CN102182665A - 高压双向微型电动气泵 - Google Patents

Abstract

本发明一种高压双向微型电动气泵，包括电机、偏心轴、摆杆、泵体、左右两缸体、活塞杆以及与两缸体连接的单向阀体和缸盖，电机固定在泵体上，电机轴与偏心轴连接，偏心轴一端的驱动销穿过摆杆的一个安装孔，摆杆通过螺丝连接在水平设置的活塞杆上，活塞杆两端安装有密封圈并分别伸入左右两缸体，两缸体分别安装在泵体的两端。本发明电动气泵具有体积小、重量轻、功耗小、能产生高压，压力范围宽，带压启动性能好等特点，可满足本行业小流量、高压力的需要。

Description

高压双向微型电动气泵

技术领域

本发明属于压力仪表标准技术领域，具体涉及一种能产生气体压力，用于压力仪表的标准的电动气泵。

背景技术

在气体压力仪表的检定过程中，需要具有一定压力的压缩空气作为介质来检定仪表。传统方式的压缩空气来源主要有两种方式：手动气泵和高压气瓶。手动气泵主要应用在手动压力仪表检定装置中，为了完成正常的检定过程，操作人员需要不断操作手动气泵确保检定过程有足够的压缩空气，这是一项繁重的体力工作，严重影响了检定工作的效率，随着工业自动化程度的提高，出现了气体压力仪表自动检定装置，使用高压气瓶为检定装置提供压缩空气，高压气瓶容量有限，体积庞大，不易搬运，给检定工作带来了诸多不变，更无法满足工业现场自动检定压力仪表的需要，为了解决这个问题，人们设想用电动气泵取代高压气瓶，但现有的电动气泵存在体积大、重量大、功耗大、产生气体压力低、带压启动性能差等缺点，不能满足本行业小流量、高压力的需要，这一切严重制约着气体压力仪表自动检定装置向自动化、小型化、高度集成化发展的方向。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单，体积小，便于安装，易于实现自动化、小型化，便于在自动检定装置中高度集成，以形成方便携带至现场的压力仪表自动化检定装置的高压双向微型电动气泵。

本发明一种高压双向微型电动气泵，包括电机、偏心轴、摆杆、泵体、左右两缸体、活塞杆以及与两缸体连接的单向阀体和缸盖，其中：泵体为连接部件，电机固定在泵体上，电机轴伸入泵体与偏心轴连接；偏心轴为圆柱状，一端带有偏离于轴心的驱动销，通过驱动销穿过扁平状摆杆的一个安装孔；摆杆通过螺丝连接在水平设置的活塞杆上；活塞杆为圆柱状，其两端安装有密封圈并分别伸入左右两缸体；缸体为圆筒状结构，两缸体分别安装在泵体的两端；两缸体外端再依次装设单向阀体和缸盖，单向阀体与缸体内腔连通，并通过缸盖的通道与外界空气或压缩空气管道连通。

上述高压双向微型电动气泵中，活塞杆通过安装在两端的密封圈在缸体内壁形成密封；摆杆摆动带动活塞杆在两个缸体内沿轴线往复运动。

所述摆杆和活塞杆的间隙通过螺钉调节。

缸体左右两端均安装两反向的单向阀体，其中一个单向阀体与外界空气连通，另一单向阀体与压缩空气管道连通。

所述单向阀体由腔体密封、弹力臂、金属垫和密封圈装配而成，其中，弹力臂由腔体密封向内延伸，并与金属垫的上端连接，金属垫的底端固定密封圈。所述腔体密封为环形结构，用弹性材质制成。所述弹力臂与腔体密封连为一体，为向内延伸的条状结构，用弹性材质制成。所述金属垫为圆盘状，上部设环形卡槽，弹力臂端头卡于该卡槽。所述金属垫的底部设一环形凹槽，密封圈固定在该凹槽中。

采用以上设计，本发明的电动气泵，结构上简化传统的传动方式，通过相对同心放置活塞，自调心传动方式使活塞的传动机构简单化，达到小型化；通过电机旋转驱动偏心轴，从而实现对活塞的驱动。本发明电动气泵具有体积小、重量轻、功耗小、能产生高压，压力范围宽，带压启动性能好等特点，可满足本行业小流量、高压力的需要。

