CN114151316A - 一种隔膜泵头以及隔膜增压泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔膜泵头以及隔膜增压泵，该隔膜泵头包括偏心凸轮，摆轮座，泵头座，隔膜片，摆轮推块，压力室，泵头盖；摆轮座底部中央嵌固有一摆轮轴承，并套设在所述偏心凸轮上，所述摆轮座的顶面等距间隔排列凸设有五个摆轮，每一个所述摆轮的顶面凹设有一螺纹孔，所述螺纹孔外围设置有顶压凸起部；所述隔膜片朝向所述摆轮座的一侧面与所述顶压凸起部抵接；隔膜泵头通过摆轮顶面设置顶压凸起部与隔膜片抵接，减少隔膜片与摆轮的接触面积，使得隔膜片位于顶压凸起部外的部分可延展范围扩大，增强隔膜片的耐拉扯能力，提高使用寿命，为后续增大泵的流量创造条件。

Description

一种隔膜泵头以及隔膜增压泵

技术领域

本发明涉及水泵的技术领域，特别是涉及一种隔膜泵头以及隔膜增压泵。

背景技术

目前，常用的隔膜增压泵通过隔膜片周期性的运动造成容积变化，带动橡胶阀周期性封闭和打开阀座上的进出水口，实现增压。

隔膜增压泵的电机带动偏心轮旋转，摆轮由于受到限制不能转动，因此三个摆轮只能依次产生轴向往复作动，隔膜片的形变区会受到摆轮的轴向往复运动进行同步的轴向扩容或压缩运动，当隔膜片活塞作动区向扩容方向运动时，进水单向阀打开，源水由进水口吸入增压水腔，当隔膜片活塞作动区向压缩方向运动时，排水单向阀打开，增压后的水被压出，由排水口进入高压水腔，经泵头盖排水孔排出泵外，提供所需的高压水。

在摆轮运动的过程中，隔膜片随摆轮频繁发生往返移动发生变形，增压泵正常工作时依靠隔膜片材料本身的可变形能力缓冲摆轮的往复拉扯，摆轮推块通过固定螺丝紧固于圆柱摆轮上，圆柱摆轮在泵头座的通孔中上下摆动时带动隔膜片变形，隔膜片收到的剪切应力沿隔膜片、摆轮推块以及圆柱摆轮三者的连接位置向环凸条的方向逐渐递减，而摆轮推块的下表面与隔膜片的上表面接触，隔膜片的下表面以及圆柱摆轮接触，三者的接触表面均为平面。且隔膜片为弹性材料，在紧固摆轮推块时，固定螺丝为摆轮推块提供的锁紧力会使隔膜片抵压于圆柱摆轮的表面上并对隔膜片造成挤压，一方面，由于摆轮推块与隔膜片的接触面较大，隔膜片可变形的范围变小，也即隔膜片可延展发生弹性变形的范围较小，从而限制了圆柱摆轮上下摆动倾角的大小，对增压泵的流量提升造成阻碍；另一方面，在摆轮推块的挤压下，隔膜片的厚度变薄，在隔膜片上形成与摆轮推块下表面形状一致的压痕，此压痕的产生将大大增加隔膜片产生裂纹进而发生渗漏的风险，这将使隔膜片的使用寿命缩减，从而影响隔膜泵的整体使用寿命。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种隔膜泵头，其通过对隔膜片、摆轮和摆轮推块的结构进行改进，减少摆轮推块在隔膜片上形成压痕，扩大了隔膜片可伸展的范围，增加了隔膜片的耐拉扯性能，具有使用寿命长、可靠、稳定的优点。

本发明是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种隔膜泵头，包括：

偏心凸轮，用于套固于电机组件的输出轴上；

摆轮座，其底部中央嵌固有一摆轮轴承，并套设在所述偏心凸轮上，所述摆轮座的顶面等距间隔排列凸设有五个摆轮，每一个所述摆轮的顶面凹设有一螺纹孔，所述螺纹孔外围设置有顶压凸起部；

