CN112610468B - 柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柱塞泵，其包括缸体、偏心轮、多个铰接杆以及多个柱塞；铰接杆的两端均铰接有一个所述柱塞，任一所述柱塞的轴线垂直于柱塞与铰接杆之间的铰接轴线，偏心轮转动时驱动任一柱塞往复运动。偏心轮转动一圈，直接驱动一个柱塞往复一端，并直接驱动铰接杆的一端随柱塞往复移动，配合有工作腔对柱塞的导向作用，使得另一个柱塞往复移动一次，即一个偏心轮转动一圈，驱动多个柱塞往复运动一次，以实现提高工作效率。

Description

柱塞泵

技术领域

本申请涉及水泵的领域，尤其是涉及一种柱塞泵。

背景技术

柱塞泵是依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸液、排液，并使得排出的液体具有一定压力。

通常柱塞泵的结构组成主要有偏心轮、柱塞、缸体、两个单向阀。柱塞与缸体孔之间形成密封工作容腔，两个单向阀分别实现单向进水、单向排水。偏心轮旋转一圈，带动柱塞往复运动一次，实现吸液、排液。

针对上述中的相关技术，发明人认为偏心轮旋转一圈，带动一个柱塞往复运动一次，工作效率低。

发明内容

为了提高柱塞泵的工作效率，本申请提供一种柱塞泵。

本申请提供的一种柱塞泵采用如下的技术方案：

一种柱塞泵，包括包括偏心轮、柱塞、单向阀以及缸体，还包括铰接杆；

所述铰接杆的两端均铰接有一个所述柱塞，两处铰接轴线平行，任一所述柱塞的轴线垂直于柱塞与铰接杆之间的铰接轴线；

所述缸体内设有工作腔、进水道以及出水道；所述工作腔与柱塞一一对应，且所述柱塞沿自身轴向滑动嵌设于工作腔内，所述进水道以及出水道均连通工作腔；

所述单向阀设有两组，一组所述单向阀设于进水道内，实现液体单向流入所述工作腔；另一组所述单向阀设于出水道内，实现液体自所述工作腔单向流出；

所述偏心轮驱动任一柱塞往复运动。

通过采用上述技术方案，偏心轮转动一圈，直接驱动一个柱塞往复一端，并直接驱动铰接杆的一端随柱塞往复移动，配合有工作腔对柱塞的导向作用，使得另一个柱塞往复移动一次，即一个偏心轮转动一圈，驱动多个柱塞往复运动一次，以实现提高工作效率。

