CN104454488A - 柱塞泵及其容积效率的测定方法和柱塞行程的调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柱塞泵及其容积效率的测定方法和柱塞行程的调整方法，其中该柱塞泵设置于香烟烟包在线涂香设备中，包括：阀体，驱动传动部，排量调节部，本发明通过改变凸轮带动柱塞往复运动的方式，提供一种可调节的偏心调节座，能够精确控制每次工作循环的排出量，另外，本发明还提供了一种测定柱塞泵容积效率的方法，以及一种调整柱塞泵柱塞行程的方法，由此来解决现有技术中香烟烟包在线涂香设备对涂料涂覆不均匀和对涂量不好控制的问题。

Description

柱塞泵及其容积效率的测定方法和柱塞行程的调整方法

技术领域

本发明涉及一种烟包内衬纸在线涂香装置，特别涉及一种用于香烟烟包在线涂香设备中的柱塞泵，以及一种所述柱塞泵容积效率的测定方法和行程的调整方法。

技术背景

在卷烟领域，一些国内外的卷烟公司开发出一些涂香技术，例如烟丝涂香、卷烟纸涂香、成型纸涂香、粘接剂涂香和滤嘴涂香等，包装材料涂香也是一个重要的涂香方式。

目前，国内外还没有包装机组在线加涂料的装置，为了控制在线涂香设备的涂液的流量，需要使用柱塞泵，现有技术中也没有对应的柱塞泵的容积效率的测定方法和柱塞行程的调整方法。

柱塞泵是一种容积式泵，由电动机驱动，通过减速箱和曲柄连杆机构与活塞杆相连接而使活塞作往复运动。它依靠活塞的往复运动并依次开启吸入阀和排出阀，从而吸入和排出液体。其工作原理是：随着活塞的往复运动，当工作室的容积增大，形成低压，能将贮液池内的物体经吸入阀吸入泵缸内。在吸液体时排出阀因受排出管内液体压力作用而关闭。此后，当工作室的容积减小，泵缸内液体受到挤压而使其压强增大，致使吸入阀关闭而推开排出阀将液体排出，完成了一个工作循环。柱塞泵可获得很高的排压，且流量与压力无关，吸入性能好，效率较高。传统的柱塞泵是通过凸轮驱动活塞进行往复运动，而凸轮驱动活塞往复运动的方式不能调节活塞行程，也就不能调节供油量。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种香烟烟包内衬纸在线涂香装置的柱塞泵，以及柱塞泵的容积效率的测定方法和柱塞行程的调整方法，以解决现有技术中涂料涂覆不均和涂覆量精确度差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种柱塞泵，所述柱塞泵包括：阀体，所述阀体包括主阀体以及主阀体两侧的左、右阀体，所述左、右阀体上分别设有进油口、出油口，所述阀体上设有与进油口、出油口连通的流体通道、所述进油口和出油口之间的流体通道内设有控制所述进油口及出油口开闭的限流阀，所述阀体上设置有与所述流体通道连通的密闭的液压腔，所述液压腔内设有柱塞；驱动传动部，包括连杆及调节座，所述连杆上端铰接于所述柱塞底端，所述连杆下端铰接于所述调节座上；排量调节部，设置于所述调节座中，包括内嵌于所述调节座中的位置可调的调节块、固连在所述调节块上的用于连杆下端和所述调节座铰接的铰接轴、调整铰接轴位置的调节驱动件，所述调节驱动件为调节螺钉，所述调节螺钉与所述调节块螺纹连接。

优选的，所述铰接轴上连接有指针，所述调节座上设有与所述指针对应的指针盘，所述铰接轴为一固连在调节块上的连接杆。

优选的，所述阀体顶端设有延伸至所述液压腔内部的手动活塞，所述阀体上设有限位锁紧装置，所述限位锁紧装置包括手动活塞上的限位槽与所述限位槽配合的锁紧螺钉、置于阀体上方的限位块。

