CN107035642A - 活塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞泵，包括壳体、驱动电机、驱动轴、传动机构、两个活塞及两个分别容纳活塞的活塞筒；驱动轴固定在壳体上，驱动电机与驱动轴的一端连接；传动机构设置在壳体内部，两个活塞分别轴接于传动机构的一端；活塞筒固设于壳体上，其一端套接于活塞上，另一端具有至少一个介质交流口；其中，驱动电机带动驱动轴旋转，驱动轴通过传动机构驱动活塞在活塞筒内移动，进而使得活塞筒内形成体积可变的密封腔；当传动机构驱动两个活塞移动时，两个活塞的移动方向一致，两个活塞筒内分别形成的密封腔的容积变化相反，两个活塞筒内流经各自的介质交流口的介质的流动方向相反。本发明能同时驱动两套活塞装置做功，动力利用效率提高了一倍。

Description

活塞泵

技术领域

本发明涉及液压领域，特别涉及一种活塞泵。

背景技术

活塞泵被广泛地应用于液压领域，其主要用于为液压系统输送流体。在现有技术中，动力装置驱动活塞泵做功，介质从活塞泵内流进和排出，与介质交换装置形成闭环的介质回路。显而易见地，在此系统中，一个动力装置带动一个活塞泵运行。在能源使用日益加快的现代化工业生产和生活中，有必要提高活塞泵的能源利用效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中活塞泵的能源利用效率不高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种活塞泵，所述活塞泵包括壳体、驱动电机、驱动轴、传动机构、两个活塞及两个分别容纳活塞的活塞筒；所述驱动轴固定在所述壳体上，所述驱动电机与所述驱动轴的一端连接；所述传动机构设置在所述壳体内部，两个活塞分别轴接于所述传动机构的一端；所述活塞筒固设于所述壳体上，其一端套接于所述活塞上，另一端具有至少一个介质交流口；其中，所述驱动电机带动所述驱动轴旋转，所述驱动轴通过所述传动机构驱动所述活塞在所述活塞筒内移动，进而使得所述活塞筒内形成体积可变的密封腔；当所述传动机构驱动所述两个活塞移动时，所述两个活塞的移动方向一致，所述两个活塞筒内分别形成的密封腔的容积变化相反，所述两个活塞筒内流经各自的介质交流口的介质的流动方向相反。

优选地，该传动机构包括齿条框架和齿轮，该齿轮固定在该驱动轴的另一端，该框架内部设置有上下对称的齿条形成齿条轨道，该齿轮与该齿条啮合旋转使该传动机构平行移动。

优选地，该齿轮为半数齿轮，该齿轮沿该齿条轨道旋转后可反向旋转。

优选地，该半数齿轮的齿数为z(z为≥5的自然数)，整体齿轮的数目为3(z-1)，单条齿条轨道的齿数大于等于2z。

优选地，该齿条的齿分度圆直径等于该齿轮的分度圆直径。

优选地，该齿条与该齿轮为无间隙啮合。

优选地，该活塞筒的另一端的侧壁上设置有进口和出口，当该密封腔的体积增大，介质通过该进口被吸入到该活塞筒内，当该密封腔的体积缩小，该介质通过该出口流出该活塞筒。

优选地，该活塞筒的进口通过吸入阀与吸入管道连接，该活塞筒的出口通过排出阀与排出管道连接，该吸入阀和该排出阀均为单向阀。

优选地，该活塞和该活塞筒之间设置有密封圈和密封垫片，该活塞上设置有通孔，该密封圈和该密封垫片通过该通孔固定在该活塞和该活塞筒之间。

优选地，该壳体为一组对称设计的保护盖，该保护盖上设置有第一容置槽、第二容置槽及第三容置槽；该第一容置槽用于安装该传动机构；该第二容置槽和该第三容置槽均为弧形凹槽，用于分别支承该活塞筒的两端，该两个弧形凹槽的边缘分别与该活塞筒表面设置的两个凹陷圆周卡合；该容置槽的上下边缘设置有间隔的定位孔；该两个保护盖相接的边缘设置有凸起和凹槽，该凸起和该凹槽配合使该两个保护盖相接。

