1.本實(shí)用新型屬于變?nèi)菔奖眉夹g(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以實(shí)現(xiàn)防磨損的球形泵(球形轉(zhuǎn)子泵)。

背景技術(shù)：

2.球形泵是一種結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特的容積式泵，應(yīng)用萬(wàn)向節(jié)的工作原理，當(dāng)組合成球形的轉(zhuǎn)子隨著相交成某一角度的主動(dòng)軸和被動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，萬(wàn)向節(jié)的中間聯(lián)體即轉(zhuǎn)子十字塊便進(jìn)行轉(zhuǎn)擺運(yùn)動(dòng)，形成容腔有規(guī)律的張開(kāi)與閉合，從而完成輸送液體的功能。

3.現(xiàn)有技術(shù)中，球形泵轉(zhuǎn)子與缸體間采用間隙密封的方式，在河水、池水等條件下使用時(shí)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾初級(jí)過(guò)濾，一些微小雜質(zhì)及顆粒物不能過(guò)濾掉，仍然會(huì)進(jìn)入間隙內(nèi)，很容易造成磨損，導(dǎo)致泵體內(nèi)泄漏，效率降低和失效。

4.為了提高過(guò)濾效果，可以經(jīng)過(guò)多級(jí)濾芯過(guò)濾，但是使用成本高，安裝復(fù)雜，易用性比較差。

5.如何提供一種防磨損、成本低的球形泵，是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.本實(shí)用新型一實(shí)施例提供一種球形泵，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)子與缸體之間容易磨損、成本高的問(wèn)題，包括：

7.一實(shí)施例中，一種球形泵，包括：

8.泵殼，具有一容腔；

9.球形轉(zhuǎn)子，設(shè)置于所述的容腔內(nèi)，所述球形轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其與泵殼之間圍成的工作腔體的容積可變，所述球形轉(zhuǎn)子的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間形成有間隙空間，

10.其中，

11.所述球形轉(zhuǎn)子的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封件，該密封件分隔于所述間隙空間和工作腔體之間，并使得間隙空間和工作腔體之間不連通。

12.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述球形轉(zhuǎn)子包括相鉸接的旋轉(zhuǎn)盤和活塞，

13.所述密封件設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)盤的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間，和/或

14.所述密封件設(shè)置于所述活塞的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間。

15.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述密封件形成于球形轉(zhuǎn)子上。

16.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述密封件沿所述旋轉(zhuǎn)盤靠近所述工作腔體的邊緣設(shè)置，和/或

17.所述密封件沿所述活塞靠近所述工作腔體的邊緣設(shè)置。

18.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述球形轉(zhuǎn)子上形成有卡槽，所述密封件嵌入所述卡槽。

19.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述卡槽自所述球形轉(zhuǎn)子靠近所述工作腔體的頂角向內(nèi)凹設(shè)形成。

20.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述密封件通過(guò)注塑方式形成于所述球形轉(zhuǎn)子上。

21.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述密封件的材質(zhì)選自丁晴橡膠、聚氨酯、 epdm或氟橡膠。

22.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述密封件的硬度為60-90度。

23.優(yōu)選的，在上述的球形泵中，所述密封件有過(guò)盈。

24.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)至少包括：

25.1、本案通過(guò)密封件阻止了間隙空間和工作腔體之間的連通，避免了細(xì)小雜質(zhì)及顆粒物進(jìn)入間隙空間，解決了球形轉(zhuǎn)子和泵殼之間容易發(fā)生磨損的問(wèn)題；

26.2、本案的球形泵可以適用于任何工況條件下，比如水下，無(wú)需微細(xì)濾芯過(guò)濾，安裝使用成本低，易用性高。

附圖說(shuō)明

27.為了更清楚地說(shuō)明本技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

28.圖1是本技術(shù)一實(shí)施方式中球形泵的剖視圖；

29.圖2是本技術(shù)第一實(shí)施方式中球形轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

30.圖3是圖1中a的放大圖；

31.圖4是本技術(shù)第二實(shí)施方式中球形轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

