CN113482878A - 一种模块化的卧式偏心轮往复泵 - Google Patents
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Abstract
一种模块化的卧式偏心轮往复泵。其包括底板、活塞缸、活塞、内偏心轮、外偏心轮、水平保持套、水平保持套盖、滚动轴承、电机、电机架、轴承支撑台、模块化主轴和联轴器；本发明优点：通过一个偏心轮机构同时驱动两个活塞进行往复运动，因此具有很强的供液能力，同时可以减小振动和降低流量脉动率。采用卧式叠层的布局方式，使泵的结构更加紧凑，减少了整泵的质量与体积。采用模块化设计，可以根据工作流量需要合理地设置成两组、三组、四组、五组等多组叠层布局。通过合理的控制不同叠层活塞缸的吸液与排液顺序，可以有效地进一步降低流量脉动率。较低的流量脉动率和较小的振动可有效提高本泵的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于民航地面特种设备技术领域，特别是涉及一种易于加工、低成本的模块化的卧式偏心轮往复泵。
背景技术
二十一世纪以来，我国民航事业得到了迅猛发展，民航机场和飞机数量不断增加，从而对民航运行和维护技术提出了更高要求。特别是冰雪天气下民航飞机表面容易结冰，这样会影响飞机的气动外形和蒙皮材料的耐用性，从而对飞机运行安全带来极大的挑战。因此，开展相应的蒙皮表面除冰作业，是飞机起飞之前必须开展的工作。
目前，飞机除冰系统采用的供液泵依然主要是传统的曲柄连杆往复泵。这种传统的往复泵存在着机构笨重、流量不连续、振动噪声大等问题，因此，会极大影响泵的使用寿命，影响冬季民航航班的正点率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种模块化的卧式偏心轮往复泵。
为了达到上述目的，本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵包括底板、活塞缸、活塞、内偏心轮、外偏心轮、水平保持套、水平保持套盖、滚动轴承、电机、电机架、轴承支撑台、模块化主轴和联轴器；其中，所述底板水平设置；电机架和轴承支撑台的下端分别固定在底板的顶面两侧中部，轴承支撑台的上部内装有滚动轴承；电机固定在电机架上，并且输出轴指向滚动轴承的中心孔；模块化主轴为中间带有轴肩的圆柱体形结构；多根模块化主轴利用多个联轴器依次首尾相连，位于外侧的一根模块化主轴的外端连接在电机的输出轴上，位于外侧的另一根模块化主轴的外端插入固定在滚动轴承的中心孔内；偶数个活塞缸等间距对称安装在底板的顶面前后部位，并且前后成对设置，每个活塞缸的内端呈开口状，外端面上设有进液口和出液口，用于分别连接进液管和出液管，并且滚动轴承的圆心与活塞缸的轴心处于同一水平高度；内偏心轮上设有一个偏心圆孔，每个内偏心轮上的偏心圆孔套在一根模块化主轴上，并通过模块化主轴的轴肩进行轴向定位；外偏心轮上设有一个偏心圆孔，每个外偏心轮上的偏心圆孔套在一个内偏心轮的外部圆周上；每个外偏心轮内嵌于一个水平保持套内，并通过水平保持套的轴肩以及设置在水平保持套前端的水平保持套盖进行轴向定位；由内偏心轮、外偏心轮、水平保持套和水平保持套盖构成一组驱动装置；每个水平保持套的两端分别连接在一个活塞的内端上，两个活塞的外侧部位分别位于一对活塞缸的内部。
所述活塞包括活塞固定端、活塞杆和活塞头；每个水平保持套的两端分别利用侧部螺栓与一个活塞固定端相连；每根活塞杆的两端分别连接一个活塞固定端和一个活塞头，每个活塞头以能够往复运动的方式安装在一个活塞缸的内部。
所述水平保持套盖利用端部螺栓固定在水平保持套的前端上。
所述模块化主轴的两端和轴肩一侧开有键槽，利用平键和键槽配合的方式实现模块化主轴与联轴器、内偏心轮、电机的输出轴间的连接。
所述模块化的卧式偏心轮往复泵还包括安装在滚动轴承外侧并利用侧部螺栓固定的端盖。
所述联轴器包括凹槽半联轴器、凸牙中间盘、轴向螺栓、垫片和螺母；两个凹槽半联轴器平行且对称设置；凸牙中间盘夹在两个凹槽半联轴器之间；其中凹槽半联轴器的内侧部位设有一个一字型凹槽，外侧部位中部形成有一个圆形通孔，圆形通孔利用平键连接在模块化主轴的外端；凸牙中间盘的两端面中部分别向外突出形成有一个一字型凸牙，两个一字型凸牙分别插入在两个凹槽半联轴器上的一字型凹槽内；多个轴向螺栓的一端贯穿两个凹槽半联轴器与凸牙中间盘的外部圆周部位后由垫片和螺母固定。
