專利名稱：轉槳葉輪泵的制作方法
轉槳葉輪泵 本發明是一種槳葉有90度自轉動角的轉槳葉輪泵。目前，液泵跟氣泵的產品種類在市場上很多，功能優點各有所長，但很少有一個產品同時能具有變量可調、效率高、結構簡單、轉動速度低、排量大、而且沒有脈動這幾個方面的。為了同時能具有以上幾方面優點，經過多年的研究實驗，本人發明出一個由轉槳葉輪組(由轉子、槳葉、十字交叉同軸器組成)和定子(即泵體)、兩側蓋板、扇形凸輪塊等組成的回轉泵。它是以轉子旋轉時泵缸與轉子上相鄰兩槳葉間所形成的工作容積的變化來輸送液.氣體或使之增壓的而且可變量調壓的回轉泵。它的特點是以每個槳葉有90度左右自轉動角來實現做工壓縮狀態跟完成壓縮工作后碰到凸輪塊時的回轉狀態，改變扇形凸輪塊間距就可以實現變量控制的轉槳葉輪泵。首先說明它各個組件的構造跟作用轉槳葉輪的構造由兩根跟轉子直徑一樣長，十字交叉處各切掉4份3，僅靠剩下 4份之1連接著的不銹鋼圓鋼棒(圖中10)做成一個十字交叉同軸器(如圖中2)。兩根圓鋼棒交叉處剩1/4的作用是讓各圓棒可以自轉動90度。在轉子上鉆出十字交叉型的，直徑是圓鋼棒大小的穿心洞，然后將兩根鋼棒安裝在十字穿心洞上(此安裝方法是先放一根進十字穿心洞去，再將其中一根割斷從剩下的兩孔插入拼好再焊接)。把十字交叉同軸器安裝到轉子上后，再將4塊相同大小的槳葉同軸心地，相互對稱，相互垂直地焊在十字交叉同軸器的各端，做成一個4塊槳葉各自剛好可轉動90度的十字形槳葉輪(注如果設計的槳葉寬度跟十字交叉同軸器中的兩根圓棒的直徑相同時可由兩根足夠長的圓鋼棒直接切割或銑割而成，就不用焊接槳葉了，更易加工，更同軸心。)。因為每個槳葉都可轉動，所以叫轉槳葉輪。定子定子即泵體，內表面是圓柱形孔，直徑是設計的轉槳葉輪的總直徑，泵缸寬是槳葉寬度，在泵體兩邊合適位置鉆造液氣出入口。蓋板外兩側面兩邊外側中間造出軸承位，用軸承來固定轉子。扇形凸輪塊在蓋板內上部分兩側面每一邊各固定安裝一個扇形凸輪塊，兩凸輪塊大小相同、相對，用來確保槳葉經過時轉動90度，但有一定的相對位差(如圖中5. 6位差)，是因為槳葉一邊先碰到凸輪塊(圖中幻轉動，另一邊會跨前，為了不讓碰到凸輪塊 (圖中6)，所以要有位差。兩扇形凸輪塊形成的夾縫阻止受壓液氣通過，讓受壓液氣只能從出口排出。定子、兩邊蓋板、扇形凸輪塊的所有尺寸大小都是和轉槳葉輪組的尺寸相關的，就是你設計一個泵的大小時，第一要素是你選多大的槳葉，然后根據槳葉大小設計出其他的組件。總的來說是讓轉槳葉輪組能在定子的泵缸里面轉動，各槳葉經凸輪塊能自轉動，通過夾縫時能順暢，槳葉跟泵體內表面能有好的接觸密封。下面是結合主附圖，十字交叉同軸器照片圖，側視圖，工作原理圖等各圖來對本發明的工作原理進一步的說明。
圖1是本發明的主附圖。