优选的，所述流体通道上的限流阀为单向限流阀，包括进口限流阀、出口限流阀；所述进口限流阀包括进口阀芯及进口压簧，所述出口限流阀包括出口阀芯及出口压簧。

相应地，本发明还提供一种测定柱塞泵容积效率的方法，该柱塞泵设置于在线涂覆设备中，所述柱塞泵具有与在线涂覆设备的涂料储料器连通的进料口、以及与在线涂覆设备的涂覆滚连通的出料口，所述柱塞泵上设置有一插入所述柱塞泵内部的进行预输送的手动柱塞，所述测定方法包括如下步骤：

1）测量柱塞的直径D，记录柱塞的原始行程值S，以及对涂料进行预输送；

2）涂料预输送完毕后，启动在线涂覆设备以向涂覆滚输送涂料，运行一段时间后停止设备并记录这段时间内设备运转的转数N和所泵出的涂料量的体积Q，所述转数N即柱塞的往返次数，将所测得的直径D、原始行程S，代入公式得出所述柱塞泵的理论排量值V，将所测得的转数N、体积Q代入公式得出所述柱塞泵的实际排量值V₁；

3）基于计算所得参数值V和V₁，将其代入公式计算得出所述柱塞泵的容积效率η。

优选的，通过游标卡尺来测量所述柱塞的直径D及柱塞的原始行程值S。

优选的，所述预输送是指用手上下往复拉、推手动柱塞，使涂料泵入到涂覆滚，待涂覆滚滴下第一滴涂料后停止手动柱塞运动，完成涂料的预输送。

优选的，涂料预输送完毕后，启动在线涂覆设备以向涂覆滚输送涂料，用容器接住从涂覆滚滴下的涂料，运行一段时间后停止设备并记录这段时间内设备运转的转数N，用量杯测量容器中的溶液量即为所泵出的涂料量的体积Q，所述转数N即柱塞的往返次数。

本发明还提供一种调整柱塞泵柱塞行程的方法，包括上述测定柱塞泵容积效率的方法的步骤，还包括步骤：

4）得到柱塞泵的容积效率η后，将所述容积效率值η和所述柱塞的原始行程值S代入公式S₁＝S÷η，得到所述柱塞泵达到所述实际排量V₁所需的柱塞的实际行程S₁；

5）调整柱塞泵的行程，调整的幅度为实际行程S₁和原始行程S之间的差值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的烟包内衬纸在线涂香装置的涂香柱塞泵可以为涂覆内衬纸的涂覆滚提供持续稳定的涂料，另外本发明提供的柱塞泵容积效率的测定方法，使得涂料涂覆量可调节和控制，当对内衬纸的涂覆量有不同要求时，可以通过测得的所述柱塞泵的容积效率来计算实际需要调节的柱塞行程，从而来调节和控制涂料涂覆量。

附图说明

图1显示为本发明的总体主视图。

图2显示为本发明的阀体构造示意图。

图3显示为本发明的驱动传动部示意图。

图4显示为本发明的总体侧视图。

图5显示为本发明总体侧视局部示意图。

图6显示为本发明总体侧视图B处的放大图。

图7显示为本发明柱塞泵容积效率测量方法的流程示意图。

零件标号说明

1	阀体
		11	主阀体
111	液压腔
		1111	密封圈
1112	柱塞
		1113	接漏槽
112	流体通道
		12	左阀体
121	进口
		13	右阀体

131	出口
		14	手动活塞
141	手柄
		142	限位槽
15	限位锁紧装置
		151	限位块
152	锁紧螺钉
		16	限流阀
161	进口限流阀
		1611	进口阀芯
1612	进口压簧
		162	出口限流阀
1621	出口阀芯
		1622	出口压簧
2	驱动传动部
		21	连杆
22	关节轴承
		23	调节座
231	指针盘
		232	离合片
2321	压紧螺栓
		233	限位部
24	联轴器
		241	离合螺栓
25	输入轴
		3	排量调节部
31	调节块
		311	铰接轴
3111	指针
		32	调节驱动件