附图说明

图1为本发明电动气泵主要结构图(省略电机)；

图2为本发明电动气泵活塞杆向左移动工作状态示意图(左侧活塞在压缩状态；右侧活塞在吸气状态的极限工作位置)；

图3为电动气泵活塞杆向右移动工作状态示意图(右侧活塞在压缩状态；左侧活塞在吸气状态的极限工作位置)；

图4为本发明中单向阀体结构示意图。

具体实施方式

本发明高压双向微型电动气泵具体结构参见图1-图3所示，其中图1显示了主要部件；图2显示左侧活塞在压缩状态，右侧活塞在吸气状态的极限工作位置；图3显示右侧活塞在压缩状态，左侧活塞在吸气状态的极限工作位置。

参见图1-图3，本发明所述的高压双向微型电动气泵，包括电机1、偏心轴2、摆杆3、泵体4、左缸体5和右缸体5’、单向阀体6、缸盖7、缸垫8、密封圈9、活塞杆10和螺钉11、电机支架12、联轴器13。其中：

泵体4为本电动气泵的连接部件，电机1由电机支架12固定在泵体4上，电机轴通过联轴器13伸入泵体4之下与偏心轴2连接在一起。

偏心轴2为圆柱状，一端带有偏离于轴心的驱动销21，驱动销21穿过扁平状摆杆3的一个安装孔；螺钉11穿过摆杆3的另一个安装孔将摆杆3联接在水平方向的活塞杆10上；摆杆3和活塞杆10的间隙通过螺钉11给出的装配距离可以自行调节；活塞杆10为圆柱状结构，并在其两端安装有密封圈9；

活塞杆10两端分别伸入左缸体5和右缸体5’；缸体是圆筒状结构，两个缸体5和5’分别安装在泵体4的两端；活塞杆10通过安装在两端的密封圈9在缸体5和5’内壁形成密封；两端的缸体5和5’对称双向装配后，摆杆3摆动时带动活塞杆10沿轴线往复运动，两端的密封圈9同时成为活塞杆10导向圈，结构上实现了自调心导向的方式，实现了气泵传动和密封；两缸体5和5’外端再依次装设缸垫8、单向阀体6和缸盖7，固定安装在泵体4的两端；其中泵体4两端分别安装两个反向单向阀体6，单向阀体6与缸体5和5’内腔连通，并通过缸盖7的通道与外界空气或压缩空气管路连通，进气和出气方向如图1-3所示。

用于本发明气泵中的单向阀体6可用已有的单向阀，特别使用专利号为201020598849.0设计的单向阀体结构。该单向阀体结构参见图4，它包括腔体密封61、弹力臂62、金属垫63和密封圈64，其中，腔体密封61为环形结构，为整个结构的外支撑和密封，安装于两个需要密封的平面间(缸盖和缸体之间)，形成密封腔体，也作为整体结构的密封，用弹性材质制成；弹力臂62为由腔体密封61向内延伸的条状结构，利用其橡胶的弹性可进行伸缩，弹力臂62下部与金属垫63上部接触；金属垫63，形状为圆盘状，上部环形卡槽31用于镶嵌弹力臂62的延伸端使其卡于该卡槽31中且使弹力臂62下面与金属垫63上部相抵接；金属垫63的底部设一环形凹槽32，其内放置密封圈64；密封圈64为标准的“O”型密封圈，固定在金属垫63的下部凹槽32中。安装中，单向阀体6的进气方向、出气方向和泵体的进、出气方向一致，形成单向进气：当高压气体排出时(排气)，以图2所示为例，缸体5活塞10向左运动使缸内气体压缩，装于下方的单向阀6工作，推动镶有“O”型密封圈64一侧的金属垫63移动(按图4出气方向移动)，密封圈也随之移动，单向阀体6处于打开状态，压缩的高压气体通过气体通道被推入高压气体输出管路中；当缸体5内活塞杆10返回行程中，弹力臂62带动金属垫63反向运动(按图4位置进气方向的反向)，压缩密封圈64使之产生平面密封，这样高压气体被封闭在所需要的腔体内，完成了封闭高压的要求。当外界空气吸入时(吸气)，以图3所示为例，缸体5活塞10向右运动使缸内气体形成负压，装于上方的单向阀6工作，推动镶有“O”型密封圈64一侧的金属垫63移动(按图4出气方向移动)，密封圈也随之移动，单向阀体6处于打开状态，外界空气通过气体通道被吸入缸体5内；在整个过程中腔体密封61把高压气体和外部环境隔离开，同时通过与之相连的弹力臂62支撑金属垫63和密封圈64，形成整体密封。由于在泵体4每端都有两个单向阀体6互相反向安装，一个控制吸气，另一个控制排气，这样在活塞10的往复运动中形成气体一个方向运动，当气体被放置在密闭空间时产生压缩气体。

