CN110180701B - 流体喷射器中的活塞-阀接合 - Google Patents

Abstract

泵从储存器吸入流体并将流体向下游驱动到喷射梢，在该喷射梢处将流体施加到表面。以往复方式驱动活塞以泵送流体。止回阀设置在活塞的下游，以调节流体从活塞向下游的流动。泵最初是干燥的，并且在操作前用流体起动。为了便于起动，活塞的尺寸被设计成在起动冲程期间冲击球并使止回阀的阀构件脱离开，从而通过止回阀从泵排出任何空气。在从泵排出空气的情况下，在活塞的抽吸冲程期间形成真空，所述真空将流体从储存器向下游吸入以起动所述泵。

Description

流体喷射器中的活塞-阀接合

本申请为申请日是2017年9月14日、申请号是201710829337.7、发明名称为“流体喷射器中的活塞-阀接合”的中国申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年9月14日提交的题为“流体喷射器中的活塞-阀接合”的美国临时申请号为62/394,624的优先权，其公开内容整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及流体喷射器。更具体地，本公开涉及流体喷射器泵。

背景技术

喷射器从流体源拉动流体并将流体通过喷嘴施加到表面。喷射器包括泵，所述泵从流体源拉动流体并将流体向下游驱动到喷嘴。在操作喷射器之前，泵是干燥的，并且必须进行起动。当泵干燥时，空气被设置在止回阀和活塞之间的泵气缸内，这阻碍了泵对流体的适当吸取。活塞可以压缩空气，但是空气压力可能不足以克服将止回阀保持在闭合位置的力，诸如来自先前使用的粘性残余物的表面张力。在起动期间，当止回阀卡在闭合位置时，使用者从泵中移除止回阀并手动操纵止回阀，使得空气可以通过止回阀排出。

发明内容

根据本公开的一方面，泵包括设置在泵主体的第一轴向孔内的第一活塞和设置在第一轴向孔的出口处的第一止回阀。第一活塞具有可在第一轴向孔内移动的下游端。第一止回阀包括第一阀构件。第一活塞的下游端配置成冲击第一阀构件以将第一阀构件从闭合位置向打开位置驱动。

根据本公开的另一方面，喷射器包括喷射器主体、附接到喷射器主体并配置成喷射流体的喷射梢、连接到喷射器主体并配置成存储流体供应的储存器、以及泵，所述泵设置在所述喷射器主体内并且配置成将流体从所述储存器吸入并将流体向下游驱动到喷射梢。泵包括安装在喷射器主体内的泵主体、活塞和止回阀。泵主体包括轴向孔和入口通道，所述入口通道配置成流体连接轴向孔与储存器。活塞延伸到轴向孔中并且具有配置成在轴向孔内往复运动的下游端。止回阀设置在轴向孔内、在活塞的下游，并且包括阀构件。活塞的下游端配置成冲击阀构件以将阀构件从闭合位置向打开位置驱动。

根据本公开的另一方面，一种起动泵的方法包括：通过起动冲程来驱动活塞；利用活塞冲击阀构件以将阀构件从闭合位置向打开位置驱动；并且通过抽吸冲程拉动活塞。

附图说明

图1A是喷射器的等距视图。

图1B是沿图1A中的线B-B截取的喷射器的截面视图。

图2A是用于喷射器的驱动组件的前向等距视图。

图2B是用于喷射器的驱动组件的后向等距视图。

图3A是沿图2A中的线A-A截取的用于喷射器的驱动组件的截面视图。

图3B是沿图2A中的线B-B截取的用于喷射器的驱动组件的截面视图。

图3C是图3B中的细节Z的放大视图。

图4A是止回阀的等距视图。

图4B是止回阀的分解图。

图5是泵起动方法的流程图。

具体实施方式

根据本公开的喷射器将各种流体(示例包括涂料、水、油、染色剂、表面处理剂、集料、涂层和溶剂，以及其它的选择)喷射到表面上。在一些示例中，喷射器是用于流体的手持喷射器，流体诸如为油漆、清漆、水、油、染色剂、表面处理剂、涂层和溶剂以及其它。在一些示例中，喷射器可以是用于固定工业安装或自动装置的喷射器。

图1A是喷射器10的立体图。图1B是沿图1A中的线B-B截取的喷射器10的截面视图。图1A和1B将被一起讨论。喷射器10包括壳体12、手柄13、储存器14、喷射梢16、马达18和泵20。喷射梢16包括喷嘴22和出口通道24。泵20包括泵主体26、驱动装置28、活塞30、止回阀32、气缸34和密封件36。泵主体26包括气缸壳体38、轴向孔40、径向孔42和进气通道44。驱动装置28包括齿轮46和摆动(或晃动)板48。活塞30包括上游端50和下游端52。止回阀32包括保持架54、球56和弹簧58。

储存器14安装到壳体12并配置成存储待被喷射的流体供应。储存器14可以包括柔性聚合物容器，流体存储在容器中。当储存器14安装到壳体12时，应当理解，储存器14可以远离壳体12并且可以通过流体管线提供流体。手柄13附接到壳体12并且可以与壳体12一体形成。手柄13允许使用者用单手操作喷射器10。喷射梢16设置在壳体12内。喷嘴22设置在喷射梢16的下游端，并且配置成将从储存器14接收的流体喷射到待被涂覆的表面上。泵20在储存器14和喷射梢16之间设置在壳体12中，并配置成从储存器14抽出流体并穿过出口通道24将流体供给到喷嘴22。壳体12可以是用于容纳喷射器10的各种部件的任何合适的配置，诸如模制聚合物蛤状壳。