321

限位槽

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种柱塞泵，包括：阀体1、驱动传动部2及排量调节部3；所述阀体1为液体提供流通通道以及执行预设的开闭动作，使得液体可控制地通过阀体1，所述驱动传动部2为阀体1提供驱动作用力，所述排量调节部3通过调节所述驱动传动部2的运动行程达到控制所述阀体1的排量。

阀体1中，包括：进口121、出口131主阀体11、左阀体12、右阀体13、限流阀16及手动活塞14和限位锁紧装置15及水平贯穿的流体通道112；所述主阀体11置于所述左阀体12及右阀体13之间，具体地，所述主阀体11还包括垂直贯穿所述主阀体11的液压腔111，所述液压腔111与流体通道112连通，其中，该液压腔111内设置有密封圈1111及柱塞1112；所述手动活塞14置于所述液压腔111内部上端，其包括手柄141及限位槽142，所述手动活塞14置于所述液压腔111内部部分装有所述密封圈1111，对所述液压腔111上部密封，所述手动活塞14用于整个柱塞泵的预输送；所述限位锁紧装置15包括设置于所述阀体上端的限位块151及与所述限位槽配合使用的锁紧螺钉152，所述限位锁紧装置15用于对所述手动活塞14进行锁紧定位。所述左阀体12上具有进口121，所述右阀体13上具有出口131，所述限流阀16为单向限流阀，设置于所述进口121与出口131之间，其包括左端的进口限流阀161及右端的出口限流阀162，进一步，所述进口限流阀161包括进口阀芯1611及进口压簧1612，所述出口限流阀162包括出口阀芯1621及出口压簧1622，在流体通道112内的液体流向方向依次设置进口阀芯1611、进口压簧1612、出口阀芯1621及出口压簧1622，所述进口阀芯1611受进口压簧1612的作用力封住从左阀体12流向主阀体11的流体通道112，所述进口阀芯1611与所在导向槽内壁有间隙，此间隙不影响进口阀芯1611封住所述左阀体12内与主阀体11相邻的流体通道112，同样的，出口阀芯1621在所述出口压簧1622的作用力下封住从主阀体11来的流体通道112，所述出口阀芯1621与所在导向槽内壁有间隙，此间隙不影响出口阀芯1621封住所述主阀体11内与右阀体相邻的流体通道112，这样的设置能够保证液体流向的一致性，即保证了液体的单向流动，所述液体不包括腐蚀性液体，如果所述密封圈1111是不锈钢制成，则可以用于腐蚀性液体。

所述柱塞1122置于所述液压腔111内，其上设置有3个密封圈1111，此三个密封圈之间构成2个接漏槽1113，在该接漏槽1113中放置有润滑油，所述柱塞1112下端连接有驱动传动部2。

所述驱动传动部2具体包括连杆21、关节轴承22、调节座23、联轴器24及输入轴25；所述连杆21上端通过关节轴承22连接于所述柱塞1112底端，其下端通过关节轴承22连接于所述调节座23，所述调节座23为圆盘结构，其一端具有与所述联轴器24配合使用的突出轴，另一端具有内嵌于其中的T型滑槽，所述调节座23具体包括设置其上的指针盘231及离合片232，所述离合片232通过压紧螺栓2321压紧在所述调节座23外圆周上，松动所述压紧螺栓2321可以使所述离合片232绕该压紧螺栓2321转动；所述联轴器24上具有离合螺栓241，所述离合片232转过一定角度后可以抵靠所述离合螺栓241，所述离合片232用于将输入轴25的动力传递给所述调节座23，所述调节座23通过联轴器24连接于所述输入轴25，该联轴器24与所述输入轴25固定连接，所述调节座23通过轴承轴向固定于所述联轴器24，所述关节轴承22能承受较大的负荷。根据其不同的类型和结构，可以承受径向负荷、轴向负荷或径向、轴向同时存在的联合负荷。由于在内圈的外球面上镶有复合材料，故该轴承在工作中可产生自润滑。一般用于速度较低的摆动运动，和低速旋转，也可在一定角度范围内作倾斜运动，当支承轴与轴壳孔不同心度较大时，仍能正常工作。自润滑关节轴承应用于水利、专业机械等行业。在另一实施例中，所述连杆21可以与所述柱塞1112及调节座23铰接。

