CN107191366B - 一种通量可调式液气通用静音泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵领域，具体涉及一种通量可调式液气通用静音泵，包括电机、凸轮、凸轮推杆、凸轮推杆支撑件、注射器固定件、弹性部件、单向阀、底板及注射器，其中电机、凸轮推杆支撑件及注射器固定件依次安装在底板上，电机的输出轴与凸轮连接，凸轮推杆支撑件上可滑动地安装有多个均与凸轮接触的凸轮推杆，注射器固定件上设有多个注射器，多个注射器分别与多个凸轮推杆连接，凸轮推杆和注射器之间设有弹性部件，各注射器的端部开口处分别设有一单向阀。本发明运行时噪音较小，一定通量范围内可以达到相较于其他泵更好的静音效果，可以很好的集成到对静音指标要求较高的设备当中。

Description

一种通量可调式液气通用静音泵

技术领域

本发明涉及一种泵领域，具体涉及一种通量可调式液气通用静音泵，用于3D打印机成型室气体循环系统以及其他需要液体循环、传输的设备中。

背景技术

目前随着社会的的发展，生活水平的不断提高，各式各样的设备也应运而生。而且其中很多设备是趋于小型化、静音来设计的，对于涉及液气两用以及要求静音的设备，一种通量可调式液气通用静音泵是非常有必要的。目前市场上存在各式各样的泵，但这些泵往往存在一些不足之处，因此难以满足某些特定设备的需求。首先，现有泵的体积一般都比较大，需要在设备中分配比较大的空间，从而使设备的整体尺寸增大；其次，目前的泵很多不能实现液气通用；另外，泵工作时的噪音一般比较大，从而不能满足泵的静音设计，由于这些问题的存在，一定程度上限制了某类设备性能。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种通量可调式液气通用静音泵，以解决目前微型泵所存在的体积大、噪音大等的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种通量可调式液气通用静音泵，包括电机、凸轮、凸轮推杆、凸轮推杆支撑件、注射器固定件、弹性部件、单向阀、底板及注射器，其中电机、凸轮推杆支撑件及注射器固定件依次安装在底板上，所述电机的输出轴与凸轮连接，所述凸轮推杆支撑件上可滑动地安装有多个均与所述凸轮接触的凸轮推杆，所述注射器固定件上设有多个注射器，多个所述注射器分别与多个凸轮推杆连接，所述凸轮推杆和所述注射器之间设有弹性部件，各所述注射器的端部开口处分别设有一单向阀。

所述凸轮推杆的一端设有牛眼螺钉轴承，所述牛眼螺钉轴承与凸轮高副连接。

所述凸轮推杆支撑件上设有多个凸轮推杆支撑件光孔，多个所述凸轮推杆分别与多个凸轮推杆支撑件光孔间隙配合。

所述注射器包括滑动配合的注射器推杆和注射器套筒，其中注射器套筒固定设置于注射器固定件上，所述注射器推杆的一端与相对应的凸轮推杆连接、且通过与所述底板连接的注射器推杆支撑件支撑。

所述注射器推杆的另一端设有注射器推杆配件，所述注射器推杆配件容置于所述注射器套筒内、且与注射器套筒的内壁滑动配合。

所述注射器推杆支撑件的外圆周上设有多个轴向导向槽及设置于端部分别与各轴向导向槽同轴的多个导向光孔，所述注射器推杆与导向光孔间隙配合、且与轴向导向槽滑动配合。

所述弹性部件为弹簧，各所述弹簧套设于注射器推杆上、其两端分别与凸轮推杆和注射器推杆支撑件抵接。

所述注射器固定件上设有多个用于安装所述注射器的阶梯孔，所述注射器套筒为与所述阶梯孔间隙配合的阶梯轴结构，所述注射器套筒与所述注射器固定件相对固定，所述注射器套筒的端部设有连接口。

所述单向阀为三通单向阀，其一端为连接端，另一端为进气单向阀通道，第三端为出气单向阀通道，其中连接端与所述注射器套筒的连接口过渡配合。

所述凸轮推杆和所述注射器均为四个。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明运行时噪音较小，一定通量范围内可以达到相较于其他泵更好的静音效果，可以很好的集成到对静音指标要求较高的设备当中。

