CN104612958B - 泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种泵(1)，其包括至少一个活塞(5)，所述活塞可在开口(6)内沿运动方向(A)滑动，以改变腔室(7)的容积。该泵(1)进一步包括：壳体(2)，驱动装置容纳在壳体内，用于使活塞(5)运动；和头部(4)，腔室(7)至少部分地在头部内获得，腔室(7)部分地由活塞(5)界定。高压密封元件(26)相对于腔室(7)位于近侧位置，低压密封元件(27)相对于腔室(7)位于远侧位置，以阻止高压密封元件(26)允许其通过的任何液体。高压密封元件(26)容纳在头部(4)内，低压密封元件(27)容纳在壳体(2)内。

Description

泵

技术领域

本发明涉及一种泵。特别是，本发明涉及一种适于处理液体(特别是水)的活塞泵。根据本发明的活塞泵能够用在清洁机械的内部，所述清洁机械例如小型高压水喷射机械。

背景技术

公知的活塞泵包括多个活塞，所述活塞可以在相应的气缸内运动，以增加或减少相应腔室的容积，从而将水抽吸到各腔室内，或者使水从腔室离开。

每个活塞都与高压密封件和低压密封件相关联，高压密封件和低压密封件用于防止来自相应腔室的水流出泵的头部，其中，腔室在泵的头部中获得。在现有技术中的活塞泵中，与每个活塞相关联的密封件都与至少一个间隔件(通常为两个间隔件)相关联。支承密封件的至少一个间隔件通常装配在完全位于头部内的固定位置中，而活塞可以向前和向后运动以增加或减少相应腔室的容积。

高压密封件位于头部区域的附近，其中，与活塞相关联的可变容积腔室位于该头部区域中。在高压密封件的下游有间隔件。最后，在间隔件的下游具有该低压密封件。总体上，高压密封件、间隔件和低压密封件限定了泵密封组。

最高振动和压力通常集中在头部内。在现有技术的泵中，密封组完全包含在头部单元内，该头部单元由钢或黄铜(通常为黄铜)或能够经受住高操作压力的材料制成。

由于这种设置，现有技术中的泵具有一些缺点。特别是，头部必须具有完全容纳密封组的尺寸。由于头部完全由钢和/或黄铜制成，泵的整体重量和相应的成本都是高昂的。

US2011/0027106公开了一种泵，所述泵包括第一歧管、第二歧管和曲轴箱或壳体。多个腔室在第一歧管中获得，与相应的气缸连通的腔室设置在第二歧管内。活塞可在各气缸内滑动。第二歧管置于第一歧管与壳体之间。曲柄轴位于壳体内用于驱动活塞。第一歧管与第二歧管通过圆柱形连通管连通。连通管在第一歧管和第二歧管上延伸，从而构成气缸的一部分。

在US2011/0027106中公开的泵还包括环形高压密封件和环形低压密封件，设置成与活塞的外表面相接触，用来防止工作液体从泵腔室朝着壳体泄露。

在US2011/0027106中公开的高压密封件和低压密封件都容纳在第二歧管内部。

第一和第二歧管可以被看成头部的两个部分，其容纳泵的液压部件，即，与要处理的液体接触的部件。在另一方面，壳体容纳驱动泵的驱动部件。

在US2011/0027106中公开的高压密封件和低压密封件因此被认为容纳在头部内，虽然头部由两部分制成。在头部内容纳高压密封件和低压密封件带来了前面结合其它已知泵所述的缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是改进现有技术中的活塞泵，特别是适于处理液体(例如水)的类型的活塞泵。

另外的目的是提供一种相对于现有技术活塞泵较轻，成本较低的活塞泵。

根据本发明，提供一种泵，包括：

至少一个活塞，其能沿运动方向在开口内滑动，以改变腔室的容积，腔室包括用于液体的进口和出口，

壳体，驱动装置容纳在壳体内，用于使活塞沿运动方向运动；

头部，腔室至少部分地在所述头部内获得，头部固定在壳体上，以使活塞界定腔室的一部分；

密封装置，所述密封装置沿开口设置并在活塞的径向外部位置与活塞相关联，以便防止液体从腔室泄露，密封装置包括相对于腔室位于近侧位置中的至少一个高压密封元件或者第一密封元件，和相对于腔室位于远侧位置中的低压密封元件或者第二密封元件，以阻止高压密封元件允许其流过的任意量的液体；