泵头座，所述泵头座穿设有五个与所述摆轮对应，并大于所述摆轮的外径的作动穿孔；

隔膜片，设置于所述泵头座内，所述隔膜片的顶面间隔出有五个活塞作动区，每个所述活塞作动区穿设有与所述螺纹孔对应的中央穿孔，所述隔膜片的底面位于所述作动穿孔的一侧，并与位于所述作动穿孔另一侧的所述摆轮上的所述顶压凸起部抵接；

摆轮推块，设置于所述隔膜片的顶面，并分别放置于每个所述活塞作动区内，每个所述摆轮推块上贯穿设置有与所述中央穿孔对应的且可供固定螺丝穿过的阶梯孔；

固定螺丝，穿过所述阶梯孔、所述中央穿孔和所述螺纹孔，并紧固所述摆轮推块、所述隔膜片和所述摆轮；

压力室，盖设于所述隔膜片上，所述压力室对应所述活塞作动区位置形成有多个吸入腔，所述压力室位于多个吸入腔中部形成一个排出腔；

泵头盖，盖设于所述泵头座上。

进一步的，所述螺纹孔的外围凹设有定位凹环槽，所述隔膜片朝向所述摆轮座的一侧凸设有与所述定位凹环槽配合的第一环形定位凸起部，所述第一环形定位凸起部位于所述中心穿孔的外围。

进一步的，所述顶压凸起部的形状为环形，所述顶压凸起部设置于所述定位凹环槽靠近所述螺纹孔的侧壁顶面上。

进一步的，每个所述摆轮推块底面设置有抵压凸起部，所述抵压凸起部位于所述阶梯孔的外围，所述抵压凸起部与所述隔膜片的顶面抵接。

进一步的，所述抵压凸起部的形状为环形，所述抵压凸起部正对所述顶压凸起部。

进一步的，所述隔膜片远离所述摆轮座的一侧设置有多个与所述阶梯孔配合的第二环形定位凸起部，所述第二环形定位凸起部位于所述中心穿孔的外围。

进一步的，所述隔膜片由弹性材料注塑成型。

进一步的，所述泵头盖上设置有泄压机构，所述泄压机构包括弹性组件和抵压件；

所述泵头盖内设置有进水通道、出水通道和泄压通道，所述泄压通道的一端与所述出水通道连通，所述泄压通道的另一端与所述进水通道连通，所述弹性组件的弹性力使得所述抵压件紧压并密封所述泄压通道。

进一步的，所述弹性组件包括固定件、弹簧和弹簧座，所述固定件固定设置于所述泵头盖上，所述弹簧的一端卡设于所述固定件，所述弹簧的另一端卡设于所述弹簧座，所述弹簧座与所述抵压件固定连接，所述弹簧用于向所述抵押件施加紧压并密封所述泄压通道的弹性力。

第二方面，本发明提供一种隔膜增压泵，包括本发明第一方面所述的隔膜泵头。

与现有技术相比，本发明实施例的一种隔膜泵头的有益效果如下：

1、本发明实施例的一种隔膜泵头通过摆轮顶面设置顶压凸起部与隔膜片抵接，减少隔膜片与摆轮的接触面积，使得隔膜片位于顶压凸起部外的部分可延展范围扩大，增强隔膜片的耐拉扯能力，提高使用寿命，为后续增大泵的流量创造条件。

