CN113250924A - 双缸异步定比混液泵 - Google Patents

Abstract

一种双缸异步定比混液泵，包括电机、第一齿轮、第二齿轮、第一曲轴、第二曲轴、第一液体泵和第二液体泵，电机的输出轴耦合到第一齿轮上，第一齿轮耦合到第二齿轮上并具有不等于1的传动比，偏心设置在第一齿轮和第二齿轮上的第一曲轴和第二曲轴分别经由活塞式结构耦合到第一液体泵和第二液体泵的缸体，电机驱动第一齿轮转动时，第二齿轮由第一齿轮带动，第一曲轴和第二曲轴分别对应于第一齿轮的转速和第二齿轮的转速产生异步的往复行程，向第一液体泵和第二液体泵传递抽送第一液体和第二液体的驱动力。该双缸异步定比混液泵适用于在微型小体积产品上进行精确配比的混液，且其构造简单，结构布局紧凑，利于小型化，制作成本低，适于量产。

Description

双缸异步定比混液泵

技术领域

本发明涉及精密高速配比混液技术，特别是涉及一种双缸异步定比混液泵。

背景技术

目前市场上针对于小尺寸电器、洗牙器、医疗器械领域的配比泵体很少见，现有的配比元件。为比例阀、管路文丘里管等依靠液阻比实现混液，而管径或者液阻实现混液的流量受水压、水位的干扰大，影响配比精度，

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种双缸异步定比混液泵。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种双缸异步定比混液泵，包括电机、第一齿轮、第二齿轮、第一曲轴、第二曲轴、第一液体泵和第二液体泵，所述电机的输出轴耦合到所述第一齿轮上，所述第一齿轮耦合到所述第二齿轮上并具有大于1或小于1的传动比，所述第一曲轴偏心设置在所述第一齿轮上，所述第二曲轴偏心设置在所述第二齿轮上，所述第一曲轴经由活塞式结构耦合到所述第一液体泵的缸体，所述第二曲轴经由活塞式结构耦合到所述第二液体泵的缸体，所述电机驱动所述第一齿轮转动时，所述第二齿轮由所述第一齿轮带动且所述第二齿轮的转速与所述第一齿轮的转速不相等，所述第一曲轴和所述第二曲轴分别对应于所述第一齿轮的转速和所述第二齿轮的转速产生异步的往复行程，向所述第一液体泵和所述第二液体泵传递抽送第一液体和第二液体的驱动力。

进一步地：

还包括电机主动齿轮，所述电机主动齿轮安装在所述电机的输出轴上，所述电机主动齿轮与所述第一齿轮啮合。

还包括中间齿轮，所述中间齿轮与所述第一齿轮同轴安装，所述中间齿轮与所述第二齿轮啮合。

所述传动比大于1，所述中间齿轮的齿数小于所述第二齿轮的齿数，所述第一齿轮和所述中间齿轮的转速大于所述二齿轮的转速。

所述第一液体泵和所述第二液体泵为柱塞泵。

还包括第一连杆和第二连杆，所述第一液体泵和所述第二液体泵包括活塞头，所述活塞头可活动地设置在由所述缸体形成的活塞腔内，所述第一曲轴通过所述第一连杆耦合到所述第一液体泵的活塞头，所述第二曲轴通过所述第二连杆耦合到所述第二液体泵的活塞头。

所述第一液体泵的进水管上设置有第一单向进水阀，所述第一液体泵的出水管上设置有第一单向出水阀，所述第一单向进水阀和所述第一单向出水阀反向设置；所述第二液体泵的进水管上设置有第二单向进水阀，所述第二液体泵的出水管上设置有第二单向出水阀，所述第二单向进水阀和所述第二单向出水阀反向设置；所述第一液体泵进行抽液时，在缸体内外压力差的作用下所述第一单向进水阀打开而所述第一单向出水阀关闭，所述第一液体泵进行送液时，在缸体内外压力差的作用下所述第一单向进水阀关闭而所述第一单向出水阀打开；所述第二液体泵进行抽液时，在缸体内外压力差的作用下所述第二单向进水阀打开而所述第二单向出水阀关闭，所述第二液体泵进行送液时，在缸体内外压力差的作用下所述第二单向进水阀关闭而所述第二单向出水阀打开。

所述第一单向进水阀、所述第一单向出水阀、所述第二单向进水阀、所述第二单向出水阀为板阀、鸭嘴阀或锥阀。

还包括齿箱，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第一曲轴、所述第二曲轴设置在所述齿箱内，所述齿箱具有贯通齿箱内外的第一通孔和第二通孔，所述第一液体泵和第二液体泵分别在齿箱外部以可拆卸的方式插装于所述第一通孔和所述第二通孔上，并分别通过所述第一通孔和所述第二通孔与所述齿箱内的所述第一曲轴和所述第二曲轴相连。

