CN101806297A

CN101806297A - 自润滑泵

Info

Publication number: CN101806297A
Application number: CN201010111072A
Authority: CN
Inventors: 史蒂夫·拉松
Original assignee: Diversified Dynamics Corp
Current assignee: Carter Pump Co
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2030-02-10
Also published as: US20100202901A1; US8092193B2; TW201030236A; CN101806297B

Abstract

一种自润滑水冷活塞式水泵具有一个整体的泵壳体，该泵壳体具有与该水泵入口处于直接水连通的一个曲轴箱。一个低压室与该曲轴箱处于直接水连通。一个压缩室通过一个单向阀与一个高压水歧管处于直接加压式水连通。一个高压水泵出口从该歧管向外延伸至该壳体的外部。一根曲轴被连接到一个连杆上以及一个柱塞杆上，这二者在该曲轴箱中得到润滑及水冷却。一个压缩柱塞具有多个水通道，这些水通道通过其中被连接到柱塞杆上并且与低压室处于水连通。该柱塞在该压缩室中往复运动。一个第二单向阀是在该压缩室中的柱塞上，以便允许水进入压缩室之中。

Description

自润滑泵

技术领域

本发明涉及一种水泵，并且更具体地涉及与地毯清洁机一起使用的一种自润滑水冷活塞式水泵。

背景技术

地毯清洁机中所使用的活塞或柱塞式水泵是众所周知的。然而，人们知道在地毯清洁机中使用的所有这类已知的泵都是用施加到曲轴箱内的这些部件(包括曲轴、连杆、以及活塞杆或柱塞杆)上的润滑脂或重润滑剂来进行润滑，以确保泵内的这些运动部件的长寿命并且防止过早磨损。

总体上存在着两种类型的泵。通常在液压系统中使用的第一种类型包括：一台电动机，它转动在一个涡轮式组件中的一组径向设置的叶片。这些类型的泵经常包括在该泵壳体之内的电动机并且它们总体上是非常复杂的。另一种类型的泵结构是带有一个曲轴箱的活塞气缸安排，该活塞曲轴箱带有安置在其内并在其中往复运动的活塞，以产生压力并且与多个单向阀一起工作。

对这些通用类型的泵均已经尝试了用正在被泵送或压缩的流体来冷却和润滑它们的运动部件。然而，包含电动机的这类安排是极为复杂的并且遭受常见的故障。

这些活塞泵的冷却一直成问题之处在于：它们通常是由有待被泵送的进入以及流出的水或者由邻近泵壳体的一个外部风扇来冷却的。在这些类型的泵中没有水进入曲轴箱来浸泡其运动部件。

这些冷却方法由于这些运动部件在运行过程中产生的热量而导致它们的过早磨损。偶尔，在这些先前已知泵中的轴承或密封件失效并且被压缩的水将泄漏进入曲轴箱之中。这种泵故障导致污水和润滑脂从泵和地毯清洁机中泄漏到新洗的地毯上，从而产生一个严重的污迹，该污迹有时变得不能消除。

对于一种用于地毯清洁机的无润滑脂的自润滑水冷式水泵存在着一种需要，该泵结构简单、持续时间长并且倘若在操作过程中密封件损坏将不会有害地污染其环境。

发明内容

一种自润滑水冷活塞式水泵具有一个整体的泵壳体，该泵壳体具有与水泵入口处于直接水连通的一个曲轴箱。一个低压室与该曲轴箱处于直接水连通。一个压缩室通过一个单向阀与一个高压水歧管处于直接加压式水连通。一个高压水泵出口从该歧管向外延伸至该壳体的外部。一根曲轴被连接到一个连杆以及一个柱塞杆上，二者在该曲轴箱中得到润滑和水冷却。一个压缩柱塞具有经过其中的多个水通道，这些通道被连接到柱塞杆上并且与该低压室处于水连通。该活塞在该压缩室中是往复式的。一个第二单向阀是在该压缩室中的柱塞上，以便允许水进入该压缩室之中。

本发明的一个主要目的和优点在于：该泵结构简单、通过由它泵送的水进行自润滑、并且还通过由该泵压缩的水来进行水冷却。

本发明的另一个目的和优点在于：不存在对曲轴箱之内的这些运动部件进行润滑的润滑脂或重油，若在泵的操作过程中密封件或轴承失效这种润滑脂或油可污染正在进行处理的地毯。

本发明的另一个目的和优点在于：由于直接相对的多个活塞使该泵是紧凑的并且具有一种低轮廓，从而使该泵理想地用于地毯清洁机。

本发明的另一个目的和优点是它使用了热塑材料的轴承以及密封件，它们并非亲水性的或吸收湿气的。

本发明的另一个目的和优点是它的直接水入口的设计，这进入曲轴箱中用于润滑和冷却这些曲轴箱部件，同样与该低压进水室处于直接连通的曲轴箱通过柱塞将水直接送入压缩室中用于压缩并且通过装有阀门的歧管和多个泵出口排出。