本发明技术方案通过采用一个电机同时驱动两套活塞装置做功，相较于现有技术，动力利用效率提高了一倍。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明活塞泵一实施例的整体结构示意图；

图2为图1中将壳体打开后的整体结构示意图；

图3为图2中A处的剖面的正视图；

图4为图1的壳体内部的零件分解图；

图5为图1的分解图。

图中：

壳体11；

驱动电机12；

驱动轴13；

传动机构14；

齿条框架141；

齿轮142；

活塞15、16；

活塞筒17、18；

第一密封片19；

第一密封片20；

第一密封片21；

进口191；

出口192；

吸入阀201；

排出阀202；

吸入管道211；

排出管道212；

密封圈22；

密封垫片23；

保护盖111、112；

第一容置槽1111；

第二容置槽1112；

第三容置槽1113；

定位孔1114；

凸起1115。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图1-图5所示，图1-图5为根据本发明一实施例提供的一种活塞泵。请参考图3，图3所示的活塞泵包括壳体11、驱动电机12、驱动轴13、传动机构14、两个活塞15和16及两个分别容纳活塞的活塞筒17和18。驱动轴13固定在壳体11上，驱动电机12与驱动轴13的一端连接；传动机构14设置在壳体11内部，两个活塞15和16分别轴接于传动机构14的一端；活塞筒17和18固设于壳体11上，其一端套接于活塞上，另一端具有一个介质交流口(图未示)；其中，驱动电机12带动驱动轴13旋转，驱动轴13通过传动机构14驱动活塞15在活塞筒17内移动、活塞16在活塞筒18内移动，进而使得活塞筒17和活塞筒18内形成体积可变的密封腔；当传动机构14驱动两个活塞15和16移动时，两个活塞15和16的移动方向一致，两个活塞筒17和18内分别形成的密封腔的容积变化相反，两个活塞筒17和18内流经各自的介质交流口的介质的流动方向相反。也就是说，当活塞筒17吸入介质时，活塞筒18排出介质；反之，当活塞筒17排出介质时，活塞筒18吸入介质。

可以理解地，上述的介质包括液体和气体两种形态。

在上述活塞泵中，传动机构14移动时，活塞15和活塞16向一致的方向运动，使得活塞筒17和活塞筒18能以相反的方向吸入和排出介质。相较于现有技术只能带动一套活塞装置做功，本发明将动力利用效率提高了一倍。

如图4所示，传动机构14包括齿条框架141和齿轮142，齿轮142固定在驱动轴13的另一端(图未示)，框架141内部设置有上下对称的齿条1410形成齿条轨道，齿轮142与齿轮1410啮合旋转使传动机构14平行移动。

优选地，齿条框架141为框式结构。

优选地，齿轮142为半数齿轮，齿轮142沿齿条轨道旋转一定度数后可反向旋转。

优选地，齿轮142的齿数设计规则为：半数齿轮的齿数为z(z为>＝5的自然数)，整体齿轮的数目为3(z-1)，该齿数设计便于齿轮142双方向运动时齿轮142的齿数和齿条轨道的齿条1410的齿数的啮合。单条齿条轨道的齿数大于等于2z。

优选地，齿条轨道为直线式结构，为齿轮142的圆周方向平展以后的轮廓，与齿轮142的啮合线完全重合，以保证齿轮142和齿条轨道之间的摩擦力最低并能保证啮合时无过切或者空切现象。