2、本发明实施例的一种隔膜泵头通过摆动推块底面设置抵压凸起部与隔膜片抵接，减少隔膜片与摆动推块的接触面积，避免形成压面痕迹，进而导致隔膜片耐拉扯性能下降的可能。

附图说明

图1为本发明一个实施例中的一种隔膜泵头的结构示意图；

图2为图1的摆轮座的结构示意图；

图3为图1的隔膜片的结构示意图；

图4为图2的隔膜片的剖面示意图；

图5为图1的摆轮推块的仰视示意图；

图6为图1的泵头盖的剖面示意图；

图中：10、泵头盖；11、固定件；111；限位块；12、弹簧；13、弹簧座；14、抵压件；15、泄压通道；20、压力室；21、进水座；22、排出口；30、摆轮推块；31、阶梯孔；32、抵压凸起部；40、隔膜片；41、外凸条；42、内凸条；43、凸肋；44、中心穿孔；45、第二环形定位凸起部；46、第一环形定位凸起部；50、泵头座；51、作动穿孔；60、摆轮座；61、摆轮；611、螺纹孔；612、定位凹环槽；613、顶压凸起部；70、偏心凸轮；80、前端盖；90、电机组件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

如图1-2所示，本发明实施例中的一种隔膜泵头包括，由下至上依次设置的偏心凸轮70、摆轮座60、泵头座50、隔膜片40、摆轮推块30、压力室20以及泵头盖10，摆轮座60底部中央嵌固有一摆轮轴承，并套设在偏心凸轮70上，优选的，偏心凸轮70采用金属材质，在偏心凸轮70长期的高温、高压状态下工作，也不会使其孔位不容易发生变形，即保证了偏心轮的角度不会发生改变，这样有效保证了泵的流量不会发生衰减。摆轮座60上设置若干均匀间隔排布的摆轮61，摆轮座60随偏心凸轮70转动而带动其上的摆轮61作沿偏心凸轮70轴线方向的摆动运动。在本实施例中，摆轮座60上设有五个摆轮61，泵头座50穿设有五个大于摆轮61外径的作动穿孔51，摆轮61通过作动穿孔51对隔膜片40进行摆动运动。

具体的，隔膜片40设置于泵头座50内，并对应五个摆轮61间隔出有五个活塞作动区，每一个摆轮61的顶面凹设有一螺纹孔611，每个活塞作动区相对应于各个摆轮61顶面的螺纹孔611位置上穿设有一中央穿孔，每个摆轮推块30上贯穿设置有与中央穿孔对应的且可供螺丝穿过的阶梯孔31，通过螺丝穿过阶梯孔31和中央穿孔，固定于对应摆轮61上的螺纹孔611，将隔膜片40锁紧在摆轮推块30和摆轮61之间，使得隔膜片40随着摆轮61的摆动进行上下拉扯运动。

每个螺纹孔611外围凹设有定位凹环槽612，每个隔膜片40朝向摆轮座60的一侧凸设有与定位凹环槽612配合的第一环形定位凸起部46，第一环形定位凸起部46位于中心穿孔44的外围，第一环形定位凸起部46插设于定位凹环槽612，实现准确安装定位。

定位凹环槽612靠近螺纹孔611的侧壁顶面上设置有顶压凸起部613，隔膜片40朝向摆轮座60的一侧面与顶压凸起部613抵接，使得隔膜片40与摆轮61的接触面积较大地减少，从而使得隔膜片40位于顶压凸起部613外的部分可延展范围扩大，增强隔膜片40的耐拉扯能力，隔膜片40允许圆柱摆轮61活动的倾角增大，为后续增大泵的流量创造条件。优选地，顶压凸起部613的形状为环形。

如图3-4所示，隔膜片40由弹性材料注塑成型，本实施例中，隔膜片40为热塑性硫化橡胶膜片。隔膜片40远离摆轮座60的一侧设置有多个与阶梯孔31配合的第二环形定位凸起部45，第二环形定位凸起部45位于中心穿孔44的外围，通过第二环形定位凸起部45和阶梯孔31配合更好地实现摆轮推块30和隔膜片40的定位安装，并且两者的紧密配合有效防止渗水现象的产生。隔膜片40最外周缘顶面上环设有两圈相平行对置的外凸条41及内凸条42，并由顶面中央位置处辐射出有五道与该内凸条42相接连的凸肋43，使该五道凸肋43与内凸条42之间，被间隔出上述五个活塞作动区。

