CN101382122B - 一种气动泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气动泵，包括气缸和换向机构，气缸内设有将气缸内部空间分隔成上腔和下腔的活塞，活塞底部连有中空的活塞杆，换向机构包括阀座、换向杆、换向滑块和换向滑环，阀座的侧壁上设有三个横向排列的窗口，中间的窗口与阀座上的进气口连通，两端的两个窗口分别与上腔和下腔连通；换向滑环嵌于换向滑块正对窗口的侧壁上，换向滑环中心穿有两端分别抵靠换向滑块和换向滑环内壁使换向滑环紧贴阀座侧壁的压簧；换向顶部与换向滑块接触，随活塞杆运动时可推动换向滑块水平滑动；换向滑块与阀座之间设有使换向滑块水平移动复位的复位弹簧。本发明气动泵结构紧凑、工作可靠维修率低，在水平移动过程当中基本没有撞击，工作噪音低。
Description
技术领域
本发明涉及一种气控动力装置，尤其涉及一种气动泵。
背景技术
高压无气喷涂机在现有喷涂技术中是一种重要设备，它可以应用于船舶、房屋建筑外墙、车辆等进行防锈、防水、防腐、美化等喷涂作业。目前市场上主要有电动型喷涂机和气动型喷涂机两种，由于涂料多具有易燃易爆的特点，因此气动型喷涂机比电动型喷涂机应用更为广泛。
气动型喷涂机由气动泵提供动力，气动泵一般包括气缸和通过控制压缩空气流向实现气缸内活塞往复运动的配气换向装置。目前，根据配气换向装置的不同，气动泵可分为两大类，一类是采用气动换向阀来控制压缩空气的流向。
如中国专利87215002公开了一种用于气动装置的配气换向装置，特别适用于无气喷涂机的配气换向装置。由先导阀、换向气室、气控换向活塞、滑块、配气室、呼吸孔组成，其特点是利用位于换向气室与配气室之间滑块的移动来达到配气换向的目的。
如中国专利200520091320.9公开了一种新型气动泵及其喷涂机，包括主气缸、主活塞、先导阀I、先导阀II、换向阀、配气块，主活塞置于主气缸里将主气缸分成两室，先导阀I和先导阀II置于主气缸的两端，分别与换向阀阀芯两端腔体相通，换向阀与配气块相连，配气块控制主气缸的进气道，其特征在于：设置有排气阀，排气阀与所述的换向阀并联，排气阀的阀芯与换向阀的阀芯联动，排气阀的阀芯控制主气缸的排气道。
上述气动泵对换向阀和先导阀加工精度要求高、难度大，存在成本高、阀芯容易磨损等缺点。
另一类是通过由气缸上活塞约束的换向杆推动换向滑块使得压缩空气流向发生变化。
如中国专利200420031025.X公开了一种高压无气喷涂机，由气泵、涂料泵、气动三连件、滤油器和置于气泵内的换向机构组成，换向机构由换气阀座、换向滑块、换向杆、换向弹簧构成；换气阀座设置于气缸体的上方，换气阀座的侧壁开设上、中、下三个窗口，中间窗口为来风口，上下二个窗口分别和气缸体的二端相通；换气阀座的中间装有换向滑块，其上设置定位槽，与定位槽对应的换气阀座的侧壁上设置换向定位座，换向定位座由定位弹簧和定位滚子构成，换向滑块和下部的换向杆相连；换向杆的下部套装有换向弹簧，换向杆和换向弹簧被约束于中空的气缸活塞杆内。
上述高压无气喷涂机中的换向滑块上下移动时与气缸及顶座存在较为剧烈的撞击，噪音较大。
发明内容
本发明提供了一种结构简单、工作可靠、维修率低、噪音低的气动泵。
一种气动泵，包括气缸和换向机构，气缸内设有将气缸内部空间分隔成上腔和下腔的活塞，活塞底部连有中空的活塞杆，所述的换向机构包括阀座、换向杆、换向滑块和换向滑环，所述阀座的侧壁上设有三个横向排列的窗口，中间的窗口与阀座上的进气口连通，两端的两个窗口分别与上腔和下腔连通；所述的换向滑环嵌于换向滑块正对窗口的侧壁上，换向滑环中心穿有两端分别抵靠换向滑块和换向滑环内壁使换向滑环紧贴阀座侧壁的压簧；所述的换向杆下部套有换向弹簧并被约束于活塞杆的空腔内，顶部与换向滑块接触，随活塞杆运动时可推动换向滑块水平滑动；所述的换向滑块与阀座之间设有使换向滑块水平移动复位的复位弹簧。
