CN115362317A - 电动线性泵 - Google Patents

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CN115362317A
CN115362317A CN202180026302.4A CN202180026302A CN115362317A CN 115362317 A CN115362317 A CN 115362317A CN 202180026302 A CN202180026302 A CN 202180026302A CN 115362317 A CN115362317 A CN 115362317A
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马修·R·泰森
亚瑟·T·格拉夫
布赖恩·K·科尔比
安德鲁·J·埃里克森
托马斯·F·杰耐科克
克里斯多佛·A·林斯
亚历山大·J·代格尔
戴维·M·拉森
杰雷米·P·尤尔穆
威廉·M·布兰库什
马克·D·舒尔茨
史蒂文·D·贝克尔
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Abstract

一种泵送组件包括:马达(24),所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线(PA)上相对于所述定子旋转;驱动机构(24),所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构(24)被构造成接收来自所述转子的旋转输出并且将所述旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,以引起所述流体的泵送;和活塞(34),所述活塞连接到所述驱动机构(26)以接收所述线性输入,并且所述活塞与所述驱动机构(26)和所述转子同轴地设置,其中所述活塞(34)被构造成沿着所述泵轴线进行轴向地往复运动以泵送流体。

Description

电动线性泵
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年3月31日提交的名称为“ELECTRIC FEED PUMP FOR A PLURALCOMPONENT SPRAY SYSTEM(用于多组分喷雾系统的电动进料泵)”的美国临时申请No.63/002,811的权益,并且要求于2020年3月31日提交的名称为“ELECTRICALLY OPERATEDLINEAR PUMP DRIVE(电动线性泵驱动器)”的美国临时申请No.63/002,693的权益,它们的公开内容通过引用以其整体并入本文。
背景技术
本公开总体上涉及流体位移系统。更具体地,本公开涉及用于在诸如喷雾系统和多组分分配系统之类的流体位移系统中使用的正位移泵的驱动器。
诸如油漆之类的喷雾流体由泵施加压力以施加到衬底。典型地,通过正位移泵将流体置于压力下。泵将流体置于压力下,并通过柔性软管输出压力下的流体。使用喷枪来分配流体,喷枪附接到软管的与泵相反的端。正位移泵通常安装到驱动器壳体并且由马达驱动。泵杆附接到往复驱动器,该往复驱动器驱动该泵杆的往复运动,从而将流体从容器拉入到泵中,并且然后从泵向下游驱动流体。在一些情况下,电动马达可以对泵供能。马达经由齿轮减速系统附接到泵,该齿轮减速系统增加扭矩以及降低由马达生成的速度。
多组分(例如,液体)施加器通常包括分配系统,该分配系统接收单独的惰性材料组分,以预定比率混合该组分,并且然后将组分作为活化化合物来分配。例如,多组分施加器通常被用于分配环氧树脂和聚氨酯,环氧树脂和聚氨酯在树脂组分与活化材料混合之后凝固,它们各个是惰性的。在混合之后,开始直接化学反应,这导致混合物的交联、固化和凝固。因此,这两种组分在系统中分开路由,使得它们可以尽可能长时间地保持分离。诸如喷雾器或其他装置之类的分配装置接收每种组分,并混合这些组分以作为活化的化合物递送。典型的多组分施加器系统包括正位移泵,该正位移泵各自从单独的料斗抽取组分材料并将加压的组分材料(例如,流体)泵送到分配装置以用于混合和施加。
发明内容
根据本公开的一个方面,一种用于将喷雾流体从上游流体源泵送到下游喷雾施加器以用于该流体的喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上相对于所述定子旋转;泵框架,所述泵框架通过第一静态连接和第一动态连接来支撑所述马达;和驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成接收来自所述转子的旋转输出并且将所述旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,以引起所述流体的泵送。
根据本公开的附加或替代方面,一种用于将喷雾流体从上游流体源泵送到下游喷雾施加器以用于该流体的喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上相对于所述定子旋转;泵框架,所述泵框架通过第一静态连接和第一动态连接来支撑所述马达;和驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成接收来自所述转子的旋转输出并且将所述旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,以引起所述流体的泵送;和位移泵,所述位移泵通过第二静态连接固定到所述泵框架,并且通过第二动态连接连接到所述驱动机构。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种流体喷雾器包括:框架,所述框架沿着轴线是细长的以具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上并且被构造成输出旋转运动,所述马达是电供能的,并且包括围绕轴线旋转的转子和该马达的定子;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸,所述活塞在所述缸内沿着所述轴线进行往复运动;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括沿着所述轴线是细长的丝杠,所述丝杠进行沿着所述轴线线性地平移或围绕所述轴线旋转中的仅一者,所述驱动机构输出线性往复运动。所述活塞接收由所述驱动机构输出的所述线性往复运动,以使所述活塞沿着所述轴线进行往复运动,同时所述缸被所述框架支撑,使得所述活塞在所述缸内进行往复运动。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体从上游流体源泵送到下游喷雾施加器以用于该流体的喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转以引起泵的流体位移构件在所述泵轴线上的往复运动;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,以通过所述流体位移构件引起所述流体的泵送;和轴承,所述轴承支撑所述转子并且被构造成反作用于沿着所述泵轴线的第一轴向方向和沿着所述泵轴线的第二轴向方向两者的轴向载荷。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体泵送到施加器以生成流体喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置的转子,所述转子包括从所述转子的转子本体沿着第一轴向方向延伸的转子轴;泵框架,所述泵框架从所述马达的第一端沿着所述第一轴向方向延伸,使得所述转子轴延伸到所述泵框架中,其中所述泵框架连接到所述定子以支撑所述马达;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入;和轴承,所述轴承相对于所述泵框架支撑所述马达并且被构造成将轴向力传递到所述泵框架。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种将流体泵送到喷枪以生成雾化流体喷雾的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并围绕所述电动马达的定子旋转;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位;通过使所述丝杠沿着所述泵轴线移位来使连接到该丝杠的流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动,其中使所述流体位移构件进行往复运动促使所述流体位移构件泵送流体;在所述驱动机构处接收在泵送期间生成的轴向载荷;以及通过径向地设置在所述泵框架与将所述驱动机构连接到所述转子的转子轴之间的轴承来将所述轴向载荷传递到泵框架。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种便携式流体喷雾器包括:具有第一端和第二端的框架;马达;泵;由所述框架支撑的并且轴向地位于所述马达与所述泵之间的驱动机构;和位于所述驱动机构与所述马达之间的轴承组件。所述马达安装在所述框架的第一端上,是电供能的,并且具有转子和定子。所述马达被构造成输出围绕轴线的旋转运动。所述泵安装在所述框架的第二端上,包括活塞和缸,并且被构造成在所述缸内沿着所述轴线进行往复运动。所述驱动机构包括丝杠,所述丝杠沿着所述轴线是细长的并且被构造成进行沿着所述轴线线性地平移或围绕所述轴线旋转中的仅一者。所述驱动机构被构造成输出线性往复运动。所述活塞被构造成接收由所述驱动机构输出的线性往复运动,并且通过上冲程和下冲程在所述缸内进行往复运动。所述活塞在当移动通过所述上冲程时接收向下的反作用力,以及在当移动通过所述下冲程时接收向上的反作用力。所述驱动机构和所述轴承组件被布置成使得所述向上的反作用力和所述向下的反作用力两者都通过所述驱动机构转移并且转移到所述轴承组件。所述轴承组件允许旋转运动在所述轴承组件内从所述马达传递到所述驱动机构,同时所述轴承组件防止所述向下的反作用力和所述向上的反作用力两者中的一些或全部转移到所述转子。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体从上游流体源泵送到下游喷雾施加器以用于该流体的喷雾的泵送组件。所述泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转;和驱动机构,所述驱动机构被构造成接收来自所述转子的旋转输出,并且生成沿着所述泵轴线的线性输入,以引起所述流体的泵送。所述转子包括转子本体和转子轴,所述转子本体包括多个永磁体;所述转子轴在所述泵轴线上同轴地设置并且从所述转子本体沿着第一轴向方向延伸。所述驱动机构连接到所述转子轴的与所述转子本体相反的一端。所述转子轴限定腔,并且其中所述驱动机构的至少一部分设置在所述腔内。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体泵送到施加器以生成流体喷雾的泵送组件包括:具有定子和转子的马达;支撑所述马达的泵框架;和驱动机构。所述转子在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置,并且所述转子包括从所述转子的转子本体沿着第一轴向方向延伸的转子轴。所述转子轴至少部分地限定腔。所述转子轴延伸到所述泵框架中。所述驱动机构被构造成将来自所述转子轴的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入。所述驱动机构的线性驱动元件的至少一部分轴向地延伸到所述转子轴的所述腔中。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种将流体泵送到喷枪以生成雾化流体喷雾的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并围绕所述马达的定子旋转,所述转子包括与所述泵轴线同轴的并且从所述转子的转子本体沿着第一轴向方向延伸的转子轴;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位;以及通过使所述丝杠沿着所述泵轴线移位来使连接到所述丝杠的流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动,以泵送流体。对于所述丝杠的往复运动的至少一部分,所述丝杠的至少一部分与所述转子轴轴向地重叠。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种流体泵设备包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述转子围绕轴线旋转,所述马达被构造成输出旋转运动;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括具有第一端的丝杠,所述驱动机构输出线性往复运动;和转子轴,所述转子轴位于所述马达与所述驱动机构之间,所述转子轴将来自所述马达的所述旋转运动传输到所述驱动机构,所述转子轴包括腔,所述丝杠的第一端在所述腔内线性地平移。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体从上游流体源泵送到下游喷雾施加器以用于流体的喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转;驱动机构,所述驱动机构连接所述转子,并且被构造成将来自所述转子的旋转输出转换成沿着所述泵轴线的线性输入以引起所述流体的泵送,其中所述驱动机构包括被构造成沿着所述泵轴线轴向地移位的线性驱动元件;和同步构件,所述同步构件与所述线性驱动元件接界以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体泵送到施加器以生成流体喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和转子,所述转子在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置,其中所述马达包括第一马达端和第二马达端;泵框架,所述泵框架固定到所述第二马达端,并且包括相对于所述马达沿着第一轴向方向延伸的主体,其中所述转子轴延伸到所述主体中;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入;和同步构件,所述同步构件连接到所述驱动机构的线性驱动元件并且与所述主体接界,以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种将流体泵送到喷枪以生成雾化流体喷雾的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并且围绕所述马达的定子旋转;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位;通过使所述丝杠沿着所述泵轴线移位来使连接到所述丝杠的流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动,所述流体位移构件将流体向下游泵送至所述喷枪;以及通过与所述丝杠和所述泵框架中的每一个接界的同步构件来防止所述丝杠相对于泵框架的旋转,所述泵框架机械地固定到所述定子和泵的缸。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种流体泵设备包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述马达被构造成输出旋转运动;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括丝杠,所述驱动机构输出线性往复运动,所述活塞接收由所述驱动机构输出的所述线性往复运动,以使所述活塞在所述缸内进行往复运动;和同步组件,所述同步组件位于所述马达与所述泵之间,所述同步组件被构造成抵抗由于所述马达输出的所述旋转运动而导致的所述丝杠的旋转,所述同步组件包括围绕所述丝杠固定的轴环,所述同步组件还包括相对于所述框架固定的套筒。所述丝杠和所述轴环两者在所述套筒内线性地平移,同时所述套筒防止所述轴环旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体从上游流体源泵送到下游喷雾施加器以用于流体的喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,并且被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入以引起所述流体的泵送,其中所述驱动机构包括被构造成沿着所述泵轴线轴向地移位的线性驱动元件;和同步构件,所述同步构件与所述线性驱动元件接界以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体泵送到施加器以生成流体喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和转子,所述转子在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置,并且所述转子包括从所述马达的第一轴向端沿着第一轴向方向延伸的转子轴;泵框架,所述泵框架沿着所述第一轴向方向延伸使得所述转子轴延伸到所述泵框架中,其中所述泵框架在所述马达的与所述第一轴向端相反的第二轴向端处固定至所述马达;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子轴的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入;和同步构件,所述同步构件相对于所述泵框架固定并且与所述驱动机构的线性驱动元件接界以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种将流体泵送到喷枪以生成雾化流体喷雾的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并且围绕所述马达的定子旋转;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位;使位移泵的流体位移构件进行往复运动,所述流体位移构件连接到所述丝杠,使得所述丝杠的往复运动引起所述流体位移构件的往复运动,其中使所述流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动将流体泵送到下游以用于进行喷雾;以及通过与所述丝杠能够伸缩地接界的同步构件来防止所述丝杠相对于与所述电动马达和所述位移泵机械地固定的泵框架旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种流体泵设备包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述马达被构造成输出旋转运动;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括丝杠,所述驱动机构输出线性往复运动,所述活塞接收由所述驱动机构输出的线性往复运动以使所述活塞在所述缸内进行往复运动;和同步组件,所述同步组件包括伸缩构件,所述伸缩构件与所述丝杠具有滑动重叠界面,所述伸缩构件在所述丝杠相对于所述伸缩构件线性地平移时通过抵抗由所述马达输出的旋转运动来防止所述丝杠旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体从上游流体源泵送到下游喷雾施加器以用于流体的喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转;和驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,与所述转子同轴地设置,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线在第一轴向方向和第二轴向方向中的每一个轴向方向上的线性输入,以引起所述流体的泵送。所述驱动机构的丝杠延伸到所述马达中,其中所述丝杠设置在与沿着第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置处。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将喷雾流体泵送到施加器以生成流体喷雾的泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和转子,所述转子在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置,其中所述马达包括第一马达端和第二马达端;转子轴,所述转子轴从所述转子的转子本体沿着第一轴向方向延伸;泵框架,所述泵框架固定到所述第二马达端,并且包括相对于所述马达沿着第一轴向方向延伸的主体,其中所述转子轴延伸到所述主体中;和驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子轴的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入。所述驱动机构包括被构造成提供所述线性输入的线性驱动元件,并且其中所述线性驱动元件的至少一部分设置在所述马达内的马达腔内,其中所述线性驱动元件设置在与沿着与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置处。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种将流体泵送到喷枪以生成雾化流体喷雾的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并且围绕所述电动马达的定子旋转;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位通过沿着第一轴向方向的第一冲程和沿着第二轴向方向的第二冲程;通过所述丝杠沿着所述泵轴线的位移来使连接到所述丝杠的第一端的流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动以泵送流体;以及在所述第二冲程期间将所述丝杠的与所述第一端相反设置的第二端平移到所述马达内的马达腔中。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种流体喷雾器包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述转子围绕轴线旋转,所述马达被构造成输出旋转运动,所述马达包括与所述轴线同轴的马达腔;泵,所述泵安装在所述框架的第二端,所述泵包括活塞和缸;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括沿着所述轴线是细长的丝杠,所述丝杠具有第一端,所述丝杠的第一端在所述马达腔内沿着所述轴线线性地平移,所述驱动机构输出线性往复运动。所述活塞接收由所述驱动机构输出的线性往复运动,以使所述活塞在所述缸内进行往复运动。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上旋转;流体位移构件,所述流体位移构件以能够操作的方式连接到所述转子以沿着所述泵轴线通过上冲程和下冲程进行往复运动;控制器,所述控制器被构造成控制所述马达的操作,使得所述流体位移构件在所述上冲程期间根据第一速度曲线移位并且在所述下冲程期间根据第二速度曲线移位,所述第一速度曲线与所述第二速度曲线不同。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种泵送系统包括:第一上游泵,所述第一上游泵具有连接到第一流体位移构件的第一电动马达;第一下游泵,所述第一下游泵具有流体地连接到所述第一上游泵的出口的入口;第一传感器,所述第一传感器设置在所述第一下游泵的出口的下游;和控制器,所述控制器与所述第一电动马达和所述第一传感器通信。所述控制器被构造成从所述第一传感器接收第一参数数据,并且基于所述第一参数数据来控制所述第一电动马达的操作。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种操作泵送系统的方法包括:驱动第一电动马达的第一转子的旋转来驱动第一进料泵的第一流体位移构件的往复运动,以泵送第一组分材料到第一配比器泵的入口;经由所述第一配比器泵增加所述第一组分材料的压力;通过第一传感器生成关于所述第一配比器泵下游的第一组分材料的第一参数数据;以及通过控制器基于所述第一参数数据来控制所述第一电动马达的操作。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种操作被构造成将不同的第一组分材料和第二组分材料泵送到施加器以用于混合和形成多组分材料的泵送系统的方法包括:用包括第一电动马达的第一上游泵来将第一组分材料从第一流体罐泵送到第一下游泵;用包括第二电动马达的第二上游泵来将第二组分材料从第一流体罐泵送到第二下游泵;通过控制器控制所述第一上游泵、所述第二上游泵、所述第一下游泵和所述第二下游泵在喷雾模式和冲洗模式中的每一个模式中的泵送。所述喷雾模式包括用所述第一下游泵增加所述第一组分材料的压力,并用所述第一下游泵将所述第一组分材料泵送到施加器;以及用所述第二下游泵增加所述第二组分材料的压力,并用所述第二下游泵将所述第二组分材料泵送到所述施加器。所述冲洗模式包括将所述第一组分材料从所述第一配比器泵泵送到第一倾卸罐;以及将所述第二组分材料从所述第二配比器泵泵送到第二倾卸罐。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于多组分喷雾系统的泵被构造成泵送第一组分材料和第二组分材料中的一种以形成多组分喷雾材料,并且所述泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕泵轴线旋转;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子并且被构造成将来自所述转子的旋转输入转换为线性输出,其中所述驱动机构与所述转子同轴;和泵送组件,所述泵送组件包括活塞,其中所述活塞连接到所述驱动机构以接收所述线性输出,并且所述活塞与所述驱动机构和所述转子同轴地设置,其中所述活塞被构造成沿着所述泵轴线进行轴向往复运动以泵送流体。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于被构造成接收第一组分材料和第二组分材料并输出多组分材料的多组分喷雾系统的进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和设置在所述定子内的转子,所述转子被构造成围绕泵轴线旋转;泵送组件,所述泵送组件包括活塞,其中所述活塞与所述转子同轴地设置,并且所述活塞被构造成沿着所述泵轴线进行轴向地往复运动以泵送流体;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述活塞,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为到所述活塞的线性输入,其中所述驱动机构与所述活塞和所述转子同轴;流体出口歧管,所述流体出口歧管轴向地定位在所述活塞与所述转子之间,所述流体出口歧管与所述泵送组件流体连通;第一止回阀,所述第一止回阀轴向地位于所述活塞的活塞头与所述进料泵的流体入口之间;和第二止回阀,所述第二止回阀设置在所述活塞中以与所述活塞一起轴向地行进。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于将来自电动马达的旋转输出转换为线性输入的进料泵的驱动机构包括丝杠,所述丝杠具有:第一端;相对于泵轴线与所述第一端轴向地相反的第二端;和在所述第一端与所述第二端之间在所述丝杠的外表面上延伸的螺旋凹槽。所述丝杠的第二端在转子轴、定子和所述电动马达的壳体中的每一个内延伸,并且所述丝杠在所述转子轴内轴向地平移。所述驱动机构还包括驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子并且被构造成与所述转子一起旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于从贮存器泵送流体的进料泵设备包括:框架,所述框架用于安装在所述贮存器上;电动马达,所述电动马达安装在所述框架上,所述电动马达包括定子和转子,所述转子围绕轴线旋转以输出旋转运动;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑,所述驱动机构包括丝杠和螺母,所述驱动机构被构造成接收由所述马达输出的所述旋转运动并且将所述旋转运动转换为线性往复运动,所述丝杠和所述螺母中的每一个进行围绕所述轴线的旋转或沿着所述轴线线性地平移中的一者;和泵,所述泵包括缸和位于所述缸内的活塞,所述活塞被构造成通过所述驱动机构而沿着所述轴线进行线性地往复运动。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于从贮存器泵送流体的进料泵设备包括:框架,所述框架用于安装在所述贮存器上;电动马达,所述电动马达安装在所述框架上,所述电动马达包括定子和转子,所述转子围绕轴线旋转以输出旋转运动;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑,所述驱动机构包括丝杠和螺母,所述驱动机构被构造成接收由所述马达输出的所述旋转运动并且将所述旋转运动转换为线性往复运动,所述丝杠和所述螺母中的每一个进行围绕所述轴线的旋转或沿着所述轴线线性地平移中的一者;和泵,所述泵包括缸和位于所述缸内的活塞,所述活塞被构造成通过所述驱动机构而沿着所述轴线进行线性地往复运动。所述活塞被构造成在工作区内进行往复运动以在所述缸内建立压力,并且其中所述活塞能够行进到泄压区中以将加压流体从所述缸排放到所述贮存器。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于多组分喷雾系统的泵被构造成泵送第一组分材料和第二组分材料中的一种以形成多组分喷雾材料,所述泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕泵轴线旋转;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子并且被构造成将来自所述转子的旋转输入转换为线性输出,其中所述驱动机构与所述转子同轴;和泵送组件,所述泵送组件包括活塞和缸,其中所述活塞连接到所述驱动机构以接收所述线性输出,并且所述活塞与所述驱动机构和所述转子同轴地设置。所述活塞被构造成在工作区内进行轴向地往复运动以在所述缸内建立压力,并且其中所述活塞能够行进到泄压区中以将加压流体从所述缸排放到所述贮存器。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于被构造成接收第一组分材料和第二组分材料并输出多组分材料的多组分喷雾系统的进料泵,所述进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕轴线旋转;驱动轴,所述驱动轴连接到活塞,其中所述驱动轴被构造成沿着所述进料泵的泵轴线进行轴向地往复运动,并且其中所述驱动轴与所述转子同轴;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述驱动轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为到所述驱动轴的线性输入;泵,所述泵包括活塞和缸,所述活塞连接到所述驱动轴以通过所述驱动轴进行往复运动,所述缸包围所述活塞;流体出口歧管,所述流体出口歧管轴向地定位在所述活塞与所述驱动机构之间并且包括流体出口,所述流体出口歧管与所述泵流体地连通;和过压阀,所述过压阀连接到所述流体出口歧管并且通过所述流体出口歧管的内部通道而流体地连接到所述流体出口。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于双球活塞泵的卸压组件,所述卸压组件包括:活塞壳体,所述活塞壳体围绕活塞设置,其中所述活塞壳体沿着轴线延伸并且包括相反的第一端和第二端,其中活塞杆延伸穿过所述第一端中的开口;密封件壳体,所述密封件壳体位于所述活塞壳体内部,其中所述密封件壳体连接到所述活塞壳体的第一端,并且围绕所述活塞杆周向地延伸,并且轴向地设置在活塞头与所述活塞壳体的第一端之间;密封件,所述密封件设置在所述密封件壳体内并且连接到所述活塞杆,其中所述密封件相对于所述泵轴线从所述活塞杆径向地延伸并且接触所述密封件壳体;排放路径,所述排放路径设置在所述密封件壳体内并且与所述开口流体地连通;和至少一个端口,所述至少一个端口延伸穿过所述密封件壳体。当所述密封件处于由所述至少一个端口限定的泄压区中时,所述至少一个端口将所述活塞壳体的第一端中的开口与所述活塞壳体的内部流体地连接。当所述密封件处于被限定在所述第一端与所述至少一个端口之间的工作区中时,所述密封件将所述至少一个端口与所述排放路径流体地隔离开。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于从贮存器泵送流体的进料泵设备包括:框架,所述框架用于安装在所述贮存器上;电动马达,所述电动马达安装在所述框架上,所述电动马达包括定子和转子,所述转子围绕轴线旋转以输出旋转运动;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑,所述驱动机构包括丝杠和螺母,所述驱动机构被构造成接收由所述马达输出的所述旋转运动并且将所述旋转运动转换为线性往复运动,所述丝杠和所述螺母中的每一个进行围绕所述轴线的旋转或沿着所述轴线线性地平移中的一者;同步组件,所述同步组件轴向地设置在所述电动马达与所述活塞之间,其中所述同步组件被构造成与所述驱动机构的线性移位元件接界,以防止所述线性移位元件围绕所述泵轴线旋转;和泵,所述泵包括缸和位于所述缸内的活塞,所述活塞被构造成通过所述驱动机构而沿着所述轴线进行线性地往复运动。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于被构造成输出由第一组分材料和第二组分材料形成的多组分喷雾材料的多组分喷雾系统的进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子;泵,所述泵具有被构造成沿着所述进料泵的泵轴线进行轴向地往复运动的活塞,并且其中所述活塞与所述转子同轴;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述活塞,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为到所述活塞的线性输入;和同步组件。所述驱动机构包括驱动螺母和丝杠,所述驱动螺母连接到所述转子并且被构造成与所述转子一起旋转;所述丝杠延伸穿过所述驱动螺母并且与所述驱动螺母同轴。所述同步组件轴向地位于所述电动马达与所述活塞之间并且围绕所述丝杠的一部分,其中所述同步组件被构造成防止所述丝杠相对于所述泵轴线旋转。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于被构造成接收第一组分材料和第二组分材料并输出多组分材料的多组分喷雾系统的进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕轴线旋转;泵,所述泵具有活塞,所述活塞与所述转子同轴地设置并且被构造成沿着所述轴线进行轴向地往复运动;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述活塞,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换成到所述活塞的线性输入,其中所述驱动机构包括丝杠和螺母,其中所述丝杠和所述螺母中的每一个进行围绕所述轴线的旋转或沿着所述轴线线性地平移中的一者;轴承组件,所述轴承组件轴向地位于所述电动马达与所述活塞之间,并且将所述电动马达的所述转子能够旋转地连接到所述驱动螺母。所述活塞在当移动通过上冲程时接收向下的反作用力,以及在当移动通过下冲程时接收向上的反作用力,并且所述向上的反作用力和所述向下的反作用力两者都通过所述驱动机构转移并且转移到所述轴承组件。所述轴承组件允许旋转运动在所述驱动机构内从所述马达传递到所述驱动机构,同时所述轴承组件防止所述向下的反作用力和所述向上的反作用力两者中的一些或全部转移到所述转子。
根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于被构造成输出多组分喷雾材料的多组分喷雾系统的进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕轴线旋转;泵,所述泵具有活塞,其中所述活塞被构造成沿着所述进料泵的轴线进行轴向地往复运动,并且其中所述活塞与所述转子同轴;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述活塞,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为到所述活塞的线性输入;和轴承组件,所述轴承组件将所述电动马达的所述转子能够旋转地连接到所述驱动机构,并且被构造成反作用于沿着所述轴线的第一轴向方向和沿着所述泵轴线的第二轴向方向两者的轴向载荷。
附图说明
图1A是喷雾系统的正视立面示意性框图。
图1B是图1A的喷雾系统的侧视立面示意性框图。
图2A是用于在图1A和图1B的喷雾系统中使用的泵送组件的等距视图。
图2B是沿着图2A中的线B-B截取的等距剖视图。
图2C是沿着图2A中的线B-B截取的第一立面剖视图。
图2D是沿着图2B中的线D-D截取的第二立面剖视图。
图3A是图2C所示的泵送组件的一部分的放大剖视图,示出了处于下冲程的末端处的丝杠。
图3B是与图3A类似的放大剖视图,示出了处于上冲程的末端处的丝杠。
图4A是图2D中的细节4的放大剖视图。
图4B是沿着图4A中的线B-B截取的剖视图。
图4C是同步组件和一部分泵框架的分解视图。
图5是用于在图1A和图1B的喷雾系统中使用的泵送组件的第二实施例的立面剖视图。
图6A是图5所示泵送组件的一部分的放大剖视图,示出了处于下冲程的末端处的丝杠。
图6B是与图6A类似的放大剖视图,示出了处于上冲程的末端处的丝杠。
图7是沿着图5中的线7-7截取的剖视图。
图8是丝杠的剖视图,示出安装在丝杠外部的润滑剂配件。
图9是丝杠的剖视图,示出安装在丝杠的孔内的润滑剂配件。
图10A是多组分系统的等距视图。
图10B是多组分系统的示意性框图。
图11是进料泵和流体罐的等距视图,其中具有供应筒的局部截面。
图12A是来自图11的进料泵的上部分的剖视图,示出了进料泵的电动马达、驱动机构、轴承组件和同步组件。
