多级内串联双重增压双圆弧齿轮泵简介

多级内串联双重增压双圆弧齿轮泵简介

 申请号200810090179.9公开号101251107A公开日008.8.27 

    一、“泵是工业的心脏”，耗电占全国总用电20%多，提率达节能，国民经济意义！本发明目的：以多级双圆弧齿轮装在密闭泵壳内，借高速旋转，流体经内部串联达逐级增压；又借高齿型、减少齿数至12而不根切，增大流量。泵结构极其简单，具*加工精度，不*大量工装与夹具，一般机械厂也会造；安装以组件`移入，用泵内孔为安装基准，达高精度又装拆方便。用新型复合材料是提高泵性能的关键。换言之：制造高压和超高压，大流量和超大流量泵，率节能，结构又极简单易造，更能适合液体和气体二种介质，以取代活塞泵、离心泵、渐开线齿轮泵，以及活塞式气体压缩机是本发明目的。

    二、现有三大类zui常用泵缺点：1.活塞泵是容积泵效率高，能用于液气二种介质。但往复运动有很大惯性的缺陷，只限低速，结构很复杂易损，单缸压力、流量波动很大。以高速旋转泵取代低速往复泵是符合现代机器的设计方向！2.离心泵是非容积泵，效率低。如12级锅炉泵效率仅33%。按欧拉原理工作，泵功率随转速三次方函数而剧增。如转速提高三倍，功率增加27！任何离心机械都遵此规律，直升机螺旋桨亦如此。然而，不提高离心泵转速，又无法提高泵的流量、压力，因而必需配大功率，造成大量能源在无形浪费。全中国又有多少离心泵，因所遵循原理的原故，在长期浪费不少能源！3.渐开线齿轮泵，是容积泵效率高，能以8000转/分超高速旋转，结构极其简单。然而多局限输油，更因齿轮有根切的严重缺陷，难以大流量。但总效率在0.72至0.92,比离心泵高一倍多，可以节能！

    三、为新泵,是历16年之辛劳！1993年8月16日，在北京中科院内，由的胡增炎教授和他夫人尹雨立教授，特邀中国石油规划设计总院设备开发中心张孝文主任,联合对本人*次创新泵论证,给予高度评价。此后,从单圆弧到双圆弧，及双圆弧叶片泵,又从多级外串联到内串联,多少次改进试制！第5次试泵的初步成功极大激励我继续深入研究的信心。实物见照片。为何要化十六年之久？因为,原始创新谈何容易,尤其是要达到：全面符合《现代机器合理设计原理和结构工艺性》很难,很难。

    四、实例:假定要制高压超大流量泵，设取双圆弧齿轮模数ｍ=50㎜，齿数ｚ=12，节园ｄ=600㎜，齿顶园D1=720㎜，齿概园D2=520㎜，由二啮合齿形成齿隙空间截面积S=1947㎝2，此面积相当于0.5米直径大水管的面积！当选取一级齿宽为B1=301㎜,二级B2=300㎜，构成级间阻力增压，泵每转理论流量ｑ=2Πｍ2ｚｂ=56520ｍＬ/ｒ=56.5Ｌ/ｒ,又当泵以1420转/分旋转时,理论流量Q=80米3/分，是超大流量又高压泵！还可轻易用高齿型，再提高35%流量。泵的外型不很大，当用新型复合材料，重量又轻。当然还可用提高转速（该齿轮zui高达到9215转/分）、加大齿厚等较多方法，提高泵流量。如此加大流量主要用于气体压缩。特别重要是：二级齿厚仅相差1㎜，每转流量虽仅相差194.7㎝3，但液体不可压缩，必导致级间压力剧增（级间巳设安全阀）。这种增压方法极适于气体增压，二级齿厚可相差好几倍。又因整体壳体，其外型适于设置冷却设施。假如泵压强为100㎏/㎝2，泵理论功率N=10PQ/60*75=10*100*80*1000/60*75=17800Hｐ（马力），这是应用2万匹马力，巨大功率的特大泵！还可求得泵轴径D=24㎝。
    本人试泵模数ｍ=8,齿数ｚ=12,齿宽B=30㎜，是大大缩小的实物试验，但总体结构*相同。还可设定泵出口口径,求出口流速等。当用于泵喷水推进船,可借此进一步推算出船的航速,取代传统的螺旋桨。
    五、本人因此构想如此特大泵，可用于船舰喷水推进：

    5.1《多级双圆弧齿轮泵用于舰船喷水推进器》申请号200710111612.8，公开号10131440，公开日2008.12.3。

    5.2泵喷水推进双水翼浅潜水航母申请号20071011261827初审合格巳公开

    5.3能浅潜水的地效飞行器申请号2007101365296初审合格巳公开

    5.4泵喷气推进带固定翼直升机申请号2007101116113

    5.5化简型双向强密高温球阀申请号200710091277.X公开号101067457A