CN106640581B - 具有良好密封性能的风囊泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有良好密封性能的风囊泵，该风囊泵包括：泵头、进液口和出液口、左气缸和右气缸、左波纹管和右波纹管，波纹管内设置有阀体组件，阀体组件包括：进液阀和出液阀，进液阀包括：第一阀座、第一阀弹簧和第一锥形面阀芯，所述第一锥形面阀芯左端具有与进液口抵接的锥形面，第一锥形面阀芯右端具有与第一阀弹簧抵接的第一支架；所述波纹管端部通过法兰与滑动轴端部连接。本发明的结构设计较为合理，通过阀座、阀芯、阀弹簧的不同的装配组合形式、阀芯锥面与进出液口的边缘接触、阀弹簧进行复位，可有效减少整体装配零件种类，达到较好的密封效果和可靠性，方便实用，适宜进一步推广应用。

Description

具有良好密封性能的风囊泵

技术领域

本发明涉及风囊泵的结构设计技术领域，更具体地说，涉及一种具有良好密封性能的风囊泵。

背景技术

风囊泵是一种依靠可变体积的囊物在泵缸内做工作容积增大和缩小交替来输送特殊液体的泵种，现有技术中的风囊泵一般包括：囊、泵及连接囊和泵的阀体组件，而阀体组件存在：装配零件种类较多，容易产出渗漏，密封性能差，生产加工成本较高的问题；另外，风囊泵气缸密封采用单层氟橡胶材料U型密封件与活塞杆的密封结构形式，工作压力为1.6Mpa，摩擦系数为0.8，工作速度≤1m/s，工作温度范围是-30℃-200℃；这种结构形式容易使得工作环境中的颗粒进入密封件中，密封件中的润滑脂也会挥发至工作环境中，导致密封件加速磨损和老化；且氟橡胶材料的密封件摩擦系数逐渐增高，从而导致风囊泵的工作效率逐渐降低。因此，开发一种结构简单，方便实用的具有良好密封性能的风囊泵是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为克服上述背景技术中提到的技术问题，提供一种结构设计合理，方便实用的具有良好密封性能的风囊泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有良好密封性能的风囊泵，该风囊泵包括：泵头、设置在泵头上的进液口和出液口、对称设置在泵头左右两侧且结构相同的左气缸和右气缸、分别设置在左气缸和右气缸内且与泵头两侧分别连接的左波纹管和右波纹管，左波纹管和右波纹管内分别设置有结构相同的左阀体组件和右阀体组件，所述右阀体组件包括：与进液口连通的右进液阀和与出液口连通的右出液阀，所述右进液阀包括：具有一阶梯通孔、左端在泵头上与进液口对接形成阶梯孔的第一阀座、设置在第一阀座一阶梯通孔内的第一阀弹簧和第一锥形面阀芯，所述第一锥形面阀芯左端具有与进液口抵接的锥形面，第一锥形面阀芯右端具有与第一阀弹簧抵接的第一支架；所述右出液阀包括：具有一阶梯通孔、左端在泵头上与出液口对接形成阶梯孔的第二阀座、设置在第二阀座一阶梯通孔内的第二锥形面阀芯和第二阀弹簧，所述第二锥形面阀芯右端具有与第二阀座内的一阶梯通孔抵接的锥形面，第二锥形面阀芯左端具有与第二阀弹簧抵接的第二支架；所述左波纹管端部通过左法兰与左滑动轴端部连接，右波纹管端部通过右法兰与右滑动轴端部连接。

进一步，为使得该结构中的波纹管在泵室压缩和伸长的过程中出现的上述不良变形，同时，也为使得该风囊泵具有更好的密封性能，减少微量流量损失，上述技术方案中所述左波纹管端部设置有第一安装槽，左法兰与左波纹管通过螺栓和设置在第一安装槽里的左金属弧片固定连接，左法兰的横向长度大于螺栓和左金属弧片固定连接后的长度；左端盖上设置有第三安装槽及与第三安装槽匹配的第一密封件，所述第一密封件为相互抵接的截面为圆形的密封圈和截面为“【”形的套环；右波纹管端部设置有第二安装槽，右法兰与右波纹管通过螺栓和设置在第二安装槽里的右金属弧片固定连接，右法兰的横向长度大于螺栓和右金属弧片固定连接后的长度；右端盖上设置有第四安装槽及与第四安装槽匹配的第二密封件，所述第二密封件为相互抵接的截面为圆形的密封圈和截面为“【”形的套环；左波纹管和左端盖之间形成第一气腔，右波纹管和右端盖之间形成第二气腔，第一气腔和第二气腔分别通过管道与透明容器连通。