附图说明

图1是被安装到一个部分断开的电动机上的本发明的自润滑水冷活塞式水泵的一个透视图；

图2是该水泵的一个分解的组装图；

图3是与图1相似的一个透视图，其中泵壳体的顶部部分被断开；

图4是沿图1的线4-4截取的该泵的一个截面图；

图5是沿图1的线5-5截取的该泵的一个截面图；并且

图6是该泵壳体以及泵头部的一个放大的、断开的视图，它清楚地示出了水经过该泵的流动。

具体实施方式

在图1至图6中可以看到自润滑水冷活塞式水泵10。泵10通过多个电机支座8被连接到电动机4上，该电动机具有一个带螺纹的转动驱动轴6。该泵总体上包括一个整体的泵壳体12，该泵壳体带有通过其中接收多个螺栓22的多个互补的电动机安装孔14，从而密封地将一个盖板20固定到壳体12上并且将泵10固定到电动机4上。泵壳体还包括用于有待泵送的水流入的泵入口24以及用于被泵送的加压水的多个泵出口26。还提供了一个排水口28，以便清除泵壳体12的水(若将该泵保持在处于冻结温度的室外)。

更具体地参见图2至图5，可以看到水泵10的这些细节。泵壳体12具有通入曲轴箱18的一个驱动轴通道16，以使电动机4的有螺纹的转动驱动轴6可运行地定位在曲轴箱18之内。盖板20包括一个垫片21，以便通过多个螺栓22将入口盖板20密封到该泵的壳体上。

壳体12具有多个往复柱塞杆座32，在这些柱塞杆座上带有多个热塑材料的轴承34提供了多个导管、通道或通路36，以允许水从该曲轴箱流向低压进水室38。压缩室48是由泵头部50形成的，该泵头部通过多个螺栓52用垫片51密封到泵壳体12上。压缩室48具有一个出口端口54，在该出口端口中将一个出口阀56坐在该泵壳体上，并且此后由密封件58来固定。出口阀56使压缩室48与输出歧管60并且因此与这些泵出口26处于流体连通。

通过所说明的泵壳体12的结构，现在可以了解该泵之内的这些运动部件。曲轴70被固定到电动机4的有螺纹的转动驱动轴6上并且穿过通路16被固定到该壳体上并且由多个螺栓22保持在适当的位置中。密封件72通过一个壳体导向件(未示出)被定向，以便将密封件72保持适当的位置中并且通过卡扣环74保持在那里密封。如可看到的，入口端口24将水引入直接围绕曲轴70的曲轴箱18之中。多个连杆78具有多个曲轴座或孔80，这些曲轴座或孔支撑被连接到曲轴70上的多个热塑材料的轴承82。多个连杆78还具有多个柱塞杆座或孔84，它们带有多个轴承86用于通过肘节销91固定到这些柱塞杆90上。

每个柱塞杆或活塞杆90具有一个活塞或柱塞座92同时其末端94上有螺纹。柱塞或活塞94具有多个经过其中的水通道98以及被固定到柱塞杆90的有螺纹的末端94上的一个远端进水阀100。进水阀100包括：进水阀垫圈101、阀门弹簧102、隔离件104、锥形垫圈106、以及将进水阀100固定到柱塞杆的有螺纹的末端94上的一个螺母108。柱塞杆坐在并且并穿过壳体12中的柱塞杆轴承34而柱塞96坐在在高压柱塞密封件112之中(见图6)，该高压柱塞密封件可适当地由BUNA-N(腈弹性体)SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)、EDPM(乙烯-丙烯-二烯烃单体)、Vitro

或Teflon

(氟弹性体)、或类似的材料制成。

通过观看图3至图6可以认识到泵壳体12内的这些机械部分的运作和移动。当电动机4的有螺纹的转动驱动轴6的旋转时，曲轴70旋转而使多个运动连杆78在相反的方向运动，这进而使多个柱塞杆90在向相反的方向中运动，这样使多个柱塞96被定时，从而在彼此的相反的时间中对多个压缩室48内的水进行压缩。多个进水阀100允许水进入压缩室而高压单向阀56允许加压的水离开压缩室48进入输出歧管60而到达这些输出端口54。

现在可以认识由水泵10泵送的水的流动。水通过直接进入曲轴箱18的泵入口24而进入该泵壳体。曲轴箱18内的水对曲轴70、多个连杆78、以及多个柱塞杆90并对多个密封件和轴承72、82和86一起进行润滑和冷却。水直接穿过这些导管或通道36到达低压进水室38。当柱塞96不是正在压缩时，水进入这些压缩室48。即，当进水阀100开放时，入口水在低压下流过柱塞96的这些水通道98并且允许水进入这些压缩室48之中。当由柱塞96压缩时，进水阀100关闭并且水被加压并且被引导穿过高压柱塞单向阀56而进入到输出歧管60并且在水泵10的压力作用下从这些泵出口26流出。

