CN114934884A - 一种对置式凸轮往复泵动力端 - Google Patents

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肖华
张学文
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Abstract

本发明涉及一种对置式凸轮往复泵动力端，是借助凸轮机构、往复架、对称布置介杆实现往复泵作用机理。装置主要由外部机箱和内部泵体系统组成，外部机箱主要由机箱座、机箱镶嵌体、端盖组成，内部泵体系统主要由动力组件、往复架组件和介杆密封组件组成；其往复装置组件成多组并列布置于机箱内部，装置左右介杆两端与液力端活塞或柱塞连接，以驱动活塞或柱塞抽吸、压缩液力端阀箱内的介质。本对置式凸轮往复泵动力端是往复泵重要组成部分，其结构简单、装卸方便、维护便捷、密封性能好，对称布置可充分发挥结构优势加大排量，减低滚子磨损，采用往复架取消了复位弹簧提高了动力端寿命，充分发挥结构的驱动能力，具有较大的经济效益和工程应用价值。

Description

一种对置式凸轮往复泵动力端
技术领域
本发明涉及柱塞式往复泵生产制造领域，特别涉及一种对置式凸轮往复泵动力端。
背景技术
往复泵是一种通过活塞、柱塞或隔膜的往复运动从而直接以压力能的形式向液体提供能量的流体输送机械，属于容积式泵。传统的往复泵最常使用的是以曲柄连杆机构为动力端的径向活塞泵。随后也出现了运用凸轮的运动规律设计出的以凸轮从动件作为动力端结构的往复泵，相较于传统的往复泵，凸轮往复泵有着动力端结构简单，流量输出波动小，运动无刚性冲击以及制造成本低等优点。然而，传统的凸轮往复泵排量有限，只适合于需求不高的场所。加之作为主要部件的凸轮和滚子在接触运动过程中磨损较大，而凸轮由于其轮廓的复杂性，制造加工成本较高。此外，迫使凸轮机构强制归位的复位弹簧寿命短，需要经常更换，使用不便。
发明内容
为了克服传统凸轮往复泵排量小，凸轮滚子磨损大，复位弹簧寿命低等缺点，本发明提供一种对置式凸轮往复泵动力端。
为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种对置式凸轮往复泵动力端，其特征在于，包括：凸轮组件、往复架组件、介杆密封组件和机箱组件；
所述凸轮组件，包括：凸轮定位套筒、轴端定位套筒、挡油环、凸轮轴、凸轮、轴瓦挡圈、轴瓦；多个等距偏心圆所形成的凸轮按等分相位角依次通过普通平键与凸轮轴连接，凸轮之间设置有凸轮定位套筒对其进行轴向定位，凸轮轴一端通过普通平键外接动力源；轴瓦安装于凸轮上，凸轮两侧加工有螺纹孔，轴瓦挡圈通过联接螺栓组设置于凸轮两侧，从而对轴瓦进行轴向定位；挡油环设置于凸轮轴两端，轴端定位套筒设置于挡油环和凸轮之间起轴向定位作用；
所述往复架组件，包括：往复架、接触板、轴承滚子、滚子定位套筒、滚子连接套筒；所述往复架左右两侧加工有板槽，并在板槽内壁上开有上下对称布置的螺纹孔，接触板通过联接螺栓组与往复架左右两侧板槽连接；滚子连接套筒成三组通过双头螺柱对称连接于往复架上下两端，轴承滚子成对设置于滚子连接套筒上，每对轴承滚子之间设置有滚子定位套筒对其进行轴向定位；
所述介杆密封组件，包括：卡箍、介杆、介杆密封盒、介杆密封顶盖；所述卡箍其卡箍通过联接螺栓组与介杆顶端连接，介杆尾端通过螺纹连接方式对称布置于往复架左右两端；介杆密封盒通过联接螺栓组对称安装于箱体两侧内壁上并外套于介杆上，内部依次设置有密封挡圈和填料密封，介杆密封盒与机箱内壁之间设置有密封垫片，介杆密封顶盖通过联接螺栓组与介杆密封盒连接，从而对内部密封挡圈和填料密封进行轴向定位；