为了减少换向滑块与阀座之间的摩擦，可在换向滑块上、下两个侧壁上设置圆柱滚子。
由于阀座上的窗口在注模中很难形成理想弧度，而且换向滑环大多也是圆形的，为了避免漏气，在阀座和换向滑环之间加设一个换气片，换气片上设有三个与窗口对应的气孔，气孔靠近阀座一端的形状与窗口的形状相适应，另一端与换向滑环的形状相适应。
换向机构以换向杆为中心设置，结构更为紧凑，外形更为美观。
换向杆推动换向滑快水平滑动的方式很多，优选通过将换向滑块与换向杆接触的面设置成斜面，相应地换向杆顶部设有圆柱滚子，换向杆在竖直运动过程中就可实现水平移动，斜面的角度优选大于60度且小于90度。
为了使换向杆在运动过程中不停留在斜面的中部，斜面中间部分设置成弧形，弧形部分的长度优选至少为斜面总长度的1/2，弧形部分的弧度优选不大于180度。
当活塞下移时，为了阻止换向杆自由下落，使得换向杆在换向滑块的推力作用下下移，换向杆底端与活塞杆之间设有支撑弹簧。
本发明气动泵在水平移动过程当中基本没有撞击，工作噪音低；利用换向弹簧推动换向杆，故障频率低。
附图说明
图1为本发明气动泵的爆炸图；
图2为本发明气动泵的俯视图；
图3为图1所示气动泵中换气片的结构示意图；
图4为图2所示气动泵A-A剖面图；
图5为图2所示气动泵B-B剖面图；
图6为图1所示气动泵A局部放大结构示意图；
图7为图1所示气动泵中换向杆顶端结构示意图。
具体实施方式
如图所示，一种气动泵，包括气缸1和换向机构，气缸1内设有将气缸1内部空间分隔成两部分的活塞14，上面一部分为上腔11，下面一部分为下腔12，活塞14上设有中心孔，底部中心孔处固定有中空的活塞杆13，中心孔与活塞杆13的轴线重合。
换向机构包括两个相向的阀座2，阀座2通过顶座5固定在气缸1的顶部，顶部设有进气口24，相向的侧壁上设有横向排列的窗口21、窗口22和窗口23，中间的窗口22与进气口24连通，两端的窗口21和窗口23分别分别与上腔11和下腔12连通。每个阀座2上的进气通道有3个支路，其中一条支路与中间的窗口22连通，另外两个支路分别与气缸外壁上的两个通道15连通，使得两个阀座2上的进气通道导通。如此设计两个阀座2可共用其中的一个进气口，剩下的一个进气口用螺母密封。
阀座2设有窗口的侧壁上安装有换气片3，换气片3上设有与窗口21、窗口22、窗口23对应的气孔31、气孔32、气孔33，气孔正对阀座1的一端形状与窗口的形状相适应。
两个阀座2的中间设有换向滑块5，换向滑块5正对窗口的侧面设有圆环形的凹槽55，凹槽55内嵌有换向滑环4，换向滑环4中心设有一压簧56，压簧56一端抵靠换向滑块5，另一端抵靠换向滑环5的内壁，使得换向滑环4紧贴换气片3。换向滑环4正好能盖住相邻的两个气孔，使得相邻两个气孔内的压缩空气能够流通。气孔朝向换向滑环4一端的行状与换向滑环4的形状相适应。
换向滑块5的底部设有垂直穿过气缸1的换向杆7，换向杆7下部穿过活塞14的中心孔伸入活塞杆13的空腔内，活塞杆13空腔内的换向杆7套有换向弹簧71，换向弹簧71固定在活塞杆13的空腔内。换向杆7底端与活塞杆13空腔的底面之间设有支撑弹簧16。
换向杆7顶端设有圆柱滚子72，圆柱滚72与换向滑块5接触的面为一斜面54，斜面54与水平面所成的角度大于60度且小于90度，斜面54中间部分成弧形，弧形部分至少为斜面总长度的1/2，弧形部分的弧度应不大于180。换向滑块5背离换向杆7的一侧侧壁设有一复位弹簧51，复位弹簧51两端分别抵靠换向滑块5和阀座2，换向滑块5上、下两侧壁上设有圆柱滚子52。
