1.本实用新型属于变容式泵技术领域，具体涉及一种可以实现防磨损的球形泵(球形转子泵)。
背景技术：
2.球形泵是一种结构新颖独特的容积式泵，应用万向节的工作原理，当组合成球形的转子随着相交成某一角度的主动轴和被动轴一起旋转时，万向节的中间联体即转子十字块便进行转摆运动，形成容腔有规律的张开与闭合，从而完成输送液体的功能。
3.现有技术中，球形泵转子与缸体间采用间隙密封的方式，在河水、池水等条件下使用时，经过过滤初级过滤，一些微小杂质及颗粒物不能过滤掉，仍然会进入间隙内，很容易造成磨损，导致泵体内泄漏，效率降低和失效。
4.为了提高过滤效果，可以经过多级滤芯过滤，但是使用成本高，安装复杂，易用性比较差。
5.如何提供一种防磨损、成本低的球形泵，是一个急需解决的问题。
技术实现要素：
6.本实用新型一实施例提供一种球形泵，用于解决现有技术中转子与缸体之间容易磨损、成本高的问题，包括：
7.一实施例中，一种球形泵，包括：
8.泵壳，具有一容腔；
9.球形转子，设置于所述的容腔内，所述球形转子在转动时，其与泵壳之间围成的工作腔体的容积可变，所述球形转子的球形表面与泵壳的内壁之间形成有间隙空间，
10.其中，
11.所述球形转子的球形表面与泵壳的内壁之间设置有密封件，该密封件分隔于所述间隙空间和工作腔体之间，并使得间隙空间和工作腔体之间不连通。
12.优选的，在上述的球形泵中，所述球形转子包括相铰接的旋转盘和活塞，
13.所述密封件设置于所述旋转盘的球形表面与泵壳的内壁之间，和/或
14.所述密封件设置于所述活塞的球形表面与泵壳的内壁之间。
15.优选的，在上述的球形泵中，所述密封件形成于球形转子上。
16.优选的，在上述的球形泵中，所述密封件沿所述旋转盘靠近所述工作腔体的边缘设置，和/或
17.所述密封件沿所述活塞靠近所述工作腔体的边缘设置。
18.优选的，在上述的球形泵中，所述球形转子上形成有卡槽，所述密封件嵌入所述卡槽。
19.优选的，在上述的球形泵中，所述卡槽自所述球形转子靠近所述工作腔体的顶角向内凹设形成。
20.优选的，在上述的球形泵中，所述密封件通过注塑方式形成于所述球形转子上。
21.优选的，在上述的球形泵中，所述密封件的材质选自丁晴橡胶、聚氨酯、 epdm或氟橡胶。
22.优选的，在上述的球形泵中，所述密封件的硬度为60-90度。
23.优选的，在上述的球形泵中，所述密封件有过盈。
24.与现有技术相比，本实用新型优点至少包括：
25.1、本案通过密封件阻止了间隙空间和工作腔体之间的连通，避免了细小杂质及颗粒物进入间隙空间，解决了球形转子和泵壳之间容易发生磨损的问题；
26.2、本案的球形泵可以适用于任何工况条件下，比如水下，无需微细滤芯过滤，安装使用成本低，易用性高。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本技术一实施方式中球形泵的剖视图；
29.图2是本技术第一实施方式中球形转子的结构示意图；
30.图3是图1中a的放大图；
31.图4是本技术第二实施方式中球形转子的结构示意图。
具体实施方式
32.通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。
33.参图1所示，本技术的一实施例中，提供了一种球形泵10，其可应用于机器人动力系统、工业控制、无人机控制、水下作业工具、深海机器人浮力调节、水下兵器、微量计量高压泵、便携式净水装置、便携式高压细水雾清洗设备等领域。
34.球形泵10包括泵壳11和球形转子12。泵壳11构成一容腔111，球形转子12设置于所述的容腔111内，球形转子12在转动时，其与泵壳11之间围成的工作腔体121的容积可变。
35.泵壳11包括缸体112和缸盖113，缸体112和缸盖113之间通过螺栓可拆卸固定，缸体112和缸盖113分别具有半球形的内腔，并共同围成所述的容腔111。
36.结合图2所示，球形转子12包括活塞123、旋转盘124和主轴125，活塞123和旋转盘124通过销轴122铰接，主轴125的一端与旋转盘124连接，另一端延伸出所述容腔111的外部。
37.活塞123包括活塞轴1231，缸盖113上开设有活塞轴孔1131，活塞轴 1231配合插置于所述的活塞轴孔1131内。