优选地，齿轮1410的齿分度圆直径等于齿轮142的分度圆直径。

优选地，齿轮1410与齿轮142为无间隙啮合，以保证齿轮142在齿条轨道上运行时保持低噪音。

在上述传动机构14中，齿轮142与齿条轨道的齿轮1410啮合旋转，对齿条轨道产生平行方向的作用力，使得齿条框架141可平行移动，从而带动活塞装置平行移动。由于齿轮142为半齿轮结构设计，齿轮142在齿条轨道上向顺时针或逆时针方向旋转到一定角度后无法再继续旋转，活塞5或6在此时的移动位置为活塞在此方向的最大位移。齿轮142在齿条轨道上继而向反方向旋转，带动活塞5或6相应往反方向移动。可以理解地，齿轮142在齿条轨道上向反方向旋转到齿轮142的最初位置，无法再回转。这样，齿轮142在齿条轨道的往复运动带动活塞5或6往复移动。

在本实施例中，齿条框架141的两端可分别设置一个活塞，也就是，传动机构14可同时带动两套活塞运动装置做功。在其他实施例中，也可以采用其他的传动结构以替代此实施例中的齿条框架141和齿轮142，在本领域技术人员的理解范围之内。

如图5所示，活塞筒17的另一端与第一密封片19、第二密封片20及第三密封片21螺接。第一密封片19、第二密封片20及第三密封片21一起固定在外壳11的侧壁上，以密封活塞筒17的另一端。

第一密封片19上设置有两个介质交流口，进口191和出口192，第二密封片20上设置有吸入阀201和排出阀202，第三密封片21上设置有吸入管道211和排出管道212。其中，第一密封片19、第二密封片20及第三密封片21上分别设置有定位孔，以连接密封片。进口191和吸入管道211之间设置有吸入阀201，出口192和排出管道212之间设置有排出阀202，吸入阀201和排出阀202均为单向阀。优选地，吸入阀201和排出阀202的结构相同。

当活塞移动使密封腔的体积增大，密封腔内的介质压强减小，吸入阀201被打开，介质通过进口191被吸入到活塞筒17内；当密封腔的体积缩小，密封腔内的介质压强增大，排出阀202被打开，介质通过出口192流出活塞筒17外。这样，活塞筒17可与外界的介质交换装置相连，形成一个闭环的介质回路。

可选地，第一密封片19上设置有凹陷的圆形凹槽，以容纳活塞筒17凸出外壳1的圆周端。

在其他实施例中，也可采用其它的密封和连接方式来替代上述第一密封片19、第二密封片20及第三密封片21。

优选地，活塞15和活塞筒17之间设置有密封圈22和密封垫片23，活塞15上设置有通孔，密封圈22和密封垫片23上也各自设置有通孔，密封圈22和密封垫片23通过通孔固定在活塞15和活塞筒17之间。

优选地，壳体11包括一组对称设计的保护盖111和112。请参见图5所示的保护盖111，保护盖111内设置有第一容置槽1111、第二容置槽1112及第三容置槽1113；第一容置槽1111用于容置传动机构14，第二容置槽1112及第三容置槽1113用于容置活塞筒17。

优选地，传动机构14中的齿条框架141上设置有与第一容置槽1111适配的边框，通过将该边框与第一容置槽1111卡合以安装齿条框架141；第二容置槽1112和第三容置槽1113均为弧形凹槽，用于分别支承活塞筒17的两端，第二容置槽1112和第三容置槽1113的弧形凹槽的边缘上均设置有凸起部分，该两个凸起部分与活塞筒17表面设置的两个凹陷圆周卡合，以容置活塞筒17；第一容置槽1111、第二容置槽1112及第三容置槽1113的周围设置有间隔的定位孔1114；在保护盖111和112相接的边缘设置有凸起1115和凹槽(图未示)，凸起1115和凹槽(图未示)配合使保护盖111和112相接。

可以理解地，保护盖111内设置有相同结构的容置槽以容置活塞筒18，保护盖112内具有同保护盖111对称的设计结构，和保护盖111共同作用以容置传动机构14和活塞筒17，在此不再赘述。在其它实施例中，也可采用其它设置方式在保护盖111内容置传动机构14和活塞筒17，在本领域技术人员的理解范围之内，不作进一步描述。

