'為杯形，且內(nèi)部泵部件2'的內(nèi)周面上設(shè)有第一磁體10'，并且所述第一磁體面向內(nèi)。同樣為杯形的轉(zhuǎn)子屏蔽套16'伸入到內(nèi)部泵部件2'的腔體內(nèi)。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14'設(shè)置在轉(zhuǎn)子屏蔽套16'內(nèi)。該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)，且其外周面上承載有第二磁體12'，以使該第二磁體12'面對(duì)第一磁體10'。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14'與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(圖2中未示出)相連。
旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14'時(shí)，由于磁體10'與12'之間的磁場(chǎng)的作用，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14'外側(cè)的磁體12'對(duì)固定在內(nèi)部泵部件2'內(nèi)側(cè)上的第一磁體10'作用，以使該內(nèi)部泵部件2'隨著該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件14' 一起旋轉(zhuǎn)。由此，內(nèi)部泵部件2'在外部泵部件或構(gòu)件4'內(nèi)旋轉(zhuǎn)。由此，待泵送的流體或介質(zhì)被抽吸到入口 18'中并由沿縱向漸進(jìn)的泵腔24泵送。在流體或介質(zhì)離開(kāi)內(nèi)部泵部件2'和外部泵部件4'之間的泵腔24之后，流體或介質(zhì)通過(guò)轉(zhuǎn)子屏蔽套16'的外側(cè)和內(nèi)部泵部件2'的內(nèi)側(cè)之間的空間流入到內(nèi)部泵部件2'，并流向出口22'。因此，泵壓頭的泵送壓力在內(nèi)部泵部件2'內(nèi)累積，以將內(nèi)部泵部件推抵在外部泵部件4'上。由于第二實(shí)施例與圖1中所示的實(shí)施例相比具有更大的直徑，所以圖2中示出的第二實(shí)施例可以獲得更大的流量。
圖3中示出了第三實(shí)施例。與圖1中所示的實(shí)施例類似，在圖3中所示的實(shí)施例中，外部泵部件4〃由驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(圖3中未示出)驅(qū)動(dòng)。為此目的，第一磁體10〃固定在外部泵部件4〃的外周面上。如參照?qǐng)Dl所說(shuō)明的，外部泵部件4〃容置在轉(zhuǎn)子屏蔽套16"中。與圖1中的實(shí)施例類似，轉(zhuǎn)子屏蔽套16〃的外側(cè)可設(shè)置驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。
內(nèi)部泵部件2"與泵殼8〃固定連接。
圖3的實(shí)施例相比于圖1中所示的實(shí)施例的不同之處在于入口的布置。根據(jù)圖3中的實(shí)施例，沿縱向觀察，流體進(jìn)入泵腔的入口設(shè)置在內(nèi)部泵部件
2〃和外部泵部件4〃的中間。在該實(shí)例中，內(nèi)部泵部件2〃和外部泵部件4〃均力、另U由兩部分2〃 a和2〃 b以及4〃 a禾口4〃 b組成。戶萬(wàn)述部分2" a和4〃 a的螺紋與另外的部分2" b和4〃 b的螺紋旋向相反，所述另外的部分2〃 b禾卩4〃 b的螺紋開(kāi)始于中央通道26，該中央通道26從入口通道18〃沿徑向延伸到內(nèi)部泵部件2〃和外部泵部件4〃之間的泵空間。內(nèi)部泵部件2〃的第一部分2〃 a和外部泵部件4〃的第一部分4" a延伸到泵的一個(gè)縱向端部，而內(nèi)部泵部件2〃的第二部分2〃 b和外部泵部件4〃的第二部分4〃 b延伸到相對(duì)的另一端部。所述部分2〃 a和4〃 a具有左旋螺紋，而另外的部分2〃 b、 4〃 b具有右旋螺紋，從而進(jìn)入到內(nèi)部泵部件2〃與外部泵部件4〃之間的空間的流體從通道26沿著兩個(gè)方向被泵送到泵的兩個(gè)相對(duì)的縱向端部。然而，內(nèi)部泵部件和外部泵部件也可形成為一體件，其中旋向相反的螺紋分別開(kāi)始于中間位置，并延伸到相對(duì)的端部。