其中，高压密封元件容纳在头部内，低压密封元件容纳在壳体内。

密封装置的这种布置允许产生相对于现有技术较小的头部，从而降低整个泵的重量和其成本。

特别的，申请人发现，通过将高压密封元件留在头部内且将低压密封元件移动至壳体内，前述在重量和成本方面的优点并不会使泵的性能变差。

在一个实施例中，设有间隔件，间隔件设置在高压密封元件与低压密封元件之间。这种情况下，间隔件有利地布置成跨过壳体和头部。此外，间隔件包含低压密封元件。

间隔件的存在允许包含低压密封元件，且头部更容易定心，同时作为用于活塞的引导件。

在一个实施例中，具有空间，空间设置在高压密封元件与低压密封元件之间，以便使泵的抽吸部和低压密封元件连通。为了限制机械处理(特别是在壳体和头部的内部)，可以设想下述方面的一个或多个。例如，空间至少部分地由壳体的外壳表面限定。特别的，该空间通过间隔件、与活塞的运动方向平行布置的壳体的外壳表面和与运动方向垂直布置的头部的结合表面而界定。优选地，设置在泵的抽吸部和该空间之间的连接管道完全在该头部内获得。

由于存在设置在开口中的凸肩，抵接表面限定用于密封装置。

附图说明

参考下面的附图，将更好地理解和实现本发明，附图示出了本发明非限定的实施例，其中：

附图1是从根据本发明的泵的上方看的视图；

附图2是附图1的泵的侧视图；

附图3是沿着附图1中平面III-III的剖视图；

附图4是沿着附图2中平面IV-IV的剖视图；

附图5是附图3中细节V的放大视图。

具体实施方式

参考附图，1总体表示泵，该泵用于处理液体(特别是水)，该液体例如准备用作清洁机械内部的清洁液体，清洁机械例如小型高压水喷射机械。

泵1是容积活塞类型。

泵1包括壳体2或曲轴箱，其容纳用于使泵1的活塞运动的驱动装置。头部4通过固定元件固定在壳体2上，固定元件例如包括多个螺栓3。壳体2例如可以由铝制造，而头部4可以由黄铜制造。

泵1包括多个活塞5，其中一个可以在附图3中看到。每个活塞5可以在相应的开口6内沿运动方向A滑动，以改变腔室7的容积，腔室7在活塞5的一端处在头部4中获得。特别地，腔室7至少部分地在头部4中获得，使得该相应的活塞5在头部和壳体的装配结构中界定其一部分。