32.通過(guò)應(yīng)連同所附圖式一起閱讀的以下具體實(shí)施方式將更完整地理解本發(fā)明。本文中揭示本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例；然而，應(yīng)理解，所揭示的實(shí)施例僅具本發(fā)明的示范性，本發(fā)明可以各種形式來(lái)體現(xiàn)。因此，本文中所揭示的特定功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為具有限制性，而是僅解釋為權(quán)利要求書(shū)的基礎(chǔ)且解釋為用于教示所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在事實(shí)上任何適當(dāng)詳細(xì)實(shí)施例中以不同方式采用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。

33.參圖1所示，本技術(shù)的一實(shí)施例中，提供了一種球形泵10，其可應(yīng)用于機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)、工業(yè)控制、無(wú)人機(jī)控制、水下作業(yè)工具、深海機(jī)器人浮力調(diào)節(jié)、水下兵器、微量計(jì)量高壓泵、便攜式凈水裝置、便攜式高壓細(xì)水霧清洗設(shè)備等領(lǐng)域。

34.球形泵10包括泵殼11和球形轉(zhuǎn)子12。泵殼11構(gòu)成一容腔111，球形轉(zhuǎn)子12設(shè)置于所述的容腔111內(nèi)，球形轉(zhuǎn)子12在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其與泵殼11之間圍成的工作腔體121的容積可變。

35.泵殼11包括缸體112和缸蓋113，缸體112和缸蓋113之間通過(guò)螺栓可拆卸固定，缸體112和缸蓋113分別具有半球形的內(nèi)腔，并共同圍成所述的容腔111。

36.結(jié)合圖2所示，球形轉(zhuǎn)子12包括活塞123、旋轉(zhuǎn)盤124和主軸125，活塞123和旋轉(zhuǎn)盤124通過(guò)銷軸122鉸接，主軸125的一端與旋轉(zhuǎn)盤124連接，另一端延伸出所述容腔111的外部。

37.活塞123包括活塞軸1231，缸蓋113上開(kāi)設(shè)有活塞軸孔1131，活塞軸 1231配合插置于所述的活塞軸孔1131內(nèi)。

38.結(jié)合圖2所示，活塞123具有球形的頂面1232、兩個(gè)成一定夾角的側(cè)面 1233、以及位于兩個(gè)側(cè)面1233之間的活塞銷座(圖未示)，活塞銷座套設(shè)于銷軸122外側(cè)。活塞軸1231凸伸于球形的頂面1232，且位于球形的頂面1232 的中間位置，活塞軸1231的軸線通過(guò)活塞球形頂面的球心。

39.活塞123的球形的頂面1232與缸蓋113之間密封配合，但是形成一定的間隙空間1234。

40.一實(shí)施例中，活塞123采用一體成型金屬基體，優(yōu)選為不銹鋼金屬。

41.進(jìn)一步地，金屬基體的外側(cè)還可以通過(guò)注塑的方式包覆一層peek層， peek材料耐磨損、強(qiáng)度高、耐腐蝕和自潤(rùn)滑性能，是良好的耐磨材料，而且與不銹鋼具有良好的摩擦配對(duì)性能。

42.旋轉(zhuǎn)盤124具有球形的轉(zhuǎn)盤球面1241，轉(zhuǎn)盤球面1241與缸體112和缸蓋113的內(nèi)壁密封配合，但是形成一定的間隙空間1244。

43.旋轉(zhuǎn)盤124面向活塞123的一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤銷座1242，轉(zhuǎn)盤銷座1242 套設(shè)于銷軸122上。

44.旋轉(zhuǎn)盤124的轉(zhuǎn)盤球面1241的中心凸伸有一轉(zhuǎn)盤軸1243，轉(zhuǎn)盤軸1243 的軸線通過(guò)轉(zhuǎn)盤球面1241的球心。轉(zhuǎn)盤軸1243與主軸125連接固定。

45.一實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)盤124采用一體成型的金屬基體，優(yōu)選為不銹鋼金屬。

46.進(jìn)一步地，金屬基體的外側(cè)通過(guò)注塑的方式包覆一層peek層。

47.為了實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸125進(jìn)行定位，球形泵10還包括主軸支架126，主軸支架126套設(shè)于主軸125的外側(cè)，主軸支架126與缸體112之間進(jìn)行可拆卸固定，比如通過(guò)螺栓緊固。主軸支架126為主軸125的旋轉(zhuǎn)提供支撐，主軸125 的末端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接為球形泵運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。

