CN104074741A - 流体泵 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开流体泵，包括齿轮泵组件及电机。齿轮泵组件包括外壳、盖体、由外壳界定的泵室、驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的从动齿轮、以及与泵室流体性连通的入口和出口。驱动齿轮和从动齿轮可旋转地设于泵室内，驱动齿轮由输出轴驱动，从动齿轮由一从动轴支撑。外壳还界定出腔室，腔室与泵室流体性连通且设于泵室的上游。输出轴经一通孔进入腔室，通孔由套设于输出轴上的轴密封件密封。

Description

流体泵
技术领域
本发明涉及流体泵，尤其适用于饮料自动供应设备。
背景技术
饮料自动供应设备的使用越来越广泛。用户按下相应开关或投入钱币后，设备会通过其内部的泵送装置将饮料自动送出。由于泵送装置直接决定饮料自动供应设备是否可用，因此，希望使泵送装置能够在保证安全可靠的前提下具有尽可能长的寿命及高效率。
图1和图2示出现有技术中一种已知的流体泵。该流体泵的泵壳102界定出一泵室，入口104和出口106自泵室的相对的侧壁沿相反方向向外延伸。驱动齿轮108和从动齿轮泵110设于泵室内。电机112的输出轴114自泵室的底壁116上形成的通孔进入泵室与驱动齿轮108耦合。套设在输出轴114上的轴密封件118收容于泵室的底壁外侧形成的支撑座内，用于防止泵室内的流体自输出轴114和通孔之间的间隙向外泄露。泵室的开口由内盖板120闭合。内盖板120由泵室的侧壁上形成的肩部122支撑。密封圈124设于内盖板120与外盖板126之间，在外盖板126的压力作用下向内盖板120提供一个预压力，使内盖板120与驱动齿轮108和从动齿轮110的轴向端面滑动接触。密封圈124覆盖内盖板120与泵室的侧壁的接合处，防止泵室内的流体泄露到内盖板120的外侧。
上述现有技术中，随着泵的使用，内盖板120和两齿轮108、110之间的不断摩擦会使内盖板和两齿轮的相对表面均产生磨损，进而在它们之间产生轴向间隙。并且，泵室内两齿轮的旋转所产生的高压流体会将内盖板向上顶，使得轴向间隙加大，从而降低泵的效率。另外，轴密封件118直接承受泵室内的高流体压力，导致其磨损较快，寿命较短，从而影响到泵的寿命。
本发明提供一种旨在解决上述问题的新型流体泵。
发明内容
本发明的一方面提供一种流体泵，包括齿轮泵组件及具有输出轴的电机。齿轮泵组件包括外壳、盖体、由外壳界定的泵室、驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的从动齿轮、以及与泵室流体性连通的入口和出口。驱动齿轮和从动齿轮可旋转地设于泵室内，驱动齿轮由输出轴驱动，从动齿轮由一从动轴支撑。外壳还界定出腔室，所述腔室与泵室流体性连通且设于泵室的上游。输出轴经一通孔进入腔室，通孔由一套设于输出轴上的轴密封件密封。
较佳地，所述泵室和腔室沿输出轴的轴向分布，所述泵室的底壁设有流体性连通泵室与腔室的贯穿孔。
较佳地，所述腔室的内底面为朝腔室内部凸出的凸面。
较佳地，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述盖体界定出泵室，所述第二壳体与所述第一壳体的底部界定出腔室。
较佳地，所述第一壳体和第二壳体各自独立成型且彼此固定。
较佳地，所述第一壳体和第二壳体一体成形。7、如权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述入口穿过盖体上的通孔向外延伸，所述入口和出口与输出轴的轴向平行。
较佳地，所述入口的开孔和从动齿轮分设于驱动齿轮的两侧。
较佳地，所述入口自第二壳体径向向外延伸并与腔室相通，所述出口自第一壳体径向向外延伸并与泵室相通。
较佳地，所述入口和出口分别设置在所述齿轮泵组件的两侧。
较佳地，所述入口和出口设置在所述齿轮泵组件的同侧。