对本实施例组装时，将驱动轴13安装于壳体11上，即保护盖111上，电机12安装于驱动轴13的一端，齿轮142安装于驱动轴13位于保护盖111内部的另一端，齿轮框架41安装于第一容置槽1111上，活塞筒17安装于第二容置槽1112和第三容置槽1113上，采用与安装活塞筒17相同的方式安装活塞筒18，将保护盖111的凸起1115配合保护盖112上的凹槽，使保护盖112和111接合。再将第一密封片19、第二密封片20及第三密封片21固定于外壳11上。第一密封片21上的吸入管道211和排出管道212与外界的介质交换装置连接。

本发明采用一个电机带动两套活塞装置工作，相较于现有技术，动力利用利率提高了一倍。此外，传送机构和保护盖均采用简洁的结构设计，便于安装和拆卸，也有助于降低生产成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种活塞泵，其特征在于，所述活塞泵包括壳体、驱动电机、驱动轴、传动机构、两个活塞及两个分别容纳活塞的活塞筒；所述驱动轴固定在所述壳体上，所述驱动电机与所述驱动轴的一端连接；所述传动机构设置在所述壳体内部，两个活塞分别轴接于所述传动机构的一端；所述活塞筒固设于所述壳体上，其一端套接于所述活塞上，另一端具有至少一个介质交流口；其中，所述驱动电机带动所述驱动轴旋转，所述驱动轴通过所述传动机构驱动所述活塞在所述活塞筒内移动，进而使得所述活塞筒内形成体积可变的密封腔；当所述传动机构驱动所述两个活塞移动时，所述两个活塞的移动方向一致，所述两个活塞筒内分别形成的密封腔的容积变化相反，所述两个活塞筒内流经各自的介质交流口的介质的流动方向相反。

2.如权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述传动机构包括齿条框架和齿轮，所述齿轮固定在所述驱动轴的另一端，所述框架内部设置有上下对称的齿条形成齿条轨道，所述齿轮与所述齿条啮合旋转使所述传动机构平行移动。

3.如权利要求2所述的活塞泵，其特征在于，所述齿轮为半数齿轮，所述齿轮沿所述齿条轨道旋转后可反向旋转。

4.如权利要求3所述的活塞泵，其特征在于，所述半数齿轮的齿数为z(z为≥5的自然数)，整体齿轮的数目为3(z-1)，单条齿条轨道的齿数大于等于2z。

5.如权利要求2所述的活塞泵，其特征在于，所述齿条的齿分度圆直径等于所述齿轮的分度圆直径。

6.如权利要求2至5任一项所述的活塞泵，其特征在于，所述齿条与所述齿轮为无间隙啮合。

7.如权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞筒的另一端的侧壁上设置有进口和出口，当所述密封腔的体积增大，介质通过所述进口被吸入到所述活塞筒内，当所述密封腔的体积缩小，所述介质通过所述出口流出所述活塞筒。

8.如权利要求7所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞筒的进口通过吸入阀与吸入管道连接，所述活塞筒的出口通过排出阀与排出管道连接，所述吸入阀和所述排出阀均为单向阀。

9.如权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞和所述活塞筒之间设置有密封圈和密封垫片，所述活塞上设置有通孔，所述密封圈和所述密封垫片通过所述通孔固定在所述活塞和所述活塞筒之间。

10.如权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述壳体为一组对称设计的保护盖，所述保护盖上设置有第一容置槽、第二容置槽及第三容置槽；所述第一容置槽用于安装所述传动机构；所述第二容置槽和所述第三容置槽均为弧形凹槽，用于分别支承所述活塞筒的两端，所述两个弧形凹槽的边缘分别与所述活塞筒表面设置的两个凹陷圆周卡合；所述容置槽的上下边缘设置有间隔的定位孔；所述两个保护盖相接的边缘设置有凸起和凹槽，所述凸起和所述凹槽配合使所述两个保护盖相接。