泵20设置在壳体12内并且配置成从储存器14抽出流体并将流体向下游驱动到喷嘴22。泵主体26至少部分地设置在壳体12内，并且限定流体在储存器14和喷射梢16之间流动的流动路径。气缸壳体38形成泵主体26的一部分。轴向孔40延伸穿过泵主体26和气缸壳体38，并且气缸34设置在气缸壳体38内的轴向孔40中。进气通道44延伸穿过储存器14和气缸34之间的泵主体。密封件36设置在轴向孔40的上游端，并防止流体从轴向孔40的上游端泄漏出来。在一些示例中，密封件36可以是包含预轧制O形环的U形杯密封件。径向孔42延伸穿过泵主体26并且将轴向孔40与附加的轴向孔(在图3A-3B中详细讨论)流体连接，使得供应到任何轴向孔的流体可以流到出口通道24和喷嘴22。泵主体26可以是聚合物结构，并且可以通过例如注射成型而形成。轴向孔40、径向孔42和进气通道44可以通过诸如钻孔或机械加工之类的机械去除工艺来形成。在一些示例中，泵主体26可以通过添加剂制造工艺来形成，使得轴向孔40、径向孔42和进气通道44一体形成在泵主体26中。

驱动装置28设置在壳体12内并由壳体12和泵主体26支撑。马达18设置在壳体12中并向驱动装置28提供旋转动力。在一些示例中，马达18可以是电动马达(诸如电刷电动马达)、气体马达或液压马达等。齿轮46与马达18接合并由马达18直接驱动。在一些示例中，马达18通过相接合的齿轮齿连接到齿轮46，但是应当理解，马达18和齿轮46可以以任何合适的方式连接，例如通过带或链条。摆动板48连接到齿轮46并由齿轮46驱动，并且摆动板48将齿轮46的旋转运动转换成活塞30的线性运动。驱动装置28因此配置成将马达18的旋转运动转换为活塞30的线性往复运动。虽然驱动装置28被描述为包括齿轮46和摆动板48，但是应当理解，驱动装置28可以是用于将旋转运动转换为线性运动的任何合适的配置，诸如各种曲柄和其它装置。

活塞30从摆动板48穿过密封件36延伸到轴向孔40中。活塞30的上游端50连接到摆动板48，并且活塞30的下游端52设置在气缸34内。活塞30被紧密地容置到气缸34，从而使得防止流体绕活塞30的下游端52向上游泄漏。活塞30由摆动板48以线性往复运动的方式驱动，以将流体穿过进气通道44吸入到气缸34中，并穿过出口通道24和喷嘴22向下游分配流体。活塞30可以由用于将流体从储存器14驱动到喷嘴22的任何合适的材料制成，诸如碳化物等。气缸34也可类似地由碳化物等制成。

止回阀32设置在泵主体26内、在轴向孔40的下游端处。保持架54设置在轴向孔40内、在喷射梢16和气缸34之间。在一些示例中，喷射梢16将保持架54抵靠气缸34固定使得止回阀32由喷嘴梢16保持在壳体内。球56设置在保持架54内，并且弹簧58设置在保持架54内并将球56朝向闭合位置偏压，其中球56抵接气缸34的下游端。因此，气缸34提供了止回阀32的座。虽然止回阀32被描述为包括球56，但是应当理解，止回阀可以包括在止回阀处于闭合位置时适于与气缸34形成密封的任何可移动的阀构件。

在操作期间，马达18被启动并可旋转地驱动齿轮46。齿轮46旋转并驱动摆动板48，摆动板48进而将齿轮46的旋转运动转换成活塞30的线性往复运动，使得活塞30被驱动通过一个或多个泵循环。在泵循环期间，活塞30通过抽吸冲程沿向后方向被牵拉，以将流体引入气缸34中，然后通过压缩冲程将活塞30沿向前方向驱动，以将流体驱动出气缸34而到达喷嘴22。

在抽吸冲程期间，活塞30沿向后方向牵拉，从而在止回阀32和活塞30的下游端52之间、在气缸34内生成真空。当活塞30的下游端52经过进气通道44时，真空将流体从储存器14吸入气缸34中。

在完成抽吸冲程之后，活塞30沿向前方向并且通过压缩冲程被驱动。当活塞30沿向前方向被驱动时，在气缸34内的流体中生成压力。压力继续生成直到压力克服弹簧58施加在球56上的力，使得流体的压力将球56从气缸34脱离开，从而使得球56从闭合位置转移到打开位置。当球56从气缸34脱离开并处于打开位置时，流体穿过止回阀32流出轴向孔40，并通过出口通道24流到喷嘴22。因此，通常为不可压缩的流体施加所需要的力以克服由弹簧58施加在球56上的力，使得流体将球56从闭合位置驱动到打开位置。

在分配流体之前，泵20由来自储存器14的流体起动。在起动之前，气缸34通常在止回阀32和活塞30的下游端52之间填充有空气。在压缩冲程期间，具有很小的动量并且是可压缩的空气在活塞30和止回阀32之间被压缩，并且可能不生成足够的压力以使球56从气缸34移位，使得球56保持在闭合位置，并且空气保持在气缸34内、在球56和下游端52之间。

为了便于起动，活塞30的尺寸设计成并且被驱动成使得当球56坐于气缸34上时，活塞30的下游端52冲击球56。冲击球56的活塞30的下游端52使球56从气缸34脱离开，从而提供了围绕球56的流动路径，用于使设置在气缸34内的空气通过止回阀32离开气缸34。随着空气从气缸34吹扫，在抽吸冲程期间可以产生足够的真空，以将流体从储存器14引入气缸34中。在泵20被起动的情况下，在泵循环期间，来自储存器14的流体被引入气缸34中并从气缸34中被驱动出。活塞30可以配置成除了在起动冲程期间不冲击球56，因为来自储存器14的流体的压力和动量在活塞30的下游端52到达球56的就坐位置之前使球56脱离开。