所述活塞缸、电机架和轴承支撑台的下端利用下部螺栓固定在底板上。
所述内偏心轮上偏心圆孔的附近形成有扇形通孔。
所述外偏心轮上偏心圆孔的一侧设有一个月牙形通孔。
所述一组驱动装置两侧的两个活塞的相位相差180度；多个内偏心轮的圆心在同一投影面上位于一个正多方形的顶点，这时位于底板前部或后部的所有活塞的相位依次相差360/n度，其中n为位于底板前部或后部的活塞数量。
本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵具有如下优点：
1.通过一个偏心轮机构同时驱动两个活塞进行往复运动，因此具有很强的供液能力，同时可以减小振动和降低流量脉动率。
2.采用卧式叠层的布局方式，使泵的结构更加紧凑，减少了整泵的质量与体积。
3.采用模块化设计，可以根据工作流量需要合理地设置成两组、三组、四组、五组等多组叠层布局。通过合理的控制不同叠层活塞缸的吸液与排液顺序，可以有效地进一步降低流量脉动率。
4、较低的流量脉动率和较小的振动可有效提高本泵的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵结构立体图。
图2为本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵中一组驱动装置及活塞缸结构示意图。
图3为本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵中模块化主轴连接状态结构示意图。
图4为本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵中4个内偏心轮投影结构示意图。
图5为本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵中凸牙中间盘结构立体图。
图6为本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵中凹槽半联轴器结构立体图。
图7为本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵中轴承支撑台、滚动轴承、端盖结构立体图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1至图7所示，本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复泵包括底板1、活塞缸3、活塞4、内偏心轮5、外偏心轮6、水平保持套7、水平保持套盖8、滚动轴承11、电机12、电机架13、轴承支撑台14、模块化主轴16和联轴器；其中，所述底板1水平设置；电机架13和轴承支撑台14的下端分别固定在底板1的顶面两侧中部，轴承支撑台14的上部内装有滚动轴承11；电机12固定在电机架13上，并且输出轴指向滚动轴承11的中心孔；模块化主轴16为中间带有轴肩16-1的圆柱体形结构；多根模块化主轴16利用多个联轴器依次首尾相连，位于外侧的一根模块化主轴16的外端连接在电机12的输出轴上，位于外侧的另一根模块化主轴16的外端插入固定在滚动轴承11的中心孔内；偶数个活塞缸3等间距对称安装在底板1的顶面前后部位，并且前后成对设置，每个活塞缸3的内端呈开口状，外端面上设有进液口301和出液口302，用于分别连接进液管和出液管，并且滚动轴承11的圆心与活塞缸3的轴心处于同一水平高度；内偏心轮5上设有一个偏心圆孔，每个内偏心轮5上的偏心圆孔套在一根模块化主轴16上，并通过模块化主轴16的轴肩16-1进行轴向定位；外偏心轮6上设有一个偏心圆孔，每个外偏心轮6上的偏心圆孔套在一个内偏心轮5的外部圆周上；每个外偏心轮6内嵌于一个水平保持套7内，并通过水平保持套7的轴肩以及设置在水平保持套7前端的水平保持套盖8进行轴向定位；由内偏心轮5、外偏心轮6、水平保持套7和水平保持套盖8构成一组驱动装置；每个水平保持套7的两端分别连接在一个活塞4的内端上，两个活塞4的外侧部位分别位于一对活塞缸3的内部。