所述机箱组件，包括：副箱盖、轴端端盖、机箱镶嵌体、主箱盖、上导板、齿轮端端盖、机箱座、下导板；所述机箱镶嵌体与机箱座通过联接螺栓组连接，机箱座底部加工有精度较高的凸台，并在凸台上开有多组等距布置的螺纹孔，左右两侧箱壁之间设置有多个加强筋；机箱镶嵌体上部设置有一个主窗口和两个对称布置的副窗口，从而方便安装与维护箱体内部组件以及在工作时观察机箱内工况，主、副窗口顶部加工有螺纹孔，主箱盖连通过联接螺栓组设置于机箱镶嵌体主窗口之上，两个对称布置的副箱盖通过联接螺栓组设置于机箱镶嵌体副窗口之上，主箱盖内壁上开有多组等距布置的螺纹孔；多个下导板通过联接螺栓组设置于机箱座底部凸台上，多个上导板通过联接螺栓组设置于主箱盖上，上导板和下导板均加工有滚槽；轴端端盖和齿轮端端盖通过联接螺栓组设置在箱体前后两端，齿轮端端盖与凸轮轴之间设置有矩形密封圈；机箱镶嵌体与机箱座左右两端开有对称布置的螺栓孔，箱体左右两端通过螺栓与液力端连接；
述往复架组件两端对称连接有介杆密封组件，形成一组单缸往复组件，即一组往复架组件驱动两组介杆密封组件，并将往复架组件置于机箱内部单组上导板与下导板之间；一组往复架组件、凸轮组件和两组介杆密封组件形成一对对称布置的单凸轮驱动往复泵分支；在形成多(n)缸往复泵时，一组单凸轮驱动往复泵分支的凸轮按照等偏心距、相位角布局，相位角采用360°除以n设置，n为单凸轮驱动往复泵分支的总组数；各组单凸轮驱动往复泵分支设置在机箱座上，多(n)组单缸往复组件并列布置于机箱内部，每组往复组件中往复架上左右两侧对称布置的接触板分别与凸轮组件中的单个凸轮接触，以此形成整泵并实现多缸泵的功能；各缸左右两端对称布置的介杆通过卡箍与液力端活塞或柱塞连接，往复架上下两端对称布置的轴承滚子在上导板与下导板滚槽上往复滚动，以驱动活塞或柱塞抽吸、压缩液力阀箱内的介质。
附图说明
图1为本专利对置式凸轮泵动力端的内部正视与侧视剖面结构示意图；
图2为本专利对置式凸轮泵动力端的内部俯视剖面结构示意图；
图1中：1—卡箍；2—介杆；3—往复架；4—接触板；5—轴承滚子；6—滚子定位套筒；7—滚子连接套筒；8—副箱盖；9—轴端端盖；10—机箱镶嵌体；11—主箱盖；12—上导板；13—齿轮端端盖；14—机箱座；15—下导板；16—凸轮定位套筒；17—轴端定位套筒；18—挡油环；19—凸轮轴；20—凸轮；21—轴瓦挡圈；22—轴瓦；23—介杆密封盒；24—介杆密封顶盖。
具体实施方式
本专利的具体结构如图1所示，包括：1卡箍、2介杆、3往复架、4接触板、5轴承滚子、6滚子定位套筒、7滚子连接套筒、8副箱盖、9轴端端盖、10机箱镶嵌体、11主箱盖、12上导板、13齿轮端端盖、14机箱座、15下导板、16凸轮定位套筒、17轴端定位套筒、18挡油环、19凸轮轴、20凸轮、21轴瓦挡圈、22轴瓦、23介杆密封盒、24介杆密封顶盖；
参照图1和图2；本专利以六缸对置布置即一端三缸对称布置的往复泵动力端为例，装置的左右两端连接液力端；凸轮组件中，三个等距偏心圆所形成的凸轮20按等分相位角依次通过普通平键与凸轮轴19连接，凸轮20之间设置有凸轮定位套筒16对其进行轴向定位，凸轮轴19一端通过普通平键外接动力源；轴瓦22安装于凸轮20上，凸轮20两侧加工有螺纹孔，轴瓦挡圈21通过联接螺栓组设置于凸轮20两侧，从而对轴瓦22进行轴向定位；挡油环18设置于凸轮轴19两端，轴端定位套筒17设置于挡油环18和凸轮20之间起轴向定位作用；
往复架组件中，往复架3左右两侧加工有板槽，并在板槽内壁上开有上下对称布置的螺纹孔，接触板4通过联接螺栓组与往复架3左右两侧板槽连接；滚子连接套筒7成三组通过双头螺柱对称连接于往复架3上下两端，轴承滚子5成对设置于滚子连接套筒7上，每对轴承滚子5之间设置有滚子定位套筒6对其进行轴向定位；
