CN108678924A - 一种泵单元及高压清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵单元及高压清洗机，泵单元包括：第一腔体；第二腔体，第二腔体包括相连通的曲柄腔体和柱塞腔体，曲柄腔体一体成型，柱塞腔体连通第一腔体；第三腔体，第三腔体与曲柄腔体连接并与柱塞腔体连通，且第一腔体及第三腔体与柱塞腔体之间均设有用于导通或隔断的单向阀；柱塞，柱塞设置在柱塞腔体内，用于驱动单向阀导通或隔断；曲柄连杆机构，曲柄连杆机构设置在曲柄腔体内并与柱塞连接，驱动柱塞在柱塞腔体内做直线往复运动。高压清洗机，包括：外壳，外壳内设有电机、与电机连接的传动机构、由传动机构带动的上述的泵单元；电池包，电池包安装在外壳的手柄部，且手柄部设有按压式开关，开关与电池包电性连接。

Description

一种泵单元及高压清洗机

技术领域

本发明涉及清洁技术领域，尤其涉及一种泵单元及高压清洗机。

背景技术

高压清洗机是一种动力装置驱动柱塞泵产生压力水来冲洗物体表面的机器，它能将污垢剥离、冲走，达到清洗物体表面的目的。相对于传统的手动清洗方式，高压清洗机减少了用水量、节约了大量时间，并具有较好的清洗效果。如今，高压清洗机的应用越来越广泛，广泛应用于清洗汽车、庭院、道路、栅栏等生活各个领域。目前市场上的清洗机大致具有如下缺陷：清洗机不具有自吸功能，导致使用受限，需要连接外部具有压力输入的水源或自来水；清洗机不具有分离式的进水结构，需要就近连接水源工作；清洗机是通过单一提手或轮子结构实现移动，存储结构较大，占用空间较大；清洗机都是整体式的，储水装置(水桶)与机体永久结合在一起，无法分离，清洗机的整体占用空间很大，不方便存储和放置，由于体积较大，用户在移动高压清洗机时，移动时不太方便，找不到很好的着力位置，移动比较费力。

对于可以与储水装置分离的手持式高压清洗机，通常使用曲柄连杆柱塞机构，曲柄连杆柱塞机构将电机的回转运动转换为柱塞的直线运动，曲柄需要承受较大的作用力，而传统的曲柄连杆柱塞机构分为单侧支撑的的曲柄和双侧支撑整体式的曲柄，单侧支撑式曲柄支撑力不大，限制了机器的最大压力和流量；双侧支撑整体式曲柄加工难度大，安装的壳体需要分拆，结构不紧凑。另外，连杆和柱塞的连接位置一般位于柱塞尾部，这是为了便于加工和方便安装，但是也带来了问题，传动结构不够紧凑，侧向力大，柱塞偏摩严重，影响效率；同时，传统连杆销连接方式通常只能设计为半浮式，这导致连杆销偏摩严重，影响寿命和稳定性。

对于柱塞，传统家用高压清洗机一般采用实心柱塞，但是对于手持式家用高压清洗机，此种柱塞重量过大，会显著增加用户手持重量；同时，当采用曲柄连杆传动机构驱动柱塞时，实心柱塞因为重量大导致惯性力大，会导致机器整体明显的振动。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种泵单元及高压清洗机，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种泵单元及高压清洗机，结构紧凑，承载均匀且承载力大。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种泵单元，包括：

第一腔体；

第二腔体，所述第二腔体包括相连通的曲柄腔体和柱塞腔体，所述曲柄腔体一体成型，所述柱塞腔体连通所述第一腔体；

第三腔体，所述第三腔体与所述曲柄腔体连接并与所述柱塞腔体连通，且所述第一腔体及所述第三腔体与所述柱塞腔体之间均设有用于导通或隔断的单向阀；

柱塞，所述柱塞设置在所述柱塞腔体内，用于驱动所述单向阀导通或隔断；

曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构设置在所述曲柄腔体内并与所述柱塞连接，驱动所述柱塞在所述柱塞腔体内做直线往复运动。