泵20提供了显著的优点。活塞30的下游端52在起动冲程期间冲击球56并使球56脱离开，便于喷射器10的更快且更有效的起动。活塞30自动地将球56从气缸34中撞离，这消除了使用者手动地撞击球的需要。例如，油漆可以在球56和气缸34之间变干，从而导致球56粘到气缸34。活塞30可以通过冲击球56并且驱动球56离开气缸34而断开由变干的油漆形成的连接。冲击球56的下游端52还通过消除将球56从气缸34撞离所需要的额外的分离部件来简化喷射器10。此外，冲击球56的下游端52提供了更快和更有效的喷射过程，因为活塞30将球56从座敲离而没有让使用者不得不拆卸喷射器10、将球56敲离并且在使用前重新组装喷射器10。

图2A是泵20的前向等距视图。图2B是泵20的后向等距视图。图2A和2B将被一起讨论。示出了泵20的泵主体26、驱动装置28、止回阀32a、活塞30a、活塞30b、密封件36a、密封件36b、保持器60b和保持器60c。示出了泵主体26的气缸壳体38a至38c。驱动装置28包括齿轮46和摆动板48。

驱动装置28安装在泵主体26上，其中齿轮46连接到摆动板48并且驱动摆动板48。活塞30a至30c(图3B所示的活塞30c)分别从摆动板48延伸到气缸壳体38a至38c中。保持器60b附接到气缸壳体38b的下游端，并将止回阀32b(图3B所示)保持在气缸壳体38b内。类似地，保持器60c附接到气缸壳体38c的下游端，并将止回阀32c(图3C所示)保持在气缸壳体38c内。保持器60b和保持器60c可以以任何合适的方式分别固定到气缸壳体38b和38c。例如，保持器60b可以通过在保持器60b和气缸壳体38b上的接合螺纹而固定到气缸壳体38b。类似地，保持器60c可以通过在保持器60c和气缸壳体38c上的接合螺纹而固定到气缸壳体38c。气缸壳体38a配置成接收喷射梢，诸如喷射梢16(图1B所示)，以将止回阀32a保持在气缸壳体38a内。喷射梢可以以任何期望的方式固定到气缸壳体38a，诸如通过在喷射梢和气缸壳体38a上的接合螺纹。

密封件36a-36c分别设置在气缸壳体38a-38c的上游端。活塞30a-30c穿过密封件36a-36c延伸到气缸壳体38a-38c中。密封件36a-36c配置成在操作期间防止流体从气缸壳体38a-38c的上游端泄漏出来。密封件36a-36c可以是用于密封气缸壳体38a-38c的上游端的任何合适的配置。在一些示例中，密封件36a-36c可以是包含预轧制O形环的U形杯密封件。

在操作期间，齿轮46被旋转驱动，并且齿轮46驱动摆动板48。摆动板48以线性往复运动的方式驱动活塞30a-30c。活塞30a-30c分别将流体吸入气缸壳体38a-38c中，并将流体向下游驱动出气缸壳体38a。例如，摆动板48能够在上游方向拉动活塞30b，导致活塞30b进入抽吸冲程并将流体引入气缸壳体38b中。摆动板48然后可以沿下游方向推动活塞30b，由此活塞30b将流体从气缸壳体38b排出。流体离开气缸壳体38b并通过泵主体26中的内部流动路径(在图3A至3B中更详细地讨论)流到气缸壳体38a。流体从气缸壳体38a向下游提供到喷嘴，例如喷嘴22(最佳在图1B中看到)，其中流体可以被施加到表面。类似地，活塞30c可以将流体引入气缸壳体38c中并排出流体，使得流体通过泵主体26中的内部流动路径从气缸壳体38c流到气缸壳体38a。活塞30a配置成将流体直接引到气缸壳体38a，并且将流体向下游驱动离开气缸壳体38a而到达喷嘴。因此，由活塞30a-30c中的每一个引入泵主体26中的流体因此可以通过公共出口端口输出。在一些示例中，公共出口端口可以是气缸壳体38a。

图3A是沿图2A中的线A-A截取的泵20的截面图。图3B是沿着图2B中的线B-B截取的泵20的截面图。图3C是图3B中的细节Z的放大视图。图3A-3C将被一起讨论。泵20包括泵主体26、驱动装置28、活塞30a-30c(统称为“活塞30”)、止回阀32a-32c(统称“止回阀32”)、气缸34a-34c(统称为“气缸34”)、密封件36a-36c(统称为“密封件36”)和保持器60b-60c(统称为“保持件60”)。泵主体26包括气缸壳体38a-38c(统称为“气缸壳体38”)、轴向孔40a-40c(统称为“轴向孔40”)、径向孔42a-42c(统称为“径向孔42”)、入口通道44(只有一个被示出)以及相交点62。驱动装置28包括齿轮46和摆动板48。活塞30a-30c分别包括上游端50a-50c(统称为“上游端50”)和下游端52a-52c(统称为“下游端52”)。止回阀32a-32c分别包括保持架54a-54c(统称为“保持架54”)、球56a-56c(统称为“球56”)和弹簧58a-58c(统称为“弹簧58”)。气缸34a-34c分别包括下游面64a-64c(统称为“下游面64”)，并且下游面64a-64c分别包括密封唇66a-66c(仅示出密封唇66b)。

气缸壳体38形成泵主体26的一部分，流体通过该泵主体的该部分被泵送。轴向孔40延伸穿过气缸壳体38，并且气缸34设置在气缸壳体38中、在轴向孔40内。径向孔42在轴向孔40和相交点62之间延伸。在一些示例中，径向孔42在气缸34下游的位置处延伸到轴向孔40中。径向孔42提供通过泵主体26的通道，该通道流体连接轴向孔40以将流体提供给单个出口端口，诸如通过喷射梢16(图1B所示)。在一些示例中，气缸34可以一体地保持在气缸壳体38内。例如，气缸壳体38可以诸如通过嵌件成型围绕气缸34形成。气缸34被示出为整体部件。然而，应当理解，气缸34可以由一个或多个部件形成。例如，气缸34可以包括分离地形成的下游部分和上游部分。在一些示例中，上游部分和下游部分由不同的材料形成。在其他示例中，上游部分和下游部分可以由相同的材料形成。在气缸34由多个部件形成的一个示例中，下游部分可以形成止回阀32的座，并且上游部分可以设置在轴向孔40内。上游部分和下游部分可一体地形成在泵主体内26，可以与泵主体26分离，可以从泵主体26移除，或者可以是其一些组合。

