CN109779867A - 塔式凸轮泵 - Google Patents

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吴孟丽
张悦
孙禄冰
张俊龙
王明曦
韩贤磊
殷建平
吴新雨
陈伟斌
岳贤渠
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Abstract

一种塔式凸轮泵。其包括轴承端盖、滚动轴承、活塞杆、中层支撑架、液压缸、第一支撑板、上层支撑架、轴承透盖、电机、底座、第二支撑板、三级塔式凸轮主轴、轴承滚子、活塞和销轴；本发明优点：采用凸轮与主轴一体化设计的三级塔式凸轮主轴驱动活塞杆带动活塞进行供液，结构更加紧凑、稳定，减小了整泵的重量和体积，提高了泵体使用寿命；三层环形凹槽内的凸轮状凸起呈120度相位差分布，通过上中下三层布置的九个液压缸进行流量叠加，降低了流量脉动，增大了流量输出；设计合理的多个凸轮状凸起，可驱动多个活塞杆同时工作，更易实现大流量、长冲程作业的要求，提高了除冰工作效率；可根据工作需求延伸为四级、五级、六级等多级塔式叠层布局。

Description

塔式凸轮泵
技术领域
本发明属于民航地面特种设备技术领域，特别是涉及一种塔式凸轮泵。
背景技术
在寒冷的冬天，飞机表面会凝结冰层，结冰不仅会增加起飞重量，而且会破坏气动外形，造成阻力增加，从而影响飞行安全。因此，起飞前的地面除冰工作是非常重要的。
目前民航地面除冰设备常采用曲柄连杆机构供液，但这种机构工作效率不高，并且存在严重的压力和流量脉动冲击问题，容易造成机械部件损伤，降低使用寿命，最终影响除冰效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种塔式凸轮泵，能够有效的减弱压力和流量脉动冲击，提高除冰效率。
为了达到上述目的，本发明提供的塔式凸轮泵包括轴承端盖、滚动轴承、活塞杆、中层支撑架、液压缸、第一支撑板、上层支撑架、轴承透盖、电机、底座、第二支撑板、三级塔式凸轮主轴、轴承滚子、活塞和销轴；其中，所述的底座为水平设置的正六边形板，中部安装一个轴承端盖；上层支撑架水平设置在底座的正上方，中部安装一个轴承透盖；第一支撑板垂直设置，六块第一支撑板分成三组，每组中的两块第一支撑板并排设置，三组第一支撑板的下端分别固定在底座表面上三条不相邻的边缘处且与相应的边平行设置，上端固定在上层支撑架的底面上；每块第一支撑板的上下部分别形成有一个液压缸贯穿孔；中层支撑架水平设置在上层支撑架和底座之间；第二支撑板垂直设置，六块第二支撑板分成三组，每组中的两块第二支撑板并排设置，三组第二支撑板的下端分别固定在底座表面上其余三条不相邻的边缘处且与相应的边平行设置，上端固定在中层支撑架的底面上；液压缸的两端均呈开口状，并且外端开口处设有进、出液口；每个液压缸的两端分别固定在同一组的两块第一支撑板的上或下部的液压缸贯穿孔中或同一组的两块第二支撑板的液压缸贯穿孔中，由此形成三层液压缸；三级塔式凸轮主轴竖直放置，其为一根凸轮和轴结为一体的阶梯轴，中部设有三个等间距、等径、与三层液压缸相对应的大直径轴段，每个大直径轴段的中部圆周面上向内凹陷形成一个环形凹槽，环形凹槽的内侧面上等间隔形成有三个凸轮状凸起，而且相邻环形凹槽上的凸起彼此间呈120度相位差；三级塔式凸轮主轴的下端贯穿一个滚动轴承的中心孔后由安装在底座上的轴承端盖进行密封，上端贯穿另一个滚动轴承的中心孔以及轴承透盖的中心孔后与电机的输出轴相连接；每个液压缸的内部设有一个活塞；每根活塞杆的外端贯穿一块位于内侧的第一支撑板后连接在一个活塞上，内端形成有一个径向贯通孔且位于三级塔式凸轮主轴上相应的大直径段的环形凹槽内；每根垂直设置的销轴中部贯穿在一根活塞杆上的径向贯通孔内且通过两个轴肩挡圈固定，销轴的两端分别安装一个轴承滚子并用挡圈进行固定；两个轴承滚子的滚动表面均与环形凹槽的内侧面相接触。
所述的位于内侧的第一支撑板上贯穿活塞杆的部位设有一个活塞杆导向板，用于对活塞杆进行导向。
所述的塔式凸轮泵还包括一个安装在三级塔式凸轮主轴上位于轴承透盖下侧部位的套筒，用于对三级塔式凸轮主轴上的滚动轴承进行定位和固定。
所述的塔式凸轮泵还包括一个安装在上层支撑架上且与电机相连接的电机架。
本发明提供的塔式凸轮泵具有如下优点：
1、采用一体化设计的三级塔式凸轮主轴驱动活塞杆带动活塞进行供液，与传统曲柄连杆机构相比，其结构更加紧凑、稳定，减小了整泵的重量和体积，提高了泵体使用寿命。
