專利名稱：球頭萬向節及使用該萬向節的單螺桿泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種球頭萬向節及使用該萬向節的單螺桿泵。
背景技術：
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、含有氣、磨削顆粒或含有酸堿腐蝕性液體等，單螺桿泵具有優良的吸入高度、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、化工等工業部門。單螺桿泵屬于轉子式容積泵，如圖1所示，現有的單螺桿泵包括泵殼體1’、泵殼體 1’內的雙頭螺旋的襯套2’、泵殼體1’內與襯套2’嚙合的單頭螺旋螺桿3’、輸入軸4’、第 一萬向節5’及第二萬向節6’，泵殼體1’上設有進液口 11’和出液口 12’，第二萬向節6’的 一端與電機V連接，第二萬向節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5’連接，第一萬向節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6’轉動，第二萬向節6’帶動輸入軸4’轉動，輸入軸4’通過第一萬向節5’驅動螺旋螺 桿3’繞襯套2’回轉時，襯套2’與螺旋螺桿3’相互嚙合在吸入腔和排出腔產生容積變化 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；( 第一萬向節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，并且該泵內的輸送工質與萬向節及主軸 承上的潤滑脂容易混合造成泵使用衛生等級下降。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種球頭萬向節及使用該萬向節的單螺桿泵，其球頭 萬向節的使用壽命長且在單螺桿泵的使用中可使輸送工質與潤滑脂完全隔離，保證工質的 有效隔離，提高泵的衛生等級。為了實現上述目的，本實用新型的技術解決方案為一種球頭萬向節，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 冠與球殼內壁貼合，所述Z軸的另一端穿過所述開口，所述Z軸上設有第二球冠，所述第二 球冠與所述球殼開口處的球內表面貼合，所述球殼內壁設有與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置，所述Χ、γ 軸的端部分別設有滾針軸承。本實用新型球頭萬向節，其中所述第一、二槽均為環形槽。本實用新型球頭萬向節，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。本實用新型球頭萬向節，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，所述泵殼體上設有進液口和出液 口，所述襯套設于泵殼體的內腔壁，其中還包括第一、二球頭萬向節和泵軸殼，第一球頭萬向節與球頭第二萬向節對稱設置，所述第一球頭萬向節設于泵殼體前部，所述第二球頭萬 向節設于泵殼體的后部，所述第一球頭萬向節的Z軸與第二球頭萬向軸的Z軸連接在一起， 所述第一、二球頭萬向節的開口之間連接泵軸殼，所述泵軸殼外表面設有螺旋槽，所述第二 球頭萬向節左端的泵軸殼與泵殼體之間設有滾柱軸承和高壓機械密封環，所述第二球頭萬 向節右端連接有與電機連接的聯軸器，所述聯軸器與泵殼體之間設有推力軸承和密封環。本實用新型單螺桿泵，其中所述泵軸殼右部焊接有波紋管。本實用新型單螺桿泵，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，本實用新型球頭萬向節及使用該萬向節的單螺桿泵通過將萬向 節設計為球殼與軸兩體分開，電機帶動第二球頭萬向節球殼轉動，由Z軸帶動第二球頭萬 向節進而帶動泵軸殼轉動，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的使用壽命，并且由于傳遞的工質在球殼外面， 因此工質不會與X、Y、Z軸上的潤滑脂混合，使泵的軸承和萬向節良好潤滑，又提高了泵的 衛生等級。
圖1是現有單螺桿泵的結構示意圖；圖2是本實用新型球頭萬向節的主視剖視圖；圖3是圖2的A-A向剖視圖；圖4是本實用新型單螺桿泵的實施例結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖2及圖3所示，本實用新型球頭萬向節包括球殼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內壁貼合，Z軸4的另一端 穿過開口 11，ζ軸4上設有第二球冠42，第二球冠42與球殼開口 11處的球內表面貼合，球 殼1內壁設有與X軸2兩端部滑動連接的第一槽12，該第一槽12為環形槽，即球殼1內壁 一周，球殼1內壁上開設有與Y軸3兩端部滑動連接的第二槽13，該第二槽13為環形槽，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平行且間隔設置，X軸2 的端部設有滾針軸承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 的端部設有滾針軸承31。