CN113513461A - 水泵结构和包含该水泵结构的蒸汽装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种水泵结构和包含该水泵结构的蒸汽装置，所述水泵结构包括电机、活塞、缸体、连杆和传动部件，所述活塞设于所述缸体内，所述缸体上设有与所述缸体相连通的进水端和出水端；所述电机的输出轴与所述传动部件连接以驱动传动部件转动；连杆的一端与活塞活动连接，连杆的另一端与传动部件活动连接，连杆与传动部件的连接点围绕电机的输出轴与传动部件的连接点的轴心做圆周运动，连杆的长度方向与连杆和活塞的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，扇形角度范围为10‑40°。本发明水泵结构结构简单而且利于固定。

Description

水泵结构和包含该水泵结构的蒸汽装置

技术领域

本发明涉及蒸汽装置中水泵结构，具体涉及一种水泵结构和包含该水泵结构的蒸汽装置。

背景技术

蒸汽装置，如蒸汽地拖、蒸汽枪和挂烫机等，主要由水箱、水泵和蒸汽发生器组成，在工作过程中，主要通过水泵将水箱中的水泵入蒸汽发生器中进行加热生成水蒸气。

现有的水泵结构，如专利号为201490001057.7的发明专利公开了一种可变流动速率的机械泵组件，它包括马达、凸轮、驱动器、活塞和缸体组成。该发明虽然能够给蒸汽发生器泵入水，但是该结构在泵水时需要借助具有间隔台肩的驱动器结合凸轮以使得凸轮能够线性驱动，并且凸轮在转动时需要带动整个驱动器左右上下移动，不仅结构较为复杂，而且不利于固定。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种水泵结构，结构简单而且利于固定。

为实现上述目的，本发明公开了一种水泵结构，包括电机、活塞、缸体、连杆和传动部件，所述活塞设于所述缸体内，所述缸体上设有与所述缸体相连通的进水端和出水端；所述电机的输出轴与所述传动部件连接以驱动传动部件转动；连杆的一端与活塞活动连接，连杆的另一端与传动部件活动连接，连杆与传动部件的连接点围绕电机的输出轴与传动部件的连接点的轴心做圆周运动，连杆的长度方向与连杆和活塞的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，所述扇形角度ɑ范围为10-40°。

进一步的，连杆的长度方向与连杆和活塞的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，所述扇形角度ɑ范围为20-24°。

进一步的，连杆与活塞连接点的轴心至连杆与传动部件连接点的轴心的距离为L，L为15-30mm，优选的，L为20-25mm；连杆与传动部件的连接点的轴心至传动部件与电机的输出轴的连接点的轴心的距离为D，D为2-9mm，优选的，D为4-5mm。

进一步的，所述传动部件为转盘，转盘的边缘设有圆形凸台，所述连杆的一端设有固定环，所述固定环套在所述圆形凸台外且所述固定环的内直径与所述圆形凸台的外直径相当。

进一步的，所述传动部件为转盘，转盘的边缘设有圆形凹槽，所述连杆的一端设有圆形凸台，所述圆形凹槽套在所述圆形凸台外且所述圆形凹槽的内直径与所述圆形凸台的外直径相当。

进一步的，所述D与L的长度呈正相关。

进一步的，还包括分别与转盘对称设置的第二转盘和与电机对称设置的第二电机，所述第二电机的输出轴与所述第二转盘的耦合连接以驱动所述第二转盘转动；所述第二转盘上设有第二圆形凸台，所述固定环套在所述第二圆形凸台外且所述固定环的内直径与所述第二圆形凸台的外直径相当，通过转盘和第二转盘同时驱动连杆的一端转动。

进一步的，还包括分别与转盘对称设置的第二转盘和与电机对称设置的第二电机，所述第二电机的输出轴与所述第二转盘的耦合连接以驱动所述第二转盘转动；所述第二转盘上设有第二圆形凹槽，所述第二圆形凹槽设在所述圆形凸台外，且所述第二圆形凹槽的内直径与所述圆形凸台的外直径相当，通过转盘和第二转盘同时驱动连杆的一端转动。

进一步的，所述活塞上设有连杆的安装区域，所述连杆的一端设于所述安装区域内并通过插销固定。

进一步的，还包括固定壳，所述固定壳内设有供所述转盘、所述连杆活动的活动空间和用于安装所述缸体的安装腔；所述电机固定在所述固定壳外，所述电机的输出轴穿过所述固定壳将所述转盘固定在所述活动空间内。