进一步的，所述曲柄连杆机构包括连杆轴承、两个支撑轴承、两个曲柄及连杆轴，其中，

两个所述支撑轴承分别为相对设置的第一支撑轴承和第二支撑轴承；

两个所述曲柄分别为第一曲柄和第二曲柄，所述第一曲柄和所述第二曲柄分别与所述第一支撑轴承和第二支撑轴承转动连接，且所述第二曲柄与所述第一曲柄通过所述连杆轴连接；

所述连杆轴承的一端与所述连杆轴转动连接、另一端与所述柱塞连接。

进一步的，所述第一曲柄包括第一曲柄体，所述第一曲柄体的一侧面上垂直凸设有与所述第一支撑轴承转动连接的第一圆台、另一相对的侧面上凹设有第一轴孔，且所述第一圆台的轴线与所述第一轴孔的轴线相平行。

进一步的，所述第二曲柄包括第二曲柄体，所述第二曲柄体的一侧面上垂直凸设有与所述第二支撑轴承转动连接的第二圆台、另一相对的侧面上凹设有与所述第二圆台同轴的第二轴孔，所述第二圆台的偏心处与所述连杆轴的一端连接，所述连杆轴的另一端与所述第一轴孔连接。

进一步的，所述连杆轴承包括杆部，所述杆部的两端分别具有第一轴安装部分和第二轴安装部分，所述第一轴安装部分与所述连杆轴套接，所述第二轴安装部分与所述柱塞连接。

进一步的，所述柱塞包括塑料材质或铝合金材质的管状主体、套设在所述管状主体外壁上的耐磨层，所述管状主体上设有与所述连杆轴承连接的销孔。

进一步的，所述耐磨层外壁上套设有导向件，所述导向件的内侧壁具有柱塞导向孔，所述连杆轴承与所述柱塞的连接位置位于所述导向件包围所述柱塞的区域。

本发明的高压清洗机，包括：

外壳，所述外壳内设有电机、与所述电机连接的传动机构、由所述传动机构带动的上述的泵单元；

电池包，所述电池包安装在所述外壳的手柄部，且所述手柄部设有按压式开关，所述开关与所述电池包电性连接。

进一步的，所述传动机构包括齿圈、主动齿轮及三个从动齿轮，其中，

所述齿圈与所述曲柄腔体连接，所述齿圈的内圈上设有与三个所述从动齿轮啮合的齿部；

三个所述从动齿轮转动连接在所述第二曲柄体设有所述第二轴孔的侧面上，且三个所述从动齿轮包围在所述齿圈的内部；

所述主动齿轮与所述电机的输出轴传动连接，且所述主动齿轮与三个所述从动齿轮啮合。

进一步的，所述第二曲柄体设有所述第二轴孔的侧面上设有三个分别与三个所述从动齿轮转动连接的连接柱，所述电机的电机座上设有一个与三个所述连接柱相抵的止推件，且所述连接柱的长度大于所述从动齿轮的宽度。

本发明的有益效果为：采用的曲柄连杆机构结构紧凑，且能够对曲柄的两侧进行支撑，有效的加强了曲柄的支撑力，且将连杆与柱塞的连接位置设定在柱塞与柱塞导向孔摩擦面所在的区域，相比于连接柱塞尾部，传动结构更加紧凑，且在相同的空间内，可设计更长的连杆，相对来说，连杆和柱塞的夹角会更小，则侧向力也会更小，可杜绝柱塞与连杆销的偏摩，增加使用寿命；另外，将柱塞轻量化，可显著减小惯性力，大大减小了清洗机的振动。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的高压清洗机的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的高压清洗机的内部结构示意图；