請參閱圖4所示，本實用新型單螺桿泵包括泵殼體5、雙頭螺旋的襯套6、第一萬向 節7、第二萬向節8和泵軸殼9，泵殼體5上設有進液口 51和出液口 52，襯套6設于泵殼體 5的內腔壁，第一球頭萬向節7與第二球頭萬向節8相對設置，第一球頭萬向節7設于泵殼 體5的前部，第二球頭萬向節8設于泵殼體5的后部，第一球頭萬向節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7和第二球頭萬向節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 設有螺旋槽，第二球頭萬向節8左端的泵軸殼9與泵殼體5之間設有滾柱軸承10和高壓機 械密封環20，第二球頭萬向節8右端的泵軸殼9與泵殼體5之間設有推力軸承30和密封環
440。使用時，電機60起動帶動第二球頭萬向節8、泵軸殼9及第一球頭萬向節7 —起轉 動，第一球頭萬向節7和第二球頭萬向節8內的X軸2、Y軸3隨球殼1 一起轉動，第一球頭 萬向節7和第二球頭萬向節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7和第 二球頭萬向節8的使用壽命，并且由于傳遞的工質在第一球頭萬向節7和第二球頭萬向節 8的球殼1外面，因此工質不會與X軸2、Υ軸3和Z軸4上的潤滑脂混合，保證工質的有效 隔離，提高泵的衛生等級。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用 新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員 對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定 的保護范圍內。
權利要求1.一種球頭萬向節，其特征在于包括球殼⑴及X、Y、Z軸0，3，4)，所述Χ、Υ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⑴球心處，所述球殼⑴一端設有開口(11)，所述Z軸(4) 一端焊接第一球冠 (41)，所述第一球冠Gl)與球殼(1)內壁貼合，所述Z軸(4)的另一端穿過所述開口(11)， 所述Z軸(4)上設有第二球冠(42)，所述第二球冠0 與所述球殼開口(11)處的球內表 面貼合，所述球殼⑴內壁設有與X軸⑵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(1 與所述第二槽(1 平行且間隔設置，所述 X、Y軸0，3)的端部分別設有滾針軸承01，31)。
2.如權利要求1所述的球頭萬向節，其特征在于所述第一、二槽(12，13)均為環形槽。
3.如權利要求2所述的球頭萬向節，其特征在于所述X軸(2)端部的滾針軸承 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.如權利要求3所述的球頭萬向節，其特征在于所述球殼(1)的開口(11)角度為小 于或等于90度。
5.一種使用權利要求1至4之一所述的球頭萬向節的單螺桿泵，包括泵殼體( 和雙 頭螺旋的襯套(6)，所述泵殼體( 上設有進液口(51)和出液口(52)，所述襯套(6)設于 泵殼體(5)的內腔壁，其特征在于還包括第一、二球頭萬向節(7，8)和泵軸殼(9)，第一球 頭萬向節(7)與球頭第二球頭萬向節(8)對稱設置，所述第一球頭萬向節(7)設于泵殼體 (5)前部，所述第二球頭萬向節⑶設于泵殼體(5)的后部，所述第一球頭萬向節(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(7，8)的開 口之間連接泵軸殼(9)，所述泵軸殼(9)外表面設有螺旋槽，所述第二球頭萬向節(8)左端 的泵軸殼(9)與泵殼體( 之間設有滾柱軸承(10)和高壓機械密封環(20)，所述第二球頭 萬向節(8)右端連接有與電機連接的聯軸器(60)，所述聯軸器(60)與泵殼體( 之間設有 推力軸承(30)和密封環(40)。
6.如權利要求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。
專利摘要一種球頭萬向節及使用該萬向節的單螺桿泵，該萬向節由球殼及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、二球冠與球殼內壁貼合，球殼內壁設有第一、二槽，X、Y軸端部設有軸承，單螺桿泵包括泵殼體、襯套、第一、二球頭萬向節和泵軸殼，泵殼體設有進、出液口，第一、二球頭萬向節開口之間連接泵軸殼，第一、二球頭萬向節的Z軸連接，泵軸殼外表面設有螺旋槽，第二球頭萬向節左、右端泵軸殼與泵殼體間設有軸承及密封，本實用新型球頭萬向節使用壽命長且能有效減少定、轉子機械磨損，單螺桿泵使用中可使被輸送工質與萬向節、軸承的潤滑脂完全隔離保障輸送工質的衛生等級。
文檔編號F04C15/00GK201865912SQ201020231080
公開日2011年6月15日 申請日期2010年6月21日 優先權日2010年6月21日
發明者韓先鋒 申請人:韓先鋒