本发明还涉及一种流体泵，包括齿轮泵组件及具有输出轴的电机，所述齿轮泵组件包括外壳、盖体、由外壳界定的泵室、驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的从动齿轮、以及与泵室流体性连通的入口和出口；所述驱动齿轮和从动齿轮可旋转地设于泵室内，驱动齿轮由输出轴驱动，从动齿轮由一从动轴支撑；所述泵室具有开口，所述开口由一盖板闭合，所述盖板被定位于盖体与泵室之间；所述盖板与盖体之间具有空间，所述空间与泵室流体性连通且设于泵室的下游。
较佳地，所述泵室的侧壁设有流体性连通泵室与所述空间的凹槽。
较佳地，所述盖板与盖体之间具有弹性件，所述弹性件在盖体的压力作用下给盖板提供预压力，使盖板与驱动齿轮和从动齿轮的轴向端面滑动接触。
较佳地，所述泵室的侧壁与弹性件上设有凹槽或孔，所述空间经所述两凹槽或孔与泵室流体性连通。
较佳地，所述泵室的底壁与驱动齿轮和从动齿轮之间设有隔离垫片。
较佳地，所述入口和出口与输出轴的轴向平行。
较佳地，所述出口自盖体向外延伸，所述入口穿过盖体上的通孔向外延伸。
较佳地，所述外壳还界定出腔室，所述腔室与泵室流体性连通且设于泵室的上游，所述输出轴经一通孔进入腔室，所述通孔由一套设于输出轴上的轴密封件密封。
较佳地，所述泵室的底壁设有流体性连通泵室与腔室的贯穿孔。
较佳地，所述腔室的内底面为凸面。
较佳地，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体各自独立成型且彼此固定，第一壳体界定出泵室，第二壳体界定出腔室。
较佳地，所述入口自第二壳体以垂直电机输出轴轴向的方向向外延伸并与腔室相通，所述出口自第一壳体以垂直电机输出轴轴向的方向向外延伸并与泵室相通。
较佳地，所述入口和出口分别设置在所述齿轮泵组件的两侧。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中：
图1示出现有技术中一种流体泵；
图2是图1的流体泵的局部剖视图。
图3是本发明一实施例的流体泵的组装图；
图4是图3的流体泵的分解图；
图5是图3的流体泵的局部剖视图；
图6示出图3的流体泵中的第一壳体、驱动齿轮和从动齿轮；
图7从另一角度示出图6中的第一壳体；
图8是图4的流体泵的局部放大图；
图9是根据本发明另一个实施例下的流体泵的分解结构图；
图10是图9所示流体泵组件的部分结构示意图；
图11是图9所示流体泵组件的俯视图；
图12是图11所示流体泵组件的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
图3示出本发明一较佳实施例的流体泵10的组装图，图4示出流体泵10的分解图，图5示出流体泵10的局部剖视图。流体泵10尤其适用于饮料自动供应设备(如汽水供应机)等，包括由电机12驱动的齿轮泵组件。电机12具有输出轴16。齿轮泵组件包括外壳18、盖体20、由输出轴16驱动的驱动齿轮22、在从动轴24的支撑下与驱动齿轮22啮合的从动齿轮26、由外壳18界定的泵室28、以及与泵室28流体性连通的入口30和出口32。驱动齿轮22和从动齿轮26可旋转地设于泵室28内。盖体20远离电机12的一侧安装有加强板34。齿轮泵组件经安装板36与电机12彼此固定。外壳18设于盖体20和安装板36之间，包括靠近盖体20的第一壳体38和靠近安装板36的第二壳体40，其中第一壳体38界定出泵室28。第一壳体38和第二壳体40各自独立成型并与盖体20组装在一起。
电机12具有用于连接外部电源的接电端子42。电机的输出轴16由电机两端的轴承(图中未示出)支撑，其一端穿过安装板36、第二壳体40、及第一壳体38的底壁伸入泵室28中与驱动齿轮22固定连接。较佳的，电机12为直流电机。
加强板34、盖体20、第一壳体38、第二壳体40、及安装板36的周向形状及尺寸基本一致，各自在对应位置处设有若干装配孔，彼此经由与装配孔相配的螺丝44相互固定。安装板36通过螺丝46固定至电机12，从而将齿轮泵组件与电机12彼此固定。