图12B是来自图12A的进料泵的上部分旋转90度的剖视图,并且示出了进料泵的电动马达、驱动机构、轴承组件和同步组件。
图13A是来自图11的进料泵的下部分的剖视图,示出了进料泵的驱动轴、活塞、密封件和止回阀。
图13B是来自图13A的进料泵的下部分的另一剖视图,示出了处于泄压位置的驱动轴、活塞和密封件。
图13C是来自图13B的进料泵的下部分的放大剖视图,示出了处于泄压位置的密封件。
图14A是进料泵的流体出口歧管和连接到该流体出口歧管的过压泄压阀的剖视图。
图14B是来自图14A的细节B的放大剖视图。
图15是来自图12B的电动马达、驱动机构和轴承组件的放大剖视图。
图16A是具有弹簧的轴承组件的实施例的剖视图。
图16B是轴承组件的实施例的分解视图。
图17A是来自图12A的同步组件的放大剖视图。
图17B是沿着图17A的线A-A截取的同步组件的剖视图。
图17C是来自图12A的进料泵的上部分的分解视图。
图18是第一驱动机构的等距局部剖视图。
图19是第二驱动机构的等距视图,其中驱动螺母的本体被移除。
图20是第三驱动机构的局部剖视图。
图21是图12所示的驱动机构的等距视图,其中驱动螺母的一部分被移除。
图22是图示了与电供能的共线泵送组件的活塞速度曲线叠置的传统的曲柄驱动器的活塞速度曲线的图表。
具体实施方式
本公开涉及包括正位移泵(positive displacement pump)的喷雾系统。该泵包括电动马达,该电动马达连接到流体位移构件(fluid displacement member)以驱动该流体位移构件的往复运动以引起泵送。马达与流体位移构件同轴地设置,使得转子的旋转轴线与流体位移构件的往复运动轴线同轴。驱动器可以轴向地设置在转子与流体位移构件之间,以接收来自马达的旋转输出并将该旋转运动转换成到流体位移构件的线性往复输入。
图1A是喷雾(spray)系统10的正视立面示意性框图。图1B是喷雾系统10的侧视立面示意性框图。将一起讨论图1A和图1B。示出了泵组件12、支撑件14、喷枪16、供应管线18和贮存器20。泵组件12包括泵框架22、电动马达24、驱动机构26、位移泵28和控制器29。支撑件14包括支撑件框架30和轮32。示出了该位移泵28的流体位移构件34和缸36。喷枪16包括手柄38和触发器40。
喷雾系统10是用于将各种不同流体的喷雾施加到衬底上的系统,该各种不同流体的示例包括油漆、水、油、染色剂、抛光剂、聚合体、涂料和溶剂以及其他选项。泵组件12可以生成高的流体泵送压力,例如约3.4兆帕至69兆帕(MPa)(约500磅每平方英寸至10,000磅每平方英寸(psi))或甚至更高。在一些示例中,泵送压力在约20.7MPa-34.5MPa(约3,000psi-5,000psi)的范围内。高的流体泵送压力对于将流体雾化成用于将该流体施加到表面的喷雾是有用的。
泵组件12被构造成从贮存器20抽取喷雾流体,并且将该流体向下游泵送到喷枪16以用于在衬底上施加。支撑件14连接到泵组件12,并且相对于贮存器20支撑该泵组件12。支撑件框架30连接到泵框架22。轮32连接到支撑件框架30以促进作业地点之间的移动和作业地点内的移动。
泵框架22支撑泵组件12的其他部件。马达24和位移泵28连接到泵框架22。马达24是具有定子和转子的电动马达。转子被构造成响应于通过定子的电流(诸如,直流(DC)信号和/或交流(AC)信号)而围绕泵轴线PA旋转。控制器29以能够操作的方式电连接或通信地连接到马达24,以控制该马达24的操作,从而控制位移泵28的泵送。控制器29可以具有用于控制位移泵28的泵送的任何期望的配置,并且可以包括控制电路和存储器。控制器29被构造成存储软件、实施功能和/或过程指令。控制器29被构造成执行本文所讨论的功能中的任何功能,包括从本文引用的任何传感器接收输出、检测本文引用的任何状况或事件、以及控制本文引用的任何部件的操作。控制器29可以具有用于控制泵组件12的操作、收集数据、处理数据等的任何合适的配置。控制器29可以包括硬件、固件和/或存储的软件,并且控制器29可以完全地或部分地安装在一个或多个板上。控制器29可以是适合于根据本文描述的技术来操作的任何类型。虽然控制器29被图示为单个单元,但是应当理解,控制器29可以跨一个或多个板设置。在一些示例中,控制器29可以被实施为多个分立的电路子组件。
驱动机构26连接到马达24以由该马达24驱动。驱动机构26接收来自马达24的旋转输出,并将该旋转输出转换成沿着泵轴线PA的线性输入。驱动机构26连接到流体位移构件34,以驱动该流体位移构件34沿着泵轴线PA的往复运动。马达24、驱动机构26和流体位移构件34在泵轴线PA上同轴地设置。流体位移构件34在缸36内往复运动,以将喷雾流体从贮存器20通过供应管线18泵送到喷枪16。流体位移构件34可以是圆柱形的、沿着泵轴线PA是细长的、并且与该泵轴线PA同轴。流体位移构件34可以是活塞,该活塞可以沿着泵轴线PA是细长的并且与该泵轴线PA同轴。位移泵28可以被构造成使得静态密封件和动态密封件两者都设置在流体位移构件34与缸36之间。在操作期间,静态密封件相对于缸36并且沿着泵轴线PA是静止的,并且动态密封件相对于缸36并且沿着泵轴线PA移动。动态密封件可以安装到形成流体位移构件34的活塞。形成流体位移构件34的活塞可以穿过静态密封件延伸出缸36。
在操作期间,用户可以通过移动支撑件14操纵泵组件12到相对于目标衬底的期望位置。例如,用户可以通过将轮32上的支撑件框架30倾斜并且将泵组件12滚动到期望位置来操纵泵组件12。位移泵28可以延伸到贮存器20中。马达24向驱动机构26提供旋转输入,并且驱动机构26向流体位移构件34提供线性输入以引起该流体位移构件34的往复运动。流体位移构件34从贮存器20抽取喷雾流体,并且通过供应管线18向下游驱动该喷雾流体到喷枪16。用户可以通过抓握手柄38来操纵喷枪16,例如用该用户的单只手。用户通过致动触发器40来引起喷雾。在一些示例中,由泵组件12生成的压力雾化离开喷枪16的喷雾流体以生成流体喷雾。在一些示例中,喷枪16是无气喷雾器。
图2A是泵组件12的等距视图。图2B是沿着图2A中的线B-B截取的泵组件12的等距剖视图。图2C是沿着图2A中的线B-B截取的立面剖视图。图2D是沿着图2A中的线D-D截取的立面剖视图。将一起讨论图2A至图2D。示出了泵框架22、马达24、驱动机构26、位移泵28、转子轴42、轴承44、传感器48、润滑剂配件50、缓冲器51a、51b、泵轴110和同步(clocking)构件112。泵框架22包括主体52、连接构件54和框架构件56。主体52包括第一框架本体58、第二框架本体60、第三框架本体62、安装凸缘64、支柱66和侧开口68。框架构件56包括径向突出部70。马达24包括定子72、转子74、马达轴承76、轮轴(axle)78、第一马达端80和第二马达端82。转子74包括转子本体84和永磁体阵列86。轮轴78包括外端88。驱动机构26包括驱动螺母90、丝杠92和滚动元件94(图2B)。驱动螺母90包括螺母螺纹91、螺母安装突出部93、螺母肩部95和轴向延伸部97。丝杠92包括第一丝杠端96、第二丝杠端98、丝杠螺纹99和孔100。转子轴42包括第一轴端102和第二轴端104。位移泵28包括流体位移构件34、缸36和止回阀106a、106b。流体位移构件34包括连接部108。传感器48包括第一变换器部件114和第二变换器部件116。
泵框架22支撑泵组件12的其他部件。主体52相对于马达24沿着轴向方向AD1延伸。在所示示例中,主体52与第一马达端80轴向地间隔开。主体52与泵轴线PA同轴地设置。第一框架本体58形成主体52的沿轴向最靠近马达24的部分。第二框架本体60连接到第一框架本体58并且从该第一框架本体58沿着第一轴向方向AD1延伸。第三框架本体62连接到第二框架本体60并且从该第二框架本体60沿着第一轴向方向AD1延伸。虽然主体52被示出为由第一框架本体58、第二框架本体60和第三框架本体62形成,但是应当理解,主体52可以根据需要由尽可能多或尽可能少的部分形成。支柱66和侧开口68形成在第三框架本体62的与第二框架本体60相反的一端中。侧开口68形成在支柱66之间。侧开口68提供接近流体位移构件34与泵轴110之间的连接的通路,以有利于位移泵28的安装和拆卸。主体52由第一框架本体58、第二框架本体60和第三框架本体62形成,有利于泵组件12的有效组装和维修。可以拆卸主体52,以提供接近泵组件的包括动态部件的各种不同部件的通路。例如,第二框架本体60可以从第一框架本体58移除以促进对驱动机构26的润滑。应当理解,在一些示例中,可以在不拆卸主体52的情况下接近和维修驱动机构26。缓冲器51b在第三框架本体62中设置在泵轴110的与驱动螺母90相反侧上。缓冲器51b可以是可压缩的,并且可以在超行程(overtravel)的情况下与泵轴110接界。
框架构件56设置在马达24的与主体52相反的轴向侧上。连接构件54在主体52与框架构件56之间延伸,并且将主体52和框架构件56固定在一起,以便防止该框架构件56与主体52之间的相对移动。虽然泵框架22被描述为由多个零部件形成,但是应当理解,泵框架22用作单个零部件来支撑马达24和位移泵28,并且反应在泵送期间所承受的载荷。泵框架22可以根据需要由尽可能多或尽可能少的单独零部件形成。
马达24轴向地设置在框架构件56与主体52之间。马达24是电动马达24。定子72包括电枢绕组(未示出),并且转子74包括永磁体阵列86。定子72和转子74在泵轴线PA上同轴地设置。转子74被构造成响应于通过定子72的电流而围绕泵轴线PA旋转。马达24是可逆马达,其中定子72可以引起转子74围绕泵轴线PA沿着两个旋转方向中的任一个(例如,顺时针或逆时针)旋转。
转子74围绕定子72设置,使得马达24包括外转子。永磁体阵列86设置在转子本体84的内周面上,并且围绕泵轴线PA周向地排列。转子本体84可以由单个部件形成,或由固定在一起的多个部件形成。定子72固定到轮轴78。轮轴78沿着泵轴线PA延伸并且与该泵轴线PA同轴地设置。轮轴78的外端88沿着第二轴向方向AD2延伸超过定子72的轴向端。轮轴78的外端88沿着第二轴向方向AD2延伸超过转子74的轴向端。外端88轴向地突出超过第二马达端82。轮轴78的外端88是敞开的,使得电力(例如,电缆)通过第二马达端82提供到马达24。如此,马达24可以通过第二马达端82接收功率,并且通过第一马达端80提供旋转输出。马达轴承76相对于定子72支撑转子74。马达轴承76有利于转子74相对于定子72的旋转。轮轴78延伸穿过设置在马达24的第二马达端82处的马达轴承76,使得第二马达端82处的马达轴承76设置在转子本体84与轮轴78之间。
框架构件56靠近第二马达端82设置。框架构件56固定到轮轴78的外端88。马达24通过轮轴78和框架构件56的连接而静态地连接到泵框架22。泵框架22将马达24固定在泵轴线PA上,并且通过泵框架22和轮轴78的连接而防止定子72相对于泵轴线PA移动。连接构件54与转子74径向地间隔开,并且该连接构件54在框架构件56与主体52之间轴向地延伸。连接构件54固定到框架构件56的径向突出部70,并且固定到主体52的安装凸缘64。连接构件54将框架构件56和主体52固定在一起。在一些示例中,连接构件54可以完全封围转子74。在其他示例中,连接构件54可以由围绕转子74周向地间隔开的多个连接构件形成。在所示示例中,连接构件54包括在框架构件56与主体52之间延伸并且连接该框架构件56和主体52的多个拉杆(tie rod)。在连接构件54由多个连接构件形成的示例中,泵框架22形成围绕马达24延伸并且支撑该马达24的外骨骼(exoskeleton)。
泵框架22的围绕转子74周向延伸的部分与转子74间隔开,使得该转子74不接触泵框架22。泵框架22可以相对于转子74轴向地且径向地间隔开。泵框架22与转子74间隔开使得空气可以在泵框架22与转子74之间流动,从而促进马达24的附加冷却。例如,主体52和框架构件56可以相对于转子74轴向地间隔开,并且连接构件54可以相对于转子74径向地间隔开。连接构件54可以具有大于转子74的长度,以便连接主体52和框架构件56并且有利于转子74与泵框架22之间的轴向间隔。
转子轴42从转子74沿着第一轴向方向AD1轴向地延伸。转子轴42在泵轴线PA上同轴地设置。第二轴端104连接到转子本体84,使得转子轴42与转子74一起旋转。转子轴42延伸到主体52的内部,使得转子轴42的至少一部分与主体52的至少一部分轴向地重叠。在所示示例中,转子轴42与第一框架本体58和第二框架本体60中的每一个框架本体轴向地重叠。在所示示例中,第二轴端104是封闭的,而第一轴端102是敞开的。封闭的第二轴端104设置在转子轴42与转子74之间的界面处。转子轴42可以能够移除地连接到转子74,例如通过紧固件能够移除地连接到转子74。然而,应当理解,转子轴42可以与转子本体84一体地形成。转子74和转子轴42用作单个零部件来为驱动机构26提供功率。缓冲器51a在转子轴42中设置在该转子轴42的封闭端处。缓冲器51a可以是可压缩的,并且可以在超行程的情况下与第二丝杠端98接界以防止损坏丝杠92。
驱动机构26与泵轴线PA同轴。驱动机构26连接到转子轴42的第一轴端102。驱动机构26经由转子轴42接收来自转子74的旋转输出,并且该驱动机构26被构造成向流体位移构件34提供线性输入。由泵框架22通过轴承44支撑该驱动机构26。驱动机构26直接地位于马达24与位移泵28之间。
驱动机构26的驱动螺母90连接到转子轴42的第一轴端102,以与转子轴42一起围绕泵轴线PA旋转。驱动螺母90可以通过紧固件(例如,螺栓)、粘合剂或压配合以及其他选项来附接到转子轴42。在所示示例中,螺母安装突出部93有利于将驱动螺母90安装到转子轴42。紧固件可以穿过螺母安装突出部93延伸到转子轴42中。第一轴端102与形成在驱动螺母90上的螺母肩部95接界。螺母肩部95形成在螺母安装突出部93与轴向延伸部97之间,该轴向延伸部97延伸到转子轴42中并且与该转子轴42轴向地重叠。丝杠92径向地设置在驱动螺母90内。丝杠92和驱动螺母90在泵轴线PA上同轴地设置。
当部件沿着轴线(例如,沿着轴线PA)设置在共同位置处时,例如使得从该轴线突出的径向线延伸穿过那些轴向重叠的部件中的每一个部件,可以认为这些部件轴向地重叠。类似地,当部件设置在与轴线(例如,相对于轴线PA)径向地间隔开的共同位置处使得平行于该轴线的轴向线延伸穿过那些径向重叠的部件中的每一个部件时,可以认为这些部件径向地重叠。
滚动元件94设置在丝杠92与驱动螺母90之间,并且该滚动元件94相对于驱动螺母90支撑丝杠92。滚动元件94围绕与泵轴线PA同轴的轴线排列、并且沿着与泵轴线PA同轴的该轴线排列。滚动元件94支撑丝杠92和驱动螺母90,从而维持径向地设置在该丝杠92和驱动螺母90i之间的间隙118(图3A和图3B)。维持该间隙118防止了丝杠92和驱动螺母90彼此直接接触。滚动元件94可以具有用于相对于丝杠92支撑驱动螺母90和由于驱动螺母90的旋转而线性地驱动丝杠92的任何合适的配置。例如,滚动元件94可以是滚珠或滚子,如下面关于图10至图13更详细地讨论的。滚动元件94接合丝杠螺纹99以便在丝杠92上施加轴向驱动力,从而促使该丝杠92沿着泵轴线PA轴向地平移。
丝杠92被构造成在操作期间沿着泵轴线PA进行往复运动。驱动机构26的旋转促使滚动元件94在丝杠92上施加轴向驱动力,以便线性地驱动该丝杠92。丝杠92提供来自驱动机构26的线性输出。孔100轴向地延伸穿过丝杠92。虽然丝杠92被描述为沿着泵轴线PA进行往复运动,但是应当理解,在一些示例中,丝杠92被构造成在泵轴线PA上旋转以驱动流体位移构件34的线性位移。例如,螺母可以连接到丝杠92,以便由于丝杠92的旋转而沿着该丝杠92线性地移位。例如,泵轴110可以被构造成与丝杠92接界并且沿着该丝杠92平移。
润滑剂配件50设置在孔100内。润滑剂配件50被构造成连接到润滑装置的施加器,诸如油脂枪。孔100可以形成穿过丝杠92的润滑剂通道,以向滚动元件94提供润滑剂。润滑剂配件50可以是油脂嘴。
在一些示例中,转子74和驱动机构26的尺寸被设置为提供转子74的一个公转(revolution)导致丝杠92的完全冲程。沿相反旋转方向的一个完全公转导致丝杠92沿相反的轴向方向的完全冲程。如此,沿相反方向的两次旋转可以提供完全的泵循环。泵组件12由此可以在转子74的公转与泵送冲程之间提供1:1的比率。然而,应当理解,转子74和驱动机构26的尺寸可以被设置为提供公转与泵冲程之间的任何期望的比率,诸如每冲程0.25个公转、每冲程0.5个公转、每冲程两个公转、每冲程三个公转、或任何其他期望的每冲程公转数量。
轴承44径向地设置在转子轴42与泵框架22之间。更具体地,轴承44径向地设置在转子轴42与主体52之间。轴承44轴向地设置在驱动螺母90与马达24之间。轴承44相对于泵框架22支撑马达24,并且有利于转子轴42相对于泵框架22的旋转。如此,轴承44在马达24与泵框架22之间形成动态连接。
轴承44被构造成支撑在泵送期间所生成的旋转载荷和轴向载荷两者。轴承44支撑轴向载荷以将马达24与该轴向载荷隔离,如下面更详细讨论的。轴承44可以被称为推力轴承。
轴承44可以具有适合于支撑在泵送期间所生成的轴向载荷的任何配置。在一些示例中,轴承44可以是被构造成支撑在第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的每一个轴向方向上的轴向载荷的单个轴承元件,诸如双列角接触轴承和其他选项。在一些示例中,轴承44可以由用以支撑在第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的每一个轴向方向上的轴向载荷的多个轴承元件形成。例如,轴承44可以由第一锥形滚子轴承和第二锥形滚子轴承形成,该第一锥形滚子轴承被构造成支撑在第一轴向方向AD1上的轴向载荷,该第二锥形滚子轴承被构造成支撑在第二轴向方向AD2上的轴向载荷。示出了轴承44的内座圈(race)45、外座圈47和滚动元件49。
泵轴110连接到丝杠92和流体位移构件34。泵轴110连接到丝杠92以与该丝杠92一起进行往复运动,并且连接到流体位移构件34以驱动该流体位移构件34的往复运动。如此,丝杠92和泵轴110可以被认为形成驱动机构26的线性驱动元件。在所示示例中,安装突出部122延伸到孔100中,以将泵轴110连接到丝杠92。泵轴110可以任何期望的方式连接到丝杠92,诸如通过接界的螺纹、销、压配合、粘合剂或弹簧锁以及其他选项。虽然泵轴110和丝杠92被描述为单独形成的,但是应当理解,丝杠92和泵轴110可以被形成为单个部件。在一些示例中,流体位移构件34可以直接地连接到丝杠92,并且同步构件112也可以安装到该丝杠92。
同步构件112设置在泵轴110上并且由该泵轴110支撑。泵轴110和同步构件112可以被认为形成用以防止丝杠92围绕泵轴线PA旋转的同步组件。因为泵轴110支撑同步构件112,因此该泵轴110形成对同步组件110的支撑件。同步构件112与丝杠92和泵轴110一起进行往复运动。同步构件112对主体52同步并且与该主体52接界,使得防止该同步组件46围绕泵轴线PA旋转。同步构件112由此防止丝杠92围绕轴线PA旋转,从而有利于丝杠92沿着泵轴线PA的平移。在一些示例中,同步构件112的外表面与主体52紧密地配合,以便在该同步构件112与主体52之间的界面处提供滑动密封件。滑动密封件界面防止灰尘和其他污染物通过主体52迁移到驱动机构26。在一些示例中,诸如U形杯密封件之类的密封件安装到同步构件112的外径向表面。在丝杠92围绕泵轴线PA旋转的示例中,同步构件112可以与被构造成沿着丝杠92平移的螺母相关联,以防止该螺母围绕泵轴线PA旋转。
传感器孔120a延伸到泵框架22的主体52中,并且被构造成接收第一变换器部件114。传感器孔120b延伸到泵轴110中,并且被构造成接收第二变换器部件116。传感器48被构造成感测泵冲程在第一轴向方向AD1上的末端。当线性移位元件处于下冲程的末端(其可以与归位位置相关联)时,传感器48可以生成数据并将该数据提供到马达24的控制器29。在一些示例中,马达24在通电时归位。例如,转子74可以沿与下冲程相关联的第一旋转方向旋转,直到第一变换器部件114感测到第二变换器部件116,指示下冲程的末端。然后可以控制转子74旋转与冲程相关联的设定的公转数量,以引起随后的上冲程和下冲程。在一些示例中,马达24在操作期间重新归位以防止蠕变,例如在预定数量的泵循环之后。
第一变换器部件114和第二变换器部件116可以具有任何期望的配置。例如,第一变换器部件114和第二变换器部件116中的一个变换器部件可以是磁体,而该第一变换器部件114和第二变换器部件116中的另一个变换器部件可以是对由该磁体生成的磁场敏感的磁簧开关。例如,第一变换器部件114可以是安装在主体52上的磁场传感器,而第二变换器部件116可以是安装在泵轴110中的磁体。虽然第一变换器部件114的磁场传感器被描述为位于主体52上、并且第二变换器部件116的磁体位于泵轴110中,但是应当理解,位置可以颠倒,使得磁体可以在主体52中,而磁场传感器可以安装在泵轴110上。
位移泵28安装到泵框架22并且设置在泵轴线PA上。更具体地,缸36安装到泵框架22的与马达24相反的一端。缸36固定地安装到泵框架22。
流体位移构件34连接到泵轴110。流体位移构件34连接到泵轴110的与丝杠92相反的一端。在所示示例中,流体位移构件34的连接部108延伸到泵轴110中。连接部108固定到泵轴110,使得流体位移构件34与丝杠92和泵轴110一起进行往复运动。可以以任何期望的方式连接连接部108和泵轴110。例如,销可以延伸穿过连接部108和泵轴110以将该连接部108固定到泵轴110。
活塞泵28通过缸36与主体52之间的连接而静态地连接到泵框架22,并且通过流体位移构件34与泵轴110之间的连接而动态地连接到马达24。止回阀106a是设置在缸36中的单向阀。止回阀106b是设置在流体位移构件34中以与该流体位移构件34一起进行往复运动的单向阀。位移泵28可以是双位移泵,其中该位移泵28在沿着第二轴向方向AD2的上冲程和沿着第一轴向方向AD1的下冲程两者期间输出流体。
通过示例的方式讨论包括下冲程和上冲程的示例泵循环。在操作期间,向定子72提供功率以驱动转子74围绕泵轴线PA旋转。转子74沿第一旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的一个)围绕泵轴线PA旋转,并且由于转子74与转子轴42之间的连接而引起该转子轴42的同时旋转。转子轴42围绕泵轴线PA旋转,并且由于转子轴42与驱动螺母90之间的连接驱动该驱动机构26。
驱动螺母90围绕泵轴线PA旋转。围绕泵轴线PA旋转的驱动螺母90促使滚动元件94沿着轴向方向AD1在丝杠92上施加轴向驱动力,以便沿着泵轴线PA线性地驱动丝杠92。沿第一轴向方向AD1线性地驱动丝杠92。丝杠92驱动泵轴110并因此驱动流体位移构件34通过沿着泵轴线PA并且沿着第一轴向方向AD1的下冲程。在下冲程期间,止回阀106a关闭,并且止回阀106b打开。流体被驱动通过止回阀106b并且从位移泵28向下游驱动。传感器48可以感测下冲程的末端并且将该数据提供到控制器。
在完成下冲程之后,沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的另一个)上驱动转子74。转子74驱动转子轴42的旋转,该转子轴42驱动该驱动螺母90的旋转。滚动元件94在丝杠92上施加沿着第二轴向方向AD2的轴向驱动力,以沿着泵轴线PA线性地驱动丝杠92。丝杠92在第二轴向方向AD2上被线性地驱动。丝杠92拉动流体位移构件34通过沿着泵轴线PA并且沿着第二轴向方向AD2的上冲程。在上冲程期间,止回阀106a打开,并且止回阀106b关闭。流体通过止回阀106a被抽取到缸中并且同时从位移泵28向下游驱动。马达24由此引起位移泵28的泵送。位移泵28在上冲程和下冲程两者期间都输出流体。
在泵送期间会生成和承受轴向力。轴承44允许旋转运动从马达24在驱动机构26内传递,同时防止由位移泵28生成的轴向力中的一些或全部轴向力转移到转子74。流体位移构件34以往复线性的方式移动,并且承受由于在往复运动期间所承受的流体阻力而导致的轴向力。具体地,流体位移构件34当移动通过上冲程时接收向下的反作用力,并且当移动通过下冲程时接收向上的反作用力,并且向上的反作用力和向下的反作用力两者都通过驱动机构26转移并且转移到轴承44。在泵送期间生成的轴向力也可以被称为泵反作用力。
泵反作用力通过流体位移构件34传递,并且传递到驱动机构26的线性驱动元件。泵反作用力通过线性驱动元件传递到驱动机构26的旋转元件。泵反作用力在轴向地介于驱动机构26的旋转元件与转子74之间的位置处传递到轴承44。轴承44支撑该泵反作用力的足够部分,并且将这些力传递到泵框架22并远离马达24,以便在操作期间保护该马达24。轴承44可以支撑在泵送期间所生成的泵反作用力的高达所有泵反作用力。轴承44防止泵反作用力引起转子74与定子72之间的轴向错位,从而增加马达24的寿命和效率。
在所示示例中,泵反作用力从流体位移构件34传递到泵轴110,并且通过该泵轴110传递到丝杠92。泵反作用力传递通过丝杠92和滚动元件94,并且传递到驱动螺母90。驱动螺母90将泵反作用力传递到转子轴42,该转子轴42与轴承44的内座圈45接界。泵反作用力通过轴承44,特别地通过内座圈45、滚动元件49和外座圈47,传递到泵框架22。泵框架22足够坚固以处理在泵送期间所生成的泵反作用力。如此,在泵送期间所生成的轴向力在由马达24承受这些力之前被转移到泵框架22并且由该泵框架22承受。马达24由此与泵反作用力隔离开。
泵组件12提供了显着的优点。马达24、驱动机构26和位移泵28在泵轴线PA上同轴地设置,从而提供有利于在作业地点之间和在作业地点内运输的紧凑的泵送布置。轴承44反作用于泵反作用力,以将马达24与那些泵反作用力隔离开。泵反作用力不转移到马达24以保护该马达24的部件,并且防止定子72与转子74之间的错位。转子74是外转子,该外转子提供高惯性和扭矩,有利于在用于生成流体喷雾的高压力下进行泵送。马达24、驱动机构26和位移泵28中的每一个在泵轴线PA上同轴地设置,进一步减少了泵组件12的移动零部件的数量,从而提供了更简单、更坚固的泵送布置。此外,在马达24与驱动机构26之间不存在减速齿轮,这降低了操作期间所生成的噪音,从而提供更安全并且更用户友好的喷雾环境。
图3A是泵组件12的一部分的放大剖视图,示出了处于下冲程的末端处的丝杠92。图3B是图3A所示的泵组件12的一部分的放大剖视图,示出了处于上冲程的末端处的丝杠92。将一起讨论图3A和图3B。示出了驱动机构26、转子轴42、轴承44、主体52、转子74、腔124、内凹口126和外凹口128。驱动机构26包括驱动螺母90、丝杠92和滚动元件94。示出了驱动螺母90的螺母螺纹91、螺母安装突出部93、螺母肩部95、轴向延伸部97、第一螺母端101和第二螺母端103。示出了丝杠92的第一丝杠端96(图3B)、第二丝杠端98、丝杠螺纹99和孔100。转子轴42包括第一轴端102、第二轴端104、第一轴部分130和第二轴部分132。第一轴部分130包括径向突出部133。第二轴部分132包括轴向延伸部135。示出了主体52的第一框架本体58、第二框架本体60和安装凸缘64。第二框架本体60包括轴向延伸部61。内凹口126包括第一内肩部134和第二内肩部136。外凹口128包括第一外肩部138和第二外肩部140。
主体52相对于转子74沿着第一轴向方向AD1延伸。第一框架本体58是主体52的沿着泵轴线PA最靠近转子74设置的一部分。安装凸缘64从主体52径向向外延伸。安装凸缘64被构造成连接到连接构件54(在图2A中最佳地看到),并且该安装凸缘64可以进一步连接到支撑件框架,例如框架30(图1A和图1B)。第二框架本体60连接到第一框架本体58的与转子74相反设置的一端,使得第一框架本体58轴向地设置在第二框架本体60与转子74之间。在所示示例中,通过紧固件能够拆卸地连接第一框架本体58和第二框架本体60,但是应当理解,可以以任何期望的方式连接第一框架本体58和第二框架本体60。在一些示例中,主体52被形成为单一部件式的整体部件,或者可以由永久地固定在一起的多个部件形成,诸如通过粘合剂或焊接以及其他选项永久地固定在一起的多个部件形成。
外凹口128被构造成接收轴承44的一部分(诸如,轴承44的外座圈47)以支撑该轴承44。在所示示例中,外凹口128由第一框架本体58和第二框架本体60形成在主体52上。轴承44在外凹口128内轴向地保持在第一外肩部138与第二外肩部140之间。第一外肩部138形成在第一框架本体58上,并且第二外肩部140由第一框架本体58和第二框架本体60形成。第二框架本体60的轴向延伸部61径向地设置在第一框架本体58的一部分内并且与该第一框架本体58的该部分轴向地重叠。在第一框架本体58内延伸并且与该第一框架本体58轴向地重叠的第二框架本体60将该第二框架本体60径向地定位在第一框架本体58上,从而维持同心度并且有利于轴承44的安装。在所示示例中,第一框架本体58形成外凹口128的基部。在一些示例中,第一外肩部138由第一框架本体58和第二框架本体60形成,而第二外肩部140和外凹口128的基部由第二框架本体60形成。在一些示例中,第一外肩部138由第一框架本体58形成,第二外肩部140由第二框架本体60形成,并且外凹口128的基部由第一框架本体58和第二框架本体60的组合形成。在一些示例中,外凹口128形成在主体52上,并且诸如锁定螺母之类的单独部件连接到主体52以将轴承44固定在外凹口128内。
转子轴42连接到转子74并且从该转子74沿着第一轴向方向AD1延伸。转子轴42和转子74在泵轴线PA上同轴地设置。转子本体84的一部分延伸到转子轴42中并且与该转子轴42轴向地重叠。转子本体84延伸到转子轴42的一部分中并且与该转子轴42的该部分轴向地重叠,维持了转子本体84与转子轴42之间的同心度。转子轴42延伸到驱动机构26并且与该驱动机构26连接。转子轴42的第二轴端104连接到转子74,并且转子轴42的第一轴端102连接到驱动螺母90。在所示示例中,第二轴端104由第一轴部分130形成,并且第一轴端102由第二轴部分132形成。在所示示例中,第二轴端104是封闭的,并且第一轴端102是敞开的。腔124形成在转子轴42中,并且在第一轴端102与第二轴端104之间延伸。在泵送期间,当丝杠92进行往复运动时,腔124接收该丝杠92的一部分,如下文更详细讨论的。
在所示示例中,转子轴42包括第一轴部分130和第二轴部分132,该第一轴部分130连接到转子74,该第二轴部分132连接到第一轴部分130的与转子74相反的一端。第二轴部分132沿着第一轴向方向AD1从第一轴部分130延伸,并且连接到驱动螺母90。在所示示例中,第二轴部分132通过紧固件连接到第一轴部分,但是应当理解,可以任何合适的方式连接第一轴部分130和第二轴部分132,诸如通过粘合剂或压配合以及其他选项。虽然转子轴42可以由多于一个的零部件形成,但是应当理解,转子轴42用作单个零部件以向驱动机构26提供旋转功率。此外,虽然转子轴42被示出为由第一轴部分130和第二轴部分132形成,但是该转子轴42可以由任何期望数量的零部件形成,例如由一个零部件或两个以上的零部件形成。例如,转子轴42可以被形成为单个零部件。
内凹口126被构造成接收轴承44的一部分(诸如,轴承44的内座圈45)以支撑该轴承44。在所示示例中,内凹口126在转子轴42上形成在第一轴部分130与第二轴部分132之间。轴承44在内凹口126内轴向地保持在第一内肩部134与第二内肩部136之间。第一内肩部134形成在第一轴部分130上,并且第二内肩部136由第一轴部分130和第二轴部分132形成。第一内肩部134由第一轴部分130的径向突出部133形成,该径向突出部133是第一轴部分130的从该第一轴部分130径向延伸的一部分。第二轴部分132的轴向延伸部135沿着第二轴向方向AD2延伸,并且设置在第一轴部分130的一部分周围并且与该第一轴部分130的该部分轴向地重叠。第二轴部分132围绕第一轴部分130延伸并且与该第一轴部分130轴向地重叠将该第二轴部分132径向地定位在第一轴部分130上,从而维持同心度并且有利于轴承44的安装。在所示示例中,第一轴部分130形成内凹口126的基部。在一些示例中,第一内肩部134由第一轴部分130和第二轴部分132形成,而第二内肩部136和内凹口126的基部由第二轴部分132形成。在一些示例中,第一内肩部134由第一轴部分130形成,第二内肩部136由第二轴部分132形成,并且内凹口126的基部由第一轴部分130和第二轴部分132的组合形成。在一些示例中,驱动螺母90形成第二内肩部136的至少一部分,使得轴承44轴向地设置在转子轴42与驱动螺母90之间。
驱动螺母90连接到转子轴42,以接收来自转子轴42的旋转功率。更具体地,第二螺母端103附接到第一轴端102。第一轴端102与螺母肩部95接界。应当理解,驱动螺母90可以以任何期望的方式附接到转子轴42,诸如通过紧固件(例如,螺栓)、粘合剂或压配合以及其他选项附接到转子轴42。例如,紧固件可以穿过螺母安装突出部93延伸到转子轴42中。驱动螺母90的轴向延伸部97延伸到第二轴部分132中并且与该第二轴部分132轴向地重叠,从而将驱动螺母90相对于转子轴42定位,并且维持驱动机构26与转子轴42之间的同心度。第一螺母端101设置在驱动螺母90的与第二螺母端103相反的轴向端处。第一螺母端101是自由的,其中第一螺母端101不被泵框架22机械地支撑。螺母螺纹91形成在驱动螺母90的第一螺母端101与第二螺母端103之间的内径向表面上。
丝杠92轴向地延伸穿过驱动螺母90,并且与驱动螺母90在泵轴线PA上同轴地设置。丝杠螺纹99形成在丝杠92的外径向表面上。滚动元件94设置在丝杠92与驱动螺母90之间,并且相对于彼此支撑该丝杠92和驱动螺母90。滚动元件94维持丝杠92与驱动螺母90之间的径向间隙118,使得丝杠92不直接接触驱动螺母90。滚动元件94接合丝杠螺纹99以在丝杠螺纹99处在丝杠92上施加轴向驱动力,从而促使丝杠92沿着泵轴线PA平移。在所示示例中,滚动元件94是在由螺母螺纹91和丝杠螺纹99形成的滚道(raceway)中骑行的滚珠。然而,应当理解,滚动元件94可以具有用于由于驱动螺母90的旋转而驱动该丝杠92的线性位移的任何合适的配置。
丝杠92在第一丝杠端96与第二丝杠端98之间沿着泵轴线PA是细长的。第二丝杠端98形成丝杠92的朝向转子74定向的远侧端。在所示示例中,第二丝杠端98不受支撑,使得当丝杠92在操作期间进行往复运动时,该第二丝杠端98相对于转子轴42是自由的。例如,在第二丝杠端98与转子轴42之间可以不设置轴承、衬套或其他支撑元件。第二丝杠端98在操作期间在腔124内进行往复运动。第二丝杠端98与转子轴42的一部分轴向地重叠。在一些示例中,在丝杠92处于下冲程的末端处的情况下(图3A)以及在丝杠92处于上冲程的末端处的情况下(图3B),第二丝杠端98通过与转子轴42轴向地重叠。然而,应当理解,在一些示例中,在丝杠92处于下冲程的末端处的情况下,该丝杠92不与转子轴42的任何部分轴向地重叠。例如,驱动螺母90可以在第二轴向方向AD2上是轴向地细长的,使得第二丝杠端98与驱动螺母90轴向地重叠,但不与转子轴42轴向地重叠。丝杠92与转子轴42之间的轴向重叠随着丝杠92沿着第二轴向方向AD2移动通过上冲程而增加。丝杠92与转子轴42之间的轴向重叠随着丝杠92沿着第一轴向方向AD1移动通过下冲程而减小。在包括上冲程和下冲程两者的泵循环的至少一部分期间,丝杠92、转子轴42、轴承44和主体52中的每一个彼此轴向地重叠。
轴承44靠近驱动机构26设置,以支撑该驱动机构26在泵轴线PA上的对齐。在所示示例中,第二螺母端103与轴承44之间的距离D1小于第一马达端80与轴承44之间的距离D2。轴承44靠近驱动机构26设置进一步维持泵框架22、转子轴42、驱动螺母90和丝杠92之间的同心度。使轴承44与驱动机构26之间的轴向距离最小化防止了丝杠92相对于泵轴线PA的摆动。
在操作期间,转子74沿着第一旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的一个)旋转,驱动转子轴42沿着第一旋转方向旋转。转子轴42驱动该驱动螺母90的旋转。驱动螺母90的旋转促使滚动元件94在丝杠92上施加轴向驱动力,以引起丝杠92的线性位移。从图3A所示的位置开始,其中丝杠92处于下冲程的末端处,转子74的旋转促使丝杠92沿着第二轴向方向AD2朝向转子74线性地移位。第二丝杠端98轴向地移位到腔124中,并且朝向第一轴端102和转子74移位。丝杠92继续移位到腔124中,从而减小第二丝杠端98与第一轴端102之间的轴向距离,并且增加丝杠92与转子轴42之间的轴向重叠,直到丝杠92到达上冲程的末端,如图3B所示。
在丝杠92处于上冲程的末端处的情况下,丝杠92移位最大距离到腔124中。在一些示例中,腔124的体积的大部分被丝杠92占据。然而,应当理解,在丝杠92处于上冲程的末端处的情况下,丝杠92可以占据腔124体积的任何期望的部分。在所示示例中,丝杠92的任何部分都不接触转子轴42,使得在转子轴42的内径向表面与丝杠92的外径向表面之间设置径向间隙。在上冲程的末端处,第二丝杠端98与封闭的第一轴端102轴向地间隔开。
在完成上冲程之后,转子74沿着与第一旋转方向相反的第二旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的另一个)旋转,以驱动该丝杠92通过下冲程。转子74驱动转子轴42沿着第二旋转方向旋转。转子轴42驱动该驱动螺母90沿着第二旋转方向旋转。驱动螺母90促使滚动元件94在丝杠92上施加轴向力,以使丝杠92沿着第一轴向方向AD1线性地移位。丝杠92从图3B所示的位置朝向图3A所示的位置移位通过下冲程。随着丝杠92移位通过下冲程,转子轴42与丝杠92之间的轴向重叠减小。当丝杠92到达下冲程的末端时,丝杠92与转子轴42之间的轴向重叠最小,从而完成泵循环。在丝杠92到达下冲程的末端之后,可以在第一旋转中驱动转子74,以驱动丝杠92通过上冲程返回。丝杠92在整个泵送中继续进行往复运动。
丝杠92在转子轴42内进行往复运动提供了显着的优点。丝杠92在腔124内进行往复运动提供了轴向紧凑的泵组件12。轴向紧凑的泵组件12有利于运输、设置和使用的便利。丝杠92在腔124内进行往复运动有利于轴承44靠近驱动螺母90安装,有利于在操作期间维持驱动机构29与马达24之间的同心度和对齐。
在泵循环的每个冲程期间,随着流体位移构件34轴向地移位,泵反作用力由流体位移构件34承受并且经由丝杠92传递到驱动机构26。在上冲程和下冲程中的每一个冲程期间,至少部分地由于流体阻力而由流体位移构件34承受轴向力,并且该轴向力经由泵轴110转移到丝杠92。由丝杠92承受的轴向力转移到滚动元件94,并且从该滚动元件94转移到驱动螺母90。由驱动螺母90承受的轴向力转移到转子轴42。由转子轴42承受的轴向力转移到轴承44,并且通过该轴承44转移到泵框架22的主体52。轴承44将泵反作用力转移到泵框架22,从而将转子74与这些泵反作用力隔离开,并且减少马达24上的动态轴向载荷。
