CN101799000B - 利用螺杆换向的气动泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用螺杆换向的气动泵。在气缸上端面设对称布置与气缸上腔和下腔连通的风口，气缸内的活塞底部和中空的活塞杆连接，气缸下端设有底盖，顶盖下端面设有对称的风口与压缩气体进气口相连，顶盖下端还设置有对称的排气口，顶盖压紧在气缸上端。换向螺杆置于中空的活塞杆中，其上部设有大间距的螺纹，螺杆穿过顶盖的中心孔，顶盖中心孔中设有大间距螺纹，螺杆上的螺纹和顶盖中心孔中的螺纹啮合，换向螺栓在活塞的带动下做垂着直线运动，从而带动顶盖做小角度水平旋转运动，实现切换顶盖下端面的进风口和气缸顶端的两个风口分别连通的功能。本发明结构紧凑，制造成本低，采用高速螺杆实现换向运动，工作平稳可靠，碰撞小，噪声低。

Description

利用螺杆换向的气动泵

技术领域

本发明涉及一种气动泵，尤其涉及一种利用螺杆换向的气动泵。

背景技术

气动泵以压缩气体作为动力源，通过配气换向装置控制压缩气体的流向，压缩气体带动气缸活塞的运动，实现输出往复直线运动的功能。气动泵常作为高压无气喷涂机等的动力源。依据目前配气换向装置的不同，气动泵可分为两大类：一类采用气动换向阀控制压缩气体流向，另一类采用机械换向机构控制压缩气体流向。

中国专利200520091320.9公开的一种新型气动泵及其喷涂机，采用气动换向阀控制压缩气体流向，包括主气缸、主活塞、先导阀I、先导阀II、换向阀、配气块，先导阀I和先导阀II分别与换向阀阀芯两端腔体相通，换向阀与配气块相连，通过换向阀和配气块控制气缸进气道。其特征在于：设有排气阀，排气阀与所述换向阀并联，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。

上述气动泵及其喷涂机工作平稳，精度高，噪音小，但是存在制造难度大，成本高，且阀芯易磨损等缺点。

中国专利200820164523.X公开的一种气动泵，采用机械换向机构控制压缩气体流向，包括气缸和换向机构，换向机构包括阀座、换向杆、换向滑块、换向滑环，阀座，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，两端的两个窗口分布与上腔和下腔连通；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；换向杆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。

上述气动泵在换向过程中存在着磨损大，噪音大等的缺点，且其换向运动的稳定性、精确性都有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用螺杆换向的气动泵，是利用螺杆传动进行换向的气动泵。

本发明采用的技术方案是：

包括气缸和换向机构；其中：

1)所述气缸：气缸内设有活塞，活塞下端连有中空的活塞杆，活塞将气缸分为气缸无杆腔和气缸有杆腔，气缸顶端设有相邻的无杆腔风口和有杆腔风口，无杆腔风口通过无杆腔进气道与气缸无杆腔连通，有杆腔风口通过有杆腔进气道与气缸有杆腔连通；气缸顶端中心处设有贯穿顶端的中心孔，气缸底面安装气缸底盘；

2)所述换向机构：包括顶盖、换向螺杆和压紧螺栓；顶盖设有贯穿的中心孔，中心孔内设有螺纹，顶盖同一直径上设有等距布置的四个弧形导向通槽，顶盖下端面设有二个为一组对称布置的顶盖风口，顶盖风口经顶盖进气道与压缩气源进气口连通，每个顶盖风口两侧各有一个顶盖排气口，顶盖风口和每个顶盖排气口之间的间距与气缸顶端相邻的无杆腔风口和有杆腔风口的间距相同，所述压紧螺栓穿过顶盖的四个弧形导向通槽将顶盖压紧于气缸顶端，所述换向螺杆中装有挡块后，置于中空的活塞杆中，换向螺杆上部设有螺纹，穿过顶盖上的中心孔，换向螺杆上的螺纹和顶盖中心孔中的螺纹啮合，内装换向螺杆的活塞杆穿过气缸底盘，换向螺杆随活塞做垂直直线运动，带动顶盖做水平旋转运动，切换对称布置的顶盖风口分别与无杆腔风口和有杆腔风口连通。