图6和图7从不同角度示出流体泵10的第一壳体38，图6中一并示出驱动齿轮22和从动齿轮26。第一壳体38形成椭圆形泵室28，入口30自泵室28一侧向外延伸。泵室28远离电机12的一端设有开口。驱动齿轮22和从动齿轮26容纳于泵室28内。驱动齿轮22耦合至电机的输出轴16，随输出轴16一起旋转。从动齿轮26由固定至第一壳体38的从动轴24可旋转地支撑。出口32自盖体20向外延伸。较佳的，入口30和出口32与输出轴16的轴向平行且朝远离电机12的方向延伸。入口30穿过盖体20和加强板34上的通孔48、49与外部管道(图中未示出)连接，出口32穿过加强板34上的通孔51与外部管道(图中未示出)连接。
第二壳体40界定出与泵室28流体性连通的腔室50。第一壳体38的底壁形成腔室50的上盖。入口30沿与泵室28轴向平行的方向设置，入口30的开口52贯穿第一壳体38并与腔室50相通。泵室28的底壁54设贯穿孔56。泵室28与腔室50经贯穿孔56彼此连通。这样，泵室28和腔室50沿输出轴16的轴向分布，两者沿输出轴的轴向至少部分错开，泵室28位于腔室50下游，流进入口30的流体经开口52进入腔室50后，经贯穿孔56进入泵室28。第一壳体38与第二壳体40之间设密封环58，以防止流体自两者间的间隙向外渗漏。电机12通电后，驱动齿轮22和从动齿轮26彼此反向旋转形成泵功能，由入口30流入的流体经腔室50被吸入泵室28内，并被加压后自出口32排出。本实施例中，输出轴16经第二壳体40的通孔进入腔室50，第二壳体40朝向电机12的一侧形成支撑座62，轴密封件64套设于输出轴12上并密封性地装设于支撑座62内，用于密封通孔，以防止腔室50内的流体自通孔与输出轴12之间向外泄漏。本实施例中，腔室50设于泵室28的上游，腔室50内的流体压力小于泵室28内的流体压力，因此轴密封件64上承受的压力较小，磨损减弱，从而可以延长轴密封件64的寿命。较佳的，腔室50的内底面66为向里/上凸出的凸面。与平面相比，凸面66可以分散轴密封件64所承受的压力，因此能够进一步延长轴密封件64的寿命。
一并参阅图8的流体泵10的局部放大图。泵室28的开口处设盖板68。盖板68的外周尺寸与泵室28的内侧壁的尺寸大致一致从而闭合泵室28。盖板68的外端面与泵室28的侧壁的上表面基本齐平。弹性件(本实施例中为弹性垫圈)70设于盖板68与盖体20之间并覆盖盖板68与泵室28的侧壁的接合处。弹性垫圈70在盖体20的压力作用下给盖板68提供一个压力，使得盖板68与驱动齿轮22和从动齿轮26的轴向端面滑动接触。盖体20的内表面上凹，盖板68、盖体20、弹性件70界定出空间72，泵室28的侧壁和弹性件70上分别设有凹槽74和76，泵室28经凹槽74、76与空间72流体性连通。本实施例中，空间72设于泵室28的下游，空间72内的流体压力与泵室28内的流体压力相等，即盖板68两侧承受的流体压力是平衡的，这样可保证盖板68在盖体20的压力作用下与驱动齿轮22和从动齿轮26的轴向端面始终保持滑动接触，从而保证泵的效率。出口32设置在盖体上与空间72相通并向外延伸。较佳的，泵室28的底壁与驱动齿轮22、从动齿轮26之间设有不锈钢隔离垫片78。当驱动齿轮22、从动齿轮26、第一壳体38由塑胶制成时，隔离垫片78能够防止流体泵在空转时由于齿轮与壳体直接接触产生的热量将齿轮与壳体熔合到一起。隔离垫片78与贯穿孔56位置对应处设开槽80以允许流体进入泵室28。
图9和图10根据本发明另一个实施例描述了一个流体泵组件的示意性结构。在该实施例中，入口30自第二壳体40沿水平方向向外延伸，入口30的内部通道52横向贯穿第二壳体40与腔室50连通。出口32与泵室28相通并自第一壳体沿水平方向向外延伸。入口30与出口32分别设置在流体泵组件的径向两侧。
图11和图12描述了图9所示流体泵组件的内部结构。液体由入口30内部通道52流入腔室50，经过贯穿孔56(图未示出)被吸入泵室28内，并被加压后自出口32的出口通道53排出。可以理解，与现有技术中相比，轴密封件64上承受的流体压力同样小于泵室的流体压力，即可延长轴密封件64的寿命。在另一个实施例中，入口30和出口32还可以设置在齿轮泵组件的同侧以减小体积便于安装。