38.结合图2所示，活塞123具有球形的顶面1232、两个成一定夹角的侧面 1233、以及位于两个侧面1233之间的活塞销座(图未示)，活塞销座套设于销轴122外侧。活塞轴1231凸伸于球形的顶面1232，且位于球形的顶面1232 的中间位置，活塞轴1231的轴线通过活塞球形顶面的球心。
39.活塞123的球形的顶面1232与缸盖113之间密封配合，但是形成一定的间隙空间1234。
40.一实施例中，活塞123采用一体成型金属基体，优选为不锈钢金属。
41.进一步地，金属基体的外侧还可以通过注塑的方式包覆一层peek层， peek材料耐磨损、强度高、耐腐蚀和自润滑性能，是良好的耐磨材料，而且与不锈钢具有良好的摩擦配对性能。
42.旋转盘124具有球形的转盘球面1241，转盘球面1241与缸体112和缸盖113的内壁密封配合，但是形成一定的间隙空间1244。
43.旋转盘124面向活塞123的一侧设置有转盘销座1242，转盘销座1242 套设于销轴122上。
44.旋转盘124的转盘球面1241的中心凸伸有一转盘轴1243，转盘轴1243 的轴线通过转盘球面1241的球心。转盘轴1243与主轴125连接固定。
45.一实施例中，旋转盘124采用一体成型的金属基体，优选为不锈钢金属。
46.进一步地，金属基体的外侧通过注塑的方式包覆一层peek层。
47.为了实现对主轴125进行定位，球形泵10还包括主轴支架126，主轴支架126套设于主轴125的外侧，主轴支架126与缸体112之间进行可拆卸固定，比如通过螺栓紧固。主轴支架126为主轴125的旋转提供支撑，主轴125 的末端与动力机构连接为球形泵运转提供动力。
48.本案中，活塞123的两个侧面1233与旋转盘124之间分别围成一个工作腔体121，球形转子12在容腔111内进行转动时，上述2个工作腔体121 会有规律的张开与闭合，从而完成输送液体的功能。
49.在实际使用过程中，若位于工作腔体121内的液体中存在杂质，其容易进入至间隙空间1234和1244中，从而会对球形转子表面以及泵壳内壁造成磨损，影响其使用寿命。
50.为克服上述问题，结合图2至图4所示，球形转子的球形表面与泵壳的内壁之间设置有密封件127，该密封件127分隔于所述间隙空间1234、1244 和工作腔体121之间，并使得间隙空间1234、1244和工作腔体121之间不连通。
51.在优选的实施例中，活塞123的球形的顶面1232与泵壳11内壁之间，以及旋转盘124的转盘球面1241与泵壳11内壁之间均设置有密封件127。
52.在其他实施例中，比如当球形泵竖直放置使用时，缸盖113设置于缸体112 的上方，杂质不易进入活塞和泵壳之间，也就是磨损主要发生在旋转盘和泵壳之间，此时，密封件可以仅仅设置在旋转盘124的转盘球面1241与泵壳11内壁之间，而活塞123的球形的顶面1232与泵壳11内壁之间不设置密封件。
53.在一实施例中，密封件127固定于旋转盘124的转盘球面1241上，以及固定于活塞123的球形的顶面1232上。
54.在其他实施例中，密封件127也可以设置于缸盖113或缸体112的内壁上。
55.在优选的实施例中，密封件127沿旋转盘124和活塞123靠近所述工作腔体121的边缘设置。
56.密封件127采用弹性材质，软体材质可选用丁晴橡胶、聚氨酯、epdm和氟橡胶等；密封件127有过盈量，密封件127过盈量为0.2-0.5mm，硬度为60-90 度。
57.工作时密封件127将会阻挡细小颗粒进入活塞球面和缸盖的间隙及旋转盘球面与缸体的间隙中；保证泵体在较为恶劣的工况下正常运转，该方案结构简单，且易用性好。
58.参图2和图3所示，在第一实施方式中，旋转盘124和活塞123靠近工作腔体121的边缘分别形成有卡槽1235，所述密封件127嵌入所述卡槽1235，并与卡槽相固定。
59.进一步地，卡槽1235自所述旋转盘124和活塞123靠近所述工作腔体的顶角向内凹设形成。
60.参图4所示，在第二实施方式中，密封件127通过注塑方式形成于所述球形转子上。
