流量分配式叶片凸轮复合泵的制作方法

    专利2022-07-07  109


    本发明属于民航除冰设备技术领域,特别涉及一种流量分配式叶片凸轮复合泵。



    背景技术:

    民用航空器在寒冷的环境下停留在地面时,航空器的表面容易结冰;在高空中极低温的云层中,存在负度数的过冷水,当航空器在高空中飞行时,过冷水撞击在航空器表面,会导致滴状结冰。发生在航空器上的结冰方式除滴状结冰外,还有干结冰和凝华结冰。滴状结冰会极大程度地影响航空器的性能并威胁到飞行安全,甚至会引发灾难性事故,所以航空器需要在飞行的任意时段少结冰甚至不结冰。

    民航除冰液在不同温度、压力下,其物理性质会产生一些变化,目前应用在民用航空器上的防冰除冰供液泵,多采用曲柄连杆结构,在供应高粘度的除冰液过程中,因为传动环节多,从而存在精度不高、效率低的问题,且供液过程中的泵脉动可能会引起航空器内部结构的振动,从而对航空器造成结构上的损害,减少寿命,降低安全性。



    技术实现要素:

    为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种流量分配式叶片凸轮复合泵。

    为了达到上述目的,本发明提供的流量分配式叶片凸轮复合泵包括箱体、轴承、轴承端盖、轴承透盖、旋转主轴、凸轮、旋转叶片、旋转叶片上透盖、进液管道、供液管道、排液管道、液压缸、活塞、活塞杆、活塞杆轴端滑轮、电机和联轴器;其中,所述的箱体由箱体底座、位于箱体底座正上方的箱体顶板以及多块连接在箱体底座和箱体顶板之间的液压缸支承板构成,相邻液压缸支承板的侧边间依次相连而形成正棱柱体形空间;箱体底座的顶面中部形成有一个凹槽,凹槽内安装轴承端盖,轴承端盖的中心处设置一个轴承;箱体顶板的内部形成有一个圆柱形腔体,顶面中部形成有一个与圆柱形腔体相连通的上端口;旋转叶片上透盖安装在箱体顶板的上端口处,中心处设置轴承透盖,轴承透盖中心处设置另一个轴承;旋转主轴的下端位于轴承端盖上的轴承中心孔内,中部贯穿正棱柱体形空间、箱体顶板的底面而固定在轴承透盖上的轴承中心孔内,上端位于箱体顶板的上方并通过联轴器与电机的输出轴相连接;多个旋转叶片呈放射状均匀设置在箱体顶板的圆柱形腔体内,并且内端同时连接在旋转主轴上;凸轮的中心孔通过平键安装在位于正棱柱体形空间内的旋转主轴中部;每块液压缸支承板的外端面中部分别安装一个液压缸;每个液压缸的圆柱形内腔中设有一个活塞;活塞杆的一端连接在活塞上,另一端贯穿液压缸的内端面后通过一个活塞杆轴端滑轮紧贴在凸轮的外曲面上;每根供液管道的下端连接在一个液压缸的顶面上,上端连接在位于该液压缸上方的箱体顶板侧面上,并且与箱体顶板的圆柱形腔体以及液压缸的圆柱形内腔相连通;每根排液管道的一端连接在一个液压缸的外端面下部,并且与液压缸的圆柱形内腔相连通;多根进液管道的一端间隔连接在箱体顶板的顶面边缘处,并且与箱体顶板的圆柱形腔体相连通。

    所述的多个液压缸等间距分布。

    所述的进液管道的下端口与旋转叶片的上端面齐平,直径为旋转叶片高度的1/3。

    所述的箱体底座和箱体顶板均为正五边形金属板。所述的进液管道、供液管道和排液管道均采用金属管道。

    所述的旋转叶片的曲面是经多个曲线拟合而形成的。

    本发明提供的流量分配式叶片凸轮复合泵具有如下优点:

    1、旋转叶片通过旋转对供入液压缸内的液体增压力,使得该泵活塞杆相较于普通泵活塞杆,受到的刚性冲击和震动明显减小,流量脉动率显著降低;

    2、旋转叶片可根据底部多个液压缸的实际压力大小,进行实时的流量与工作负载分配,使得多个液压缸的运动相协调;

    3、本泵泵体结构集中紧凑,正棱柱体形的布局辅以优化设计的凸轮轮廓,能够将液体平稳地输出,从而最大限度上保证液体的性质不受破坏;