图4A是图2D所示的细节4的放大视图。图4B是沿着图4A中的线B-B截取的剖视图。图4C是示出了同步组件46和主体52的分解视图。将一起讨论图4A至图4C。流体位移构件34(图4A)、缸36(图4A)、第三框架本体62、丝杠92(图4A)、泵轴110、同步构件112和销142。泵轴110、同步构件112和销142形成同步组件46。泵轴110包括安装突出部122(图4A和图4C)、传感器孔120b(图4C)、泵轴本体144、第一本体端146(图4A和图4C)、第二本体端148(图4A和图4C)、接收部150(图4A和图4C)和支撑件凸缘152(图4A和图4C)。同步构件112包括轴环154和同步突出部156。轴环154包括径向凹槽155。示出了丝杠92的第一丝杠端96、丝杠螺纹99和孔100。第三框架本体62包括支柱66(图4A和图4C)、侧开口68(图4A和图4C)、传感器孔120a(图4C)、泵开口158(图4A和图4C)和轴向狭槽160。
同步组件46与丝杠92在泵轴线PA上同轴地设置。同步组件46被构造成防止丝杠92围绕泵轴线PA旋转。更具体地,泵轴110直接地连接到丝杠92,并且同步构件112安装到该泵轴110。泵轴本体144沿着泵轴线PA是细长的。支撑件凸缘152从泵轴本体144径向地延伸。在所示示例中,支撑件凸缘152从泵轴本体144延伸,使得该泵轴本体144相对于支撑件凸缘152沿着第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2轴向地延伸。安装突出部122从第二本体端148轴向地延伸。安装突出部122从第二本体端148沿着第二轴向方向AD2延伸。安装突出部122比泵轴本体144具有更小的直径。安装突出部122连接到第一丝杠端96以将泵轴110安装到丝杠92。在所示示例中,安装突出部122延伸到螺纹孔100中以将泵轴110连接到丝杠92。在一些示例中,安装突出部122和轴孔100包括接界的螺纹。然而,应当理解,泵轴110可以以任何期望的方式连接到丝杠92,诸如通过紧固件、粘合剂或压配合以及其他选项。
接收部150从第一本体端146沿着第一轴向方向AD1延伸。接收部150被构造成连接到流体位移构件34。在所示示例中,接收部150接收流体位移构件34的一部分以连接到该流体位移构件34。流体位移构件34的连接部108延伸到形成在接收部150中的接收孔162中。诸如销之类的紧固件延伸穿过接收部150和连接部108,以将流体位移构件34固定到泵轴110。虽然流体位移构件34被描述为通过销连接来连接到泵轴110,但是应当理解,流体位移构件34可以以适合于泵轴110驱动该流体位移构件34的往复运动的任何方式连接到该泵轴110。
同步构件112由泵轴110支撑并且连接到该泵轴110。同步构件112围绕泵轴本体144设置在支撑件凸缘152附近。在所示示例中,同步构件112轴向地设置在支撑件凸缘152与第一丝杠端96之间。轴环154围绕泵轴本体144延伸。在所示示例中,轴环154围绕泵轴本体144的第二本体端148延伸。同步构件112形成围绕泵轴本体144延伸的轴环。虽然同步构件112被示出为单一件,但是应当理解,防旋转元件可以由多个零部件形成。例如,同步构件112可以由围绕泵轴本体144设置成蛤壳式配置的多个部件形成。
同步突出部156从轴环154径向地延伸。同步突出部156径向地突出超过支撑件凸缘152的外径向边缘。在所示示例中,同步构件112包括两个同步突出部156,但是应当理解,根据需要,防旋转元件可以包括尽可能多或尽可能少的同步突出部156。在所示示例中,同步突出部156由从轴环154延伸的圆拱形的突出部形成。应当理解,同步突出部156可以具有用于与主体52接界并且防止相对于该主体52旋转的任何合适的配置,诸如圆柱形的突出部、矩形的突出部或三角形的突出部以及其他选项。
同步构件112固定到泵轴110,以防止该泵轴110与同步构件112之间的相对旋转。在所示示例中,同步构件112通过销连接来固定到泵轴110。销142延伸穿过同步构件112和泵轴110以将该同步构件112连接到泵轴110。销142延伸到同步构件112的每个同步突出部156中。为了组装同步组件46,同步构件112套在泵轴110的第二轴体端148上沿着第一轴向方向AD1移动。穿过同步构件112的径向孔与穿过泵轴110的径向孔和插入其中的销142对齐,以便将同步构件112固定到泵轴110。虽然同步构件112和泵轴110被描述为通过销142来连接,但是应当理解,同步构件112和泵轴110可以以任何期望的方式固定,诸如通过粘合剂或压配合以及其他选项。在一些示例中,泵轴本体144的外径向表面和轴环154的内径向表面可以具有匹配的轮廓以防止相对旋转。
同步组件46被构造成使得固定到丝杠92的部分与该丝杠92一起相对于主体52进行往复运动。轴向狭槽160形成在主体52的内表面上。轴向狭槽160轴向地延伸,并且被构造成接收同步构件112的同步突出部156。将同步突出部156接收在轴向狭槽160中防止了同步组件46并因此丝杠92相对于泵框架22并围绕泵轴线PA旋转。因为突出部156与狭槽160接界以防止相对旋转,因此该同步组件46可以被认为包括突出部156和狭槽160两者。因此同步组件46可以被认为包括由同步构件112形成的轴环和在其上形成有轴向狭槽160的套筒。套筒相对于泵框架22是固定的,并且在所示示例中,该套筒由第三框架本体62形成。丝杠92和同步构件112两者都在套筒内沿着泵轴线PA平移,同时该套筒防止同步构件112围绕泵轴线PA旋转。
泵开口158延伸穿过主体52,并且在泵轴线PA上同轴地设置。流体位移构件34延伸穿过泵开口158以连接到泵轴110。位移泵28的缸36(在图2A和图2B中最佳地看到)可以在泵开口158处连接到主体52。侧开口68径向地延伸穿过主体52。支柱66设置在侧开口68之间。侧开口68为用户提供接近泵轴110与流体位移构件34之间的连接的通路,以便有利于流体位移构件34到泵轴110的安装和拆卸。传感器孔120b延伸到第一本体端146中。传感器孔120b被构造成接收传感器48(图2B和图2C)的部件(例如,第一变换器部件114(图2B和图2C)和第二变换器部件116(图2B和图2C)中的一个)。传感器孔120a延伸到第三框架本体62中。传感器孔120a被构造成接收传感器48的部件(例如,第一变换器部件114和第二变换器部件116中的另一个)。
在操作期间,丝杠92沿着泵轴线PA进行往复运动以驱动流体位移构件34的往复运动。同步组件46轴向地设置在丝杠92与流体位移构件34之间。泵轴110将流体位移构件34连接到丝杠92,以引起流体位移构件34的往复运动。同步构件112与主体52接界以防止丝杠92在该丝杠92沿着泵轴线PA进行往复运动时围绕该泵轴线PA旋转。同步构件112的同步突出部156设置在轴向狭槽160中,并且在该轴向狭槽160内轴向地进行往复运动。同步突出部156与轴向狭槽160接界防止了围绕泵轴线PA的相对旋转。
在一些示例中,轴环154的外径向表面和同步突出部156的外径向表面两者都与第三框架本体62的内径向表面接界。同步构件112的外径向表面与第三框架本体62的内径向表面接界可以形成滑动密封件,以防止污染物(诸如,灰尘或过喷物)沿着第二轴向方向AD2迁移经过同步构件112。例如,径向凹槽155可以形成u形杯以抵靠第三框架本体62密封。如此,同步构件112防止污染物到达丝杠92和驱动机构26的其他元件(在图2B至图3B中最佳地看到)。
同步组件46提供了显着的优点。同步组件46防止丝杠92围绕泵轴线PA旋转,从而由于驱动螺母90的旋转而引起丝杠92沿着泵轴线PA进行往复运动(在图2B至图3B中最佳地看到)。同步构件112将丝杠92对泵框架22同步以防止旋转,并且提供滑动密封件以防止污染物到达驱动机构26的被润滑的部分。
图5是泵组件12'的剖视图。泵组件12′基本上类似于泵组件12(在图2A至2D中最佳地看到),并且该泵组件12'被构造成通过马达24生成旋转输出并且向位移泵28提供线性驱动输入以泵送流体。泵组件12'可以用于喷雾系统10(图1A和图1B)。示出了泵框架22′、马达24、驱动机构26'、位移泵28、转子轴42'、轴承44、泵轴110'、同步构件112'和腔124'。泵框架22'包括主体52'、连接构件54和框架构件56。主体52'包括第一框架本体58'和第二框架本体60'。框架构件56包括径向突出部70。马达24包括定子72、转子74、马达轴承76、轮轴78、第一马达端80和第二马达端82。转子74包括转子本体84和永磁体阵列86。驱动机构26'包括驱动螺母90'、丝杠92'和滚动元件94'。驱动螺母90'包括轴向延伸部97'、第一螺母端101'和第二螺母端103'。丝杠92'包括第一丝杠端96'、第二丝杠端98'和孔100'。转子轴42'包括第一轴端102'、第二轴端104'和轴凸缘164。位移泵28包括流体位移构件34、缸36和止回阀106a、106b。流体位移构件34包括连接部108。腔124'包括轴腔164和马达腔168。
泵框架22'支撑泵组件12'的其他部件。主体52'相对于马达24沿着轴向方向AD1延伸。在所示示例中,主体52′与马达24的第一马达端80沿着第一轴向方向AD1间隔开。框架构件56设置在马达24的与主体52'相反的轴向侧上并且邻近第二马达端82。框架构件56固定到马达24。连接构件54在主体52'与框架构件56之间轴向地延伸,并且将该主体52'和框架构件56固定在一起。更具体地,连接构件54附接到主体52'的安装凸缘64'和框架构件56的径向突出部70。连接构件54与马达24径向地间隔开。连接构件54可以完全封围转子74,或由围绕转子74周向地间隔开的多个连接构件52形成。在所示示例中,连接构件54包括在框架构件56与主体52′之间延伸并且连接该框架构件56和主体52'的拉杆。在连接构件54由多个连接构件形成的示例中,泵框架22'形成围绕马达24延伸并支撑该马达24的外骨骼。
马达24是静态地和动态地连接到泵框架22′的电动马达。马达24轴向地设置在框架构件56与主体52'之间。马达24是电动马达。定子72包括电枢绕组(未示出),并且转子74包括永磁体阵列86。转子74被构造成响应于通过定子72的电流而围绕泵轴线PA旋转。马达24是可逆马达,其中定子72可以引起转子74围绕泵轴线PA沿着两个旋转方向中的任一个(例如,顺时针或逆时针)旋转。
转子74围绕定子72设置,使得马达24包括外转子。形成永磁体阵列86的永磁体设置在转子本体84的内周面上。定子72固定到轮轴78。轮轴78的外端88沿着第二轴向方向AD2延伸超过第二马达端82。外端88延伸穿过转子本体84。轮轴78的外端88连接到框架构件56,使得该轮轴78固定到框架构件56。外端88连接到框架构件56形成了马达24与泵框架22′之间的静态连接。马达轴承76相对于定子72支撑转子74。马达轴承76有利于转子74相对于定子72的旋转。轮轴78延伸穿过设置在马达24的第二马达端82处的马达轴承76,使得第二马达端82处的马达轴承76设置在转子本体84与轮轴78之间。
转子轴42'从转子74沿着第一轴向方向AD1轴向地延伸,并且连接到转子74以与该转子74一起旋转。转子轴42'与转子74在泵轴线PA上同轴地设置。转子轴42'延伸到主体52'的内部,使得转子轴42′的至少一部分与主体52'的至少一部分轴向地重叠。在所示示例中,转子轴42'与第一框架本体58'和第二框架本体60'中的每一个框架本体轴向地重叠。转子轴42'与第一框架本体58'的全部轴向长度轴向地重叠。转子轴42'在第一轴端102'和第二轴端104'中的每一个轴端处都是敞开的。第二轴端104'延伸穿过转子本体84并且进入马达24的内部。第二轴端104'与轮轴78轴向地重叠。设置在第一马达端80处的马达轴承76径向地设置在轮轴78与转子轴42'之间。在所示示例中,第二轴端104'设置在马达轴承76的径向内侧,并且轮轴78设置在马达轴承76的径向外侧。
腔124'沿着泵轴线PA是细长的。腔124'由在转子轴42'内延伸的轴腔166和在马达24内延伸的马达腔168形成。更具体地,马达腔168形成在轮轴78内。
同步构件112'与泵框架22′接界,使得该同步构件112'在泵送期间相对于泵框架22'保持静止。在所示示例中,同步构件112′固定到框架构件56。同步构件112′可以与框架构件56分开形成并且连接到该框架构件56,或者可以与框架构件56一体地形成。同步构件112'可以可拆卸地或永久地固定到框架构件56。同步构件112'从框架构件56沿着第一轴向方向AD1延伸并且穿过腔124'以与丝杠92'接界。同步构件112'从框架构件56悬伸。在所示示例中,同步构件112'延伸穿过马达腔168的全部轴向长度,使得该同步构件112'与轮轴78、定子72和转子74中的每一个的全部轴向长度轴向地重叠。同步构件112'在与第二马达端82沿着第二轴向方向AD2间隔开的位置处连接到框架构件56。在所示示例中,同步构件112'延伸穿过轴腔166的全部轴向长度,使得该同步构件112'与转子轴42'的全部轴向长度轴向地重叠。然而,应当理解,同步构件112'可以延伸到腔124'中的任何期望距离,使得当丝杠92′处于下冲程的末端处时,同步构件112'与丝杠92'接界,如下面更详细讨论的。
同步构件112'与丝杠92'接界以防止该丝杠92'围绕泵轴线PA旋转。同步构件112'与丝杠92'在泵轴线PA上同轴地设置。在所示示例中,同步构件112'是沿着泵轴线PA是细长的杆。同步构件112'包括被构造成与孔100'内的丝杠92'的轮廓表面接界的外轮廓表面,以防止丝杠92'围绕泵轴线PA旋转。同步构件112'和孔100'可以具有适合匹配并且防止丝杠92'围绕同步构件112′旋转的任何期望的轮廓。例如,同步构件112'和丝杠92'中的一个或两个可以具有三角形、矩形、五边形或六边形以及其他选项的轮廓。在操作期间,丝杠92'相对于同步构件112'并沿着该同步构件112'轴向地平移。
驱动机构26'连接到转子轴42′。驱动机构26′通过转子轴42′接收来自转子74的旋转输出,并且该驱动机构26′被构造成向流体位移构件34提供线性输入。更具体地,驱动螺母90′的第二螺母端103′连接到转子轴42′的第一轴端102′。驱动螺母90′与转子轴42′同轴地设置,以便与该转子轴42'一起围绕泵轴线PA旋转。驱动螺母90'可以通过紧固件(例如,螺栓)、粘合剂或压配合以及其他选项附接到转子轴42'。在所示示例中,驱动螺母90'通过紧固件连接到转子轴42',该紧固件沿与泵轴线PA成横向且非正交的轴线定向。然而,应当理解,紧固件可以以适合于将驱动螺母90'固定到转子轴42'的任何期望的取向设置。第一螺母端101'设置在驱动螺母90'的与第二螺母端103'相反的轴向端。第一螺母端101'是自由的,其中第一螺母端101′没有被泵框架22′机械地支撑。轴向延伸部97′从第二螺母端103′沿着第二轴向方向AD2延伸,并且围绕转子轴42′的一部分设置。轴向延伸部97'与轴凸缘164接界,并且设置在该轴凸缘164的与轴承44相反的轴向侧上。
丝杠92'与驱动螺母90'在泵轴线PA上同轴地设置,并且沿着泵轴线PA是细长的。丝杠92'在操作期间沿着泵轴线PA进行往复运动。丝杠92'向流体位移构件34提供线性输入,以便沿着泵轴线PA线性地驱动该流体位移构件34。第二丝杠端98'朝向马达24定向。孔100'从第二丝杠端98'轴向地延伸到丝杠92'中。泵轴110'附接到第一丝杠端96'并且附接到流体位移构件34。泵轴110'可以以任何期望的方式连接到丝杠92'和流体位移构件34中的每一个,诸如通过销连接以及其他选项。丝杠92'和泵轴110′形成驱动机构26′的线性驱动元件。应当理解,在一些示例中,丝杠92′和泵轴110′被形成为单个部件。丝杠92′和泵轴110'用作单个零部件来驱动流体位移构件34在泵轴线PA上的线性往复运动。
滚动元件94'径向地设置在丝杠92′与驱动螺母90′之间,并且相对于驱动螺母90'支撑丝杠92′,使得在丝杠92′与驱动螺母90′之间设置间隙118。滚动元件94'由此防止丝杠92'和驱动螺母90'在操作期间彼此直接地接触。滚动元件94'围绕与泵轴线PA同轴的轴线排列并且沿着与泵轴线PA同轴的轴线排列。滚动元件94'是围绕丝杠92'周向地排列的滚子。在所示示例中,滚动元件94'是在第一螺母端101'与第二螺母端103'之间是细长的滚子。然而,应当理解,滚动元件94'可以具有用于维持驱动螺母90'与丝杠92'之间的间隙118、并且用于由于驱动螺母90'的旋转而引起丝杠92'的轴向平移的任何合适的配置,例如滚珠以及其他选项。
轴承44径向地设置在转子轴42′与泵框架22'之间。更具体地,轴承44径向地设置在转子轴42′与主体52′之间。轴承44轴向地设置在驱动螺母90'与马达24之间。轴承44在转子轴42'上轴向地保持在轴凸缘164与转子本体84之间。在所示示例中,轴凸缘164接触该轴承44和驱动机构26'中的每一个。更具体地,轴凸缘164接触该轴承44和驱动螺母90'中的每一个。轴承44在主体52′上轴向地保持在第一框架本体58'与第二框架本体60'之间。轴承44轴向地设置在驱动螺母90'与马达24之间。轴承44相对于泵框架22′支撑马达24,并且有利于转子轴42'相对于泵框架22'的旋转。轴承44由此在马达24与泵框架22'之间形成动态连接。轴承44被构造成支撑在泵送期间所生成的旋转载荷和轴向载荷。轴承44支撑轴向载荷并且将该轴向载荷转移到泵框架22'以将马达24与该轴向载荷隔离。
位移泵28安装到泵框架22'。位移泵28在泵轴线PA上同轴地设置。更具体地,缸36在主体52'的与马达24轴向相反设置的一端处安装到该主体52'。缸36固定到主体52′,从而在位移泵28与泵框架22'之间形成静态连接。流体位移构件34通过泵轴110'连接到丝杠92'。流体位移构件34连接到泵轴110'的与丝杠92'相反的一端。虽然流体位移构件34被描述为通过泵轴110'连接到丝杠92',但是应当理解,该流体位移构件34可以直接地连接到丝杠92'。位移泵28通过流体位移构件34与泵轴110'之间的连接来动态地连接到马达24。止回阀106a是设置在缸36中的单向阀。止回阀106b是设置在流体位移构件34中以与该流体位移构件34一起进行往复运动的单向阀。位移泵28可以是双位移泵,其中该位移泵28在沿着第二轴向方向AD2的上冲程和沿着第一轴向方向AD1的下冲程两者期间都输出流体。
通过示例的方式讨论了包括起始的下冲程和随后的上冲程的示例泵循环。在操作期间,向定子72提供功率以驱动转子74围绕泵轴线PA旋转。转子74围绕泵轴线PA沿着第一旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的一个)旋转,并且由于该转子74与转子轴42′之间的连接而引起转子轴42′的同时旋转。转子轴42′围绕泵轴线PA旋转,并且驱动该驱动螺母90′围绕泵轴线PA旋转。转子轴42'将来自马达24的旋转输出提供到驱动机构26′。
驱动螺母90围绕泵轴线PA旋转。驱动螺母90围绕泵轴线PA旋转促使滚动元件94在丝杠92上沿着轴向方向AD1施加轴向驱动力,以便沿着泵轴线PA线性地驱动该丝杠92。丝杠92在第一轴向方向AD1上被线性地驱动。丝杠92驱动泵轴110′并因此驱动流体位移构件34通过沿着泵轴线PA并且沿着第一轴向方向AD1的下冲程。在下冲程期间,止回阀106a是关闭的,并且止回阀106b是打开的。流体被驱动通过止回阀106b并且从位移泵28向下游驱动。
在完成下冲程之后,沿着与第一旋转方向相反的第二旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的另一个)驱动转子74。转子74驱动转子轴42的旋转,该转子轴42驱动该驱动螺母90的旋转。滚动元件94在丝杠92上沿着第二轴向方向AD2施加轴向驱动力,以便沿着泵轴线PA线性地驱动丝杠92。丝杠92在第二轴向方向AD2上被线性驱动。丝杠92拉动流体位移构件34通过沿着泵轴线PA并且沿着第二轴向方向AD2的上冲程。在上冲程期间,止回阀106a是打开的,并且止回阀106b是关闭的。流体通过止回阀106a被抽取到缸中并且同时从位移泵28向下游被驱动。马达24由此引起位移泵28的泵送。位移泵28在上冲程和下冲程两者期间都输出流体。
在一些示例中,转子74和驱动机构26'的尺寸被设置为提供转子74的一个公转导致丝杠92'的完全冲程。沿相反旋转方向的一个完全公转导致丝杠92沿相反的轴向方向的完全冲程。如此,沿相反方向的两次旋转可以提供完全的泵循环。泵组件12'由此可以在转子74的公转与泵送冲程之间提供1:1的比率。然而,应当理解,转子74和驱动机构26'的尺寸可以被设置为提供公转与泵冲程之间的任何期望的比率,诸如每冲程0.25公转、每冲程0.5公转、每冲程两公转、每冲程三公转、或任何其他期望的每冲程公转数量。
在下冲程和上冲程中的每一个冲程期间,随着丝杠92沿着泵轴线PA线性地位移,由驱动机构26承受轴向力。在上冲程和下冲程中的每一个冲程期间至少部分地由于流体阻力而由流体位移构件34承受的轴向力经由泵轴110'转移到丝杠92。由丝杠92承受的轴向力转移到滚动元件94,并且从该滚动元件94转移到驱动螺母90。由驱动螺母90承受的轴向力转移到转子轴42。由转子轴42承受的轴向力转移到轴承44,并且通过该轴承44转移到泵框架22的主体52。如此,在泵送期间所生成的轴向力,也可以被称为泵反作用力,在这些力被马达24所承受之前被转移到泵框架22并且由该泵框架22承受。马达24由此与泵反作用力隔离。
泵组件12'提供了显着的优点。马达24、驱动机构26'和位移泵28在泵轴线PA上同轴地设置,从而提供有利于在作业地点之间和在作业地点内运输的紧凑的泵送布置。丝杠92′在转子轴42′和马达24中的每一个内平移,从而有利于紧凑的轴向布置。轴承44反作用于泵反作用力,以将马达24与那些泵反作用力隔离开。泵反作用力不转移到马达24,以该保护马达24的部件并且防止定子72与转子74之间的错位。转子74是外转子,该外转子提供高惯性和扭矩,有利于在用于生成流体喷雾的高压力下进行泵送。马达24、驱动机构26'和位移泵28中的每一个在泵轴线PA上同轴地设置,进一步减少了泵组件12'的移动零部件的数量,从而提供了更简单、更坚固的泵送布置。此外,在马达24与驱动机构26'之间不存在减速齿轮,这降低了操作期间所生成的噪音,从而提供更安全并且更用户友好的喷雾环境。
图6A是泵组件12'的一部分的放大剖视图,示出了处于下冲程的末端处的丝杠92'。图6B是泵组件12'的放大剖视图,示出了处于上冲程的末端处的丝杠92'。将一起讨论图6A和图6B。示出了泵框架22'、马达24、驱动机构26'、转子轴42'、轴承44、润滑剂配件50、同步构件112'、腔124'、内凹口126'和外凹口128'。示出了泵框架22'的主体52'、连接构件54和框架构件56。示出了主体52'的第一框架本体58'、第二框架本体60'和安装凸缘64'。马达24包括定子72、转子74、马达轴承76、轮轴78、第一马达端80和第二马达端82。转子74包括转子本体84和永磁体阵列86。轮轴78包括外端88。驱动机构26'包括驱动螺母90′、丝杠92′和滚动元件94′。驱动螺母90'包括轴向延伸部97'、第一螺母端101'和第二螺母端103'。示出了丝杠92'的第二丝杠端98′、丝杠螺纹99、孔100'和轮廓开口170。转子轴42'包括第一轴端102'、第二轴端104'和轴凸缘164。腔124′由轴腔166'和马达腔168′形成。
马达24由泵框架22′支撑,并且轴向地设置在框架构件56与主体52'之间。马达24是电动马达。定子72固定到轮轴78,并且转子74围绕定子72设置。轮轴78的外端88在第二轴向方向AD2上延伸超过第二马达端82并且固定到框架构件56。外端88连接到框架构件56形成了马达24与泵框架22'之间的静态连接。马达轴承76相对于定子72支撑转子74。马达轴承76有利于转子74相对于定子72的旋转。
主体52'相对于马达24沿着第一轴向方向AD1轴向地延伸。第一框架本体58'是主体52'的沿着泵轴线PA最靠近转子74设置的一部分。第二框架本体60'连接到第一框架本体58'的与马达24相反设置的一端,使得该第一框架本体58'轴向地设置在第二框架本体60'与马达24之间。第一框架本体58'和第二框架本体60'可以是能够移除地连接的,例如通过紧固件,或者可以是永久地连接的,例如通过粘合剂或焊接。在一些示例中,主体52'可以被形成为单个整体部件。
外凹口128'形成在主体52'上。外凹口128'支撑轴承44的外座圈47。在所示示例中,外凹口128'由第一框架本体58'和第二框架本体60'形成。由外凹口128'接收轴承44。轴承44在外凹口128'内轴向地保持在第一外肩部138′与第二外肩部140'之间。第一外肩部138'形成在第一框架本体58′上,并且第二外肩部140'由第一框架本体58'和第二框架本体60'形成。第二框架本体60'的轴向延伸的凸缘设置在第一框架本体58'的一部分内并且与该第一框架本体58'的该部分轴向地重叠。轴向延伸的凸缘形成第二框架本体60'的一部分,形成第二外肩部140'的一部分。第二框架本体60'在第一框架本体58′内延伸并且与该第一框架本体58'轴向地重叠,进一步将第二框架本体60'径向地定位在第一框架本体58'上,从而维持同心度并且有利于轴承44的安装。第一框架本体58'形成外凹口128'的基部。在一些示例中,第一外肩部138'由第一框架本体58'和第二框架本体60'形成,而第二外肩部140′和外凹口128'的基部由第二框架本体60'形成。在一些示例中,第一外肩部138'由第一框架本体58'形成,第二外肩部140'由第二框架本体60'形成,并且外凹口128'的基部由第一框架本体58'和第二框架本体60'的组合形成。应当理解,外凹口128'可以以用于将轴承44支撑在泵框架22'上的任何合适的方式形成。
转子轴42'连接到转子本体84并且从该转子本体84沿着第一轴向方向AD1延伸。转子轴42'延伸到驱动机构26'并且与该驱动机构26'连接。转子轴42'的第二轴端104'连接到转子本体84。第二轴端104'延伸到马达24中。第二轴端104'与轮轴78轴向地重叠。第二轴端104'延伸穿过转子本体84并且进入轮轴78中。设置在第一马达端80处的马达轴承76设置在转子轴42′与轮轴78之间。转子轴42'的第一轴端102'连接到驱动螺母90'。在所示示例中,转子轴42'通过紧固件连接到驱动螺母90',但是应当理解,转子轴42'和驱动螺母90'可以以任何合适的方式连接,诸如通过粘合剂或压配合以及其他选项。第二轴端104′是敞开的,使得丝杠92'可以在操作期间穿过该第二轴端104'进行往复运动。
内凹口126'支撑轴承44的内座圈45。在所示示例中,内凹口126'轴向地形成在转子轴42'与转子本体84之间。轴承44在内凹口126'内轴向地保持在第一内肩部134'与第二内肩部136'之间。第一内肩部134'由转子轴42′和转子本体84形成,并且第二内肩部136'形成在转子轴42'上。轴凸缘164形成第二内肩部136'的一部分。转子轴42'形成内凹口126'的基部。在一些示例中,第一内肩部134'由转子本体84形成,并且第二内肩部136'由转子轴42'和转子本体84形成。在一些示例中,第一内肩部134′由转子本体84形成,第二内肩部136'由转子轴42′形成,并且内凹口126′的基部由转子轴42′与转子本体84的组合形成。应当理解,内凹口126′可以以用于将轴承44支撑在泵组件12′的旋转部件上的任何合适的方式形成。
腔124′形成在转子轴42′和马达24中。轴腔166′由转子轴42′限定,并且马达腔168′由马达24限定。更具体地,轴腔166'设置在轮轴78内并且由该轮轴78限定。丝杠92′被构造成在泵送期间在腔124'内进行往复运动,如下文更详细讨论的。
驱动螺母90′连接到第一轴端102′。应当理解,驱动螺母90′可以以任何期望的方式附接到转子轴42′,诸如通过紧固件(例如,螺栓)、粘合剂或压配合以及其他选项。第一螺母端101′设置在驱动螺母90′的与第二螺母端103′相反的轴向端处。第一螺母端101′是自由的,其中该第一螺母端101′没有被泵框架22′机械地支撑。轴向延伸部97′从第二螺母端103′沿着第二轴向方向AD2延伸,并且围绕转子轴42'的一部分设置。轴向延伸部97′与轴凸缘164接界,并且设置在该轴凸缘164的与轴承44相反的轴向侧上。轴凸缘164轴向地设置在轴承44与驱动螺母90′之间。驱动螺母90′和轴承44中的每一个都接触该轴凸缘164。
丝杠92′轴向地延伸穿过驱动螺母90',并且与该驱动螺母90'在泵轴线PA上同轴地设置。滚动元件94'设置在丝杠92'与驱动螺母90'之间,并且支撑该丝杠92'和驱动机构26'。滚动元件94'维持丝杠92'与驱动螺母90'之间的径向间隙,使得该丝杠92'不直接接触驱动螺母90'。在所示示例中,滚动元件94'是滚子,但是应当理解,该滚动元件94'可以具有用于驱动该丝杠92'的轴向位移的任何合适的配置,例如滚珠。润滑剂配件50安装在驱动螺母90'上,并且延伸到该驱动螺母90'的外径向表面中。润滑剂配件50有利于滚动元件94'的润滑。在所示示例中,两个润滑剂配件50设置在驱动螺母90'的相反侧上,彼此间隔180度。两个润滑剂配件50平衡以防止驱动螺母90'当该驱动螺母90'围绕泵轴线PA旋转时的摆动。
第二丝杠端98'形成丝杠92'的沿着第二轴向方向AD2定向并且在操作期间在腔124'内平移的远侧端。在一些示例中,第二丝杠端98'不受支撑,使得随着丝杠92'在操作期间在腔124'内进行往复运动,该第二丝杠端98'相对于转子轴42'和轮轴78是自由的。例如,在第二丝杠端98'与转子轴42'和轮轴78中的任一个之间可以不设置轴承、衬套或其他支撑元件。孔100'从第二丝杠端98'轴向地延伸到丝杠92'中。轮廓开口170形成在第二丝杠端98'处,并且限定孔100'的一部分。轮廓开口170是与泵轴线PA对齐的穿过第二丝杠端98'的轴向开口。轮廓开口170是被构造成接收同步构件112'的非圆形的开口。在所示示例中,轮廓开口170形成孔100'的在第二轴向方向AD2上最远设置的一部分。应当理解,轮廓开口170的轮廓可以延伸到孔100'中任何期望的轴向距离,包括高达该孔100'的全部轴向长度。
丝杠92'与转子轴42'的一部分轴向地重叠。在一些示例中,在丝杠92'处于下冲程的末端处的情况下(图6A),第二丝杠端98'与转子轴42'轴向地重叠。然而,应当理解,在一些示例中,在丝杠92'处于下冲程的末端处的情况下,该丝杠92'不与转子轴42′的任何部分轴向地重叠。例如,驱动螺母90'可以沿着第二轴向方向AD2是轴向地细长的,使得第二丝杠端98′与驱动螺母90′但不与转子轴42'轴向地重叠。随着丝杠92'沿着第二轴向方向AD2移动,丝杠92'与转子轴42'之间的轴向重叠在上冲程的一部分中增加。随着丝杠92'沿着第一轴向方向AD1移动,丝杠92'与转子轴42′之间的轴向重叠在下冲程的一部分中减小。
在泵循环的至少一部分期间,丝杠92'与马达24轴向地重叠。在丝杠92'处于上冲程的末端处的情况下(图6B),该丝杠92'延伸到马达腔168'中。在上冲程的末端处,丝杠92'完全占据轴腔166'并且延伸到马达腔168'中。如此,在上冲程的末端处,丝杠92′与马达24和转子轴42'中的每一个轴向地重叠。
同步构件112'沿着泵轴线PA是细长的,并且与丝杠92'在泵轴线PA上同轴地设置。同步构件112'连接到框架构件56,并且从该框架构件56沿着第一轴向方向AD1延伸。同步构件112'至少部分地设置在腔124'中。在所示示例中,同步构件112'完全延伸穿过马达腔168'和轴腔166'中的每一个腔。同步构件112'与丝杠92'接界以防止该丝杠92'围绕泵轴线PA旋转。在所示示例中,同步构件112'是穿过轮廓开口170延伸到孔100'中的杆。同步构件112'的外表面与轮廓开口170接界,使得同步构件112'与轮廓开口170之间的界面防止丝杠92'的旋转。在一些示例中,同步构件112'的外表面的轮廓被设置成类似于轮廓开口170。同步构件112'和丝杠92'以能够伸缩的方式连接,使得该同步构件112'与丝杠92'之间的轴向重叠在操作期间变化。丝杠92'和同步构件112'具有滑动重叠界面,该界面通过抵抗在丝杠92'相对于同步构件112'线性地平移时由马达24输出的旋转运动来防止丝杠92'的旋转。
虽然同步构件112'被描述为延伸到孔100'中使得丝杠92'围绕同步构件112′设置并且接收该同步构件112′,但是应当理解,该同步构件112′和丝杠92'可以以适合于防止丝杠92'相对于泵轴线PA旋转的任何方式接界。例如,同步构件112′可以包括轮廓孔,并且第二丝杠端98′可以延伸到该轮廓孔中并且与该轮廓孔接界。第二丝杠端98'可以包括径向延伸部分(例如,凸缘),该径向延伸部分径向地突出超过丝杠92′的螺纹。径向延伸部分的轮廓可以设置成与轮廓孔匹配,以防止丝杠92'在该丝杠92'沿着泵轴线PA平移时的旋转。
在操作期间,向定子72提供功率,例如通过第二马达端82向定子72提供功率,以促使转子74围绕泵轴线PA旋转。转子74驱动转子轴42'围绕泵轴线PA旋转。转子轴42'驱动该驱动螺母90'围绕泵轴线PA旋转。驱动螺母90′的旋转促使滚动元件94'在丝杠92′上施加轴向驱动力,以引起该丝杠92'的线性位移。
通过示例的方式,更详细地讨论从与图6A所示的下冲程的末端相关联的位置开始的泵循环。转子74沿着第一旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的一个)旋转,并且促使丝杠92′沿着第二轴向方向AD2线性地移位通过上冲程。丝杠92'沿着第二轴向方向AD2移动通过腔124'。随着丝杠92'沿着第二轴向方向AD2移动,丝杠92'与转子轴42'之间的轴向重叠增加。随着丝杠92'移动通过上冲程,丝杠92'与同步构件112'之间的轴向重叠增加,使得随着丝杠92'沿着第二轴向方向AD2移动,同步构件112′进一步延伸到孔100'中。丝杠92'轴向地移动通过轴腔166',使得丝杠92'与轴承44轴向地重叠。丝杠92'全部移动通过轴腔166'并且进入马达腔168'。丝杠92'穿过第一马达端80平移到马达24中。丝杠92'穿过转子本体84中的开口延伸到马达腔168'中,在该开口处转子本体84连接到第一轴端102'。丝杠92'在马达腔168'内沿着第二轴向方向AD2并且朝向第二马达端82平移。在上冲程的第一部分期间,随着第二丝杠端98'轴向地平移通过马达腔168′,丝杠92'与转子轴42′之间的轴向重叠增加;并且在上冲程的第二部分期间,当第二丝杠端98'设置在马达腔168'内并且平移通过马达腔168'时,丝杠92′与转子轴42′之间的轴向重叠维持恒定。丝杠92′继续沿着第二轴向方向AD2平移,直到到达上冲程的末端,该位置在图6B中示出。
当丝杠92'处于上冲程的末端处时,丝杠92'沿着第二轴向方向AD2移位最大距离到腔124′中。在丝杠92'处于上冲程的末端处的情况下,丝杠92'的第二丝杠端98′设置在马达24内。丝杠92′全部延伸穿过轴腔166'并且占据马达腔168′的至少一部分。丝杠92′在处于上冲程的末端处时与马达24的部分轴向地重叠,包括与设置在轮轴78与转子轴42′之间的马达轴承76轴向地重叠、与转子本体84轴向地重叠、与轮轴78轴向地重叠、以及与定子72轴向地重叠。
在完成上冲程之后,转子74沿着第二旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的另一个)旋转,并且促使丝杠92'沿着第一轴向方向AD1平移通过下冲程。在下冲程期间,丝杠92'从图6B所示的位置平移至图6A所示的位置。转子74驱动转子轴42'的旋转,该转子轴42′驱动该驱动螺母90'的旋转。驱动螺母90'促使滚动元件94'在丝杠92'上施加轴向力,以使该丝杠92'沿着第一轴向方向AD1线性地移位。随着丝杠92'平移通过下冲程,马达24与丝杠92'之间的轴向重叠减小。丝杠92'从马达腔168'全部退出,并且继续沿着第一轴向方向AD1平移远离第二马达端82。随着丝杠92'沿着第一轴向方向AD1移动,同步构件112'从孔100'退出,使得随着丝杠92'平移通过下冲程,该丝杠92'与同步构件112'之间的轴向重叠减小。丝杠92'与转子轴42'之间的轴向重叠在下冲程的第一部分中维持恒定,其中该丝杠92'的至少一部分设置在马达腔168'中;并且丝杠92'与转子轴42'之间的轴向重叠在下冲程的第二部分中减小。在完成下冲程之后,转子74沿着第一旋转方向旋转以驱动该丝杠92'通过上冲程返回,从而使丝杠92'进行往复运动以用于进行泵送。
丝杠92'在腔124'内进行往复运动提供了显着的优点。在操作期间,丝杠92'在转子轴42'和马达24中的每一个内进行往复运动。丝杠92'延伸到马达24中以与该马达24的部分轴向地重叠,有利于泵组件12'的更紧凑的轴向布置。轴向紧凑的泵组件12'通过有利于运输到作业地点和在作业地点内运输而提供更有效的喷雾操作。丝杠92'与同步构件112'能够伸缩地接界进一步有利于紧凑的泵组件12',这是因为丝杠92'与同步构件112'之间的轴向重叠可以贯穿整个操作进行变化。
图7是沿着图5中的线7-7截取的剖视图。示出了泵框架22'、驱动螺母90′、丝杠92′和同步构件112′。示出了丝杠92′的轮廓开口170,并且该轮廓开口170包括第一轮廓172。同步构件112′包括第二轮廓174。驱动螺母90′、丝杠92′和同步构件112′在泵轴线PA上同轴地设置。驱动螺母90′围绕丝杠92′设置,并且丝杠92′围绕同步构件112′设置。同步构件112'穿过轮廓开口170延伸到丝杠92'的孔100′(在图6B中最佳地看到)中。第一轮廓172形成在同步构件112'的外径向表面上。第二轮廓174形成在轮廓开口170的内径向表面上。
第二轮廓174与第一轮廓172接界,以将丝杠92′相对于同步构件112′同步,并且防止该丝杠92′相对于同步构件112′围绕泵轴线PA旋转。同步构件112′由此将丝杠92′在泵轴线PA上旋转地锁定。如以上所讨论的,丝杠92'与同步构件112'之间的界面可以是能够伸缩的,使得丝杠92'相对于同步构件112'沿着泵轴线PA进行往复运动。在所示示例中,第一轮廓172和第二轮廓174各自具有六边形的截面曲线。然而,应当理解,第一轮廓172和第二轮廓174可以具有适合于将丝杠92'对同步构件112′同步以防止该丝杠92′围绕泵轴线PA旋转的任何期望的形状。
图8是丝杠92的剖视图,示出了安装在丝杠92外部上的润滑剂配件50。示出了丝杠92的第一丝杠端96、丝杠螺纹99、孔100和出口通道176。
孔100沿着泵轴线PA是细长的,并且轴向地设置在泵轴线PA上。孔100从第一丝杠端96轴向地延伸到丝杠92中。润滑剂配件50安装在丝杠92的外部上。润滑剂配件50从丝杠92的外部径向地突出,使得可以在不将其他部件与丝杠92断开连接的情况下接近该润滑剂配件50。例如,可以在不将流体位移构件34(在图2B中最佳地看到)与丝杠92断开连接的情况下接近该润滑剂配件50。
润滑剂配件50流体地连接到孔100,以向该孔100提供润滑剂。出口通道176从孔100延伸到丝杠92的外部。出口通道176沿着与泵轴线PA成横向的轴线延伸。在一些示例中,出口通道176沿着与泵轴线PA正交的轴线延伸。出口通道176为孔100中的润滑剂提供流动路径以流动到丝杠92的外部。出口通道176在丝杠92的外部设置在驱动螺母90(在图2B至图3B中最佳地看到)内的位置处延伸到该丝杠92的外部,以便向设置在丝杠92与驱动螺母90之间的滚动元件94(在图10中最佳地看到)提供润滑剂。在一些示例中,润滑剂配件50是油脂嘴。孔100可以用作润滑剂贮存器以在操作期间储存润滑剂。
