CN108869231A - 一种旋转式导轨驱动活塞泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种旋转式导轨驱动活塞泵，包括电机和外壳，外壳内设有由电机驱动的行星齿轮机构、由行星齿轮机构带动旋转的内齿圈，内齿圈内侧壁上设有连续波浪状下导轨和与该连续波浪状下导轨配合的连续波浪状上导轨，连续波浪状下导轨与连续波浪状上导轨扣合形成连续波浪状导轨，内齿圈的空腔内设有缸体，缸体的圆周边缘间隔设有多个能够沿着连续波浪状导轨运动的活塞体。该行星齿轮箱采用内齿圈输出方式，在内齿圈中设置经过特殊设计的导轨；每个活塞端部安装滚珠，滚珠与导轨相配合；当内齿圈转动时，利用导轨来带动呈放射状分布的活塞往复运动，从而使活塞泵实现吸入和排出介质的功能。

Description

一种旋转式导轨驱动活塞泵
技术领域
本发明涉及活塞动力设备，特别涉及一种旋转式导轨驱动活塞泵。
背景技术
目前，普通活塞泵是通过曲柄连杆机构(凸轮滑块机构是双向双作用的曲柄连杆机构)将旋转运动变为直线往复运动。当曲柄以一定角速度逆时针旋转时，活塞从左极限位置开始向右移动，工作腔的容积增大，压力降低，介质在压力差的作用下克服吸入管路和吸入阀的阻力进入缸中，当活塞运动到右极限位置时(旋转180°)，吸入过程停止，吸入单向阀关闭。曲柄再继续旋转，活塞开始向左运动，缸中的介质被挤压，压力增加，压力大于排出单向阀开启压力时，排出单向阀打开，缸中的介质在活塞作用下被排送到大气中，从而实现介质输送。双作用缸右腔同理工作，当曲柄以一定角速度不停地旋转时，泵就不断地实现吸入和排出介质的过程。
现有的活塞泵的以下缺点：1、由于需要通过曲柄连杆机构来驱动活塞，曲柄连杆机构的行程往往决定了活塞泵的单次排出容量，排出连续性差，有间歇感；2、曲柄连杆机构运行时由于结构的偏心，其动不平衡性非常差，引起活塞泵工作时振动厉害，噪音水平非常高；3、由于采用了曲柄连杆机构驱动活塞，电机输出轴向与活塞缸成直角放置，活塞泵整体呈现L型，导致整体结构体积庞大，这一形状限制了在空间狭小的区域使用活塞泵。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种旋转式导轨驱动活塞泵。
为解决现有技术的上述缺陷，本发明提供的技术方案是：一种旋转式导轨驱动活塞泵，包括电机和外壳，所述外壳内设有由电机驱动的行星齿轮机构、由行星齿轮机构带动旋转的内齿圈，所述内齿圈内侧壁上设有连续波浪状下导轨和与该连续波浪状下导轨配合的连续波浪状上导轨，所述连续波浪状下导轨与连续波浪状上导轨扣合形成连续波浪状导轨，所述内齿圈的空腔内设有缸体，所述缸体的圆周边缘间隔设有多个能够沿着所述连续波浪状导轨运动的活塞体；
所述活塞体运动到所述连续波浪状导轨的至高点时，所述缸体吸入介质，所述活塞体运动到所述连续波浪状导轨的至低点时，所述缸体排出介质。
作为本发明旋转式导轨驱动活塞泵的一种改进，多个所述活塞体同时运动至所述连续波浪状导轨的至高点或至低点；多个所述活塞体同时运动至所述连续波浪状导轨的至高点时，多个活塞体被往径向外部拖动，缸体的容积变大，缸体的腔内形成负压，多个所述活塞体同时运动至所述连续波浪状导轨的至低点时，多个活塞体被往径向内部拖动，缸体的容积变小，缸体的腔内形成正压。
作为本发明旋转式导轨驱动活塞泵的一种改进，所述活塞体的一端设有扁平的连接部，所述连接部的端部设有一滚珠，所述滚珠容纳在所述连续波浪状导轨内，所述活塞体的另一端伸入所述缸体内，所述活塞体伸入所述缸体内的一端设有活塞密封圈。
作为本发明旋转式导轨驱动活塞泵的一种改进，所述缸体的底部设有入口阀体，所述入口阀体内设有入口单向阀体，所述缸体的上端部设有出口阀体，所述出口阀体内设有出口单向阀体，所述缸体内形成负压时，所述入口单向阀体被打开，所述出口单向阀体关闭，所述缸体内形成正压时，所述入口单向阀体被关闭，所述出口单向阀体被打开。
作为本发明旋转式导轨驱动活塞泵的一种改进，所述内齿圈的侧壁下边缘设有内齿，所述内齿圈的侧壁上边缘间隔设有多个凸台，所述连续波浪状上导轨设置在内齿圈上盖上，所述内齿圈上盖的边缘对应每个所述凸台的位置均设有槽位，所述槽位与所述凸台配合连接，所述行星齿轮机构带动所述内齿圈旋转的同时，所述内齿圈上盖一同旋转。
