柔性擺線轉(zhuǎn)子泵

NZB系列柔性轉(zhuǎn)子泵所有過(guò)流部件均為不銹鋼精密鑄造，橡膠轉(zhuǎn)子柔和動(dòng)作，使其不但集多種功能于一身，而且更具有一些獨(dú)特的特性，既有超強(qiáng)的干自吸能力，也有較強(qiáng)的輸送能力，可理想輸送剪切敏感，中低粘度及含懸浮顆粒的流體、半流體。自從二十多年前發(fā)明以來(lái)，并結(jié)合國(guó)外技術(shù)，不斷自主創(chuàng)新，在各種工況場(chǎng)合中取得了廣泛的應(yīng)用，和良好的表現(xiàn)。

如圖2所示：它是內(nèi)、外轉(zhuǎn)子嚙合的一個(gè)位置，以這個(gè)位置作為分析的起點(diǎn)。內(nèi)外轉(zhuǎn)子分別以O(shè)₁、O₂為圓心，同向以i=7/6的速比回轉(zhuǎn)，當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)ω1時(shí)，外轉(zhuǎn)子同向轉(zhuǎn)過(guò)ω₂，并且ω₂=6/7ω₁。為了分析內(nèi)轉(zhuǎn)子的曲線，可以使內(nèi)轉(zhuǎn)子的坐標(biāo)系Y、O₁、X跟著內(nèi)轉(zhuǎn)子以ω₁旋轉(zhuǎn)，則外轉(zhuǎn)子齒廓，在這個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的軌跡的內(nèi)包絡(luò)線就是內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒廓曲線。

根據(jù)上述方法所作出的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒廓曲線件圖3，從圖3中可以看出，A₀、A₁、A₂……..實(shí)際是一條短幅外擺線，因?yàn)棣?sub>2=6ω，所以可看成一個(gè)以0為中心的滾圓繞一個(gè)以O(shè)₁為中心的基圓滾動(dòng)，r_滾：r_基=1：6，r_滾=1/7R=1/7x27=3.857，r基=6/7R=6/7x27=23.143。所以O(shè)₃點(diǎn)的軌跡實(shí)際上是變態(tài)擺線，內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒廓曲線是一條短幅處擺線的等距曲線。

擺線轉(zhuǎn)子泵因其內(nèi)、外轉(zhuǎn)子中心接近重合，故結(jié)構(gòu)比較緊湊；又因內(nèi)、外轉(zhuǎn)子同向旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)嚙合齒數(shù)少，且轉(zhuǎn)子齒間的每個(gè)油腔在工作循環(huán)過(guò)程中相互重疊，因此運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、脈動(dòng)小、噪聲低;另因軸向進(jìn)油，不易產(chǎn)生“氣穴”、容積效率較高等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用作中、小型四沖程內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油泵。

系列柔性擺線轉(zhuǎn)子泵主要由內(nèi)齒轉(zhuǎn)子、外齒轉(zhuǎn)子、泵體和防爆電動(dòng)機(jī)等部件組成。內(nèi)外齒轉(zhuǎn)子在嚙合過(guò)程中產(chǎn)生二次嚙合作用，自動(dòng)形成幾個(gè)獨(dú)立的封閉空間，內(nèi)齒轉(zhuǎn)子和外齒轉(zhuǎn)子的嚙合旋轉(zhuǎn)，各空間的容積發(fā)生變化，這種容積變化將液體吸入和排出各個(gè)空間，隨著內(nèi)外齒轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，液體不斷吸入和排出泵體，便形成泵的吸排液體作用。柔性擺線轉(zhuǎn)子泵集齒輪泵與葉片泵優(yōu)點(diǎn)于一身比同類容積泵的效率提高10%以上

油泵轉(zhuǎn)速可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)情況而定，如無(wú)特殊要求，轉(zhuǎn)速可適當(dāng)高些，這是因?yàn)閹缀瘟髁縌₀與內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n₁成正比，在同樣的Q₀值下，通過(guò)提高n₁可減小轉(zhuǎn)子的幾何尺寸，使油泵體積縮小。同時(shí)，在同樣的轉(zhuǎn)子配合間隙下，n₁的提高會(huì)因節(jié)流作用的加強(qiáng)而使泄漏減弱，有利于容積效率的提高。當(dāng)然，若油腔設(shè)計(jì)不合理或進(jìn)油管道阻力較大，在n₁高到一定數(shù)值后，會(huì)因充不進(jìn)油液而有可能使容積效率下降，甚至產(chǎn)生較大的噪聲。故一般油液流速應(yīng)控制在115～215m/s之內(nèi)。對(duì)于流量大的泵可適當(dāng)高些，但也不宜超過(guò)315m/s。進(jìn)油流速過(guò)高還有可能引起“空穴”現(xiàn)象，故石油類流體進(jìn)油側(cè)真空度一般不宜超過(guò)17kPa。另外還可通過(guò)雷諾數(shù)Re≤2320，其油流型式為層流來(lái)判定油液流速是否合適。 2100433B

擺線內(nèi)嚙合齒輪泵，又稱擺線轉(zhuǎn)子泵，是由小齒輪(內(nèi)轉(zhuǎn)子)和內(nèi)齒輪(外轉(zhuǎn)子)組成。兩個(gè)齒輪均為擺線齒輪，小齒輪比內(nèi)齒輪只少一個(gè)齒。由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子是多齒嚙合,這就形成了若干密封容積。 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵 有許多優(yōu)點(diǎn),如結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,零件少,轉(zhuǎn)速可高達(dá)10000r/mim,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),噪聲低,容積效率較高等。缺點(diǎn)是流量脈動(dòng)大,轉(zhuǎn)子的制造工藝復(fù)雜等。