进气通道44穿过泵主体26延伸到轴向孔40a，并且配置成将流体从诸如储存器14(图1A至1B所示)的流体源向轴向孔40a供应。应当理解，泵主体26可以包括在流体源和轴向孔40b与轴向孔40c之间延伸的一个或多个附加的入口通道(未示出)。例如，附加的入口通道可以独立于进气通道44延伸到轴向孔40b和轴向孔40c。在一些示例中，附加的入口通道可以从进气通道44延伸到轴向孔40b和轴向孔40c，使得附加的入口通道从进气通道44分支出来。

驱动装置28安装到泵主体26。齿轮46附接到摆动驱动装置28并为摆动驱动装置28提供动力。齿轮46配置成用于旋转，并且摆动板48配置成将齿轮46的旋转运动转换成活塞30的线性往复运动。活塞30附接到摆动板48并延伸到轴向孔40中。活塞30的上游端50附接到摆动驱动装置28，活塞30的下游端52设置在气缸34内。密封件36设置在轴向孔40的上游端处，并且密封件36围绕活塞30延伸。密封件36配置成防止流体从轴向孔40的上游端泄漏出来，并且密封件36可以具有用于密封轴向孔40的任何合适的配置。例如密封件36可以是具有预轧制O形环的U形杯密封件。

止回阀32在气缸34下游设置在轴向孔40内。保持器60b设置在轴向孔40b的下游端处，并且至少部分地密封轴向孔40b。更具体地，止回阀32b由保持器60b保持在轴向孔40b内。类似地，保持器60c设置在轴向孔40c的下游端处并且至少部分地密封轴向孔40c，并且止回阀32c由保持器60c保持在轴向孔40c内。在一些示例中，保持器60b和保持器60c包括配置成分别与轴向孔40b和轴向孔40c上的螺纹配合的螺纹。然而，应当理解，保持器60b和保持器60c可以以任何合适的方式(诸如通过摩擦配合或焊接)固定在轴向孔40b和轴向孔40c内。在一些示例中，止回阀32a由用于喷射器的喷射梢(诸如喷射梢16(图1B所示))保持在轴向孔40a内。

止回阀32的保持架54设置在轴向孔40中、邻近气缸34的下游面。弹簧58设置在保持架54中并且配置成朝向闭合位置偏压球56。球56至少部分地设置在保持架54中并且当处于闭合位置时抵接气缸34的下游面64。更具体地，球56当处于闭合位置时可以抵接下游面64的密封唇66。密封唇66可以被构形成匹配球56的轮廓，从而便于将球56密封在下游面64上。密封唇66可以是锥形的、凹形的或以便于用球56密封的任何其它期望的配置。在球56处于闭合位置的情况下，止回阀32防止流体从气缸34向下游流动。在闭合位置，球56可以至少部分地伸入气缸34中，使得每个球56的至少一部分设置在相关联的气缸34的下游面的上游。

活塞30a-30c的泵送循环(包括抽吸冲程和泵送冲程)大致上相似，并且将总体地讨论。在操作期间，齿轮46被可旋转地驱动并且驱动摆动板48，所述摆动板48继而将齿轮46的旋转运动转换为活塞30的线性往复运动。在抽吸冲程中，活塞30通过气缸34被向上游牵引，从而在止回阀32和活塞30的下游端52之间、在气缸34内生成真空。活塞30沿上游方向被拉动，直到下游端52经过向该气缸34提供流体的通道，于是真空将流体吸入气缸34中。

在完成抽吸冲程之后，活塞30进入压缩冲程，在压缩冲程中，摆动板48沿下游方向驱动活塞30通过气缸34。当活塞30沿下游方向被驱动时，在气缸34内的流体中形成压力直到压力克服弹簧58的力，从而使球56从气缸34的下游面脱离开。在球56从气缸34脱离开的情况下，流体通过止回阀32流出气缸34并流到诸如喷嘴22(如图1A-1B所示)之类的分配喷嘴。

如图3B具体所示，穿止回阀32b流出气缸34b的流体进入径向孔42b。类似地，穿过止回阀32c流出气缸34c的流体进入径向孔42c。流体穿过径向孔42b或径向孔42c流到相交点62。从交叉点62，流体流过径向孔42a，并且在气缸34a的下游位置处提供给轴向孔40a。在气缸34a的下游位置向轴向孔40a提供流体防止止回阀32a抑制来自轴向孔40b或轴向孔40c的流体的流动。

在分配流体之前，用待喷射的流体对泵20进行起动。在起动之前，气缸34填充有空气，其可以抑制流体到气缸34中的适当吸取，使得泵20不能被适当地起动。当活塞30通过起动冲程沿向前方向被驱动时，空气在气缸34内、在球56和活塞30的下游端52之间被压缩。在气缸34中由压缩空气而产生的压力可能不能上升到足够水平以克服将球56保持在闭合位置的弹簧58的力。因此，仅由于空气压力，球56可能不会从密封唇66脱离开。在某些情况下，由于被泵送的流体(诸如在球56和密封唇66之间变干的油漆)，球56会粘附到密封唇66。为了确保有效的起动，活塞30的尺寸被设计成当活塞30通过起动冲程向前行进时冲击球56或止回阀32的任何其它阀元件并从下游面64移位球56或止回阀32的任何其它阀元件。从密封唇66移位球56允许空气穿过止回阀32离开气缸34。在泵20被起动之后，由活塞30和止回阀32之间的流体产生的压力足以使球56脱离开。这样，活塞30可以配置成仅在起动期间冲击球56并使球56脱离开。只有在起动期间使活塞30冲击球56能最小化由于与活塞30接触而导致的球56上的任何磨损。