所述双缸异步定比混液泵除所述电机之外的至少一部分零件为塑胶成型件。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种双缸异步定比混液泵，通过双曲轴、齿轮与两个液体泵相配合的结构，其中第一齿轮耦合到第二齿轮上并具有不等于1的传动比，由电机驱动第一齿轮旋转并带动第二齿轮，由于上述传动比差异，第二齿轮的转速与第一齿轮的转速不相等，分别在第一齿轮和第二齿轮上偏心设置的第一曲轴和第二曲轴分别对应于两个齿轮的不同转速而产生异步的往复行程，向第一液体泵和第二液体泵传递抽送第一液体和第二液体的驱动力，使第一液体泵和第二液体泵各自抽送的两种液体以异步方式出液，混液时双液水头的互扰小，将所出的液体混合即可实现按比例精确配制混合液，其中，由所述第一液体泵和所述第二液体泵的排量和第一齿轮与第二齿轮的传动比共同确定第一液体和第二液体的混液比例，实现两种液体高精度的配比。通过选取适当排量的两个液体泵和设置齿轮传动比，即可获得所需配比的混液，可以在很宽的比例范围内实现灵活混液。本发明的双缸异步定比混液泵特别适用于微型小体积产品，包括医疗器械以及小家电，例如用于食品添加剂配比以及洗牙器/口腔清洗装置的洗液/漱口水配比等精确配比的混液，且其构造简单，结构布局紧凑，利于小型化，制作成本低，适于量产。

附图说明

图1为本发明实施例的双缸异步定比混液泵的总装结构示意图。

图2为图1所示的双缸异步定比混液泵的爆炸图。

图3为本发明实施例的齿轮组与第一曲轴、第二曲轴的结构示意图。

图4为图1所示的双缸异步定比混液泵的另一视角的立体视图。

图5为图1所示的双缸异步定比混液泵的后视图。

图6为图1所示的双缸异步定比混液泵的俯视图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式做详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1至图6，本发明实施例提供一种双缸异步定比混液泵，包括电机1、第一齿轮4、第二齿轮8、第一曲轴9、第二曲轴10、第一液体泵6和第二液体泵7，所述电机1的输出轴耦合到所述第一齿轮4上，所述第一齿轮4耦合到所述第二齿轮8上并具有大于1或小于1的传动比，所述第一曲轴9偏心设置在所述第一齿轮4上，所述第二曲轴10偏心设置在所述第二齿轮8上，所述第一曲轴9经由活塞式结构耦合到所述第一液体泵6的缸体，所述第二曲轴10经由活塞式结构耦合到所述第二液体泵7的缸体，所述电机1驱动所述第一齿轮4转动时，所述第二齿轮8由所述第一齿轮4带动且所述第二齿轮8的转速与所述第一齿轮4的转速不相等，所述第一曲轴9和所述第二曲轴10分别对应于所述第一齿轮4的转速和所述第二齿轮8的转速(两个齿轮的转速不同)产生异步的往复行程，向所述第一液体泵6和所述第二液体泵7传递抽送第一液体和第二液体的驱动力。由此，使第一液体泵6和第二液体泵7各自抽送的两种液体以异步方式出液，混液时双液水头的互扰小，将所出的液体混合即可实现按比例精确配制混合液，其中，由所述第一液体泵6和所述第二液体泵7的排量和第一齿轮4与第二齿轮8的传动比共同确定第一液体和第二液体的混液比例，实现两种液体高精度的配比。通过选取适当排量的两个液体泵和设置齿轮传动比，即可获得所需配比的混液，可以在很宽的比例范围内实现灵活混液。

改变第一曲轴9、第二曲轴10在第一齿轮和第二齿轮上的偏心距以及第一液体泵6、第二液体泵7的缸体活塞的截面积可以改变两个泵的排量，而改变齿轮的齿数比可以改变齿轮传动比，从而可以实现两种液体大比例范围可调的精确配比混液。

以第一齿轮4与第二齿轮8直接啮合为例，第一齿轮4和第二齿轮8的齿数分别为Z1、Z2，两个泵排量分别为V1、V2，则第一液体和第二液体的流量比Q1/Q2＝V1Z2/V2Z1。当采用同排量的时候，配比的比例为Z2/Z1。无须调节其他尺寸，根据泵的排量V＝活塞行程L*活塞面积A，通过改变泵体的排量结合齿数比，可以在大的范围内灵活设置混液的配比。