其工作原理是:當(dāng)主動(dòng)小齒輪帶動(dòng)內(nèi)齒輪各繞其軸線按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的輪齒與兩側(cè)板一起形成幾個(gè)密閉工作容積,左半部輪齒逐漸退出嚙合,密閉工作容積逐漸增大，形成局部真空，通過(guò)吸油腔 從液壓油箱里吸油;填滿各齒間的油液被帶到壓油腔,右半部輪齒逐漸進(jìn)人嚙合，密閉工作容積逐漸減小,油液被擠壓，從壓油腔4排出進(jìn)人液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。2100433B

除齒輪的齒廓外,其他結(jié)構(gòu)與少齒差行星齒輪傳動(dòng)相同。擺線針輪行星減速器的傳動(dòng)比約為6～87，效率一般為0.9～0.94。圖為輪齒曲線的形成原理。發(fā)生圓在基圓上滾動(dòng)，若大于r1，點(diǎn)畫(huà)出的是長(zhǎng)幅外擺線；若小于r1，點(diǎn)畫(huà)出的是短幅外擺線;用這些擺線中一根曲線上的任意點(diǎn)作為圓心，以針齒半徑rZ為半徑畫(huà)一系列圓，而后作一根與這一系列圓相切的曲線，得到的就是相應(yīng)的長(zhǎng)幅外擺線齒廓或短幅外擺線齒廓，其中短幅外擺線齒廓應(yīng)用最廣。用整條短幅外擺線作齒廓時(shí)，針輪和擺線輪的齒數(shù)差僅為1,而且理論上針輪有一半的齒數(shù)都與擺線輪齒同時(shí)嚙合傳動(dòng)。但如果用部分曲線為齒廓就可得到兩齒差和三齒差的擺線針輪傳動(dòng)。用長(zhǎng)幅外擺線的一部分作輪齒曲線時(shí)，其齒廓與圓近似,并與針齒半徑相差不大,因此可用它的密切圓弧代替。擺線針輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和壽命長(zhǎng)。

擺線針輪行星傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大和傳動(dòng)效率高等突出的優(yōu)點(diǎn), 廣泛應(yīng)用于機(jī)械、礦山、冶金、化工、紡織、國(guó)防工業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域. 該傳動(dòng)嚙合齒數(shù)多, 誤差平均效應(yīng)顯著, 傳動(dòng)精度高, 且沒(méi)有柔性構(gòu)件, 扭轉(zhuǎn)剛度高, 近年來(lái)在精密傳動(dòng)領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注. 此外, 基于擺線針輪行星傳動(dòng)原理的擺線齒輪泵由于嚙合過(guò)程平穩(wěn)、脈動(dòng)小、噪聲低, 也得到了各國(guó)的重視.

擺線針輪行星嚙合傳動(dòng)的理論通常描述為: 外擺法和內(nèi)擺法形成短幅擺線; 短幅擺線和針齒滿足齒廓嚙合定律; 連續(xù)傳動(dòng)條件[1,2]. 與漸開(kāi)線等齒輪共軛嚙合傳動(dòng)的理論相比, 該理論存在以下問(wèn)題: (Ⅰ) 缺乏嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo), 嚙合方程、嚙合線等與傳動(dòng)特性密切聯(lián)系的問(wèn)題沒(méi)有相應(yīng)的闡述; (Ⅱ) 理論不成體系, 如一齒差、多齒差行星傳動(dòng)通常是分別論述[3], 沒(méi)有反應(yīng)內(nèi)齒輪齒廓確定為針齒后其共軛齒廓的實(shí)質(zhì); (Ⅲ) 有自相矛盾的結(jié)論, 如連續(xù)傳動(dòng)條件為針輪比擺線輪多一齒, 而實(shí)際上二齒差、三齒差完全能夠正確嚙合傳動(dòng); (Ⅳ) 概念不清晰, 對(duì)于正確嚙合條件、重合度等未給出明確的定義及計(jì)算方法.

轉(zhuǎn)子泵是容積式泵的一種形式。是由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與靜止的泵體組成，它沒(méi)有吸入、排出閥，通過(guò)轉(zhuǎn)子與泵體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變工作容積，并借旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的擠壓作用排出液體，同時(shí)在另一側(cè)留出空間，形成低壓，使液體連續(xù)地吸入。

轉(zhuǎn)子泵按其結(jié)構(gòu)和原理，可分為齒輪泵、螺桿泵、旋轉(zhuǎn)活塞泵（凸輪泵、羅茨泵）、撓性葉輪泵、滑片泵、軟管泵等。轉(zhuǎn)子泵是一種旋轉(zhuǎn)的容積式泵，具有正排量性質(zhì)，其流量不隨背壓變化而變化。

優(yōu)先選用轉(zhuǎn)子泵的場(chǎng)合有：粘性液體，需要計(jì)量的場(chǎng)合，需要自吸的場(chǎng)合，含有氣體的場(chǎng)合，小流量場(chǎng)合，要求對(duì)介質(zhì)無(wú)剪切的泵，需要反轉(zhuǎn)的泵高壓力場(chǎng)合等。