所述排量调节部3设置于所述调节座23中，包括内嵌于所述调节座23中的调节块31、固连在所述调节块31上的铰接轴311、调整铰接轴311位置的调节驱动件32，所述调节座23外圆周上设置有限位部233；所述调节块31为T型滑块，该T型滑块可在所述调节座23内的T型滑槽内滑动，所述调节块31中端设置有铰接轴311，所述铰接轴311轴线方向与所述调节座23的轴线方向相同，所述铰接轴311为一连接杆3112，所述连接杆3112与所述调节块31螺接，也可以是焊接等固定连接方式与所述调节块31固定，所述连接杆3112还可以与所述连杆21相铰接，优选的，所述连接杆3112通过关节轴承22与所述连杆21相连接；具体地，所述连接杆3112上还设置有指针3111，该指针3111与所述指针盘231配合使用，所述调节驱动件32安装在所述调节座23外圆周上的限位部233中，并螺接于所述调节块31，该调节驱动件32具体为调节螺钉，该调节驱动件32具有限位槽321，使其在调节座23的限位部233卡槽中只能旋转，不能位移，该调节块31内部具有与所述调节螺钉配合使用的螺纹配合部（未予以图示），所述调节螺钉径向方向一半位于所述调节座23光孔（未予以图示）内，另一半与所述调节块31螺纹配合，优选的，所述调节螺钉完全旋入所述调节块31螺纹孔内；即调节螺钉通过螺纹配合部将驱动力传递给所述调节块31，使得所述调节块能够实现直线位移；在另一种实施方式中，所述调节螺钉与限位部233卡槽之间为螺纹连接，此时该调节螺钉可以通过螺纹在所述限位部233中旋转及位移，此时，可将所述调节螺钉嵌入所述调节块31，使得所述调节螺钉能够在所述调节块31中空转，但能够驱动所述调节块31做往复运动，即使得该调节螺钉的旋入旋出只传递轴向动力给所述调节块31，带动所述调节块31往复滑动；该调节驱动件32能够驱动所述调节块31在所述调节座23内的T型滑槽内进行相对滑动，以达到预设的偏心值。

本发明的工作过程：根据实际需要，调节所述调节驱动件32将指针3111调节至预设值，即完成预定排量的偏心设定；将离合片232转动至离合螺栓241处，并压紧，以使所述离合片232能够稳定地抵靠所述离合螺栓241，以使联轴器24的旋转动力传递至调节座23；开启机器，输入轴25将动力传递至调节座23，通过已设置偏心的调节座23带动连杆21做小幅度的摆动，带动柱塞1112做上下往复运动，当柱塞1112向下运行时，由于密闭的液压腔111空间变大，压强随之减小，直至外部压强大于液压腔111内部压强，由于所述进口限流阀161及出口限流阀162结构设置，导致进口限流阀161开启，出口限流阀162关闭，具体表现在，进口阀芯1611在进口压簧1612的作用下，阻止液体（空气）进入液压腔111，当外部压力大于进口压簧1612的作用力时，进口阀芯1611向右移动，导致液体（空气）能够从进口阀芯1611外周通过，并进入液压腔111，在此过程中，出口阀芯1621能够阻止封住内外液体（空气）流通通道；相应的，当柱塞1112向上运行时，进口限流阀161关闭，出口限流阀162开启；具体地，在液压腔111未泵入液体之前，泵入泵出的是空气；输入轴25每旋转一圈，本柱塞泵完成一次泵液动作，由于每次泵出的量是通过设定的，所以，本柱塞泵能够精确保证每次泵出的量。