进一步的，所述进水端和所述出水端上分别设有单向流通装置。

进一步的，包括以上所述的水泵结构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明水泵结构包括电机、活塞、缸体、连杆和传动部件，其中连杆的一端与活塞活动连接，连杆的另一端与传动部件活动连接；当电机驱动传动部件转动时，连杆与传动部件的连接点围绕电机的输出轴与传动部件的连接点的轴心做圆周运动，而连杆的长度方向与连杆和活塞的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，由于此时连杆的另一端被活塞所限位，而活塞则被缸体所限位，从而可将连杆的转动力矩转化为活塞的往复直线运动，简化了水泵结构。

由于传动部件只需要与电机的输出轴固定连接，即可使得传动部件的转动不会受到过多干扰，既利于水泵的固定，也不影响传动部件的转动，更不需要借助外物对传动部件进行固定，方便了水泵结构的安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明水泵结构的爆炸结构示意图；

图2为传动部件的结构示意图；

图3为本发明水泵结构其中一实施例的爆炸结构示意图；

图4为本发明水泵结构另一实施例的爆炸结构示意图；

图5为本发明水泵结构再一实施例的爆炸结构示意图；

图6为本发明水泵结构又一实施例的爆炸结构示意图；

图7为连杆相对活塞转动时的结构示意图。

附图标识：1电机；101输出轴；2活塞；201安装区域；3缸体；301进水端；302出水端；4连杆；401固定环；5传动部件；501圆形凹槽；6圆形凸台；7固定壳；701活动空间；702安装腔；8第二转盘；9第二电机；10第二圆形凸台；11单向流通装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例公开了一种水泵结构，包括电机1、活塞2、缸体3、连杆4和传动部件5，活塞2设于缸体3内，缸体3上设有与缸体3相连通的进水端301和出水端302；电机1的输出轴101与传动部件5连接以驱动传动部件5转动；连杆4的一端与活塞2活动连接，连杆4的另一端与传动部件5活动连接，连杆4与传动部件5的连接点围绕电机1的输出轴101与传动部件5的连接点的轴心做圆周运动，连杆4的长度方向与连杆4和活塞2的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，扇形角度ɑ范围为10-40°。由于此时连杆4的一端被活塞2所限位，而活塞2则被缸体3所限位，因此当连杆4与传动部件5的连接点围绕电机1的输出轴101与传动部件5的连接点的轴心做圆周运动时，如图7所示，连杆4的长度方向与连杆4和活塞2的连接点的轴心会成一定扇形角度往复运动，以将连杆4的转动力矩转化为活塞2的往复运动，进而将水泵入蒸汽发生器。

而且本实施例中，连杆4与传动部件5的连接点围绕电机1的输出轴101与传动部件5的连接点的轴心做圆周运动，而连杆4的长度方向与连杆4和活塞2的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，使得连杆4对于缸体3内侧壁的压力不至于过大，且对于缸体3内侧壁的压力大小是缓慢过渡，而不会至于瞬间给缸体3内侧壁过大压力，从而提供缸体3的使用寿命；同时，由于连杆4对于缸体3内侧壁的压力大小是缓慢过渡的，从而使得活塞2在缸体3内运动时具有连续性，不至于活塞在运动过程中发生突变，导致泵水过程中流量时大时小。本实施例中，减少连杆4晃动对力的分布不平衡造成压力不稳定，力的支点通过传动部件5对各个方向的力都能有效地传递。

进一步的，连杆4的长度方向与连杆4和活塞2的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，扇形角度ɑ范围为20-24°，以避免角度范围过大时连杆4对缸体3的侧壁造成的压力过大。当扇形角度ɑ范围为20-24°时，连杆4对于缸体3的侧壁造成的压力既不会过大，连杆4运动所需空间也不会过大。

