CN1094120A - 一种带有往复空气发动机的泵 - Google Patents

Abstract

一种简单的与往复正向位移的活塞泵连用的往 复活塞空气发动机。在汽缸端盖处使用滑阀作为冲 程限位开关和控制主滑动杯形座导向控制空气阀的 移动。为了延迟控制信号通过限位阀门排出，采用被 阻挡的气体膨胀来帮助完成主阀的移动。以使一个 双作用泵使用少量容易制造的零件来泵送油脂和其 它类似的材料。

Description

本发明涉及一种泵，特别是涉及一种带有往复空气发动机的泵。

一般说来，用来操作往复活塞泵的往复空气发动机是众所周知的。然而，这种泵的工作速率低、容易出故障，并且与理想上所希望的结构相比常常制造起来更为复杂、费用更为昂贵。双作用泵常常是与比较复杂的机构相联系，从而造成成本高昂并且结构非常复杂。

因此，本发明的目的是提供一种可以较容易地并便宜地制造和组装的往复空气发动机，并且这种机器非常不容易出故障。

这种往复空气发动机具有一个活塞，该活塞在一个具有第一端和第二端的汽缸中作往复运动。在每一个端部都装有一个滑阀，滑阀用作冲程的限位开关。当活塞触及到滑阀时，滑阀就把空气导向到主空气导向控制阀的顶部而使之移动，并把压缩空气导向活塞的相反一侧，而使活塞泵先被压缩的一侧进行排气。滑阀是由弹簧承载的，进而由于其长度和结构的设计，而使通过限位阀的控制信号损失所造成的延迟有助于加强转换并防止出现故障。

本发明的这些和其它目的和优点将在下面结合对附图所作的描述中更充分地显现出来，在附图中类似的参考标号指得是几个视图中的相同或类似的部分。

图1是本发明的空气发动机的一个剖面图;和

图2是本发明的泵的一个剖面图。

如图所示本发明的空气发动机整体上由标号10表示，它包括一个汽缸12，汽缸中含有一个通常为园形的活塞14，活塞14在汽缸12中作往复运动，并在其中心连接有位移杆16，此位移杆进而与泵100相连接。

上端板18和下端板20分别位于汽缸12的两个端部。上、下滑阀22和24分别位于上、下端板18和20上。每个滑阀都有一个相应的作用杆26和28，这些作用杆向内延伸到汽缸12的里面，在伸进的部位中它们可以由邻近其冲程一端的活塞14来接触。

作用杆26和28分别被连接到（或可以成为一个整体）滑阀30和32上，每个滑阀都包含有一个连接部位34和36，此连接部位34和36可以把信号气门22b和24b与压缩空气源22a或24a或排气门22c或24c相连通。上、下滑阀22和24的尺寸和设置是这样，即使作用杆26和28伸入到汽缸12中。

主空气导向控制阀40中有一个滑阀42，以及上、下空气室44和46。滑阀42携带着杯形座48在气门板50上来回滑动，气门板50具有一个上汽缸气门52，一个下汽缸气门54和一个排气门56。上汽缸气门52通过通道60与活塞14的上方58相连通，而下气室62通过通道64来连通。

如图1所示，活塞14处于向上冲程状态。在这个向上冲程期间，上滑阀22的连接部位34连通着信号气门22b和排气门22c。一旦活塞接触到作用杆26，滑阀30即向上运动直到气门22a和22b互相接通，从而压缩信号气门与滑阀42上面的气室44相接通。这就迫使滑阀42向下运动直到气门54和56通过杯形座48接通。

气室64总是充满着压缩空气。当气室被杯形座48打开时，气门52与压缩空气接通，并充满着压缩空气，压缩空气转而通过通道60进入活塞14上方的气室58中，而迫使活塞向下运动。

通过弹簧38的回弹，滑阀22将开始向下运动，直到连接部位34完全把气门22b和22c连接起来就不动了。滑阀42上方的气室44保持处于被压缩的状态，从而帮助、完成和维持着转换状态。

在冲程的另一端，过程以类似的方式被逆转，泵连续地工作。

本发明的泵特别地设计用来泵送油脂，当然，它可以用于其它粘性材料。接近泵的端部，泵整体上用标号100表示，它包括一个与空气发动机10连接的缸体102。位移杆16向下延伸出空气发动机10并进入缸体102，在缸体102中与连接杆104以螺纹连接起来。

连接杆104有一个下端104，上阀座106与它以螺纹相连接。上密封108可滑动地装在上阀座106上。位移杆16，连接杆104，和上阀座106通常由金属制成，比如各种类型的钢，而上密封108最好由一种塑料材料制成，比如超高分子量的聚乙烯（UHMWPE）。