在本领域中通常已知所述腔室7为气缸。

壳体2和头部4具有相互结合表面2a，4a，该结合表面优选地垂直于运动方向A设置。

在所示示例中，设置三个活塞5，如图4中所示。

然而，也可以使用除了三个之外的多个活塞5。

如图4中所示，活塞5彼此对齐，即设置成使得它们的轴线在共同平面上。

在可选的实施例中，活塞可以设置成使得他们的轴线不在共同平面上，但是彼此交错。

驱动装置包括可旋转地容纳在壳体2内的偏心轴8。在一个实施例(附图中未示出)中，替代偏心轴8，驱动装置包括可旋转地容纳于壳体2内的曲轴。

每个活塞5通过固定在偏心轴8上的相应连接杆9由偏心轴8驱动。

偏心轴8设置于在壳体2中获得的空腔10内。

在通常的操作条件下，在空腔10内部具有一定量的润滑油，该润滑油可以被引入到壳体2中，优选的通过可由塞子11封闭的进入口引入。

壳体2设置有凸缘12，该凸缘允许泵1固定至马达(未示出)上，马达适于旋转偏心轴8。

当偏心轴8旋转时，每个活塞5向前和向后运动，同时沿运动方向A滑动。这样，活塞5使得腔室7的容积交替地增加或减小。

每个活塞5都具有：第一端13，其至少部分地界定腔室7；和与第一端13相对的第二端，该第二端与连接杆9铰接。

如附图3中所示，每个腔室7与抽吸阀14和供给阀15相关联。当抽吸阀14打开时，供给阀15关闭，且要被泵送的液体能进入腔室7。这在抽吸步骤的过程中发生，该抽吸步骤在活塞5向后运动以逐渐增加腔室7容积时发生。另一方面，当供给阀15打开时，抽吸阀14关闭，液体被泵送出腔室7。这在压缩步骤的过程中发生，该压缩步骤在活塞5向前运动从而逐渐减小腔室7容积时发生。抽吸阀14与腔室7的入口16相关联，供给阀15与腔室7的出口17相关联。

要被泵送的液体通过入口歧管18到达抽吸阀14，入口歧管18成形为类似孔，特别地为直线型，该入口歧管在头部4内获得。如果存在多个活塞5，则入口歧管18允许将要被泵送的液体传送到与各活塞5相关联的抽吸阀14。入口歧管可以通过入口19被连接到未示出的液体源，如附图1所示。

在没有示出的实施例中，入口歧管可以在与上述位置不同的位置获得，例如在壳体2中。

泵1还包括出口歧管20，用于收集从腔室7出来的液体，并通过出口21将液体朝使用点发送。

出口歧管20与和所有活塞5相关联的供给阀15流体连通，以便收集从所有腔室7出来的液体。

每个活塞5都能够通过组装多个部件而制成，且例如包括支承部分22，该支承部分铰接到连接杆9上，活塞本体23组装在该支承部分上。活塞本体可以具有管形形状且设有轴向孔，固定元件24穿过轴向孔，固定元件24构造成例如类似螺栓。固定元件24允许活塞本体23固定在支承部分22上。活塞本体23在泵1操作过程中与其他部件接触地滑动，且由非常硬的材料制成，例如由陶瓷或者高耐磨钢，以最小化磨损。

活塞5沿着纵向轴线Z延伸。

密封件25容纳在壳体2内。密封件25具有环形构造，且设有孔，活塞5穿过该孔。密封件25具有内部唇缘，活塞5与内部唇缘接触地滑动。这样，密封件25防止从空腔10朝着头部4的任何油泄露。因此密封件25表现为类似于油密封件。

密封装置容纳在头部4中，密封装置适于防止包含在腔室7中的液体离开。

密封装置沿开口6布置并在活塞5的径向外部的位置与活塞5相关联，以防止液体从腔室7泄露。

密封装置包括：至少一个高压密封元件26或者第一密封元件，其位于相对于腔室7的近侧位置中；和低压密封元件27或第二密封元件，其位于相对于腔室7的远侧位置中，用于阻止高压密封元件26允许通过的任何量的液体。

限定高压/低压密封元件是由于第一密封元件26使用这样的液体来工作，该液体的压力比第二密封元件27工作所使用的相同液体的压力高。实际上，第一密封元件26与直接来自腔室7的液体相互作用，该液体因此具有相对高的压力。

另一方面，第二密封元件27与压力较低的相同液体相互作用。

高压密封元件26和低压密封元件27都具有环形构造并且具有允许它们与活塞本体23相接触地接合的内径。特别地，高压密封元件26和低压密封元件27设有相应的内密封唇缘，活塞本体23与该内密封唇缘相接触地滑动。

高压密封元件26和低压密封元件27可以通过使用例如由橡胶或弹性材料制成的密封件来制造。

有利地，高压密封元件26容纳在头部4内，低压密封元件27容纳在壳体2内。换句话说，高压密封元件26容纳在头部4布置在结合表面4a和腔室7之间的一部分中，而低压密封元件27容纳在壳体布置在腔室7相对于结合表面2a的相对侧的一部分中。

附图标记28表示间隔件，其包含在密封装置中并且布置在高压密封元件26和低压密封元件27之间。特别地，间隔件28设有内部孔，该内部孔的直径基本上等于活塞本体23的外径，用于接收活塞本体23。