上述气动泵工作原理如下：
压缩空气从进气口24进入阀座2内，首先到达中间的气孔32，经与换向滑环4碰撞拐弯，通过气孔33流入下室12内，然后推动活塞14向上运动，活塞14向上运动带动活塞杆13向上运动，活塞杆13向上运动首先压缩弹簧16，但其刚度很小，不推动换向杆7上移，然后换向弹簧71被压缩，换向弹簧71被压缩后推动换向杆7上移，上移的换向杆7推动换向滑块5水平后移，复位弹簧51被压缩，气缸上室11的气体通过气孔31排出。
由于换向滑块5水平后移，使得换向滑环4盖住了气孔32和气孔31，压缩空气到达中间的气孔32后，经与换向滑环4碰撞拐弯通过气孔31流入上室11内，然后推动活塞14向下运动，活塞14带动压缩换向弹簧71下移，此时，换向杆7不受换向弹簧71向上的推力，同时被压缩的复位弹簧51推动换向滑块5水平前移，前移的换向滑块5推动换向杆7下移，气缸下室12的气体通过气孔33排出。弹簧16的作用在于当活塞下移时阻止换向杆7自由下落，而是在换向滑块5的推力作用下下移。
由于换向滑块5水平前移，使得换向滑环4盖住了气孔32和气孔33，然后重复上述过程。
Claims (10)
1.一种气动泵，包括气缸(1)和换向机构，气缸(1)内设有将气缸内部空间分隔成上腔(11)和下腔(12)的活塞(14)，活塞(14)底部连有中空的活塞杆(13)，所述的换向机构包括阀座(2)、换向杆(7)、换向滑环(4)和换向滑块(5)，其特征在于：所述阀座(2)的侧壁上设有三个横向排列的窗口(21、22、23)，中间的窗口(22)与阀座(2)上的进气口(24)连通，两端的两个窗口(21、23)分别与上腔(11)和下腔(12)连通；所述的换向滑环(4)嵌于换向滑块(5)正对窗口的侧壁上，换向滑环(4)中心穿有两端分别抵靠换向滑块(5)和换向滑环(4)内壁使换向滑环(4)紧贴阀座(2)侧壁的压簧(56)；所述的换向杆(7)下部套有换向弹簧(71)并被约束于活塞杆(13)的空腔内，顶部与换向滑块(5)接触，随活塞杆(13)运动时可推动换向滑块(5)水平滑动；所述的换向滑块(5)与阀座(2)之间设有使换向滑块(5)水平移动复位的复位弹簧(51)。
2.根据权利要求1所述的气动泵，其特征在于：所述的换向滑块(5)上、下两个侧壁上设有圆柱滚子(52)。
3.根据权利要求1所述的气动泵，其特征在于：所述的阀座(2)与换向滑环(5)之间设有换气片(3)，换气片(3)上设有三个与窗口(21、22、23)相适应的气孔(31、32、33)。
4.根据权利要求1所述的气动泵，其特征在于：所述的换向杆(7)底端与活塞杆(13)之间设有支撑弹簧(16)。
5.根据权利要求1所述的气动泵，其特征在于：所述的换向机构以换向杆(7)为中心设置。
6.根据权利要求1所述的气动泵，其特征在于：所述的换向滑块(5)与换向杆(7)接触的面为斜面(54)，相应地换向杆(7)顶部设有圆柱滚子(72)。
7.根据权利要求6所述的气动泵，其特征在于：所述的斜面(54)与水平面形成的角度大于60度且小于90度。
8.根据权利要求6所述的气动泵，其特征在于：所述的斜面(54)中间部分呈弧形。
9.根据权利要求8所述的气动泵，其特征在于：所述的斜面(54)中间弧形部分长度至少为斜面(54)总长度的1/2。
10.根据权利要求8或9所述的气动泵，其特征在于：所述的斜面(54)中间弧形部分的弧度不大于180度。
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