介杆密封组件中，卡箍1通过联接螺栓组与介杆2顶端连接，介杆2尾端通过螺纹连接方式对称布置于往复架3左右两端；介杆密封盒23通过联接螺栓组对称安装于箱体两侧内壁上并外套于介杆2上，内部依次设置有密封挡圈和填料密封，介杆密封盒23与机箱内壁之间设置有密封垫片，介杆密封顶盖24通过联接螺栓组与介杆密封盒23连接，从而对内部密封挡圈和填料密封进行轴向定位；
机箱组件中，机箱镶嵌体10与机箱座14通过联接螺栓组连接，机箱座14底部加工有精度较高的凸台，并在凸台上开有三组等距布置的螺纹孔，左右两侧箱壁之间设置有多个加强筋；机箱镶嵌体10上部设置有一个主窗口和两个对称布置的副窗口，从而方便安装与维护箱体内部组件以及在工作时观察机箱内部工况，主、副窗口顶部加工有螺纹孔，主箱盖11连通过联接螺栓组设置于机箱镶嵌体10主窗口之上，两个对称布置的副箱盖8通过联接螺栓组设置于机箱镶嵌体10副窗口之上，主箱盖11内壁上开有三组等距布置的螺纹孔；三个下导板15通过联接螺栓组设置于机箱座14底部凸台上，三个上导板12通过联接螺栓组设置于主箱盖11上，上导板12和下导板15均加工有滚槽；轴端端盖9和齿轮端端盖13通过联接螺栓组设置在箱体前后两端，齿轮端端盖13与凸轮轴19之间设置有矩形密封圈；机箱镶嵌体10与机箱座14左右两端开有对称布置的螺栓孔，箱体左右两端通过螺栓与液力端连接；
所述往复架组件两端对称连接有介杆密封组件，形成一组单缸往复组件，即一组往复架组件驱动两组介杆密封组件，并将往复架组件置于机箱内部单组上导板12与下导板15之间；一组往复架组件、凸轮组件和两组介杆密封组件形成一对对称布置的单凸轮驱动往复泵分支；在形成三缸往复泵时，一组单凸轮驱动往复泵分支的凸轮20按照等偏心距、相位角布局，相位角采用360°除以3设置；各组单凸轮驱动往复泵分支设置在机箱座14上，三组单缸往复组件并列布置于机箱内部，每组往复组件中往复架3上左右两侧对称布置的接触板4分别与凸轮组件中的单个凸轮20接触，以此形成整泵并实现多缸泵的功能；各缸左右两端对称布置的介杆2通过卡箍1与液力端活塞或柱塞连接，往复架3上下两端对称布置的轴承滚子5在上导板12与下导板15滚槽上往复滚动，以驱动活塞或柱塞抽吸、压缩液力阀箱内的介质。
在工作时，动力源输入动力带动凸轮轴19转动，凸轮轴19带动各缸中凸轮20转动，各缸凸轮组件中轴瓦22与凸轮20发生相对滑动，并通过与各缸往复架3上的接触板4的相互摩擦推动往复架3运动，往复架3上下两端对称布置的轴承滚子5在上导板12与下导板15上的滚槽中滚动，从而实现各缸往复装置在箱体内部进行往复运动，在动力端两端连接液力端时，动力端各缸两侧介杆2通过驱动活塞或柱塞抽吸、压缩液力阀箱内的介质，其一端吸液的同时，另一端完成排液，实现往复泵各缸在一个转动周期内，分别完成两次液体的吸入与排出。

Claims (6)

1.一种对置式凸轮往复泵动力端，其特征在于，包括：凸轮组件、往复架组件、介杆密封组件和机箱组件；所述凸轮组件，包括：凸轮定位套筒(16)、轴端定位套筒(17)、挡油环(18)、凸轮轴(19)、凸轮(20)、轴瓦挡圈(21)、轴瓦(22)；所述往复架组件，包括：往复架(3)、接触板(4)、轴承滚子(5)、滚子定位套筒(6)、滚子连接套筒(7)；所述介杆密封组件，包括：卡箍(1)、介杆(2)、介杆密封盒(23)、介杆密封顶盖(24)；所述机箱组件，包括：副箱盖(8)、轴端端盖(9)、机箱镶嵌体(10)、主箱盖(11)、上导板(12)、齿轮端端盖(13)、机箱座(14)、下导板(15)。
