CN114810544A - 双向活塞泵及其无气喷涂机 - Google Patents

Abstract

一种双向活塞泵及其无气喷涂机。双向活塞泵包括泵体、活塞杆和活塞。泵体设有活塞杆腔，活塞杆穿过活塞杆腔，并可在外力的驱动下沿轴向往复运动。活塞套设于活塞杆外，并将活塞杆腔分隔为彼此密封的第一工作腔和第二工作腔。泵体设有第一、第二进液通道、第一和第二出液通道，第一进液通道和第一出液通道分别与第一工作腔连通，第二进液通道和第二出液通道分别与第二工作腔连通，在第一进液通道、第二进液通道、第一出液通道和第二出液通道分别设有第一进液单向阀、第二进液单向阀、第一出液单向阀和第二出液单向阀。本发明结构简单、体积小、能够全周期连续出液。

Description

双向活塞泵及其无气喷涂机

技术领域

本发明涉及泵，尤其涉及能够用于喷涂设备的活塞泵。

背景技术

现有的无气喷涂机大多是利用柱塞泵将涂料增压，并使增压后的涂料通过软管输送到喷枪，经由喷嘴释放压力形成雾化，从而在待喷涂的表面形成涂层。现有无气喷涂机的工作方式是在柱塞的每个往复运动周期(即循环周期)中，前半周期进液但不喷涂，后半周期喷涂但不进液，并如此循环。由于在每个循环周期中有半个周期不进行喷涂作业，因此导致喷射压力和流量不均衡、雾化过程颗粒精细度及其均布性下降、覆盖后致密性和附着力下降、喷涂效率不高。

目前，常见的提高无气喷涂机的喷涂效率的方式主要有以下两种：1、提高柱塞泵驱动电机的转速以缩短循环周期的时间，使人感觉不出有喷涂停顿的现象，这种方式没有从根本上解决无气喷涂机不能全周期连续喷涂作业的问题；2、使用双活塞泵和双活塞杆(即双泵)实现无气喷涂机的全周期连续喷涂作业，但这会给无气喷涂机带来结构复杂、成本高、体积大的缺点，无法实现产品的小型化和便携式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、体积小、能够全周期连续出液的活塞泵。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种无气喷涂机。

本发明实施例的双向活塞泵，包括泵体、活塞杆和活塞；泵体设有活塞杆腔，活塞杆穿过活塞杆腔，并可在外力的驱动下沿轴向往复运动；活塞套设于活塞杆外，并将活塞杆腔分隔为彼此密封的第一工作腔和第二工作腔；泵体设有第一进液通道、第二进液通道、第一出液通道和第二出液通道，第一进液通道和第一出液通道分别与第一工作腔连通，第二进液通道和第二出液通道分别与第二工作腔连通，在第一进液通道、第二进液通道、第一出液通道和第二出液通道分别设有第一进液单向阀、第二进液单向阀、第一出液单向阀和第二出液单向阀；当活塞杆沿第一方向移动时，第一工作腔体积增大形成负压，第二工作腔体积减小形成正压，使第一进液单向阀打开且第一出液单向阀关闭，第二进液单向阀关闭且第二出液单向阀打开；当活塞杆沿第二方向移动时，第一工作腔体积减小形成正压，第二工作腔体积增大形成负压，使第一进液单向阀关闭且第一出液单向阀打开，第二进液单向阀打开且第二出液单向阀关闭；第二方向与第一方向相反。

本发明实施例的无气喷涂机，包括储液容器以及上述的双向活塞泵；储液容器的下端与双向活塞泵的泵体上端相连；储液容器具有第一出液口和第二出液口，第一出液口和第二出液口分别连通于双向活塞泵的第一进液通道和第二进液通道。