圖2是十字交叉同軸器實物例圖。圖3是十字交叉同軸器實物例圖。圖4是在排出口這邊觀測角度下的側視圖。圖5是工作原理圖。圖6是本發明第一個實物例圖。圖7是本發明的轉槳葉輪組第一個實物例圖。圖中，1.轉子，2.十字交叉同軸器，3.槳葉，4.定子，5.扇形凸輪塊，6.扇形凸輪塊，7.進口出口，8.側蓋板軸承座，9.填充槳。在圖4工作原理圖中，首先我說明一下本發明的十字交叉同軸器配合凸輪塊把槳葉轉動90度的作用它就是用來實現各槳葉隨轉子轉動一周時變換兩個工作狀態(1.是槳葉面跟兩側蓋面垂直形成活塞時的做工壓縮狀態，2.碰到凸輪塊后槳葉面跟兩側蓋面平行的回轉狀態)的。還有一點我要加以說明，就是每塊槳葉的做工壓縮狀態是由另一端的回轉狀態來保持的，那是因為由兩扇形凸輪塊組成的夾縫跟兩側蓋面是平行的，一端通過夾縫時被限制不會轉動，這樣對面端槳葉做工壓縮受力時也不會亂轉，保持跟兩側蓋面垂直， 形成活塞，直到一端滑出夾縫。如圖中Al. A2. A3. A4是槳葉組成的工作腔，Bi. B2. B3. B4是槳葉，Bl跟B3，B2跟B4是連軸聯動的。B3. B4這時是在兩塊凸輪塊的夾縫中，跟兩側蓋面平行是回轉狀態，由于在單根聯軸兩端的槳葉狀態是相反的(相互垂直)，所以Bi. B2槳葉面跟兩側蓋面垂直形成活塞，是做工壓縮狀態。當轉動時，Al工作腔容積被Bi，B2兩槳葉封閉推動到A2的工作腔時，Bl不轉動，后面形成真空，同步完成吸進(液.氣)工作，Bl在此過程中的狀態是做工壓縮狀態，B2槳葉在經過側蓋上的扇形凸輪塊時轉動了 90度，此時槳葉會跟兩側蓋面平行，進入由兩扇形凸輪塊組成的剛能讓槳葉通過的夾縫，B2槳葉這過程就是由做工壓縮狀態轉變成回轉狀態，B3槳葉在此過程一直保持回轉狀態，B4受B2聯動從回轉狀態變成壓縮狀態。B2槳葉在碰到凸輪塊后，Bi. B2組成的封閉工作腔Al隨B2轉動90度而打開，進入剛能讓槳葉通過的夾縫，但兩塊扇形凸輪塊形成的夾縫阻止受壓液氣通過，讓受壓液氣只能從出口排出。其中受壓液氣會隨槳葉從夾縫處和槳葉到槳葉間的空缺區處流失一些回到入口處。如有需要流失更小要求的，可在轉子上加焊四個填充槳(圖中9)，就是跟槳葉一樣厚度的，填補上在夾縫時槳葉到槳葉間空缺處的扇型鋼板來達到要求，如此不停的轉動，液.氣就會連續不斷的十分平穩的壓送到排出管中。在圖3中，在出口這邊看到的槳葉是向上運動的，槳葉一邊被凸輪塊(圖中5)頂到，會轉動90度，跟凸輪塊(圖中5. 6)組成的夾縫平行，然后進入夾縫作圓線運動，此過程中，對面端的槳葉在進口處也同時轉動了 90度，槳葉面跟兩側蓋面垂直，形成活塞，開始作壓縮工作。變量泵把其中一個側蓋板和此側蓋板上的扇形凸輪塊改裝成一個像間門一樣的控制組件，就是在側蓋板(圖中的8)上造個跟凸輪塊(圖中的6)形狀一樣的陷入去的槽區，用拉桿或液壓方式控制凸輪塊滑動出入時，就變成了一個變量油泵，它的變量控制是通過滑動這扇形凸輪塊出入改變與對面那塊扇形凸輪塊間距來實現的(就是改變夾縫的大小來控制回流到入口處的液氣量而改變出口處的壓力流量)。制動器做一個密封的沒有入口出口的定子，把兩邊蓋板跟蓋板上的扇形凸輪塊都改造成可以把凸輪塊滑動出入的控制組件，用拉桿或液壓方式控制凸輪塊同時滑動出入來控制在定子內的液壓油回轉流量時，就變成了一個不是用摩擦力而是用液壓力來制動的全封閉式制動器。本發明有益效果有如下幾點1、就一根主軸，沒有叢動齒輪，叢動軸等。工作作用力直接，起動快。