作为本发明旋转式导轨驱动活塞泵的一种改进，所述行星齿轮机构包括多个行星齿轮，多个所述行星齿轮分别通过螺栓连接在一行星架上，多个所述行星齿轮分别与一太阳齿和所述内齿啮合，所述太阳齿位于多个所述行星齿轮中间，所述太阳齿连接在所述电机的输出轴上。
作为本发明旋转式导轨驱动活塞泵的一种改进，所述连续波浪状导轨具有多个至高点和多个至低点，每个至高点的高度相同，每个至低点的高度相同。
作为本发明旋转式导轨驱动活塞泵的一种改进，所述外壳的上端设有一上盖，所述外壳的下端通过螺丝固定在所述电机上，所述电机的输出轴从所述外壳的下端伸入至所述外壳的空腔内。
作为本发明旋转式导轨驱动活塞泵的一种改进，所述缸体通过多个第二螺栓固定在所述行星架上。
与现有技术相比，本发明的优点是：1、采用行星齿轮箱驱动，活塞缸与驱动部件(电机和齿轮箱)成同轴放置，整体体积规模比传统采用曲柄连杆机构驱动的活塞泵要低；2、缸体与活塞体呈放射状分布，活塞体数量可根据需求而设置多个，这样活塞体运行时能实现连续排出介质，不会出现传统活塞体排出间歇性的特点；3、由于放弃了曲柄连杆机构，采用行星齿轮箱的内齿圈输出驱动活塞，活塞体的平衡性能大为提高，振动和噪音性能都比传统活塞泵有质的飞越。4、由于结构设置精巧，此新型活塞体的密封性能优越，虽然采用了多缸设置，但是只需在活塞上套入弹性元件作为密封环，其他部分不需要再做另行密封。5、采用了滚珠与导轨配合的方式，即采用滚动摩擦来替代滑动摩擦，最大限度地减少了机械效率损失。6、同等设计空间下，此旋转式导轨驱动活塞体的理论单转排量为齿轮泵排量的2.6倍。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本发明及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
图1是本发明爆炸图。
图2是本发明整体剖面视图
图3是本发明内齿圈与缸体、活塞体装配视图。
图4是本发明内齿圈结构示意图。
图5是本发明内齿圈上盖结构示意图。
图6是本发明活塞体结构示意图。
附图标记名称：1、电机 2、外壳 3、行星齿轮机构 4、内齿圈 5、连续波浪状下导轨6、连续波浪状上导轨 7、连续波浪状导轨 8、缸体 9、活塞体 10、入口阀体 11、入口单向阀体 12、出口阀体 13、出口单向阀体 14、连接部 15、滚珠 16、活塞密封圈 17、内齿 18、凸台 19、内齿圈上盖 20、槽位 21、上盖 22、螺丝 23、第二螺栓 31、行星齿轮 32、螺栓 33、行星架 34、太阳齿。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不局限于此。
如图1～图6所示，一种旋转式导轨驱动活塞泵，包括电机1和外壳2，外壳2内设有由电机驱动的行星齿轮机构3、由行星齿轮机构3带动旋转的内齿圈4，内齿圈4内侧壁上设有连续波浪状下导轨5和与该连续波浪状下导轨5配合的连续波浪状上导轨6，连续波浪状下导轨5与连续波浪状上导轨6扣合形成连续波浪状导轨7，内齿圈4的空腔内设有缸体8，缸体8的圆周边缘间隔设有多个能够沿着连续波浪状导轨7运动的活塞体9；缸体8设置放射形分布的多个缸腔，活塞体9可以在缸腔内往复运动；活塞体9运动到连续波浪状导轨7的至高点时，缸体8吸入介质，活塞体9运动到连续波浪状导轨7的至低点时，缸体8排出介质。
优选的，多个活塞体9同时运动至连续波浪状导轨7的至高点或至低点；多个活塞体9同时运动至连续波浪状导轨7的至高点时，多个活塞体9被往径向外部拖动，缸体8的容积变大，缸体8的腔内形成负压，多个活塞体9同时运动至连续波浪状导轨7的至低点时，多个活塞体9被往径向内部拖动，缸体8的容积变小，缸体8的腔内形成正压。
缸体8的底部设有入口阀体10，入口阀体10内设有入口单向阀体11，缸体8的上端部设有出口阀体12，出口阀体12内设有出口单向阀体13，缸体8内形成负压时，入口单向阀体11被打开，出口单向阀体13关闭，缸体8内形成正压时，入口单向阀体11被关闭，出口单向阀体13被打开。腔体内的介质被排出；这样就完成了一次吸排介质的工作过程。
优选的，活塞体9的一端设有扁平的连接部14，连接部14的端部设有一滚珠15，滚珠15容纳在连续波浪状导轨7内，活塞体9的另一端伸入缸体8内，活塞体9伸入缸体内的一端设有活塞密封圈16。
