CN110594121A - 一种泵单元及手持式高压清洗机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泵单元及应用有该泵单元的手持式高压清洗机，该泵单元包括：进水腔体、与进水腔体连通的中间腔体以及与中间腔体连通的出水腔体，中间腔体包括相连通的曲柄连杆腔体和柱塞腔体，进水腔体和柱塞腔体之间设置有进水单向阀，进水腔体和进水单向阀之间设置有可人力控制开闭的进水阀；出水腔体和柱塞腔体之间设置有出水单向阀；泵单元还包括设置于柱塞腔体内的柱塞和设置在曲柄连杆腔体内并与柱塞连接的曲柄连杆机构，曲柄连杆机构驱动柱塞在柱塞腔体内做直线往复运动。本发明的泵单元及高压清洗机，结构紧凑，承载力强，进水可控，可自吸，可接自来水，且方便携带使用的一款便携式产品。
Description
技术领域
本发明涉及清洁技术领域，特别涉及一种泵单元及应用该泵单元的手持式高压清洗机。
背景技术
在人们的日常生活中，随着大家生活品质的提高，对水流清洁的需求越来越多，如果用自来水直接冲洗，由于其水流压力小，很难完全清洗干净，且用水量大，为此出现了各类传统的交流高压清洗设备，其能喷出高压力的水流，可轻松清除附着在清洗物表面的脏物，且清洗效率高、省水，但此类清洗设备要接自来水和电源，如果清洗物附近没有可用的电源或自来水源就很难利用此类设备，因此市场上需要一种不受水源和电源限制且移动方便的高压清洗设备来清洗如汽车、庭院走道、围栏、自行车、摩托车以及在户外使用的一些设备等。
为适应上述需求，目前市场上也出现了直流清洗机，能够解决电源和水源的问题，但因为此类机器刚发展，还存在如下一些缺陷：
1.对于一些直流座式清洗机而言，其水泵和喷枪是分开设计的，水泵设置在座式的机壳里，泵上引出根高压出水管连接到喷枪，这类机器的水泵通常为斜盘式柱塞泵，其柱塞靠回位弹簧复位，在工作时斜盘要克服弹簧阻力往上推柱塞，这样其机械效率损失很大，对直流产品来说，所产生的无用功比例太高，电池利用率很低，且体积和重量都较大，实时移动不方便；
2.目前的清洗设备，水泵上或整个清洗机系统通常没有控制进水通断的阀门，在使用有压力的水源，例如自来水时，即使设备未开机，水也会从清洗机喷头喷出，弄得到处都是水，且不工作时泵内的水也容易回流和进水水源互窜，污染自来水水源。
3.一些清洗设备是手持式的，这类设备结构也比较紧凑，但是其曲柄为悬臂式的偏心结构，因此其偏心结构强度弱，承载能力有限，只能做较小压如要加大承载能力，其水泵结构会比较大，失去其紧凑的优势，故只能做小流量的水泵。
发明内容
本发明的目的在于提出一种泵单元及手持式高压清洗机，其结构紧凑，机械效率高，且使用、携带方便。
为实现上述发明目的，一方面，本发明提出了一种泵单元，包括：
进水腔体；
中间腔体，所述中间腔体包括相连通的曲柄连杆腔体和柱塞腔体，所述进水腔体和所述柱塞腔体之间设置有进水单向阀。
出水腔体，所述出水腔体与所述柱塞腔体连通且连接于所述柱塞腔体，所述出水腔体和所述柱塞腔体之间设置有出水单向阀；
柱塞，所述柱塞设置于所述柱塞腔体内；
曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构设置在所述曲柄连杆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。
进一步地，所述曲柄连杆腔体包括相互连接的第一腔体和第二腔体。
进一步地，所述进水腔体和所述进水单向阀之间设置有可人力控制开闭的进水阀。
进一步地，所述进水阀包括滑动配接于所述进水腔体内的阀芯、固定设置的密封阀座以及驱动所述阀芯抵紧所述密封阀座的压簧。
进一步地，所述进水腔体设置有凸出的管部，所述阀芯设置于所述管部内。
进一步地，所述阀芯部分延伸至所述进水腔体外部。