活塞30a-30c的起动冲程大致上相似，因此将更详细地讨论活塞30b的起动冲程。起动冲程是在泵20被起动之前发生的压缩冲程。在图3C中，活塞30b被示出为在起动冲程的向前范围(forward extent)处并且与球56b接触。在起动冲程期间，活塞30b被向前驱动，并且下游端52b冲击球56b，使球56b从气缸34b的密封唇66b移位。将球56b从气缸34b的密封唇66b移位开启了球56b和密封唇66b之间的间隙，空气可以穿过间隙从气缸34b排出。在完成起动冲程之后，活塞30b反转冲程方向并开始抽吸冲程。球56b可以重新坐于密封唇66b上，并且可以在气缸34b内生成真空，从而便于泵20的起动。

在一些示例中，当活塞30处于起动循环的最向前位置时，活塞30的下游端52保持在气缸34的下游面64的上游。在下游端52位于下游面64上游的情况下，球56定位在下游面64上，使得球的一部分延伸到气缸34中，因此当活塞30处于最向前的位置时，活塞30的下游面64可以冲击球56并使球56从气缸34脱离开。在一些示例中，当活塞30处于最向前位置时，活塞30的下游端52与气缸34的下游面64对准。在一些其他示例中，当活塞30处于最向前位置时，活塞30的下游端52突出超过气缸34的下游面64并且进入止回阀32中。在每个实施例中，下游端52配置成在起动循环期间冲击球56并使球56从闭合位置脱离开。

泵20提供了显著的优点。活塞30在起动期间自动地将球56或不同配置的任何阀构件从闭合位置撞离。将球56自动地撞离闭合位置消除了从闭合位置撞离球56所需的附加的部件，从而简化了泵20并提供了更快、更有效的起动。此外，在起动期间而不是在泵送期间将活塞30配置成撞击球56防止了球56与活塞30的下游端52接触时球56的过度磨损，从而为泵20的部件提供更长的寿命。

图4A是止回阀32的等距视图。图4B是止回阀32的分解图。图4A和图4B将被一起讨论。止回阀32包括保持架54、球56和弹簧58。保持架54包括联接件68。弹簧58设置在保持架54内并且配置成将球56偏压出保持架54。联接件68为保持架54提供支撑并将弹簧58保持在保持架54内。联接件68还限定在联接件68之间延伸的间隙，流体可以通过该间隙离开止回阀32。保持架54用作球56的下游止挡件，使得在保持架54防止球56进一步前进之前，球56可以在保持架54中移位一段设定的距离。在球56移位到保持架54中的情况下，流体可以围绕球56流动并入保持架54中，并且可以离开保持架54并且向下游穿过联接件68之间的间隙流动。

图5是用于起动泵的方法100的流程图。在步骤102中，诸如活塞30(最佳在图3A-3B中看到)的活塞通过起动冲程被驱动。例如，诸如马达18(图1B所示)的马达的旋转运动可以由诸如驱动装置28(最佳在图3A-3B中看到)的驱动装置而被转换为活塞的线性往复运动。起动冲程是在泵被起动之前发生的活塞的压缩冲程。

在步骤104中，活塞的下游端冲击诸如止回阀32(最佳在图3A-3B中看到)的止回阀的阀构件，诸如球56(最佳在图3A-3B中看到)，并且将阀构件从闭合位置驱动到打开位置。将阀构件驱动到打开位置提供穿过止回阀的排出流路，限制在止回阀和活塞之间的任何空气可以通过该排出流路排出。

在步骤106中，活塞通过抽吸冲程被拉动。在空气从泵排出的情况下，在抽吸冲程期间，可以在活塞和止回阀之间形成真空。当活塞的下游端经过进气装置时，真空将泵送的流体吸入在止回阀和活塞之间的腔室中。泵因此被起动并准备好分配流体。在一个示例中，泵是用于喷射器(例如喷射器10)的泵，并且流体可以用喷射器施加到表面。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，发明可以进行各种改变，并且可以用等同物替代其元件。此外，在不脱离其本质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不旨在限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (49)

1.一种用于流体喷射器的泵，所述泵包括：

第一活塞，所述第一活塞设置在泵主体的第一轴向孔内，所述第一活塞具有下游端；以及

第一气缸，所述第一气缸设置在所述第一轴向孔内，所述第一活塞延伸至所述第一气缸中，以使得所述第一活塞的所述下游端设置在所述第一气缸中；

第一止回阀，所述第一止回阀设置在所述泵主体内且在所述第一轴向孔的出口处，所述第一止回阀包括第一阀构件；

其中，所述第一活塞的所述下游端配置成冲击所述第一阀构件，以驱动所述第一阀构件从闭合位置至打开位置；以及

其中，当处于最下游冲程位置时，所述第一活塞的所述下游端与所述第一气缸的下游面对准或者设置在所述第一气缸的所述下游面的上游，

其中，在所述下游端与所述阀构件之间限定了腔室；

其中，所述第一活塞配置成在抽吸冲程期间将流体吸入所述腔室中，并且在压缩冲程期间在所述流体中形成压力并将所述流体从所述腔室向下游驱动穿过所述第一止回阀。

2.根据权利要求1所述的泵，其中，在所述第一活塞的起动冲程期间，所述下游端配置成冲击并移位所述第一阀构件。

3.根据权利要求2所述的泵，其中：

在所述抽吸冲程期间，所述第一活塞被向后牵引穿过所述第一轴向孔；并且

在所述压缩冲程期间，所述第一活塞被向前驱动穿过所述第一轴向孔。

4.根据权利要求3所述的泵，其中，所述第一阀构件是球。

5.根据权利要求4所述的泵，其中，设置在所述第一活塞的所述下游端和所述球之间的所述第一气缸的一部分在所述起动冲程期间无所述流体且在所述压缩冲程期间由所述流体填充，并且其中在所述压缩冲程期间，所述第一活塞不冲击所述第一阀构件。