本发明实施例的双缸异步定比混液泵特别适用于微型小体积产品，包括医疗器械以及小家电，例如用于食品添加剂配比以及洗牙器/口腔清洗装置的洗液/漱口水配比等精确配比的混液，且其构造简单，结构布局紧凑，利于小型化，制作成本低，适于量产。

参阅图1至图3，在优选的实施例中，双缸异步定比混液泵还包括电机主动齿轮2，所述电机主动齿轮2安装在所述电机1的输出轴上，所述电机主动齿轮2与所述第一齿轮4啮合。

参阅图1至图6，在优选的实施例中，双缸异步定比混液泵还包括中间齿轮5，所述中间齿轮5与所述第一齿轮4同轴安装，所述中间齿轮5与所述第二齿轮8啮合。

在一些实施例中，所述传动比大于1，所述中间齿轮5的齿数小于所述第二齿轮8的齿数，所述第一齿轮4和所述中间齿轮5的转速相同，转速大于所述二齿轮的转速。

在优选的实施例中，所述第一液体泵6和所述第二液体泵7为柱塞泵。其中柱塞泵的形式不限于图中所示。

实施例中的齿轮不只是限制于直齿，也可以是其他齿形如斜齿轮。

参阅图1、图2和图6，在优选的实施例中，双缸异步定比混液泵还包括第一连杆25和第二连杆26，所述第一液体泵6和所述第二液体泵7包括活塞头12/14，所述活塞头12/14可活动地设置在由所述缸体形成的活塞腔内，所述第一曲轴9通过所述第一连杆25耦合到所述第一液体泵6的活塞头12，所述第二曲轴10通过所述第二连杆26耦合到所述第二液体泵7的活塞头14。

参阅图1和图2，在优选的实施例中，所述第一液体泵6的进水管15上设置有第一单向进水阀17，所述第一液体泵6的出水管23上设置有第一单向出水阀21，所述第一单向进水阀17和所述第一单向出水阀21反向设置；所述第二液体泵7的进水管16上设置有第二单向进水阀18，所述第二液体泵7的出水管24上设置有第二单向出水阀22，所述第二单向进水阀18和所述第二单向出水阀22反向设置；所述第一液体泵6进行抽液时，在缸体内外压力差的作用下所述第一单向进水阀17打开而所述第一单向出水阀21关闭，所述第一液体泵6进行送液时，在缸体内外压力差的作用下所述第一单向进水阀17关闭而所述第一单向出水阀21打开；所述第二液体泵7进行抽液时，在缸体内外压力差的作用下所述第二单向进水阀18打开而所述第二单向出水阀22关闭，所述第二液体泵7进行送液时，在缸体内外压力差的作用下所述第二单向进水阀18关闭而所述第二单向出水阀22打开。

在不同的实施例中，所述第一单向进水阀17、所述第一单向出水阀21、所述第二单向进水阀18、所述第二单向出水阀22可以为但不限于板阀、鸭嘴阀或锥阀。

在一些实施例中，所述第一液体泵6和所述第二液体7各自的出水管连接到混液管再接入混液箱。在另一些实施例中，所述第一液体泵6和所述第二液体泵7各自的出水管可通过管道直接连接到混液箱。

参阅图1和图2、图4至图6，在优选的实施例中，双缸异步定比混液泵还包括齿箱3，所述第一齿轮4、所述第二齿轮8、所述第一曲轴9、所述第二曲轴10设置在所述齿箱3内，所述第一曲轴9、所述第二曲轴10以可运动的方式安装在齿箱3的侧壁上，所述第一曲轴9、所述第二曲轴10在与齿箱3相接触的安装部位上可设置滑动凸台，所述齿箱3具有贯通齿箱3内外的第一通孔11和第二通孔13，所述第一液体泵6和第二液体泵7分别在齿箱3外部以可拆卸的方式插装于所述第一通孔11和所述第二通孔13上，并分别通过所述第一通孔11和所述第二通孔13与所述齿箱3内的所述第一曲轴9和所述第二曲轴10相连。通过双曲轴结构与可拆卸泵体的配合，能够更加灵活地满足高精度液体配比的需求。此外，整体结构通过齿箱和液体泵插入配合的方式可以方便组装制造，并方便拆换液体泵。

在一些实施例中，所述双缸异步定比混液泵除所述电机1之外的至少一部分零件为塑胶成型件。

在本发明一个具体实施例中，双缸异步定比混液泵包括电机1、电机主动齿轮2、第一齿轮4、中间齿轮5、第二齿轮8、第一曲轴9、第二曲轴10、连杆25、26、第一液体泵6、第二液体泵7等部件。工作过程中，当第一液体泵6、第二液体泵7的活塞头12、14后退时缸体内外的压力差将进水阀打开，出水阀关闭，将液体吸入缸体；当第一液体泵6、第二液体泵7的活塞头12、14推进时，缸体内外的压力差将进水阀关闭，出水阀打开，将液体送出缸体。上述实施例的实现了异步的高精度配比混液。