间隔件28布置成跨过壳体2和头部4。换句话说，壳体2和头部4的相应结合表面2a、4a布置成在间隔件28的中间部分处相互接触。

优选地，间隔件28具有管状构造，该管状构造限定了设置成与壳体2的外壳表面30相接触的第一外部侧表面29和设置成与头部4的外壳表面32相接触的第二外部侧表面31。壳体2的外壳表面30和头部4的外壳表面32设置成平行于运动方向A。

换句话说，间隔件28部分地容纳在头部4中获得的孔内，部分地容纳在壳体2中获得的孔内。

有利地，间隔件28包括低压密封元件27。特别是，环形外壳33在接收活塞本体23的孔附近的位置处在间隔件28的内部获得，环形外壳33适于接收低压密封元件27。

根据可能的实施例，第一外部侧表面29的直径大于第二外部侧表面31，连接壁34因此被限定。

在间隔件28的一个外部侧表面上，优选为第一外部侧表面29，获得槽35，槽35适于接收环形垫圈36，例如O形环。环形垫圈36优选地将置于间隔件28的第一外部侧表面29与壳体2之间，以便防止来自腔室7的液体泄露。

间隔件28包括环形凹口37，该凹口在相对于活塞5的纵向轴线Z横向布置的表面上获得。环形凹口37被构造成使得其与高压密封元件26的一部分按形状方式接合。换句话说，环形凹口37布置成用于接收高压密封元件26。

间隔件28包括允许液体从间隔件外部朝向内部通过的通道装置。通道装置包括延伸到间隔件28的厚度中的一个或多个通道38(附图4)。

在所示示例中，设有两个通道38，设置在沿直径方向相对的位置中。

从下面的描述中将清楚通道38的作用。

还设有抵接元件39，该抵接元件39适于抵靠高压密封元件26，以便将其推靠着间隔件28。抵接元件39具有环形构造并且成形为与高压密封元件26的一部分按形状方式接合。

附图标记40表示布置在高压密封元件26和低压密封元件27之间的空间。空间40适于布置成使得泵的抽吸部(入口歧管18)和低压密封元件27相连通(特别是通过通道38)。控制量的液体从泵1的抽吸部进入空间40中。另外，空间40中可以具有来自腔室7的少量液体，该液体未被高压密封元件26阻挡。在空间40中的液体通过通道38到达低压密封元件27，从而将其保持恒定地湿润。因此避免低压密封元件27在干燥情况下工作，在干燥情况下工作将导致快速磨损。

有利地，空间40至少部分地由壳体2的外壳表面30限定。

有利地，空间40绕间隔件28(如果存在)的径向外部布置。

优选地，空间40通过间隔件28(优选地通过第二外部侧表面31和连接壁34)、通过平行于所述运动方向A布置的壳体2的外壳表面30和通过垂直于所述运动方向A布置的头部4的结合表面4a界定。

附图标记41表示布置在泵的抽吸部(入口歧管18)和空间40之间的连接管道。有利地，连接管道41完全在头部4内获得。优选地，连接管道41引导到头部4的结合表面4a中。

附图标记42表示壳体2的凸肩，其布置在孔6内部并且限定了用于所述密封装置的抵接表面43，抵接表面43垂直于运动方向A布置。抵接表面43沿运动方向A相对于结合表面2a间隔开，壳体2在结合表面2a处与头部4连接。

间隔件28、高压密封元件26、低压密封元件27以及抵接元件39形成装配组或密封组，其部分地容纳在头部4内且部分地容纳在壳体2内。

间隔件28抵靠着壳体2的抵接表面43。

该装配组夹在壳体2的抵接表面43和在头部4内获得的凸肩44之间。活塞本体23可以在其中滑动的孔限定在上述装配组内部。

间隔件28具有双重作用：包含低压密封元件和便于头部对中，同时作为用于活塞的引导件。

在操作过程中，通过相应连接杆9由偏心轴8驱动的各活塞5沿运动方向A前后滑动。

活塞本体23在间隔件28(如果存在)内运动，或者通常在密封装置内运动。高压密封元件26与活塞本体23相接触并且防止大量液体从腔室7中朝向壳体2通过。低压密封元件27(也设置成与活塞本体23相接触)防止任意量的液体朝着壳体2泄露，该任意量的液体要通过高压密封元件26。