为了润滑滚动元件94,润滑装置的施加器(例如,油脂枪)连接到润滑剂配件50。施加器将润滑剂(诸如,油或油脂)供应到孔100。润滑剂通过孔100流动到出口通道176,并且通过该出口通道176流动到设置在丝杠92与驱动螺母90之间的间隙。由此,润滑剂经由孔100和出口通道176被提供到滚动元件94,该滚动元件94设置在丝杠92与驱动螺母90之间的间隙中并且维持该间隙。
图9是丝杠92的剖视图,示出了安装在丝杠92内的润滑剂配件50。示出了丝杠92的第一丝杠端96、丝杠螺纹99、孔100和出口通道176。孔100包括第一直径部分178和第二直径部分180。
孔100沿着泵轴线PA是细长的,并且轴向地设置在泵轴线PA上。孔100从第一丝杠端96轴向地延伸到丝杠92中。孔100的第一直径部分178从第一丝杠端96轴向地延伸到丝杠92中。孔100的第二直径部分180从第一直径部分178轴向地延伸到丝杠92中。润滑剂配件50在孔100中设置在第一直径部分178与第二直径部分180之间的界面处。润滑剂配件50在孔100内固定到丝杠92。润滑剂配件50可以固定在第二直径部分180内,并且润滑剂配件50的一部分可以延伸到第一直径部分178中。润滑剂配件50可以是油脂嘴。孔100的第二直径部分180可以用作润滑剂贮存器以在操作期间储存润滑剂。
出口通道176从孔100延伸到丝杠92的外部。出口通道176为孔100中的润滑剂提供流动路径以流动到丝杠92的外部。出口通道176沿着与泵轴线PA成横向的轴线延伸。在一些示例中,出口通道176沿着与泵轴线PA正交的轴线延伸。出口通道176为孔100中的润滑剂提供流动路径以流动到丝杠92的外部。出口通道176在丝杠92的外部设置在驱动螺母90(在图2B至图3B中最佳地看到)内的位置处延伸到该丝杠92的外部,以便向设置在丝杠92与驱动螺母90之间的滚动元件94(在图10中最佳地看到)提供润滑剂。在一些示例中,润滑剂配件50是油脂嘴。孔100可以用作润滑剂贮存器以在操作期间储存润滑剂。
孔100的第一直径部分178的尺寸被设置成接收润滑装置的施加器,例如油脂枪。为了润滑滚动元件94,将润滑装置的施加器插入到第一直径部分178中并且连接到润滑剂配件50。施加器通过润滑剂配件50向第二直径部分180供应润滑剂,诸如油或油脂。润滑剂通过孔100流动到出口通道176,并且通过该出口通道176流动到设置在丝杠92与驱动螺母90之间的间隙。由此经由孔100和出口通道176向滚动元件94提供润滑剂,该滚动元件94设置在丝杠92与驱动螺母90之间的间隙中并且维持该间隙。
在上面图1至图9所讨论的示例中的任一示例中,转子74和驱动机构26、26'的尺寸被设置成提供期望的公转与冲程的比率。在一些示例中,转子74和驱动机构26、26'的尺寸被设置成使得转子74的一个公转导致流体位移构件34沿着第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的一个轴向方向的完全冲程。沿相反的旋转方向的一个完全公转导致流体位移构件34沿相反的轴向方向的完全冲程。如此,沿相反方向的两次旋转可以提供流体位移构件34的完全的泵循环。泵组件12、12'由此可以在转子74的公转与泵送冲程之间提供1:1的比率。
然而,应当理解,转子74和驱动机构26、26'的尺寸可以被设置成提供任何期望的公转与冲程的比率。还应当理解,控制器29可以控制马达24的操作,使得实际冲程长度是动态的并且可以在操作期间改变。控制器29可以促使冲程长度在下冲程与上冲程之间变化。在一些示例中,控制器29被构造成控制介于最大的公转与冲程的比率与最小的公转与冲程的比率之间的操作。泵组件12、12'可以被构造成提供任何期望的公转与冲程的比率。在一些示例中,泵组件12、12'提供高达约4:1的公转与冲程的比率。应当理解,其他最大的公转与冲程的比率也是可能的,诸如约1:1、2:1、3:1或5:1以及其他选项。在一些示例中,泵组件12、12'可以提供介于约0.25:1至7:1之间的公转与冲程的比率。应当理解,所讨论的范围中的任一范围可以是包含边界值的范围,使得边界值被包括在该范围内。还应当理解,所讨论的范围中的每一个范围都可以与指定的范围不同,同时仍落入本公开的范围内。
马达24和驱动机构26、26′可以被构造成使流体位移构件34每转子公转移位至少约6.35mm(约0.25英寸)。在一些示例中,马达24和驱动机构26、26'被构造成使流体位移构件34每转子公转移位介于约8.9mm至约30.5mm(约0.35英寸至约1.2英寸)之间。在一些示例中,马达24和驱动机构26、26′被构造成使流体位移构件34移位介于约8.9mm至约11.4mm(约0.35英寸至约0.45英寸)之间。在一些示例中,马达24和驱动机构26、26′被构造成使流体位移构件34移位介于约19mm至约21.6mm(约0.75英寸至约0.85英寸)之间。在一些示例中,马达24和驱动机构26、26′被构造成使流体位移构件34移位介于约24.1mm至约26.7mm(约0.95英寸至约1.05英寸)之间。由泵组件12、12'提供的每转子公转的轴向位移有利于泵送期间的精确控制和快速响应。每转子公转的轴向位移有利于快速转换并且提供更有效的泵送,同时减少对泵组件12、12'的部件的磨损。
泵组件12、12'被构造成根据公转与位移的比率进行泵送。更具体地,马达24和驱动机构26、26'被构造成对于转子74的每个公转提供在转子74的公转与流体位移构件34的线性行进距离(如以英寸测量)之间的期望的公转与位移的比率。在一些示例中,公转与位移的比率(转/英寸)小于约4:1。在一些示例中,公转与位移的比率介于约0.85:1与约3.25:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约1:1至约3:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约1:1至约2.75:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约1:1至约2.55:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约1:1至约1.3:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约0.9:1至约1.1:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约2.4:1至约2.6:1之间。相对于其他电供能的泵,例如曲轴供能的泵,其需要减速齿轮以生成足够的泵送扭矩并且通常具有约8:1或更高的公转与位移的比率,由泵组件12、12'提供的低公转与位移的比率有利于更有效的泵送,生成更少的磨损,并且为改变冲程方向提供快速响应。转子74能够以较低的旋转速度驱动以生成相同的线速度,从而在操作期间生成较少的热。
将同时讨论图10A和图10B。图10A是喷雾系统1010的等距视图。图10B是喷雾系统1010的示意性框图。喷雾系统1010是多组分系统,该多组分系统接收单独的惰性材料组分,以预定比例混合这些组分,并且然后将这些组分作为活化化合物进行分配。如图1A和图1B所示,喷雾系统1010包括配比器1016;马达1014;控制器1029;用户界面1018;流体罐1020a、1020b;进料泵1012a、1012b;进料管线1024a、1024b、配比器泵1022a、1022b;供应管线1028a、1028b;上游传感器1030a、1030b;下游传感器1032a、1032b;和施加器1034。控制器1029包括存储器1036和控制电路1038。施加器1034包括混合器1040、手柄1042和触发器1044。喷雾系统1010还包括主加热器1045a、1045b(在图10B中示出)。示出了供应管线1028a、1028b的受热部分1046和热控制器1047。
喷雾系统1010是被构造成将第一组分材料和第二组分材料泵送到施加器1034以形成多组分喷雾材料的系统。根据诸如比率、温度、流量和/或压力之类的目标参数来泵送组分材料。第一组分材料和第二组分材料在施加器1034处混合以形成喷雾材料,该喷雾材料通过施加器1034被喷雾到衬底上。例如,第一组分材料和第二组分材料中的一种可以是催化剂(例如,异氰酸酯),而第一组分材料和第二组分材料中的另一种可以是树脂(例如,多元醇树脂),它们组合以形成多组分材料(例如,喷雾泡沫)。
流体罐1020a、1020b在喷雾期间保持各个组分材料。在一些示例中,流体罐1020a、1020b是便携式的,并且可以在作业地点之间和作业地点周围移动。在一些示例中,流体罐1020a、1020b可以是筒,诸如55加仑的筒以及其他选项。
进料泵1012a、1012b分别安装到流体罐1020a、1020b。进料泵1012中的一个或两个可以基本上类似于泵设备12(在图2A至图2D中最佳地看到)。进料管线1024a、1024b分别从进料泵1012a、1012b延伸到配比器泵1022a、1022b。进料管线1024a将进料泵1012a的出口流体地连接到配比器泵1022a的入口,并且进料管线1024b将进料泵1012b的出口流体地连接到配比器泵1022b的入口。进料泵1012a、1012b从流体罐1020a、1020b抽取第一组分材料和第二组分材料,并将组分材料通过进料管线1024a、1024b泵送到配比器泵1022a、1022b。在一些示例中,进料泵1012a、1012b可以被称为滚筒泵。进料泵1012a、1012b将组分材料在压力下提供到配比器泵1022a、1022b。在一些示例中,进料泵1012a、1012b被构造成将组分材料以至少约0.35兆帕(MPa)(约50磅每平方英寸(psi))的压力泵送到配比器泵1022a、1022b。在一些示例中,进料泵1012a、1012b被构造成以高达约1.75MPa(约250psi)的压力泵送组分材料。
进料泵1012a、1012b在泵送期间将组分材料在压力下提供到配比器泵1022a、1022b以完全填充该配比器泵1022a、1022b。完全填充配比器泵1022a、1022b防止了该配比器泵1022a、1022b耗尽,并且维持正在被泵送到施加器1034的第一组分材料与第二组分材料之间期望的平衡。在压力下对配比器泵1022a、1022b进料防止了组分材料由于配比器泵1022a、1022b的填充不足而以与目标比率不同的比率被泵送到下游。如本文特别参考图11至图12B所进一步讨论的,进料泵1012a、1012b中的每一个进料泵包括用于驱动该进料泵1012a、1012b的电动马达。
配比器1016支撑该系统1010的各种不同的部件。在一些示例中,控制器1029由配比器1016支撑。应当理解,控制器1029可以由以能够操作的方式连接(诸如,电连接和/或通信地连接)在一起的多于一个的分立的部件形成。配比器1016还可以支撑配比器泵1022a、1022b和马达1014。主加热器1045a、1045b可以设置在配比器1016中并由该配比器1016支撑。
配比器泵1022a、1022b从进料泵1012a、1012b接收第一组分材料和第二组分材料,并将该组分材料向下游泵送到施加器1034。配比器泵1022a、1022b将第一组分材料的压力和第二组分材料的压力从进料压力增加至喷雾压力。该喷雾压力大于由进料泵1012a、1012b生成的进料压力。在一些示例中,配比器泵1022a、1022b可以在约3.45MPa(约500psi)与约35.5MPa(约5000psi)之间的压力下泵送组分材料。在一些示例中,配比器泵1022a、1022b可以在约6.9MPa(约1000psi)与约25.6MPa(约4000psi)之间的压力下泵送组分材料。在一些示例中,配比器泵1022a、1026b被构造成在约11.7MPa(1700psi)与约24.1MPa(约3500psi)之间的压力下进行泵送。虽然配比器泵1022a、1022b被描述为生成喷雾压力,但是应当理解,进料泵1012a、1012b在一些示例中可以生成足够的喷雾压力,例如在除了多组分喷雾系统之外的应用中。在一些示例中,进料泵1012可以被用在转移系统中以将材料转移到下游位置。在一些示例中,进料泵1012可以被用在与喷雾系统10(图1A和图1B)类似的喷雾系统中。
冲洗阀1033a、1033b设置在配比器泵1022a、1022b的下游,并且被构造成控制来自该配比器泵1022a、1022b的流。在一些示例中,冲洗阀1033a、1033b设置在配比器泵1022a、1022b的出口处。冲洗阀1033a、1033b流体地连接到冲洗管线1035a、1035b,该冲洗管线1035a、1035b为流体提供用以返回流体罐1020a、1020b的返回路径。虽然冲洗管线1035a、1035b被示出为流体地连接到流体罐1020a、1020b,但是应当理解,冲洗管线1035a、1035b可以连接到任何外部容器以便在操作之前冲洗流体和空气。在一些示例中,冲洗阀1033a、1033b可以流体地连接到冲洗管线1035a、1035b和供应管线1028a、1028b中的每一个,以便控制到该冲洗管线1035a、1035b和供应管线1028a、1028b中的一者或两者的流。
马达1014可以机械地连接到配比器泵1022a和配比器泵1022b两者。马达1014可以是气动马达、液压马达或电动马达。马达1014连接到配比器泵1022a、1022b,使得该马达1014同时引起该配比器泵1022a、1022b中的每一个的流体位移构件的移位。配比器泵1022a、1022b链接到马达1014,以用于配比器泵1022a、1022b的流体位移构件的同时移位。在一些示例中,配比器泵1022a、1022b固定到马达1014的位移部件,使得流体位移部件与配比器泵1022a、1022b链接在一起以用于同时移位。在一些示例中,配比器泵1022a、1022b的流体位移构件固定在一起,使得每个流体位移构件对于每个冲程移位相同的距离。
主加热器1045a、1045b分别设置在配比器泵1022a、1022b的下游,并且从该配比器泵1022a、1022b接收组分材料。主加热器1045a、1045b包括加热元件,该加热元件被构造成在喷雾期间将第一组分材料和第二组分材料的温度升高到高于环境温度的操作温度。在一些示例中,主加热器1045a、1045b被构造成将组分材料加热到介于约37摄氏度(约100华氏度)与82摄氏度(约180华氏度)之间的温度。
供应管线1028a、1028b分别从配比器泵1022a、1022b延伸到施加器1034。供应管线1028a将配比器泵1022a的出口流体地连接到施加器1034,并且供应管线1028b将配比器泵1022b的出口流体地连接到施加器1034。供应管线1028a、1028b的受热部分1046包括加热元件,该加热元件被构造成随着组分材料行进通过供应管线1028a、1028b将该组分材料的温度维持在环境以上。受热部分1046可以形成高达供应管线1028a、1028b的全部长度。供应管线1028a、1028b也可以被称为受热软管。在一些示例中,受热部分1046可以在高达约82摄氏度(约180华氏度)的温度下操作。将第一组分材料和第二组分材料维持在高温有利于适当的混合和在喷雾材料中形成期望的材料特性。热控制器1047可以与主加热器1045a、1045b和/或供应管线1028a、1028b的受热部分1046通信。热控制器1047可以为操作者提供界面,以便在处于施加器的位置时查看组分材料的温度,并且输入命令以调节通过主加热器1045a、1045b和/或受热部分1046对组分材料的加热。热控制器1047可以形成控制器1029的一部分。
施加器1034从供应管线1028a、1028b的出口接收第一组分材料和第二组分材料。第一组分材料和第二组分材料在混合器1040中混合,该混合器1040连接到施加器1034,并且在一些示例中该混合器1040设置在施加器1034内。组分材料在混合器1040中的室内混合以形成多组分喷雾材料。混合器1040是系统1010内的第一组分材料和第二组分材料混合的第一位置。第一组分材料和第二组分材料在混合器1040上游的所有位置彼此隔离。喷雾材料通过施加器1034的喷雾口喷出并且施加到衬底上。例如,用户可以抓握手柄1042并致动触发器1044以通过施加器1034进行喷雾。
上游传感器1030a、1030b分别设置在配比器泵1022a、1022b的上游。上游传感器1030a、1030b设置在进料泵12a、12b的下游。上游传感器1030a、1030b流体地设置在进料泵1012a、1012b与配比器泵1022a、1022b之间。上游传感器1030a、1030b可以靠近配比器泵1022a、1022b的入口设置。上游传感器1030a、1030b是参数传感器,该参数传感器被构造成生成关于向配比器泵1022a、1022b进料的组分材料的参数的数据。由上游传感器1030a、1030b生成的数据指示离开进料泵1012a、1012b之后并进入配比器泵1022a、1022b之前的流体的参数。例如,上游传感器1030a、1030b可以包括压力传感器、流量传感器和温度传感器以及其他选项中的任何一个或多个。上游传感器1030a、1030b被构造成向控制器1029提供上游参数数据。
下游传感器1032a、1032b分别设置在配比器泵1022a、1022b的下游。下游传感器1032a、1032b流体地设置在配比器泵1022a、1022b与施加器1034之间。下游传感器1032a、1032b可以靠近配比器泵1022a、1022b的出口设置。下游传感器1032a、1032b是参数传感器,该参数传感器被构造成生成关于组分材料在配比器泵1022a、1022b下游位置处的参数的数据。由下游传感器1032a、1032b感测的流体通过供应管线1028a、1028b向下游流动。下游传感器1032a、1032b可以包括压力传感器、流量传感器和温度传感器以及其他选项中的任何一个或多个。在一些示例中,下游传感器1032a、1032b的压力传感器和流量传感器靠近配比器泵1022a、1022b的出口设置,并且下游传感器1032a、1032b的温度传感器设置在受热部分1046内。下游传感器1032a、1032b被构造成向控制器1029提供下游参数数据。在一些示例中,下游传感器1032a、1032b设置在配比器泵1022a、1022b的下游。
控制器1029被构造成存储软件、实施功能和/或过程指令。控制器1029可以基本上类似于控制器29(图1A和图1B)。控制器1029被构造成执行本文所讨论的功能中的任何功能,包括从本文引用的任何传感器接收输出、检测本文引用的任何状况或事件、以及控制本文引用的任何部件的操作。控制器1029可以具有用于控制该系统1010内的泵的操作、收集数据、处理数据等的任何合适的配置。控制器1029可以包括硬件、固件和/或存储的软件,并且控制器1029可以完全地或部分地安装在一个或多个板上。控制器1029可以具有适合于根据本文描述的技术来操作的任何类型。虽然控制器1029被图示为单个单元,但是应当理解,控制器29可以跨一个或多个板设置。在一些示例中,控制器1029可以被实施为多个分立的电路子组件。例如,控制器1029可以跨配比器1016和热控制器1047中的每一个设置。
控制器1029以能够操作的方式连接(电连接或通信地连接)到进料泵1012a、1012b的电动马达,以便控制进料泵1012a、1012b的泵送。在一些示例中,控制器1029也可以以能够操作的方式连接(电连接或通信地连接)到马达1014,以便控制配比器泵1022a、1022b的泵送。控制器1029可以通过有线连接或无线连接来连接到马达1014和进料泵1012a、1012b,以便向进料泵1012a、1012b和马达1014提供命令并促使该进料泵1012a、1012b和马达1014的操作。控制器1029以能够操作的方式连接(电连接或通信地连接)到上游传感器1030a、1030b和下游传感器1032a、1032b。控制器29可以通过有线连接或无线连接来连接到上游传感器1030a、1030b和下游传感器1032a、1032b。控制器1029从上游传感器1030a、1030b和下游传感器1032a、1032b接收关于第一组分材料和第二组分材料的所感测的参数的数据。控制器1029可以基于从上游传感器1030a、1030b和下游传感器1032a、1032b中的一个或多个所接收的数据,来控制马达1014和进料泵1012a、1012b中的任何一个或多个的操作。
存储器1036被构造成存储软件,该软件当由控制电路1038运行时控制进料泵12a、12b的操作。例如,控制电路1038可以包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他等效的分立的或集成的逻辑电路中的一个或多个。在一些示例中,存储器1036被描述为计算机可读存储介质。在一些示例中,计算机可读存储介质可以包括非暂时性介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质不以载波或传播信号体现。在某些示例中,非暂时性存储介质可以存储可以随时间改变的数据(例如,在RAM或高速缓存中)。在一些示例中,存储器1036是临时存储器,意味着存储器1036的主要目的不是长期存储。在一些示例中,存储器1036被描述为易失性存储器,意味着当对控制器1029的电力被切断时该存储器1036不维持所存储的内容。易失性存储器的示例可以包括随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)和其他形式的易失性存储器。在一个示例中,由在控制电路1038上运行的软件或应用程序使用存储器1036,以在程序执行期间临时地存储信息。在一些示例中,存储器1036还包括一个或多个计算机可读存储介质。存储器1036还可以被构造成用于信息的长期存储。存储器1036可以被构造成比易失性存储器存储更多量的信息。在一些示例中,存储器1036包括非易失性存储元件。此类非易失性存储元件的示例可以包括磁性硬盘、光盘、软盘、闪存或电可编程存储器(EPROM)或电可擦可编程存储器(EEPROM)的形式。
用户界面1018可以是使得用户能够与控制器1029交互的任何图形和/或机械界面。例如,用户界面1018可以实施在该用户界面1018的显示装置上显示的图形用户界面,以用于向用户呈现信息和/或接收来自用户的输入。用户界面1018可以包括图形导航和控制元件,诸如图形按钮或在显示装置上呈现的其他图形控制元件。在一些示例中,用户界面1018包括物理导航和控制元件,诸如物理致动的按钮或其他物理导航和控制元件。一般地,用户界面1018可以包括可以使得用户与控制器1029交互的任何输入装置和/或输出装置和控制元件。
在操作期间,第一组分材料和第二组分材料从流体罐1020a、1020b通过进料泵1012a、1012b和配比器泵1022a、1022b被泵送到施加器1034,并且在该施加器1034处混合以形成多组分喷雾材料。基于诸如流体比率、压力和温度之类的一个或多个目标操作参数,控制第一组分材料和第二组分材料到施加器1034的流。
控制器1029基于目标操作参数中的至少一个来控制进料泵1012a、1012b的操作。到进料泵1012a、1012b的电动马达的电流控制由该进料泵1012a、1012b输出的压力。应当理解,对术语“电流”的引用可以用不同的功率测量结果(诸如,电压或术语“功率”本身)来代替。控制器1029还可以基于目标操作参数中的至少一个来控制马达1014的操作。基于目标操作参数来控制流生成具有期望的材料性质的喷雾材料,诸如孔隙率、膨胀率、膨胀体积、热阻率等。根据目标操作参数进行喷雾还提供了均匀的喷雾图案、精细的液滴尺寸、充分的流动性和良好的混合。根据目标操作参数进行喷雾还防止了过度的过喷雾、不希望的高流量、困难的控制以及过度的磨损。
控制器1029根据目标进料参数来控制流到进料泵1012a、1012b的电动马达的电流,以将组分材料泵送到配比器泵1022a、1022b。控制器1029可以被构造成以最大的操作参数和/或电流水平或低于最大的操作参数和/或电流水平来操作进料泵1012a、1012b。控制器1029可以基于从上游传感器1030a、1030b和/或下游传感器1032a、1032b中的一个或多个所接收的参数数据,来控制向进料泵1012a、1012b的电动马达提供的电流。
控制器1029可以根据目标喷雾参数来控制马达1014的操作以促使配比器泵1022a、1022b泵送组分材料。例如,控制器1029可以控制到马达1014的工作流体或电的流。控制器1029可以被构造成根据目标喷雾参数来操作配比器泵1022a、1022b。控制器1029可以基于从下游传感器1032a、1032b接收的参数数据和/或施加器1034的操作来控制该马达1014的操作。
为了施加喷雾材料,用户通过抓握手柄1042来操纵施加器1034。用户按压触发器1044以促使流通过施加器1034并在混合器1040内混合。由配比器泵1022a、1022b生成的上游压力驱动组分材料通过混合器1040,从而促使组分材料在混合器1040内混合以形成喷雾材料。施加器1034上游的压力将材料驱动出施加器1034的孔口以促使由该施加器1034进行喷雾。如此,配比器泵1022a、1022b驱动组分材料通过混合器1040并且生成从施加器1034喷出的喷雾。由配比器泵1022a、1022b生成的压力和流量影响到混合器1040和通过该混合器1040的流。
进料泵1012a从流体罐1020a抽取第一组分材料,并将该第一组分材料通过进料管线1024a泵送到配比器泵1026a。上游传感器1030a生成关于该第一组分材料的一个或多个操作参数的数据,并将该数据提供到控制器1029。进料泵1012b从流体罐1020b抽取第二组分材料,并将该第二组分材料通过进料管线1024b泵送到配比器泵1026b。上游传感器1030b生成关于该第二组分材料的一个或多个操作参数的数据,并将该数据提供到控制器1029。
马达1014驱动配比器泵1022a、1022b的流体位移构件的线性位移。马达1014可以同时地驱动配比器泵1022a、1022b,从而促使该配比器泵1022a、1022b将第一组分材料和第二组分材料向下游同时地泵送到施加器1034。虽然配比器泵1022a、1022b被描述为连接到共同的马达1014,但是应当理解,在一些示例中,配比器泵1022a、1022b可以被独立地供能。配比器泵1022a、1022b可以是双位移泵,使得配比器泵1022a、1022b在泵循环的两个冲程期间都输出流体。虽然配比器泵1022a、1022b在泵循环的两个冲程期间都输出流体,但是该配比器泵1022a、1022b在泵循环的仅一个冲程(该冲程可以被称为填充冲程)期间从进料泵1012a、1012b接收流体。控制器1029可以控制该马达1014以控制由配比器泵1022a、1022b进行的泵送,并且控制由该配比器泵1022a、1022b生成的流的下游参数。下游传感器1032a、1032b分别生成关于供应管线1028a、1028b中的各个组分材料的参数数据。控制器1029可以基于从下游传感器1032a、1032b中的一个或两个下游传感器和上游传感器1030a、1030b中的一个或两个上游传感器所接收的参数数据来调节向进料泵1012a、1012b的电动马达提供的电流,以便维持跨配比器泵1022a、1022b的期望的参数比率,并且最终以目标供应参数维持供应参数。
组分材料通过设置在配比器泵1022a、1022b与施加器1034之间的供应管线1028a、1028b向下游泵送。主加热器1045a、1045b在组分材料离开配比器泵1022a、1022b之后并且在进入供应管线1028a、1028b之前提高该组分材料的温度至高于环境的温度。供应管线1028a、1028b的受热部分1046将流动通过供应管线1028a、1028b的材料的温度维持在环境以上。加热该组分材料降低了该组分材料的粘度并且增强混合,以促使在喷雾材料中形成期望的特性。第一组分材料和第二组分材料在施加器1034的混合器1040内组合以形成喷雾材料,该喷雾材料从施加器1034喷雾到衬底上。
用户可以在任何喷雾作业期间多次按压和释放触发器1044。用户释放触发器1044使配比器泵1022a、1022b空载,意味着通过供应管线1028a、1028b的流动路径是关闭的,并且材料不会从配比器泵1022a、1022b向下游流动。控制器1029被构造成当配比器泵1022a、1022b正在主动泵送时和当配比器泵1022a、1022b失速时控制流到进料泵1012a、1012b的电动马达的电流和流到马达1014的电流。
在失速状态中,由于下游压力扩大了目标操作压力,防止了进料泵1012a、1012b进行泵送。在进料泵1012a、1012b处于失速状态的情况下,控制器1029可以维持、减少或停止到进料泵1012a、1012b的电动马达的电流。系统1010可以包括多个止回阀(未示出),该多个止回阀用于当进料泵1012a、1012b和/或配比器泵1022a、1022b失速时维持进料管线1024a、1024b内的进料压力和供应管线1028a、1028b中的下游压力。一旦下游压力下降到低于泵送压力,例如当用户致动触发器1044并且恢复喷雾时,进料泵1012a、1012b就恢复泵送。在失速期间继续向进料泵1012a、1012b施加功率可以在当用户恢复喷雾时提供快速反应,这是因为只要下游压力下降,配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b就可以恢复泵送,从而提高喷雾效率并且避免不希望的压力损失。在一些示例中,控制器1029可以减少或停止流到进料泵1012a、1012b在处于失速状态时的电流,以节省能量并减少热生成。控制器1029可以基于上游传感器1030a、1030b和下游传感器1032a、1032b中的任一个指示进料泵1012a、1012b下游的压力下降,来增加电流以促使进料泵1012a、1012b恢复以目标操作电流进行的泵送。
在泵送和喷雾期间,控制器1029可以控制进料泵1012a、1012b的操作,以便将组分材料维持在供应管线1028a、1028b中的期望的流体参数。控制器1029可以通过调节进料泵1012a、1012b的电动马达的速度来控制该进料泵1012a、1012b的操作。控制器1029可以独立地控制每个进料泵1012a、1012b。例如,下游传感器1032a、1032b可以指示供应管线1028a、1028b中所感测的下游参数不平衡。在组分材料的期望的输出为1:1比率的示例中,控制器1029可以监测所感测的下游参数以确保根据该比率提供材料。如果控制器1029检测到供应管线1028a中的参数(例如,压力)与供应管线1028b中的参数不同,则该控制器29可以控制进料泵1012a、1012b的操作以校正不平衡,如下文更详细讨论的。控制器1029可以基于从上游传感器1030a、1030b和下游传感器1032a、1032b中的一个或多个所接收的数据来控制每个进料泵1012a、1012b的操作。控制器1029可以基于所接收的数据单独地控制每个进料泵1012a、1012b的操作。控制器1029控制进料泵1012a、1012b的操作以确保在每个配比器泵1022a、1022b的填充冲程期间该配比器泵1022a、1022b完全填充。确保配比器泵1022a、1022b完全填充防止了该配比器泵1022a、1022b缺料并且维持施加器1034处的材料比率,从而生成具有期望的材料特性的材料喷雾。诸如环境温度、堵塞、泄漏、密封失效等因素会影响物料流。例如,较低的环境温度会增加组分材料的粘度。一种材料可能比另一种材料更粘,使得与更粘的材料相关联的进料泵1012a、1012b需要更多的功率来实现类似的流。当这些因素影响流时,控制器1029分立地控制每个进料泵1012a、1012b的操作有利于精细控制。控制器1029单独地控制每个进料泵1012a、1012b以解决关于与该进料泵1012a、1012b相关联的组分材料的流可能出现的任何流问题。如此,控制器1029提供分立的A侧控制(用于来自流体罐1020a的组分材料)和B侧控制(用于来自流体罐1020b的组分材料)。
通过示例的方式讨论第一组分材料与第二组分材料之间的1:1的示例比率。应当理解,系统1010和泵1012a、1012b、1022a、1022b可以被构造成以任何期望的比率提供材料。控制器1029可以基于在除了进料泵1012a、1012b之外的泵的下游所生成的数据,来进一步控制每个进料泵1012a、1012b的操作。具体地,控制器1029可以基于关于配比器泵1022a、1022b下游和由该配比器泵1022a、1022b生成的流的数据来控制每个进料泵1012a、1012b的操作。
在一个示例中,如果下游传感器1032a、1032b向控制器1029通信供应管线1028a、1028b中的下游压力脱离比率,使得流不平衡,则该控制器1029可以确定配比器泵1022a、1022b中的一个配比器泵需要额外的流来校正该不平衡。例如,下游传感器1032a可以指示意外的压力下降或上升,或者来自下游传感器1032a、1032b的数据之间的比较可以指示供应管线1028a中的压力低于供应管线1028b。这样的压力变化可以指示配比器泵1026a在填充冲程中没有完全填充(即,配比器泵1026a被耗尽)。作为响应,控制器1029可以增加到进料泵1012a的电动马达的功率,以增加该进料泵1012a的泵送速度和/或压力输出。增加进料泵1012a的功率将增加通过进料管线1024a的流和该进料管线1024a中的进料压力,并向配比器泵1026a提供增加的组分材料体积,从而确保配比器泵1026a在填充冲程中完全填充。配比器泵1026a由此可以在供应管线1028a中生成增加的流和下游压力。控制器1029由此可以基于来自下游传感器1032a或下游传感器1032a、1032b两者的数据来控制单独进料泵1012a的操作,即使这些传感器中只有一个传感器(下游传感器1032a)与进料泵1012a串联。
类似地,控制器1029可以基于下游传感器1032b指示供应管线1028b中的组分材料的下游压力的飙升或下降、或来自下游传感器1032a、1032b的数据之间的比较指示供应管线1028b中的压力低于供应管线1028a中的任何一个,来增加到进料泵1012b的功率。增加到进料泵1012b的功率会增加由进料泵1012b生成的流和压力,从而为配比器泵1026b提供额外的材料。控制器1029可以斜升地增加功率,使得该控制器1029继续增加到进料泵1012b的功率,直到参数变化被平滑和/或参数不平衡被减轻。在一些示例中,控制器1029可以降低到进料泵1012a的功率以降低供应管线1028a中的压力并减轻参数不平衡。
然而,在另一示例中,如果下游传感器1032a测量到与供应管线1028b中的下游压力相匹配的供应管线1028a中的下游压力,然而该下游传感器1032a测量到低于供应管线1028b中的流的供应管线1028a中的流,则控制器1029可以基于流不平衡而确定进料泵1012a没有向配比器泵26a供应足够的组分材料。作为响应,控制器1029可以增加到进料泵1012a的电动马达的功率,以增加到配比器泵1026a的组分材料的流和进料压力,并最终增加供应管线1028a中的组分材料的流。或者,控制器1029可以确定供应管线1028a包含堵塞物,该堵塞物正在减少供应管线1028a中的流。例如,上游传感器1030a可以指示预期压力和低流/无流。响应于检测到错误,控制器1029可以关停配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b和/或向用户发送警报,例如通过用户界面1018向用户发送警报,从而将堵塞物的存在传达给用户。
在一些示例中,控制器1029可以基于来自下游传感器1032a、1032b的数据指示下游压力的下降的同时来自上游传感器1030a、1030b的数据指示进料压力的增加来检测错误。响应于检测到故障,控制器1029可以停止配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b中的每一个的操作,以防止损坏该系统1010并且减少组分材料的浪费。控制器1029可以向用户界面1018发送提示以将故障通信给用户。例如,提示可以是音频、视频、或音频和视频的组合以及其他选项。
控制器1029可以基于由上游传感器1030a、1030b生成的数据来进一步控制进料泵1012a、1012b的操作。控制器1029可以基于上游参数数据、或上游参数数据与由下游传感器1032a、1032b生成的下游参数数据的组合,来控制进料泵1012a、1012b的操作。例如,上游传感器1030a可以指示流和/或压力的变化,并且控制器1029可以基于该指示来增加或减少到进料泵1012a的功率。
控制器1029可以基于每个配比器泵1022a、1022b的操作状态来进一步控制每个进料泵1012a、1012b的操作。控制器1029可以控制进料泵1012a、1012b的操作,使得进料泵1012a、1012b与配比器泵1022a、1022b的冲程相协调地转换(改变冲程方向)。如此,每个进料泵1012a、1012b的转换点——其是进料泵1012a、1012b的活塞在第一冲程方向(第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的一个轴向方向)与第二冲程方向(第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的另一个轴向方向)之间改变的点——是动态的,其中转换点和冲程长度可以各自变化。不同于流体供能的马达,例如气动马达,该流体供能的马达具有设定的转换点,例如当梭阀被致动以将压缩空气引导到马达的相反侧时,进料泵1012a、1012b的电动马达可以被控制具有动态转换点。流体供能的马达在致动梭阀之前需要沿着一个方向的完全冲程,使得转换点是固定的。
控制器1029控制进料泵1012a、1012b的操作,以协调该进料泵1012a、1012b的转换与配比器泵1022a、1022b的填充冲程。进料泵1012a、1012b被控制为使得该进料泵1012a、1012b在配比器泵1022a、1022b的填充冲程期间不转换,或在填充冲程的预定部分期间不转换。
当配比器泵1022a、1022b正在经历填充冲程时(即,当组分材料从进料管线1024a、1024b进入配比器泵1022a、1022b时),进料泵1012a、1012b正在经历用于将组分材料在压力之下供应到配比器泵1022a、1022b的冲程。在一些示例中,配比器泵1022a、1022b异相布置,使得配比器泵1022a、1022b中仅一个配比器泵行进通过填充冲程,而另一个配比器泵进行通过返回冲程。如此,控制器29可以控制每个进料泵1012a、1012b,使得与行进通过填充冲程的配比器泵1022a、1022b相关联的进料泵1012a、1012b驱动流体,而另一个进料泵1012a、1012b失速或不活动。应当理解,控制器1029可以继续向与行进通过返回冲程的配比器泵1022a、1022b相关联的进料泵1012a、1012b提供功率,但是由于由配比器泵1022a、1012b生成的压力大于由进料泵1012a、1012b生成的压力,因此该进料泵1012a、1012b失速。在一些示例中,配比器泵1022a、1022b同相操作,使得每个配比器泵1022a、1022b行进通过同时的填充冲程和返回冲程。控制器1029因此可以控制进料泵1012a、1012b,使得每个进料泵1012a、1012b同时地泵送流体以填充配比器泵1022a、1022b。