所述有杆腔风口和无杆腔风口各有二个，交叉对称布置在气缸顶端。

本发明具有的有益效果是：

本发明采用高速换向螺杆将螺杆的垂直直线运动转化为顶盖的水平旋转运动实现换向功能，保证了换向过程的平稳性和精确性。为保证运动转化的顺利进行，螺杆上的螺纹和顶盖中心孔中的螺纹均设置为大间距螺纹。顶盖既是进气阀座，同时也起着换向滑块的作用，这样的设计使得结构更加简单、紧凑，节约了成本。气缸上端的有杆腔进气口和无杆腔进气口相邻设置，因此顶盖只需转动很小的角度即可实现换向，减小了能量损耗。

总之，本发明结构简单紧凑，制造成本低，由于采用高速螺杆实现换向运动，工作平稳可靠，碰撞小，噪声低。

附图说明

图1是本发明气动泵的爆炸图。

图2是本发明气动泵的剖面图。

图3是本发明气动泵气缸的剖面图。

图4是本发明气动泵气缸的俯视图。

图5是本发明气动泵顶盖的俯视图。

图6是本发明气动泵顶盖的仰视图。

图7是本发明气动泵顶盖的剖面图。

图中：1、气缸，2、换向螺杆，3、压紧螺栓，4、顶盖，5、活塞，6、气缸底盘，7、挡块，8、螺孔，9、无杆腔风口，10、有杆腔风口，11、无杆腔进气道，12、有杆腔进气道，13、压缩气源进气口，14、中心孔，15、弧形导向通槽，16、顶盖排气口，17、顶盖风口，18、螺纹，19、气缸无杆腔，20、气缸有杆腔，21、活塞杆，22、压紧弹簧，23、螺纹，24、中心孔，25、顶盖进气道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示，本发明包括气缸1和换向机构；其中：

1)所述气缸1：气缸1内设有活塞5，活塞5下端连有中空的活塞杆21，活塞5将气缸分为气缸无杆腔19和气缸有杆腔20，气缸1顶端设有相邻的无杆腔风口9和有杆腔风口10，无杆腔风口9通过无杆腔进气道11与气缸无杆腔19连通，有杆腔风口10通过有杆腔进气道12与气缸有杆腔20连通，如图3所示；气缸1顶端中心处设有贯穿顶端的中心孔24，气缸1底面安装气缸底盘6。

2)所述换向机构：包括顶盖4、换向螺杆2和压紧螺栓3；如图5所示，顶盖4设有贯穿的中心孔14，中心孔14内设有螺纹23(如图7所示)，顶盖4同一直径上设有等距布置的四个贯穿的弧形导向通槽15；如图6所示，顶盖4下端面设有二个为一组对称布置的顶盖风口17，顶盖风口17经顶盖进气道25与压缩气源进气口13连通，每个顶盖风口17两侧各有一个顶盖排气口16，顶盖风口17和每个顶盖排气口16之间的间距与气缸1顶端相邻的无杆腔风口9和有杆腔风口10的间距相同，所述压紧螺栓3穿过顶盖4的四个弧形导向通槽15将顶盖4压紧于气缸1顶端，同时顶盖4可在弧形导向通槽15所约束的范围内做水平旋转运动，压紧螺栓3上设有压紧弹簧22。所述换向螺杆2中装有挡块7后，置于中空的活塞杆21中，换向螺杆2上部设有螺纹18，通过气缸1的中心孔24后，穿过顶盖4上的中心孔14，换向螺杆2上的螺纹18和顶盖中心孔14中的螺纹23啮合，内装换向螺杆2的活塞杆21穿过气缸底盘6，当活塞5向上运动到换向螺杆2的上部斜面时，带动换向螺杆2向上运动，当活塞5向下运动到换向螺杆2的挡块7的位置时，带动换向螺杆2向下运动，由于换向螺杆2上的螺纹18和顶盖4上的中心孔14中的螺纹23啮合，因此换向螺杆2的上下垂直直线运动转化为顶盖4的水平旋转运动，为保证高速运动中顺利地实现运动转化，换向螺杆2采用高速螺杆，并且设置换向螺杆2上的螺纹18和顶盖4上的中心孔中14中的螺纹23均为大间距螺纹。顶盖4的水平旋转运动将切换对称布置的顶盖风口17分别与无杆腔风口9和有杆腔风口10连通，当顶盖风口17与无杆腔风口9连通时，气缸无杆腔19进气，顶盖排气口16与有杆腔风口10连通，排出有杆腔中的气体，当顶盖风口17与有杆腔风口10连通时，气缸有杆腔20进气，顶盖排气口16与无杆腔风口9连通，排出无杆腔中的气体。