在另一种实施方式下，用手上下往复拉、推手动柱塞14，在手动过程中，要防止柱塞1112上下运动，例如，将离合片232转动一定角度抵靠住连杆21；或调节调节驱动件32使铰接轴311位于调节座23中心，使得与之连接的连杆21没有偏心值，无法提供柱塞的腔内行程；在此之后，当阀体1出口131泵出第一滴液体时，停止手动动作，用锁紧螺钉152将手动活塞14固定，同时将离合片232移至离合螺栓241，并压紧，开启机器。此实施例能够保证机动过程一开始就能够泵出液体。

综上所述，本发明的排量可调的柱塞泵，具有以下有益效果：本发明通过改变现有技术中凸轮带动柱塞往复运动的方式，提供一种可调节的偏心调节座，能够精确控制每次工作循环的排出量，并且在柱塞密封问题上加装了多个密封圈并形成多个接漏槽，不仅解决阀体的密封问题，而且也能储存润滑油，改善泵体的使用效果及提高使用年限。

本发明还提供一种测定以上所述柱塞泵容积效率的方法，该柱塞泵设置于在线涂覆设备中，所述柱塞泵具有与在线涂覆设备的涂料储料器连通的进料口、以及与在线涂覆设备的涂覆滚连通的出料口，涂覆滚用于对烟包内衬纸的纸基进行涂覆，所述涂覆滚为一可自转的圆形滚轮，滚轮的表面和内衬纸的纸基接触从而完成涂覆。所述柱塞泵上设置有一插入所述柱塞泵内部的进行预输送的手动柱塞，所述测定方法包括如下步骤：

S1：测量柱塞的直径D（cm），记录柱塞的原始行程值S（cm），以及对涂料进行预输送；涂料预输送完毕后，启动在线涂覆设备以向涂覆滚输送涂料，运行一段时间后停止设备并记录这段时间内设备运转的转数N和所泵出的涂料量的体积Q（ml），；所述转数N即柱塞的往返次数；

S3：将所测得的直径D、原始行程S，代入公式得出所述柱塞泵的理论排量值V，将所测得的转数N、体积Q代入公式得出所述柱塞泵的实际排量值V₁；

S5：基于计算所得参数值V和V₁，将其代入公式计算得出所述柱塞泵的容积效率η。

所述预输送是指用手上下往复拉、推手动柱塞，使涂料泵入到涂覆滚，待涂覆滚滴下第一滴涂料后停止手动柱塞运动，完成涂料的预输送。通过游标卡尺来测量所述柱塞的直径D及柱塞的原始行程值S。

预输送时，向所述涂料储料器加入已知体积量的涂料，然后用手上下往复拉、推手动柱塞，使涂料泵入到涂覆滚，待涂覆滚滴下第一滴涂料后停止手动柱塞运动，完成涂料的预输送。

涂料预输送完毕后，启动在线涂覆设备以向涂覆滚输送涂料，用容器接住从涂料滴下的涂料，运行一段时间后停止设备并记录这段时间内设备运转的转数N，用量杯测量容器中的溶液量q所泵出的涂料量的体积Q（ml），所述转数N即柱塞的往返次数。

本发明还提供一种调整上述柱塞泵柱塞行程的方法，包括上述测定柱塞泵容积效率的方法的步骤，还包括步骤：

S7：得到柱塞泵的容积效率η后，将所述容积效率值η和所述柱塞的原始行程值S（cm）代入公式S₁＝S÷η，得到所述柱塞泵达到所述实际排量V₁所需的柱塞的实际行程S₁；

