CN108644089A - 一种带压力结构的电动水泵和水枪结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体泵技术领域，特指一种带压力结构的电动水泵和水枪结构，包括电机、齿轮组、传动机构、活塞机构以及压力结构，电机的输出轴通过齿轮组连接于传动机构，传动机构通过压力结构驱动活塞机构输出高压水流，活塞机构包括活塞缸，活塞缸上设有出水口与进水口，出水口上设有出水阀，进水口上设有进水阀，活塞缸内设有活塞体，活塞体连接有活塞杆，传动机构通过压力结构驱动活塞杆带动活塞体向上运动输出高压水流，活塞体上设有复位机构。本发明采用这样的结构设置，传动机构通过压力结构驱动活塞杆带动活塞体向上运动输出高压水流，从而提高电动水泵的输出水压。

Description

一种带压力结构的电动水泵和水枪结构

技术领域

本发明涉及液体泵技术领域，特指一种带压力结构的电动水泵和水枪结构。

背景技术

电动水泵一般包括电机、齿轮组、传动机构和活塞组件，其中电机通过齿轮组与传动机构连接，传动机构与活塞组件连接，实现电机带动活塞组件做活塞运动。电动水泵在工作过程中，其活塞组件包括吸水行程和排水行程。其中，吸水行程为将外部水流吸入活塞组件内部过程中，活塞所移动的路程；排水行程为将活塞组件内部的水排出活塞组件过程中，活塞所移动的路程。实际应用中，电动水泵在排水过程中，并非单纯的将活塞组件内部的水排出活塞组件即可，而是需要将活塞组件内部的水从活塞组件的出水口排出，并沿着电动水泵的有效水流输出路径向外输送；实际应用中，将活塞组件内部的水从活塞组件的出水口排出并沿着电动水泵的有效水流输出路径向外输送的过程中，活塞所移动的距离称为有效排水行程。

在现有技术中，提高电动水泵的输出水压的唯一方法就是提高电动水泵的电机的功率，直接的做法是采用大功率电机，而大功率电机存在价格高、体积大、对供电设备要求高等特点，导致电动水泵的成本、体积和质量均大大增加，直接限制了电动水泵的应用范围。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种带压力结构的电动水泵和水枪结构，传动机构通过压力结构驱动活塞杆带动活塞体向上运动输出高压水流，从而提高电动水泵的输出水压。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种带压力结构的电动水泵，包括电机、齿轮组、传动机构、活塞机构以及压力结构，电机的输出轴通过齿轮组连接于传动机构，传动机构通过压力结构驱动活塞机构输出高压水流，活塞机构包括活塞缸，活塞缸上设有出水口与进水口，出水口上设有出水阀，进水口上设有进水阀，活塞缸内设有活塞体，活塞体连接有活塞杆，传动机构通过压力结构驱动活塞杆带动活塞体向上运动输出高压水流，活塞体上设有复位机构。

进一步而言，所述压力结构包括储能弹簧与惯性滑块，储能弹簧的一端与传动机构的传动轴对应设置，储能弹簧的另一端连接于惯性滑块，惯性滑块与活塞杆底部对应设置。

进一步而言，所述惯性滑块包括梯形楔块，梯形楔块的斜边与活塞杆底部对应设置，活塞杆底部设有与梯形楔块的斜边配合设置的活塞杆斜面。

进一步而言，所述复位机构包括活塞复位弹簧，活塞复位弹簧的一端固定于固定块上，活塞复位弹簧的另一端固定于活塞体上，活塞复位弹簧的收缩力大于进水阀的阀门阻力。

一种水枪结构，包括水枪壳壳体，水枪壳体内设有如以上技术方案所述的电动水泵。

本发明有益效果：

本发明采用这样的结构设置，传动机构通过储能弹簧与惯性滑块构成的压力结构驱动活塞杆带动活塞体向上运动输出高压水流，传动机构带动储能弹簧实现压缩蓄能，当压缩到足够程度后瞬间释放，储能弹簧带动惯性滑块高速冲击活塞杆的底部，活塞杆高速带动活塞体向上运动，实现对活塞缸内的水快速施压，从而得到瞬间高压水流，提高电动水泵的输出水压。