2.本发明是一种液气通用型气泵，将凸轮机构、弹簧、注射器和三通单向阀巧妙的组合在一起实现了泵的工作的连续性。

3.本发明80％的零件为高精度3D打印件，实现了复杂零件的一体成型，且大大降低了加工成本。

附图说明

图1为本发明的轴测图之一；

图2为本发明的轴测图之二；

图3为本发明的整体结构示意图；

图4为本发明中电机的结构示意图；

图5为本发明中凸轮的结构示意图；

图6为本发明中牛眼螺钉轴承的结构示意图；

图7为本发明中凸轮推杆的结构示意图；

图8为本发明中注射器推杆的结构示意图；

图9为本发明中注射器推杆配件的结构示意图；

图10为本发明中三通单向阀的结构示意图；

图11为本发明中的结构示意图；

图12为本发明中注射器的结构示意图；

图13为本发明中注射器推杆支撑件的结构示意图；

图14为本发明中弹簧的结构示意图；

图15为本发明中凸轮推杆支撑件的结构示意图；

图16为本发明中底板的结构示意图；

图17为本发明中电机基座的结构示意图。

图中：1为电机，101为电机轴端部，102为电机轴，2为凸轮，201为联轴器，202为凸轮端面，3为牛眼螺钉轴承，301为滚珠，302为螺纹端，4为凸轮推杆，401为牛眼螺钉轴承安装端，402为注射器推杆安装端，5为注射器推杆，501为与凸轮推杆连接端，502为与注射器推杆配件连接端，6为注射器推杆配件，7为单向阀，701为连接端，702为进气单向阀通道，703为出气单向阀通道，8为注射器固定件，801为阶梯孔，802为注射器固定件底面，9为注射器套筒，901为内壁，902为外壁，903为连接口，10为注射器推杆支撑件，1001为轴向导向槽，1002为导向光孔，1003为注射器推杆支撑件底面，1004为环槽，11为弹簧，12为凸轮推杆支撑件，121为凸轮推杆支撑件光孔，122为凸轮推杆支撑件底面，13为底板，14为电机基座，141为电机基座光孔，142为电机基座底面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-3所示，本发明提供的一种通量可调式液气通用静音泵，包括电机1、电机基座14、凸轮2、凸轮推杆4、凸轮推杆支撑件12、注射器固定件8、弹性部件、单向阀7、底板13及注射器，其中电机基座14、凸轮推杆支撑件12及注射器固定件8依次安装在底板13上，电机1安装在电机基座14上、且输出轴与凸轮2连接，凸轮推杆支撑件12上可滑动地安装有多个均与凸轮2接触的凸轮推杆4，注射器固定件8上设有多个注射器，多个注射器分别与多个凸轮推杆4连接，凸轮推杆4和注射器之间设有弹性部件，各注射器的端部开口处分别设有一单向阀7。

本发明的一实施例中，凸轮推杆4和注射器均为四个。

如图4-5、图17所示，所述电机1的电机轴102与电机基座14上的电机基座孔141同轴配合，并通过螺钉禁锢。电机轴端部101与凸轮2的凸轮联轴器201连接。

本发明的一实施例中，电机1采用ZGB42RE大减速比电机，使得气泵可调范围大大增加。凸轮2采用凸轮和联轴器一体化设计，使整个结构更加简洁。

进一步地，各凸轮推杆4的一端均设有牛眼螺钉轴承3，牛眼螺钉轴承3与凸轮2的凸轮端面202高副连接。

如图5-6所示，牛眼螺钉轴承3的一端设有滚珠301，另一端为螺纹端302。凸轮2的凸轮端面202与牛眼螺钉轴承3上的滚珠301接触，形成高副连接。

如图7所示，凸轮推杆4的一端为牛眼螺钉轴承安装端401，牛眼螺钉轴承安装端401与牛眼螺钉轴承3的螺纹端302螺纹连接。凸轮推杆4的另一端为注射器推杆安装端402，用于注射器连接。

如图15所示，凸轮推杆支撑件12上设有四个凸轮推杆支撑件光孔121，四个凸轮推杆4分别与四个凸轮推杆支撑件光孔121间隙配合。

所述注射器包括滑动配合的注射器推杆5和注射器套筒9，其中注射器套筒9固定设置于注射器固定件8上，注射器推杆5的一端与相对应的凸轮推杆4连接、且通过与底板13连接的注射器推杆支撑件10支撑。

如图8所示，注射器推杆5的一端为与凸轮推杆连接端501，另一端为与注射器推杆配件连接端502，凸轮推杆连接端501与凸轮推杆4的注射器推杆安装端402螺纹连接。注射器推杆配件连接端502套设有注射器推杆配件6，注射器推杆配件6容置于注射器套筒9内、且与注射器套筒9的内壁滑动配合。

如图13所示，注射器推杆支撑件10的外圆周上设有四个轴向导向槽1001及设置于端部分别与各轴向导向槽1001同轴的四个导向光孔1002，注射器推杆5与导向光孔1002间隙配合、且与轴向导向槽1001滑动配合。

进一步地，注射器推杆支撑件10的端面上设有与导向光孔1002同轴的环槽1004，所述注射器套筒9与环槽1004间隙配合。

所述弹性部件为弹簧11，各弹簧11套设于注射器推杆5上、其两端分别与凸轮推杆4和注射器推杆支撑件10抵接。

如图11-12所示，注射器固定件8上设有四个用于安装注射器的阶梯孔801，注射器套筒9为与阶梯孔801间隙配合的阶梯轴结构，注射器套筒9相对注射器固定件8固定，注射器套筒9的端部设有连接口903，注射器固定件8与注射器推杆支撑件10螺纹连接。