本发明至少具有以下优点：

1、本发明实施例的活塞泵可以在循环周期的前半周期实现第一工作腔进液，第二工作腔出液，在循环周期的后半周期实现第一工作腔出液，第二工作腔进液，中间没有间隔和停顿，从而能够实现双向全周期连续地出液喷涂或出液喷洒作业，提高了喷涂或喷洒的效率，并使喷射压力和流量均衡、雾化过程颗粒精细度及其均布性上升、覆盖后致密性和附着力更好，进而能获得更好的喷涂、喷洒效果；

2、本发明实施例的活塞泵只采用了一组活塞杆和活塞，结构简单，体积小，重量轻，便于实现喷涂设备和清洗设备的小型化和便携化。

附图说明

图1、图2和图3分别示出了根据本发明一实施例的无气喷涂机的主视示意图、侧视示意图和仰视示意图。

图4示出了根据本发明一实施例的无气喷涂机的剖面示意图。

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。

请参考图1至图4。根据本发明一实施例的无气喷涂机包括双向活塞泵100和储液容器200。

双向活塞泵100包括泵体1、活塞杆2和活塞31。储液容器200的下端与双向活塞泵100的泵体1的上端相连。

泵体1设有活塞杆腔1A，活塞杆2穿过活塞杆腔1A，并可在外力的驱动下沿轴向往复运动。在本实施例中，活塞杆2的两端均穿过活塞杆腔1A并伸出活塞杆腔1A外，在其它的实施例中，也可以是活塞杆2的一端伸出活塞杆腔1A外，以连接于动力装置，而活塞杆2的另一端位于活塞杆腔1A内。

活塞31套设于活塞杆2外，将活塞杆腔1A分隔为彼此密封的第一工作腔11A和第二工作腔12A。进一步地，双向活塞泵100包括活塞密封圈32，活塞密封圈32套设于活塞杆2外，并靠近活塞31。

在本实施例中，活塞31和活塞密封圈32的数量均为两个。活塞杆2的杆身设有沿径向凸出的三道凸环21，其中一个活塞31和一个活塞密封圈32设置在中间凸环与位于该中间凸环一侧的那一个凸环之间，另一个活塞31和另一个活塞密封圈32设置在中间凸环与位于该中间凸环另一侧的那一个凸环之间。设置两个活塞31和两个活塞密封圈32能够大大延长零件的使用寿命，并提高密封性能。

在本实施例中，泵体1可采用注塑、压铸或机械加工方式获得。为了提高耐磨性，可选地，泵体1中镶嵌有与活塞31和活塞密封圈32相配合的活塞缸10，活塞缸10为环形，可采用不锈钢材料制造。可选地，活塞31的材质为塑料或金属，活塞密封圈32的材质为氟橡胶。在活塞杆腔1A的两侧均设有活塞杆密封环71和螺套72，活塞杆2依次穿过活塞杆密封环71和螺套72，活塞杆密封环71的外周设有活塞杆密封圈73，螺套72设有外螺纹，螺套72与泵体1螺旋连接。

泵体1设有第一进液通道11、第二进液通道12、第一出液通道13、第二出液通道14以及液体排出通道15。第一进液通道11的顶端和第二进液通道12的顶端分别与储液容器200的第一出液口201和第二出液口202连通，第一进液通道11的底端和第一出液通道13的顶端分别与第一工作腔11A连通，第二进液通道12的底端和第二出液通道14的顶端分别与第二工作腔12A连通，第一出液通道13和第二出液通道14还分别与液体排出通道15连通。在第一进液通道11、第二进液通道12、第一出液通道13和第二出液通道14分别设有第一进液单向阀41、第二进液单向阀42、第一出液单向阀43和第二出液单向阀44。