进一步，为使得该结构具有更好的密封性能，上述技术方案中的该风囊泵包括：对称设置在泵头上侧的上连杆和在泵头下侧的下连杆、与上连杆左端和下连杆左端分别连接的左连接板、与上连杆右端和下连杆右端分别连接的右连接板。所述右气缸是泵头和右端盖之间通过密封圈连接形成；上连杆由右而左依次穿过：右连接板上端、右端盖上端、泵头顶部、左端盖上端和左连接板上端，下连杆由右而左依次穿过：右连接板下端、右端盖下端、泵头底部、左端盖下端和左连接板下端。所述左滑动轴穿过左端盖的安装孔与左连接板连接，右滑动轴穿过右端盖的安装孔与右连接板连接，右滑动轴与右端盖的安装孔之间、左滑动轴与左端盖的安装孔之间均密封连接，所述安装孔内壁上设置有截面为n形的卡槽，安装孔内壁和滑动轴外壁之间依次设置有：轴承固定环、滑动轴承、第三密封件和导向防尘圈，第三密封件与卡槽内腔相互匹配形成密封；所述第三密封件由外而内包括：截面为圆形的第一密封圈、截面为“【”形的套环；所述导向防尘圈外侧和端盖外侧相接处设置有压盖。所述左端盖上设置有将上连杆左端部、左连接板、左滑动轴端部、下连杆左端部遮盖的左泵端盖，右端盖上设置有将上连杆右端部、右连接板、右滑动轴端部、下连杆右端部遮盖的右泵端盖。所述左端盖、右端盖、上连杆、下连杆四者连接处均设置有导向环。

有益效果：与现有技术相比，本发明的具有良好密封性能的风囊泵的结构设计较为合理，通过阀座、阀芯、阀弹簧的不同的装配形式实现进液单向阀和出液单向阀的组合形式，可有效减少整体装配零件种类，降低生产加工成本；单向阀通过阀芯锥面与进出液口的边缘接触、阀弹簧进行复位，可达到较好的密封效果和可靠性，设计巧妙，方便实用，适宜进一步推广应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明的结构示意图；

图2是现有技术中风囊泵中的波纹管在泵室压缩和伸长的过程中出现的不良变形的结构示意图；

图3是实施例二的结构示意图；

图4是图3中B的放大结构示意图；

图5是图3中C的放大结构示意图；

图6是图1或图3中A处的放大结构示意图；

图中，1.泵头，11.进液口，12.出液口，13.左波纹管，131.第三阀座，132.第三阀弹簧，133.第三锥形面阀芯，134.第四阀座，135.第四锥形面阀芯，136.第四阀弹簧，137.左金属弧片，14.右波纹管，141.第一阀座，142.第一阀弹簧，143.第一锥形面阀芯，144.第二阀座，145.第二锥形面阀芯，146.第二阀弹簧，147.右金属弧片，15.上连杆，151.导向环，16.下连杆，171.右端盖，1711.卡槽，1712.轴承固定环，1713.滑动轴承，1714.导向防尘圈，1715.第一密封圈，1716.套环，1717.压盖，181.左端盖，190.透明容器，191.第一气腔，192.第二气腔，2.左法兰，3.左滑动轴，4.右法兰，5.右滑动轴，6.左连接板，7.右连接板，8.左泵端盖，9.右泵端盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用，并且，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必须的。