组装方式：可将第一曲轴9、第二曲轴10、连杆25、26和活塞头12、14与在高、低速齿轮从齿箱上下装入。而后穿入齿轮轴，通过齿箱设置有两个槽，保证轴的余量以便拆卸。再将带有主动轮的电机1插入，从螺丝导孔将电机1固定，将双泵装好后由活塞缸导槽，插入，而后再泵体固定螺丝孔将其锁螺丝。每个螺丝工具的路径均避开部件，方便拆卸。

本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种双缸异步定比混液泵，其特征在于，包括电机、第一齿轮、第二齿轮、第一曲轴、第二曲轴、第一液体泵和第二液体泵，所述电机的输出轴耦合到所述第一齿轮上，所述第一齿轮耦合到所述第二齿轮上并具有大于1或小于1的传动比，所述第一曲轴偏心设置在所述第一齿轮上，所述第二曲轴偏心设置在所述第二齿轮上，所述第一曲轴经由活塞式结构耦合到所述第一液体泵的缸体，所述第二曲轴经由活塞式结构耦合到所述第二液体泵的缸体，所述电机驱动所述第一齿轮转动时，所述第二齿轮由所述第一齿轮带动且所述第二齿轮的转速与所述第一齿轮的转速不相等，所述第一曲轴和所述第二曲轴分别对应于所述第一齿轮的转速和所述第二齿轮的转速产生异步的往复行程，向所述第一液体泵和所述第二液体泵传递抽送第一液体和第二液体的驱动力。

2.如权利要求1所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，还包括电机主动齿轮，所述电机主动齿轮安装在所述电机的输出轴上，所述电机主动齿轮与所述第一齿轮啮合。

3.如权利要求1所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，还包括中间齿轮，所述中间齿轮与所述第一齿轮同轴安装，所述中间齿轮与所述第二齿轮啮合。

4.如权利要求3所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，所述传动比大于1，所述中间齿轮的齿数小于所述第二齿轮的齿数，所述第一齿轮和所述中间齿轮的转速大于所述二齿轮的转速。

5.如权利要求1所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，所述第一液体泵和所述第二液体泵为柱塞泵。

6.如权利要求5所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，还包括第一连杆和第二连杆，所述第一液体泵和所述第二液体泵包括活塞头，所述活塞头可活动地设置在由所述缸体形成的活塞腔内，所述第一曲轴通过所述第一连杆耦合到所述第一液体泵的活塞头，所述第二曲轴通过所述第二连杆耦合到所述第二液体泵的活塞头。

7.如权利要求1至6任一项所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，所述第一液体泵的进水管上设置有第一单向进水阀，所述第一液体泵的出水管上设置有第一单向出水阀，所述第一单向进水阀和所述第一单向出水阀反向设置；所述第二液体泵的进水管上设置有第二单向进水阀，所述第二液体泵的出水管上设置有第二单向出水阀，所述第二单向进水阀和所述第二单向出水阀反向设置；所述第一液体泵进行抽液时，在缸体内外压力差的作用下所述第一单向进水阀打开而所述第一单向出水阀关闭，所述第一液体泵进行送液时，在缸体内外压力差的作用下所述第一单向进水阀关闭而所述第一单向出水阀打开；所述第二液体泵进行抽液时，在缸体内外压力差的作用下所述第二单向进水阀打开而所述第二单向出水阀关闭，所述第二液体泵进行送液时，在缸体内外压力差的作用下所述第二单向进水阀关闭而所述第二单向出水阀打开。

8.如权利要求7所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，所述第一单向进水阀、所述第一单向出水阀、所述第二单向进水阀、所述第二单向出水阀为板阀、鸭嘴阀或锥阀。

9.如权利要求1至8任一项所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，还包括齿箱，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第一曲轴、所述第二曲轴设置在所述齿箱内，所述齿箱具有贯通齿箱内外的第一通孔和第二通孔，所述第一液体泵和第二液体泵分别在齿箱外部以可拆卸的方式插装于所述第一通孔和所述第二通孔上，并分别通过所述第一通孔和所述第二通孔与所述齿箱内的所述第一曲轴和所述第二曲轴相连。

10.如权利要求1至9任一项所述的双缸异步定比混液泵，其特征在于，所述双缸异步定比混液泵除所述电机之外的至少一部分零件为塑胶成型件。

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