本发明电动气泵在工作时，电机1带动偏心轴2转动，偏心轴2上的驱动销通过摆杆3和螺钉11拉动活塞杆10，使得活塞杆10可以往复运动。活塞杆10通过两端安装的密封圈9与缸体5形成密封，图2中以左侧气缸部分为例，说明高压气体的产生过程：当活塞杆10向右边运动时，左侧缸体5内部的空间迅速增大，在缸体5内部形成负压，使得左侧上部的单向阀体6处于吸气状态(反向放置单向阀芯打开)，外部的空气被吸入缸体5，摆杆3运行到右侧极限位置(如图3)该反向放置的单向阀体6关闭，完成吸气过程；当活塞杆10向左运动时，左侧缸体5内部的密封气体受到压缩，压力逐步升高，使左侧下部的单向阀体6处于排气状态(正向放置单向阀芯打开)，将压缩空气排出，运动到左侧极限位置(图2左侧活塞位置)，该正向放置的单向阀体6关闭，完成排气(输出高压压缩气体)过程。电机带动偏心轴2，再通过摆杆3带动活塞杆10往复运动，吸气过程和排气过程不断重复进行，气体不断被压缩，产生高压气体。而对称双向放置气缸5和5’可在一个循环中完成两次从外界吸入空气与将缸内压缩气体排出，也提高了效率。

本发明主要解决传动部分的对称双向自调心传动结构，使活塞杆沿轴心往复直线运动，不需要增加辅助的导向机构，由两端弹性密封圈直接作为导向结构，摆杆和活塞杆联接也是自行调整间隙，所以此结构是一个自调心双向浮动传动结构方式，不会出现活塞杆轴线方向的摆动，最大程度的发挥活塞压缩空间，使气泵每次压缩发挥最大的效率，产生很高的压力，同时也能达到很小的真空，此电动气泵的发明同时满足了仪器仪表检定行业需要高压力，低真空的两种要求，有效利用压缩空气进行仪器仪表的绿色检定工作，本发明同时提供两路压缩空气，提高了工作效率。

Claims (9)

1.一种高压双向微型电动气泵，其特征在于，包括电机、偏心轴、摆杆、泵体、左右两缸体、活塞杆以及与两缸体连接的单向阀体和缸盖，其中：

泵体为连接部件，电机固定在泵体上，电机轴伸入泵体与偏心轴连接；

偏心轴为圆柱状，一端带有偏离于轴心的驱动销，通过驱动销穿过扁平状摆杆的一个安装孔；

摆杆通过螺丝连接在水平设置的活塞杆上；

活塞杆为圆柱状，其两端安装有密封圈并分别伸入左右两缸体；

缸体为圆筒状结构，两缸体分别安装在泵体的两端；

两缸体外端再依次装设单向阀体和缸盖，单向阀体与缸体内腔连通，并通过缸盖的通道与外界空气或压缩空气管道连通。

2.根据权利要求1所述高压双向微型电动气泵，其特征在于，活塞杆通过安装在两端的密封圈在缸体内壁形成密封；摆杆摆动带动活塞杆在两个缸体内沿轴线往复运动。

3.根据权利要求1或2所述高压双向微型电动气泵，其特征在于，所述摆杆和活塞杆的间隙通过螺钉调节。

4.根据权利要求1或2所述高压双向微型电动气泵，其特征在于，缸体左右两端均安装两反向的单向阀体，其中一个单向阀体与外界空气连通，另一单向阀体与压缩空气管道连通。

5.根据权利要求4所述高压双向微型电动气泵，其特征在于，所述单向阀体由腔体密封、弹力臂、金属垫和密封圈装配而成，其中，弹力臂由腔体密封向内延伸，并与金属垫的上端连接，金属垫的底端固定密封圈。

6.根据权利要求4所述高压双向微型电动气泵，其特征在于，所述腔体密封为环形结构，用弹性材质制成。

7.根据权利要求4所述高压双向微型电动气泵，其特征在于，所述弹力臂与腔体密封连为一体，为向内延伸的条状结构，用弹性材质制成。

8.根据权利要求4所述高压双向微型电动气泵，其特征在于，所述金属垫为圆盘状，上部设环形卡槽，弹力臂端头卡于该卡槽。

9.根据权利要求4所述高压双向微型电动气泵，其特征在于，所述金属垫的底部设一环形凹槽，密封圈固定在该凹槽中。

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