Claims (10)

1.一种泵，包括：

至少一个活塞(5)，所述活塞能在开口(6)内沿运动方向(A)滑动，以改变腔室(7)的容积，所述腔室(7)包括液体的进口(16)和出口(17)，

壳体(2)，驱动装置容纳在所述壳体内，用于使所述至少一个活塞(5)沿所述运动方向(A)运动；

头部(4)，所述腔室(7)至少部分地在头部内获得，所述头部(4)固定在壳体(2)上，以使所述至少一个活塞(5)界定所述腔室(7)的一部分；

密封装置，所述密封装置沿所述开口(6)设置并在所述至少一个活塞(5)的径向外部位置与所述至少一个活塞(5)相关联，以防止液体从腔室(7)泄露，所述密封装置包括：至少一个高压密封元件(26)，所述高压密封元件相对于腔室(7)位于近侧位置；和低压密封元件(27)，所述低压密封元件相对于腔室(7)位于远侧位置，以阻止高压密封元件(26)已允许流过的任何量的液体；

其中，所述高压密封元件(26)容纳在头部(4)的内部，所述低压密封元件(27)容纳在壳体(2)的内部；

其中，所述泵包括布置在所述高压密封元件(26)和所述低压密封元件(27)之间的空间(40)，所述空间(40)适于布置成使泵的抽吸部与所述低压密封元件(27)相连通，所述空间(40)完全在壳体(2)内获得并由所述头部(4)封闭。

2.如权利要求1所述的泵，其中，所述密封装置包括设置在所述高压密封元件(26)与所述低压密封元件(27)之间的间隔件(28)，所述间隔件布置成跨过壳体(2)和头部(4)。

3.如权利要求2所述的泵，其中，所述间隔件(28)容纳所述低压密封元件(27)。

4.如权利要求2所述的泵，其中，所述间隔件(28)包括布置成与壳体(2)的外壳表面(30)相接触的第一外部侧表面(29)，以及布置成与头部(4)的外壳表面(32)相接触的第二外部侧表面(31)，其中第一外部侧表面(29)具有比第二外部侧表面(31)大的直径，因此连接壁(34)被限定在第一外部侧表面(29)和第二外部侧表面(31)之间。

5.如权利要求4所述的泵，其中，所述间隔件(28)包括环形垫圈(36)，所述环形垫圈置于壳体(2)与间隔件(28)的第一外部侧表面(29)之间。

6.如权利要求1所述的泵，包括布置在泵的抽吸部和所述空间(40)之间的连接管道(41)，所述连接管道(41)完全在所述头部(4)中获得。

7.如权利要求6所述的泵，其中，所述壳体(2)和所述头部(4)具有相互的结合表面(2a、4a)，所述连接管道(41)引导到头部(4)的结合表面(4a)中。

8.如权利要求7所述的泵，其中，所述密封装置包括布置在所述高压密封元件(26)和所述低压密封元件(27)之间的间隔件(28)，所述间隔件布置成跨过壳体(2)和头部(4)，所述空间(40)在外部绕所述间隔件(28)沿径向布置。

9.如权利要求8所述的泵，其中，所述空间(40)通过所述间隔件(28)、通过平行于所述运动方向(A)布置的壳体(2)的外壳表面(30)以及通过垂直于所述运动方向(A)布置的头部(4)的结合表面(4a)而界定。

10.如权利要求1所述的泵，其中，所述壳体(2)包括凸肩(42)，所述凸肩布置在所述开口(6)内并且限定了用于所述密封装置的抵接表面(43)，所述抵接表面(43)垂直于所述运动方向(A)布置，所述抵接表面(43)与所述壳体(2)和所述头部(4)的结合表面(2a)相距一段距离。