在本实施例中，活塞杆2水平设置；第一进液通道11和第二进液通道12位于活塞杆腔1A的上方，第一出液通道13和第二出液通道14位于活塞杆腔1A的下方。每一进液单向阀包括进液阀座411、进液阀芯412以及进液弹簧413。进液阀座411设置于泵体1的台阶面上，进液阀座411设有进液阀口414。进液阀芯412位于进液阀座靠近活塞杆腔1A的一侧，进液弹簧413的两端分别抵接进液阀芯412以及设于泵体1的台阶，以使进液阀芯412关闭进液阀口414。每一出液单向阀包括出液阀座431、出液阀芯432以及出液弹簧433。出液阀座431固定于对应的出液通道内，出液阀座431设有出液阀口434。出液阀芯432位于出液阀座431远离活塞杆腔1A的一侧(即靠近液体排出通道15的一侧)，出液弹簧433抵接出液阀芯432，以使出液阀芯432关闭出液阀口434。

在本实施例中，进液阀座411和出液阀座431均为陶瓷座，进液阀芯412和出液阀芯432均为球形，由钢珠构成。每一进液阀座411的上方还设有进液固定空心螺柱74，其中一个进液固定空心螺柱74分别与储液容器200的第一出液口201和第一进液通道11连接，另一个进液固定空心螺柱74分别与储液容器200的第二出液口202和第二进液通道12连接。进一步地，每一个进液固定空心螺柱74的顶端具有沿径向凸出的环形凸缘，与进液固定空心螺柱74相对应的储液容器200的出液口设有与该环形凸缘相配合的环形台阶面，进液固定空心螺柱的74的环形凸缘压在对应的环形台阶面上，进液固定空心螺柱74的下部与对应的进液通道螺旋连接，从而将储液容器200与泵体1连接起来。每一出液阀座431和出液弹簧433由出液底座435支撑，出液底座435的下端由与泵体1螺旋连接的底端螺帽75支撑。

液体排出通道15接受从第一出液单向阀43和第二出液单向阀44流出的液体。液体排出通道15的一端设有出液管连接接头5，出液管连接接头5用于连接出液软管(图中未示出)的一端，出液软管的另一端可连接至喷枪。液体排出通道15的另一端设有泄压单向阀6。

在本实施例中，泄压单向阀6包括泄压阀座61、泄压阀芯62和泄压弹簧63。泄压阀座61设有泄压阀口64。泄压阀芯62位于泄压阀座61的外侧，泄压弹簧63抵接泄压阀芯62，以使泄压阀芯62关闭泄压阀口64。

进一步地，泄压阀座61为陶瓷座，泄压阀芯62包括阀杆621和固定在阀杆621一端的阀球622，泄压弹簧63的两端分别抵靠阀杆621杆身上的环形凸起和泄压弹簧定位螺母65。阀球622由钢珠构成。泄压单向阀6还设有中空泄压螺柱67，中空泄压螺柱67与泵体1螺旋连接，其中心孔的内壁设有止挡台阶，以抵接泄压阀座61的外侧端面，泄压阀座61的内侧端面抵靠在设于液体排出通道15内壁的台阶面上。

根据本发明实施例的无气喷涂机的工作过程说明如下。

在活塞泵100的第一个循环周期的前半周期，电机驱动活塞杆2由左向右(第一方向)运动，安装在活塞杆2上的活塞同步由左向右运动，使第一工作腔11A的体积逐渐加大，产生负压，第一出液单向阀43的出液阀芯432在出液弹簧433的弹力和负压力的共同作用下将出液阀口434关闭，而第一进液单向阀41的进液阀芯412在负压作用下克服了进液弹簧413的弹性力，向下移动，进而使进液阀口414被打开。装在储液容器200内的涂料或其它液体，经过进液固定空心螺柱74、第一进液单向阀41的进液阀口414流入第一工作腔11A；与此同时，第二工作腔12A的体积逐渐减小，第二工作腔12A的压力逐渐增加，第二进液单向阀42的进液阀芯412在进液弹簧413的弹力和正压力的作用下紧抵进液阀座411，将进液阀口414关闭。第二出液单向阀44的出液阀芯432在正压力的作用下克服出液弹簧433的弹性力，离开出液阀座431，将出液阀口434打开。第二工作腔12A内的空气通过出液阀口434、液体排出通道15和出液管连接接头5后排出。活塞杆2从开始由左向右运动起至向右运动到右止点即完成了一个循环周期的前半周期。