在一个较佳实施例中，第一壳体和第二壳体可以通过模具一体成型，而不再做为两个部件进行组装，这样，输入轴通过腔室进入泵室28时不会因为腔室和泵室的错位产生位置偏差，在制造过程中节省了该处需要定位组装的程序，进而降低了成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。例如，作为另一种替代方式，流体泵也可以不设腔室，而是使入口30的内部通道52与泵室28直接连通。可以理解，与现有技术中相比，增加盖板外侧的压力，对盖板内侧所承受的泵室内产生的高压流体压力进行抵消，即可阻止盖板与齿轮之间的间隙的形成，从而提高泵的效率。

Claims (17)

1.一种流体泵，包括齿轮泵组件及具有输出轴的电机，所述齿轮泵组件包括外壳、盖体、由外壳界定的泵室、驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的从动齿轮、以及与泵室流体性连通的入口和出口；所述驱动齿轮和从动齿轮可旋转地设于泵室内，驱动齿轮由输出轴驱动，从动齿轮由一从动轴支撑；其特征在于，所述外壳还界定出腔室，所述腔室与泵室流体性连通且设于泵室的上游，所述输出轴经一通孔进入腔室，所述通孔由一套设于输出轴上的轴密封件密封。
2.一种流体泵，包括齿轮泵组件及具有输出轴的电机，所述齿轮泵组件包括外壳、盖体、由外壳界定的泵室、驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的从动齿轮、以及与泵室流体性连通的入口和出口；所述驱动齿轮和从动齿轮可旋转地设于泵室内，驱动齿轮由输出轴驱动，从动齿轮由一从动轴支撑；所述泵室具有开口，所述开口由一盖板闭合，所述盖板被定位于盖体与泵室之间；其特征在于，所述盖板与盖体之间具有空间，所述空间与泵室流体性连通且设于泵室的下游。
3.如权利要求2所述的流体泵，其特征在于，所述泵室的侧壁设有流体性连通泵室与所述空间的凹槽。
4.如权利要求3所述的流体泵，其特征在于，所述泵室的侧壁与弹性件上设有凹槽或孔，所述空间经所述凹槽或孔与泵室流体性连通。
5.如权利要求2所述的流体泵，其特征在于，所述盖板与盖体之间具有弹性件，所述弹性件在盖体的压力作用下给盖板提供压力，使盖板与驱动齿轮和从动齿轮的轴向端面滑动接触。
6.如权利要求1或2所述的流体泵，其特征在于，所述泵室的底壁与驱动齿轮和从动齿轮之间设有隔离垫片。
7.如权利要求1或2所述的流体泵，其特征在于，所述入口和出口与输出轴的轴向平行。
8.如权利要求1或2所述的流体泵，其特征在于，所述出口自盖体向外延伸，所述入口穿过盖体上的通孔向外延伸。
9.如权利要求2所述的流体泵，其特征在于，所述外壳还界定出腔室，所述腔室与泵室流体性连通且设于泵室的上游，所述输出轴经一通孔进入腔室，所述通孔由一套设于输出轴上的轴密封件密封。
10.如权利要求1或9所述的流体泵，其特征在于，所述泵室的底壁设有流体性连通泵室与腔室的贯穿孔。
11.如权利要求1或9所述的流体泵，其特征在于，所述腔室的内底面为朝腔室内部凸出的凸面。
12.如权利要求1至11任一项所述的流体泵，其特征在于，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述盖体界定出泵室，所述第二壳体与所述第一壳体的底部界定出腔室。
13.如权利要求12所述的流体泵，其特征在于，所述第一壳体和第二壳体各自独立成型且彼此固定。
14.如权利要求12所述的流体泵，其特征在于，所述第一壳体和第二壳体一体成形。
15.如权利要求12所述的流体泵，其特征在于，所述入口和从动齿轮分别设于驱动齿轮的两侧。
16.如权利要求12所述的流体泵，其特征在于，所述入口自第二壳体以一垂直电机输出轴轴向的方向向外延伸并与腔室相通，所述出口自第一壳体以一垂直电机输出轴轴向的方向向外延伸并与泵室相通。
17.如权利要求9所述的流体泵，其特征在于，所述入口和出口分别设置在所述齿轮泵组件的两侧或同侧。
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