    4、本泵可通过调节旋转主轴转速或改变叶片泵中叶片个数来直接调整其流量特性,进而根据实际情况满足不同的供液流量需求。

    附图说明

    图1为本发明提供的流量分配式叶片凸轮复合泵整体结构示意图。

    图2为本发明提供的流量分配式叶片凸轮复合泵中旋转叶片示意图。

    图3为本发明提供的流量分配式叶片凸轮复合泵中凸轮及五个活塞示意图。

    具体实施方式

    下面结合附图和具体实施例对本发明提供的流量分配式叶片凸轮复合泵进行说明。

    如图1—图3所示,本发明提供的流量分配式叶片凸轮复合泵包括箱体1、轴承2、轴承端盖3、轴承透盖4、旋转主轴5、凸轮6、旋转叶片7、旋转叶片上透盖8、进液管道9、供液管道10、排液管道11、液压缸12、活塞13、活塞杆14、活塞杆轴端滑轮15、电机16和联轴器17;其中,所述的箱体由箱体底座101、位于箱体底座101正上方的箱体顶板103以及多块连接在箱体底座101和箱体顶板103之间的液压缸支承板102构成,相邻液压缸支承板102的侧边间依次相连而形成正棱柱体形空间;箱体底座101的顶面中部形成有一个凹槽,凹槽内安装轴承端盖3,轴承端盖3的中心处设置一个轴承2;箱体顶板103的内部形成有一个圆柱形腔体,顶面中部形成有一个与圆柱形腔体相连通的上端口;旋转叶片上透盖8安装在箱体顶板103的上端口处,中心处设置轴承透盖4,轴承透盖4中心处设置另一个轴承2;旋转主轴5的下端位于轴承端盖3上的轴承2中心孔内,中部贯穿正棱柱体形空间、箱体顶板103的底面而固定在轴承透盖4上的轴承2中心孔内,上端位于箱体顶板103的上方并通过联轴器17与电机16的输出轴相连接;多个旋转叶片7呈放射状均匀设置在箱体顶板103的圆柱形腔体内,并且内端同时连接在旋转主轴5上;凸轮6的中心孔通过平键安装在位于正棱柱体形空间内的旋转主轴5中部;每块液压缸支承板102的外端面中部分别安装一个液压缸12;每个液压缸12的圆柱形内腔中设有一个活塞13;活塞杆14的一端连接在活塞13上,另一端贯穿液压缸12的内端面后通过一个活塞杆轴端滑轮15紧贴在凸轮6的外曲面上;每根供液管道10的下端连接在一个液压缸12的顶面上,上端连接在位于该液压缸12上方的箱体顶板103侧面上,并且与箱体顶板103的圆柱形腔体以及液压缸12的圆柱形内腔相连通;每根排液管道11的一端连接在一个液压缸12的外端面下部,并且与液压缸12的圆柱形内腔相连通;多根进液管道9的一端间隔连接在箱体顶板103的顶面边缘处,并且与箱体顶板103的圆柱形腔体相连通。

    所述的多个液压缸12等间距分布。

    所述的进液管道9的下端口与旋转叶片7的上端面齐平,直径为旋转叶片7高度的1/3。

    所述的箱体底座101和箱体顶板103均为正五边形金属板。所述的进液管道9、供液管道10和排液管道11均采用金属管道。

    所述的旋转叶片7的曲面是经多个曲线拟合而形成的。

    现将本发明提供的流量分配式叶片凸轮复合泵的工作原理阐述如下:本泵采用上下排列结构,先用上层的旋转叶片7旋转增压供液,再由下层的活塞13在液压缸12内的往复运动进一步增压排液。

    当需要泵送民航除冰液时,将供液管路与本泵的进液管道9外端相连,打开电机16,由此带动旋转主轴5和旋转叶片7一起旋转。除冰液将通过进液管道9进入旋转叶片7所在的箱体顶板103的圆柱形腔体内,在电机16的带动下,除冰液将随旋转叶片7进行旋转运动,因离心力的作用,其将在旋转叶片7所在的圆柱形腔体侧壁上形成高压区,然后通过供液管道10提供给位于下侧的液压缸12内;凸轮6在旋转主轴5的带动下,将带动活塞杆14使活塞13在液压缸12内进行往复运动,多个液压缸12在同一时刻有着不同的吸液排液状态;当液压缸12内活塞13在回程过程中产生负压力时,除冰液被吸入液压缸12内;活塞13在推程过程中产生正压力时,液压缸14内的除冰液通过排液管道11泵出。由于在同一时刻多个液压缸12内分别进行着吸液和排液,旋转叶片7可根据压力变化实现流量的自动调节,经分配后的除冰液更加平稳且具有一定压力,最终实现平稳、大流量持续供液的目的。


    技术特征:

