具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

图1示意了本发明的转子泵的整体结构示意图，图2为图1中转子泵的爆炸结构示意图，图3为图1中转子泵的剖视图，图4为图1中转子泵俯视图的半剖结构示意图，图5示意了图2中转子泵的转子5的结构示意图，图6-8示意了转子泵中定子4的立体结构示意图。

本发明实施例提供了一种非接触式可调转子泵，如图1和图2结构所示，该转子泵包括壳体、定子4以及转子5；壳体可以包括从上到下依次连接的顶盖1、圆形筒体2以及底盖3，圆形筒体2的顶端与顶盖1之间密封配合、且底端与底盖3之间密封配合；

定子4和转子5同轴安装于壳体内；定子4的顶面和底面均与壳体固定连接，并在壳体与定子4之间形成外腔体6；

转子5能够绕其中心轴线转动地安装于定子4内，转子5与定子4之间具有径向间隙，并在转子5与定子4之间形成环形内腔体7；转子5可以包括固定安装于中心的转轴17，转轴17可以通过外力进行驱动以带动转子5沿顺时针方向或逆时针方向转动；

壳体的顶部设置有用于安装转子5的顶部法兰8和与环形内腔体7连通的第一通孔9，底部设置有用于安装转子5的底部法兰10和与环形内腔体7连通的第二通孔11，中部设置有与外腔体6连通的第三通孔12；顶部法兰8和底部法兰10可以通过螺钉或螺栓固定安装于壳体；第一通孔9和第二通孔11可以用作进水孔或出水孔，相对应地，第三通孔12则用作出水孔或进水孔，并且还可以在壳体上设置与第一通孔9、第二通孔11、第三通孔12相对应的连接管，通过连接管实现管路的连接；

如图4、图6、图7以及图8结构所示，定子4设置有沿其内周面的周向分布的至少两个凸棱13和与凸棱13一一对应的阶梯孔16，阶梯孔16贯穿凸棱13设置，凸棱13两侧的第一表面15和第二表面14之间形成90°～150°的夹角，使凸棱13在定子4的内周面构成阶梯状结构；第一表面15与转子5之间的径向距离大于第二表面14与转子5之间的径向距离；第二表面14的曲率大于转子5的径向曲率，在第二表面14开设有沿定子4的轴向延伸的缝隙26；缝隙26形成阶梯孔16在定子4的内周面的开口；阶梯孔16连通环形内腔体7和外腔体6；定子4内周面的凸棱13的数量可以为3～6个，如：3个、4个、5个、6个，也可以为其它数量；至少两个凸棱13沿定子4的周向均匀分布，即，设置有2个或多个凸棱13时，凸棱13均匀分布于定子4的内周面；图6中的定子4内周面设置有3个凸棱13，图7和图8中的定子4内周面设置有5个凸棱13；图6-8只是对凸棱13的数量以及第一表面15和第二表面14的形状进行举例说明，并不构成限制；第一表面15和第二表面14之间夹角可以为：90°、95°、100°、110°、120°、130°、135°、140°、145°、150°；并且当第一表面和第二表面之间为90°时，第一表面和第二表面之间垂直设置；

第三通孔12、外腔体6、阶梯孔16、环形内腔体7以及第一通孔9依次连通形成第一流动通道，第三通孔12、外腔体6、阶梯孔16、环形内腔体7以及第二通孔11依次连通形成第二流动通道，在转子泵工作过程中，流体可以仅通过第一流动通道进行流动，也可以仅通过第二流动通道进行流动，还可以同时通过第一流动通道和第二流动通道进行流动，并且既可以从第三通孔12朝向第一通孔9和/或第二通孔11方向流动，也可以从第一通孔9和/或第二通孔11朝向第三通孔12方向流动。

与现有泵的工作原理完全不同，上述非接触式可调转子泵利用摩擦学原理中的摩擦空化和摩擦迸流实现液体/气体输送或使流体增压，以及实现真空等效果；本发明的转子泵通过转子5转动方向的改变，既可以作为“正压泵”使用，也可作为“负压泵”使用；作为“正压泵”使用时，主要用于需要泵作为动力，进行气体/液体转移、对密闭容器增压、充气打气、压水等；作为“负压泵”使用时，主要用在对真空(负压)有要求的场合，比如：抽气/液、气体分析、气体循环、气体采样、真空吸附、吸水等。