进料泵1012a、1012b被构造成使得该进料泵1012a、1012b的每个冲程(上冲程和下冲程)将组分材料供应到配比器泵1022a、1022b。进料泵1012a、1012b因此是双位移泵。进料泵1012a、1012b的尺寸可以被设置成使得进料泵1012a、1012b的每个冲程具有足够的位移,使得该进料泵1012a、1012b的单个冲程完全填充与该进料泵1012a、1012b相关联的配比器泵1022a、1022b。在一些示例中,通过缓冲体积使得进料泵1012a、1012b的尺寸过大,使得用于完全冲程的进料泵位移比配比器泵1022a、1022b的填充体积大至少40%。在一些示例中,进料泵1012a、1012b的尺寸被设置成使得用于完全冲程的进料泵位移比配比器泵1022a、1022b的填充体积大10%、20%或30%中的至少一个。在一些示例中,进料泵1012a、1012b的尺寸被设置成使得用于完全冲程的进料泵位移比配比器泵1022a、1022b的填充体积大高达40%。将进料泵1012a、1012b的尺寸设置为具有缓冲体积,使得位移大于配比器泵1022a、1022b的填充体积,从而确保对于进料泵1012a、1012b有足够的空间在一个方向上完成完全冲程,同时避免转换。进料泵1012a、1012b可以被构造成使得活塞在每个冲程的两端的缓冲区之间浮动。如此,进料泵1012a、1012b具有用于沿着第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2的冲程的缓冲部。
进料泵1012a、1012b在泵循环的每个冲程期间向配比器泵1022a、1022b提供流体,并且被控制成使得该进料泵1012a、1012b在配比器泵1022a、1022b正在填充时不会从一个冲程转换到另一冲程。对于进料泵1012a、1012b而言,在配比器泵1022a、1022b的填充冲程之间发生转换。更详细地讨论了进料泵1012a、1012b的泵循环的示例。初始,配比器泵1022a进行通过填充冲程,并且配比器泵1022b进行通过返回冲程。进料泵1012a被供能通过沿着第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的一个轴向方向的第一冲程,并且进料泵1012b不进行泵送(例如,失速或无供能)。进料泵1012a继续通过第一冲程,直到配比器泵1026a完成填充冲程。配比器泵1022a、1022b反转方向,进料泵1012b开始将流体泵送到配比器泵1022b,并且进料泵1012a停止泵送。进料泵1012b被供能通过沿着第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的一个轴向方向的第一冲程。进料泵1012b继续通过第一冲程,直到配比器泵1022b完成填充冲程。
在配比器泵1022a、1022b完成第一泵循环之后,配比器泵1022a、1022b行进通过第二泵循环。配比器泵1022a进行通过填充冲程,并且配比器泵1022b进行通过返回冲程。进料泵1012a被供能通过沿与该进料泵1012a的第一冲程相反的轴向方向的第二冲程,并且进料泵1012b停止泵送。进料泵1012a由此在配比器泵1022a的填充冲程之外改变了冲程方向。进料泵1012a继续通过第二冲程,直到配比器泵1022a完成填充冲程。配比器泵1022a、1022b反转方向,进料泵1012b开始将流体泵送到配比器泵1022b,并且进料泵1012a停止泵送。进料泵1012b被供能通过沿与进料泵1012b的第一冲程相反的轴向方向的第二冲程。进料泵1012b继续通过第二冲程,直到配比器泵1022b完成填充冲程。进料泵1012b由此在配比器泵1022b的填充冲程之外改变了冲程方向。
对于配比器泵1022a、1022b的第一泵循环,每个进料泵1012a、1012b完成进料泵循环的一半(例如,单个冲程)。对于配比器泵1022a、1022b的两个泵循环,每个进料泵1012a、1012b完成全部进料泵循环(例如,两个相反的冲程)。对于每个完成的进料泵循环,进料泵1012a、1012b完全填充配比器泵1022a、1022b两次。在所讨论的示例中,进料泵1012a、1012b和配比器泵1022a、1022b具有1:2的进料泵循环与配比器泵循环的比率。在一些示例中,进料泵1012a、1012b的尺寸可以被设置成使得单个进料冲程可以完全填充配比器泵1022a、1022b的多于一个的填充冲程。如此,进料泵1012a、1012b和配比器泵1022a、1022b可以具有任何期望的进料泵循环与配比器泵循环的比率。例如,进料泵1012a、1012b的尺寸可以被设置成使得单个冲程为配比器泵1022a、1022b的两个填充循环提供足够的流体,从而提供1:4的进料泵循环与配比器泵循环的比率。
在一些示例中,每个进料泵1012a、1012b完成两个冲程,其中对于每两个配比器泵循环具有单个转换。在一些示例中,每个进料泵1012a、1012b完成单个冲程,其中对于单个配比器泵填充冲程没有转换。在一些示例中,控制器1029促使进料泵1012a、1012b在每个配比器泵循环之间反转冲程方向。在一些示例中,进料泵1012a、1012b的第一进料冲程是在配比器泵1022a、1022b的第一填充冲程期间泵送流体的唯一冲程,并且进料泵1012a、1012b的第二进料冲程是在配比器泵1022a、1022b的紧接随后的第二填充冲程期间泵送流体的唯一冲程。如此,配比器泵1022a、1022b没有两个紧接随后的填充冲程被该配比器泵的相关联的进料泵1012a、1012b在相同的轴向方向上的冲程填充。
在配比器泵1022a、1022b的填充冲程之间降低到进料泵1012a、1012b的功率,降低了在配比器泵1022a、1022b的填充冲程之间进料管线1024a、1024b和配比器泵1022a、1022b的入口上的压力。此外,对进料泵1012a、1012b的冲程的转换定时以对应于配比器泵1022a、1022b的转换,确保了配比器泵1022a、1022b以平滑且稳定的压力接收一致的组分材料供应。防止进料泵1012a、1012b在填充冲程期间的转换,防止发生不希望的压力飙升,该压力飙升会抑制配比器泵1022a、1022b的填充并且导致来自上游传感器1030a、1030b和下游传感器1032a、1032b的读数不准确。
在一些示例中,进料泵1012a、1012b的尺寸被设置成使得完全填充冲程需要进料泵1012a、1012b在填充冲程期间进行转换。在这样的示例中,控制器1029控制进料泵1012a、1012b的操作以使在进料泵冲程的预定部分期间发生转换。例如,控制器1029可以在开始进料冲程之前确定进料泵活塞的相对位置,并且可以基于预定部分和相对位置来沿着两个轴向方向AD1、AD2中的一个轴向方向驱动进料泵1012a、1012b的活塞。例如,预定部分可以是填充冲程的前50%。控制器1029初始将促使活塞沿着轴向方向移位,这将导致在冲程的预定部分内发生转换。
例如,假设进料泵1012a、1012b的最大冲程长度为5.08厘米(cm)(2英寸(in.)),则用于填充配比器泵1022a、1022b所需的冲程为1.8英寸,并且活塞通过沿着第二轴向方向AD2的冲程在该前一冲程上行进1.6英寸。因此,活塞距离完成沿第二轴向方向AD2的冲程为0.4英寸,并且距离完成沿第一轴向方向AD1的冲程为1.6英寸。控制器1029将因此促使活塞沿着第二轴向方向AD2移位以完成填充冲程的第一部分,并且然后沿着第一轴向方向AD1移位以完成该填充冲程,以使转换发生在冲程的预定部分内。在一些示例中,控制器1029被构造成将填充冲程期间的转换的数量最小化。例如,如果用于填充配比器泵1022a、1022b所需的冲程被改为2.5英寸,那么如果活塞首先沿着第二轴向方向AD2移位,则进料泵1012a、1012b必须完成两次转换。如此,控制器1029可以替代性地促使活塞沿着第一轴向方向AD1移位,这将导致单次转换。在填充冲程中,单次转换也比第二转换更早,从而提供了附加的益处。
控制器1029还可以在系统1010的冲洗模式期间分别将进料泵1012a、1012b和配比器泵1022a、1022b同步。当流体罐1020a、1020b清空时、以及当进料泵1012a、1012b附接到一组新的流体罐1020a、1020b时,进料泵1012a、1012b可以干转并且将空气抽取到进料管线1024a、1024b中。气穴(air pocket)需要在操作之前从进料泵1012a、1012b、进料管线1024a、1024b和配比器泵1022a、1022b进行冲洗。用户可以通过用户界面1018使系统1010进入冲洗模式,和/或控制器1029可以基于对指示该系统中的空气的参数的检测来使系统1010自动地进入冲洗模式。在冲洗模式期间,控制器1029促使进料泵1012a、1012b和配比器泵1022a、1022b停用。控制器1029可以警告用户冲洗模式已经被激活,以及该控制器1029可以提示用户将冲洗阀1033a、1033b致动到倾卸位置。倾卸位置也可以被称为再循环位置,其中冲洗管线1035a、1035b连接到流体罐1020a、1020b。用户可以向控制器1029提供输入以指示冲洗阀1033a、1033b处于倾卸位置。在一些示例中,可以由控制器1029启动冲洗阀1033a、1033b。
控制器1029启动进料泵1012a、1012b的电动马达,促使该进料泵1012a、1012b在供应管线1028a、1028b中建立压力。配比器泵1022a、1022b被启动以生成恒定流。在一些示例中,控制器1029基于上游传感器1030a、1030b指示在进料管线1024a、1024b中有足够压力,来启动配比器泵1022a、1022b。进料泵1012a、1012b和配比器泵1022a、1022b以同步和周期性的冲程致动,以通过冲洗阀1033a、1033b将系统1010内的气穴驱动出该系统1010。冲洗管线1035a、1035b分别连接到冲洗阀1033a、1033b和流体罐1020a、1020b。在系统1010的冲洗期间离开冲洗阀1033a、1033b的任何组分材料可以通过冲洗管线1035a、1035b返回到流体罐1020a、1020b,以避免组分材料的浪费。控制器1029可以被构造成基于任何合适的参数(诸如,泵循环的计数、持续时间、被泵送的体积等)来控制在冲洗模式期间的冲洗泵送的持续时间。在一个示例中,控制器1029可以将对于配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b中的任一个的泵循环的计数作为冲洗模式的持续时间的基础。例如,控制器1029可以导致以冲洗模式操作持续三十个配比器泵循环。然而,应当理解,可以使用任何期望数量的配比器泵或填充泵循环。在一些示例中,在达到冲洗泵送持续时间之后,配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b继续泵送。
在完成冲洗泵送之后,冲洗阀1033a、1033b返回到喷雾位置,使得进料管线1024a、1024b流体地连接到供应管线1028a、1028b。例如,控制器29可以警告用户致动冲洗阀1033a、1033b,并且用户可以致动该冲洗阀1033a、1033b。在其他示例中,控制器1029可以促使冲洗阀1033a、1033b返回到各自相应的喷雾位置。在冲洗阀1033a、1033b处于各自相应的喷雾位置并且施加器1034被停用的情况下,配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b中的每一个都失速。在配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b失速的情况下,供应管线1028a、1028b和进料管线1024a、1024b中的每一个都被加压。
控制器1029基于冲洗阀1033a、1033b返回到喷雾位置,来停用配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b。例如,控制器1029可以基于指示冲洗阀1033a、1033b处于喷雾位置的用户输入,来停用配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b。控制器1029可以基于来自下游传感器1032a、1032b和上游传感器1030a、1030b的参数数据,来停用配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b。例如在数据指示供应管线1028a、1028b和进料管线1024a、1024b中的压力和没有流的情况下。
在配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b被停用之后,冲洗阀1033a、1033b返回到各自相应的倾卸位置。控制器1029可以提示用户致动冲洗阀1033a、1033b或自动地致动该冲洗阀1033a、1033b。在冲洗阀再次返回到倾卸位置的情况下,进料管线1024a、1024b中的压力可以驱动流体通过返回管线1035a、1035b。观察通过回流管线1035a、1035b的流以确定该流体中是否仍然存在空气。这种观察可以是听觉的或视觉的。例如,流体的吐出可以只是空气仍然存在。可以由用户或通过连接到控制器1029的音频传感器以听觉的方式检测这种吐出。在一些示例中,冲洗管线1035a、1035b可以由透明材料形成,以有利于返回流的视觉检查。用户可以以视觉的方式确定是否仍然存在空气,或者传感器可以与返回管线1035a、1035b相关联以监测该返回管线1035a、1035b是否存在气穴。在一些示例中,流量计可以与返回管线1035a、1035b相关联,并且控制器1029可以基于从流量计接收的数据来确定是否存在空气。例如,没有空气的流体流可以显示出稳定的流,而空气的存在会导致流量突然地变化。
如果空气仍然存在,则重复冲洗模式,直到清除所有空气。在一些示例中,控制器1029可以基于返回管线1035a、1035b中的空气的检测来自动地重新启动清除过程。一旦清除了所有空气,系统1010就可以返回到操作模式以施加喷雾材料。例如,A侧和B侧中的每一侧都可以包括专用的倾卸阀以防止组分材料的不希望的混合。
系统1010提供了显着的优点。控制器1029可以通过控制进料泵1012a、1012b的操作来控制由配比器泵1022a、1022b输出的压力。用户可以通过简单地设定目标喷雾压力来控制下游压力。控制器1029基于来自下游传感器1032a、1032b和/或上游传感器1030a、1030b的反馈来控制进料泵1012a、1012b的电动马达的操作,以实现供应管线1028a、1028b中期望的下游压力和施加器1034中期望的目标喷雾压力。进料泵1012a、1012b确保了配比器泵1022a、1022b在每个填充冲程中完全填充,防止配比器泵1022a、1022b缺料,防止参数不平衡,并且提供适当的混合,使得喷雾材料具有期望的材料性质。与具有液压或气动驱动的进料泵不同,用户不需要调节进料泵1012a、1012b处的压力,例如通过一系列旋钮来设定下游压力。相反,控制器1029调节到进料泵1012a、1012b的电动马达的电流以维持期望的下游压力和喷雾压力。维持期望的下游压力和期望的喷雾压力根据期望的比率在下游提供各个组分材料。控制器1029还控制进料泵1012a、1012b的操作以防止在配比器泵1022a、1022b的填充冲程期间发生转换,从而避免由转换引起的不希望的压力变化。控制器1029还协调配比器泵1022a、1022b和进料泵1012a、1012b的操作,以确保在冲洗模式期间从系统1010中清除空气。
图11是进料泵1012和流体罐1020的等距视图,具有该流体罐1020的部分截面。进料泵1012是图10A和图10B所示的进料泵1012a、1012b的示例。流体罐1020是图10A和图10B所示的流体罐1020a、1020b的示例。如图11所示,流体罐1020包括本体1047、内部1048和顶部1050。进料泵1012包括上部分1052和下部分1054。进料泵1012的上部分1052包括电动马达1056、轴承组件1058、同步组件1060、带有出口1063的流体出口歧管1062、安装轴环1064、手柄1065和拉杆1066。进料泵1012的下部分1054包括驱动轴1068、位移组件1070和管1072。示出了进料泵1012的轴线PA。
进料泵1012被构造成从流体罐1020抽取流体,并从流体罐1020向下游泵送该流体。进料泵1012可以是双球活塞泵,该双球活塞泵包括位移组件1070内的第一单向止回阀和第二单向止回阀。在一些示例中,进料泵1012可以被称为滚筒泵。位移组件1070可以被构造成在该位移组件的活塞的上冲程和下冲程中的每一个冲程期间输出流体,使得进料泵1012是双位移泵。
上部分1052和下部分1054在轴线PA上同轴地设置。进料泵1012的下部分1054设置在流体罐1020的内部48内,并且可以穿过流体罐1020的顶部50插入到内部48中。在一些示例中,流体罐1020包含上面在图10A和图10B的讨论中所讨论的组分材料中的一种组分材料。在一些示例中,流体罐1020可以类似于贮存器20(图1A和图1B),并且可以存储用于喷雾的材料供应,而不与另一组分组合,诸如油漆、涂料、清漆等。位移组件1070可以至少部分地浸没在该罐1020内所储存的材料中。安装轴环1064将进料泵1012连接到流体罐1020的顶部1050。在安装轴环1064下方(例如,在轴向方向AD1上),进料泵1012的下部分1054沿着轴线PA轴向地延伸到流体罐1020中。在安装轴环1064上方(例如,在轴向方向AD2上),进料泵1012的上部分1052沿着轴线PA在流体罐1020上方并且远离流体罐1020的内部1048轴向地延伸。在一些示例中,安装轴环1064可以螺纹连接到流体罐1020的顶部1050上,以将进料泵1012连接到流体罐1020。然而应当理解,进料泵1012可以以任何期望的方式相对于流体罐1020被支撑。手柄1065相对于轴线PA从安装轴环1064径向向外延伸。用户可以使用手柄1065来抓握并转动进料泵1012,同时将安装轴环1064螺纹连接到顶部1050上。
流体出口歧管1062相对于轴线PA轴向地设置在电动马达1056与位移组件1070之间。管1072将位移组件1070附接到流体出口歧管1062并且提供流体通道,该流体通道允许位移组件1070与流体出口歧管1062流体地连通。管1072从位移组件1070接收流体,并将该流体提供到出口歧管1062。在一些示例中,拉杆1066将流体出口歧管1062机械地直接附接到电动马达1056的壳体。在其他示例中,拉杆1066将流体出口歧管1062附接到轴承组件1058的连接到电动马达1056的壳体的一部分。轴承组件1058轴向地位于电动马达1056与流体出口歧管1062之间,并且与电动马达1056在轴线PA上同轴地设置。
轴承组件1058轴向地设置在电动马达1056与流体罐1020之间。轴承组件1058被构造成接收在泵送期间生成的轴向推力载荷,该载荷也可以被称为泵反作用载荷,将这些载荷传递到结构部件(例如,拉杆1066),以将电动马达1056与这些载荷隔离开。同步组件1060轴向地位于轴承组件1058与流体出口歧管1062之间,并且与轴承组件1058在轴线PA上同轴地设置。同步组件1060轴向地位于电动马达1056与流体罐1020的顶部1050之间。同步组件1060被构造成防止进料泵1012的线性移位的部件围绕轴线PA旋转。如下文参考图12A和图12B所讨论的,驱动机构将驱动轴1068与电动马达1056的转子轴连接。
图12A是沿着图11中的线12-12截取的进料泵1012的上部分1052的剖视图,并且图12B是上部分1052的从图12A所示的视图旋转90度的剖视图。将一起讨论图12A和图12B。如图12A和图12B所示,电动马达1056包括具有第一端帽1076、第二端帽1078和侧壁1080的壳体1074。电动马达1056还包括定子1082、转子1084、转子轴1086和轴承1088。进料泵1012还包括驱动机构1026。驱动机构1026包括驱动螺母1090、丝杠1092和滚动元件1094。丝杠1092包括第二端1093和第一端1091。围绕丝杠1092的第二端1093设置间隔件1097。轴承组件1058包括套筒联接器1095、第一滚子轴承子组件1096、第二滚子轴承子组件1098、第一壳体1099a和第二壳体1099b。同步组件1060包括同步壳体1100、轴环1102、防旋转销1104和连接销(link pin)1106。轴环1102、防旋转销1104和丝杠1092可以被认为形成同步机构。驱动轴1068包括中空端1108。进料泵1012还包括开关销1110和方向控制开关1112。
电动马达1056包括定子1082和转子1084。电动马达1056基本上类似于电动马达24(图1A至图2D和图5至图6B),除了该电动马达1056包括内转子,其中转子1084设置在定子1082内。然而,应当理解,电动马达1056的一些示例包括类似于电动马达24的外转子。
定子1082和转子1084设置在壳体1074内。定子1082包括电枢绕组(未示出),并且该定子1082固定到壳体1074使得该定子1082不围绕轴线PA旋转。转子1084包括设置在转子本体1085上并且围绕该转子本体1085周向地延伸的永磁体阵列1087。转子1084被构造成响应于通过定子1082的电流(诸如,直流(DC)信号和/或交流(DC)信号)而在壳体1074内围绕轴线PA旋转。转子1084被构造成响应于通过定子1082的电流而围绕轴线PA旋转。定子1082和转子1084中的每一个都与轴线PA同轴。转子1084设置在定子1082内,使得电动马达1056包括内转子。如此,永磁体阵列1087相对于轴线PA设置在转子本体1085的径向外侧。然而,应当理解,电动马达1056可以与电动马达24类似地构造,使得转子1084围绕定子1082设置并且该电动马达1056是外转子。在这样的示例中,永磁体阵列1087相对于轴线PA安装在转子本体1085的径向内侧。
电动马达1056是可逆马达,其中定子1082可以促使转子1084围绕轴线PA沿着两个旋转方向(例如,顺时针和逆时针)中的任一个旋转。转子1084连接到转子轴1086,使得转子轴1086与转子1084一起旋转。转子轴1086在轴线PA上从第一端帽1076轴向地延伸并且穿过第二端帽1078。转子轴1086与转子1084同轴地设置,并且该转子轴1086延伸穿过转子1084的本体1085。转子轴1086与驱动轴1068在轴线PA上同轴地设置。转子轴1086与进料泵1012的流体位移构件(例如,活塞1115)的往复运动轴线同轴地设置。转子轴1086比转子1084的本体1085沿着轴线PA可以具有更大的轴向长度。转子轴1086可以固定到转子本体1085以用于同时旋转,诸如通过压配合、粘合剂或紧固件以及其他选项。
侧壁1080沿着轴线PA将第一端帽1076与第二端帽1078轴向地间隔开,并且围绕定子1082、转子1084和转子轴1086周向地延伸。轴承1088与转子轴1086接界并支撑该转子轴1086。在所示示例中,轴承1088是由壳体1074支撑。更具体地,轴承1088由壳体1074的第一端帽1076和第二端帽1078支撑。轴承1088支撑该转子1084的旋转。在所示示例中,轴承1088连接到转子轴1086和壳体1074,并且有利于电动马达1056的旋转部件(转子1084和转子轴1086)与电动马达1056的静态部件(例如,定子1082、壳体1080和端帽1076、1078)之间的相对旋转。
转子轴1086通过驱动机构1026和轴承组件1058连接到驱动轴1068。驱动机构1026被构造成经由转子轴1086接收来自马达1056的旋转输出,并将该旋转输出转换成到驱动轴1068的线性输入。如在图13A至图13C的讨论中更详细地描述的,驱动轴1068连接到位移组件1070中的流体位移构件(例如,活塞),使得该驱动轴1068由于来自驱动机构1026的线性输入而驱动流体位移构件沿着轴线PA的往复运动。驱动轴1068沿着进料泵1012的轴线PA轴向地进行往复运动,并且该驱动轴1068与转子轴1086和驱动机构1026同轴。转子1084的旋转轴线和驱动轴1068的往复运动轴线彼此同轴,并且与轴线PA同轴。
轴承组件1058将转子轴1086连接到驱动机构1026。轴承组件1058将电动马达1056(包括转子轴1086和转子1084)与在操作期间由位移组件1070生成的并沿着驱动轴1068和驱动机构1026传递的轴向推力载荷隔离开,其中推力载荷形成泵反作用力。轴承组件1058通过将推力载荷转移到进料泵1012的静止的结构部分(例如,拉杆1066和流体出口歧管1062)并因此转移到流体罐1020,来将转子轴1086和转子1084与这些推力载荷隔离开。将轴1086与位移组件1070的推力载荷隔离开,减少了对电动马达1056的磨损,并且增加了该电动马达1056的操作寿命。在参考图15至16B的讨论中更详细地描述轴承组件1058。
如图12A和图12B所示,驱动机构1026包括驱动螺母1090、滚动元件1094和丝杠1092。驱动螺母1090与转子轴1086同轴,并且该驱动螺母1090通过轴承组件1058连接到转子轴1086。更具体地,驱动螺母1090和转子轴1086各自联接到套筒联接器1095。在所示示例中,驱动螺母1090从套筒联接器1095悬伸并且沿着轴线PA轴向地延伸。套筒联接器1095、驱动螺母1090和转子轴1086相对于彼此旋转地固定,使得该套筒联接器1095、驱动螺母1090和转子轴1086一致地旋转。套筒联接器1095联接到转子轴1086,使得当转子1084围绕轴线PA旋转时该转子轴1086驱动套筒联接器1095的旋转。驱动螺母1090联接到套筒联接器1095,使得该套筒联接器1095驱动该驱动螺母1090围绕轴线PA旋转。转子1084、转子轴1086、套筒联接器1095和驱动螺母1090在轴线PA上同轴地设置。
驱动螺母1090与转子轴1086沿着轴线PA轴向地间隔开,使得在操作期间在驱动螺母1090与转子轴1086之间存在轴向间隙AG。驱动螺母1090不直接接触转子轴1086。在一些示例中,驱动螺母1090固定到套筒联接器1095,从而防止该驱动螺母1090相对于套筒联接器1095沿着轴线PA轴向地移动。在一些示例中,转子轴1086不轴向地固定到套筒联接器1095,使得该转子轴1086可以替代性地相对于套筒联接器1095浮动。然而,转子轴1086旋转地固定到套筒联接器1095,使得转子轴1086和套筒联接器1095在轴线PA上一起旋转。轴向间隙AG是可以轴向地膨扩张和收缩的可变间隙,使得转子轴1086与驱动螺母1090之间的轴向距离可以在操作期间增大和缩小。然而,套筒联接器1095被构造成使得轴向间隙AG贯穿整个操作存在,使得转子轴1086与驱动螺母1090不接触。驱动螺母1090形成驱动机构90的旋转元件。在操作期间,维持轴向间隙AG防止了驱动螺母1090将泵反作用力转移到转子轴1086,并由此转移到转子1084。
丝杠1092沿着轴线PA是细长的并且设置在该轴线PA上。丝杠1092轴向地延伸穿过驱动螺母1090,并且与该驱动螺母1090在轴线PA上同轴。丝杠1092相对于驱动螺母1090沿着第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2两者延伸。丝杠1092被构造成沿着轴线PA线性地平移或者围绕轴线PA旋转中的仅一者。虽然丝杠1092一般被讨论为沿着轴线PA线性地平移,但是应当理解,在一些示例中,丝杠1092可以围绕轴线PA旋转而不沿着轴线PA平移。例如,螺母可以连接到旋转丝杠1092,并且螺母可以被同步以防止该螺母围绕轴线PA旋转,例如通过同步组件1060。丝杠1092的旋转促使螺母沿着轴线PA轴向地平移。螺母可以连接到活塞1113以引起该活塞1113沿着轴线PA的往复运动。螺母可以基于丝杠1092的旋转方向而沿着第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的每一个轴向方向平移,使得将丝杠1092逆转促使螺母沿不同的轴向方向平移。
滚动元件1094径向地设置在丝杠1092与驱动螺母1090之间。滚动元件1094可以具有适合于基于驱动螺母1090的旋转而引起丝杠1092的线性位移的任何配置。例如,滚动元件1094可以由滚珠或细长的滚子以及其他选项形成。滚动元件1094结合该丝杠1092的螺纹以驱动该丝杠1092沿着轴线PA的线性位移。在一些示例中,滚动元件1094设置在由驱动螺母1090和丝杠1092上的相对的螺纹所形成的滚道中。滚动元件1094围绕丝杠1092周向地设置并且围绕该丝杠1092均匀地排列。滚动元件1094维持驱动螺母1090与丝杠1092之间的径向间隙,使得驱动螺母1090不直接接触该丝杠1092。替代性地,驱动螺母1090和丝杠1092两者都骑在滚动元件1094上。滚动元件1094维持径向间隙,例如间隙118(图18,在驱动螺母1090与丝杠1092之间)。驱动螺母1090接收来自电动马达1056的旋转输出,并且丝杠1092提供来自驱动机构1026的线性输出。
转子轴1086、轴承组件1058、驱动螺母1090、丝杠1092和驱动轴1068都在进料泵1012的轴线PA上同轴地对齐。丝杠1092在轴线PA上从第一端92轴向地延伸到第一端1091。丝杠1092延伸穿过驱动螺母1090、穿过轴承组件1058并且进入电动马达1056中。丝杠1092与轴承组件1058轴向地重叠,并且相对于该轴承组件1058进行往复运动。
如图12A和图12B所示,转子轴1086是中空管,并且丝杠1092延伸到转子轴1086的腔中,使得该丝杠1092的第二端1093设置在转子轴1086的中心腔内。因此,丝杠1092延伸到电动马达1056的腔中。丝杠1092的至少一部分设置在电动马达1056的中心腔内。间隔件1097设置在丝杠1092的第二端1093上,并且径向地位于丝杠1092与转子轴1086之间。间隔件1097接触该丝杠1092和转子轴1086中的每一个。间隔件1097轴向地设置在两个马达轴承1088之间。间隔件1097与每个马达轴承88之间的轴向距离贯穿整个操作期间变化。轴承组件1058和马达轴承1088中的一个沿着第一轴向方向AD1与间隔件1097间隔开,而另一个马达轴承88沿着第二轴向方向AD2与间隔件1097间隔开。
间隔件1097可以是阻尼器、缓冲器、衬套或线性轴承,当丝杠1092沿着轴线PA轴向地上下往复运动时,该间隔件1097防止第二端1093在转子轴1086内摆动。间隔件1097形成低摩擦界面,该低摩擦界面被构造成不将旋转力矩从转子轴1086转移到丝杠1092。间隔件1097相对于转子轴1086支撑第二端1093,以使丝杠1092的任何未受支撑的长度最小化。通过间隔件1097和驱动螺母1090将丝杠1092支撑在轴线PA上,并且该丝杠1092横跨在间隔件1097与驱动螺母1090之间。丝杠1092延伸穿过驱动螺母1090,使得该驱动螺母1090轴向地设置在第二端1093与第一端1091之间。在所示示例中,间隔件1097固定到丝杠1092,使得间隔件1097与丝杠1092一起沿着轴线PA进行往复运动。间隔件1097设置在丝杠1092与转子轴1086之间,使得丝杠1092不直接接触转子轴1086。如此,驱动机构1026在操作期间不直接接触该转子1084的任何部分。间隔件1097可以由非铁材料形成,以防止干扰马达1056的操作。在一些示例中,间隔件1097由塑料形成。在一个示例中,间隔件1097由聚醚醚酮(PEEK)形成。
丝杠1092在操作期间在转子轴1086内进行往复运动。丝杠1092沿着轴线PA在第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的每一个轴向方向上移位。丝杠1092与转子轴1086之间的轴向重叠随着丝杠1092沿着第二轴向方向AD2移位而增加,并且随着丝杠1092沿着第一轴向方向AD1移位而减小。在丝杠1092的冲程的至少一部分期间,丝杠1092的至少一部分与转子1084、转子轴1086和定子1082中的每一个轴向地重叠,使得从轴线PA延伸的径向线将穿过丝杠1092、转子轴1086、转子1084、永磁体阵列1087和定子1082中的每一个。
丝杠1092的第一端1091连接到驱动轴1068。驱动轴1068可以形成活塞1113的活塞轴。丝杠1092连接到驱动轴1068,以引起该驱动轴1068沿着轴线PA的轴向位移。驱动轴1068沿着轴线PA是细长的,并且与丝杠1092在轴线PA上同轴地设置。如图12A和图12B所示,驱动轴1068的端1108是中空的,并且该端1108的尺寸被设置成由丝杠1092的第一端1091接收。连接销1106延伸穿过驱动轴1068的中空端1108和丝杠1092的第一端1091,以将该驱动轴1068紧固到丝杠1092。在其他实施例中,丝杠1092的第一端1091可以是中空的,并且该第一端1091的尺寸可以被设置成接收该驱动轴1068的端1108。在所示示例中,连接销1106延伸穿过丝杠1092和驱动轴1068并连接该丝杠1092和驱动轴1068。应当理解,丝杠1092和驱动轴1068可以以任何期望的方式连接,诸如通过压配合、紧固件或粘合剂以及其他选项。
同步组件1060连接到丝杠1092,并且该同步组件1060被构造成防止丝杠1092围绕轴线PA旋转。驱动螺母1090的旋转在丝杠1092上生成旋转力,该旋转力被同步组件1060抵抗。同步组件1060防止丝杠1092在轴线PA上旋转导致丝杠1092由于驱动螺母1090的旋转而沿着轴线PA线性地移位。
同步组件1060轴向地设置在流体出口歧管1062与轴承组件1058之间。同步组件1060轴向地设置在驱动螺母1090与位移组件1070之间(在图13A和图13B中最佳地看到)。同步组件1060围绕丝杠1092设置在丝杠1092的第一端1091附近。同步组件1060连接到丝杠1092,以防止该丝杠1092和驱动轴1068围绕轴线PA旋转。轴环1102连接到丝杠1092,使得该轴环1102和丝杠1092相对于轴线PA旋转地固定在一起。丝杠1092与驱动轴1068之间的界面被轴环1102覆盖。轴环1102还覆盖连接销1106的端以将该连接销1106固定就位,并且由此通过该连接销1106固定该丝杠1092与驱动轴1068之间的连接。
同步组件1060包括同步壳体1100,该同步壳体1100连接到轴承组件1058的壳体和/或流体出口歧管1062。同步壳体1100是静止的并且不相对于轴线PA旋转或移动。在同步壳体1100的内部形成室,并且同步组件1060的轴环1102设置在该室内部。轴环1102被构造成在室内沿着轴线PA轴向地滑动。如图12A和图12B所示,室还可以延伸到流体出口歧管1062的一部分中,以便使该室更长并且允许轴环1102沿着轴线PA滑动更长的距离。
防旋转销1104横向于轴线PA延伸穿过轴环1102和丝杠1092。防旋转销1104将丝杠1092旋转地固定到轴环1102,以防止该丝杠1092相对于轴环1102旋转。如下面参考图17A至图17C更详细地描述的,同步组件1060包括在轴环1102与同步壳体1100之间的防旋转界面,该防旋转界面防止轴环1102相对于同步壳体1100并围绕轴线PA旋转。同步组件1060确保了丝杠1092和驱动轴1068在轴线PA上进行轴向地往复运动,并且不与驱动螺母1090和转子轴1086一起旋转,这是因为丝杠1092连接到轴环1102并且不能够相对于该轴环1102旋转,因为轴环1102与同步壳体1100接界并且不能够相对于该同步壳体1100旋转,并且因为同步壳体1100是固定的并且不能够相对于轴线PA旋转。
开关销1110连接到丝杠1092的第二端1093,并且该开关销1110至少部分地设置在转子轴1086内部。开关销1110可以轴向地延伸超过转子轴1086的朝向第一端帽1076定向的端。如此,在一些示例中,驱动机构1026的线性位移构件可以被认为延伸超过转子轴1086的每个轴向端。方向控制开关1112设置在电动马达1056的壳体1074的第一端帽1076中。在操作期间,定子1082中的电流导致转子1084(并因此转子轴1086、套筒联接器1095和驱动螺母1090)沿着第一旋转方向(例如,顺时针方向和逆时针方向中的一个)旋转。转子1084旋转,并且由于转子1084和转子轴1086的连接而驱动该转子轴1086的旋转。由于转子轴1086与套筒联接器1095之间的界面,转子轴1086驱动该套筒联接器1095的旋转。由于套筒联接器1095与驱动螺母1090之间的连接,该套筒联接器1095驱动该驱动螺母1090的旋转。驱动螺母1090通过滚动元件1094在丝杠1092上施加轴向力,以便沿着轴线PA线性地驱动该丝杠1092。由于丝杠1092与驱动轴92之间的连接,丝杠1092促使驱动轴1068轴向地移动。
转子1084沿着第一旋转方向旋转促使丝杠1092沿着轴线PA在第二轴向方向AD2上并且朝向第一端帽1076向上移动。随着丝杠1092和驱动轴1068在轴线PA上朝向第一端帽1076轴向向上移动,开关销1110可以接触方向控制开关1112。当开关销1110接触该方向控制开关1112时,该方向控制开关1112生成信号并将该信号提供到控制器1029(图10B),从而促使控制器1029向定子1082提供电流,以促使转子1084沿着与第一旋转方向相反的第二旋转方向(例如,顺时针和逆时针中的另一个)旋转。转子1084沿着第二旋转方向旋转促使转子轴1086、套筒联接器1095和驱动螺母1090沿着第二旋转方向旋转。随着驱动螺母1090的旋转方向改变,驱动螺母1090通过滚动元件1094在丝杠1092上施加轴向力,以便沿着轴线PA并在第一轴向方向AD1上线性地驱动该丝杠1092。丝杠1092和驱动轴1068在轴线PA上被轴向向下驱动并远离电动马达1056的壳体1074的第一端帽1076。当丝杠1092和驱动轴1068到达进料泵1012的下冲程的底部时,旋转方向将再次改变(例如,回到顺时针和逆时针中的第一个)。开关销110和开关1112形成位置传感器,该位置传感器被构造成指示流体位移构件何时处于上冲程的末端。
沿着第一轴向方向AD1的冲程的底部可以由控制器1029设定和调节。控制器1029可以基于转子1084、驱动螺母1090和/或转子轴1086的旋转计数(通过位置传感器,诸如编码器或霍尔效应传感器以及其他选项),来确定丝杠1092和驱动轴1068何时已经到达泵冲程的底部。转子1084的每次旋转都与丝杠1092的设定的轴向位移相关联,使得可以基于转子1084的(全部或部分)旋转来计算总的轴向位移。在一些示例中,控制器1029基于自上次开关销1110接触方向控制开关1112以来的旋转数量,来确定由丝杠1092行进的轴向距离。
如下文更详细讨论的,丝杠1092致动该活塞1113以引起由位移组件1070进行泵送。驱动轴1068在丝杠1092与活塞1113之间延伸,并且该驱动轴1068可以被认为形成活塞1113的活塞杆1127的至少一部分。
转子1084和驱动机构1026的尺寸被设置成提供期望的公转与冲程的比率。在一些示例中,转子1084和驱动机构1026的尺寸被设置成使得转子1084的一个公转导致活塞1113沿着第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的一个轴向方向的完全冲程。沿相反的旋转方向的一个完全公转导致活塞1113沿相反的轴向方向的完全冲程。如此,沿相反方向的两次旋转可以提供活塞1113的完全的泵循环。进料泵1012由此可以在转子1084的公转与泵送冲程之间提供1:1的比率。