其中，如图7所示，连杆4与活塞2连接点的轴心至连杆4与传动部件5连接点的轴心的距离为L，L为15-30mm，优选的，L为20-25mm；如图2所示，连杆4与传动部件5的连接点的轴心至传动部件5与电机1的输出轴101的连接点的轴心的距离为D，D为2-9mm，优选的，D为4-5mm。本实施中，当L为15-30mm、D为2-9mm时，传动部件5的转动范围不至于过大以使得水泵结构工作时过于晃动，并且使得连杆4对于缸体3内侧壁的作用力不至于过大以至于影响缸体3的使用寿命；而若D、L过小时，则会使得缸体3的泵水量过小，无法满足工作需求；因此，本发明中对于D、L长度范围的限制，能够使得缸体3、连杆4、传动部件5之间受力均衡，不至于使得水泵结构工作时较为晃动，而且能够满足蒸汽装置的工作需求。而当L为20-25mm、D为4-5mm时，更能保证水泵结构工作时的稳定性以及使用寿命。

进一步的，本发明实施中，D与L的长度呈正相关。即在以上实施例中在D和L的限定范围内，当将D缩短时，L也应相应缩短；而当将D增大时，L也应相应增大，以避免缸体3、连杆4、传动部件5之间受力不均衡。

在本发明一实施例中，如图1-图3所示，传动部件5为转盘，转盘的边缘设有圆形凸台6，连杆4的一端设有固定环401，固定环401套在圆形凸台6外且固定环401的内直径与圆形凸台6的外直径相当，其中连杆4的另一端与活塞2的连接方式优选为铰接。其中，转盘和圆形凸台6之间可为一体结构；电机1的输出轴101设于转盘的中心，有利于转盘转动时能够保持平衡，同时减少了转盘转动时的活动空间701。

本实施例中，转盘优选为圆形结构或者椭圆形结构。

该实施例中，由于与活塞2相铰接的连杆4的一端被限位于缸体3内，而连杆4的另一端则套设在圆形凸台6外，因此当转盘转动时，可通过连杆4将转盘的旋转运动转化为活塞2的往复直线运动。具体的，如图3所示，由于转盘位于缸体3的正前方，而与连杆4一端相连接的圆形凸台6偏离转盘的转轴，因此当圆形凸台6在绕着转轴转动时，圆形凸台6在缸体3的竖直方向上的位移随着转盘的转动而产生周期性变化，从而带动与连杆4另一端相连接的活塞2在缸体3内做往复直线运动。

随着活塞2在缸体3内往复运动，进水端301用于将流体(如水或者除垢液等)泵入缸体3内，而出水端302用于将流体泵出缸体3外，从而实现水泵功能。具体的，当圆形凸台6带动连杆4远离缸体3时，进水端301将流体泵入缸体3内；而当圆形凸台6带动连杆4靠近缸体3时，出水端302将流体泵出缸体3外。

本实施例中，如图3所示，连杆4的转动只通过转盘上设有的圆形凸台6驱动转动，具体可参见图3，即连杆4只通过1个电机驱动转动，以使圆形凸台6围绕电机1的输出轴101与传动部件5的连接点的轴心做圆周运动。

本实施例中，也可以通过2个电机同时驱动连杆4转动；具体的，如图4所示，水泵结构还包括分别与转盘对称设置的第二转盘8和与电机1对称设置的第二电机9，第二电机9的输出轴101与第二转盘8的耦合连接以驱动第二转盘8转动；第二转盘8上设有第二圆形凸台10，固定环401分别套在圆形凸台6及第二圆形凸台10外且固定环401的内直径分别与圆形凸台6以及第二圆形凸台10的外直径相当，通过转盘和第二转盘8同时驱动连杆4的一端转动。本实施例中，连杆4的转动通过圆形凸台6、第二圆形凸台10共同驱动，是2个电机共同作用的结果，以减轻电机压力，提高水泵结构工作时的稳定性。

在本发明另一实施例中，如图5及图6所示，传动部件5为转盘，转盘的边缘设有圆形凹槽501，连杆4的一端设有圆形凸台6，圆形凹槽501套在圆形凸台6外且圆形凹槽501的内直径与圆形凸台6的外直径相当，连杆4的另一端与活塞2的连接方式优选为铰接。其中，第二电机9的输出轴101设于转盘的中心，有利于转盘转动时能够保持平衡，同时减少了转盘转动时的活动空间701。

本实施例中，同样的，转盘优选为圆形结构或者椭圆形结构。

同样的，该实施例中，由于与活塞2相铰接的连杆4的一端被限位于缸体3内，而连杆4的另一端则设于圆形凹槽501内，因此当转盘转动时，可通过连杆4将转盘的旋转运动转化为活塞2的往复直线运动。具体的，如图5所示，由于转盘位于缸体3的正前方，而与连杆4一端相连接的圆形凹槽501偏离转盘的转轴，因此当圆形凹槽501在绕着转轴转动时，圆形凹槽501在缸体3的竖直方向上的位移随着转盘的转动而产生周期性变化，从而带动与连杆4另一端相连接的活塞2在缸体3内做往复直线运动。