2.如权利要求1所述凸轮组件，由多个等距偏心圆所形成的凸轮(20)按等分相位角依次通过普通平键与凸轮轴(19)连接，凸轮(20)之间设置有凸轮定位套筒(16)对其进行轴向定位，凸轮轴(19)一端通过普通平键外接动力源；轴瓦(22)安装于凸轮(20)上，凸轮(20)两侧加工有螺纹孔，轴瓦挡圈(21)通过联接螺栓组设置于凸轮(20)两侧，从而对轴瓦(22)进行轴向定位；挡油环(18)设置于凸轮轴(19)两端，轴端定位套筒(17)设置于挡油环(18)和凸轮(20)之间起轴向定位作用。
3.如权利要求1所述往复架组件，其往复架(3)左右两侧加工有板槽，并在板槽内壁上开有上下对称布置的螺纹孔，接触板(4)通过联接螺栓组与往复架(3)左右两侧板槽连接；滚子连接套筒(7)成三组通过双头螺柱对称连接于往复架(3)上下两端，轴承滚子(5)成对设置于滚子连接套筒(7)上，每对轴承滚子(5)之间设置有滚子定位套筒(6)对其进行轴向定位。
4.如权利要求1所述介杆密封组件，其卡箍(1)通过联接螺栓组与介杆(2)顶端连接，介杆(2)尾端通过螺纹连接方式对称布置于往复架(3)左右两端；介杆密封盒(23)通过联接螺栓组对称安装于箱体两侧内壁上并外套于介杆(2)上，内部依次设置有密封挡圈和填料密封，介杆密封盒(23)与机箱内壁之间设置有密封垫片，介杆密封顶盖(24)通过联接螺栓组与介杆密封盒(23)连接，从而对内部密封挡圈和填料密封进行轴向定位。
5.如权利要求1所述机箱组件，其机箱镶嵌体(10)与机箱座(14)通过联接螺栓组连接，机箱座(14)底部加工有精度较高的凸台，并在凸台上开有多组等距布置的螺纹孔，左右两侧箱壁之间设置有多个加强筋；机箱镶嵌体(10)上部设置有一个主窗口和两个对称布置的副窗口，并在其顶部开有螺纹孔，主箱盖(11)连通过联接螺栓组设置于机箱镶嵌体(10)主窗口之上，两个对称布置的副箱盖(8)通过联接螺栓组设置于机箱镶嵌体(10)副窗口之上，主箱盖(11)内壁上开有多组等距布置的螺纹孔；多个下导板(15)通过联接螺栓组设置于机箱座(14)底部凸台上，多个上导板(12)通过联接螺栓组设置于主箱盖(11)上，上导板(12)和下导板(15)均加工有滚槽；轴端端盖(9)和齿轮端端盖(13)通过联接螺栓组设置在箱体前后两端，齿轮端端盖(13)与凸轮轴(19)之间设置有矩形密封圈；机箱镶嵌体(10)与机箱座(14)左右两端加工有对称布置的螺栓孔，箱体左右两端通过联接螺栓与液力端连接。
6.如权利要求1所述往复架组件两端对称连接有介杆密封组件，形成一组单缸往复组件，即一组往复架组件驱动两组介杆密封组件，并将往复架组件置于机箱内部单组上导板(12)与下导板(15)之间；一组往复架组件、凸轮组件和两组介杆密封组件形成一对对称布置的单凸轮驱动往复泵分支；在形成多(n)缸往复泵时，一组单凸轮驱动往复泵分支的凸轮(20)按照等偏心距、相位角布局，相位角采用360°除以n设置，n为单凸轮驱动往复泵分支的总组数；各组单凸轮驱动往复泵分支设置在机箱座(14)上，多(n)组单缸往复组件并列布置于机箱内部，每组往复组件中往复架(3)上左右两侧对称布置的接触板(4)分别与凸轮组件中的单个凸轮(20)接触，以此形成整泵并实现多缸泵的功能；各缸左右两端对称布置的介杆(2)通过卡箍(1)与液力端活塞或柱塞连接，往复架(3)上下两端对称布置的轴承滚子(5)在上导板(12)与下导板(15)滚槽上往复滚动，以驱动活塞或柱塞抽吸、压缩液力阀箱内的介质。
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