实施例一

如图1所示，一种具有良好密封性能的风囊泵，该风囊泵包括：泵头1、设置在泵头1上的进液口11和出液口12、对称密封设置在泵头1左右两侧且结构相同的左气缸和右气缸、分别设置在左气缸和右气缸内且与泵头1两侧分别连接的左波纹管13和右波纹管14，左波纹管13和右波纹管14内分别设置有结构相同的左阀体组件和右阀体组件，所述右阀体组件包括：与进液口11连通的右进液阀和与出液口12连通的右出液阀，所述右进液阀包括：具有一阶梯通孔、左端在泵头1上与进液口11对接形成阶梯孔的第一阀座141、设置在第一阀座141一阶梯通孔内的第一阀弹簧142和第一锥形面阀芯143，所述第一锥形面阀芯143左端具有与进液口11抵接的锥形面，第一锥形面阀芯143右端具有与第一阀弹簧142抵接的第一支架，第一支架与第一阀座141内侧之间有间隙；所述右出液阀包括：具有一阶梯通孔、左端在泵头1上与出液口12对接形成阶梯孔的第二阀座144、设置在第二阀座144一阶梯通孔内的第二锥形面阀芯145和第二阀弹簧146，所述第二锥形面阀芯145右端具有与第二阀座144内的一阶梯通孔抵接的锥形面，第二锥形面阀芯145左端具有与第二阀弹簧146抵接的第二支架，第二支架与第二阀座144内侧之间有间隙。

所述左阀体组件包括：与进液口11连通的左进液阀和与出液口12连通的左出液阀，所述左进液阀包括：具有一阶梯通孔、右端在泵头1上与进液口11对接形成阶梯孔的第三阀座131、设置在第三阀座131一阶梯通孔内的第三阀弹簧132和第三锥形面阀芯133，所述第三锥形面阀芯133右端具有与进液口11抵接的锥形面，第三锥形面阀芯133左端具有与第三阀弹簧132抵接的第三支架，第三支架与第三阀座131内侧之间有间隙；所述左出液阀包括：具有一阶梯通孔、右端在泵头1上与出液口12对接形成阶梯孔的第四阀座134、设置在第四阀座134一阶梯通孔内的第四锥形面阀芯135和第四阀弹簧136，所述第四锥形面阀芯135左端具有与第四阀座134内的一阶梯通孔抵接的锥形面，第四锥形面阀芯133右端具有与第四阀弹簧136抵接的第四支架；所述进液口11和出液口12均为三通结构，第四支架与第四阀座134内侧之间有间隙；所述左波纹管13端部通过左法兰2与左滑动轴3端部连接，右波纹管14端部通过右法兰4与右滑动轴5端部连接。

实施例二

风囊泵是以通过相对于工作室导入和排出工作流体来使泵室压缩和伸长的方式工作，如图2所示，箭头所示的工作压力相伴的应力集中可引起波纹管不良变形，尤其是在超过波纹管的耐压性能极限的情况下。

本实施例是在上述实施例一的基础上对本发明的技术方案的进一步描述，为避免该风囊泵中的波纹管在泵室压缩和伸长的过程中出现的上述不良变形，同时，也为使得该风囊泵具有更好的密封性能，减少微量流量损失，如附图3所示，上述技术方案中所述左波纹管13端部设置有第一安装槽，左法兰2与左波纹管13通过螺栓和设置在第一安装槽里的左金属弧片137固定连接，左法兰2的横向长度大于螺栓和左金属弧片137固定连接后的长度；左端盖181上设置有第三安装槽及与第三安装槽匹配的第一密封件，所述第一密封件为相互抵接的截面为圆形的密封圈和截面为“【”形的套环；

右波纹管14端部设置有第二安装槽，右法兰4与右波纹管14通过螺栓和设置在第二安装槽里的右金属弧片147固定连接，右法兰4的横向长度大于螺栓和右金属弧片147固定连接后的长度；右端盖171上设置有第四安装槽及与第四安装槽匹配的第二密封件，所述第二密封件为相互抵接的截面为圆形的密封圈和截面为“【”形的套环。

左波纹管13和左端盖181之间形成第一气腔191，右波纹管14和右端盖171之间形成第二气腔192，第一气腔191和第二气腔192分别通过管道与透明容器190连通。从而方便第一气腔191、第二气腔192在泵室压缩和伸长运行时排气吸气，并且可直观检测波纹管是否破裂，防止波纹管中物质的泄漏。