进一步地，所述阀芯连接有延伸至所述进水腔体外部的传动部件，所述传动部件为绳索。
另一方面，本发明还提出了一种手持高压清洗机，其设置有如上所述的泵单元。
另一方面，本发明还提出了一种手持式高压清洗机，其包括机壳、设置于所述机壳上的控制把手以及如上所述的泵单元，所述机壳设置有至少一个导向件，所述传动部件连接在所述把手和所述阀芯之间且经过所述导向件。
进一步地，所述手持式高压清洗机还包括设置于所述机壳内的电机、连接于所述电机和所述曲柄连杆机构之间的传动机构、连接于所述机壳上的电池包以及电性连接在所述电池包和所述电机之间的电控开关，所述控制把手控制所述电控开关。
进一步地，所述出水腔体设置有出水口，所述出水口连接有喷头或者通过至少一根延长杆连接有喷头；所述手持式高压清洗机还包括调速开关，所述调速开关与所述电池包电性连接。
本发明的有益效果为：
1.本发明的泵单元使用曲柄连杆机构带动柱塞运行的结构，无需克服弹簧力，机械效率更高，且泵单元结构紧凑，使高压清洗机体积小，便于使用和携带；同时本发明的手持式高压清洗机无需设置水箱，进一步提高了携带和使用的便利性；
2.本发明的泵单元在进水腔体和进水单向阀之间设置有可人力控制的进水阀，使得在外接水源，不会因为水的压力而自动喷出，使得进水可控，能够接有压力的水源，例如自来水；而且在不使用时，进水阀能够自动关闭，有效防止泵单元内的水回流污染水源；同时，柱塞腔体内存储的大部分是水，不是空气，故免去了排空气的时间，可有效缩短出水时间；
2.本发明的高压清洗机设置有连接在把手和进水阀之间的传动部件，使得按压把手的同时能够打开进水阀，使用十分方便；
3.本发明的曲柄连杆机构采用两端支撑的方式，承载能力更强，运动更平稳；为水泵在保持原有体积的情况下提高性能和寿命创造了条件。
附图说明
图1是本发明的手持式高压清洗机的结构示意图。
图2是图1中A部的放大图。
图3是本发明的手持式高压清洗机按下控制把手时的示意图。
图4是本发明的手持式高压清洗机连接有延长杆时的示意图。
图5是本发明中泵单元的结构示意图。
图6是本发明中泵单元的剖视图。
图7是图6中B部的放大图。
图8是图6中C部的放大图。
图9是本发明中曲柄连杆腔体为分体式时泵单元的结构示意图。
图10是本发明中分体式曲柄连杆腔体的结构示意图。
图11是本发明中电机、传动机构和泵单元的连接示意图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案，便于更好的理解本发明保护的内容。
如图1所示，对应于本发明一种较佳实施例的手持式高压清洗机，其包括机壳1，机壳1具有用于握持的手柄10，机壳1内设有电机11、与电机11连接的传动机构12以及与传动机构12相连接的泵单元2；机壳1的手柄10上连接有电池包13，在机壳1上设有与电池包13电性连接的电控开关14和调速开关100。
机壳1上还设置有与手柄10铰接的控制把手15，控制把手15可控制电控开关14和泵单元2上的进水阀21。如图2所示，手柄10内设置有隔板10a、挡板10b、与隔板10a和挡板10b滑动配接的顶柱10c以及套设在顶柱10c上的弹簧10d，弹簧10d用于将顶柱10c压向隔板10a。按压控制把手15后，参考图3，控制把手15通过挤压顶柱10c压下电控开关14，使电池包13或其他电源为电机11供电，松开控制把手15后，控制把手15能通过回位弹簧或其他复位件复位，同时电控开关14在失去顶柱10c的压力后复位，使电机11失电。调速开关100设置于机壳1上，可调节电机11的转速。
该高压清洗机可采用交流或直流进行供电，机壳1上无需设置用于存储水源的水箱，可在高压清洗机的进水口22连接水管，通过水管连接外部水源，外部水源可以是水塘、水桶、自来水等水源，使得机器体积小，重量轻，方便携带，易于连接，便于操控。