可选的，所述铰接杆设有两个，两个所述铰接杆的一端铰接于同一个所述柱塞，两个所述铰接杆的另一端均铰接有一个所述柱塞。

通过采用上述技术方案，增加柱塞数量，且柱塞之间通过铰接杆完成动力传递，实现一个偏心轮转动一圈，驱动多个柱塞往复运动一次，以实现提高工作效率。

可选的，所述铰接杆设有四个，四个所述铰接杆首尾相连成四边形，且四边形的两条对角线相互垂直；

相邻两个所述铰接杆的一端铰接于同一个所述柱塞；

相邻所述柱塞的轴线相互垂直，且任一所述柱塞的轴线与四边形的其中一条对角线重合。

通过采用上述技术方案，增加柱塞数量，且柱塞之间通过铰接杆完成动力传递，实现一个偏心轮转动一圈，驱动多个柱塞往复运动一次，以实现提高工作效率；

同时，两个柱塞吸液，另两个柱塞排液，实现柱塞泵的同步进液和出液。

可选的，四个所述铰接杆首尾相连成菱形。

通过采用上述技术方案，四个柱塞对称设置，四个铰接杆对称设置，有利于受力均匀。

可选的，四个所述铰接杆以及四个所述柱塞组成一组工作组件，所述工作组件并排设有两个；

所述的柱塞泵还包括连接杆，所述连接杆并排设有四个，所述连接杆垂直于任一柱塞的轴线；

一组工作组件中的相邻两个所述铰接杆转动套接于一个连接杆的一端外周；另一组工作组件中的相邻两个所述铰接杆转动套接于同一个连接杆的另一端外周。

通过采用上述技术方案，两组工作组件同步运转，多个柱塞同步吸、排液，提高工作效率。

可选的，两组所述工作组件以及四个所述连接杆组成一套工作机构，所述工作机构关于偏心轮的转动轴线对称设有两套。

通过采用上述技术方案，两套工作机构同步运转，多个柱塞同步吸、排液，提高工作效率。

可选的，还包括主轴；

所述主轴转动套接于连接杆的外周，且所述主轴垂直于连接杆；

所述主轴的外周设于驱动槽，所述驱动槽沿主轴轴向的宽度等于偏心轮的外径；

所述偏心轮的轴线垂直于主轴，且所述偏心轮的外周滑动抵接驱动槽沿主轴轴向的两个侧壁。

通过采用上述技术方案，利用偏心轮抵接驱动槽的侧壁，进而在偏心轮转动时，驱动主轴往复运动，以实现驱动柱塞往复移动。

可选的，所述主轴的两端转动套接于两套工作机构的连接杆上，所述缸体上设有避让槽，所述主轴滑动嵌设于避让槽内，且所述避让槽的侧壁与主轴之间存在间距。

通过采用上述技术方案，两套工作机构中的连接杆支撑于主轴的两端，使得主轴与缸体之间无接触，减小主轴往复运动时的阻力，提高工作效率。

可选的，所述缸体上设有安装腔，所述安装腔贯穿缸体，所述铰接杆位于安装腔内，且所述工作腔设于安装腔的侧壁上。

通过采用上述技术方案，便于直接观察各个铰接杆、柱塞的工作状态，同时，方便对铰接杆、柱塞的维护。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.偏心轮转动一圈，直接驱动一个柱塞往复一端，并直接驱动铰接杆的一端随柱塞往复移动，配合有工作腔对柱塞的导向作用，使得另一个柱塞往复移动一次，即一个偏心轮转动一圈，驱动多个柱塞往复运动一次，以实现提高工作效率；

2.多个柱塞对称设置，且多个铰接杆对称设置，有利于受力均匀；

3.同一时刻，多个柱塞吸液，同时，等数量的柱塞同步排液，使得柱塞泵持续性的同步进液和排液，避免了进液及排液管道流量（压力）在同一时刻达到最大或最小，减小进液及排液管道流量（压力）的波动，以提高柱塞泵的工作效率。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是输入轴以及偏心轮的结构示意图。

图3是主轴以及工作机构的结构示意图。

图4是图3中A处的放大图。

图5是本实施例中，工作机构的结构示意图。

图6是其他实施例一中，工作机构的结构示意图。

图7是其他实施例二中，工作机构的结构示意图。

图8是进水道以及出水道的结构示意图。

附图标记说明：1、缸体；11、避让槽；12、安装腔；13、工作腔；14、进水道；15、出水道；16、进水口；17、出水口；2、输入轴；3、偏心轮；31、滚动轴承；4、主轴；41、驱动槽；5、工作机构；51、连接杆；52、工作组件；521、柱塞；522、铰接杆；523、嵌槽。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开一种柱塞521泵，包括缸体1以及输入轴2。

参照图1、2，输入轴2绕自身轴线转动连接缸体1，输入轴2的一端伸出缸体1，用于连接电机、汽油机等动力源，输入轴2的另一端伸入缸体1内；输入轴2伸入缸体1内的一端连接有偏心轮3，偏心轮3的轴线平行于输入轴2的轴线，且两个轴线之间存在间距。

参照图1、3，缸体1上还设有避让槽11，避让槽11沿垂直输入轴2的方向贯穿缸体1，避让槽11内滑动嵌设有主轴4，主轴4平行于避让槽11的延伸方向，且主轴4沿自身轴向滑动。