61.综上述，本案考虑到球形泵的结构及原理，介质中较小的颗粒将会进入球体表面与壳体之间的缝隙中造成球体表面磨损，球体边缘部分设置软体密封，工作时软体密封将会阻挡细小颗粒进入活塞球面和缸盖的间隙及旋转盘球面与缸体的间隙中，保证泵体在较为恶劣的工况下正常运转，提高球形泵对介质环境的适应性。
62.本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
63.在本技术案中标题及章节的使用不意味着限制本发明；每一章节可应用于本发明的任何方面、实施例或特征。
64.在本技术案中，在将元件或组件称为包含于及/或选自所叙述元件或组件列表之处，应理解，所述元件或组件可为所叙述元件或组件中的任一者且可选自由所叙述元件或组件中的两者或两者以上组成的群组。此外，应理解，在不背离本发明教示的精神及范围的情况下，本文中所描述的组合物、设备或方法的元件及/或特征可以各种方式组合而无论本文中是明确说明还是隐含说明。
65.除非另外具体陈述，否则术语“包含(include、includes、including)”、“具有(have、has或having)”的使用通常应理解为开放式的且不具限制性。
66.除非另外具体陈述，否则本文中单数的使用包含复数(且反之亦然)。此外，除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一(a、an)”及“所述(the)”包含复数形式。另外，在术语“约”的使用在量值之前之处，除非另外具体陈述，否则本发明教示还包括特定量值本身。技术特征：
1.一种球形泵，其特征在于，包括：泵壳，具有一容腔；球形转子，设置于所述的容腔内，所述球形转子在转动时，其与泵壳之间围成的工作腔体的容积可变，所述球形转子的球形表面与泵壳的内壁之间形成有间隙空间，其中，所述球形转子的球形表面与泵壳的内壁之间设置有密封件，该密封件分隔于所述间隙空间和工作腔体之间，并使得间隙空间和工作腔体之间不连通。2.根据权利要求1所述的球形泵，其特征在于，所述球形转子包括相铰接的旋转盘和活塞，所述密封件设置于所述旋转盘的球形表面与泵壳的内壁之间，和/或所述密封件设置于所述活塞的球形表面与泵壳的内壁之间。3.根据权利要求2所述的球形泵，其特征在于，所述密封件形成于球形转子上。4.根据权利要求3所述的球形泵，其特征在于，所述密封件沿所述旋转盘靠近所述工作腔体的边缘设置，和/或所述密封件沿所述活塞靠近所述工作腔体的边缘设置。5.根据权利要求3所述的球形泵，其特征在于，所述球形转子上形成有卡槽，所述密封件嵌入所述卡槽。6.根据权利要求5所述的球形泵，其特征在于，所述卡槽自所述球形转子靠近所述工作腔体的顶角向内凹设形成。7.根据权利要求3所述的球形泵，其特征在于，所述密封件通过注塑方式形成于所述球形转子上。8.根据权利要求1所述的球形泵，其特征在于，所述密封件的材质选自丁晴橡胶、聚氨酯、epdm或氟橡胶。9.根据权利要求1所述的球形泵，其特征在于，所述密封件的硬度为60-90度。10.根据权利要求1所述的球形泵，其特征在于，所述密封件有过盈量。
技术总结
本实用新型揭示了一种球形泵，包括：泵壳，具有一容腔；球形转子，设置于所述的容腔内，所述球形转子在转动时，其与泵壳之间围成的工作腔体的容积可变，所述球形转子的球形表面与泵壳的内壁之间形成有间隙空间，其中，所述球形转子的球形表面与泵壳的内壁之间设置有密封件，该密封件分隔于所述间隙空间和工作腔体之间，并使得间隙空间和工作腔体之间不连通。本案通过密封件阻止了间隙空间和工作腔体之间的连通，避免了细小杂质及颗粒物进入间隙空间，解决了球形转子和泵壳之间容易发生磨损的问题。问题。问题。
技术研发人员：焦石平 查霞红 赵凤丽 周杰 王向荣
受保护的技术使用者：苏州宝时得电动工具有限公司
技术研发日：2021.04.01
技术公布日：2022/1/18
声明：
“球形泵的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：苏州宝时得电动工具有限公司
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2024年05月24日 ~ 26日 
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