如图4所示，所述气缸1上的有杆腔风口10和无杆腔风口9各有二个，交叉对称布置在气缸1顶端，每对有杆腔风口10和无杆腔风口9相邻布置，使得顶盖4只需旋转一个很小的角度就可以实现切换对称布置的顶盖风口17分别与无杆腔风口9和有杆腔风口10连通的功能。

本发明的气动泵工作原理如下：

压缩空气从压缩气源进气口13进入顶盖4，通过二个顶盖风口17进入气缸1上的二个无杆腔风口9，通过无杆腔进气道11进入气缸无杆腔19，压缩空气推动活塞5向下运动。当活塞5运动到底端时，碰到换向螺杆2下部的挡块7，带动换向螺杆2向下运动，换向螺杆2通过螺纹啮合带动顶盖4做水平旋转运动，顶盖4上的二个顶盖风口17与气缸1上的二个有杆腔风口10连通，压缩空气通过有杆腔进气道12进入气缸有杆腔20，推动活塞5向上运动。此时顶盖4上的二个顶盖排气口16与气缸1上的二个无杆腔风口9连通，排出无杆腔19中的气体。当活塞5运动到顶端时，碰到换向螺杆2上部的斜面，带动换向螺杆2向上运动，换向螺杆2带动顶盖4做反向水平旋转运动，顶盖4上的二个顶盖风口17与气缸1上的二个无杆腔风口9连通，压缩空气进入气缸1的气缸无杆腔19，推动活塞5向下运动，顶盖4上的二个顶盖排气口16与气缸1上的二个有杆腔风口10连通，排出气缸1的气缸无杆腔20中的气体。重复上述过程，气动泵通过活塞杆21输出往复直线运动。

Claims (2)

1.一种利用螺杆换向的气动泵，其特征在于，包括气缸(1)和换向机构；其中：

1)所述气缸(1)：气缸(1)内设有活塞(5)，活塞(5)下端连有中空的活塞杆(21)，活塞(5)将气缸分为气缸无杆腔(19)和气缸有杆腔(20)，气缸(1)顶端设有相邻的无杆腔风口(9)和有杆腔风口(10)，无杆腔风口(9)通过无杆腔进气道(11)与气缸无杆腔(19)连通，有杆腔风口(10)通过有杆腔进气道(12)与气缸有杆腔(20)连通；气缸(1)顶端中心处设有贯穿顶端的中心孔(24)，气缸(1)底面安装气缸底盘(6)；

2)所述换向机构：包括顶盖(4)、换向螺杆(2)和压紧螺栓(3)；顶盖(4)设有贯穿的中心孔(14)，中心孔(14)内设有螺纹(23)，顶盖(4)同一直径上设有等距布置的四个弧形导向通槽(15)，顶盖(4)下端面设有二个对称布置的顶盖风口(17)，顶盖风口(17)经顶盖进气道(25)与压缩气源进气口(13)连通，每个顶盖风口(17)两侧各有一个顶盖排气口(16)，顶盖风口(17)和其两侧的每个顶盖排气口(16)之间的间距与气缸(1)顶端相邻的无杆腔风口(9)和有杆腔风口(10)的间距相同，所述压紧螺栓(3)穿过顶盖(4)的四个弧形导向通槽(15)将顶盖(4)压紧于气缸(1)顶端，所述换向螺杆(2)中装有挡块(7)后，置于中空的活塞杆(21)中，换向螺杆(2)上部设有螺纹(18)，其螺纹(18)下面的换向螺杆(2)上设有斜面，换向螺杆(2)穿过顶盖(4)上的中心孔(14)，换向螺杆(2)上的螺纹(18)和顶盖中心孔(14)中的螺纹(23)啮合，内装换向螺杆(2)的活塞杆(21)穿过气缸底盘(6)，换向螺杆(2)随活塞(5)做垂直直线运动，带动顶盖(4)做水平旋转运动，切换对称布置的顶盖风口(17)分别与无杆腔风口(9)和有杆腔风口(10)连通。

2.根据权利要求1所述的一种利用螺杆换向的气动泵，其特征在于：所述有杆腔风口(10)和无杆腔风口(9)各有二个，交叉对称布置在气缸(1)顶端。

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