参照图3、4，主轴4沿轴向的中部外周设有驱动槽41，驱动槽41沿主轴4轴向的槽宽等于偏心轮3上的外径，使得偏心轮3的外周始终抵接驱动槽41的侧壁；输入轴2转动时，偏心轮3随之绕输入轴2的轴线转动，偏心轮3的外周挤压驱动槽41的侧壁，进而驱动主轴4沿自身轴向往复运动。

参照图2、4，本实施例中，偏心轮3的外周还可以套接有滚动轴承31，则驱动槽41沿主轴4轴向的槽宽等于套接于偏心轮3上的滚动轴承31的外径，即滚动轴承31的外周始终抵接驱动槽41的侧壁。

参照图1、3，缸体1上还设有安装腔12，安装腔12关于输入轴2的轴线对称设有两个，每个安装腔12均设有一套工作机构5，主轴4的两端分别伸入两个安装腔12，且两个工作机构5共同承托主轴4，为减小主轴4运动时受到的阻力，设置避让槽11的侧壁与主轴4之间存在间距。

参照图3、5，每套工作机构5包括四个连接杆51以及两组工作组件52。

四个连接杆51均平行于输入轴2，主轴4的一端转动套接于一个连接杆51沿自身轴向的中部的外周，即连接杆51垂直主轴4，并可绕自身轴线转动；同时，一组工作组件52连接于连接杆51的一端，另一组工作组件52连接于连接杆51的另一端。

每组工作组件52包括四个柱塞521以及四个铰接杆522，四个柱塞521与四个连接杆51一一对应，即一个柱塞521转动套接于一个连接杆51的端部外周；四个铰接杆522首尾相连成四边形，四边形的两条对角线相互垂直，且其中一条对角线与主轴4的轴线平行。同时，相邻两个铰接杆522转动套接于同一个连接杆51的端部外周。

参照图5，柱塞521位于相邻两个铰接杆522之间，柱塞521的轴线与一条对角线重合，且每组工作组件52中四个柱塞521的轴线共面。铰接杆522还可设有嵌槽523，相邻两个铰接杆522的侧壁贴合时，两个铰接杆522上的嵌槽523连通，以形成供柱塞521安装的空间。

参照图5，本实施例中，四个铰接杆522首尾相连成菱形，且每个柱塞521的直径相等。

参照图6、7，在其他实施例中，每组工作组件52的四个铰接杆522中，两个铰接杆522的长度相等，另两个铰接杆522的长度相等，且长度相等的两个铰接杆522相邻设置，且为保证每个活塞往复一次时的排量相等，则图6中，左右两侧的柱塞521直径相等，而上侧柱塞521的直径大于下侧柱塞521的直径；图7中，上下两侧的柱塞521直径相等，而右侧柱塞521的直径大于左侧柱塞521的直径。

参照图1、8，安装腔12的侧壁设有工作腔13，工作腔13的侧壁还设有供密封圈安装的环形腔，工作腔13与柱塞521一一对应，且柱塞521沿自身轴向滑动嵌设于工作腔13内。

缸体1内还设有进水道14以及出水道15，进水道14以及出水道15均连通每个工作腔13，且进水道14具有两个进水口16，出水道15具有五个出水口17，本实例中，出水道15设有两层，进水道14亦设有两层，且两层的进水道14均位于两层出水道15之间。

同时，进水道14内设有单向阀，使得液体单向流入工作腔13；以及出水道15内亦设有单向阀，使得液体单向自工作腔13内单向流出，本实例中，单向阀共设有三十二个，即每个工作腔13对应设置一个安装于进水道14内的单向阀以及一个安装于出水道15内的单向阀。

参照图1，进水道14以及出水道15的各个加工工艺孔均利用螺塞封堵。

本申请实施例一种柱塞521泵的实施原理为：电机、汽油机带动输入轴2转动，进而驱动偏心轮3转动，偏心轮3挤压驱动槽41的侧壁，进而驱动主轴4往复移动，一组工作组件52中，四个铰接杆522在主轴4的驱动下相互转动，进而使得两个柱塞521挤压液体，完成排液，另外两个柱塞521抽吸液体，完成吸液，进而使得柱塞521泵同时进、出水，以提高工作效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种柱塞（521）泵，包括偏心轮（3）、柱塞（521）、单向阀以及缸体（1），其特征在于：还包括铰接杆（522）；