该高压清洗机为一体式喷枪，在高压清洗机的出水口18可直接连接用于清洁的喷头16，或者，如图4所示，通过连接至少一根延长杆17连接喷头16，喷头16可以是单一水形的，或水形可调的，或包含各类水形的多功能喷头。
如图5和图6所示，泵单元2包括进水腔体20、中间腔体30、出水腔体40、柱塞50和曲柄连杆机构60，中间腔体30包括相连通的曲柄连杆腔体300和柱塞腔体301。
在进水腔体20和柱塞腔体301之间设置有进水阀21，具体的，进水阀21设置在进水腔体20和进水单向阀304之间，进水腔体20内的水需经过进水阀21才能进入柱塞腔体301内，进水阀21可在控制把手15的驱动下开闭。当进水阀21打开时，水可以经过进水口22进入进水腔体20，顶开进水单向阀304，再进入柱塞腔体301的柱塞型腔301a内，然后通过出水单向阀400流入出水腔体40；当进水阀21关闭时，水无法进入进水单向阀304，保证泵单元2在接到有压力的水上时(例如接到自来水管上时)，水不会自行喷出出水口18，保证用户在使用高压清洗机时水流可控。所述进水阀21在方位上与柱塞50轴线平行，并可在柱塞50运动方向上运动，控制柱塞腔体301和进水腔体20之间的连通或关闭。
如图7所示，所述进水阀21包括滑动配接于进水腔体20内的阀芯210、设置在柱塞腔体301内且位于进水单向阀304下面的密封阀座211以及套设在阀芯210上的压簧212。压簧212两端分别与进水腔体20的底部20a和阀芯210上的凸环210a相抵，对阀芯210施加向上运动的力，使阀芯210能够顶住密封阀座211，从而实现进水腔体20和进水单向阀304之间的阻断。进水腔体20内设置有管部200，阀芯210配接在管部200内，可由管部200导向。
参考图1和图3，传动部件3一端连接于阀芯210底部，另一端与控制把手15相连，当控制把手15被按压后，传动部件3将拉动阀芯210向下移动，使阀芯210与密封阀座211脱离接触，实现进水腔体20和柱塞腔体301之间的连通；当松开控制把手15时，阀芯210在压簧212的作用下堵住密封阀座211。优选的，传动部件3为绳索，例如钢丝绳，在机壳1内设置有多个导向件19，绳索可由导向件19导向，使得其能垂直向下拉动阀芯210，导向件19可以是柱体或者滚轮等。优选的，参考图7，阀芯210的下端通过管部200延伸出进水腔体20的底部20a，以方便与传动部件3连接。
进水单向阀304设置在进水阀21和柱塞型腔301a之间，通水工作时进水单向阀304允许水流从进水腔体20流动至柱塞型腔301a内，并防止柱塞型腔301a内的水流回流至进水腔体20。
出水腔体40和柱塞腔体301之间设置有出水单向阀400；通水工作时出水单向阀400允许水流从柱塞腔体301流动至出水腔体40内，并防止出水腔体40内的水流回流至柱塞腔体301的柱塞型腔301a内。
柱塞50设置在所述柱塞腔体301内，其可在曲柄连杆机构50的驱动下在柱塞腔体301内做往复运动，从而驱动进水单向阀304和出水单向阀400打开或关闭。参考图6，曲柄连杆腔体300内设置有导向套305，给柱塞运动做导向用，考虑其耐磨性，优选有自润滑性的金属粉末冶金材料做导向套305。在柱塞腔体301内设置有与导向套305连接的支架306，支架306用于支撑水封307。水封307起密封水的作用。对于压力小，寿命要求不高的机器配置，导向套305和支架306也可合并设计成一个零件。
当柱塞50上行时，柱塞型腔301a内产生负压，进水单向阀304打开，出水单向阀400关闭，将水流吸入柱塞型腔301a内；反之，当柱塞50下行时，进水单向阀304关闭，出水单向阀400打开，柱塞型腔301a内的水流被压入出水腔体40喷出。