在活塞泵100的第一个循环周期的后半周期，电机驱动活塞杆2由右向左(第二方向)运动，安装在活塞杆2上的活塞同步由右向左运动，使第二工作腔12A的体积逐渐加大，产生负压，第二出液单向阀44的出液阀芯432在出液弹簧433的弹力和负压力的共同作用下将出液阀口434关闭，而第二进液单向阀42的进液阀芯412在负压作用下克服了进液弹簧413的弹性力，向下移动，进而使进液阀口414被打开。装在储液容器200内的涂料或其它液体，经过进液固定空心螺柱74、第二进液单向阀42的进液阀口414流入第二工作腔12A；与此同时，第一工作腔11A的体积逐渐减小，第一工作腔11A的压力逐渐增加，第一进液单向阀41的进液阀芯412在进液弹簧413的弹力和正压力的作用下紧抵进液阀座411，将进液阀口414关闭。第一出液单向阀43的出液阀芯432在正压力的作用下克服出液弹簧433的弹性力，离开出液阀座431，将出液阀口434打开。第一工作腔11A内的涂料或其它液体通过出液阀口434、液体排出通道15和出液管连接接头5后排出到喷枪开始喷涂或喷洒作业。活塞杆2从开始由右向左运动起至向左运动到左止点即完成了一个循环周期的后半周期。至此，由前半周期和后半周期所组成的一个循环周期完成。

后续的每个循环周期的工作过程与前述的第一个循环周期的过程相类似，在每个循环周期的前半周期，第一进液单向阀41打开且第一出液单向阀43关闭，装在储液容器200内的涂料或其它液体通过第一进液单向阀41流入第一工作腔11A内，第二进液单向阀42关闭且第二出液单向阀44打开，第二工作腔12A内的涂料或其它液体通过出液阀口434、液体排出通道15和出液管连接接头5后排出到喷枪开始喷涂或喷洒作业；在每个循环周期的后半周期，第一进液单向阀41关闭且第一出液单向阀43打开，第一工作腔11A内的涂料或其它液体通过出液阀口434、液体排出通道15和出液管连接接头5后排出到喷枪开始喷涂或喷洒作业，第二进液单向阀42打开且第二出液单向阀44关闭，储液容器200内的涂料或其它液体通过第二进液单向阀42流入第二工作腔12A内。也就是说，无论活塞杆2是从右向左运动或者是从左向右运动，无论是在前半周期还是后半周期，本实施例的无气喷涂机都能实施喷涂或喷洒作用，因此，本实施例的无气喷涂机实现了双向全周期连续作业。

在异常作业或工作压力超过设定值时，流入泵体1内的涂料或液体的压力会推动泄压阀芯62压缩泄压弹簧63，使阀球622离开泄压阀座61，将泄压阀口64打开，涂料或液体通过泄压阀口64、泄压接口66排出，从而可保护泵体1和操作人员的安全。较佳地，泄压接口66通过管路连通于储液容器200，排泄的涂料和液体流入储液容器200内循环使用。

本实施例利用活塞杆往复运动的特点，通过安装在活塞杆中间的活塞，把活塞杆腔分隔为两个工作腔，每个工作腔均具有进液通道和出液通道，可独立完成进液和出液作业，排出的液体从同一个出口流入到外部管道，实现连续进液和出液循环，解决了现有技术中有半个周期不能作业的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种双向活塞泵，包括泵体、活塞杆和活塞；所述泵体设有活塞杆腔，所述活塞杆穿过所述活塞杆腔，并可在外力的驱动下沿轴向往复运动；其特征在于，所述活塞套设于所述活塞杆外，并将所述活塞杆腔分隔为彼此密封的第一工作腔和第二工作腔；