另外，在該實(shí)施例中，如根據(jù)圖l的實(shí)施例所述，泵產(chǎn)生的壓力作用于外部泵部件4〃外側(cè)，以便將該外部泵部件4〃按壓到內(nèi)部泵部件2〃上。與圖1和圖2中示出的前述構(gòu)思相比，通過(guò)優(yōu)化內(nèi)部泵部件2〃和外部泵部件4〃的各個(gè)部分的角度、直徑、長(zhǎng)度和偏心度等可以減小軸向力。此外，高的泵壓不會(huì)像前述構(gòu)思那樣僅施加在一個(gè)表面上，而是施加在側(cè)面、頂面和底面。這樣會(huì)減小承受高泵壓的總面積，從而減小軸向力。
來(lái)自內(nèi)部泵部件的兩個(gè)部分2〃 a及2〃 b和外部泵部件的兩個(gè)部分4" a及、4〃 b的軸向力將會(huì)增加，并且通過(guò)在兩個(gè)部分之間設(shè)置夾角，能夠使軸向力的脈沖的頻率更高、振幅更小，如圖5中所示(線38)，在下文中將對(duì)此進(jìn)行論述。
第三實(shí)施例的另一主要優(yōu)點(diǎn)是由于在整個(gè)泵內(nèi)均進(jìn)行循環(huán)，而不像第一和第二實(shí)施例中那樣存在死角，因此，根據(jù)該第三實(shí)施例的泵更容易清洗。根據(jù)圖1和圖2中示出的實(shí)施例，由于較大的面積暴露在高的泵送壓力下，因而其應(yīng)用受到局限，而與該圖l和圖2示出的實(shí)施例相比，根據(jù)第三實(shí)施例的泵具有優(yōu)化的、平衡的軸向力，并且可主要應(yīng)用于高的泵壓頭或泵送壓力的情形中。
圖4示出了與圖3類似的實(shí)施例。在根據(jù)圖4的該實(shí)施例中，內(nèi)部泵部件2'"和外部泵部件4"'也分別具有兩個(gè)部分2"'a、 4"'a以及2"' b、 4"' b，其中， 流體進(jìn)入兩個(gè)部分之間的中部。內(nèi)部泵部件2'"的第一部分2"'a和外部泵部件 4'"的第一部分4"'a從泵的設(shè)有入口通道28的中部延伸到泵的設(shè)有出口 30 的一個(gè)縱向端部。而內(nèi)部泵部件2'"的第二部分2"' b和外部泵部件4"'的第 二部分4"'b沿著相反的方向延伸到相對(duì)的縱向端部。同樣，在該實(shí)施例中， 由于內(nèi)部泵部件2"'和外部泵部件4'"的兩個(gè)部分的螺紋彼此反向，因此流 體從入口通道28開(kāi)始被泵送到內(nèi)部泵部件2"'和外部泵部件4'"的兩個(gè)相對(duì) 的端部。與圖3的實(shí)施例不同的是，在圖4的實(shí)施例中，內(nèi)部泵部件2"'被 驅(qū)動(dòng)，而外部泵部件4'"固定在泵殼上。為此，與圖2中所示的實(shí)施例類似， 第一磁體10"'固定在內(nèi)部泵部件2'"內(nèi)部的空隙或腔體的內(nèi)周面上。轉(zhuǎn)子屏 蔽套16'"延伸到內(nèi)部泵部件2"'內(nèi)部的空隙中，并能夠容置與圖2中的實(shí)施 例類似的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(圖4中未示出)。
圖5是示出了前述的幾個(gè)實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)角度cp與軸向力F的關(guān)系的圖表。 點(diǎn)線32示出了根據(jù)圖1的實(shí)施例中出現(xiàn)的脈沖軸向力。線34示出了根據(jù)圖 3的內(nèi)部泵部件2"的下部部分2〃 b與外部泵部件4〃的下部部分4〃 b (即 延伸到泵的較粗端部的部分)的旋轉(zhuǎn)角度cp與脈沖軸向力的關(guān)系。線36示 出了圖3中的其它部分(即內(nèi)部泵部件2"和外部泵部件4"的延伸到泵的 較細(xì)端部的部分)的脈沖軸向力。線38示出了根據(jù)線34和36的軸向力而 產(chǎn)生的力，即根據(jù)圖3的實(shí)施例中產(chǎn)生的總的軸向力?？梢?jiàn)，與第一實(shí)施例 相比，根據(jù)圖3的第三種構(gòu)思能夠減小總的軸向力。根據(jù)圖4的實(shí)施例也具 有相同的效果。
圖6示出了另一個(gè)與圖3所示的實(shí)施例類似的實(shí)施例。唯一的不同在于， 在根據(jù)圖6的實(shí)施例中，內(nèi)部泵部件2〃由兩個(gè)部分2〃 a和2〃 b構(gòu)成。相 應(yīng)地，外部泵部件4〃由兩個(gè)獨(dú)立的部分4" a和4〃 b構(gòu)成。內(nèi)部泵部件的 部分2〃 a和2" b以及外部泵部件4〃的部分4〃 a和4〃 b設(shè)計(jì)為獨(dú)立的構(gòu) 件使得設(shè)計(jì)具有更多的可能性，并且可更好地分配軸向力。