上密封108具有一第一端108a和一第二端108b，第一端108a具有大约等于缸体102内径的外径，而第二端108b具有一比缸体102的内径明显较小的外径。第一端108a的内径比上阀座106的变窄端部106a的直径要大，而第一端与第二端108a和108b由一个其中设有孔108c的过渡段连结在一起。

当上密封108处于如图2所示的位置时，流体可以在第一端108a的内径和上阀座106之间通过通道108c并围绕着第二端108b的外径流动。在上阀座106的一端106b，尽管似乎充满了缸体102的内径，但实际上在其间提供有某种间隙，使得流体可以围绕其流动。

铲杆110以螺纹拧入上阀座106的底部。铲板114通过螺帽112连接到铲杆110的底部。一铲管116以螺纹拧入到缸体102的底部，并具有多个孔119用来吸入被泵送的材料。下阀座118也以螺纹拧入到缸体102的底部，并在其中设有一个中心通道118a，该通道118a围绕着铲杆110有足够的间隙以允许材料在其中通过。

一下密封120可滑动地装在铲杆110上，并被限制在下阀座118的上端118b、台阶122和缸体102之间。下密封120也最好由超高分子量的聚乙烯（UHMWPE）的材料制成，并与铲杆110之间有一紧密的滑动配合。

在运转过程中，移动杆16被空气发动机10驱动由图2所示的位置向上运动。由铲板114迫使被泵送的材料通过铲杆110与下阀座118a之间的间隙，围绕背对着台阶122放置的下密封120的外边和通过槽120a和下密封120的顶部，然后围绕着上阀座106的外边向上流动。在这个向上冲程的过程中，上密封108也背对着上阀座106的锥形段106d放置。

然后，材料通过空气发动机的机座上的一个出口由缸体的上部移出。在向下冲程过程中，上密封108对着连接杆104的底部边缘104a抑制材料通过通道108c和围绕窄段108b流动，与此同时，上阀座的底部边缘106b迫使流体由空间124围绕着上阀座106并通过叙述过的通道向上流动。下密封120对着下阀座118的上端将下面的腔室密封住。

尽管以上概述的一般运转对于双作用位移泵是相当普通的，但是这里详述的零件和部件的特别安排形成了使与这类产品有关的零件数目和复杂性得到明显的降低。

任何期望对空气发动机和泵作各种改变和修改都将不偏离由下面权利要求所确定的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1、一种用于驱动一活塞泵的往复空气发动机，所述空气发动机包括：

一个具有一定长度和第一端与第二端的汽缸；

一个位于所述汽缸内往复运动的柱形活塞，并形成有第一气室和第二气室；

分别位于所述第一端和第二端的第一和第二滑阀；以及

一个分别来自所述第一和第二滑阀的信号交替将压缩空气输送给所述第一和第二气室的主控制阀。

2、如权利要求1所述的空气发动机，其中所述滑阀是由弹簧承载的。

3、如权利要求2所述的空气发动机，其中进一步包括有用以延长来自所述滑阀的所述信号的装置。

4、如权利要求3所述的空气发动机，其中每个所述滑阀包括有：

一个压缩空气气门;

一个与所述主控制阀相连通的信号气门;

一个排气门;以及

一个滑阀连接部位，所述延长装置包括在所述排气门与所述信号气门之间保留有一个距离，足够用来直到所述活塞在逆向后运行了一段距离以前，阻止所述连接部位将所述排气门与所述信号气门连通起来。

5、一种与一个往复活塞泵结合在一起的权利要求1所述的空气发动机，其中所述泵包括：

一个带有一台阶的缸体;

一个在所述缸体内由所述空气发动机延伸出来的位移杆;

一个在所述缸体中并与所述位移杆相连接的连接杆;

一个具有一个变窄端部和一个加宽端部的上阀座，所述变窄端部与所述连接杆接合起来;

一个包围着所述上阀座变窄端部设置的并在所述加宽端部与所述连接杆之间滑动的上密封，所述上密封具有一个中心通道，并包括：

一个具有约等于所述缸体内径的外径和比所述上阀座变窄端部要大的内径的第一端;

一个具有比所述缸体内径要小的外径和约等于所述上阀座变窄端部的内径的第二端;以及

至少一个在所述第一端与第二端的中间连接所述中心通道和所述外径的通道;

一个具有第一端和第二端，并与所述连接杆在所述第一端相连接的铲杆;

一个接合在所述缸体内径中，并具有使所述铲杆在其中往复滑动的下阀座;

一个在所述第一端与所述下阀座中间以滑动配合在所述铲杆上，并可交替地在所述下阀座和所述缸体台阶处形成密封的下密封;以及

一个在所述铲杆第二端的铲板。

6、如权利要求5所述的空气发动机，其中进一步包括有：所述缸体在邻近所述铲杆第二端处有几个开口。