同样的，该实施例中，随着活塞2在缸体3内往复运动，进水端301用于将流体(如水或者除垢液等)泵入缸体3内，而出水端302用于将流体泵出缸体3外，从而实现水泵功能。具体的，当圆形凹槽501带动连杆4远离缸体3时，进水端301将流体泵入缸体3内；而当圆形凹槽501带动连杆4靠近缸体3时，出水端302将流体泵出缸体3外。

本实施例中，如图5所示，连杆4的转动同样可以只通过转盘上设有的圆形凹槽501驱动转动，即连杆4只通过1个电机驱动转动，以使圆形凹槽501围绕第二电机9的输出轴101与传动部件5的连接点的轴心做圆周运动。

本实施例中，同样可以通过2个电机同时驱动连杆4转动；具体的，如图6所示，水泵结构还包括分别与转盘对称设置的第二转盘8和与电机1对称设置的第二电机9，第二电机9的输出轴101与第二转盘8的耦合连接以驱动第二转盘8转动；第二转盘8上设有第二圆形凹槽(图中未示出)，第二圆形凹槽设于圆形凸台6外，且第二圆形凹槽的内直径与圆形凸台6的外直径相当，通过转盘和第二转盘8同时驱动连杆4的一端转动。本实施例中，连杆4的转动通过圆形凹槽501、第二圆形凹槽共同驱动，是2个电机共同作用的结果，以减轻电机压力，提高水泵结构工作时的稳定性。

进一步的，以上实施例中，如图3及图5所示，活塞2上设有连杆4的安装区域201，连杆4的一端设于安装区域201内并通过插销固定，从而实现活塞2与连杆4之间的铰接。具体的，连杆4和安装区域201上都设有通孔，连杆4伸入安装区域201内，插销通过通孔依次穿过安装区域201和连杆4而实现铰接。当然，连杆4的另一端与活塞2之间也可以采用其他铰接方式，本发明在此不作限制。

进一步的，如图3及图5所示，以上实施例中的水泵结构还包括固定壳7，固定壳7内设有供连杆4、转盘和/或第二转盘8活动的活动空间701和用于安装缸体3的安装腔702；电机1和/或第二电机9固定在固定壳7外，电机1和/或第二电机9的输出轴101穿过固定壳7将转盘和/或第二转盘8固定在活动空间701内。本实施例中，通过电机1和或第二电机9即可将转盘和/或第二转盘8固定在活动空间701内，而且由于转盘和/或第二转盘8有其自由转动的活动空间701，通过转盘和/或第二转盘8以及连杆4即可实现活塞2的往复直线运动，避免了转盘和/或和第二转盘8的转动受到过多干扰，简化了水泵结构。

其中，电机1和/或第二电机9与固定壳7之间可通过螺丝进行固定，使得电机1和/或第二电机9与固定壳7之间形成了转盘和/或第二转盘8密闭式的活动空间701，避免外部对转盘和/或第二转盘8的转动造成干扰，同时利于水泵结构的固定。

进一步的，进水端301和出水端302上分别设有单向流通装置11，使得进水端301和出水端302内的流体只能单向流通，从而避免倒流现象。具体的，单向流通装置可以是单向阀或者其他具有单向流通功能的装置，本发明在此不作限制。

本发明实施例中，如图2所示，假设连杆4与传动部件5的连接点的轴心至传动部件5与电机1的输出轴101的连接点的轴心的距离为D，圆形凸台6的直径或圆形凹槽501的内径为r，转盘的直径为R，则D、r、R之间应该满足：D+r≤R，以保证连杆4中与传动部件5相连接的这一端转动有效，从而能够实现缸体3泵水。

在本发明一实施方式中，D的大小与缸体3的直径呈负相关，以保证缸体3的泵水量。当D缩短时，应相应增大缸体3的内径，以满足对泵水量的要求。同时，通过缩短D并且增大缸体3直径的方式，可以减少泵水结构的噪音，同时能够满足泵水量的要求，并且减小泵水结构的晃动。