如图5所示，摆轮推块30底面设置有抵压凸起部32，抵压凸起部32与隔膜片40远离摆轮座60的一侧面抵接，避免了隔膜片40的表面与隔膜片40直接接触而产生较大面积的压痕，进而导致隔膜片40耐拉扯性能下降的可能。优选地，抵压凸起部32的形状也为环形，正对于摆轮61上的顶压凸起部613，更好地提升隔膜片40的耐拉扯能力。

压力室20底部外周缘侧面向下凸设有一圈环凸条，环凸条塞入隔膜片40中外凸条41与内凸条42之间的间隙中，从而压力室20紧固后，通过环凸条压实隔膜片40，将隔膜片40固定。压力室20设置有五个进水座21，每个进水座21安装有单向阀片，压力室20的进水座21与隔膜片40顶面之间形成封闭的吸入腔。压力室20位于五个吸入腔中部形成一个排出腔，排出腔安装有单向阀片并与五个吸入腔连通，水流进入吸入腔经过增压后从五个吸入腔被压送至排出腔的排出口22。

如图6所示，泵头盖10盖设于泵头座50上，内部形成一密闭空间，泵头盖10设置有进水通道和出水通道，泵头盖10的出水通道与排出腔接合。泵头盖10上还设置有泄压通道15和泄压机构，泄压通道15的一端与隔膜泵头的出水通道连通，泄压通道15的另一端与隔膜泵头的进水通道连通，泄压机构抵压并密封泄压通道15，当出水通道的水压超过一定值，泄压机构打开使泄压通道15贯通，使得出水通道的高水压可以回流到进水通道内，从而降低出水通道内的水压。

泄压机构包括固定件11、弹簧12、弹簧12座和抵压件14，固定件11通过螺钉固定设置于泵头盖10上，弹簧12的一端卡设于固定件11，弹簧12的另一端卡设于弹簧12座，弹簧12座与抵压件14的一面固定连接。优选地，抵压件14为一橡胶垫，更好地紧压并密封泄压通道15，弹簧12对抵压件14起到顶压限制作用。优选的，固定件11还设置有限位块111，用于限制抵压件14被高水压冲击后的活动范围。

本实施例的使用过程：

隔膜增压泵的电机带动偏心轮旋转，五个摆轮61依次产生轴向往复作动，隔膜片40的活塞作动区会受到摆轮61的轴向往复运动进行同步的轴向扩容或压缩运动，当隔膜片40活塞作动区向扩容方向运动时，同步将隔膜片40的活塞作动区及摆轮推块30往下拉，进水单向阀打开，水流由进水口进入吸入腔；当隔膜片40活塞作动区向压缩方向运动时，同步将隔膜片40的各活塞作动区及摆轮推块30往上顶，排水单向阀打开，增压后的水被压出，由排出腔进入出水通道，经泵头盖10出水口排出泵外，提供所需的高压水。

与现有技术相比，本发明实施例的一种隔膜泵头的有益效果如下：

1、本发明实施例的一种隔膜泵头通过摆轮顶面设置顶压凸起部与隔膜片抵接，减少隔膜片与摆轮的接触面积，使得隔膜片位于顶压凸起部外的部分可延展范围扩大，增强隔膜片的耐拉扯能力，提高使用寿命，为后续增大泵的流量创造条件。

2、本发明实施例的一种隔膜泵头通过摆动推块底面设置抵压凸起部与隔膜片抵接，减少隔膜片与摆动推块的接触面积，避免形成压面痕迹，进而导致隔膜片耐拉扯性能下降的可能。

本发明实施例还保护一种隔膜增压泵，该隔膜增压泵具有上述任意一个实施例中的隔膜泵头、电机组件和前端盖，前端盖固定于电机组件上的输出端，隔膜泵头的泵头座通过前端盖固定于电机组件上，电机组件上的输出轴与偏心凸轮连接。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种隔膜泵头，其特征在于，包括：