上述转子泵具有以下特点：

1、由于在定子4和转子5之间设置有径向间隙，转子5和定子4始终保持非接触状态，工作过程中定子4和转子5之间无需接触，能够降低转子泵在工作过程中的摩擦损耗、噪声和振动，能够解决现有泵存在的摩擦损耗大、噪声大、振动大等缺陷，因此，转子泵的能耗低、摩擦损失少，同时可靠性高、使用寿命长；并且能够在极低的能耗下产生较好的增压或真空效果；

2、在定子4的内周侧设置有至少两个凸棱13，凸棱13由两侧的第一表面15和第二表面14夹设形成，第二表面14可以为平台，第一表面15可以为断台，第一表面15的径向深度大于第二表面14的径向深度，并在凸棱13处形成具有缝隙26的阶梯孔16；当转子5相对定子4从凸棱13的第二表面14一侧朝向第一表面15一侧转动时，在缝隙26处会产生迸流现象，使缝隙26处的压力骤增，从而使转子泵的环形内腔体7内的流体挤压进入外腔体6；当转子5相对定子4从凸棱13的第一表面15一侧朝向第二表面14一侧转动时，在缝隙26处会产生空化现象，缝隙26处压力骤降形成真空，从而使转子泵的外腔体6内的流体吸入环形内腔体7。基于上述摩擦空化及摩擦迸流效应，实现流体的正反向输送。因此，转子泵通过转子5相对定子4的转动实现流体运输、增压、抽真空、产生微纳米气泡；

3、由于凸棱13两侧的第一表面15和第二表面14之间形成90°～150°的夹角，使得凸棱13在定子4的内周面构成阶梯状结构，通过简单地变换转子5的转动方向即可实现转子泵的正方向工作切换，使得转子泵具有使用、控制方便的特点，适合于需要频繁切换流体流动方向的场合。

一种具体的实施方式中，如图2和图3结构所示，转子5为顶部直径大、底部直径小的圆台形结构；定子4的内周面具有与转子5的外周面相同的斜度；转子5包括转轴17和间隙调节杆18；转轴17固定安装于转子5的中心，顶端通过轴承19安装于顶部法兰8，底端与间隙调节杆18的顶端转动配合；间隙调节杆18的底端能够沿轴向调节地安装于底部法兰10，通过间隙调节杆18在轴向的位移调节转子5的轴向位置，用于实现定子4与转子5之间的间隙调节。间隙调节杆18可以与底部法兰10之间螺纹连接，通过螺纹配合既可以实现间隙调节杆18与底部法兰10之间的装配，又可以通过螺纹配合实现间隙调节杆18在轴向上的位置调整。

由于转子5为圆台形结构，定子4的内周面具有与转子5的外周面相同的斜度，通过调节转子5的轴向位置可以实现定子4与转子5之间的最小径向间隙的调节，从而实现流量调节；同时，由于转子5包括转动配合的转轴17和间隙调节杆18，并且间隙调节杆18能够沿轴向调节地安装于底部法兰10，通过间隙调节杆18的轴向调节能够控制转子5的轴向位置，从而能够在转子泵的外侧实现转子5与定子4之间的最小径向间隙的调节。因此，采用本发明的转子泵，既可以通过转子5的转速来调节转子泵的流量和扬程，还可以通过转子5与定子4之间的相对位置关系调节转子泵的流量和扬程，使得转子泵的调节方式多样化。

为了实现间隙调节杆18与转轴17的转动连接，如图3结构所示，转轴17在朝向间隙调节杆18的底端面设置有安装孔(图中未示出)；间隙调节杆18的顶端通过轴承(图中未示出)安装于安装孔内。通过安装于间隙调节杆18与转轴17之间的轴承，能够实现转轴17与间隙调节杆18之间的转动连接，同时还能通过间隙调节杆18实现转子5在轴向高度上的位置调节。