假若水泵10内的任何密封件或轴承失效，不存在有害的润滑脂或重润滑油来进入地毯清洁机中并因此到达地毯上从而可能永久地污染被清洗的地毯。

虽然已经示出并说明了本发明的具体的元件、实施方案、以及应用，应该理解本发明不限于此，因为本领域普通技术人员可以做出多种修改。因此，在此考虑由所附权利要求来涵盖此类修改并且合并进入本发明的精神和范围之内的此类特征。

Claims

1.一种自润滑水冷活塞式水泵，包括：

(a)一个整体的泵壳体，该壳体带有与一个水泵入口处于直接水连通的一个曲轴箱；

(b)一个低压室，该低压室与该曲轴箱处于直接水连通；

(c)一个压缩室，该压缩室通过一个单向阀与一个高压水歧管处于直接加压式水连通，该歧管具有一个高压水泵出口；

(d)一个曲轴，该曲轴被连接到在该曲轴箱中被润滑和水冷却的一个连杆以及一个柱塞杆上；

(e)一个压缩柱塞，该压缩柱塞具有经过其中的多个水通道、被接到该柱塞杆上而与该低压室处于水连通，该柱塞在该压缩室中是往复式的；以及

(f)一个第二单向阀，该单向阀在该压缩室中的柱塞上，以便允许水进该压缩室之中。

2.如权利要求1所述的泵，进一步包括：通过直径上相反的、连接到该曲轴上而与一个第二低压室处于水连通的一个第二连杆以及一个第二柱塞杆，在一个第二压缩室中往复式的一个第二柱塞，以及在一个第二压缩室中的柱塞上的一个第三单向阀，以便允许水进入该压缩室之中。

3.如权利要求2所述的泵，该第二压缩室通过一个第四单向阀与该高压水歧管处于直接加压式水连通。

4.如权利要求1所述的泵，它进一步包括：在该曲轴以及连杆以及柱塞杆上的多个防水热塑材料的轴承，以及环绕该柱塞的一部分的一个防水弹性体的高压密封件。

5.如权利要求1所述的泵，进一步包括一个曲轴箱入口盖件，该盖件可密封在与一台电动机相对的该泵壳体上。

6.如权利要求1所述的泵，进一步包括一个头部，该头部可密封在形成该压缩室的泵壳体上。

7.如权利要求1所述的泵，该歧管具有一个第二高压水泵出口。

8.一种自润滑水冷活塞式水泵，包括：

(a)一个整体的泵壳体，该泵壳体带有与一个水泵入口处于直接水连通的一个曲轴箱；

(b)两个低压室，这些低压室与该曲轴箱处于直接水连通；

(c)两个压缩室，这些压缩室各自通过一个单向阀与一个高压水歧管处于直接加压式水连通，该歧管具有一个高压水泵出口；

(d)一个曲轴，该曲轴被连接到在该曲轴箱中被润滑和水冷却的至少两个连杆以及至少两个柱塞杆上；

(e)两个压缩柱塞，这两个柱塞具有穿过其中的多个水通道、各自被连接到这些柱塞杆之一上、并且与这些低压室处于水连通，这些柱塞在这些压缩室之一内是往复式的；以及

(f)一个第二单向阀，该单向阀在该压缩室中的活塞上，以便允许水进入该压缩室之中。

9.如权利要求8所述的泵，进一步包括在该曲轴以及连杆以及柱塞杆上的多个防水热塑材料的轴承，以及环绕每个柱塞的一部分的一个防水弹性体的高压密封件。

10.如权利要求8所述的泵，进一步包括一个曲轴箱入口盖件，该入口盖件可密封在与一台电动机相对的泵壳体上。

11.如权利要求8所述的泵，进一步包括一个头部，该头部可密封在形成该压缩室的该泵壳体上。

12.如权利要求8所述的泵，该歧管具有一个第二高压水泵出口。

13.一种自润滑水冷活塞式水泵，包括：

(a)一个整体的泵壳体，该泵壳体具有与一个水泵入口处于直接水连通的一个曲轴箱；

(b)两个低压室，这些低压室与该曲轴箱处于直接水连通；

(c)两个径向相对的压缩室，这些压缩室各自通过一个单向阀与一个高压水歧管处于直接加压式水连通，该歧管具有一个高压水泵出口；

(d)一个曲轴，该曲轴被连接到在该曲轴箱中被润滑及水冷却的至少两个连杆以及至少两个柱塞杆上；

(e)两个压缩柱塞，这些柱塞具有经过其中的多个水通道、各自被连接到这些柱塞杆之一上、并与这些低压室处于水连通，这些柱塞在这些压缩室之一内是往复式的；

(f)在该压缩室中的每个柱塞上的一个第二单向阀，以便允许水进入该压缩室之中；以及

(g)在该曲轴以及多个连杆以及多个柱塞杆上的多个防水热塑材料的轴承，以及环绕每个柱塞的一部分的一个防水弹性体的高压密封件。