2、三层环形凹槽内的凸轮状凸起彼此呈120度相位差分布，通过上中下三层布置的九个液压缸进行流量叠加，降低了流量脉动，增大了流量输出。
3、设计合理的多个凸轮状凸起，可驱动多个活塞杆同时工作，更易实现大流量、长冲程作业的要求，大大提高了除冰工作效率。
4、此结构可根据工作需求延伸为四级、五级、六级等多级塔式叠层布局。
附图说明
图1为本发明提供的塔式凸轮泵结构轴测图。
图2为本发明实施例提供的塔式凸轮泵上三级塔式凸轮主轴及与其相连的液压缸结构俯视图。
图3为本发明实施例提供的塔式凸轮泵上三级塔式凸轮主轴及与其相连的液压缸结构轴测图。
图4为本发明实施例提供的塔式凸轮泵上三级塔式凸轮主轴及与其相连的液压缸结构主视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的塔式凸轮泵进行详细说明。下面的实施例中以三级塔式凸轮泵为例进行说明，但不仅限于三级塔式凸轮泵，可以扩展到三级以上。
如图1—图4所示，本发明提供的塔式凸轮泵包括轴承端盖1、滚动轴承2、活塞杆3、中层支撑架4、液压缸5、第一支撑板6、上层支撑架7、轴承透盖8、电机9、底座10、第二支撑板11、三级塔式凸轮主轴12、轴承滚子13、活塞14和销轴；其中，所述的底座10为水平设置的正六边形板，中部安装一个轴承端盖1；上层支撑架7水平设置在底座10的正上方，中部安装一个轴承透盖8；第一支撑板6垂直设置，六块第一支撑板6分成三组，每组中的两块第一支撑板6并排设置，三组第一支撑板6的下端分别固定在底座10表面上三条不相邻的边缘处且与相应的边平行设置，上端固定在上层支撑架7的底面上；每块第一支撑板6的上下部分别形成有一个液压缸贯穿孔；中层支撑架4水平设置在上层支撑架7和底座10之间；第二支撑板11垂直设置，六块第二支撑板11分成三组，每组中的两块第二支撑板11并排设置，三组第二支撑板11的下端分别固定在底座10表面上其余三条不相邻的边缘处且与相应的边平行设置，上端固定在中层支撑架4的底面上；液压缸5的两端均呈开口状，并且外端开口处设有进、出液口；每个液压缸5的两端分别固定在同一组的两块第一支撑板6的上或下部的液压缸贯穿孔中或同一组的两块第二支撑板11的液压缸贯穿孔中，由此形成三层液压缸5；三级塔式凸轮主轴12竖直放置，作为塔式凸轮泵核心驱动机构，其为一根凸轮和轴结为一体的阶梯轴，中部设有三个等间距、等径、与三层液压缸5相对应的大直径轴段，每个大直径轴段的中部圆周面上向内凹陷形成一个环形凹槽，环形凹槽的内侧面上等间隔形成有三个凸轮状凸起，而且相邻环形凹槽上的凸起彼此间呈120度相位差；环形凹槽上凸起的轮廓是根据各个活塞杆3的运动规律所决定；三级塔式凸轮主轴12的下端贯穿一个滚动轴承2的中心孔后由安装在底座10上的轴承端盖1进行密封，上端贯穿另一个滚动轴承2的中心孔以及轴承透盖8的中心孔后与电机9的输出轴相连接；每个液压缸5的内部设有一个活塞14；每根活塞杆3的外端贯穿一块位于内侧的第一支撑板6后连接在一个活塞14上，内端形成有一个径向贯通孔且位于三级塔式凸轮主轴12上相应的大直径段的环形凹槽内；每根垂直设置的销轴中部贯穿在一根活塞杆3上的径向贯通孔内且通过两个轴肩挡圈固定，销轴的两端分别安装一个轴承滚子13并用挡圈进行固定；两个轴承滚子13的滚动表面均与环形凹槽的内侧面相接触。
所述的位于内侧的第一支撑板6上贯穿活塞杆3的部位设有一个活塞杆导向板17，用于对活塞杆3进行导向。
所述的塔式凸轮泵还包括一个安装在三级塔式凸轮主轴12上位于轴承透盖8下侧部位的套筒15，用于对三级塔式凸轮主轴12上的滚动轴承2进行定位和固定。
所述的塔式凸轮泵还包括一个安装在上层支撑架7上且与电机9相连接的电机架16。
现将本发明提供的塔式凸轮泵的工作原理阐述如下：当需要使用本泵进行除冰液的供给时，首先启动电机9，利用电机9驱动三级塔式凸轮主轴12转动，由此通过三级塔式凸轮主轴12上大直径轴段的环形凹槽内凸轮状凸起带动轴承滚子13滚动的同时沿三级塔式凸轮主轴12的径向进行运动，轴承滚子13再通过销轴带动活塞杆3进行直线往复运动，从而带动液压缸5内的活塞14也进行直线往复运动，进而将通过进液口进入液压缸5内的除冰液进行压缩，最后通过出液口向外排出。由于三个凸轮状凸起的外部形状相同，且存在120度相位差，从而使得流量在相位叠加后更加平稳。