附图说明

图1是实施例一中电动水泵结构示意图；

图2是实施例一中压力结构工作原理图；

图3是实施例一中水枪结构示意图；

图4是实施例一中惯性滑块与活塞杆工作示意图一；

图5是实施例一中惯性滑块与活塞杆工作示意图二；

图6是实施例一中惯性滑块与活塞杆工作示意图三；

图7是实施例二中电动水泵结构示意图；

图8是传动机构与桃形凸轮轴向连接图；

图9是配重机构结构图。

10.电机；20.齿轮组；21.大齿轮；22.小齿轮；220.半圆形齿；30.传动机构；31.卡齿；40.固定块；41.活塞缸；42.活塞体；43.活塞杆；44.出水口；45.进水口；46.出水阀；47.进水阀；50.储能弹簧；60.惯性滑块；70.配重机构；710.主飞轮；720.副飞轮；730.传动齿轮；80.桃形凸轮；90.活塞复位弹簧；100.水枪壳体；200.水枪进水管道；300.电池组；400.的储水枪喷水口。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1所示，本发明所述一种改进传动机构的电动水泵，包括电机10、齿轮组20、传动机构30、活塞机构与压力结构，电机10的输出轴通过齿轮组20连接于传动机构30，传动机构30通过压力结构驱动活塞机构输出高压水流，活塞机构(实际应用中，活塞机构采用单活塞结构)包括活塞缸41，活塞缸41上设有出水口44与进水口45，出水口44与进水口45分别设有出水阀门46与进水阀门47，活塞缸41内设有活塞体42，活塞体42连接有活塞杆43，活塞杆43驱动活塞体42向上运动，传动机构20通过压力结构驱动活塞杆43带动活塞体42向上运动输出高压水流，活塞体42上设有复位机构。具体的，活塞体42设置在活塞缸41中，活塞杆43一端连接活塞体42，另一端通过传动机构30和齿轮组20连接电机10，实现电机10带动活塞体42在活塞缸41中做活塞运动，活塞缸41上设有出水口44与进水口45，活塞缸41通过进水口44连接外部水源，出水口44设有出水阀46，进水口设有进水阀47，具体的，出水阀46的作用是在活塞的有效排水行程时打开(其余时间处于关闭状态)，使活塞缸41内的水从出水口排出并沿着电动水泵的有效水流输出路径向外输送；进水阀47的作用是在活塞的吸水行程时打开，使活塞将活塞缸41外部的水吸入活塞缸41内部(其中，有效排水行程和吸水行程请参见背景技术中的描述)。实际应用中，出水阀46与进水阀47均可以采用单向阀结构。

本发明所述压力结构包括储能弹簧50与惯性滑块60，传动机构30带动储能弹簧50实现储能弹簧50的压缩蓄能，当压缩到足够程度后瞬间释放，储能弹簧50带动惯性滑块60高速冲击活塞杆43的底部，活塞杆43高速带动活塞体42向上运动，实现对活塞缸41内的水快速施压，从而得到瞬间高压水流，有效提高电动水泵的输出水压。更具体的，储能弹簧50的蓄能与释放工作原理：如图2所示，电机10的输出轴驱动齿轮组20动作(齿轮组包括大齿轮21与小齿轮22，电机10的输出轴带动大齿轮21顺时针转动，大齿轮21带动小齿轮22逆时针转动)，转动的齿轮组20带动传动机构30动作(小齿轮22上设有半圆形齿220，传动机构30上设有与半圆形齿220配合设置的卡齿31，当半圆形齿220的齿轮与卡齿31齿合时，在卡齿31的作用下，传动机构30向左动作，形成对储能弹簧50的压缩，当半圆形齿220的齿轮转完，即相当于半圆形齿220与卡齿31的分离，这时储能弹簧50在没有压缩力的情况下，瞬间反弹带动惯性滑块60高速冲击活塞杆43。