然而,应当理解,转子1084和驱动机构1026的尺寸可以被设置成提供任何期望的公转与冲程的比率。还应当理解,控制器1029可以控制马达1056的操作,使得实际冲程长度是动态的并且可以在操作期间改变。控制器1029可以促使冲程长度在下冲程与上冲程之间变化。在一些示例中,控制器1029被构造成控制介于最大的公转与冲程的比率与最小的公转与冲程的比率之间的操作。进料泵1012可以被构造成提供任何期望的公转与冲程的比率。在一些示例中,进料泵1012提供高达约4:1的公转与冲程的比率。然而应当理解,其他最大的公转与冲程的比率也是可能的,诸如约1:1、2:1、3:1或5:1以及其他选项。在一些示例中,进料泵1012可以提供介于约0.25:1至约7:1之间的公转与冲程的比率。应当理解,所讨论的范围中的任一范围可以是包含边界值的范围,使得边界值被包括在该范围内。还应当理解,所讨论的范围中的每一个范围都可以与指定的范围不同,同时仍落入本公开的范围内。
马达1056和驱动机构1026可以被构造成使活塞1113每转子公转移位至少约6.35mm(约0.25英寸)。在一些示例中,马达1056和驱动机构1026被构造成使活塞1113每转子公转移位介于约8.9mm至约30.5mm(约0.35英寸至1.2英寸)之间。在一些示例中,马达1056和驱动机构1026被构造成使活塞1113每转子公转移位介于约8.9mm至约11.4mm(约0.35英寸至0.45英寸)之间。在一些示例中,马达1056和驱动机构1026'被构造成使活塞1113移位介于约19mm至约21.6mm(约0.75英寸至0.85英寸)之间。在一些示例中,马达1056和驱动机构1026被构造成使活塞1113移位介于约24.1mm至约26.7mm(约0.95英寸至1.05英寸)之间。由进料泵1012提供的每转子公转的轴向位移有利于泵送期间的精确控制和快速响应。每转子公转的轴向位移有利于快速转换并且提供更有效的泵送,同时减少对进料泵1012的部件的磨损。
进料泵1012被构造成根据公转与位移的比率进行泵送。更具体地,马达1056和驱动机构1026被构造成对于转子1084的每个公转提供在转子1084的公转与活塞1113的线性行进距离(如以英寸测量)之间的期望的公转与位移的比率。在一些示例中,公转与位移的比率(转/英寸)小于约4:1。在一些示例中,公转与位移的比率介于约0.85:1与约3.25:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约1:1至约3:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约1:1至约2.75:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约1:1至约2.55:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约1:1至约1.3:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约0.9:1至约1.1:1之间。在一些示例中,公转与位移的比率介于约2.4:1至约2.6:1之间。相对于其他电供能的泵,例如曲轴供能的泵,其需要减速齿轮以生成足够的泵送扭矩并且通常具有约8:1或更高的公转与位移的比率,由进料泵1012提供的低公转与位移的比率有利于更有效的泵送,生成更少的磨损,并且为改变冲程方向提供快速响应。转子1084能够以较低的旋转速度驱动以生成相同的线速度,从而在操作期间生成较少的热。
图13A和图13B是进料泵1012的下部分1054的剖视图。图13C是下部分1054的放大剖视图。将同时讨论图13A至图13C。如图13A和图13B所示,进料泵1012的位移组件1070包括活塞1113、活塞壳体1114和泵入口1116。活塞壳体1114包括上端1118和下端1120。活塞1113包括活塞头1115和活塞杆1127。位移组件1070还包括密封件壳体1122、密封件1124、第一止回阀1126和第二止回阀1128。密封件壳体1122包括泄压端口1130、顶端1135、底端1137、工作区WZ和泄压区PRZ。开口132形成在活塞壳体1114的上端1118中。如下文讨论的,泄压端口1130有利于对进料泵1012减压,例如当进料泵1012需要维护或储存时对进料泵1012减压。
活塞壳体1114在进料泵1012的轴线PA上轴向地延伸,并且提供封围该活塞113的活塞室。活塞壳体1114在上端1118与下端1120之间轴向地延伸。活塞壳体1114可以是圆柱形的并且与转子1084同轴地设置。开口1132轴向地延伸穿过上端1118并且在轴线PA上同轴地设置。活塞杆1127在丝杠1092与活塞头1115之间轴向地延伸。驱动轴1068延伸穿过开口1132以与活塞头1115连接。如以上讨论的,驱动轴1068可以被认为形成活塞杆1127的一部分。如此,活塞杆1127延伸出位移组件1070以与驱动机构1026连接。开口1132在直径上比驱动轴1068足够大以至于在该驱动轴1068与活塞壳体1114的上端1118之间形成径向间隙。如此,驱动轴1068沿着开口132的轴向长度不直接或间接地接触活塞壳体1114。
泵入口1116形成在活塞壳体1114的下端1120中。第一止回阀1126设置在泵入口1116处。在所示示例中,第一止回阀1126是被构造成防止回流通过泵入口1116的单向球阀。然而,应当理解,止回阀1126可以以任何期望的方式形成,诸如通过瓣阀、盘阀等。活塞1113在活塞壳体1114内部设置在上端1118与下端1120之间。活塞1113连接到驱动轴1068,并且当该驱动轴1068被电动马达1056和驱动机构1026致动时该活塞1113在活塞壳体1114内部沿着轴线PA进行往复运动,如上文参考图12A和图12B所讨论的。第二止回阀1128集成到活塞1113中并且与该活塞1113一起沿着轴线PA轴向地移动。在所示示例中,第二止回阀1128是单向球阀,该单向球阀被构造成允许流经过活塞1113朝向活塞壳体1114的上端1118流动并且防止朝向活塞壳体1114的下端1120回流。然而,应当理解,第二止回阀1128可以具有任何期望的配置,诸如瓣阀或盘阀以及其他选项。第一止回阀1126和第二止回阀1128与活塞1113在轴线PA上同轴地设置。第一止回阀1126和第二止回阀1128由此与电动马达1056在轴线PA上同轴地设置。
位移组件1070是双位移泵,使得该位移组件1070在沿着第二轴向方向AD2的上冲程和沿着第一轴向方向AD1的下冲程两者期间都输出流体。在上冲程期间,第一止回阀1126是打开的而第二止回阀1128是关闭的。在下冲程期间,第一止回阀1126是关闭的而第二止回阀1128是打开的。活塞1113在轴线PA上进行往复运动,并且可以沿着轴线PA是细长的、呈圆柱形并与该轴线PA同轴。
下轴1117从驱动轴1068延伸并且与该驱动轴1068在轴线PA上同轴地设置。更具体地,下轴1117和驱动轴1068各自连接到密封件支撑件1125。活塞头1115设置在下轴1117的与驱动轴1068轴向相反的一端处。活塞头1115与活塞壳体1114接界以形成滑动密封件。在一些示例中,密封元件安装在活塞头1115上,以与该活塞头1115一起行进并在该活塞头1115与活塞壳体1114之间形成流体密封的密封件。活塞头1115将活塞壳体1114划分成位于下端1120与活塞头1115之间的上游室和位于活塞头1115与上端1118之间的下游室。上游室的体积和下游室的体积在泵送期间随着活塞1113在轴线PA上进行往复运动而变化。如此,活塞头1115与活塞壳体1114之间的界面可以形成位移组件1070的第一动态密封件。第二止回阀1128设置在活塞头1115中。
密封件壳体1122设置在活塞壳体1114内部,并且轴向地定位在活塞头1115与活塞壳体1114的上端1118之间。活塞1113延伸穿过密封件壳体1122。密封件壳体1122是管状的,并且在顶端1135与底端1137之间轴向地延伸,并且与活塞壳体1114在轴线PA上同轴地对齐。密封件壳体1122的顶端1135连接到活塞壳体1114的上端1118。密封件壳体1122在直径上小于活塞壳体1114和活塞1113,从而在密封件壳体1122与活塞壳体1114之间形成环形的流动路径。密封件壳体1122在直径上大于开口1132并且与该开口1132同轴。密封件壳体1122围绕驱动轴1068和活塞1113周向地延伸。进料泵1012的线性移位元件在顶端1135与底端1137之间完全延伸穿过密封件壳体1122,将驱动机构1026连接到活塞1113。密封件1124设置在密封件壳体1122内部,并且连接到进料泵1012的线性移位部件。在所示示例中,密封件1124安装到密封件支撑件1125,该密封件支撑件1125连接到驱动轴1068和下轴1117中的每一个。密封件1124在操作期间相对于密封件壳体1122进行往复运动。如此,密封件1124与密封件壳体1122之间的界面可以形成位移组件1070的第二动态密封件。
密封件1124从密封件支撑件1125径向向外延伸,以接触密封件壳体1122的内表面。密封件1124与密封件壳体1122一起形成流体密封的密封件,以防止活塞壳体1114的下游室中的加压流体围绕该密封件1124流动到出口1132。例如,密封件1124可以是弹性的杯形密封件,具有从基部大致轴向地延伸的凸缘。在所示示例中,凸缘朝向下端1120大致轴向地延伸,使得密封件1124的杯沿着第一轴向方向AD1朝向活塞头1115定向。凸缘1129从密封件支撑件1125的本体径向地延伸。密封件1124设置在凸缘1129的面向顶端1135的一侧,并且密封件1124的部分套在凸缘1129的外径向表面的至少一部分上轴向地延伸并且包围该凸缘1129的外径向表面的至少一部分。安装环1131设置在密封件支撑件1125上,并将密封件1124固定在该密封件支撑件1125上。例如,安装环1131可以是被构造成通过接界螺纹来连接到密封件支撑件1125的带螺纹的环。在一些示例中,安装环1131通过设定的螺钉或其他紧固件固定到密封件支撑件1125。密封件1124可以被轴向地夹在安装环1131与凸缘1129之间。
泄压端口1130在密封件壳体1122的底端1137附近径向地延伸穿过该密封件壳体1122。工作区WZ形成在密封件壳体1122的从顶端1135延伸到泄压端口1130正上方的部分中。泄压区PRZ形成在密封件壳体1122的从泄压端口1130延伸到该密封件壳体1122的底端1137的部分中。密封件1124被构造成在典型的操作期间在工作区WZ内进行往复运动,从而防止流体排放到泄压端口1130并且维持活塞壳体1114的下游室中的压力。
管1072连接到活塞壳体1114的上端1118,并且与密封件壳体1122与活塞壳体1114之间的环形流动路径1142(图14A)流体地连通。管1072将位移组件1070流体地连接到流体出口歧管1062,以提供流动路径以用于流体从位移组件1070流动到流体出口歧管1062,以便被进料泵1012输出。管1072可以将位移组件1070连接到出口歧管1062,并且可以相对于出口歧管1062支撑位移组件1070。
在常规的操作期间,电动马达1056和驱动机构1026驱动该驱动轴1068的位移,以促使该驱动轴1068沿着轴线PA并且在该轴线PA上进行轴向地往复运动。随着驱动轴1068在轴线PA上进行往复运动,该驱动轴1068使活塞1113在活塞壳体1114内沿着第二轴向方向AD2轴向向上移动,以及沿着第一轴向方向AD1轴向向下移动。由于密封件支撑件1125与驱动轴1068和活塞1113的连接,该密封件1124与驱动轴1068和活塞1113一起进行轴向地往复运动。在常规的操作期间,进料泵1012的冲程长度受到控制,使得密封件1124在密封件壳体1122内部在工作区WZ内进行往复运动。
随着驱动轴1068在轴线PA上沿着第二轴向方向AD2轴向向上移动,活塞1113朝向活塞壳体的上端1118向上移动。随着活塞1113向上移动,第二止回阀1128关闭并且第一止回阀1126打开。流体通过第一止回阀1126被抽取到上游室中。活塞头1115沿着第一轴向方向AD1移动通过活塞壳体1114,从而减小下游室的体积,并且驱动流体通过管1072并驱动到出口歧管1062。第二止回阀1128防止从下游室逆流到上游室。随着活塞1113向上移动,密封件1124也在密封件壳体1122内部朝向活塞壳体1114的上端1118向上移动。密封件1124防止加压流体通过围绕驱动轴1068经由开口1132泄漏出活塞壳体1114。
随着驱动轴1068在轴线PA上沿着第一轴向方向AD1轴向向下移动,活塞1113向下移动,第二止回阀1128打开并且第一止回阀1126关闭。第一止回阀1126关闭,防止了从上游室逆流并返回到流体罐1020的内部1048。活塞头1115沿着第一轴向方向AD1移动通过活塞壳体1114,从而减小上游室的体积并且增加下游室的体积。流体被驱动通过活塞头1115和第二止回阀1128,并且从上游室进入下游室中。在上冲程和下游期间,流体从下游室通过管1072被驱动到下游,以及从泵1012通过该泵1012的出口1063被驱动到下游。如此,位移组件1070是在上冲程和下冲程中的每一个冲程期间输出流体的双位移泵。随着活塞1113向下移动,密封件1124在密封件壳体1122内部在工作区WZ内轴向向下移动。密封件1124继续阻止流体经由开口1132从活塞壳体1114逸出。在活塞1113的常规循环以供进料泵1012进行泵送期间,密封件1124不会移动到泄压区PRZ中或与泄压端口1130接触。位移组件1070可以包括第一动态密封件和第二动态密封件,该第一动态密封件由活塞头1115与活塞壳体1114之间的界面形成,该第二动态密封件由密封件1124与密封件壳体1122之间的界面形成。在所示示例中,位移组件1070不包括静态密封件,该静态密封件是相对于轴线PA保持静态的密封件,然而应当理解,可以并非所有示例都受如此限制。
控制器1029可以控制进料泵1012的操作以对该进料泵1012减压。在减压例程期间,控制器1029促使活塞1113在第一轴向方向AD1上超行程,以打开穿过位移组件1070的排放路径并且从该位移组件1070内泄除压力。打开排放路径允许对进料泵1012的加压部件和连接到该进料泵1012的加压部件减压。例如,进料管线1024a、1024b可以通过出口歧管1062、流体管1072、活塞壳体1114、密封件壳体1122和出口1132将压力排放到流体罐1020。
当进料泵1012需要被减压时,诸如在维护期间或在进料泵1012的存储之前,控制器1029可以向进料泵1012发送命令以促使转子1084旋转,使得驱动轴1068和活塞1113首先沿着第一轴向方向AD1轴向向下移动。驱动轴1086和活塞1113继续沿着第一轴向方向AD1移位,使得密封件1124沿着该第一轴向方向AD1移动出工作区WZ并进入泄压区PRZ中。因此,密封件1124超行程,并且轴向地移动超过常规的泵循环范围。在密封件1124在泄压区PRZ中的情况下,密封件1124的边缘遇到泄压端口1130,并且在一些示例中该密封件1124的边缘轴向地移动超过泄压端口1130,如图13B和图13C所示。密封件1124由此可以在减压期间与泄压端口1130轴向地重叠。当密封件1124的边缘遇到泄压端口1130时,活塞壳体1114中的加压流体PF(由图13C中的箭头所示)能够推过密封件1124,进入密封件壳体1122的在密封件1124上方并且轴向地位于该密封件1124与开口1132之间的部分,并且通过开口1132离开位移组件1070。活塞壳体1114中的流体的压力驱动加压流体PF通过开口1132。通过开口1132离开位移组件1070的加压流体PF返回到流体罐1020。加压流体PF倾卸回到流体罐1020泄除了活塞壳体1114内的压力,从而对进料泵1012减压。
随着活塞1113移动通过泄压冲程时,在活塞壳体1114、流体管线1072和出口壳体1062中生成额外的压力。过压阀1134设置在活塞壳体1114与出口壳体6102的出口1063之间的流体路径上。过压阀1134是单向压力致动阀,该单向压力致动阀被构造成致动到打开状态以将流体倾卸回到流体罐1020的内部1048,从而防止压力在通过进料泵1012的流体路径中累积到不希望的水平。将在下面参考图14A和图14B讨论过压阀1134。
通过活塞1113的超行程排放压力提供了显着的优点。通过活塞1113的超行程排放压力为进料泵1012提供了简单且安全的压力泄除程序。此外,进料泵1012排放压力允许在不需要从全部系统排放压力的情况下,对配比器泵1022a、1022b(图10A和图10B)上游的那些部件执行维护。通过位移组件1070中的排放路径泄除压力,确保了位移组件1070内部和下游的所有压力都被泄除,从而防止当断开连接部件时意外的突然压力释放。通过位移组件1070排放压力由此防止溅射和流体浪费,并且提供更安全的工作环境。对进料泵1012减压还去除来自配比器泵1022a、1022b的入口的压力,从而防止上游压力对马达驱动的配比器泵1022a、1022b施加不希望的压力。
图14A是进料泵1012的流体出口歧管1062和过压阀1134的剖视图。图14B是图14A的细节B的放大剖视图。将同时讨论图14A和图14B。如图14A和图14B所示,流体出口歧管1062包括外壳体1136、内壳体1138、O形环1140、歧管通道1142、歧管入口1144、过压出口1146、基端1148和顶端1150。如图14B最佳所示,过压阀1134包括阀壳体1152、球1154、阀座1155、弹簧1156、弹簧座1158、第一端1160、第二端1162、入口1164和出口1166。
流体出口歧管1062在基端1148与顶端1150之间轴向地延伸。流体出口歧管1062的外壳体1136从基端1148轴向地延伸到顶端1150。外壳体1136包括从顶端1150轴向地延伸到该外壳体1136中的腔。由外壳体1136的腔接收流体出口歧管1062的内壳体1138。如此,内壳体1138设置在外壳体1136的径向内侧。外壳体1136围绕内壳体1138周向地延伸。内壳体1138可以形成同步壳体1100的一部分。内壳体1138可以与轴环1102接界以防止该轴环1102围绕轴线PA旋转。在冲程的至少一部分期间,轴环1102可以轴向地延伸到内壳体1138中并且在该内壳体1138内进行往复运动。在沿着第一轴向方向AD1的冲程的末端处,轴环1102以及因此轴环1102围绕其延伸的丝杠1092的一部分可以设置在内壳体1138内,使得轴环1102和丝杠1092的一部分与由歧管通道1142形成的流动路径轴向地重叠。如此,轴环1102的至少一部分与由进料泵1012泵送的流体的流体流动路径的一部分轴向地重叠。轴环1102径向地设置在由歧管通道1142形成的环形流动路径内部。此外,驱动机构1026的引起活塞1113的线性往复运动的至少一部分与流体路径的一部分(例如,丝杠1092的在内壳体1138内的部分)轴向地重叠。驱动机构1026的至少一部分(例如,丝杠1092的在内壳体1138内的那部分)可以径向地设置在流体路径的一部分内。例如,从轴线PA延伸的径向线可以与丝杠1092的一部分相交,并且与流体通道1142的一部分相交。径向线首先与丝杠1092的一部分相交,然后与内壳体1138相交,然后与流体通道1142相交。
O形环1140在顶端1150处设置在外壳体1136与内壳体1138之间。O形环1140在外壳体1136与内壳体1138之间提供密封件,以防止流体在顶端1150处从流体出口歧管1062泄露。歧管通道1142形成在外壳体1136与内壳体1138之间。歧管通道1142与进料泵1012的出口1063(如图11和图12B所示)以及与流管1072流体连通。歧管入口1144(在图14A和图14B中示出该歧管入口1144中的仅一个)轴向地延伸通过流体出口歧管1062的基端1148并且与歧管通道1142相交。歧管入口1144中的每一个歧管入口连接到管1072中的一个管。
管1072将位移组件1070附接到流体出口歧管1062并提供流体通道,该流体通道将流体从位移组件1070提供到流体出口歧管1062。过压出口1146轴向地延伸穿过流体出口歧管1062的基端1148,并且与歧管通道1142相交。过压阀1134在过压出口1146处附接到基端1148。过压阀1134和过压出口1146两者都与进料泵1012的轴线PA径向地偏移。安装轴环1064围绕基端1148周向地延伸,并且该安装轴环1064被构造成将进料泵1012连接到流体罐1020的顶部1050,例如通过接界的螺纹以及其他选项。在进料泵1012安装在流体罐1020上的情况下,流体出口歧管1062的基端1148和过压阀1134设置在流体罐1020内并且暴露于该流体罐1020的内部48。
过压阀1134的阀壳体1152从第一端1160轴向地延伸到第二端1162。入口1164形成在第一端1160中,并且出口1166形成在第二端1162中。入口1164在直径上小于出口1166,以在该入口1164与出口1166之间形成阀座1155。球1154在阀壳体1152内部设置在阀座1155与出口1166之间。球1154形成过压阀1134的阀构件。然而,应当理解,过压阀1134可以包括任何期望形式的阀构件。弹簧座1158在阀壳体1152内部设置在球1154与出口1166之间。弹簧座1158包括至少一个通道,该至少一个通道用于在当球1154处于远离阀座1155的打开位置时允许流体流动通过该弹簧座1158。弹簧1156在阀壳体1152内部设置在弹簧座1158与球1154之间。弹簧1156在弹簧座1158与球1154之间被压缩,并且将球1154抵靠阀座1155偏置到关闭位置中,使得过压阀1134是常闭阀。
过压阀1134的第一端1160连接到流体出口歧管1062的过压出口1146(例如,通过接界的螺纹以及其他安装选项)。由弹簧1156生成的弹簧力被设定成使得过压阀1134不会在流体压力处于最大操作压力或低于最大操作压力的情况下打开。弹簧力被设定成使得过压阀1134仅响应过压事件而打开。过压阀1134可以被构造成响应于压力达到高于最大操作压力的水平(诸如在大于最大操作压力的10%、20%、30%或任何期望的水平)而打开,从而防止操作期间的意外倾卸。
在进料泵1012的操作期间,无论何时进料泵1012内部的流体内部压力超过预定阈值,作用在球1154上的流体内部压力可以克服弹簧1156的偏置力,并且移动该球1154远离阀座1155。当球1154被推动离开阀座1155时,流体通过该过压阀1134的出口1166离开流体出口歧管1062,并且流动到安装有该进料泵1012的流体罐1020中。当进料泵1012内部的流体内部压力降低到低于预定压力阈值时,过压阀1134关闭。以这种方式,过压阀1134防止进料泵1012内部的流体内部压力增加到可能损坏进料泵1012或系统1010的水平。
图15是来自图12B的电动马达1056、驱动机构1026和轴承组件1058的放大剖视图。图16A是轴承组件1058的剖视图。图16B是轴承组件1058的分解视图。将一起讨论图15至图16B。电动马达1056和驱动机构1026是如以上所描述的。轴承组件1058包括套筒联接器1095、第一滚子轴承子组件1096、第二滚子轴承子组件1098、第一壳体件1099a和第二壳体件1099b。示出了第一紧固件1168。轴承组件1058还包括第二紧固件1170、第一端1172、第二端1174和弹簧1176。套筒联接器1095包括第一端1178、第二端1180、本体1182、孔1184、肩部1185和凸缘1186。凸缘1186包括第一表面1188和第二表面1190。第一壳体件1099a包括第一开口1192,并且第二壳体件1099b包括第二开口1194。第一滚子轴承子组件1096包括第一座圈1196、第一滚动元件1198和第二座圈1200。第二滚子轴承子组件1098包括第三座圈1202、第二滚动元件1204和第四座圈1206。第一壳体件1099a包括第一直径部分1101、第二直径部分1103和第三直径部分1105。第二壳体件1099b包括安装凹部1107、轴承肩部1109和座肩部1111。
轴承组件1058将转子1084连接到驱动机构1026。轴承组件1058允许旋转运动从马达1056开始在驱动机构1026内传递,同时防止由位移组件1070生成的轴向力中的部分或全部轴向力转移到转子1084。活塞1113以线性往复运动的方式移动,并且承受由于往复运动期间承受的流体阻力而引起的轴向力。具体地,活塞1113在当移动通过上冲程时承受向下的轴向反作用力(例如,沿着轴向方向AD1),以及在当移动通过下冲程时承受向上的轴向反作用力(例如,沿着轴向方向AD2),并且向上的反作用力和向下的反作用力两者都转移通过驱动机构1026并且转移到轴承组件1058。
轴承组件1058被构造成反作用于在泵送期间所生成的轴向载荷,以将电动马达1056(包括转子轴1086和转子1084)与那些由位移组件1070生成的并且传递到驱动机构1026并传递通过该驱动机构1026的轴向载荷隔离开。轴承组件1058通过将推力载荷转移到进料泵1012的静止的结构部分(例如,拉杆1066和流体出口歧管1062)和转移到流体罐1020,来将转子1084与这些推力载荷隔离开。
泵反作用力传递通过活塞1113并且传递到驱动机构1026的线性驱动元件(例如,通过驱动轴1068和丝杠1092)。泵反作用力通过线性驱动元件传递到驱动机构1026的旋转元件。泵反作用力在驱动机构1026的旋转元件与转子1084之间的轴向位置处传递到轴承组件1058。轴承组件1058支撑泵反作用力的足够部分,并将这些力传递到进料泵1012的静止的框架部件(例如,拉杆1066和流体出口歧管1062),并远离马达1056以便在操作期间保护该马达1056。轴承组件1058可以支撑在泵送期间所生成的泵反作用力的高达所有的泵反作用力。轴承组件1058防止泵反作用力导致转子1084与定子1082之间的轴向错位,从而增加马达1056的寿命和效率。
第一壳体构件1099a与电动马达1056在轴线PA上同轴地对齐,并且该第一壳体构件1099a包括沿着轴线PA延伸穿过该第一壳体构件1099a的第一开口1192。第一壳体构件1099a包括第一直径部分1101,该第一直径部分1101是第一壳体构件1099a的在第一轴向方向AD1上最远的部分。第二直径部分1103与第一直径部分1101相邻,并且比该第一直径部分1101具有更大的内径。第二直径部分1103的较大直径形成径向支架RS1,该径向支架RS1支撑波形弹簧1176的至少一部分。第三直径部分1105与第二直径部分1103相邻,使得该第二直径部分1103轴向地设置在第一直径部分1101与第三直径部分1105之间。第三直径部分1105具有比第二直径部分1103的内径更大的内径。第三直径部分1105的较大直径有利于该第三直径部分1105接收第一滚子轴承子组件1096的一部分。更具体地,第三直径部分1105接收并径向地支撑第一座圈1196。第一壳体构件1099a还包括轴向突出部1133。同步壳体1100的一部分围绕轴向突出部1133延伸并且与该轴向突出部1133接界,从而有利于轴承组件1058与同步组件1060之间的轴向对齐。
第二壳体构件1099b轴向地定位在第一壳体构件1099a与电动马达1056之间,并且与第一壳体构件1099a和电动马达1056在轴线PA上同轴地设置。第一壳体构件1099a连接到第二壳体构件1099b。在所示示例中,第二壳体构件1099b通过第二紧固件1170连接到第一壳体构件1099a。然而,应当理解,第一壳体构件1099a和第二壳体构件1099b可以以任何合适的方式固定,诸如通过压配合或粘合剂以及其他选项。第一壳体构件1099a的一部分延伸到第二壳体构件1099b的一部分中。更具体地,第三直径部分1105延伸到第二壳体构件1099b中并且与座肩部1111接界。轴向凸缘1121部分地套在第三直径部分1105的外部上延伸。第一壳体构件1099a延伸到第二壳体构件1099b中并且被该第二壳体构件1099b接收,有助于在轴线PA上第一壳体构件1099a与第二壳体构件1099b之间的对齐以及维持该对齐。
第二壳体构件1099b还包括沿着轴线PA延伸穿过第二壳体构件1099b的第二开口1194。第二壳体构件1099b与电动马达1056的壳体接界。安装凹部1107形成在轴承组件1058的第二端1174处,并且该安装凹部1107被构造成接收电动马达1056的壳体的一部分。例如,安装凹部1107可以接收第二端帽1078的一部分。安装凹部1107接收电动马达1056的壳体的一部分有助于轴承组件1058与电动马达1056在轴线PA上同轴地对齐。在一些示例中,第二壳体构件1099b可以固定到第二端帽1078。第二壳体构件1099b还被构造成连接到拉杆1066,例如通过延伸穿过安装开口1119的紧固件。如此,轴承组件1058刚性地连接到形成进料泵1012的框架的部件。
轴承组件1058的第一端1172由第一壳体构件1099a形成,并且轴承组件1058的第二端1174由第二壳体构件1099b形成。第一壳体构件1099a和第二壳体构件1099b相对于轴线PA是静止的并且不围绕该轴线PA旋转。第二壳体构件1099b固定到进料泵1012的框架部件,以将该第二壳体构件1099b相对于轴线PA固定。第一壳体构件1099a连接到第二壳体构件1099b,以将第一壳体构件1099a相对于第二壳体构件1099b在轴线PA上固定。第一壳体构件1099a和第二壳体构件1099b一起封围轴承组件1058的其他部件。第一壳体构件1099a和第二壳体构件1099b径向地包围轴承组件1058的旋转部件。
套筒联接器1095是轴承组件1058的径向最靠内的部件。套筒联接器1095的部分轴向地设置在第一壳体构件1099a与第二壳体构件1099b之间。套筒联接器1095、第一壳体构件1099a和第二壳体构件1099b都与进料泵1012的轴线PA同轴。套筒联接器1095的本体1182从第一端1178轴向地延伸到第二端1180。
凸缘1186是在第一端1178与第二端1180之间从本体1182径向向外延伸的环形凸缘。凸缘1186的第一表面1188面朝向第一壳体构件1099a。第一表面1188接触并支撑第一滚子轴承子组件1096。更具体地,第一表面1188接触并支撑第二座圈1200。由套筒联接器1095支撑第二座圈1200,使得该第二座圈1200与套筒联接器1095一起旋转。联接器肩部1189形成在套筒联接器1095上,并且与第一滚子轴承子组件1096接界。联接器肩部1189形成在第一表面1188与第一部分1183之间的界面处。联接器肩部1189与第一滚子轴承子组件1096轴向地且径向地接界。凸缘1186的第二表面1190面朝向第二壳体构件1099b。第二表面1190接触并支撑第二滚子轴承子组件1098。更具体地,第二表面1190接触并支撑第三座圈1202。由套筒联接器1095支撑第三座圈1202,使得该第三座圈1202与套筒联接器1095一起旋转。联接器肩部1191形成在套筒联接器1095上,并且与第二滚子轴承子组件1098接界。联接器肩部1191与第二滚子轴承子组件1098轴向地且径向地接界。联接器肩部1191形成在第二表面1190与第二部分1187之间的界面处。在所示示例中,联接器肩部1191比联接器肩部1189沿径向更靠近轴线PA设置。
孔1184从第一端1178轴向地延伸穿过本体1182到第二端1180。如图16A最佳所示,套筒联接器1095的本体1182包括从第一端1178轴向地延伸到凸缘1186的第一表面1188的第一部分1183。套筒联接器1095的本体1182包括从第二端1180轴向地延伸到凸缘1186的第二表面1190的第二部分1187。本体1182的第一部分1183包括比第二部分1187的内径D2更大的内径D1。第一部分1183被构造成接收驱动螺母1090的轴向突出部,从而有利于驱动螺母1090与轴承组件1058的同轴对齐。本体1182的第一部分1183的内径D1大于内径D2,从而在第一部分1183与第二部分1187之间的界面处形成肩部1185。肩部1185与驱动螺母1090的轴向突出部的端接界,从而限制该驱动螺母1090延伸到孔1184中的程度。第二部分1187有利于与转子1084连接。更具体地,第二部分1187被构造成接收转子轴1086的一端。
第一滚子轴承子组件1096轴向地设置在套筒联接器1095与第一壳体构件1099a之间。在所示示例中,第一滚子轴承子组件1096轴向地设置在套筒联接器1095的凸缘1186与第一壳体构件1099a之间。第一滚子轴承子组件1096与第二直径部分1103和第三直径部分1105中的每一个直径部分径向地重叠。第二滚子轴承子组件1098轴向地设置在套筒联接器1095与第二壳体构件1099b之间。在所示示例中,第二滚子轴承子组件1098轴向地设置在套筒联接器1095的凸缘1186与第二壳体构件1099b之间。凸缘1186轴向地设置在第一滚子轴承子组件1096和第二滚子轴承子组件1098中的每一个之间。凸缘1186接触第一滚子轴承子组件1096和第二滚子轴承子组件1098两者。在所示示例中,凸缘1186接触第二座圈1200和第三座圈1202两者,所述座圈1200、1202分别形成第一轴承子组件1096的旋转座圈和第二轴承子组件1098的旋转座圈。
弹簧1176(仅在图16A中示出)是可以轴向地定位在第一壳体构件1099a与第一滚子轴承子组件1096之间的阻尼弹簧。在所示示例中,弹簧1176被支撑在径向支架RS1上。弹簧1176可以是由一个或多个弹簧部件形成的环形的波形弹簧。弹簧1176与轴线PA同轴地对齐。弹簧1176与孔1184、第一开口1192和第二开口1194同轴。弹簧1176使第一滚子轴承子组件1096抵靠套筒联接器1095轴向地加载。弹簧1176与第一滚子轴承子组件1096的第一座圈1196接界,以轴向地加载该第一滚子轴承子组件1096。弹簧1176可以防止第一座圈1196与从肩部1123径向向内延伸的径向支架RS2之间的直接接触。在一些示例中,弹簧1176保持第一轴承组件1096轴向地远离该径向支架RS2,但是可以允许在操作期间接触。第一座圈1196是第一滚子轴承子组件1096的非旋转座圈。由弹簧1176施加的轴向力通过套筒联接器1095传递,并且进一步轴向地加载第二滚子轴承子组件1098。弹簧1176被构造成对轴承组件1058内部的振动进行阻尼。虽然弹簧1176被示出为与第一滚子轴承子组件1096接界,但是应当理解,弹簧1176可以设置在凸缘1186的相反侧,使得该弹簧1176与第二滚子轴承子组件1098接界。例如,弹簧可以轴向地设置在第二轴承座1099b与第四座圈1206之间。在这样的示例中,第一座圈1196可以坐落在第三直径部分1121的肩部1123上。
第一滚子轴承子组件1096被构造成当驱动轴1068和丝杠1092轴向地移动时反作用于轴向载荷并且传递该轴向载荷。例如,当驱动轴1068和丝杠1092沿着第二轴向方向AD2通过上冲程并朝向电动马达1056轴向向上移动时,第一滚子轴承子组件1096可以反作用于向下的轴向载荷。第一滚子轴承子组件1096包括第一座圈1196、第一滚动元件1198和第二座圈1200。在第一滚子轴承子组件1096中,第一座圈1196与第一壳体构件1099a和弹簧1176相邻。第二座圈1200与凸缘1186的第一表面1188相邻并且与联接器肩部1189接界。第一滚动元件1198轴向地位于第一座圈1196与第二座圈1200之间。滚动元件1198可以具有用于支撑轴向载荷并将该轴向载荷从套筒联接器1095转移到第一壳体构件1099a的任何合适的配置。例如,滚动元件1198可以是沿着与轴线PA成横向的轴线是细长的细长滚子。在一些示例中,滚动元件1198的轴线正交于轴线PA。在一些示例中,滚动元件1198可以是圆柱形滚子、锥形滚子、滚珠或适合于传递轴向力并有利于套筒联接器1095旋转的任何其他配置。在弹簧1176与套筒联接器1095之间轴向地加载第一轴承子组件1096。
第二滚子轴承子组件1098被构造成当驱动轴1068和丝杠1092轴向地移动时反作用于轴向载荷并传递该轴向载荷。例如,当驱动轴1068和丝杠1092沿着第一轴向方向AD1通过下冲程并远离电动马达1056轴向向下移动时,第二滚子轴承子组件1098可以反作用于向下的轴向载荷。第二滚子轴承子组件1098包括第三座圈1202、第二滚动元件1204和第四座圈1206。在第二滚子轴承子组件1098中,第三座圈1202与凸缘1186的第二表面1190相邻并且与联接器肩部1191接界。第四座圈1206与第二壳体构件1099b相邻,并且与该第二壳体构件1099b轴承肩部1109接界。第二滚动元件1204轴向地设置在第三座圈1202与第四座圈1206之间。滚动元件1204可以具有用于支撑轴向载荷并将该轴向载荷从套筒联接器1095转移到第二壳体构件1099b的任何合适的配置。例如,滚动元件1204可以是沿着与轴线PA成横向的轴线是细长的细长滚子。在一些示例中,滚动元件1204的轴线正交于轴线PA。在一些示例中,滚动元件1204可以是圆柱形滚子、锥形滚子、滚珠或适合于传递轴向力并有利于套筒联接器1095旋转的任何其他配置。在第二壳体构件1099b与套筒联接器1095之间轴向地加载第二轴承子组件1098。
如图15所示,驱动机构1026安装到轴承组件1058,并且该驱动机构1026包括驱动螺母1090和丝杠1092。驱动螺母1090与转子轴1086同轴,并且通过轴承组件1058的套筒联接器1095连接到该转子轴1086。驱动螺母1090延伸穿过第一壳体构件1099a的第一开口1192,并且该驱动螺母1090通过第一紧固件1168连接到套筒联接器1095的第一端1178。驱动螺母1090的一部分延伸到位于套筒联接器1095的第一端1178与肩部1185之间的孔1184中,从而将驱动螺母1090与套筒联接器1095在轴线PA上轴向地对齐。驱动螺母1090的径向凸缘抵接第一端1178,以限制驱动螺母1090可以轴向地延伸到孔1184中的程度。紧固件1168延伸穿过驱动螺母1090的凸缘,可以进入套筒联接器1095中,但是应当理解,可以使用其他形式的连接,诸如压配合或粘合剂以及其他选项。
驱动螺母1090的径向凸缘的尺寸被设置成不接触弹簧1176。驱动螺母1090的延伸到轴承组件1058中的部分可以与第一滚子轴承子组件1096中的一些或全部轴向地重叠。驱动螺母1090的延伸到轴承组件1058中的部分可以比第一壳体构件1099a在第二轴向方向AD2上延伸得更远。如此,驱动螺母1090可以与第一壳体构件1099a的全部轴向范围轴向地重叠,并且可以与第二壳体构件1099b的至少一部分轴向地重叠。
转子轴1086与轴承组件1058在轴线PA上同轴地设置,并且该转子轴1086旋转地固定到轴承组件1058。转子轴1086穿过第二壳体构件1099b的第二开口1194延伸到轴承组件1058中,并且延伸到套筒联接器1095的孔1184中以与该套筒联接器1095接界。孔1184使转子轴1086与套筒联接器1095和驱动螺母1090轴向地对齐。
套筒联接器1095、驱动螺母1090和转子轴1086相对于彼此旋转地固定,使得当电动马达1056使转子轴1086旋转时,套筒联接器1095、驱动螺母1090和转子轴1086一致地旋转。转子轴1086通过接界部件1151a、1151b能够旋转地固定到套筒联接器1095。例如,接界部件1151a、1151b中的一个可以是凸片,并且接界部件1151a、1151b中的另一个可以是被构造成接收该凸片的凹槽。转子轴1086和套筒联接器1095中的一个可以包括接界部件1151a、1151b中的第一个接界部件,该第一个接界部件与接界部件1151a、1151b中的形成在转子轴1086和套筒联接器1095中的另一个中的第二个接界部件互锁。例如,凹槽可以形成在套筒联接器1095和转子轴1086中的一个中,并且被构造成在该凹槽内接界的凸片可以从套筒联接器1095和转子轴1086中的另一个延伸。然而,应当理解,接界部件1151a、1151b可以具有适合于旋转地锁定套筒联接器1095和转子轴1086以用于同时的旋转同时允许相对的轴向移动的任何配置。