Claims (4)

1.一种塔式凸轮泵，其特征在于：所述的塔式凸轮泵包括轴承端盖(1)、滚动轴承(2)、活塞杆(3)、中层支撑架(4)、液压缸(5)、第一支撑板(6)、上层支撑架(7)、轴承透盖(8)、电机(9)、底座(10)、第二支撑板(11)、三级塔式凸轮主轴(12)、轴承滚子(13)、活塞(14)和销轴；其中，所述的底座(10)为水平设置的正六边形板，中部安装一个轴承端盖(1)；上层支撑架(7)水平设置在底座(10)的正上方，中部安装一个轴承透盖(8)；第一支撑板(6)垂直设置，六块第一支撑板(6)分成三组，每组中的两块第一支撑板(6)并排设置，三组第一支撑板(6)的下端分别固定在底座(10)表面上三条不相邻的边缘处且与相应的边平行设置，上端固定在上层支撑架(7)的底面上；每块第一支撑板(6)的上下部分别形成有一个液压缸贯穿孔；中层支撑架(4)水平设置在上层支撑架(7)和底座(10)之间；第二支撑板(11)垂直设置，六块第二支撑板(11)分成三组，每组中的两块第二支撑板(11)并排设置，三组第二支撑板(11)的下端分别固定在底座(10)表面上其余三条不相邻的边缘处且与相应的边平行设置，上端固定在中层支撑架(4)的底面上；液压缸(5)的两端均呈开口状，并且外端开口处设有进、出液口；每个液压缸(5)的两端分别固定在同一组的两块第一支撑板(6)的上或下部的液压缸贯穿孔中或同一组的两块第二支撑板(11)的液压缸贯穿孔中，由此形成三层液压缸(5)；三级塔式凸轮主轴(12)竖直放置，其为一根凸轮和轴结为一体的阶梯轴，中部设有三个等间距、等径、与三层液压缸(5)相对应的大直径轴段，每个大直径轴段的中部圆周面上向内凹陷形成一个环形凹槽，环形凹槽的内侧面上等间隔形成有三个凸轮状凸起，而且相邻环形凹槽上的凸起彼此间呈120度相位差；三级塔式凸轮主轴(12)的下端贯穿一个滚动轴承(2)的中心孔后由安装在底座(10)上的轴承端盖(1)进行密封，上端贯穿另一个滚动轴承(2)的中心孔以及轴承透盖(8)的中心孔后与电机(9)的输出轴相连接；每个液压缸(5)的内部设有一个活塞(14)；每根活塞杆(3)的外端贯穿一块位于内侧的第一支撑板(6)后连接在一个活塞(14)上，内端形成有一个径向贯通孔且位于三级塔式凸轮主轴(12)上相应的大直径段的环形凹槽内；每根垂直设置的销轴中部贯穿在一根活塞杆(3)上的径向贯通孔内且通过两个轴肩挡圈固定，销轴的两端分别安装一个轴承滚子(13)并用挡圈进行固定；两个轴承滚子(13)的滚动表面均与环形凹槽的内侧面相接触。
2.根据权利要求1所述的塔式凸轮泵，其特征在于：所述的位于内侧的第一支撑板(6)上贯穿活塞杆(3)的部位设有一个活塞杆导向板(17)，用于对活塞杆(3)进行导向。
3.根据权利要求1所述的塔式凸轮泵，其特征在于：所述的塔式凸轮泵还包括一个安装在三级塔式凸轮主轴(12)上位于轴承透盖(8)下侧部位的套筒(15)，用于对三级塔式凸轮主轴(12)上的滚动轴承(2)进行定位和固定。
4.根据权利要求1所述的塔式凸轮泵，其特征在于：所述的塔式凸轮泵还包括一个安装在上层支撑架(7)上且与电机(9)相连接的电机架(16)。
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