在圖3示出的實(shí)施例中，內(nèi)部泵部件2〃和外部泵部件4〃制造為具有 兩個(gè)部分的一體件，如期望恒定的流量，則偏心度和直徑的乘積(product) 最好保持恒定。在根據(jù)圖6的該實(shí)施例中，在外部泵部件和內(nèi)部泵部件形成 的部分4〃 a和2" a與由外部泵部件和內(nèi)部泵部件形成的部分4〃 b和2〃 b之間的中部具有一個(gè)直徑突變。這意味著能夠獨(dú)立地選擇兩個(gè)部件或部分的 直徑，即第一部分和第二部分的一端的直徑。因此，軸向力能夠被幾乎完全 地平衡掉。
圖7示出了圖6中所示的實(shí)施例的進(jìn)一步的變型。根據(jù)圖7的泵為多級(jí) 泵。該泵具有四層類似于圖6中所示的排布。在根據(jù)圖7的該實(shí)施例中，內(nèi) 部泵部件42的驅(qū)動(dòng)方式與圖2中所示的實(shí)施例類似。在內(nèi)部泵部件42的內(nèi) 部設(shè)有轉(zhuǎn)子屏蔽套46。在轉(zhuǎn)子屏蔽套46內(nèi)部設(shè)有支撐第一磁體50的驅(qū)動(dòng)構(gòu) 件48。當(dāng)旋轉(zhuǎn)該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件48時(shí)，磁體50旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)固定在該內(nèi)部泵部件 42上的第二磁體52。圖7的泵裝置具有兩個(gè)入口54和兩個(gè)出口56。流體的 流動(dòng)由圖7中的箭頭指示。 一側(cè)的層級(jí)I和III的流向與另一側(cè)的層級(jí)II和 IV的流向不同。在層級(jí)II和IV中，流體從中部流向內(nèi)部泵部件42和外部 泵部件44的相對(duì)的兩端。在層級(jí)I和III中，流體從相對(duì)的縱向端部流向由 內(nèi)部泵部件42和外部泵部件44形成的層級(jí)的中部。根據(jù)圖7的構(gòu)思可以傳 遞更高的壓力。可以設(shè)置N組兩個(gè)內(nèi)部泵部件42和兩個(gè)外部泵部件44，以 使圖7的構(gòu)造可提供N倍于一組或一個(gè)層級(jí)構(gòu)造的壓力。
考慮到可能的偏心度問(wèn)題時(shí)，前述的所有實(shí)施例均存在局限。優(yōu)選地， 錐形的螺桿泵或螺桿推進(jìn)泵的偏心度不是恒定的。在上述實(shí)施例中，最大偏 心度是受限制的，以便保持磁力傳動(dòng)的效率。磁力傳動(dòng)的效率會(huì)隨著相對(duì)的 第一磁體和第二磁體之間距離的增大而下降。
圖8示出了優(yōu)選的原理，根據(jù)該原理，能夠在更高的偏心度下應(yīng)用磁力 驅(qū)動(dòng)。圖8示意性地示出了偏心錐體58以及磁體60和62的沿著縱軸X的 兩個(gè)可能的位置。磁體60以傳統(tǒng)方式設(shè)置在具有較大偏心度的區(qū)域中。這 樣就限制了如大括號(hào)I所示的泵的最大偏心度和最大長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例或構(gòu)思，沿著縱軸X觀察，磁體62設(shè)置為靠 近或直接位于無(wú)偏心的位置63處。因此，對(duì)于一對(duì)內(nèi)部磁體和外部磁體而 言，在其中的磁體62處于該位置時(shí)，該內(nèi)部磁體和該外部磁體可設(shè)置為彼 此靠近，從而具有良好的磁力傳動(dòng)效率。此外，這種構(gòu)造能夠使螺旋形結(jié)構(gòu) 的總體偏心度更大，如圖8中的大括號(hào)II所示。螺旋形結(jié)構(gòu)的偏心度直接影 響流量，導(dǎo)致流量增大。
圖9示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例優(yōu)選地用于例如密度較大
14的介質(zhì)的實(shí)例，例如用于食品行業(yè)，此時(shí)要求齒或螺紋之間的流速較低且齒
或螺紋之間的間隔能減小流體中的剪切力(shear)。本實(shí)施例的偏心度比前 述的各實(shí)施例更大。這意味著導(dǎo)致速度受限的振動(dòng)會(huì)更大。