图3是高压清洗机的泵单元的结构示意图；

图4是泵单元的侧视图

图5是图4沿A-A线的剖视图；

图6是泵单元中的曲柄连杆机构与柱塞的连接结构示意图；

图7是图6的侧视图

图8是图7沿B-B线的剖视图；

图9是曲柄连杆机构中的第一曲柄的结构示意图；

图10是曲柄连杆机构中的第二曲柄的结构示意图；

图11是曲柄连杆机构中的连杆的结构示意图；

图12是高压清洗机中的传动机构的结构示意图；

图13是电机与泵单元的连接结构侧视图；

图14是图13沿C-C线的剖视图。

图中：100-泵单元，110-第一腔体，120-第二腔体，121-曲柄腔体，122-柱塞腔体，130-第三腔体，140-单向阀，150-柱塞，151-管状主体，152-耐磨层，153-导向件，154-柱塞导向孔，160-曲柄连杆机构，161-第一支撑轴承，162-第二支撑轴承，163-第一曲柄，1631-第一曲柄体，1632-第一圆台，1633-第一轴孔，164-第二曲柄，1641-第二曲柄体，1642-圆台，1643-第二轴孔，1644-连杆轴，1645-连接柱，165-连杆轴承，1651-杆部，1652-第一轴安装部，1653-第二轴安装部，200-外壳，201-手柄部，202-开关，300-电机，301-电机座，302-止推件，400-传动机构，401-齿圈，402-主动齿轮，403-从动齿轮，500-电池包。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至2所示，本发明的高压清洗机为手持式，包括外壳200，外壳200具有握持的手柄部201，外壳200内设有电机300、与电机300连接的传动机构400、由传动机构400带动的泵单元100；手柄部201上安装有电池包500，且手柄部201上设有按压式开关202，开关202与电池包500电性连接。该高压清洗机可采用交流或直流进行供电，且为手持式的，外壳200上不具有用于存储水源的水箱，可通过水管连接外部水源，体积小，重量轻，便于操控。

该高压清洗机通过水管连接外部水源，利用泵单元100将水喷出来。具体的，如图3至5所示，泵单元100包括第一腔体110、第二腔体120、第三腔体130、柱塞150和曲柄连杆机构160，第二腔体120包括相连通的曲柄腔体121和柱塞腔体122，曲柄腔体121一体成型，柱塞腔体122连通第一腔体110；第三腔体130与曲柄腔体121连接并与柱塞腔体122连通，且第一腔体110及第三腔体130与柱塞腔体122之间均设有用于导通或隔断的单向阀140；柱塞150设置在柱塞腔体122内，用于驱动单向阀140导通或隔断；曲柄连杆机构160设置在曲柄腔体121内并与柱塞150连接，驱动柱塞150在柱塞腔体122内做直线往复运动。

第一腔体110、第二腔体120及第三腔体130共同形成L形，使得泵单元100的体积较小，为了进一步减小该高压清洗机的体积，第三腔体130、第二腔体120、传动机构400、电机300及第一腔体110共同形成T形结构。

如图6至8所示，本发明中的曲柄连杆机构160为双侧支撑式的，该曲柄连杆机构160包括连杆轴承165、两个支撑轴承、两个曲柄及连杆轴1644。其中，两个支撑轴承分别为相对设置的第一支撑轴承161和第二支撑轴承162；两个曲柄分别为第一曲柄163和第二曲柄164，第一曲柄163和第二曲柄164分别与第一支撑轴承161和第二支撑轴承162转动连接，且第二曲柄164与第一曲柄163通过连杆轴1644连接；连杆轴承165的一端与连杆轴1644转动连接、另一端与柱塞150连接。利用两个支撑轴承进行双侧支撑，使得该曲柄连杆机构160的支撑力较大，且将第一曲柄163和第二曲柄164装配在一体成型的曲柄腔体121中，结构紧凑，整体性更强，且在安装时，只需将第一支撑轴承161和第一曲柄163卡在曲柄腔体121的一端上、将第二支撑轴承162和第二曲柄164卡在曲柄腔体121的另一端上即可，承载均匀，且承载力大。

如图9所示，第一曲柄163包括第一曲柄体1631，第一曲柄体1631的一侧面上垂直凸设有与第一支撑轴承161转动连接的第一圆台1632、另一相对的侧面上凹设有第一轴孔1633，且第一圆台1632的轴线与第一轴孔1633的轴线相平行。

如图8和10所示，第二曲柄164包括第二曲柄体1641，第二曲柄体1641的一侧面上垂直凸设有与第二支撑轴承162转动连接的第二圆台1642、另一相对的侧面上凹设有与第二圆台1642同轴的第二轴孔1643，第二圆台1642的偏心处与连杆轴1644的一端连接，连杆轴1644的另一端与第一轴孔1633连接。

当然，连杆轴1644与第二曲柄体1641可以一体成型，也可以分别是独立的个体，相互连接。

如图8和11所示，连杆轴承165杆部1651，杆部1651的两端分别具有第一轴安装部分1652和第二轴安装部分1653，第一轴安装部分1652与连杆轴1644套接，第二轴安装部分1653与柱塞150连接。