接界部件1151a、1151b在孔1184内接界。接界部件1151a、1151b之间的界面有利于转子轴1086将扭矩传递到套筒联接器1095,同时仍然允许套筒联接器1095与转子轴1086之间的相对轴向移动。允许套筒联接器1095与转子轴1086之间的相对轴向移动,防止了轴承组件1058将轴向推力载荷从驱动机构1026转移到转子1084。相反,轴承组件1058将推力载荷经由第一滚子轴承子组件1096、轴联接器1095、第二滚子轴承子组件1098和壳体部分1099a、1099b转移到进料泵1012的静止部分(即,拉杆1066、同步壳体1100和流体出口歧管1062)。将转子1084与由位移组件1070生成的推力载荷隔离开,减少了对电动马达1056的磨损并且增加了该电动马达1056的操作寿命。
例如,当活塞1113在上冲程中朝向电动马达1056轴向向上移动时,驱动机构1026承受在该驱动机构1026上轴向向下拉动的向下的反作用力。该向下的反作用力从活塞1113转移到驱动轴1068,并且通过该驱动轴1068转移到丝杠1092。泵反作用力通过丝杠1092和滚动元件1094传递到驱动螺母1090。力通过驱动螺母1090传递到套筒联接器1095。向下的反作用力在套筒联接器1095内从第一端1178转移到凸缘1186,并且从该凸缘1186转移到第一滚子轴承子组件1096。轴向力通过该第一滚子轴承子组件1096传递到第一壳体构件1099a。更具体地,轴向力通过第二座圈1200、滚动元件1198和第一座圈1196传递到第一壳体构件1099a。轴向力可以通过弹簧1176传递。由于第一壳体构件99a与第二壳体构件1099b之间的刚性连接,轴向力从第一壳体构件1099a传递到第二壳体构件1099b。向下的反作用力从第二壳体构件1099b转移到拉杆1066,从该拉杆1066转移到流体出口歧管1062,并且从该流体出口歧管1062转移到流体罐1020。以这种方式,在不通过电动马达1056转移反作用力的情况下,该反作用力被传递出进料泵1012到流体罐1020。
当活塞1113在下冲程中远离电动马达1056轴向向下移动时,驱动机构1026承受在该驱动机构1026上轴向向上推动的向上的反作用力。该向上的反作用力从活塞1113转移到驱动轴1068,并且通过该驱动轴1068转移到丝杠1092。泵反作用力通过丝杠1092和滚动元件1094传递到驱动螺母1090。力通过驱动螺母1090传递到套筒联接器1095。向上的反作用力在套筒联接器1095内从第一端1178转移到凸缘1186,,并且从该凸缘1186转移到第二滚子轴承子组件1098。轴向力传递通过第二滚子轴承子组件1098,然后传递到第二壳体构件1099b。更具体地,轴向力通过第三座圈1202、滚动元件1204和第四座圈1206传递到第二壳体构件1099b。向上的反作用力从第二壳体构件1099b转移到拉杆1066,从该拉杆1066转移到流体出口歧管1062,并且从该流体出口歧管1062转移到流体罐1020。以这种方式,不通过电动马达1056转移向上的反作用力的情况下,该向上的反作用力被传递出进料泵1012到流体罐1020。
轴承组件1058提供了显着的优点。轴承组件1058有利于将扭矩从马达1056传递到驱动机构1026,同时抑制将轴向力从驱动机构1026传递到马达1056。轴承组件1058允许转子轴1086与轴承组件1058之间的相对轴向移动,并且维持驱动螺母1090与转子轴1086之间的轴向间隙AG,从而防止该驱动螺母1090与转子轴1086之间的直接接触,并且还防止轴向力的传递。轴承组件1058将马达1056与泵反作用力隔离开,维持定子1082与转子1084之间的对齐,防止不希望的磨损并有利于有效的操作。
图17A是同步组件1060的放大剖视图。图17B是沿着图17A的线A-A截取的同步组件1060的剖视图。图17C是供料泵1012的一部分的分解视图,用于同步组件1060的附加视图。将一起讨论图17A至图17C。如上面关于图12A和图12B所讨论的,同步组件1060轴向地设置在流体出口歧管1062与轴承组件1058之间。同步组件1060轴向地设置在驱动螺母1090与流体出口歧管1062之间。轴承组件1058轴向地设置在同步组件1060与马达1056之间。驱动螺母1090轴向地设置在同步组件1060与马达1056之间。
同步组件1060围绕丝杠1092设置在丝杠1092的第一端1091附近。同步组件1060连接到丝杠1092,以防止该丝杠1092和驱动轴1068围绕轴线PA旋转。由于同步组件1060,丝杠1092和驱动轴1068沿着轴线PA轴向地移动并且不围绕轴线PA旋转。同步组件1060包括同步壳体1100、轴环1102、防旋转销1104和连接销1106。同步组件1060还可以包括下缓冲器1208;上缓冲器1210;狭槽1212a、1212b;壳体段1214a、1214b;室1215;轴环段1216a、1216b;凸片1218a、1218b;紧固件1220;和紧固件1222。
同步壳体1100包括壳体段1214a、1214b。壳体段1214a、1214b围绕丝杠1092和进料泵1012的轴线PA聚集在一起以形成室1215。如此,同步壳体1100可以被认为具有蛤壳式配置。然而,应当理解,在其他示例中,同步壳体1100可以被形成为单个零部件,或被形成为连接在一起的两个以上的零部件。紧固件1220将壳体段1214a连接到壳体段1214b。同步壳体1100通过紧固件1222紧固到流体出口歧管1062。通过将同步壳体紧固到流体出口歧管1062,该同步壳体1100是静止的并且不相对于轴线PA旋转或移动。在一些实施例中,同步壳体1100可以紧固到轴承组件1058的壳体。同步壳体1100可以将轴向力从轴承组件1058传递到出口歧管1062。
轴环1102包括聚集在一起以形成该轴环1102的轴环段1216a、1216b。如此,轴环1102可以被认为具有蛤壳式配置。然而,应当理解,轴环1102可以被形成为单个零部件,或被形成为连接在一起的两个以上的零部件。轴环段1216a、1216b设置在同步壳体1100的室1215内部。轴环1102可以与丝杠1092一起沿着轴线PA在室1215内轴向地滑动。如图12A、图12B和图17A所示,室1215还可以延伸到流体出口歧管1062的顶部,以使该室1215更长并且允许轴环1102沿着轴线PA滑动更长距离。例如,室1215可以至少部分地由内壳体1138(图14A)限定。因此,室1215可以与通过进料泵1012的流体流动路径的一部分(例如,径向地设置在内壳体1138与外壳体1136之间的部分)轴向地重叠。
上缓冲器1210连接到轴环1102的第一轴向端。下缓冲器1208连接到轴环1102的与上缓冲器1210相反的第二轴向端。上缓冲器1210和下缓冲器1208保护该轴环1102免于撞击室1215的顶部和底部,并且在发生这种接触的情况下提供阻尼。防旋转销1104横向于轴线PA延伸穿过轴环1102和丝杠1092,以将该丝杠1092连接到轴环1102,并且防止该丝杠1092相对于轴环1102旋转。防旋转销1104还将轴环段1216a、1216b连接在一起。防旋转销1104由此将轴环1102锁定到丝杠1092,从而防止轴环1102与丝杠1092之间的相对移动。
狭槽1212a、1212b和凸片1218a、1218b在轴环1102与同步壳体1100之间提供防旋转界面,该防旋转界面防止轴环1102相对于同步壳体1100旋转。狭槽1212a、1212b(在图17B中最佳地示出)形成在壳体段1214a、1214b的内部表面上,并且该狭槽1212a、1212b可以延伸高达该室1215的全部轴向长度。狭槽1212a、1212b可以在室1215的两个轴向端上敞开,或者在室1215的至少一个共同轴向端上敞开,以有利于将轴环1102插入到同步壳体1100中。在一些示例中,例如在同步壳体1100由紧固在一起的多个部件形成的情况下,狭槽1212a、1212b可以在每个轴向端处封闭。凸片1218a、1218b分别形成在轴环段1216a、1216b上,并且相对于轴线PA从轴环1102径向向外延伸。凸片1218a、1218b的尺寸被设置成与狭槽1212a、1212b匹配,并且由此防止轴环1102与同步壳体1100之间的旋转。凸片1218a、1218b的尺寸还被设置成与狭槽1212a、1212b匹配,同时仍然允许轴环1102与丝杠1092一起相对于轴线PA轴向地滑动。由于丝杠1092连接到轴环1102并且不能相对于该轴环1102旋转,并且由于轴环1102和同步壳体1100不能相对于轴线PA旋转,因此同步组件1060确保了丝杠1092和驱动轴1068在轴线PA上进行轴向地往复运动,并且不与驱动螺母1090和转子轴1086一起旋转。
丝杠1092的第一端1091在同步壳体1100内部连接到驱动轴1068。连接销1106延伸穿过丝杠1092和驱动轴1068,以将该丝杠1092和驱动轴1068连接在一起。轴环段1216a、1216b夹住丝杠1092的第一端1091和驱动轴1068的端1108。如图17A所示,轴环1102围绕驱动轴1068和丝杠1092之间的连接设置。通过包围驱动轴1068与丝杠1092之间的连接,轴环1102可以通过将连接销1106保持就位来保护驱动轴1068与丝杠1092之间的连接。
同步壳体1100可以在流体出口歧管1062至轴承组件1058的壳体之间轴向地延伸。通过在流体出口歧管1062与轴承组件1058之间完全延伸,同步壳体1100可以覆盖驱动螺母1090、丝杠1092和轴环1102,并且保护这些部件免受灰尘和污垢。此外,同步壳体1100通过覆盖移动的零部件(例如,驱动螺母1090、丝杠1092和轴环1102)并且在进料泵1012的使用期间将这些移动的零部件与用户的手和手指屏蔽开,来增加进料泵1012的安全性。同步壳体1100由此提供夹伤保护。
相邻的拉杆1066之间的间隙大于同步壳体1100的宽度。拉杆1066的布置和同步壳体1100的蛤壳式配置有利于在无需拆卸进料泵1012的情况下拆卸该同步壳体1100。用户可以移除紧固件1222和紧固件1220,并且将壳体段1214a、1214b径向拉离轴线PA,从而移除拉杆1066之间的同步壳体1100。移除同步壳体1100为用户提供接近驱动机构1026、轴环1102以及丝杠1092与驱动轴1068之间的连接的通路。用户由此可以在不拆卸进料泵1012或甚至从流体罐1020移除进料泵1012的情况下接近和维修该进料泵1012的各种不同的部件。这样的维修节省了时间和成本,并且减少了系统1010的停机时间。
同步组件1060提供了显着的优点。同步组件1060通过相对于轴线PA旋转地锁定丝杠1092使得该丝杠1092沿着轴线PA平移,来有利于泵送。同步组件1060与丝杠1092一起行进,以为进料泵1012提供紧凑的布置。同步壳体1100完全封围轴环1102,从而防止污染物到达驱动机构1026并且保护用户。用户可以在不拆卸进料泵1012或甚至从流体罐1020移除进料泵1012的情况下接近和维修该进料泵1012的各种不同的部件。这样的维修节省了时间和成本,并且减少了系统1010的停机时间。
图18是驱动机构26的等距局部剖视图。图19是驱动机构26的等距局部剖视图。将一起讨论图18和图19。示出了驱动机构26的驱动螺母90、丝杠92和滚动元件94。示出了螺母螺纹91和丝杠螺纹99。驱动机构26基本上类似于驱动机构1026(在图12A、图12B和图15中最佳地看到)。驱动螺母90基本上类似于驱动螺母1090(在图12A、图12B和图15中最佳地看到)。丝杠92基本上类似于丝杠1092(在图12A、图12B和图15中最佳地看到)。滚动元件94基本上类似于滚动元件1094(图12A、图12B和图15)。
驱动机构26在驱动螺母90处接收旋转输出,并且经由丝杠92提供沿着泵轴线PA的线性输入。驱动螺母90与丝杠92在泵轴线PA上同轴地设置。驱动螺母90被构造成围绕泵轴线PA旋转。轴向地穿过驱动螺母90形成钻孔或孔,以形成该驱动螺母90的内径向表面。螺母螺纹91形成在驱动螺母90的内径向表面上。螺母螺纹91可以由沿着驱动螺母90的内径向表面周向地且轴向地延伸的单个螺旋或盘旋的凹槽形成。在其他示例中,螺母螺纹91可以由沿着驱动螺母90的内径向表面周向地延伸的多个螺旋凹槽形成。丝杠92轴向地延伸穿过驱动螺母90中的中心孔。丝杠螺纹99形成在丝杠92的外部表面上。螺母螺纹91和丝杠螺纹99一起限定了与滚动元件94接界的滚道。
滚动元件94设置在由丝杠螺纹99和螺母螺纹91形成的滚道中。滚动元件94设置在形成在驱动螺母90与丝杠92之间的径向间隙118中。在图18和图19所示的示例中,滚动元件94是在丝杠92与驱动螺母90之间通过丝杠螺纹99和螺母螺纹91引导的滚珠。如此,驱动机构26可以被认为是滚珠丝杠。滚珠返回部184被构造成拾取滚动元件94,并且使该滚动元件94在由丝杠螺纹99和螺母螺纹91形成的滚道内再循环。滚珠返回部184可以具有适合于使滚动元件94循环的任何类型。在一些示例中,滚珠返回部184是内部滚珠返回部,使得不在滚道内的滚动元件94穿过驱动螺母90的本体。
滚动元件94相对于驱动螺母90支撑丝杠92,使得驱动螺母90和丝杠92中的每一个都骑在滚动元件94上。滚动元件94相对于驱动螺母90支撑丝杠92,以维持驱动螺母90与丝杠92之间的间隙118,并且使得驱动螺母90和丝杠92在操作期间不直接接触。滚动元件94围绕与泵轴线PA同轴的轴线排列,并且沿着与泵轴线PA同轴的该轴线排列。驱动螺母90被构造成相对于丝杠92围绕轴线旋转。螺母螺纹91与驱动螺母90一起旋转,同时丝杠螺纹99与丝杠92一起轴向地行进而不旋转。滚动元件94在丝杠螺纹99处在丝杠92上施加轴向驱动力,以引起该丝杠92沿着轴线(例如,沿着泵轴线PA)的轴向位移。驱动机构26由此可以将旋转输入转换为线性输出。与如果驱动螺母90与丝杠92直接接触相比,滚动元件94允许驱动螺母90相对于丝杠92以更少的摩擦损失和更高的效率旋转。
驱动螺母90可以由转子轴(诸如,转子轴1086(在图15中最佳地看到)或转子轴42(在图3A和图3B中最佳地看到))沿着第一旋转方向驱动,以便沿着第一轴向方向驱动该丝杠92。例如,第一旋转方向可以是围绕轴线PA的顺时针方向,并且第一轴向方向可以相对于轴线PA和重力轴向向上。驱动螺母90可以由转子轴沿着与第一旋转方向相反的第二旋转方向驱动,以便沿着与第一轴向方向相反的第二轴向方向驱动该丝杠92。例如,第二旋转方向可以是围绕轴线PA的逆时针方向,并且第二轴向方向可以相对于轴线PA和重力轴向向下。虽然以上描述提供了具有滚珠丝杠的驱动机构228,然而下面参考图20和图21描述驱动机构的另一实施例。
图20是驱动机构26'的等距视图,其中驱动螺母90′的本体被移除以示出滚动元件94'。图21是驱动机构26'的立体图,其中驱动螺母90'的一部分被移除。驱动机构26'基本上类似于驱动机构26(在图3A和图3B中最佳地看到)和驱动机构1026(在图12A、图12B和图15中最佳地看到)。驱动机构26包括驱动螺母90'、丝杠92和滚动元件94'。示出了丝杠92的丝杠螺纹99。驱动螺母90'包括驱动环186a、186b和支撑构件187。滚动元件94′中的每一个包括滚子轴182和端部滚子188a、188b。
丝杠92和驱动螺母90′同轴地设置。丝杠92轴向地延伸穿过驱动环186a和驱动环186b中的每一个。滚动元件94′径向地设置在驱动螺母90′与丝杠92之间。滚动元件94'围绕与泵轴线PA同轴的轴线排列,并且沿着与泵轴线PA同轴的该轴线排列。驱动环186a沿着轴线PA与驱动环186b轴向地间隔开。支撑构件187连接到驱动环186a和驱动环186b两者,并且将驱动环186a与驱动环186b轴向地间隔开。支撑构件还将第一驱动环186a旋转锁定到第二驱动环186b,使得驱动环186a、186b不能够相对于彼此旋转。每个驱动环186a、186b包括形成在该驱动环186a、186b的内径向表面上的多个齿轮齿。驱动环186a、186b是相同形状和尺寸的,并且包括相同数量和尺寸的齿轮齿。驱动环186a、186b可以被认为是齿圈。
滚动元件94'每个都包括共同的设计。在所示示例中,滚动元件94'是包括端部滚子188a、188b和滚子轴182的滚子。如此,驱动机构26'可以被认为是滚子丝杠。滚子轴182具有在每个滚动元件94'的轴向端之间延伸的带螺纹的本体。端部滚子188a、188b设置在每个滚子轴182的相反的轴向端处。端部滚子188a、188b各自包括形成在滚动元件94'的外部表面上的多个齿轮齿。滚动元件94′相对于丝杠92支撑驱动螺母90′,使得驱动螺母90'和丝杠92中的每一个都骑在滚动元件94'上,并且使得在驱动螺母90'与丝杠92之间维持径向间隙118。滚动元件94'围绕丝杠92周向地且对称地设置。滚动元件94'维持驱动螺母90'与丝杠92之间的径向间隙118,使得驱动螺母90'和丝杠92在操作期间不直接接触。端部滚子188a、188b的齿与驱动环186a、186b的齿啮合。端部滚子188a、188b可以被认为是行星齿轮。端部滚子188a、188b不直接与丝杠92接合。相反,每个滚子轴182包括被构造成与丝杠螺纹99匹配的螺纹,以通过该螺纹界面在丝杠92上施加驱动力。随着驱动螺母90'旋转,端部滚子188a、188b与驱动环186a、186b之间的接合导致每个滚动元件94'围绕其自身的轴线旋转,并且促使滚动元件94'的阵列围绕泵轴线PA旋转。滚子轴182接合丝杠螺纹99,并且在丝杠螺纹99上施加轴向驱动力,以使丝杠92沿着泵轴线PA线性地移位。
图22是图示了与泵12、12'、1012的活塞速度曲线SP2叠置的传统的曲柄驱动器的活塞速度曲线SP1的图表。下部的水平轴线与活塞速度曲线SP1的曲柄角度相关,该曲柄角度不适用于泵12、12′、1012,这是因为泵12、12′、1012在没有曲柄的情况下使该泵的相关联的流体位移构件(例如,流体位移构件34、1113)线性地移位。下冲程曲线DSP与流体位移构件的下冲程相关联,并且上冲程曲线USP与流体位移构件的上冲程相关联。泵12、12'、1012在下冲程期间使已经在该泵内的流体移位,并且在上冲程期间将流体从泵移位并且吸入附加的流体。下冲程也可以被称为泵送冲程,并且上冲程也可以被称为抽吸冲程。
活塞速度曲线SP1示出了典型的曲柄驱动器的速度曲线,该曲柄驱动器由偏位曲轴、连接连杆和滑块组成,该连接连杆将曲轴的偏位部分连接到在轴承中滑动的线性滑块,该滑块连接到泵杆的顶部。随着曲轴旋转,连接连杆会边对边摆动,通常从+30°到-30°,这会在轴承上形成侧向载荷。线性滑块和泵杆的运动是纯轴向的,并且上下地进行往复运动。
活塞速度曲线SP1是歪斜的正弦曲线。如果连接连杆长度是无限的,则曲线将接近完美的正弦曲线,并且两个峰将出现在90°和270°处。但是由于连接连杆长度是有限的,因此第一峰延迟到~110°,并且第二峰出现得较早,在~250°处。因为这些峰不在上冲程或下冲程的中间,因此加速度和侧向载荷较高;活塞速度较高,这会导致较高的磨损和不希望的泵填充速度,这可能导致不希望的气蚀。
为了说明的目的,活塞速度曲线SP2叠置在活塞速度曲线SP2上。应当理解,斜率和平台值可以与所示的不同。此外,适用于活塞速度曲线SP2的泵12、12'、1012不包括曲柄,因此下部的曲柄角度水平轴线仅适用于活塞速度曲线SP1,而与下冲程ADS和上冲程AUS相关联的区域沿着上部水平轴线示出,并且适用于活塞速度曲线SP1和SP2两者。
控制器29、1029被构造成控制马达24、1056的操作,以控制流体位移构件通过上冲程和下冲程中的每一个冲程的速度、加速速率和减速速率。控制器29、1029可以控制转子74、1084的旋转速度和加速度,使得转子74、1084在上冲程上比在下冲程上加速得更慢。上冲程较慢的加速防止在泵内形成真空,从而防止在上冲程期间出现不希望的气蚀。控制器29、1029还可以控制转子74、1084的旋转,使得上冲程的稳定速度小于下冲程的稳定速度,进一步避免气蚀。活塞速度曲线SP2由此可以是不对称的,其中对于上冲程和下冲程具有不同的曲线。应当理解,控制器29、1029可以基于来自任何一个或多个传感器和/或来自马达24、1056的反馈,来调节加压冲程和抽吸冲程中的每一个冲程的斜率和平台值。
下冲程曲线DSP包括加速段S1、稳定速度段S2和减速段S3。上冲程曲线USP包括加速段S4、稳定速度段S5和减速段S6。控制器29、1029能够控制转子74、1084的旋转速度,并因此控制流体位移构件的往复运动速度,从而提供任何期望的活塞速度曲线SP2。活塞速度曲线SP2减少了磨损并提供了更高的泵送效率,并且可以通过单个泵循环提供更强的流。活塞速度曲线SP2减少了转换时的压力下降,减少了气蚀的机会,并且使泵以一致的压力和/或流量输出流体。流体位移构件的往复运动被控制,使得由电动马达24、1056供能的泵可以提供与气动泵的输出类似的输出,但是以更高的压力并且具有更强的响应性和控制性。
在加速段S1期间,流体位移构件移动通过下冲程并加速。对于泵12、12',在下冲程期间,止回阀106a关闭而止回阀106b打开。对于泵1012,止回阀1126关闭而止回阀1128打开。在加速之后,流体位移构件以设定的稳定速度移动。在稳定速度段S2中,马达24、1056促使流体位移构件移动但以稳定的线速度通过下冲程。随着流体从喷雾器(例如,喷枪16或施加器1034)喷出,流体位移构件的恒定速度导致维持恒定的喷雾图案宽度的稳定压力。在减速段S3中,流体位移构件随着该流体位移构件接近下冲程的末端而减速。流体位移构件在减速段S3与加速段S4之间的相交处从下冲程转换为上冲程,其中流体位移构件的速度为零。
在完成下冲程之后,流体位移构件被驱动通过上冲程。在加速段S4期间,流体位移构件移动通过上冲程并加速。在泵12、12′中,在上冲程期间,止回阀106a打开而止回阀106b关闭。在泵1012中,止回阀1126打开而止回阀1128关闭。期望的是使止回阀106b、1128在可能的最短时间段内关闭,以使流动通过止回阀106a、1126的任何逆流最小化并且使压力下降最小化。加速段S4具有比加速曲线S1更平缓的斜率,使得流体位移构件可以花费上冲程的更长部分来加速到稳定速度,而非用于在下冲程期间加速到稳定速度。加速段S4具有比加速段S1更平缓的斜率,以确保流体在不会生成可能导致流体气蚀的真空的情况下流动到泵中。相对于加速曲线S1更温和的加速曲线S4避免了这种气蚀。在下冲程期间气蚀不是问题,这是因为额外的流体不会被抽取到泵中。
在加速之后,流体位移构件以设定的稳定速度移动。在稳定速度段S5中,流体位移构件继续移位通过上冲程并以稳定速度移动。在一些示例中,稳定速度段S5的速度小于稳定速度段S2的速度,以进一步避免气蚀。加速曲线S1的较慢的加速和稳定速度段S5的较低速度为流体移动到位移泵28的泵送室提供了额外的时间,从而降低了真空压力并避免了气蚀。在诸如系统1010之类的多组分喷雾系统的示例中,降低真空压力还有助于将组分材料维持在期望的比率。
流体位移构件在稳定速度段S5期间的恒定速度还导致稳定压力,该稳定压力在流体从喷雾器喷出时维持恒定的喷雾图案宽度。在减速段S6中,流体位移构件随着该流体位移构件接近上冲程的末端而减速。流体位移构件在减速段S6的末端处从上冲程转换为下冲程。
加速段S1和S4以及减速段S3和S6是流体位移构件改变速度的时间段,也可以被称为转换时段。转换时段可以减少来自泵的流,从而导致较低的压力和流量。降低的压力会减小喷雾扇形的宽度,并使得雾化该流体变得更加困难,这会导致在喷雾图案的最末端生成更粗的液滴和未雾化的流体。在多组分喷雾系统中来自进料泵1012的减小的压力也可以增加下游配比器泵1022a、1022b中气蚀的机会。与活塞速度曲线SP1相比,活塞速度曲线SP2为加速和减速提供了显着更少的转换时间,从而提供了更高的泵效率、更一致的喷雾图案、更一致的压力和流量、改进的喷雾质量和减少的泵磨损以及其他益处。
稳定速度段S2和S4是活塞速度并因此泵流和压力是恒定的时间段。如果泵在冲程中途由于喷雾器被解除触发而失速,则电动马达24、1056提供快速反应以加速回到稳定速度段S2、S4的速度。活塞速度曲线SP2的峰速度大大地低于活塞速度曲线SP1的峰速度。这减少了对泵的磨损,提供了增强的压力稳定性,并防止了气蚀。
活塞速度曲线SP1和活塞速度曲线SP2中的每一个活塞速度曲线的曲线面积与来自泵的总流成比例。活塞速度曲线SP1和活塞速度曲线SP2中的每一个活塞速度曲线的曲线下的面积大致相等,使得泵12、12'、1012减少不希望的加速和减速,并提供较低的峰力,同时提供相同或相似的流和压力。
尽管本公开的泵送组件是在喷雾系统的背景下讨论的,但是应当理解,泵送组件和控制装置可以用在各种不同的流体处理背景和系统中,并且不限于所讨论的那些。所讨论的泵送组件中的任何一个或多个泵送组件可以单独地使用或与一个或多个附加泵统一使用以用于为任何期望的目的转移流体,诸如位置转移、喷雾、计量、施加等。
非排他性示例的讨论
以下是对本公开的可能实施例的非排他性描述。
一种用于将流体从上游流体源泵送到下游位置的泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上相对于所述定子旋转;泵框架,所述泵框架通过第一静态连接和第一动态连接来支撑所述马达;和驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成接收来自所述转子的旋转输出并且将所述旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,以引起所述流体的泵送。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子以与所述转子一起旋转;丝杠,所述丝杠沿着所述泵轴线是细长的并且在所述泵轴线上同轴地设置;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述驱动螺母与所述丝杠之间,并且相对于所述丝杠支撑所述驱动螺母以维持所述驱动螺母与所述丝杠之间的径向间隙。
所述多个滚动元件由滚珠和滚子中的一种形成。
润滑剂配件连接到所述驱动螺母和所述丝杠中的一个。
所述润滑剂配件流体地连接到轴向地延伸穿过所述丝杠的孔。
所述润滑剂配件设置在所述孔内。
所述泵框架的主体相对于所述马达的第一轴向端沿着第一轴向方向延伸,并且其中所述第一静态连接形成在所述泵框架与所述马达的与所述第一轴向端相反设置的第二轴向端之间。
所述泵框架还包括:框架构件,所述框架构件设置在所述马达的第二轴向端处并且固定到所述马达;和连接构件,所述连接构件在所述框架构件与所述主体之间延伸并且将所述框架构件固定到所述主体。所述马达轴向地设置在所述主体与所述框架构件之间。
所述连接构件包括围绕所述马达形成外骨骼的多个连接构件。
所述外骨骼由多个拉杆形成。
所述驱动机构的至少一部分设置在所述主体内。
所述主体由紧固在一起的多个部件形成。
所述第一动态连接由将所述马达支撑在所述泵框架上的轴承形成,所述轴承被构造成反作用于沿着第一轴向方向和第二轴向方向中的每一个轴向方向的轴向载荷。
所述轴承径向地设置在转子轴与所述泵框架之间,其中所述转子轴从所述转子沿着所述第一轴向方向延伸并且至少部分地设置在所述泵框架内。
所述转子轴在所述泵轴线上沿着所述第一轴向方向延伸,并且其中所述转子轴包括连接到所述驱动机构的第一轴端和连接到所述转子的转子本体的第二轴端。
在所述丝杠设置在与上冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述转子轴径向地设置在所述主体与所述驱动机构的丝杠之间。
在所述丝杠设置在第一位置的情况下,所述转子轴径向地设置在所述丝杠与所述轴承之间。
所述第一静态连接形成在所述马达的与该马达的第一轴向端相反的第二轴向端处,并且其中所述转子的永磁体阵列轴向地设置在所述第一静态连接与所述轴承之间。
所述泵框架包括框架构件,所述框架构件在所述第二轴向端处连接到所述马达以形成所述第一静态连接。
所述泵框架的主体相对于所述马达沿着所述第一轴向方向延伸,并且其中所述马达轴向地设置在所述主体与所述第一静态连接之间。
所述轴承轴向地设置在所述驱动机构的旋转部件与所述马达之间。
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴的一端以与所述转子一起旋转;丝杠,所述丝杠沿着所述泵轴线是细长的并且在所述泵轴线上同轴地设置;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述驱动螺母与所述丝杠之间,并且相对于所述丝杠支撑所述驱动螺母以维持所述驱动螺母与所述丝杠之间的径向间隙。所述轴承轴向地设置在所述驱动螺母与所述马达之间。
所述转子围绕所述定子设置,使得所述马达包括外转子。
一种具有泵本体和活塞的位移泵。所述泵本体通过第二静态连接来连接到泵框架;并且所述活塞通过第二动态连接来连接到驱动机构。
所述第一动态连接轴向地设置在所述第一静态连接与所述第二静态连接之间。
所述泵框架安装到具有轮的支撑框架。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述示例中的任一个示例的泵送组件,所述泵送组件设置在喷雾施加器的上游并且流体地连接到该喷雾施加器以将喷雾流体泵送至所述喷雾施加器。
一种用于泵送流体的泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上相对于所述定子旋转;泵框架,所述泵框架通过第一静态连接和第一动态连接来支撑所述马达;和驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成接收来自所述转子的旋转输出并且将所述旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,以引起所述流体的泵送;和位移泵,所述位移泵通过第二静态连接来固定到所述泵框架,并且通过第二动态连接来连接到所述驱动机构。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述第一动态连接轴向地设置在所述第一静态连接与所述第二静态连接之间。
所述第一动态连接由轴承形成,所述轴承被构造成将由所述位移泵在第一轴向方向和第二轴向方向中的每一个轴向方向上生成的轴向载荷转移到所述泵框架,从而将所述马达与所述轴向载荷隔离开。
所述第二动态连接形成在所述驱动机构的丝杠与所述位移构件的流体位移构件之间,其中所述丝杠与所述流体位移构件在所述泵轴线上同轴地设置。
一种流体喷雾器包括:框架,所述框架沿着轴线是细长的以具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述转子围绕轴线旋转,所述马达被构造成输出旋转运动;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸,所述活塞在所述缸内沿着所述轴线进行往复运动;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括沿着所述轴线是细长的丝杠,所述丝杠进行沿着所述轴线线性地平移或围绕所述轴线旋转中的仅一者,所述驱动机构输出线性往复运动,其中所述活塞接收由所述驱动机构输出的所述线性往复运动,以使所述活塞沿着所述轴线进行往复运动,同时所述缸被所述框架支撑,使得所述活塞在所述缸内进行往复运动。
前一段落的流体喷雾器可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子以与所述转子一起旋转;丝杠,所述丝杠沿着所述泵轴线是细长的并且在所述泵轴线上同轴地设置;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述驱动螺母与所述丝杠之间,并且相对于所述丝杠支撑所述驱动螺母以维持所述驱动螺母与所述丝杠之间的径向间隙。
润滑剂配件连接到所述驱动螺母和所述丝杠中的一个。
所述润滑剂配件流体地连接到轴向地延伸穿过所述丝杠的孔。
所述框架的主体相对于所述马达沿着第一轴向方向延伸,并且其中第一静态连接形成在所述框架与所述马达的与所述框架的第一端相反设置的一端之间。
所述泵框架还包括:框架构件,所述框架构件设置在所述马达的第二轴向端处并且固定到所述马达;和连接构件,所述连接构件在所述框架构件与所述主体之间延伸并且将所述框架构件固定到所述主体。所述马达轴向地设置在所述主体与所述框架构件之间。
所述连接构件包括围绕所述马达形成外骨骼的多个连接构件。
所述驱动机构的至少一部分设置在所述主体内。
所述主体由紧固在一起的多个部件形成。
第一动态连接由将所述马达支撑在所述框架上的轴承形成,所述轴承被构造成反作用于沿着第一轴向方向和第二轴向方向中的每一个轴向方向的轴向载荷。
所述轴承径向地设置在转子轴与所述框架之间,其中所述转子轴从所述转子沿着所述第一轴向方向延伸并且至少部分地设置在所述框架内。
所述转子轴在所述轴线上沿着所述第一轴向方向延伸,并且其中所述转子轴包括连接到所述驱动机构的第一轴端和连接到所述转子的转子本体的第二轴端。
在所述丝杠设置在与上冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述转子轴径向地设置在所述主体与所述驱动机构的丝杠之间。
在所述丝杠设置在第一位置的情况下,所述转子轴径向地设置在所述丝杠与所述轴承之间。
第一静态连接形成在所述马达的与所述框架的第一端相反设置的一端处,并且其中所述转子的永磁体阵列轴向地设置在所述第一静态连接与所述轴承之间。
所述框架的主体相对于所述马达沿着所述第一轴向方向延伸,并且其中所述马达轴向地设置在所述主体与所述第一静态连接之间。
所述轴承轴向地设置在所述驱动机构的旋转部件与所述马达之间。
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴的一端以与所述转子一起旋转;丝杠,所述丝杠沿着所述泵轴线是细长的并且在所述泵轴线上同轴地设置;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述驱动螺母与所述丝杠之间,并且相对于所述丝杠支撑所述驱动螺母以维持所述驱动螺母与所述丝杠之间的径向间隙。所述轴承轴向地设置在所述驱动螺母与所述马达之间。
所述转子围绕所述定子设置,使得所述马达包括外转子。
所述缸通过第二静态连接来连接到所述框架,并且所述活塞通过第二动态连接来连接到所述驱动机构。
所述第一动态连接轴向地设置在所述第一静态连接与所述第二静态连接之间。
所述泵框架安装到具有轮的支撑框架。
一种泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转以引起泵的流体位移构件在所述泵轴线上的往复运动;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,以通过所述流体位移构件引起所述流体的泵送;和轴承,所述轴承支撑所述转子并且被构造成反作用于沿着所述泵轴线的第一轴向方向和沿着所述泵轴线的第二轴向方向两者的轴向载荷。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述转子通过设置在所述马达的第一轴向端处的第一轴承和设置在所述马达的第二轴向端处的第二轴承而被支撑在所述马达的轮轴上。
所述转子包括支撑多个永磁体的转子本体和从所述转子本体沿着所述第一轴向方向延伸的转子轴。
所述转子轴延伸到泵框架中,并且所述轴承径向地设置在所述转子轴与所述泵框架之间。
所述马达设置在所述泵框架的第一端处。
位移泵安装到所述泵框架的与该泵框架的第一端相反设置的第二端,其中所述位移泵包括活塞,所述活塞连接到所述驱动机构以通过该驱动机构来沿着所述泵轴线平移。
所述位移泵是双位移泵,使得所述位移泵被构造成在所述活塞的上冲程期间和所述活塞的下冲程期间输出流体。
所述转子轴包括第一轴部件和第二轴部件,所述第一轴部件从所述转子本体的第一端沿着所述第一轴向方向延伸;所述第二轴部件从所述第一轴部件沿着所述第一轴向方向延伸。所述轴承设置在由所述第一轴部件和所述第二轴部件形成的第一凹口中。
所述泵框架包括第一本体部件和第二本体部件,所述第一本体部件至少部分地与所述第一轴部件轴向地重叠;所述第二本体部件至少部分地与所述第二轴部件轴向地重叠。所述轴承设置在由所述第一本体部件和所述第二本体部件形成的第二凹口中。
所述轴承在形成在所述转子轴上的第一凹口与形成所述泵框架上的第二凹口之间径向地延伸。
所述转子本体接触所述轴承。
所述轴承轴向地设置在所述驱动机构的驱动螺母与所述马达之间。
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子以便由所述转子旋转地驱动;丝杠,所述丝杠与所述驱动螺母在所述泵轴线上同轴地设置,并且所述丝杠被构造成通过所述驱动螺母的旋转而被线性地驱动;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。
所述驱动螺母在所述第一轴向方向上与所述轴承间隔开,并且所述马达在所述第二轴向方向上与所述轴承间隔开。
在所述丝杠处于与上冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠与所述轴承轴向地重叠。
所述转子包括从所述转子沿着所述第一轴向方向延伸到泵框架中的转子轴;所述轴承设置在所述转子轴与所述泵框架之间;并且所述驱动螺母安装到所述转子轴的与所述马达相反设置的一端。
所述转子轴的所述端包括径向凸缘,其中所述径向凸缘的第一侧形成支撑所述轴承的内凹槽的至少一部分。
所述驱动螺母接触所述径向凸缘的第二侧。
所述轴承包括双列角接触轴承。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述示例中的任一个示例的泵送组件,所述泵送组件设置在喷雾施加器的上游并且流体地连接到该喷雾施加器以将喷雾流体泵送至所述喷雾施加器。
一种泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置的转子,所述转子包括从所述转子的转子本体沿着第一轴向方向延伸的转子轴;泵框架,所述泵框架从所述马达的第一端沿着所述第一轴向方向延伸,使得所述转子轴延伸到所述泵框架中,其中所述泵框架连接到所述定子以支撑所述马达;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入;和轴承,所述轴承相对于所述泵框架支撑所述马达并且被构造成将轴向力传递到所述泵框架。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
流体位移构件连接到所述驱动机构的丝杠以通过所述丝杠沿着所述第一轴向方向和第二轴向方向被驱动。
所述驱动机构包括与所述丝杠在所述泵轴线上同轴地设置的驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴以接收旋转输出。
所述轴承轴向地设置在所述驱动螺母与所述转子本体之间。
一种将流体泵送到喷枪以生成雾化流体喷雾的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并围绕所述电动马达的定子旋转;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位;通过使所述丝杠沿着所述泵轴线移位来使连接到该丝杠的流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动,其中使所述流体位移构件进行往复运动促使所述流体位移构件泵送流体;在所述驱动机构处接收在泵送期间生成的轴向载荷;以及通过径向地设置在所述泵框架与将所述驱动机构连接到所述转子的转子轴之间的轴承来将所述轴向载荷传递到泵框架。