6.根据权利要求5所述的泵，其中，所述第一活塞配置成在所述第一活塞的所述压缩冲程期间在所述第一活塞的所述下游端和所述第一阀构件之间形成流体压力，所述流体压力配置成在所述第一活塞的所述压缩冲程期间驱动所述阀构件从所述闭合位置至所述打开位置。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的泵，其中所述第一气缸的所述下游面形成用于所述第一阀构件的座，使得当所述第一阀构件处于所述闭合位置时，所述第一阀构件接触所述下游面。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的泵，其中：

所述第一阀构件是球；

所述球至少部分地设置在保持架内；并且

设置在内的弹簧朝向所述闭合位置推动所述球。

9.根据权利要求8所述的泵，其中：

所述保持架包括多个联接件；以及

流动路径，所述流动路径从所述第一轴向孔延伸且经过所述球进入所述保持架，并且所述流动路径向下游延伸出多个联接件之间的所述第一止回阀。

10.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一气缸的所述下游面包括密封唇，所述密封唇配置成与球的曲率匹配，以形成第一阀构件，使得所述球的一部分延伸到所述气缸中。

11.根据权利要求1-3及权利要求10中任一项所述的泵，还包括：

第二活塞，所述第二活塞设置在所述泵主体的第二轴向孔内，所述第二活塞具有可在所述第二轴向孔内移动的下游端；

第二止回阀，所述第二止回阀设置在所述第二轴向孔的出口处，所述第二止回阀包括第二阀构件；

第二气缸，所述第二气缸设置在所述第二轴向孔内，其中所述第二活塞延伸到所述第二气缸中，并且其中所述第二气缸的下游面形成用于所述第二阀构件的座，使得当所述第二阀构件处于所述闭合位置时，所述第二阀构件接触所述下游面；以及

第一阀保持器，所述第一阀保持器固定在所述第二轴向孔的下游端中并且配置成将所述第二止回阀保持在所述第二轴向孔内；

其中在所述第二阀构件的起动冲程期间，所述第二活塞的所述下游端配置成冲击所述第二阀构件以驱动所述第二阀构件从闭合位置至打开位置；

其中在抽吸冲程期间，所述第二活塞被向上游牵引穿过所述第二气缸，并且配置成将流体引入所述第二气缸中；并且

其中在压缩冲程期间，所述第二活塞被向下游驱动穿过所述第二气缸，并且在所述压缩冲程期间，所述第二活塞配置成在所述流体中形成压力并且将所述流体向下游穿过所述第二止回阀驱动出所述第二气缸。

12.一种流体喷射系统，包括：

喷射器，所述喷射器配置成通过喷射梢喷射流体；

储存器，所述储存器流体连接到所述喷射器并且配置成存储流体供应；以及

泵，所述泵配置成从所述储存器吸入所述流体并将所述流体向下游驱动到所述喷射梢，所述泵包括：

泵主体，所述泵主体包括轴向孔和入口通道，所述入口通道配置成流体连接所述轴向孔和所述储存器；

气缸，所述气缸设置在所述轴向孔内；

活塞，所述活塞延伸到所述气缸中，所述活塞具有上游端和下游端，所述上游端连接到驱动装置，所述下游端配置成在所述气缸内往复运动，所述活塞配置成在抽吸冲程期间从所述储存器吸入所述流体并且在压缩冲程期间将所述流体向下游驱动到所述喷射梢；以及

止回阀，所述止回阀设置在所述活塞的下游的所述轴向孔内，所述止回阀包括阀构件；

其中在所述活塞的起动冲程期间，所述活塞的所述下游端配置成冲击所述阀构件并驱动所述阀构件从闭合位置至打开位置；并且

其中当处于最下游冲程位置时，所述活塞的所述下游端与所述阀构件的座的下游面对准或者设置在所述阀构件的所述座的所述下游面的上游。

13.根据权利要求12所述的流体喷射系统，其中，在所述起动冲程期间，设置在所述活塞的所述下游端和所述阀构件之间的所述轴向孔的一部分无所述流体。

14.根据权利要求13所述的流体喷射系统，其中：

在所述抽吸冲程期间，所述活塞由所述驱动装置向上游牵引穿过所述轴向孔，并且在所述抽吸冲程期间，所述活塞配置成将所述流体从所述储存器吸入到所述轴向孔中；

在所述压缩冲程期间，所述活塞由所述驱动装置向下游驱动穿过所述轴向孔，并且在所述压缩冲程期间，所述活塞配置成将所述流体从所述轴向孔向下游驱动穿过所述止回阀；并且

在所述抽吸冲程和所述压缩冲程期间，所述下游端配置成不接触所述阀构件。

15.根据权利要求14所述的流体喷射系统，其中所述气缸的下游面形成用于所述阀构件的座，使得当所述阀构件处于所述闭合位置时，所述阀构件接触所述下游面。

16.根据权利要求15所述的流体喷射系统，其中，在所述压缩冲程期间，所述活塞配置成在所述活塞的所述下游端和所述阀构件之间形成流体压力，使得在所述压缩冲程期间所述流体压力驱动所述阀构件从所述闭合位置至所述打开位置。