所述活塞4包括活塞固定端401、活塞杆402和活塞头403；每个水平保持套7的两端分别利用侧部螺栓202与一个活塞固定端401相连；每根活塞杆402的两端分别连接一个活塞固定端401和一个活塞头403，每个活塞头403以能够往复运动的方式安装在一个活塞缸3的内部。
所述水平保持套盖8利用端部螺栓203固定在水平保持套7的前端上。
所述模块化主轴16的两端和轴肩16-1一侧开有键槽，利用平键17和键槽配合的方式实现模块化主轴16与联轴器、内偏心轮5、电机12的输出轴间的连接，用于传递扭矩。
所述模块化的卧式偏心轮往复泵还包括安装在滚动轴承11外侧并利用侧部螺栓202固定的端盖15。
所述联轴器包括凹槽半联轴器9、凸牙中间盘10、轴向螺栓2、垫片18和螺母19；两个凹槽半联轴器9平行且对称设置；凸牙中间盘10夹在两个凹槽半联轴器9之间；其中凹槽半联轴器9的内侧部位设有一个一字型凹槽9-1，外侧部位中部形成有一个圆形通孔9-2，圆形通孔9-2利用平键17连接在模块化主轴16的外端；凸牙中间盘10的两端面中部分别向外突出形成有一个一字型凸牙10-1，两个一字型凸牙10-1分别插入在两个凹槽半联轴器9上的一字型凹槽9-1内；多个轴向螺栓2的一端贯穿两个凹槽半联轴器9与凸牙中间盘10的外部圆周部位后由垫片18和螺母19固定，由此将凹槽半联轴器9与凸牙中间盘10连接成整体，从而实现模块化主轴16的传动功能。
所述活塞缸3、电机架13和轴承支撑台14的下端利用下部螺栓201固定在底板1上。
所述内偏心轮5上偏心圆孔的附近形成有扇形通孔，用于观察内偏心轮5旋转时的角度。
所述外偏心轮6上偏心圆孔的一侧设有一个月牙形通孔，用于观察外偏心轮6的运动。
所述一组驱动装置两侧的两个活塞4的相位相差180度；多个内偏心轮5的圆心在同一投影面上位于一个正多方形的顶点，这时位于底板1前部或后部的所有活塞4的相位依次相差360/n度，其中n为位于底板1前部或后部的活塞4数量，这样能够有效降低流量脉动率。
现将本发明提供的模块化的卧式偏心轮往复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12，利用电机12驱动所有模块化主轴16进行同向同速度的转动，模块化主轴16的转动将通过平键17传递给多个内偏心轮5，此时内偏心轮5的圆心相对于模块化主轴16的轴线进行圆周运动，外偏心轮6相对自己的轴线进行转动，同时外偏心轮6的圆心相对于底板1进行左右平动，由此带动水平保持套7、水平保持套盖8和活塞4在水平面内进行平动，即将电机12的转动转换为活塞4的平动。可利用活塞4将通过进液管及进液口301进入活塞缸3内部的除冰液进行压缩，最后经过压缩的除冰液将通过出液口302及出液管向外排出。以四组驱动装置为例，由于四组驱动装置中四个内偏心轮5的圆心在同一投影面上位于一个正方形的顶点，故位于底板1前部或后部的四个活塞4的相位依次相差90度，由此可使本泵流量变得稳定，从而降低流量脉动率。若需不同数量的驱动装置，只需增减模块化主轴16的数量、调整内偏心轮5的夹角即可。
Claims (10)
1.一种模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述的模块化的卧式偏心轮往复泵包括底板(1)、活塞缸(3)、活塞(4)、内偏心轮(5)、外偏心轮(6)、水平保持套(7)、水平保持套盖(8)、滚动轴承(11)、电机(12)、电机架(13)、轴承支撑台(14)、模块化主轴(16)和联轴器；其中，所述底板(1)水平设置；电机架(13)和轴承支撑台(14)的下端分别固定在底板(1)的顶面两侧中部，轴承支撑台(14)的上部内装有滚动轴承(11)；电机(12)固定在电机架(13)上，并且输出轴指向滚动轴承(11)的中心孔；模块化主轴(16)为中间带有轴肩(16-1)的圆柱体形结构；多根模块化主轴(16)利用多个联轴器依次首尾相连，位于外侧的一根模块化主轴(16)的外端连接在电机(12)的输出轴上，位于外侧的另一根模块化主轴(16)的外端插入固定在滚动轴承(11)的中心孔内；偶数个活塞缸(3)等间距对称安装在底板(1)的顶面前后部位，并且前后