與根據(jù)圖2的實(shí)施例類似，圖9中示出的實(shí)施例具有被驅(qū)動(dòng)的內(nèi)部泵部 件66，其設(shè)置在固定的外部泵部件64中。而且在該實(shí)施例中，內(nèi)部泵部件 66和外部泵部件64都是錐形的。從圖9中可以看出，在本實(shí)施例中，第一 磁體68固定在用作轉(zhuǎn)子的內(nèi)部泵部件66上，并且沿著內(nèi)部泵部件66的縱 軸(與外部泵部件64)隔開(kāi)距離c。這是由于第一磁體68和第二磁體70都 設(shè)置為靠近前述圖8中的無(wú)偏心的位置63 (參閱圖8)。第二磁體70固定 在與馬達(dá)(圖9中未示出)相連的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件72上。在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子屏 蔽套74也設(shè)置在第一內(nèi)部磁體68和第二外部磁體70之間。
圖10示出了又一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例中使用軸密封件而非前述實(shí)施例 中使用的轉(zhuǎn)子屏蔽套。根據(jù)圖10的實(shí)施例的其他方面與圖2中所示的實(shí)施 例類似。在根據(jù)圖10的實(shí)施例中，也設(shè)有固定的外部泵部件76和可旋轉(zhuǎn)并 用作轉(zhuǎn)子的內(nèi)部泵部件78。上述的外部泵部件和內(nèi)部泵部件均為錐形。此外， 在該實(shí)施例中，由內(nèi)部泵部件78形成的轉(zhuǎn)子為罐形，且驅(qū)動(dòng)構(gòu)件84設(shè)置在 該內(nèi)部泵部件78的內(nèi)部。在內(nèi)部泵部件78的內(nèi)周面上固定有第一磁體80， 以使第一磁體80與固定在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件84的外周面上的第二磁體82相對(duì)。在 該實(shí)施例中不設(shè)置轉(zhuǎn)子屏蔽套，而代之以設(shè)置在內(nèi)部泵部件78的縱向端部 上的軸密封件86，該軸密封件與泵殼的表面88接觸。軸密封件是彈性的， 以補(bǔ)償內(nèi)部泵部件78的軸向運(yùn)動(dòng)。該實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，流體并不進(jìn) 入該內(nèi)部泵部件78。因此，清洗該泵時(shí)可以沒(méi)有死角。此外，由于磁體80、 82不像前述實(shí)施例那樣與流體接觸，因此無(wú)需封裝磁體80、 82。
在前述的所有實(shí)施例中，形成轉(zhuǎn)子的部件，包括圖1中的外部泵部件4、 圖2中的內(nèi)部泵部件2'、圖3中的外部泵部件4〃 、圖4中的內(nèi)部泵部件 2"'、圖6中的外部泵部件4〃 、圖7中的內(nèi)部泵部件42、圖9中的內(nèi)部泵 部件66和圖10中的內(nèi)部泵部件78，并不設(shè)有止推支承。如前所述，在所有 的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子可沿軸向移動(dòng)，并可僅通過(guò)作用于該轉(zhuǎn)子上的壓力平衡而 相對(duì)于由其他泵送部件或構(gòu)件形成的定子定位。在所有實(shí)施例中，由泵產(chǎn)生 的流出壓力用于將錐形的內(nèi)部泵部件和外部泵部件按壓在一起，以使該內(nèi)部泵部件保持在該外部泵部件內(nèi)。
此外，需理解的是，可利用根據(jù)圖l、 2、 3、 4、 6、 9和10的各實(shí)施例 來(lái)構(gòu)建與圖7中所示的泵裝置類似的多組泵或多級(jí)泵。
此外，在所有實(shí)施例中，對(duì)于每一個(gè)由旋轉(zhuǎn)部件和固定部件組成的泵組 或泵級(jí)而言，可使用一排或多排磁體，每排磁體的數(shù)量?jī)?yōu)選為四個(gè)或更多。
優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)部件與驅(qū)動(dòng)部件始終具有相同數(shù)量的磁體。磁體既可以固 定在圖10中所示的軛狀件上，也可以直接固定在旋轉(zhuǎn)部件上，例如圖1中 所示，其中磁體10直接固定在外部泵部件4上。
優(yōu)選地，封裝磁體，以避免磁體受到待泵送的流體的影響，例如，由于 所述磁體通常是鐵磁體，所以需要避免這些磁體生銹或腐蝕。只有在根據(jù)圖 10的實(shí)施例中不需要如前所述封裝磁體。