S9：调整柱塞泵的行程，调整的幅度为实际行程S₁和原始行程S之间的差值。

上述实施例中的涂料可限定为涂料，从而完成给烟包内衬纸涂香的工作，也可根据需要设置为其他功能或作用的涂料进行涂覆。

综上所述，本发明能更加均匀和精确的给在线香烟包装纸的内衬纸涂覆香料等涂料，而且对于不同涂覆量要求的包装纸，可以通过测定所述柱塞泵的容积效率来调节柱塞的行程，从而达到所需涂覆量的要求。所以，本发明有效解决了现有技术中在线涂香装置的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种柱塞泵，该柱塞泵设置于香烟烟包在线涂香设备中，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体包括主阀体以及主阀体两侧的左、右阀体，所述左、右阀体上分别设有进油口、出油口，所述阀体上设有与进油口、出油口连通的流体通道、所述进油口和出油口之间的流体通道内设有控制所述进油口及出油口开闭的限流阀，所述阀体上设置有与所述流体通道连通的密闭的液压腔，所述液压腔内设有柱塞；

驱动传动部，包括连杆及调节座，所述连杆上端铰接于所述柱塞底端，所述连杆下端铰接于所述调节座上；

排量调节部，设置于所述调节座中，包括内嵌于所述调节座中的位置可调的调节块、固连在所述调节块上的用于连杆下端和所述调节座铰接的铰接轴、调整铰接轴位置的调节驱动件，所述调节驱动件为调节螺钉，所述调节螺钉与所述调节块螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述铰接轴上连接有指针，所述调节座上设有与所述指针对应的指针盘，所述铰接轴为一固连在调节块上的连接杆。

3.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述阀体顶端设有延伸至所述液压腔内部的手动活塞，所述阀体上设有限位锁紧装置，所述限位锁紧装置包括手动活塞上的限位槽与所述限位槽配合的锁紧螺钉、置于阀体上方的限位块。

4.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述流体通道上的限流阀为单向限流阀，包括进口限流阀、出口限流阀；所述进口限流阀包括进口阀芯及进口压簧，所述出口限流阀包括出口阀芯及出口压簧。

5.一种测定柱塞泵容积效率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1）测量柱塞的直径D，记录柱塞的原始行程S，以及对涂料进行预输送；

2）涂料预输送完毕后，启动在线涂覆设备以向涂覆滚输送涂料，运行一段时间后停止设备并记录这段时间内设备运转的转数N和所泵出的涂料量的体积Q，所述转数N即柱塞的往返次数，将所测得的直径D、原始行程S，代入公式得出所述柱塞泵的理论排量值V，将所测得的转数N、体积Q代入公式得出所述柱塞泵的实际排量值V₁；

3）基于计算所得参数值V和V₁，将其代入公式计算得出所述柱塞泵的容积效率η。

6.根据权利要求5所述的测定柱塞泵容积效率的方法，其特征在于，所述预输送是指用手上下往复拉、推手动柱塞，使涂料泵入到涂覆滚，待涂覆滚滴下第一滴涂料后停止手动柱塞运动，完成涂料的预输送。

7.根据权利要求5所述的测定柱塞泵容积效率的方法，其特征在于，通过游标卡尺来测量所述柱塞的直径D及柱塞的原始行程S。

8.根据权利要求5所述的测定柱塞泵容积效率的方法，其特征在于，涂料预输送完毕后，启动在线涂覆设备以向涂覆滚输送涂料，用容器接住从涂覆滚滴下的涂料，运行一段时间后停止设备并记录这段时间内设备运转的转数N，用量杯测量容器中的溶液量即为所泵出的涂料量的体积Q，所述转数N即柱塞的往返次数。

9.一种调整柱塞泵柱塞行程的方法，其特征在于，包括上述权利要求5-9任意一项所述的测定柱塞泵容积效率的方法的步骤，还包括步骤：

4）得到柱塞泵的容积效率η后，将所述容积效率值η和所述柱塞的原始行程值S代入公式S₁＝S÷η，得到所述柱塞泵达到所述实际排量V₁所需的柱塞的实际行程S₁；

5）调整柱塞泵的行程，调整的幅度为实际行程S₁和原始行程S之间的差值。