成对设置，每个活塞缸(3)的内端呈开口状，外端面上设有进液口(301)和出液口(302)，用于分别连接进液管和出液管，并且滚动轴承(11)的圆心与活塞缸(3)的轴心处于同一水平高度；内偏心轮(5)上设有一个偏心圆孔，每个内偏心轮(5)上的偏心圆孔套在一根模块化主轴(16)上，并通过模块化主轴(16)的轴肩(16-1)进行轴向定位；外偏心轮(6)上设有一个偏心圆孔，每个外偏心轮(6)上的偏心圆孔套在一个内偏心轮(5)的外部圆周上；每个外偏心轮(6)内嵌于一个水平保持套(7)内，并通过水平保持套(7)的轴肩以及设置在水平保持套(7)前端的水平保持套盖(8)进行轴向定位；由内偏心轮(5)、外偏心轮(6)、水平保持套(7)和水平保持套盖(8)构成一组驱动装置；每个水平保持套(7)的两端分别连接在一个活塞(4)的内端上，两个活塞(4)的外侧部位分别位于一对活塞缸(3)的内部。
2.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述活塞(4)包括活塞固定端(401)、活塞杆(402)和活塞头(403)；每个水平保持套(7)的两端分别利用侧部螺栓(202)与一个活塞固定端(401)相连；每根活塞杆(402)的两端分别连接一个活塞固定端(401)和一个活塞头(403)，每个活塞头(403)以能够往复运动的方式安装在一个活塞缸(3)的内部。
3.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述水平保持套盖(8)利用端部螺栓(203)固定在水平保持套(7)的前端上。
4.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述模块化主轴(16)的两端和轴肩(16-1)一侧开有键槽，利用平键(17)和键槽配合的方式实现模块化主轴(16)与联轴器、内偏心轮(5)、电机(12)的输出轴间的连接。
5.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述模块化的卧式偏心轮往复泵还包括安装在滚动轴承(11)外侧并利用侧部螺栓(202)固定的端盖(15)。
6.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述联轴器包括凹槽半联轴器(9)、凸牙中间盘(10)、轴向螺栓(2)、垫片(18)和螺母(19)；两个凹槽半联轴器(9)平行且对称设置；凸牙中间盘(10)夹在两个凹槽半联轴器(9)之间；其中凹槽半联轴器(9)的内侧部位设有一个一字型凹槽(9-1)，外侧部位中部形成有一个圆形通孔(9-2)，圆形通孔(9-2)利用平键(17)连接在模块化主轴(16)的外端；凸牙中间盘(10)的两端面中部分别向外突出形成有一个一字型凸牙(10-1)，两个一字型凸牙(10-1)分别插入在两个凹槽半联轴器(9)上的一字型凹槽(9-1)内；多个轴向螺栓(2)的一端贯穿两个凹槽半联轴器(9)与凸牙中间盘(10)的外部圆周部位后由垫片(18)和螺母(19)固定。
7.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述活塞缸(3)、电机架(13)和轴承支撑台(14)的下端利用下部螺栓(201)固定在底板(1)上。
8.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述内偏心轮(5)上偏心圆孔的附近形成有扇形通孔。
9.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述外偏心轮(6)上偏心圆孔的一侧设有一个月牙形通孔。
10.根据权利要求1所述的模块化的卧式偏心轮往复泵，其特征在于：所述一组驱动装置两侧的两个活塞(4)的相位相差180度；多个内偏心轮(5)的圆心在同一投影面上位于一个正多方形的顶点，这时位于底板(1)前部或后部的所有活塞(4)的相位依次相差360/n度，其中n为位于底板(1)前部或后部的活塞(4)数量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211008 |