更具体而言，所述惯性滑块60包括梯形楔块，梯形楔块的斜边与活塞杆43底部对应设置，活塞杆43底部设有与梯形楔块的斜边配合设置的活塞杆斜面。本发明采用这样的结构设置，便于惯性滑块60在冲击活塞杆43时能插入活塞杆43底部，从而将活塞杆43顶起带动活塞体42向上运动，实现对活塞缸41内的水快速施压，从而得到瞬间高压水流，提高电动水泵的输出水压。

更具体而言，所述复位机构包括活塞复位弹簧90，活塞复位弹簧90的一端固定于固定块40上，活塞复位弹簧90的另一端固定于活塞体42上，所述活塞复位弹簧90的阻力大于进水口的进水阀门47阻力。本发明采用这样的结构设置，储能弹簧50带动惯性滑块60高速冲击活塞杆43的底部，实现对活塞缸41内的水快速施压，从而得到瞬间高压水流，提高电动水泵从出水口44的输出水压，能量释放后，储能弹簧50的回弹力带动惯性滑块60复位，同时活塞体42也在活塞复位弹簧90的回弹力作用下复位，便于下一次的能量冲击。需要说明的是，活塞复位弹簧90可以设于活塞体42的底部与固定块40之间，也可以设于活塞体42的顶部与活塞缸41顶壁之间，然而这样容易导致活塞复位弹簧90浸泡于水中，从而降低其使用寿命，故本实施例采用较佳的优选方式。另外，活塞复位弹簧90的阻力必须大于进水阀47的阻力，当活塞复位弹簧90的回弹力将活塞体42带动向下复位时即为活塞缸41抽水状态。

在实际应用中，可以将本发明所公开的电动水泵结构应用在不同的产品中，如图3所示，为利用本发明所公开的电动水泵制得的水枪结构，该水枪结构包括壳体100，在壳体100内部固定安装本发明所述的电动水泵，进水管道200接入壳体100内部，并与活塞机构的进水口45连接，为电动水泵提供水源，水枪结构还设置有电池组300，该电池组300与电机10连接，为电机10提供电能，水枪结构的喷水口400与活塞机构的出水口44连通，活塞机构的出水口44输出的水流从水枪结构的喷水口400喷出。利用本发明所公开的电动水泵所制得的水枪结构，其结构小，质量轻，便于手持作业，其用途广泛，例如可以用于汽车清洗。

本实施例的工作原理：

如图4所示，是本实施例一中的储能示意图，初始状态为惯性滑块60与活塞杆43分离设置，在传动机构30的带动下，储能弹簧50压缩储能，压缩到足够程度后瞬间释放，储能弹簧50带动惯性滑块60高速冲击活塞杆43的底部，活塞杆43高速带动活塞体42向上运动，实现对活塞缸41内的水快速施压，从而得到瞬间高压水流，提高电动水泵的输出水压(如图5所示)，能量释放后，储能弹簧50的回弹力带动惯性滑块60复位，同时活塞体42也在活塞复位弹簧90的回弹力作用下复位(如图6所示)，便于下一次的能量冲击。

在实际应用中，通过改变电动水泵的传动结构30和配重结构70，实现改变电动水泵的输出水压，例如当水枪结构用于切割时，要求输出水压非常高，此时可以通过改变电动水泵的传动结构30，实现改变活塞机构的有效行程(即改变储能弹簧50的蓄能时间，使其可以积蓄更多能量)，实现提高输出水压的效果；或者通过改变配重结构70的重量，使配重结构70的动能更加大(即电动水泵积蓄的能量增大)，实现提高输出水压的效果。