优选的，内齿圈4的侧壁下边缘设有内齿17，内齿圈4的侧壁上边缘间隔设有多个凸台18，连续波浪状上导轨6设置在内齿圈上盖19上，内齿圈上盖19的边缘对应每个凸台18的位置均设有槽位20，槽位20与凸台18配合连接，行星齿轮机构3带动内齿圈4旋转的同时，内齿圈上盖19一同旋转。
优选的，行星齿轮机构3包括多个行星齿轮31，多个行星齿轮31分别通过螺栓32连接在一行星架33上，多个行星齿轮31分别与一太阳齿34和内齿17啮合，太阳齿34位于多个行星齿轮31中间，太阳齿34连接在电机1的输出轴上。
优选的，连续波浪状导轨7具有多个至高点71和多个至低点72，每个至高点71的高度相同，每个至低点72的高度相同。
优选的，外壳2的上端设有一上盖21，外壳2的下端通过螺丝22固定在电机1上，电机1的输出轴从外壳2的下端伸入至外2壳的空腔内。
优选的，缸体8通过多个第二螺栓23固定在行星架33上。缸体8在工作时是不动的，动的是内齿圈4和内齿圈上盖19。
该行星齿轮箱采用内齿圈输出方式，在内齿圈中设置经过特殊设计的连续波浪状导轨7；每个活塞体9端部安装滚珠15，滚珠15与连续波浪状导轨7相配合；当内齿圈4转动时，利用连续波浪状导轨7来带动呈放射状分布的活塞体9往复运动，从而使缸体8实现吸入和排出介质的功能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (9)

1.一种旋转式导轨驱动活塞泵，包括电机和外壳，所述外壳内设有由电机驱动的行星齿轮机构、由行星齿轮机构带动旋转的内齿圈，其特征在于，所述内齿圈内侧壁上设有连续波浪状下导轨和与该连续波浪状下导轨配合的连续波浪状上导轨，所述连续波浪状下导轨与连续波浪状上导轨扣合形成连续波浪状导轨，所述内齿圈的空腔内设有缸体，所述缸体的圆周边缘间隔设有多个能够沿着所述连续波浪状导轨运动的活塞体；
所述活塞体运动到所述连续波浪状导轨的至高点时，所述缸体吸入介质，所述活塞体运动到所述连续波浪状导轨的至低点时，所述缸体排出介质。
2.根据权利要求1所述的旋转式导轨驱动活塞泵，其特征在于，多个所述活塞体同时运动至所述连续波浪状导轨的至高点或至低点；多个所述活塞体同时运动至所述连续波浪状导轨的至高点时，多个活塞体被往径向外部拖动，缸体的容积变大，缸体的腔内形成负压，多个所述活塞体同时运动至所述连续波浪状导轨的至低点时，多个活塞体被往径向内部拖动，缸体的容积变小，缸体的腔内形成正压。
3.根据权利要求2所述的旋转式导轨驱动活塞泵，其特征在于，所述活塞体的一端设有扁平的连接部，所述连接部的端部设有一滚珠，所述滚珠容纳在所述连续波浪状导轨内，所述活塞体的另一端伸入所述缸体内，所述活塞体伸入所述缸体内的一端设有活塞密封圈。
4.根据权利要求3所述的旋转式导轨驱动活塞泵，其特征在于，所述缸体的底部设有入口阀体，所述入口阀体内设有入口单向阀体，所述缸体的上端部设有出口阀体，所述出口阀体内设有出口单向阀体，所述缸体内形成负压时，所述入口单向阀体被打开，所述出口单向阀体关闭，所述缸体内形成正压时，所述入口单向阀体被关闭，所述出口单向阀体被打开。
5.根据权利要求4所述的旋转式导轨驱动活塞泵，其特征在于，所述内齿圈的侧壁下边缘设有内齿，所述内齿圈的侧壁上边缘间隔设有多个凸台，所述连续波浪状上导轨设置在内齿圈上盖上，所述内齿圈上盖的边缘对应每个所述凸台的位置均设有槽位，所述槽位与所述凸台配合连接，所述行星齿轮机构带动所述内齿圈旋转的同时，所述内齿圈上盖一同旋转。
6.根据权利要求5所述的旋转式导轨驱动活塞泵，其特征在于，所述行星齿轮机构包括多个行星齿轮，多个所述行星齿轮分别通过螺栓连接在一行星架上，多个所述行星齿轮分别与一太阳齿和所述内齿啮合，所述太阳齿位于多个所述行星齿轮中间，所述太阳齿连接在所述电机的输出轴上。
7.根据权利要求1所述的旋转式导轨驱动活塞泵，其特征在于，所述连续波浪状导轨具有多个至高点和多个至低点，每个至高点的高度相同，每个至低点的高度相同。
8.根据权利要求6所述的旋转式导轨驱动活塞泵，其特征在于，所述外壳的上端设有一上盖，所述外壳的下端通过螺丝固定在所述电机上，所述电机的输出轴从所述外壳的下端伸入至所述外壳的空腔内。
9.根据权利要求6所述的旋转式导轨驱动活塞泵，其特征在于，所述缸体通过多个第二螺栓固定在所述行星架上。
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