所述铰接杆（522）的两端均铰接有一个所述柱塞（521），两处铰接轴线平行，任一所述柱塞（521）的轴线垂直于柱塞（521）与铰接杆（522）之间的铰接轴线；

所述缸体（1）内设有工作腔（13）、进水道（14）以及出水道（15）；所述工作腔（13）与柱塞（521）一一对应，且所述柱塞（521）沿自身轴向滑动嵌设于工作腔（13）内，所述进水道（14）以及出水道（15）均连通工作腔（13）；

所述单向阀设有两组，一组所述单向阀设于进水道（14）内，实现液体单向流入所述工作腔（13）；另一组所述单向阀设于出水道（15）内，实现液体自所述工作腔（13）单向流出；

所述偏心轮（3）驱动任一柱塞（521）往复运动。

2.根据权利要求1所述的柱塞（521）泵，其特征在于：所述铰接杆（522）设有两个，两个所述铰接杆（522）的一端铰接于同一个所述柱塞（521），两个所述铰接杆（522）的另一端均铰接有一个所述柱塞（521）。

3.根据权利要求1所述的柱塞（521）泵，其特征在于：所述铰接杆（522）设有四个，四个所述铰接杆（522）首尾相连成四边形，且四边形的两条对角线相互垂直；

相邻两个所述铰接杆（522）的一端铰接于同一个所述柱塞（521）；

相邻所述柱塞（521）的轴线相互垂直，且任一所述柱塞（521）的轴线与四边形的其中一条对角线重合。

4.根据权利要求3所述的柱塞（521）泵，其特征在于：四个所述铰接杆（522）首尾相连成菱形。

5.根据权利要求3所述的柱塞（521）泵，其特征在于：四个所述铰接杆（522）以及四个所述柱塞（521）组成一组工作组件（52），所述工作组件（52）并排设有两个；

所述的柱塞（521）泵还包括连接杆（51），所述连接杆（51）并排设有四个，所述连接杆（51）垂直于任一柱塞（521）的轴线；

一组工作组件（52）中的相邻两个所述铰接杆（522）转动套接于一个连接杆（51）的一端外周；另一组工作组件（52）中的相邻两个所述铰接杆（522）转动套接于同一个连接杆（51）的另一端外周。

6.根据权利要求5所述的柱塞（521）泵，其特征在于：两组所述工作组件（52）以及四个所述连接杆（51）组成一套工作机构（5），所述工作机构（5）关于偏心轮（3）的转动轴线对称设有两套。

7.根据权利要求6所述的柱塞（521）泵，其特征在于：还包括主轴（4）；

所述主轴（4）转动套接于连接杆（51）的外周，且所述主轴（4）垂直于连接杆（51）；

所述主轴（4）的外周设于驱动槽（41），所述驱动槽（41）沿主轴（4）轴向的宽度等于偏心轮（3）的外径；

所述偏心轮（3）的轴线垂直于主轴（4），且所述偏心轮（3）的外周滑动抵接驱动槽（41）沿主轴（4）轴向的两个侧壁。

8.根据权利要求7所述的柱塞（521）泵，其特征在于：所述主轴（4）的两端转动套接于两套工作机构（5）的连接杆（51）上，所述缸体（1）上设有避让槽（11），所述主轴（4）滑动嵌设于避让槽（11）内，且所述避让槽（11）的侧壁与主轴（4）之间存在间距。

9.根据权利要求1所述的柱塞（521）泵，其特征在于：所述缸体（1）上设有安装腔（12），所述安装腔（12）贯穿缸体（1），所述铰接杆（522）位于安装腔（12）内，且所述工作腔（13）设于安装腔（12）的侧壁上。

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