48.本案中，活塞123的兩個(gè)側(cè)面1233與旋轉(zhuǎn)盤124之間分別圍成一個(gè)工作腔體121，球形轉(zhuǎn)子12在容腔111內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述2個(gè)工作腔體121 會(huì)有規(guī)律的張開(kāi)與閉合，從而完成輸送液體的功能。

49.在實(shí)際使用過(guò)程中，若位于工作腔體121內(nèi)的液體中存在雜質(zhì)，其容易進(jìn)入至間隙空間1234和1244中，從而會(huì)對(duì)球形轉(zhuǎn)子表面以及泵殼內(nèi)壁造成磨損，影響其使用壽命。

50.為克服上述問(wèn)題，結(jié)合圖2至圖4所示，球形轉(zhuǎn)子的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封件127，該密封件127分隔于所述間隙空間1234、1244 和工作腔體121之間，并使得間隙空間1234、1244和工作腔體121之間不連通。

51.在優(yōu)選的實(shí)施例中，活塞123的球形的頂面1232與泵殼11內(nèi)壁之間，以及旋轉(zhuǎn)盤124的轉(zhuǎn)盤球面1241與泵殼11內(nèi)壁之間均設(shè)置有密封件127。

52.在其他實(shí)施例中，比如當(dāng)球形泵豎直放置使用時(shí)，缸蓋113設(shè)置于缸體112 的上方，雜質(zhì)不易進(jìn)入活塞和泵殼之間，也就是磨損主要發(fā)生在旋轉(zhuǎn)盤和泵殼之間，此時(shí)，密封件可以僅僅設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤124的轉(zhuǎn)盤球面1241與泵殼11內(nèi)壁之間，而活塞123的球形的頂面1232與泵殼11內(nèi)壁之間不設(shè)置密封件。

53.在一實(shí)施例中，密封件127固定于旋轉(zhuǎn)盤124的轉(zhuǎn)盤球面1241上，以及固定于活塞123的球形的頂面1232上。

54.在其他實(shí)施例中，密封件127也可以設(shè)置于缸蓋113或缸體112的內(nèi)壁上。

55.在優(yōu)選的實(shí)施例中，密封件127沿旋轉(zhuǎn)盤124和活塞123靠近所述工作腔體121的邊緣設(shè)置。

56.密封件127采用彈性材質(zhì)，軟體材質(zhì)可選用丁晴橡膠、聚氨酯、epdm和氟橡膠等；密封件127有過(guò)盈量，密封件127過(guò)盈量為0.2-0.5mm，硬度為60-90 度。

57.工作時(shí)密封件127將會(huì)阻擋細(xì)小顆粒進(jìn)入活塞球面和缸蓋的間隙及旋轉(zhuǎn)盤球面與缸體的間隙中；保證泵體在較為惡劣的工況下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且易用性好。

58.參圖2和圖3所示，在第一實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)盤124和活塞123靠近工作腔體121的邊緣分別形成有卡槽1235，所述密封件127嵌入所述卡槽1235，并與卡槽相固定。

59.進(jìn)一步地，卡槽1235自所述旋轉(zhuǎn)盤124和活塞123靠近所述工作腔體的頂角向內(nèi)凹設(shè)形成。

60.參圖4所示，在第二實(shí)施方式中，密封件127通過(guò)注塑方式形成于所述球形轉(zhuǎn)子上。

61.綜上述，本案考慮到球形泵的結(jié)構(gòu)及原理，介質(zhì)中較小的顆粒將會(huì)進(jìn)入球體表面與殼體之間的縫隙中造成球體表面磨損，球體邊緣部分設(shè)置軟體密封，工作時(shí)軟體密封將會(huì)阻擋細(xì)小顆粒進(jìn)入活塞球面和缸蓋的間隙及旋轉(zhuǎn)盤球面與缸體的間隙中，保證泵體在較為惡劣的工況下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高球形泵對(duì)介質(zhì)環(huán)境的適應(yīng)性。

62.本發(fā)明的各方面、實(shí)施例、特征及實(shí)例應(yīng)視為在所有方面為說(shuō)明性的且不打算限制本發(fā)明，本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書(shū)界定。在不背離所主張的本發(fā)明的精神及范圍的情況下，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了其它實(shí)施例、修改及使用。