    1.一种流量分配式叶片凸轮复合泵,其特征在于:所述的流量分配式叶片凸轮复合泵包括箱体(1)、轴承(2)、轴承端盖(3)、轴承透盖(4)、旋转主轴(5)、凸轮(6)、旋转叶片(7)、旋转叶片上透盖(8)、进液管道(9)、供液管道(10)、排液管道(11)、液压缸(12)、活塞(13)、活塞杆(14)、活塞杆轴端滑轮(15)、电机(16)和联轴器(17);其中,所述的箱体由箱体底座(101)、位于箱体底座(101)正上方的箱体顶板(103)以及多块连接在箱体底座(101)和箱体顶板(103)之间的液压缸支承板(102)构成,相邻液压缸支承板(102)的侧边间依次相连而形成正棱柱体形空间;箱体底座(101)的顶面中部形成有一个凹槽,凹槽内安装轴承端盖(3),轴承端盖(3)的中心处设置一个轴承(2);箱体顶板(103)的内部形成有一个圆柱形腔体,顶面中部形成有一个与圆柱形腔体相连通的上端口;旋转叶片上透盖(8)安装在箱体顶板(103)的上端口处,中心处设置轴承透盖(4),轴承透盖(4)中心处设置另一个轴承(2);旋转主轴(5)的下端位于轴承端盖(3)上的轴承(2)中心孔内,中部贯穿正棱柱体形空间、箱体顶板(103)的底面而固定在轴承透盖(4)上的轴承(2)中心孔内,上端位于箱体顶板(103)的上方并通过联轴器(17)与电机(16)的输出轴相连接;多个旋转叶片(7)呈放射状均匀设置在箱体顶板(103)的圆柱形腔体内,并且内端同时连接在旋转主轴(5)上;凸轮(6)的中心孔通过平键安装在位于正棱柱体形空间内的旋转主轴(5)中部;每块液压缸支承板(102)的外端面中部分别安装一个液压缸(12);每个液压缸(12)的圆柱形内腔中设有一个活塞(13);活塞杆(14)的一端连接在活塞(13)上,另一端贯穿液压缸(12)的内端面后通过一个活塞杆轴端滑轮(15)紧贴在凸轮(6)的外曲面上;每根供液管道(10)的下端连接在一个液压缸(12)的顶面上,上端连接在位于该液压缸(12)上方的箱体顶板(103)侧面上,并且与箱体顶板(103)的圆柱形腔体以及液压缸(12)的圆柱形内腔相连通;每根排液管道(11)的一端连接在一个液压缸(12)的外端面下部,并且与液压缸(12)的圆柱形内腔相连通;多根进液管道(9)的一端间隔连接在箱体顶板(103)的顶面边缘处,并且与箱体顶板(103)的圆柱形腔体相连通。

    2.根据权利要求1所述的流量分配式叶片凸轮复合泵,其特征在于:所述的多个液压缸(12)等间距分布。

    3.根据权利要求1所述的流量分配式叶片凸轮复合泵,其特征在于:所述的进液管道(9)的下端口与旋转叶片(7)的上端面齐平,直径为旋转叶片(7)高度的1/3。

    4.根据权利要求1所述的流量分配式叶片凸轮复合泵,其特征在于:所述的箱体底座(101)和箱体顶板(103)均为正五边形金属板。

    5.根据权利要求1所述的流量分配式叶片凸轮复合泵,其特征在于:所述的进液管道(9)、供液管道(10)和排液管道(11)均采用金属管道。

    6.根据权利要求1所述的流量分配式叶片凸轮复合泵,其特征在于:所述的旋转叶片(7)的曲面是经多个曲线拟合而形成的。

    技术总结
    一种流量分配式叶片凸轮复合泵。其包括箱体、轴承、轴承端盖、轴承透盖、旋转主轴、凸轮、旋转叶片、旋转叶片上透盖、进液管道、供液管道、排液管道、液压缸、活塞、活塞杆、活塞杆轴端滑轮、电机和联轴器。本发明优点:旋转叶片通过旋转对供入液压缸内液体增压力,使活塞杆受到的刚性冲击和震动明显减小,流量脉动率显著降低;旋转叶片可根据液压缸实际压力大小进行实时流量与工作负载分配,使得多个液压缸运动相协调;泵体结构集中紧凑,正棱柱体形布局辅以优化设计的凸轮轮廓,能将液体平稳地输出,从而保证液体性质不受破坏;可通过调节旋转主轴转速或改变叶片泵中叶片个数来直接调整其流量特性,进而根据实际情况满足不同供液流量需求。

    技术研发人员:吴孟丽;孙禄祥;吕振涛;罗仙龙;黄雨喧;王嘉诚;王胜朔;唐杰;王旭浩;张军
    受保护的技术使用者:中国民航大学
    技术研发日:2020.12.07
    技术公布日:2021.03.12

    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-11196.html

    最新回复(0)