17.根据权利要求12所述的流体喷射系统，其中所述驱动装置包括：

齿轮，所述齿轮配置成由安装在壳体中的马达可旋转地驱动；以及

摆动驱动装置，所述摆动驱动装置由所述齿轮提供动力，并且所述摆动驱动装置配置成将来自所述齿轮的旋转运动转换成所述活塞的线性运动。

18.根据权利要求12-17中任一项权利要求所述的流体喷射系统，其中，所述喷射器是手持式喷射器。

19.根据权利要求18所述的流体喷射系统，其中：

所述喷射器包括喷射器主体，所述喷射器主体包括配置成支撑所述喷射器主体的手柄；以及

所述泵设置在所述喷射器主体内。

20.根据权利要求19所述的流体喷射系统，其中所述储存器机械地连接至所述喷射器主体。

21.一种起动涂料泵的方法，所述方法包括：

通过起动冲程，在轴向孔中驱动活塞向前；

在所述起动冲程期间，利用所述活塞冲击阀构件以驱动所述阀构件从闭合位置至打开位置，从而打开流动路径以使空气从所述轴向孔向下游流动经过所述阀构件；

通过抽吸冲程，向后拉动所述活塞穿过所述轴向孔，以将涂料流体从储存器向下游吸入至所述轴向孔，以起动所述泵；以及

通过压缩冲程，在所述轴向孔中驱动活塞向前，以使得所述活塞在所述轴向孔的所述涂料流体中形成压力，以使所述涂料流体驱动所述阀构件从所述闭合位置至所述打开位置，其中在所述压缩冲程期间所述活塞不接触所述阀构件。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述涂料泵集成在手持式喷射器中。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述活塞的下游端冲击所述阀构件。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述抽吸冲程期间，所述活塞不接触所述阀构件。

25.根据权利要求21所述的方法，其中，通过起动冲程，在轴向孔中驱动活塞向前的步骤包括：

在所述起动冲程期间，驱动所述活塞向前穿过布置在所述轴向孔中的气缸。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述活塞的下游端在所述活塞处于所述起动冲程的最向前位置时与所述气缸的下游面对准，或者在所述活塞处于所述起动冲程的最向前位置时设置在所述气缸的所述下游面的上游。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述阀构件是球。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述球位于所述气缸的所述下游面，并且所述球处于闭合位置。

29.根据权利要求21-28中任一项所述的方法，还包括：

通过第二起动冲程，在第二轴向孔中驱动第二活塞向前；

在所述第二起动冲程期间，利用所述第二活塞冲击第二阀构件以驱动所述第二阀构件从闭合位置至打开位置，从而打开流动路径以使空气从所述第二轴向孔向下游流动经过所述第二阀构件；

通过第二抽吸冲程，向后拉动所述第二活塞穿过所述第二轴向孔，以将涂料流体从储存器向下游吸入至所述第二轴向孔，以起动所述泵；以及

通过第二压缩冲程，在所述第二轴向孔中驱动所述第二活塞向前，以使得所述第二活塞在所述第二轴向孔的所述涂料流体中形成压力，以使所述涂料流体驱动所述第二阀构件从所述闭合位置至所述打开位置，其中在所述第二压缩冲程期间所述第二活塞不接触所述第二阀构件。

30.一种泵，所述泵包括：

第一活塞，所述第一活塞至少部分地设置在第一气缸内，所述第一活塞具有可在所述第一气缸内移动的下游端；以及

第一止回阀，所述第一止回阀设置在所述第一气缸的出口处，所述第一止回阀包括第一阀构件；

其中，所述第一活塞、所述第一气缸和所述第一止回阀配置成使得所述第一活塞的所述下游端冲击所述第一阀构件，以在所述第一活塞的起动冲程期间驱动所述第一阀构件从闭合位置至打开位置；以及在所述第一活塞的压缩冲程期间，当所述泵被起动以驱动所述第一阀构件从所述闭合位置至所述打开位置时使所述下游端不冲击所述第一阀构件，而使得在所述第一活塞的压缩冲程期间流体通过所述第一活塞而从所述第一气缸内排出，

其中，在所述下游端与所述阀构件之间限定了腔室；

其中，所述第一活塞配置成在抽吸冲程期间将流体吸入所述腔室中，并且在压缩冲程期间在所述流体中形成压力并将所述流体从所述腔室向下游驱动穿过所述第一止回阀。

31.根据权利要求30所述的泵，其中：

在抽吸冲程期间，所述第一活塞被向后牵引，并且配置成在所述抽吸冲程期间将流体吸入所述第一气缸中；并且

在压缩冲程期间，所述第一活塞被向前驱动穿过所述第一气缸，并且在所述压缩冲程期间，所述第一活塞配置成在所述流体中形成压力并且将所述流体向下游穿过所述第一止回阀驱动出所述第一气缸。

32.根据权利要求31所述的泵，其中，所述第一活塞的尺寸适于使得所述第一活塞的所述下游端在所述抽吸冲程和所述压缩冲程期间都不冲击所述第一阀构件。

33.根据权利要求30所述的泵，其中，所述第一气缸设置在第一轴向孔中。

34.根据权利要求30所述的泵，其中，所述第一气缸的下游面形成用于所述第一阀构件的座，使得当所述第一阀构件处于所述闭合位置时，所述第一阀构件接触所述下游面。

35.根据权利要求34所述的泵，其中，所述第一活塞的所述下游端呈以下之一：在所述第一活塞处于最向前位置时与所述第一气缸的所述下游面对准，以及在所述活塞处于最向前位置时设置在所述第一气缸内在所述第一气缸的所述下游面的上游。