上述结构中，风囊泵中的波纹管在泵室压缩和伸长运行时，左法兰2横向的两端分别抵接在第一密封件上，右法兰4横向的两端分别抵接在第二密封件上，从而可对左波纹管13外侧、右波纹管14外侧分别形成密封，如附图4和图5的关于图3中B、C两处的放大结构示意图所示，右波纹管14向左压缩时，右法兰4右端与第二密封件抵接，左波纹管13向左拉伸时，左法兰2右端与第一密封件抵接。

实施例三

本实施例是在上述实施例一的基础上对本发明的技术方案的进一步描述，如图1所示，为使得该风囊泵具有更好的密封性能，该风囊泵包括：对称设置在泵头1上侧的上连杆15和在泵头1下侧的下连杆16、与上连杆15左端和下连杆16左端分别连接的左连接板6、与上连杆15右端和下连杆16右端分别连接的右连接板7；所述右气缸是泵头1和右端盖171之间通过O型密封圈密封连接形成，左气缸是泵头1和左端盖181之间通过O型密封圈密封连接形成；上连杆15由右而左依次穿过：右连接板7上端、右端盖171上端、泵头1顶部、左端盖181上端和左连接板6上端，下连杆16由右而左依次穿过：右连接板7下端、右端盖171下端、泵头1底部、左端盖181下端和左连接板6下端。

实施例四

本实施例是在上述实施例一、二或三的基础上对本发明的技术方案的进一步描述，如图1和3所示，为使得该风囊泵具有更好的密封性能，所述左滑动轴3穿过左端盖181的安装孔与左连接板6连接，右滑动轴5穿过右端盖171的安装孔与右连接板7连接，右滑动轴5与右端盖171的安装孔之间、左滑动轴3与左端盖181的安装孔之间通过相同密封结构密封连接，如附图6所示，以右侧为例：所述安装孔内壁上设置有截面为n形的卡槽1711，安装孔内壁和滑动轴外壁之间依次设置有：轴承固定环1712、滑动轴承1713、第三密封件和导向防尘圈1714，第三密封件与卡槽1711内腔相互匹配形成密封；所述第三密封件由外而内包括：截面为圆形的第一密封圈1715、截面为“【”形的套环1716；所述导向防尘圈1714外侧和端盖外侧相接处设置有压盖1717；所述导向防尘圈1714与压盖1717抵接，压盖1717通过螺栓固定在端盖上；上述技术方案中，轴承固定环1712、滑动轴承1713、卡槽1711、导向防尘圈1714在滑动轴外侧依次抵接。

上述安装孔内壁和滑动轴外壁之间的结构适用于左滑动轴3和左端盖181之间，及右滑动轴5和右端盖171之间。所述左端盖181上设置有将上连杆15左端部、左连接板6、左滑动轴3端部、下连杆16左端部遮盖的左泵端盖8，右端盖171上设置有将上连杆15右端部、右连接板7、右滑动轴5端部、下连杆16右端部遮盖的右泵端盖9；所述左端盖181、右端盖171、上连杆15、下连杆16四者连接处均设置有导向环151。

上述技术方案中的卡槽1711、轴承固定环1712、滑动轴承1713、第一密封圈1715、套环1716、导向防尘圈1714和压盖1717的设计，可有效阻隔工作环境中的颗粒进入工作腔体，同时有效减少密封件润滑脂的挥发；降低密封圈与滑动轴之间的摩擦，减少磨损，降低风囊泵的故障率，提高风囊泵的工作效率，延长风囊泵的使用寿命；可适用于较为恶劣的工作环境，方便实用，适宜进一步推广应用。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种具有良好密封性能的风囊泵，其特征是：该风囊泵包括：泵头、设置在泵头上的进液口和出液口、对称设置在泵头左右两侧且结构相同的左气缸和右气缸、分别设置在左气缸和右气缸内且与泵头两侧分别连接的左波纹管和右波纹管，左波纹管和右波纹管内分别设置有结构相同的左阀体组件和右阀体组件，所述右阀体组件包括：与进液口连通的右进液阀和与出液口连通的右出液阀，所述右进液阀包括：具有一阶梯通孔、左端在泵头上与进液口对接形成阶梯孔的第一阀座、设置在第一阀座一阶梯通孔内的第一阀弹簧和第一锥形面阀芯，所述第一锥形面阀芯左端具有与进液口抵接的锥形面，第一锥形面阀芯右端具有与第一阀弹簧抵接的第一支架；所述右出液阀包括：具有一阶梯通孔、左端在泵头上与出液口对接形成阶梯孔的第二阀座、设置在第二阀座一阶梯通孔内的第二锥形面阀芯和第二阀弹簧，所述第二锥形面阀芯右端具有与第二阀座内的一阶梯通孔抵接的锥形面，第二锥形面阀芯左端具有与第二阀弹簧抵接的第二支架；所述左波纹管端部通过左法兰与左滑动轴端部连接，右波纹管端部通过右法兰与右滑动轴端部连接；