再如图6至8所示，柱塞150包括塑料材质或铝合金材质的管状主体151、套设在管状主体151外壁上的耐磨层152，管状主体151上设有与连杆轴承165连接的销孔。优选的，管状主体151的材质为塑料，使用塑料加耐磨层152的组合方式，实现柱塞功能的同时，减少柱塞重量。该柱塞150主体结构为塑料材质，密度低，易成型复杂结构，柱塞150的销孔设计在管状主体151上；通过设置耐磨层152，具有高尺寸精度，低表面粗糙度、高硬度，且耐磨层152用于与水封配合密封液体。耐磨层152为金属套，可与塑料材质的管状主体151一体成型，也可以将耐磨层152装配在管状主体151上。

可见，该柱塞150重量轻，当采用曲柄连杆机构160驱动柱塞150时，该轻量化的柱塞150可显著减小惯性力，避免高压清洗机产生振动。

进一步的，耐磨层152外壁上套设有导向件153，导向件153的内侧壁具有柱塞导向孔154，连杆轴承165与柱塞150的连接位置位于导向件153包围柱塞150的区域。耐磨层152与水封及柱塞导向孔154形成滑动摩擦，更利于柱塞150往复移动。

另外，连杆轴承165与柱塞150的连接位置位于导向件153包围柱塞150的区域，相比于位于柱塞150尾部，结构更加紧凑，这对于小型便携式清洗机在减少体积和重量上有很大帮助；同时，连杆轴承165的连接位置位于导向件153包围柱塞150的区域，在相同的空间内，可设计更长的连杆轴承165。相对来说，连杆轴承165和柱塞150的夹角会更小，则侧向力也会更小，柱塞150偏摩会减弱，机械效率也会提高。

连杆轴承165的第二轴安装部1653上的销与柱塞150上的销孔的连接方式可以为全浮式或半浮式。当销的连接方式为全浮式时，柱塞导向孔154内壁为全浮式连接的销提供了限位；且销的连接方式为全浮式时，可避免销偏摩，增加使用寿命。

为了使泵单元100可以吸入和排出液体，如图12至14所示，本发明的传动机构400包括齿圈401、主动齿轮402及三个从动齿轮403，其中，齿圈401与第二腔体120连接，齿圈401的内圈上设有与三个从动齿轮403啮合的齿部；三个从动齿轮403转动连接在第二曲柄体1641设有第二轴孔1643的侧面上，且三个从动齿轮403包围在齿圈401的内部；主动齿轮402与电机300的输出轴传动连接，且主动齿轮402与三个从动齿轮403啮合。且第二曲柄体1641设有第二轴孔1643的侧面上设有三个分别与三个从动齿轮403转动连接的连接柱1645，电机300的电机座301上设有一个与三个连接柱1645相抵的止推件302，且连接柱1645的长度大于从动齿轮403的宽度。如此，电机300在传动时，利用连接柱1645与止推件302可以避免传动机构400的轴向移动。可见，该传动机构400结构紧凑，体积小，且传动效果好，利于高压清洗机的小型化。

综上，本发明的泵单元及高压清洗机，结构紧凑，体积小，承载均匀且承载力大。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泵单元，其特征在于，包括：

第一腔体(110)；

第二腔体(120)，所述第二腔体(120)包括相连通的曲柄腔体(121)和柱塞腔体(122)，所述曲柄腔体(121)一体成型，所述柱塞腔体(122)连通所述第一腔体(110)；

第三腔体(130)，所述第三腔体(130)与所述曲柄腔体(121)连接并与所述柱塞腔体(122)连通，且所述第一腔体(110)及所述第三腔体(130)与所述柱塞腔体(122)之间均设有用于导通或隔断的单向阀(140)；

柱塞(150)，所述柱塞(150)设置在所述柱塞腔体(122)内，用于驱动所述单向阀(140)导通或隔断；

曲柄连杆机构(160)，所述曲柄连杆机构(160)设置在所述曲柄腔体(121)内并与所述柱塞(150)连接，驱动所述柱塞(150)在所述柱塞腔体(122)内做直线往复运动。