本发明巧妙的通过改变传动机构30的结构，在传动机构30上增设压力结构，通过传动机构30带动储能弹簧50压缩，压缩到足够程度后瞬间释放，其弹力带动惯性滑块60高速冲击活塞杆43，活塞杆43高速带动活塞体42向上运动，实现对活塞缸41内的水快速施压，从而得到瞬间高压水流，提高电动水泵的输出水压。本发明无需增大电机10的功率，即可得到高压急速的水流输出，本发明的这种电动水泵结构，结构精巧，体积小，质量轻，成本低，便于携带，值得推广应用。

实施例二：

如图7所示，所述压力结构包括设于传动结构30上的桃形凸轮80，桃形凸轮80通过传动结构30的传动轴带动旋转，初始状态为桃形凸轮80的圆环部位与活塞杆43对应设置，在传动机构30的带动下桃形凸轮80可旋转270度角度相当于储能，当桃形凸轮80的凸起部位与活塞杆43对应设置时，凸起部位将活塞杆43突然顶起，活塞杆43高速带动活塞体42向上运动，实现对活塞缸41内的水快速施压，从而得到瞬间高压水流，提高电动水泵的输出水压，释放储能后的桃形凸轮80持续转动至桃形凸轮80的圆环部位与活塞杆43对应设置，即复位至初始状态，输出水压后的活塞体42通过活塞复位弹簧90的回弹力复位，即活塞缸41抽水状态。

如图8所示是传动结构30的传动轴通过轴向动作带动桃形凸轮80轴向旋转简要图。

如图9所示，在本实施例中，所述电机10的输出轴上还设有配重机构70，配重机构70包括主飞轮710与副飞轮720，副飞轮720通过传动齿轮730与主飞轮710配合设置，主飞轮710通过电机10输出轴带动旋转，副飞轮730通过主飞轮710带动旋转，主飞轮710与副飞轮730的转动方向采用相反方向转动。采用这样的结构设置，利用两个飞轮反向转动的方式，不但可以提高积蓄能量，同时还可以消除质量大的配重机构70在高速转动的不稳定性。在实际应用中，配重机构70可以采用密度较大的材料制作，例如采用铁质圆盘作为配重机构70。

本实施例二与实施例一不同之处在于压力结构的结构不同以及增加了配重机构70，其余结构与工作原理皆与实施例一相同，不作重复描述。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种带压力结构的电动水泵，其特征在于：包括电机、齿轮组、传动机构、活塞机构以及压力结构，所述电机的输出轴通过齿轮组连接于传动机构，所述传动机构通过压力结构驱动活塞机构输出高压水流，所述活塞机构包括活塞缸，所述活塞缸上设有出水口与进水口，所述出水口上设有出水阀，所述进水口上设有进水阀，所述活塞缸内设有活塞体，所述活塞体连接有活塞杆，所述传动机构通过压力结构驱动活塞杆带动活塞体向上运动输出高压水流，所述活塞体上设有复位机构。

2.根据权利要求1所述的一种带压力结构的电动水泵，其特征在于：所述压力结构包括储能弹簧与惯性滑块，所述储能弹簧的一端与传动机构的传动轴对应设置，所述储能弹簧的另一端连接于惯性滑块，所述惯性滑块与活塞杆底部对应设置。

3.根据权利要求2所述的一种带压力结构的电动水泵，其特征在于：所述惯性滑块包括梯形楔块，所述梯形楔块的斜边与活塞杆底部对应设置，所述活塞杆底部设有与梯形楔块的斜边配合设置的活塞杆斜面。

4.根据权利要求1所述的一种带压力结构的电动水泵，其特征在于：所述复位机构包括活塞复位弹簧，所述活塞复位弹簧的一端固定于固定块上，所述活塞复位弹簧的另一端固定于活塞体上，所述活塞复位弹簧的收缩力大于进水阀的阀门阻力。

5.一种水枪结构，其特征在于：包括水枪壳壳体，所述水枪壳体内设有如权利要求1～4任一所述的电动水泵。