2、它是靠泵缸與轉子上相鄰兩槳葉片間所形成的工作容積的變化來輸送液體或使之增壓的，而槳葉在泵缸的壓縮工作區間是圓線運動的，所以流量跟壓力沒有脈動。3、工作可逆反，出口跟進口結構相同，作氣動馬達，液動馬達時效率最高。4、泵內槳葉片受離心力、機械推力、液氣壓力的聯合作用，在泵缸內圓線運動，從而使泵具有獨特的高效率。5、對被抽物體沒要求(油·水·氣)都行。6、轉槳平衡條件很好，沒閥門。7、設計慢轉速時也能獲得大流量，大壓力，所以運轉維護費用低。
權利要求
1.一種液氣泵，由轉槳葉輪組(包刮轉子、槳葉、十字交叉同軸器)和定子(即泵體)、 兩側蓋板、扇形凸輪組件等組成。其特征是以每個槳葉有90度左右自轉動角來實現做工壓縮狀態跟完成壓縮工作碰到凸輪塊后的回轉狀態兩種變換，改變扇形凸輪塊間距來實現變量控制。
2.根據權利要求1所述的回轉泵，其特征是轉槳葉輪組的十字交叉同軸器是兩根跟轉子直徑一樣長的不銹鋼圓鋼棒，在十字交叉處各切掉4份3，靠剩下4份之1連接著(圖中 10)。
3.根據權利要求1所述的回轉泵，其特征是4塊相同大小的槳葉，同軸心的各兩端相互對稱又相互垂直地焊接在十字交叉同軸器上，4塊槳葉各自剛好可轉動90度，以每個槳葉有90度左右自轉動角來實現做工壓縮狀態跟完成壓縮工作碰到凸輪塊后的回轉狀態。
4.根據權利要求1所述的回轉泵，其特征是泵體內兩側蓋板上安裝扇形凸輪件，有合適的相對位差，最先接觸槳葉的凸輪塊也就是使槳葉轉動90度的凸輪塊固定安裝在泵體內一側蓋板上，其中另一個側蓋板和此側蓋板上的扇形凸輪塊做成一個像間門一樣的控制組件，改變兩扇形凸輪塊的間距，形成大小可變的夾縫來控制回流(液、氣)，實現變量調壓的可變量泵。
5.根據權利要求1所述的回轉泵，其特征是在密封的定子內，把兩個側蓋板和扇形凸輪塊都改造成一個像間門一樣的控制組件時，用拉桿或液壓方式控制凸輪塊同時滑動出入，控制定子內液壓油回轉流量來產生阻力實現制動的制動器。
6.根據權利要求1所述的回轉泵，其特征是利用本發明的工作可逆反的特點做成的氣動馬達。
7.根據權利要求1所述的回轉泵，其特征是利用本發明的工作可逆反的特點做成的液壓馬達。
8.根據權利要求1所述的回轉泵，其特征是利用本發明的工作可逆反的特點做成的水勢能葉輪機。
全文摘要
本發明是一種以創新型技術為核心的同時具有變量可調、高效率、結構簡單、排量大、沒有脈動這幾方面優點的轉槳葉輪泵。它是由4塊有90度左右自轉動角的槳葉來實現壓縮做工狀態跟完成壓縮工作后回轉狀態的，是由工作容積的變化來輸送液、氣體或使之增壓的，而且改變扇形凸輪塊間距又可變量調壓的回轉泵。它可做高揚程高效率水、油泵，做低轉速，低噪音，大排量高壓力的氣泵。因為它工作可逆，所以可用來做水力發電機組的水輪機，氣動馬達，汽車四輪的液壓驅動馬達，制動器。還可以配套成小汽車高效的無級液壓變速驅動系統等。
文檔編號F04D29/18GK102287397SQ201110146858
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月2日 優先權日2011年6月2日
發明者關松生 申請人:關松生