2.根据权利要求1所述的泵单元，其特征在于，所述曲柄连杆机构(160)包括连杆轴承(165)、两个支撑轴承、两个曲柄及连杆轴(1644)，其中，

两个所述支撑轴承分别为相对设置的第一支撑轴承(161)和第二支撑轴承(162)；

两个所述曲柄分别为第一曲柄(163)和第二曲柄(164)，所述第一曲柄(163)和所述第二曲柄(164)分别与所述第一支撑轴承(161)和第二支撑轴承(162)转动连接，且所述第二曲柄(164)与所述第一曲柄(163)通过所述连杆轴(1644)连接；

所述连杆轴承(165)的一端与所述连杆轴(1644)转动连接、另一端与所述柱塞(150)连接。

3.根据权利要求2所述的泵单元，其特征在于，所述第一曲柄(163)包括第一曲柄体(1631)，所述第一曲柄体(1631)的一侧面上垂直凸设有与所述第一支撑轴承(161)转动连接的第一圆台(1632)、另一相对的侧面上凹设有第一轴孔(1633)，且所述第一圆台(1632)的轴线与所述第一轴孔(1633)的轴线相平行。

4.根据权利要求3所述的泵单元，其特征在于，所述第二曲柄(164)包括第二曲柄体(1641)，所述第二曲柄体(1641)的一侧面上垂直凸设有与所述第二支撑轴承(162)转动连接的第二圆台(1642)、另一相对的侧面上凹设有与所述第二圆台(1642)同轴的第二轴孔(1643)，所述第二圆台(1642)的偏心处与所述连杆轴(1644)的一端连接，所述连杆轴(1644)的另一端与所述第一轴孔(1633)连接。

5.根据权利要求4所述的泵单元，其特征在于，所述连杆轴承(165)包括杆部(1651)，所述杆部(1651)的两端分别具有第一轴安装部分(1652)和第二轴安装部分(1653)，所述第一轴安装部分(1652)与所述连杆轴(1644)套接，所述第二轴安装部分(1653)与所述柱塞(150)连接。

6.根据权利要求2所述的泵单元，其特征在于，所述柱塞(150)包括塑料材质或铝合金材质的管状主体(151)、套设在所述管状主体(151)外壁上的耐磨层(152)，所述管状主体(151)上设有与所述连杆轴承(165)连接的销孔。

7.根据权利要求6所述的泵单元，其特征在于，所述耐磨层(152)外壁上套设有导向件(153)，所述导向件(153)的内侧壁具有柱塞导向孔(154)，所述连杆轴承(165)与所述柱塞(150)的连接位置位于所述导向件(153)包围所述柱塞(150)的区域。

8.一种高压清洗机，其特征在于，包括：

外壳(200)，所述外壳(200)内设有电机(300)、与所述电机(300)连接的传动机构(400)、由所述传动机构(400)带动的如权利要求1-7任一项所述的泵单元(100)；

电池包(500)，所述电池包(500)安装在所述外壳(200)的手柄部(201)，且所述手柄部(201)设有按压式开关(202)，所述开关(202)与所述电池包(500)电性连接。

9.根据权利要求8所述的高压清洗机，其特征在于，所述传动机构(400)包括齿圈(401)、主动齿轮(402)及三个从动齿轮(403)，其中，

所述齿圈(401)与所述曲柄腔体连接，所述齿圈(401)的内圈上设有与三个所述从动齿轮(403)啮合的齿部；

三个所述从动齿轮(403)转动连接在所述第二曲柄体(1641)设有所述第二轴孔(1643)的侧面上，且三个所述从动齿轮(403)包围在所述齿圈(401)的内部；

所述主动齿轮(402)与所述电机(300)的输出轴传动连接，且所述主动齿轮(402)与三个所述从动齿轮(403)啮合。

10.根据权利要求9所述的高压清洗机，其特征在于，所述第二曲柄体(1641)设有所述第二轴孔(1643)的侧面上设有三个分别与三个所述从动齿轮(403)转动连接的连接柱(1645)，所述电机(300)的电机座(301)上设有一个与三个所述连接柱(1645)相抵的止推件(302)，且所述连接柱(1645)的长度大于所述从动齿轮(403)的宽度。