如图10所示，单向阀7为三通单向阀，包括连接端701、进气单向阀通道702及出气单向阀通道703，其中连接端701与注射器套筒9的连接口903过渡配合，此种设计实现了气泵气体循环的连续性。

注射器固定件底面802、注射器推杆支撑件底面1003、凸轮推杆支撑件底面122及电机基座底面142与底板13通过螺钉连接；电机基座14上的电机基座光孔141与电机轴102同轴配合，为电机提供支撑。

注射器推杆5、注射器固定件8、注射器推杆支撑件10为3D打印零件，材质为光敏树脂，成型精度高(加工精度为0.1mm)，实现了复杂零件的一体化设计及加工，很大程度上降低了加工成本，同时使泵整体结构更加简洁。

本发明的工作原理是：

本发明工作时，电机1通过传动轴和联轴器将转矩传到凸轮2，通过牛眼螺钉轴承3、凸轮推杆4、注射器推杆5、注射器推杆配件6和弹簧11，凸轮2将周向转动转化为注射器推杆5的轴向往复运动，实现泵的进、出气，三通单向阀7将进气口和出气口分离，最终实现了气泵工作的连续性；泵工作过程中可以通过调节电机的转速，来调节通量的大小。

本发明将凸轮、牛眼螺钉轴承和三通单向阀结合在一起，实现了平稳连续工作；其次本设计可以通过调节电机的转速实现通量的大范围调节；同时本设计突破了其他气泵的噪音限制，在一定的通量范围内可以达到相较于其它泵更好的静音效果；本发明使用范围更加广泛，实现了液气通用；在机构设计上，本发明80％零件为3D打印零件，充分利用了3D打印成型的优势，实现了复杂零件的一体化设计及加工，减少了零件数量，使组装更加便捷，同时也大大降低了加工成本。因此，基于上面所属的诸多优点，本发明具有很大的创新性和实用性。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，包括电机(1)、凸轮(2)、凸轮推杆(4)、凸轮推杆支撑件(12)、注射器固定件(8)、弹性部件、单向阀(7)、底板(13)及注射器，其中电机(1)、凸轮推杆支撑件(12)及注射器固定件(8)依次安装在底板(13)上，所述电机(1)的输出轴与凸轮(2)连接，所述凸轮推杆支撑件(12)上可滑动地安装有多个均与所述凸轮(2)接触的凸轮推杆(4)，所述注射器固定件(8)上设有多个注射器，多个所述注射器分别与多个凸轮推杆(4)连接，所述凸轮推杆(4)和所述注射器之间设有弹性部件，各所述注射器的端部开口处分别设有一单向阀(7)。

2.根据权利要求1所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述凸轮推杆(4)的一端设有牛眼螺钉轴承(3)，所述牛眼螺钉轴承(3)与凸轮(2)高副连接。

3.根据权利要求1所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述凸轮推杆支撑件(12)上设有多个凸轮推杆支撑件光孔(121)，多个所述凸轮推杆(4)分别与多个凸轮推杆支撑件光孔(121)间隙配合。

4.根据权利要求1所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述注射器包括滑动配合的注射器推杆(5)和注射器套筒(9)，其中注射器套筒(9)固定设置于注射器固定件(8)上，所述注射器推杆(5)的一端与相对应的凸轮推杆(4)连接、且通过与所述底板(13)连接的注射器推杆支撑件(10)支撑。

5.根据权利要求4所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述注射器推杆(5)的另一端设有注射器推杆配件(6)，所述注射器推杆配件(6)容置于所述注射器套筒(9)内、且与注射器套筒(9)的内壁滑动配合。

6.根据权利要求4所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述注射器推杆支撑件(10)的外圆周上设有多个轴向导向槽(1001)及设置于端部分别与各轴向导向槽(1001)同轴的多个导向光孔(1002)，所述注射器推杆(5)与导向光孔(1002)间隙配合、且与轴向导向槽(1001)滑动配合。

7.根据权利要求4所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述弹性部件为弹簧(11)，各所述弹簧(11)套设于注射器推杆(5)上、其两端分别与凸轮推杆(4)和注射器推杆支撑件(10)抵接。

8.根据权利要求4所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述注射器固定件(8)上设有多个用于安装所述注射器的阶梯孔(801)，所述注射器套筒(9)为与所述阶梯孔(801)间隙配合的阶梯轴结构，所述注射器套筒(9)与所述注射器固定件(8)相对固定，所述注射器套筒(9)的端部设有连接口(903)。

9.根据权利要求8所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述单向阀(7)为三通单向阀，其一端为连接端(701)，另一端为进气单向阀通道(702)，第三端为出气单向阀通道(703)，其中连接端(701)与所述注射器套筒(9)的连接口(903)过渡配合。

10.根据权利要求1-9任一项所述的通量可调式液气通用静音泵，其特征在于，所述凸轮推杆(4)和所述注射器均为四个。

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