此外，例如圖10所示，內(nèi)部磁體82和外部磁體80之間可具有微小的 軸向位移d。由于磁體80和82具有對(duì)齊的趨勢(shì)，因此，在圖10所示的實(shí)施 例中，內(nèi)部泵部件78由軸向的磁力推入到外部泵部件76。這樣，即使沒(méi)有 上文所述的泵送壓力作用在內(nèi)部泵部件78上時(shí)，內(nèi)部泵部件78也會(huì)保持在 外部泵部件76內(nèi)。如圖10中所示，通過(guò)磁體80和82在縱向上的這一偏移 量d，可在泵的停止工作期間獲得小的閉合力。此外，該軸向的磁力還可用 于部分地補(bǔ)償或抵消由內(nèi)部泵部件78和外部泵部件76之間的泵腔內(nèi)的泵送 壓力所產(chǎn)生的軸向力。
可選擇地，磁體80和82可沿相反的方向位移，以將內(nèi)部磁體82設(shè)置 為比外部磁體80更靠近軸密封件86。在該設(shè)置中，磁體80和82同樣具有 對(duì)齊的趨勢(shì)，從而將轉(zhuǎn)動(dòng)部件(即內(nèi)部泵部件78)推離固定部件(即外部泵 部件76)。由此，當(dāng)泵系統(tǒng)中沒(méi)有泵送壓力時(shí)，仍可開(kāi)啟泵送裝置。
即使在所有實(shí)施例中，內(nèi)部泵部件和外部泵部件的幾何形狀可以完全不 同，但是，如果流量必須恒定的話，則偏心度和直徑的乘積仍應(yīng)保持恒定。
適用于所有的實(shí)施例的材料、尤其是適用于泵的內(nèi)部泵部件和外部泵部 件的材料可以是例如陶瓷(氧化鋁、碳化硅、氮化硅)。在使用金屬材料的 情況下，可使用熱敷涂層(thermal spread coating)、硬鉻鍍層、不銹鋼等材 料。此外，優(yōu)選地還可以使用塑料，例如聚合物(熱塑樹脂或含填料的樹脂)、 橡膠或液態(tài)硅橡膠。附圖標(biāo)記列表:
2、 2' 、 2〃 、 2'〃 內(nèi)部泵部件 4、 4' 、 4〃 、 4〃' 外部泵部件 6、 6' 腔 8、 8' 泵殼
10、 10' 、 10〃 、 10〃' 第一磁體
12、 12' 第二磁體
14、 14' 驅(qū)動(dòng)構(gòu)件
16、 16' 、 16〃 、 16〃' 轉(zhuǎn)子屏蔽套
18、 18' 入口
20 空間
22、 22' 出口
24 泵腔
26 通道
28 入口
30 出口
32、 34、 36、 38 線
40 轉(zhuǎn)子屏蔽套 42 內(nèi)部泵部件 44 外部泵部件 46 轉(zhuǎn)子屏蔽套 48 驅(qū)動(dòng)構(gòu)件 50 第一磁體 52 第二磁體 54 入口 56 出口 58 偏心錐體 60、 62 磁體 63 無(wú)偏心點(diǎn)
1764 外部泵部件 66 內(nèi)部泵部件
68 第一磁體
70 第二磁體
72 驅(qū)動(dòng)構(gòu)件
74 轉(zhuǎn)子屏蔽套
76 外部泵部件 78 內(nèi)部泵部件
80 第一磁體
82 第二磁體
84 驅(qū)動(dòng)構(gòu)件
86 軸密封件
88 表面
A 軸向力方向
d 磁體軸向位移
c 距離
權(quán)利要求
1. 一種螺桿泵，具有至少一個(gè)外部泵部件(4；44；76)；以及至少一個(gè)內(nèi)部泵部件(2；42；78)，所述內(nèi)部泵部件設(shè)置在所述外部泵部件(4；44；76)的內(nèi)部，其中所述內(nèi)部泵部件(2；42；78)和所述外部泵部件(4；44；76)中的至少之一用作轉(zhuǎn)子并由磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，該轉(zhuǎn)子沿軸向能移動(dòng)，并且不包含止推支承。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿泵，其特征在于，通過(guò)沿著軸向作用在該轉(zhuǎn)子的表面上的流體流出壓力來(lái)至少部分地，優(yōu)選全部地補(bǔ)償由于所述內(nèi)部泵部件(2; 42; 78)和所述外部泵部件(4; 44; 76)之間的泵腔內(nèi)的流體壓力而作用在該轉(zhuǎn)子上的軸向力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺桿泵，其特征在于，所述外部泵部件(4; 44; 76)的內(nèi)部和所述內(nèi)部泵部件(2; 42; 78)呈錐形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的螺桿泵，其特征在于，該流體流出壓力 沿著將所述外部泵部件(4; 44; 76)和所述內(nèi)部泵部件(2; 42; 78)按壓在一起的方向作用于該轉(zhuǎn)子的表面。
5. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的螺桿泵，其特征在于，在該轉(zhuǎn)子上固定有至少一個(gè)第一磁體(10; 50; 80);且在能旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(14; 48;84)上固定有至少一個(gè)與所述第一磁體相互作用的第二磁體(12; 52; 82)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺桿泵，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)子和所述驅(qū) 動(dòng)構(gòu)件(14; 48)之間設(shè)有轉(zhuǎn)子屏蔽套(16; 40)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的螺桿泵，其特征在于，所述第一磁體(10; 50; 80)和/或所述第二磁體(12; 52; 82)為永磁體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一所述的螺桿泵，其特征在于，沿著該泵 的縱向觀察，所述第一磁體和所述第二磁體(62; 68， 70)靠近所述內(nèi)部泵 部件(66)和所述外部泵部件(64)之間的偏心度為最小的位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺桿泵，其特征在于，所述磁體(62; 68， 70)設(shè)置為靠近縱軸的交叉點(diǎn)。
10. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的螺桿泵，其特征在于，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子 的磁場(chǎng)除了產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力之外還產(chǎn)生軸向力，該軸向力作用于所述內(nèi)部泵部件(78)和所述外部泵部件(76)之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的螺桿泵，其特征在于，由所述磁場(chǎng)產(chǎn)生的 軸向力是由固定在該轉(zhuǎn)子上的至少一個(gè)第一磁體(80)以及固定在能旋轉(zhuǎn)的 驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(84)上的至少一個(gè)第二磁體(82)的軸向偏移而產(chǎn)生。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的螺桿泵，其特征在于，所述外部泵部 件(76)的內(nèi)部和所述內(nèi)部泵部件(78)呈錐形，并且由所述磁場(chǎng)產(chǎn)生的軸 向力朝向?qū)⑺鰞?nèi)部泵部件(78)和所述外部泵部件(76)按壓在一起的方 向，或者朝向迫使所述內(nèi)部泵部件(78)和所述外部泵部件(76)分開(kāi)的方 向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺桿泵，具有至少一個(gè)外部泵部件(4；44，76)；以及至少一個(gè)內(nèi)部泵部件(2；42；78)，所述內(nèi)部泵部件設(shè)置在所述外部泵部件(4；44，76)的內(nèi)部；其中所述內(nèi)部泵部件(2；42；78)和所述外部泵部件(4；44，76)中的至少之一用作轉(zhuǎn)子并由磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，其中該轉(zhuǎn)子沿軸向可移動(dòng)，并且不包含止推軸承。
文檔編號(hào)F04C2/107GK101484703SQ200780024944
公開(kāi)日2009年7月15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)明者佩爾·霍伊斯高·安德烈亞森, 埃斯本·格倫堡·布倫, 塞巴斯蒂安·丹東尼奧, 黑爾格·格蘭 申請(qǐng)人:格倫德福斯管理聯(lián)合股份公司