偏心凸轮，用于套固于电机组件的输出轴上；

摆轮座，其底部中央嵌固有一摆轮轴承，并套设在所述偏心凸轮上，所述摆轮座的顶面等距间隔排列凸设有五个摆轮，每一个所述摆轮的顶面凹设有一螺纹孔，所述螺纹孔外围设置有顶压凸起部；

泵头座，所述泵头座穿设有五个与所述摆轮对应，并大于所述摆轮的外径的作动穿孔；

隔膜片，设置于所述泵头座内，所述隔膜片的顶面间隔出有五个活塞作动区，每个所述活塞作动区穿设有与所述螺纹孔对应的中央穿孔，所述隔膜片的底面位于所述作动穿孔的一侧，并与位于所述作动穿孔另一侧的所述摆轮上的所述顶压凸起部抵接；

摆轮推块，设置于所述隔膜片的顶面，并分别放置于每个所述活塞作动区内，每个所述摆轮推块上贯穿设置有与所述中央穿孔对应的且可供固定螺丝穿过的阶梯孔；

固定螺丝，穿过所述阶梯孔、所述中央穿孔和所述螺纹孔，并紧固所述摆轮推块、所述隔膜片和所述摆轮；

压力室，盖设于所述隔膜片上，所述压力室对应所述活塞作动区位置形成有多个吸入腔，所述压力室位于多个吸入腔中部形成一个排出腔；

泵头盖，盖设于所述泵头座上。

2.根据权利要求1所述的一种隔膜泵头，其特征在于：

所述螺纹孔的外围凹设有定位凹环槽，所述隔膜片朝向所述摆轮座的一侧凸设有与所述定位凹环槽配合的第一环形定位凸起部，所述第一环形定位凸起部位于所述中心穿孔的外围。

3.根据权利要求2所述的一种隔膜泵头，其特征在于：

所述顶压凸起部的形状为环形，所述顶压凸起部设置于所述定位凹环槽靠近所述螺纹孔的侧壁顶面上。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种隔膜泵头，其特征在于：

每个所述摆轮推块底面设置有抵压凸起部，所述抵压凸起部位于所述阶梯孔的外围，所述抵压凸起部与所述隔膜片的顶面抵接。

5.根据权利要求4所述的一种隔膜泵头，其特征在于：

所述抵压凸起部的形状为环形，且所述抵压凸起部正对所述顶压凸起部。

6.根据权利要求5所述的一种隔膜泵头，其特征在于：

所述隔膜片的顶面设置有多个与所述阶梯孔配合的第二环形定位凸起部，所述第二环形定位凸起部位于所述中心穿孔的外围。

7.根据权利要求1所述的一种隔膜泵头，其特征在于：

所述隔膜片由弹性材料注塑成型。

8.根据权利要求1所述的一种隔膜泵头，其特征在于：

所述泵头盖上设置有泄压机构，所述泄压机构包括弹性组件和抵压件；

所述泵头盖内设置有进水通道、出水通道和泄压通道，所述泄压通道的一端与所述出水通道连通，所述泄压通道的另一端与所述进水通道连通，所述弹性组件的弹性力使得所述抵压件紧压并密封所述泄压通道。

9.根据权利要求8所述的一种隔膜泵头，其特征在于：

所述弹性组件包括固定件、弹簧和弹簧座，所述固定件固定设置于所述泵头盖上，所述弹簧的一端卡设于所述固定件，所述弹簧的另一端卡设于所述弹簧座，所述弹簧座与所述抵压件固定连接，所述弹簧用于向所述抵押件施加紧压并密封所述泄压通道的弹性力。

10.一种隔膜增压泵，包括电机组件和前端盖，所述前端盖固定于所述电机组件上，其特征在于：

还包括根据权利要求1-9任一所述隔膜泵头，所述泵头座固定于所述前端盖上。

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