如图6-8结构所示，定子4的外周面设置有用于连通各个阶梯孔16的环形凹槽20，通过环形凹槽20将定子4的各个阶梯孔16进行连通，使得流体的流动更加顺畅。

为了向转子泵的转子5提供动力，上述转子泵还可以包括用于驱动转子5转动的电机(图中未示出)；电机安装于壳体的顶部，并且电机的输出轴与转子5之间固定连接，电机的输出轴可以通过联轴器与转轴17之间固定连接，也可以将电机的输出轴与转轴17通过销轴、铆钉、螺钉等紧固件直接固定连接在一起。

在上述各种实施例的基础上，如图3结构所示，壳体包括沿转子5的轴向依次设置的顶盖1、圆形筒体2以及底盖3；圆形筒体2的顶端与顶盖1之间密封配合、且底端与底盖3之间密封配合；定子4的顶面与顶盖1的底面固定连接，底面与底盖3的顶面固定连接；外腔体6由顶盖1、圆形筒体2、底盖3以及定子4围绕形成；第一通孔9贯穿顶盖1设置，并且顶盖1设置有用于安装顶部法兰8的第一中心通孔(图中未示出)；第二通孔11贯穿底盖3设置，并且底盖3设置有用于安装底部法兰10的第二中心通孔(图中未示出)；第三通孔12贯穿圆形筒体2的壁厚设置。第一通孔9、第二通孔11以及第三通孔12的数量可以为一个或多个。

同时为了实现壳体的装配和密封，如图3结构所示，顶盖1的外周侧设置有上限位凸缘21，并在朝向圆形筒体2的一侧设置有上插接部22；底盖3的外周侧设置有下限位凸缘23，并在朝向圆形筒体2的一侧设置有下插接部24；圆形筒体2夹设于上限位凸缘21与下限位凸缘23之间，并且上插接部22和下插接部24均与圆形筒体2插接配合。上插接部22和下插接部24的外周侧均设置有密封凹槽25；密封凹槽25内均安装有密封圈，通过密封圈将圆形筒体2与顶盖1和底盖3之间的间隙进行密封。

圆形筒体2与顶盖1和底盖3之间的装配通过定子4与顶盖1和底盖3之间的固定连接实现，定子4与顶盖1和底盖3之间可以通过螺钉或螺栓进行固定连接，从而将圆形筒体2夹设于顶盖1和底盖3之间。

上述转子泵的工作原理为：

当转子泵用作正压泵时，转轴17与转子5固定连接，转轴17端部通过联轴器连接外置电机，电机通过转轴17带动转子5转动；将转子泵放入液体中或通过进水孔向泵中注入液体，启动电机，如图4所示，若转子5顺时针转动，则环形内腔体7处为收缩形状，发生摩擦迸流现象导致环形内腔体7内压力骤增，高压挤压液体通过具有缝隙26的阶梯孔16流入外腔体6，外腔体6内的高压液体通过第三通孔12流出，实现液体运输或增压；

当转子泵用作负压泵时，转轴17与转子5固定连接，转轴17端部通过联轴器连接外置电机，电机通过转轴17带动转子5转动；将转子泵放入液体中或通过进水孔向泵中注入液体，启动电机，如图4所示，若转子5逆时针转动，则环形内腔体7处为扩张形状，发生摩擦空化现象导致内环形内腔体7内压力骤降形成低压区域或真空，低压区域或真空迫使液体从外腔体6通过具有缝隙26的阶梯孔16流入，外腔体6内的压力降低导致液体从第三通孔12流入，实现抽液体或制造真空。

上述转子泵的流量、扬程以及气泡密集度可通过以下方式进行调节：

1、调节电机转速，从而控制转子5的转速；电机转速增加时，则流量、扬程以及气泡密集度增加，反之，则减少；

2、通过间隙调节杆18调整转子5与定子4在轴向的相对位置，即，调整转子5与定子4之间的最小间隙；当转子5与定子4之间的径向间隙减小时，则流量、扬程以及气泡密集度增加，反之，则减少；

3、改变定子4内腔工作区(第一表面15或第二表面14)的数量，即，产生摩擦空化或摩擦迸流区域的个数；当工作区数量增多时，即，凸棱13、第一表面15以及第二表面14的数量增多，则流量、扬程以及气泡密集度增加，反之，则减少。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。