曲柄连杆机构60设置在所述曲柄连杆腔体300内并与所述柱塞50连接，可驱动所述柱塞50在所述柱塞腔体301内做直线往复运动。
如图8所示，本发明中的曲柄连杆机构60为双侧支撑式的，所述曲柄连杆机构60包括连接于曲柄连杆腔体300内的两个支撑轴承、与支撑轴承相连的两个曲柄端头、连接在两个曲柄端头之间的连杆轴604、连接在连杆轴604上的连杆605以及设置在连杆605和连杆轴604之间的连杆轴承606。
其中，两个所述曲柄轴承分别为同轴放置的第一支撑轴承600和第二支撑轴承601；两个曲柄端头分别为与第一支撑轴承600相连的第一曲柄端头602和与第二支撑轴承601相连的第二曲柄端头603。第一曲柄端头602和第二曲柄端头603的外形均由多个圆柱体构成，且各圆柱同轴，连杆轴604的轴线与轴承的轴线平行但不同轴，即连杆轴604偏心设置于第一曲柄端头602和第二曲柄端头603上；第二曲柄端头603与传动机构12相连，所述第二支撑轴承601在轴向上，靠连接传动系统的那一面以卡圈608或压板性质的零件结构限位。连杆605一端通过连杆轴承606连接于连杆轴604，另一端通过一个柱塞销轴607连接于柱塞50。
在一种实施方式中，曲柄连杆腔体300可以是一体式设计，即通过模具一体成型；在另一种实施方式中，曲柄连杆腔体300可以是分体式设计，即通过多个零件组装而成。如图9和图10所示，曲柄连杆腔体300包括第一腔体300a和第二腔体300b，第一腔体300a和第二腔体300b之间通过多个螺栓300c相连。第二腔体300b的端部300d与第一腔体300a的内孔周壁配接，以增强安装的紧密性。第一支撑轴承600和第二支承轴承601分别安装于所述第一腔体300a和第二腔体300b内。
分体式的曲柄连杆腔体300与一体式的曲柄连干腔体300相比，优势在于：一体式的曲柄连杆腔体300比较深，在装第一支撑轴承600和连杆轴604等零部件时，无法方便的用眼直接看到装配过程，要用定位比较好的工装定位安装，因而安装不便；而且由于无法看到轴承压入，因此容易压坏轴承，在轴承装配好后拆卸困难，难以进行维修或重装操作。而分体式的曲柄连杆腔体300，在安装与拆卸过程中可以方便的进行观察，装配工艺性好，效率更高。
本发明中的曲柄连杆结构两端受到支撑，运动平稳，震动小，承载能力大。
传动机构12用于将电机11的动力传递给曲柄连杆机构60，其可以是齿轮传动、行星齿轮传动或者采用其他方式传动。当电机11通电后可通过传动机构12驱动泵单元2工作，使喷头16喷出加压后的高压水流。
如图11所示，泵单元2、电机11及与电机连接的传动机构12构成T字形，使之在整机布局中可以做的比较紧凑。
使用时，将该高压清洗机通过水管连接外部水源，水管一端通过接头连接泵单元2上的进水口22，另外一端连接水源，当按下控制把手15后，进水阀21打开，同时电机11得电工作。水经过水管进入泵单元2的进水口22，再通过进水阀21、进水单向阀304流入柱塞型腔301a，之后再柱塞50的驱动下通过出水单向阀400流至出水口18，最后通过喷头16喷出或通过延长杆17后流动至喷头16再喷出。
本发明的泵单元和手持式高压清洗机至少具备如下优点：
1.本发明的泵单元使用曲柄连杆机构带动柱塞运行的结构，无需克服弹簧力，机械效率更高，且泵单元结构紧凑，使高压清洗机体积小，便于使用和携带；同时本发明的手持式高压清洗机无需设置水箱，进一步提高了携带和使用的便利性；
2.本发明的泵单元在进水腔体和进水单向阀之间设置有可人力控制的进水阀，使得在外接水源，不会因为水的压力而自动喷出，使得进水可控，能够接有压力的水源，例如自来水；而且在不使用时，进水阀能够自动关闭，有效防止泵单元内的水回流污染水源；同时，柱塞腔体内存储的大部分是水，不是空气，故免去了排空气的时间，可有效缩短出水时间；