36.根据权利要求30所述的泵，其中，所述第一阀构件是球。

37.根据权利要求36所述的泵，其中，所述第一止回阀还包括：

保持架，所述球至少部分地设置在所述保持架内；以及

弹簧，设置在所述保持架内并配置成朝向所述闭合位置推动所述球。

38.根据权利要求36所述的泵，其中，所述第一气缸的下游面包括密封唇，所述密封唇配置成与所述球的曲率匹配，使得所述球的一部分延伸到所述第一气缸中。

39.根据权利要求30-38任一项所述的泵，所述泵还包括：

第二活塞，所述第二活塞设置在第二气缸内，所述第二活塞具有可在所述第二气缸移动的下游端；

第二止回阀，所述第二止回阀设置在所述第二气缸的出口处，所述第二止回阀包括第二阀构件；

其中所述第二活塞延伸至所述第二气缸中，并且其中所述第二阀构件的下游面形成用于所述第二阀构件的座，以使得在所述第二阀构件处于所述闭合位置时，所述第二阀构件接触所述下游面；以及

其中所述第二活塞的所述下游端配置成冲击所述第二阀构件以在所述第二阀构件的起动冲程期间驱动所述第二阀构件从闭合位置至打开位置；

其中在抽吸冲程期间，所述第二活塞被向上游牵引穿过所述第二气缸，并且所述第二活塞配置成在抽吸冲程期间将流体引入所述第二气缸中；以及

其中在压缩冲程期间，所述第二活塞被向下游驱动穿过所述第二气缸，并且在所述压缩冲程期间，所述第二活塞配置成在所述流体中形成压力并且将所述流体向下游穿过所述第二止回阀驱动出所述第二气缸。

40.根据权利要求39所述的泵，所述泵还包括：

第一阀保持器，所述第一阀保持器固定在第二轴向孔的下游端内，第二气缸设置在所述第二轴向孔内，并且所述第一阀保持器配置成将所述第二止回阀保持在所述第二轴向孔内。

41.根据权利要求39所述的泵，其中，在所述第二活塞的所述抽吸冲程和所述压缩冲程期间，所述第二活塞均不冲击所述第二阀构件。

42.一种流体喷射系统，包括：

喷射器，所述喷射器配置成通过喷射梢喷射流体；

储存器，所述储存器连接到所述喷射器并且配置成存储泵送的流体的供应；以及

泵，所述泵配置成从所述储存器吸入所述流体并将所述泵送的流体向下游驱动到所述喷射梢，所述泵包括：

气缸，

入口，所述入口配置成从所述储存器接收所述泵送的流体；

活塞，所述活塞延伸到所述气缸中，所述活塞具有上游端和下游端，所述上游端连接到驱动装置，所述下游端配置成在所述气缸内往复运动，所述活塞配置成在抽吸冲程期间从所述储存器吸入所述泵送的流体并且在压缩冲程期间将所述泵送的流体向下游驱动到所述喷射梢；以及

止回阀，所述止回阀配置成控制所述泵送的流体从所述气缸向下游流动，所述止回阀包括阀构件；

其中，所述活塞、所述气缸和所述止回阀配置成使得所述活塞的所述下游端冲击所述阀构件，以在所述活塞的起动冲程期间驱动所述阀构件从闭合位置至打开位置；以及在所述活塞的泵送冲程期间，当所述泵被起动以驱动所述阀构件从所述闭合位置至所述打开位置时使所述活塞的所述下游端不冲击所述阀构件，而使得在所述活塞的压缩冲程期间将流体通过所述活塞而从所述气缸内排出。

43.根据权利要求42所述的流体喷射系统，其中在启动冲程中，所述气缸设置在所述活塞的所述下游端和所述阀构件之间的部分无所述泵送的流体。

44.根据权利要求43所述的流体喷射系统，其中：

在所述抽吸冲程期间，所述活塞由所述驱动装置向上游牵引穿过所述气缸，并且在所述抽吸冲程期间，所述活塞配置成将所述泵送的流体从所述储存器吸入到所述气缸中；

在所述压缩冲程期间，所述活塞由所述驱动装置向下游驱动穿过所述气缸，并且在所述压缩冲程期间，所述活塞配置成将所述泵送的流体从所述气缸向下游驱动穿过所述止回阀；并且

在所述抽吸冲程和所述压缩冲程期间，所述下游端配置成不接触所述阀构件。

45.根据权利要求44所述的流体喷射系统，其中，所述气缸设置在所述泵的轴向孔内，其中所述活塞延伸至所述气缸，并且其中所述气缸的下游面形成用于所述阀构件的座，使得当所述阀构件处于所述闭合位置时，所述阀构件接触所述下游面。

46.根据权利要求45所述的流体喷射系统，其中，所述活塞的所述下游端呈以下之一：在所述活塞处于最向前位置时与所述气缸的所述下游面对准，以及在所述活塞处于最向前位置时设置在所述气缸的所述下游面的上游。

47.根据权利要求42所述的流体喷射系统，其中所述驱动装置包括：

齿轮，所述齿轮配置成由安装在壳体中的马达可旋转地驱动；以及

摆动驱动装置，所述摆动驱动装置由所述齿轮提供动力，并且所述摆动驱动装置配置成将来自所述齿轮的旋转运动转换成所述活塞的线性运动。

48.一种起动泵的方法，所述方法包括：

通过起动冲程，在气缸中向前驱动活塞，其中在所述起动冲程期间，所述气缸在所述活塞的下游端和所述气缸的下游面之间的部分无泵送的流体；

在所述起动冲程期间，利用所述活塞的所述下游端冲击阀构件，以驱动所述阀构件从闭合位置至打开位置；

通过抽吸冲程，向后拉动所述活塞，以将所述泵送的流体从储存器向下游吸入至所述气缸在所述活塞的下游端和所述气缸的下游面之间的部分，以起动所述泵。

49.根据权利要求48所述的方法，还包括：

通过压缩冲程，在所述气缸中沿第一方向驱动所述活塞；

通过所述活塞在所述第一方向上移动穿过所述气缸，在所述气缸中的所述泵送的流体中建立压力，以使得所述泵送的流体驱动所述阀构件从所述闭合位置至所述打开位置；

其中所述活塞在所述压缩冲程期间不接触所述阀构件。

Images