所述左波纹管端部设置有第一安装槽，左法兰与左波纹管通过螺栓和设置在第一安装槽里的左金属弧片固定连接，左法兰的横向长度大于螺栓和左金属弧片固定连接后的长度；左端盖上设置有第三安装槽及与第三安装槽匹配的第一密封件，所述第一密封件为相互抵接的截面为圆形的密封圈和截面为“【”形的套环；右波纹管端部设置有第二安装槽，右法兰与右波纹管通过螺栓和设置在第二安装槽里的右金属弧片固定连接，右法兰的横向长度大于螺栓和右金属弧片固定连接后的长度；右端盖上设置有第四安装槽及与第四安装槽匹配的第二密封件，所述第二密封件为相互抵接的截面为圆形的密封圈和截面为“【”形的套环；左波纹管和左端盖之间形成第一气腔，右波纹管和右端盖之间形成第二气腔，第一气腔和第二气腔分别通过管道与透明容器连通；

左滑动轴穿过左端盖的安装孔与左连接板连接，右滑动轴穿过右端盖的安装孔与右连接板连接，右滑动轴与右端盖的安装孔之间、左滑动轴与左端盖的安装孔之间均密封连接，所述安装孔内壁上设置有截面为n形的卡槽，安装孔内壁和滑动轴外壁之间依次设置有：轴承固定环、滑动轴承、第三密封件和导向防尘圈，第三密封件与卡槽内腔相互匹配形成密封；所述第三密封件由外而内包括：截面为圆形的第一密封圈、截面为“【”形的套环；所述导向防尘圈外侧和左、右端盖外侧相接处设置有压盖；

泵室压缩和伸长运行时，泵室横向两端的左、右法兰分别抵接在第一密封件、第二密封件上，对左波纹管外侧、右波纹管外侧分别形成密封；右波纹管向左压缩时，右法兰右端与第二密封件抵接；左波纹管向左拉伸时，左法兰右端与第一密封件抵接。

2.根据权利要求1所述的一种具有良好密封性能的风囊泵，其特征是：该风囊泵包括：对称设置在泵头上侧的上连杆和在泵头下侧的下连杆、与上连杆左端和下连杆左端分别连接的左连接板、与上连杆右端和下连杆右端分别连接的右连接板。

3.根据权利要求2所述的一种具有良好密封性能的风囊泵，其特征是：所述右气缸是泵头和右端盖之间通过密封圈连接形成；上连杆由右而左依次穿过：右连接板上端、右端盖上端、泵头顶部、左端盖上端和左连接板上端，下连杆由右而左依次穿过：右连接板下端、右端盖下端、泵头底部、左端盖下端和左连接板下端。

4.根据权利要求3所述的一种具有良好密封性能的风囊泵，其特征是：所述左端盖上设置有将上连杆左端部、左连接板、左滑动轴端部、下连杆左端部遮盖的左泵端盖，右端盖上设置有将上连杆右端部、右连接板、右滑动轴端部、下连杆右端部遮盖的右泵端盖。

5.根据权利要求4所述的一种具有良好密封性能的风囊泵，其特征是：所述左端盖、右端盖、上连杆、下连杆四者连接处均设置有导向环。

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