以上实施例中水泵结构可以应用到蒸汽地拖、蒸汽枪、挂烫机等蒸汽装置中，以实现将水箱中的水泵入蒸汽发生器中。

综上所述，本发明水泵结构包括电机1、活塞2、缸体3、连杆4和传动部件5，其中连杆4的一端与活塞2活动连接，连杆4的另一端与传动部件5活动连接；当电机1驱动传动部件5转动时，连杆4与传动部件5的连接点围绕电机1的输出轴101与传动部件5的连接点的轴心做圆周运动，而连杆4的长度方向与连杆4和活塞2的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，由于此时连杆4的另一端被活塞2所限位，而活塞2则被缸体3所限位，从而可将连杆4的转动力矩转化为活塞2的往复直线运动，简化了水泵结构。

由于传动部件5只需要与电机1的输出轴101固定连接，即可使得传动部件5的转动不会受到过多干扰，既利于水泵的固定，也不影响传动部件5的转动，更不需要借助外物对传动部件5进行固定，方便了水泵结构的安装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种水泵结构，其特征在于，包括电机、活塞、缸体、连杆和传动部件，所述活塞设于所述缸体内，所述缸体上设有与所述缸体相连通的进水端和出水端；所述电机的输出轴与所述传动部件连接以驱动传动部件转动；连杆的一端与活塞活动连接，连杆的另一端与传动部件活动连接，连杆与传动部件的连接点围绕电机的输出轴与传动部件的连接点的轴心做圆周运动，连杆的长度方向与连杆和活塞的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，扇形角度ɑ范围为10-40°。

2.根据权利要求1所述的水泵结构，其特征在于，连杆的长度方向与连杆和活塞的连接点的轴心成一定扇形角度往复运动，所述扇形角度ɑ范围为20-24°。

3.根据权利要求1所述的水泵结构，其特征在于，连杆与活塞连接点的轴心至连杆与传动部件连接点的轴心的距离为L，L为15-30mm，优选的，L为20-25mm；连杆与传动部件的连接点的轴心至传动部件与电机的输出轴的连接点的轴心的距离为D，D为2-9mm，优选的，D为4-5mm。

4.根据权利要求1所述的水泵结构，其特征在于，所述传动部件为转盘，转盘的边缘设有圆形凸台，所述连杆的一端设有固定环，所述固定环套在所述圆形凸台外且所述固定环的内直径与所述圆形凸台的外直径相当。

5.根据权利要求1所述的水泵结构，其特征在于，所述传动部件为转盘，转盘的边缘设有圆形凹槽，所述连杆的一端设有圆形凸台，所述圆形凹槽套在所述圆形凸台外且所述圆形凹槽的内直径与所述圆形凸台的外直径相当。

6.根据权利要求3所述水泵结构，其特征在于，所述D与L的长度呈正相关。

7.根据权利要求4所述水泵结构，其特征在于，还包括分别与转盘对称设置的第二转盘和与电机对称设置的第二电机，所述第二电机的输出轴与所述第二转盘的耦合连接以驱动所述第二转盘转动；所述第二转盘上设有第二圆形凸台，所述固定环套在所述第二圆形凸台外且所述固定环的内直径与所述第二圆形凸台的外直径相当，通过转盘和第二转盘同时驱动连杆的一端转动。

8.根据权利要求5所述水泵结构，其特征在于，还包括分别与转盘对称设置的第二转盘和与电机对称设置的第二电机，所述第二电机的输出轴与所述第二转盘的耦合连接以驱动所述第二转盘转动；所述第二转盘上设有第二圆形凹槽，所述第二圆形凹槽设在所述圆形凸台外，且所述第二圆形凹槽的内直径与所述圆形凸台的外直径相当，通过转盘和第二转盘同时驱动连杆的一端转动。

9.根据权利要求1所述的水泵结构，其特征在于，所述活塞上设有连杆的安装区域，所述连杆的一端设于所述安装区域内并通过插销固定。

10.根据权利要求1所述水泵结构，其特征在于，还包括固定壳，所述固定壳内设有供所述转盘、所述连杆活动的活动空间和用于安装所述缸体的安装腔；所述电机固定在所述固定壳外，所述电机的输出轴穿过所述固定壳将所述转盘固定在所述活动空间内。

11.根据权利要求1所述水泵结构，其特征在于，所述进水端和所述出水端上分别设有单向流通装置。

12.一种蒸汽装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的水泵结构。

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