2.本发明的高压清洗机设置有连接在把手和进水阀之间的传动部件，使得按压把手的同时能够打开进水阀，使用十分方便；
3.本发明的曲柄连杆机构采用两端支撑的方式，承载能力更强，运动更平稳；为水泵在保持原有体积的情况下提高性能和寿命创造了条件。
以上结合具体实施例描述了本发明的实施方式。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，本领域的技术人员在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种泵单元，其特征在于，包括：
进水腔体(20)；
中间腔体(30)，所述中间腔体(30)包括相连通的曲柄连杆腔体(300)和柱塞腔体(301)，所述进水腔体(20)和所述柱塞腔体(301)之间设置有进水单向阀(304)。
出水腔体(40)，所述出水腔体(40)与所述柱塞腔体(301)连通且连接于所述柱塞腔体(301)，所述出水腔体(40)和所述柱塞腔体(301)之间设置有出水单向阀(400)；
柱塞(50)，所述柱塞(50)设置于所述柱塞腔体(301)内；
曲柄连杆机构(60)，所述曲柄连杆机构(60)设置在所述曲柄连杆腔体(300)内并与所述柱塞(150)连接，驱动所述柱塞(150)在所述柱塞腔体(301)内做直线往复运动。
2.按照权利要求1所述的泵单元，其特征在于：所述曲柄连杆腔体(300)包括相互连接的第一腔体(300a)和第二腔体(300b)。
3.根据权利要求1所述的泵单元，其特征在于：所述进水腔体(20)和所述进水单向阀(304)之间设置有可人力控制开闭的进水阀(21)。
4.根据权利要求3所述的泵单元，其特征在于：所述进水阀(21)包括滑动配接于所述进水腔体(20)内的阀芯(210)、固定设置的密封阀座(211)以及驱动所述阀芯(210)抵紧所述密封阀座(211)的压簧(212)。
5.根据权利要求4所述的泵单元，其特征在于：所述进水腔体(20)设置有凸出的管部(200)，所述阀芯(210)设置于所述管部(200)内。
6.根据权利要求4或5所述的泵单元，其特征在于：所述阀芯(210)部分延伸至所述进水腔体(20)外部。
7.根据权利要求4或5所述的泵单元，其特征在于：所述阀芯(210)连接有延伸至所述进水腔体(20)外部的传动部件(3)，所述传动部件(3)为绳索。
8.一种手持高压清洗机，其特征在于，其设置有如权利要求1至6任一项所述的泵单元(2)。
9.一种手持式高压清洗机，其特征在于，其包括机壳(1)、设置于所述机壳(1)上的控制把手(15)以及如权利要求6所述的泵单元(2)，所述机壳(1)设置有至少一个导向件(19)，所述传动部件(3)连接在所述把手(15)和所述阀芯(210)之间且经过所述导向件(19)。
10.根据权利要求9所述手持式高压清洗机，其特征在于，其还包括设置于所述机壳(1)内的电机(11)、连接于所述电机(11)和所述曲柄连杆机构(60)之间的传动机构(12)、连接于所述机壳(1)上的电池包(13)以及电性连接在所述电池包(13)和所述电机(11)之间的电控开关(14)，所述控制把手(15)控制所述电控开关(14)。
11.按照权利要求9或10所述手持式高压清洗机，其特征在于，所述出水腔体(40)设置有出水口(18)，所述出水口(18)连接有喷头(16)或者通过至少一根延长杆(17)连接有喷头(16)；所述手持式高压清洗机还包括调速开关(23)，所述调速开关(23)设置在所述机壳(1)上且与所述电池包(13)电性连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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