63.在本技術(shù)案中標(biāo)題及章節(jié)的使用不意味著限制本發(fā)明；每一章節(jié)可應(yīng)用于本發(fā)明的任何方面、實(shí)施例或特征。

64.在本技術(shù)案中，在將元件或組件稱為包含于及/或選自所敘述元件或組件列表之處，應(yīng)理解，所述元件或組件可為所敘述元件或組件中的任一者且可選自由所敘述元件或組件中的兩者或兩者以上組成的群組。此外，應(yīng)理解，在不背離本發(fā)明教示的精神及范圍的情況下，本文中所描述的組合物、設(shè)備或方法的元件及/或特征可以各種方式組合而無(wú)論本文中是明確說(shuō)明還是隱含說(shuō)明。

65.除非另外具體陳述，否則術(shù)語(yǔ)“包含(include、includes、including)”、“具有(have、has或having)”的使用通常應(yīng)理解為開(kāi)放式的且不具限制性。

66.除非另外具體陳述，否則本文中單數(shù)的使用包含復(fù)數(shù)(且反之亦然)。此外，除非上下文另外清楚地規(guī)定，否則單數(shù)形式“一(a、an)”及“所述(the)”包含復(fù)數(shù)形式。另外，在術(shù)語(yǔ)“約”的使用在量值之前之處，除非另外具體陳述，否則本發(fā)明教示還包括特定量值本身。技術(shù)特征：

1.一種球形泵，其特征在于，包括：泵殼，具有一容腔；球形轉(zhuǎn)子，設(shè)置于所述的容腔內(nèi)，所述球形轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其與泵殼之間圍成的工作腔體的容積可變，所述球形轉(zhuǎn)子的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間形成有間隙空間，其中，所述球形轉(zhuǎn)子的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封件，該密封件分隔于所述間隙空間和工作腔體之間，并使得間隙空間和工作腔體之間不連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形泵，其特征在于，所述球形轉(zhuǎn)子包括相鉸接的旋轉(zhuǎn)盤和活塞，所述密封件設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)盤的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間，和/或所述密封件設(shè)置于所述活塞的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形泵，其特征在于，所述密封件形成于球形轉(zhuǎn)子上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球形泵，其特征在于，所述密封件沿所述旋轉(zhuǎn)盤靠近所述工作腔體的邊緣設(shè)置，和/或所述密封件沿所述活塞靠近所述工作腔體的邊緣設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球形泵，其特征在于，所述球形轉(zhuǎn)子上形成有卡槽，所述密封件嵌入所述卡槽。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球形泵，其特征在于，所述卡槽自所述球形轉(zhuǎn)子靠近所述工作腔體的頂角向內(nèi)凹設(shè)形成。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球形泵，其特征在于，所述密封件通過(guò)注塑方式形成于所述球形轉(zhuǎn)子上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形泵，其特征在于，所述密封件的材質(zhì)選自丁晴橡膠、聚氨酯、epdm或氟橡膠。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形泵，其特征在于，所述密封件的硬度為60-90度。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形泵，其特征在于，所述密封件有過(guò)盈量。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型揭示了一種球形泵，包括：泵殼，具有一容腔；球形轉(zhuǎn)子，設(shè)置于所述的容腔內(nèi)，所述球形轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其與泵殼之間圍成的工作腔體的容積可變，所述球形轉(zhuǎn)子的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間形成有間隙空間，其中，所述球形轉(zhuǎn)子的球形表面與泵殼的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封件，該密封件分隔于所述間隙空間和工作腔體之間，并使得間隙空間和工作腔體之間不連通。本案通過(guò)密封件阻止了間隙空間和工作腔體之間的連通，避免了細(xì)小雜質(zhì)及顆粒物進(jìn)入間隙空間，解決了球形轉(zhuǎn)子和泵殼之間容易發(fā)生磨損的問(wèn)題。問(wèn)題。問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：焦石平 查霞紅 趙鳳麗 周杰 王向榮

受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州寶時(shí)得電動(dòng)工具有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.04.01

技術(shù)公布日：2022/1/18