所述泵体设有第一进液通道、第二进液通道、第一出液通道和第二出液通道，所述第一进液通道和所述第一出液通道分别与第一工作腔连通，所述第二进液通道和所述第二出液通道分别与所述第二工作腔连通，在第一进液通道、第二进液通道、第一出液通道和第二出液通道分别设有第一进液单向阀、第二进液单向阀、第一出液单向阀和第二出液单向阀；

当所述活塞杆沿第一方向移动时，所述第一工作腔体积增大形成负压，所述第二工作腔体积减小形成正压，使所述第一进液单向阀打开且所述第一出液单向阀关闭，所述第二进液单向阀关闭且所述第二出液单向阀打开；当所述活塞杆沿第二方向移动时，所述第一工作腔体积减小形成正压，所述第二工作腔体积增大形成负压，使所述第一进液单向阀关闭且所述第一出液单向阀打开，所述第二进液单向阀打开且所述第二出液单向阀关闭；所述第二方向与所述第一方向相反。

2.如权利要求1所述的双向活塞泵，其特征在于，所述活塞杆水平设置；所述第一进液通道和所述第二进液通道位于所述活塞杆腔的上方，所述第一出液通道和所述第二出液通道位于所述活塞杆腔的下方。

3.如权利要求1所述的双向活塞泵，其特征在于，每一进液单向阀包括进液阀座、进液阀芯以及进液弹簧；

所述进液阀座设置于所述泵体，所述进液阀座设有进液阀口；所述进液阀芯位于所述进液阀座靠近所述活塞杆腔的一侧，所述进液弹簧抵接所述进液阀芯，以使进液阀芯关闭所述进液阀口。

4.如权利要求1所述的双向活塞泵，其特征在于，每一出液单向阀包括出液阀座、出液阀芯以及出液弹簧；

所述出液阀座固定于对应的出液通道内，所述出液阀座设有出液阀口；所述出液阀芯位于所述出液阀座远离所述活塞杆腔的一侧，所述出液弹簧抵接所述出液阀芯，以使出液阀芯关闭所述出液阀口。

5.如权利要求1所述的双向活塞泵，其特征在于，所述泵体具有液体排出通道，所述液体排出通道连通所述第一出液通道和所述第二出液通道，以接受从第一出液单向阀和第二出液单向阀流出的液体；

所述液体排出通道的一端设有出液管连接接头，所述液体排出通道的另一端设有泄压单向阀。

6.如权利要求5所述的双向活塞泵，其特征在于，所述泄压单向阀包括泄压阀座、泄压阀芯和泄压弹簧；

所述泄压阀座设有泄压阀口；所述泄压阀芯位于所述泄压阀座的外侧，所述泄压弹簧抵接所述泄压阀芯，以使泄压阀芯关闭所述泄压阀口。

7.如权利要求1所述的双向活塞泵，其特征在于，所述双向活塞泵包括活塞密封圈，所述活塞密封圈套设于所述活塞杆外，并靠近所述活塞。

8.如权利要求7所述的双向活塞泵，其特征在于，所述活塞和所述活塞密封圈的数量均为两个；

所述活塞杆的杆身设有沿径向凸出的三道凸环，其中一个活塞和一个活塞密封圈设置在中间凸环与位于该中间凸环一侧的那一个凸环之间，另一个活塞和另一个活塞密封圈设置在中间凸环与位于该中间凸环另一侧的那一个凸环之间。

9.一种无气喷涂机，其特征在于，包括储液容器以及如权利要求1至8任意一项所述的双向活塞泵；

所述储液容器的下端与所述双向活塞泵的泵体上端相连；所述储液容器具有第一出液口和第二出液口，所述第一出液口和所述第二出液口分别连通于所述双向活塞泵的第一进液通道和第二进液通道。

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