一种便携式流体喷雾器包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的并且具有转子和定子,其中所述马达被构造成输出围绕轴线的旋转运动;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸,其中所述活塞被构造成在所述缸内沿着所述轴线进行往复运动;驱动机构,所述驱动机构被所述框架支撑并且轴向地位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括沿着所述轴线是细长的丝杠,并且所述丝杠被构造成进行沿着所述轴线线性地平移或围绕所述轴线旋转中的仅一者,所述驱动机构被构造成输出线性往复运动;轴承组件,所述轴承组件定位在所述驱动机构与所述马达之间。所述活塞被构造成接收由所述驱动机构输出的线性往复运动,并且通过上冲程和下冲程在所述缸内进行往复运动。所述活塞在当移动通过所述上冲程时接收向下的反作用力,以及在当移动通过所述下冲程时接收向上的反作用力。所述驱动机构和所述轴承组件被布置成使得所述向上的反作用力和所述向下的反作用力两者都通过所述驱动机构转移并且转移到所述轴承组件。所述轴承组件允许旋转运动在所述轴承组件内从所述马达传递到所述驱动机构,同时所述轴承组件防止所述向下的反作用力和所述向上的反作用力两者中的一些或全部转移到所述转子。
前一段落的流体喷雾器可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述轴承组件将所述向下的反作用力和所述向上的反作用力转移到所述转子框架。
所述轴承组件包括双列角接触轴承。
所述轴承组件包括内座圈、外座圈和设置在所述内座圈与所述外座圈之间的多个滚动元件。
所述内座圈由在所述转子与所述驱动机构之间延伸并且连接该转子和驱动机构的转子轴支撑。
所述外座圈由所述框架支撑。
所述轴承组件包括滚动元件的第一环形阵列和与所述滚动元件的第一环形阵列轴向地间隔开的滚动元件的第二环形阵列。
所述滚动元件包括滚珠。
所述滚动元件包括滚子。
所述转子通过设置在所述马达的第一轴向端处的第一马达轴承和设置在所述马达的第二轴向端处的第二马达轴承而被支撑在所述马达的轮轴上。
所述转子包括支撑多个永磁体的转子本体和从所述转子本体沿着所述第一轴向方向延伸的转子轴。
所述转子轴延伸到所述框架中,并且所述轴承组件径向地设置在所述转子轴与所述框架之间。
所述泵是双位移泵,使得所述泵被构造成在所述活塞的上冲程和所述活塞的下冲程两者期间输出流体。
所述转子轴包括第一轴部件和第二轴部件,所述第一轴部件从所述转子本体的第一端沿着所述第一轴向方向延伸;所述第二轴部件从所述第一轴部件沿着所述第一轴向方向延伸。所述轴承设置在由所述第一轴部件和所述第二轴部件形成的第一凹口中。
所述泵框架包括第一本体部件和第二本体部件,所述第一本体部件至少部分地与所述第一轴部件轴向地重叠;所述第二本体部件至少部分地与所述第二轴部件轴向地重叠。所述轴承设置在由所述第一本体部件和所述第二本体部件形成的第二凹口中。
所述轴承在形成在所述转子轴上的第一凹口与形成所述泵框架上的第二凹口之间径向地延伸。
所述转子的转子本体接触所述轴承组件。
所述轴承轴向地设置在所述驱动机构的驱动螺母与所述马达之间。
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子以便由所述转子旋转地驱动;丝杠,所述丝杠与所述驱动螺母在所述泵轴线上同轴地设置,并且所述丝杠被构造成通过所述驱动螺母的旋转而被线性地驱动;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。
所述驱动螺母在所述第一轴向方向上与所述轴承间隔开,并且所述马达在所述第二轴向方向上与所述轴承间隔开。
在所述丝杠处于与上冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠与所述轴承轴向地重叠。
所述转子包括从所述转子沿着第一轴向方向延伸到所述框架中的转子轴;所述轴承组件设置在所述转子轴与所述框架之间;并且所述驱动螺母安装到所述转子轴的与所述马达相反设置的一端。
所述转子轴的所述端包括径向凸缘,其中所述径向凸缘的第一侧形成支撑所述轴承的内凹槽的至少一部分。
所述驱动螺母接触所述径向凸缘的第二侧。
一种泵送组件包括马达和驱动机构。所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转。所述转子包括转子本体和转子轴,所述转子本体包括多个永磁体;所述转子轴在所述泵轴线上同轴地设置并且从所述转子本体沿着第一轴向方向延伸。所述驱动机构连接到所述转子轴的与所述转子本体相反的一端,其中所述驱动机构被构造成接收来自所述转子的旋转输出,并且生成沿着所述泵轴线的线性输入,以引起所述流体的泵送。所述转子轴限定腔,并且其中所述驱动机构的至少一部分设置在所述腔内。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴的一端以便由所述转子旋转地驱动;和丝杠,所述丝杠与所述驱动螺母在所述泵轴线上同轴地设置,所述丝杠被构造成通过所述驱动螺母的旋转而在所述泵轴线上被线性地驱动。
所述驱动机构还包括多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间并且相对于所述丝杠支撑所述驱动螺母。
所述丝杠包括朝向所述马达定向的第一端和与所述第一端相反设置的第二端,其中所述第一端设置在所述腔内。
所述腔从所述转子轴的第一轴端沿着第二轴向方向延伸到所述转子轴中,其中所述第一轴端连接到所述驱动螺母,并且其中所述丝杠穿过所述第一轴端延伸到所述腔中。
所述腔沿着所述第二轴向方向延伸至所述转子轴的第二轴端。
所述第二轴端连接至所述转子本体。
所述第二轴端是封闭的。
第二腔端是敞开的。
在所述丝杠设置在与沿着所述第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠延伸穿过所述第二腔端。
在所述丝杠设置在与沿着所述第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠占据所述腔的体积的大部分。
所述丝杠包括朝向所述马达定向的第一端和与所述第一端相反设置的第二端,其中所述第一端与所述转子轴轴向地重叠所述丝杠的冲程的至少一部分。
所述第二端在所述冲程期间不与所述转子轴轴向地重叠。
在所述丝杠设置在与沿着所述第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠的第一端与所述转子轴轴向地重叠。
在所述丝杠设置在与沿着所述第一轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置的情况下,所述丝杠的第一端不与所述转子轴轴向地重叠。
所述转子轴包括第一轴部件和第二轴部件,所述第一轴部件从所述转子本体沿着所述第一轴向方向延伸;所述第二轴部件从所述第一轴部件沿着所述第一轴向方向延伸。所述驱动螺母连接到所述第二轴部件。
所述转子轴不与所述定子轴向地重叠。
在所述马达的第二端处在泵框架与所述定子之间形成第一静态连接,其中所述转子轴从所述马达的与所述第二端相反设置的第一端轴向地延伸。
在所述转子轴与所述泵框架之间形成第一动态连接,所述第一动态连接允许所述转子轴与所述泵框架之间的相对旋转运动,并且防止所述转子轴与所述泵框架之间的相对轴向运动。
所述转子轴、所述驱动机构和泵的流体位移构件在所述泵轴线上同轴地设置。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述段落中的任一段落的泵送组件,所述泵送组件设置在喷雾施加器的上游并且流体地连接到该喷雾施加器以将喷雾流体泵送至所述喷雾施加器。
一种泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和转子,所述转子在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置,并且所述转子包括从所述转子的转子本体沿着第一轴向方向延伸的转子轴,其中所述转子轴至少部分地限定腔;泵框架,所述泵框架支撑所述马达,其中所述转子轴延伸到所述泵框架中;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子轴的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,其中所述驱动机构的线性驱动元件的至少一部分轴向地延伸到所述转子轴的所述腔中。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述驱动机构还包括驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴以便与所述转子轴一起旋转,并且其中所述线性驱动元件包括丝杠,所述丝杠被构造成通过所述驱动螺母的旋转而被线性地驱动。
在所述丝杠位于与沿着与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠占据所述腔的体积的大部分。
一种将流体泵送到喷枪以生成雾化流体喷雾的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并围绕所述马达的定子旋转,所述转子包括与所述泵轴线同轴的并且从所述转子的转子本体沿着第一轴向方向延伸的转子轴;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位;以及通过使所述丝杠沿着所述泵轴线移位来使连接到所述丝杠的流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动,以泵送流体。对于所述丝杠的往复运动的至少一部分,所述丝杠的至少一部分与所述转子轴轴向地重叠。
前一段落的方法可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
使所述驱动机构的所述丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位包括:使所述丝杠沿着与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向并且在由所述转子轴限定的腔内移位,从而增加所述丝杠与所述转子轴之间的轴向重叠。
使所述丝杠沿着所述第二轴向方向移位包括:使所述丝杠在所述腔内移位并且移位到与沿着所述第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置。
使所述驱动机构的所述丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位还包括:通过使所述丝杠沿着所述第一轴向移位并且移位到与沿着所述第一轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置,来减少所述丝杠与所述转子轴之间的轴向重叠。
一种流体泵设备包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述转子围绕轴线旋转,所述马达被构造成输出旋转运动;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括具有第一端的丝杠,所述驱动机构输出线性往复运动;和转子轴,所述转子轴位于所述马达与所述驱动机构之间,所述转子轴将来自所述马达的所述旋转运动传输到所述驱动机构,所述转子轴包括腔,所述丝杠的第一端在所述腔内线性地平移。
前一段落的流体泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述驱动机构还包括驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴以便由所述转子旋转地驱动;并且其中所述丝杠与所述驱动螺母在所述泵轴线上同轴地设置,所述丝杠被构造成通过所述驱动螺母的旋转而在所述泵轴线上被线性地驱动。
所述驱动机构还包括多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间并且相对于所述丝杠支撑所述驱动螺母。
所述腔从所述转子轴的第一轴端沿着第二轴向方向延伸到所述转子轴中,其中所述第一轴端连接到所述驱动螺母,并且其中所述丝杠穿过所述第一轴端延伸到所述腔中。
所述腔沿着所述第二轴向方向延伸至所述转子轴的第二轴端。
所述第二轴端连接至所述转子本体。
所述第二轴端是封闭的。
第二腔端是敞开的。
在所述丝杠设置在与沿着所述第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠延伸穿过所述第二腔端。
在所述丝杠设置在与沿着所述第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠占据所述腔的体积的大部分。
所述丝杠包括与所述第一端相反设置的第二端,其中所述第一端与所述转子轴轴向地重叠所述丝杠的冲程的至少一部分。
所述第二端在所述冲程期间不与所述转子轴轴向地重叠。
在所述丝杠设置在与沿着所述第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置的情况下,所述丝杠的第一端与所述转子轴轴向地重叠。
在所述丝杠设置在与沿着所述第一轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置的情况下,所述丝杠的第一端不与所述转子轴轴向地重叠。
所述转子轴包括第一轴部件和第二轴部件,所述第一轴部件从所述转子本体沿着所述第一轴向方向延伸;所述第二轴部件从所述第一轴部件沿着所述第一轴向方向延伸。所述驱动螺母连接到所述第二轴部件。
所述转子轴不与所述定子轴向地重叠。
在所述马达的第二端处在泵框架与所述定子之间形成第一静态连接,其中所述转子轴从所述马达的与所述第二端相反设置的第一端轴向地延伸。
在所述转子轴与所述泵框架之间形成第一动态连接,所述第一动态连接允许所述转子轴与所述泵框架之间的相对旋转运动,并且防止所述转子轴与所述泵框架之间的相对轴向运动。
所述转子轴、所述驱动机构和泵的流体位移构件在所述泵轴线上同轴地设置。
一种泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转;驱动机构,所述驱动机构连接所述转子,并且被构造成将来自所述转子的旋转输出转换成沿着所述泵轴线的线性输入以引起所述流体的泵送,其中所述驱动机构包括被构造成沿着所述泵轴线轴向地移位的线性驱动元件;和同步构件,所述同步构件与所述线性驱动元件接界以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述同步构件固定到所述线性驱动元件。
所述同步构件与机械地固定到所述定子的泵框架接界。
所述同步构件被构造成与所述线性驱动元件一起相对于所述泵框架线性地移动。
所述泵框架包括轴向细长的狭槽,并且所述同步构件包括设置在所述狭槽中的突出部。
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子以便由所述转子旋转地驱动;丝杠,所述丝杠设置在所述泵轴线上并且形成所述线性驱动元件的至少一部分;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。
所述同步构件设置在所述丝杠的第一端处并且相对于所述丝杠固定以便与所述丝杠一起进行往复运动。
所述驱动螺母轴向地设置在所述丝杠的第一端与所述马达之间。
同步组件安装到所述丝杠的第一端,所述同步组件包括:固定到所述丝杠的第一端并且与所述丝杠同轴地设置的支撑件;和安装到所述支撑件的所述同步构件。
所述同步构件包括:围绕所述支撑件的本体设置的轴环;和从所述轴环径向地延伸的至少一个突出部。
销将所述同步构件固定到所述支撑件。
所述支撑件包括:沿着所述泵轴线轴向地延伸的支撑件本体;和从所述支撑件本体延伸的径向支撑件凸缘。所述同步构件设置在所述径向支撑件凸缘附近。
所述同步构件轴向地设置在所述径向支撑件凸缘与所述丝杠之间。
所述支撑件还包括安装突出部,所述安装突出部从所述支撑件本体的第一端轴向地延伸并且进入所述丝杠的孔中,以将所述同步组件固定到所述丝杠。
所述支撑件还包括设置在所述支撑件本体的第二端处的接收部,所述接收部被构造成连接到位移泵的流体位移构件。
所述同步构件与机械地固定到所述马达的泵框架接界,并且其中所述同步构件抵靠所述泵框架密封以与所述泵框架形成滑动密封件。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述示例中的任一个示例的泵送组件,所述泵送组件设置在喷雾施加器的上游并且流体地连接到该喷雾施加器以将喷雾流体泵送至所述喷雾施加器。
一种泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和转子,所述转子在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置,其中所述马达包括第一马达端和第二马达端;泵框架,所述泵框架固定到所述第二马达端,并且包括相对于所述马达沿着第一轴向方向延伸的主体,其中所述转子轴延伸到所述主体中;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入;和同步构件,所述同步构件连接到所述驱动机构的线性驱动元件并且与所述主体接界,以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述马达轴向地设置在所述泵框架的固定到第二马达端的部分与所述主体之间。
所述驱动机构包括在所述第一轴向方向上与所述马达间隔开的驱动螺母,并且其中所述同步构件在所述第一轴向方向上与所述驱动螺母间隔开。
所述线性驱动元件包括与所述驱动螺母同轴地设置的丝杠。
所述同步构件包括至少一个径向突出部,所述至少一个径向突出部设置在形成在所述主体上的轴向狭槽内。
一种将流体泵送到喷枪以生成雾化流体喷雾的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并且围绕所述马达的定子旋转;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位;通过使所述丝杠沿着所述泵轴线移位来使连接到所述丝杠的流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动,所述流体位移构件将流体向下游泵送至所述喷枪;以及通过与所述丝杠和所述泵框架中的每一个接界的同步构件来防止所述丝杠相对于泵框架的旋转,所述泵框架机械地固定到所述定子和泵的缸。
前一段落的方法可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
防止所述丝杠相对于所述泵框架旋转包括:将所述同步构件的突出部设置在形成在所述泵框架中的狭槽内,所述突出部与所述狭槽接界以防止所述丝杠相对于所述泵框架旋转。
防止所述丝杠相对于所述泵框架旋转还包括:使所述同步构件与所述丝杠一起进行往复运动,使得所述同步构件与所述丝杠一起相对于所述泵框架轴向地移动。
一种流体泵设备包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述马达被构造成输出旋转运动;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括丝杠,所述驱动机构输出线性往复运动,所述活塞接收由所述驱动机构输出的所述线性往复运动,以使所述活塞在所述缸内进行往复运动;和同步组件,所述同步组件位于所述马达与所述泵之间,所述同步组件被构造成抵抗由于所述马达输出的所述旋转运动而导致的所述丝杠的旋转,所述同步组件包括围绕所述丝杠固定的轴环,所述同步组件还包括相对于所述框架固定的套筒。所述丝杠和所述轴环两者在所述套筒内线性地平移,同时所述套筒防止所述轴环旋转。
前一段落的流体泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述套筒包括轴向细长的狭槽,并且所述轴环包括设置在所述狭槽中的突出部。
所述驱动机构还包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子以便由所述转子旋转地驱动;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。
所述驱动螺母轴向地设置在所述轴环与所述马达之间。
支撑件固定到所述丝杠的第一端并且与所述丝杠同轴地设置。所述轴环安装到所述支撑件。
销将所述轴环固定到所述支撑件。
所述支撑件包括:沿着所述泵轴线轴向地延伸的支撑件本体;和从所述支撑件本体延伸的径向支撑件凸缘。所述轴环设置在所述径向支撑件凸缘附近。
所述支撑件还包括安装突出部,所述安装突出部从所述支撑件本体的第一端轴向地延伸并且进入所述丝杠的孔中,以将所述同步组件固定到所述丝杠。
所述轴环抵靠所述套筒密封以与所述套筒形成滑动密封件。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述示例中的任一个示例的泵送组件,所述泵送组件设置在喷雾施加器的上游并且流体地连接到该喷雾施加器以将喷雾流体泵送至所述喷雾施加器。
一种泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,并且被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入以引起所述流体的泵送,其中所述驱动机构包括被构造成沿着所述泵轴线轴向地移位的线性驱动元件;和同步构件,所述同步构件与所述线性驱动元件接界以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述线性驱动元件能够相对于所述同步构件移动。
所述同步构件沿着所述泵轴线是细长的。
所述同步构件与所述定子的至少一部分轴向地重叠。
所述同步构件固定到支撑所述马达的泵框架。
所述同步构件与所述线性驱动元件能够伸缩地接界。
所述转子包括转子本体和转子轴,所述转子本体支撑多个永磁体,所述转子轴从所述转子本体沿着第一轴向方向延伸并且与所述转子同轴地设置。
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴以便通过所述转子轴来接收来自所述转子的旋转输出;丝杠,所述丝杠与所述驱动螺母在所述泵轴线上同轴地设置并且形成所述线性驱动元件的至少一部分;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。
所述同步构件延伸到所述转子轴中。
所述同步构件包括延伸到所述丝杠的孔中的杆,所述杆具有被构造成与所述孔的内部表面轮廓相匹配的外部表面轮廓。
与所述丝杠设置在与沿着所述第一轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置处的情况相比,在所述丝杠设置在与沿着第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置处的情况下,所述同步构件与所述丝杠之间的轴向重叠更大。
轴承设置在所述转子轴与固定到所述定子的泵框架之间,并且其中所述同步构件至少部分地与所述轴承轴向地重叠。
所述同步构件轴向地延伸穿过所述轴承,使得所述同步构件的第一部分相对于所述轴承沿着所述第一轴向方向延伸,并且所述同步构件的第二部分相对于所述轴承沿着所述第二轴向方向延伸,所述第二轴向方向与所述第一轴向方向相反。
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴以便由所述转子轴旋转地驱动;丝杠,所述丝杠设置在所述泵轴线上并且形成所述线性驱动元件的至少一部分;和多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。所述同步构件在所述第一轴向方向上不延伸超过所述驱动螺母。
一种泵框架包括固定到所述马达的框架构件和相对于所述马达沿着第一轴向方向延伸的主体,其中所述马达轴向地设置在所述框架构件与所述主体之间。所述同步构件固定到所述框架构件并且从所述框架构件沿着所述第一轴向方向延伸并且穿过所述马达。
所述同步构件与所述线性驱动元件能够伸缩地接界。
所述同步构件包括沿着所述泵轴线是细长的轮廓杆,并且其中所述同步构件延伸到丝杠的孔中,所述丝杠形成所述线性驱动元件的至少一部分。
所述孔包括接收轮廓杆和与该轮廓杆接界的轮廓开口。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述示例中的任一个示例的泵送组件,所述泵送组件设置在所述喷枪的上游并且流体地连接到所述喷枪以将喷雾流体泵送至所述喷枪。
一种泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和转子,所述转子在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置,并且所述转子包括从所述马达的第一轴向端沿着第一轴向方向延伸的转子轴;泵框架,所述泵框架沿着所述第一轴向方向延伸使得所述转子轴延伸到所述泵框架中,其中所述泵框架在所述马达的与所述第一轴向端相反的第二轴向端处固定至所述马达;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子轴的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入;和同步构件,所述同步构件相对于所述泵框架固定并且与所述驱动机构的线性驱动元件接界以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
双位移泵固定到所述泵框架,其中所述双位移泵的流体位移构件连接到所述线性驱动元件以通过该线性驱动元件进行往复运动。
所述转子、所述转子轴、所述同步构件、所述驱动机构和所述流体位移构件同轴地设置。
所述同步构件包括从所述马达的第二端延伸穿过所述马达并且延伸到所述转子轴中的杆,其中所述杆延伸到形成在所述驱动机构的丝杠中的孔中,其中所述丝杠形成所述线性驱动元件的至少一部分,并且其中所述杆的外部表面包括与形成在所述孔的内部表面上的第二轮廓接界的第一轮廓,以防止所述丝杠相对于所述泵框架旋转。
所述第二轮廓延伸小于所述孔的全部轴向长度。
所述同步构件从所述泵框架悬伸。
一种泵送流体的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并且围绕所述马达的定子旋转;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位;使位移泵的流体位移构件进行往复运动,所述流体位移构件连接到所述丝杠,使得所述丝杠的往复运动引起所述流体位移构件的往复运动,其中使所述流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动将流体泵送到下游以用于进行喷雾;以及通过与所述丝杠能够伸缩地接界的同步构件来防止所述丝杠相对于与所述电动马达和所述位移泵机械地固定的泵框架旋转。
一种流体泵设备包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述马达被构造成输出旋转运动;泵,所述泵安装在所述框架的第二端上,所述泵包括活塞和缸;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括丝杠,所述驱动机构输出线性往复运动,所述活塞接收由所述驱动机构输出的线性往复运动以使所述活塞在所述缸内进行往复运动;和同步组件,所述同步组件包括伸缩构件,所述伸缩构件与所述丝杠具有滑动重叠界面,所述伸缩构件在所述丝杠相对于所述伸缩构件线性地平移时通过抵抗由所述马达输出的旋转运动来防止所述丝杠旋转。
前一段落的流体泵设备可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述伸缩构件沿着所述泵轴线是细长的。
所述伸缩构件与所述定子的至少一部分轴向地重叠。
所述伸缩构件固定到支撑所述马达的泵框架。
所述转子包括转子本体和转子轴,所述转子本体支撑多个永磁体,所述转子轴从所述转子本体沿着第一轴向方向延伸并且与所述转子同轴地设置。
所述驱动机构包括驱动螺母和多个滚动元件,所述驱动螺母连接到所述转子轴以便通过所述转子轴来接收来自所述转子的旋转输出;所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。
所述伸缩构件延伸到所述转子轴中。
所述伸缩构件包括延伸到所述丝杠的孔中的杆,所述杆具有被构造成与所述孔的内部表面轮廓相匹配的外部表面轮廓。
与所述丝杠设置在与沿着所述第一轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置处的情况相比,在所述丝杠设置在与沿着第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置处的情况下,所述伸缩构件与所述丝杠之间的轴向重叠更大。
轴承设置在所述转子轴与固定到所述定子的泵框架之间,并且其中所述伸缩构件至少部分地与所述轴承轴向地重叠。
所述伸缩构件轴向地延伸穿过所述轴承,使得所述伸缩构件的第一部分相对于所述轴承沿着所述第一轴向方向延伸,并且所述伸缩构件的第二部分相对于所述轴承沿着第二轴向方向延伸,所述第二轴向方向与所述第一轴向方向相反。
所述伸缩构件包括沿着所述泵轴线是细长的轮廓杆,并且其中所述伸缩构件延伸到所述丝杠的孔中。
所述孔包括接收轮廓杆和与该轮廓杆接界的轮廓开口。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述示例中的任一个示例的泵送组件,所述泵送组件设置在所述喷枪的上游并且流体地连接到所述喷枪以将喷雾流体泵送至所述喷枪。
一种泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上围绕所述定子旋转;和驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,与所述转子同轴地设置,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为沿着所述泵轴线在第一轴向方向和第二轴向方向中的每一个轴向方向上的线性输入,以引起所述流体的泵送。所述驱动机构的丝杠延伸到所述马达中,其中所述丝杠设置在与沿着第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置处。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述丝杠能够相对于所述转子移动。
所述驱动机构还包括驱动螺母和多个滚动元件,所述驱动螺母连接到所述转子以便由所述转子旋转地驱动,所述驱动螺母围绕所述丝杠设置并且与所述丝杠同轴地设置,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。
所述丝杠被构造成在所述马达内沿着所述第一轴向方向和所述第二轴向方向平移。
所述驱动螺母在所述第一轴向方向上与所述转子间隔开,使得所述驱动螺母不与所述转子轴向地重叠。
在所述丝杠设置在与沿着所述第一轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置的情况下,所述丝杠未设置在所述马达内。
所述马达包括轮轴,所述轮轴支撑所述定子并且至少部分地限定马达腔,其中在所述丝杠处于所述第一位置的情况下,所述丝杠延伸到所述马达腔中。
转子轴从所述转子的转子本体沿着所述第一轴向方向延伸,所述转子轴至少部分地限定轴腔,并且其中在所述丝杠处于所述第一位置的情况下,所述丝杠完全延伸穿过所述轴腔。
所述驱动螺母连接到所述转子轴的与所述转子本体相反的一端。
一种由泵框架支撑的位移泵,其中所述泵框架固定到所述马达;所述位移泵包括流体位移构件,所述流体位移构件连接到所述丝杠以便通过所述丝杠进行往复运动。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述段落中的任一段落的泵送组件,所述泵送组件设置在所述喷枪的上游并且流体地连接到所述喷枪以将喷雾流体泵送至所述喷枪。
一种泵送组件包括:马达,所述马达具有定子和转子,所述转子在泵轴线上围绕所述定子同轴地设置,其中所述马达包括第一马达端和第二马达端;转子轴,所述转子轴从所述转子的转子本体沿着第一轴向方向延伸;泵框架,所述泵框架固定到所述第二马达端,并且包括相对于所述马达沿着第一轴向方向延伸的主体,其中所述转子轴延伸到所述主体中;和驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子轴的旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入。所述驱动机构包括被构造成提供所述线性输入的线性驱动元件,并且其中所述线性驱动元件的至少一部分设置在所述马达内的马达腔内,其中所述线性驱动元件设置在与沿着与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置处。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
在所述线性驱动元件处于与沿着所述第一轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置的情况下,所述线性驱动元件的第一部分不与所述转子轴向地重叠。
所述线性驱动元件是丝杠,所述丝杠与所述驱动机构的驱动螺母连接并且与所述驱动螺母同轴地设置,其中所述驱动螺母固定到所述转子轴。
在所述丝杠处于所述第一位置的情况下,所述丝杠轴向地延伸穿过所述转子轴内的轴腔并且进入所述马达腔中。
位移泵通过静态连接来固定到所述泵框架,并且通过所述驱动机构与所述位移泵的流体位移构件之间的动态连接来附接到所述马达。
一种泵送流体的方法包括:驱动电动马达的转子围绕泵轴线并且围绕所述电动马达的定子旋转;通过所述转子的旋转来使驱动机构的丝杠沿着所述泵轴线轴向地移位通过沿着第一轴向方向的第一冲程和沿着第二轴向方向的第二冲程;通过所述丝杠沿着所述泵轴线的位移来使连接到所述丝杠的第一端的流体位移构件沿着所述泵轴线进行往复运动以泵送流体;以及在所述第二冲程期间将所述丝杠的与所述第一端相反设置的第二端平移到所述马达内的马达腔中。
前一段落的方法可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
在所述第二冲程期间将所述丝杠的与所述第一端相反设置的第二端平移到所述马达内的马达腔中包括:使所述丝杠沿着所述第二轴向方向平移通过由在所述转子与所述驱动机构的所述驱动螺母之间轴向地延伸的转子轴所限定的轴腔,并且平移进入所述马达腔中。
随着所述丝杠沿着所述第二轴向方向平移,增加所述丝杠与所述转子轴之间的轴向重叠;以及随着所述丝杠沿着所述第一轴向方向平移,减小所述丝杠与所述转子轴之间的轴向重叠。
随着所述丝杠沿着所述第二轴向方向平移,增加所述丝杠与所述马达之间的轴向重叠;以及随着所述丝杠沿着所述第一轴向方向平移,减小所述丝杠与所述马达之间的轴向重叠。
在所述第一冲程期间将所述丝杠的第二端从所述马达腔抽出。
一种流体喷雾器包括:框架,所述框架具有第一端和第二端;马达,所述马达安装在所述框架的第一端上,所述马达是电供能的,所述马达包括转子和定子,所述转子围绕轴线旋转,所述马达被构造成输出旋转运动,所述马达包括与所述轴线同轴的马达腔;泵,所述泵安装在所述框架的第二端,所述泵包括活塞和缸;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑并且直接位于所述马达与所述泵之间,所述驱动机构包括沿着所述轴线是细长的丝杠,所述丝杠具有第一端,所述丝杠的第一端在所述马达腔内沿着所述轴线线性地平移,所述驱动机构输出线性往复运动,其中所述活塞接收由所述驱动机构输出的线性往复运动,以使所述活塞在所述缸内进行往复运动。
前一段落的流体喷雾器可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述丝杠能够相对于所述转子移动。
所述驱动机构还包括驱动螺母和多个滚动元件,所述驱动螺母连接到所述转子以便由所述转子旋转地驱动,所述驱动螺母围绕所述丝杠设置并且与所述丝杠同轴地设置,所述多个滚动元件径向地设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间。
所述驱动螺母在所述第一轴向方向上与所述转子间隔开,使得所述驱动螺母不与所述转子轴向地重叠。
在所述丝杠设置在与沿着第一轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置的情况下,所述丝杠未设置在所述马达内。
所述马达包括轮轴,所述轮轴支撑所述定子并且至少部分地限定所述马达腔。
转子轴从所述转子的转子本体沿着所述第一轴向方向延伸,所述转子轴至少部分地限定轴腔,并且其中在所述丝杠设置在第一冲程的末端处的情况下,所述丝杠完全延伸穿过所述轴腔。
所述驱动螺母连接到所述转子轴的与所述转子本体相反的一端。
一种泵送组件包括:马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上旋转;流体位移构件,所述流体位移构件以能够操作的方式连接到所述转子以沿着所述泵轴线通过上冲程和下冲程进行往复运动;控制器,所述控制器被构造成控制所述马达的操作,使得所述流体位移构件在所述上冲程期间根据第一速度曲线移位并且在所述下冲程期间根据第二速度曲线移位,所述第一速度曲线与所述第二速度曲线不同。
前一段落的泵送组件可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述第一速度曲线具有第一加速曲线,并且所述第二速度曲线具有与所述第一加速曲线不同的第二加速曲线。
所述第一速度曲线与所述第二速度曲线之间的差异是在加速脱离转换时。
一种流体喷雾系统包括:手持式喷枪,所述手持式喷枪被构造成将所泵送的流体雾化成流体喷雾;和根据前述段落中的任一段落的泵送组件,所述泵送组件设置在所述喷枪的上游并且流体地连接到所述喷枪以将喷雾流体泵送至所述喷枪。
一种泵送系统包括:第一上游泵,所述第一上游泵具有连接到第一流体位移构件的第一电动马达;第一下游泵,所述第一下游泵具有流体地连接到所述第一上游泵的出口的入口;第一传感器,所述第一传感器设置在所述第一下游泵的出口的下游;和控制器,所述控制器与所述第一电动马达和所述第一传感器通信。所述控制器被构造成从所述第一传感器接收第一参数数据,并且基于所述第一参数数据来控制所述第一电动马达的操作。
前一段落的泵送系统可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
第二上游泵具有连接到第二流体位移构件的第二电动马达;第二下游泵具有流体地连接到所述第二上游泵的出口的入口;第二传感器设置在所述第二下游泵的出口的下游;控制器与所述第一电动马达、所述第二电动马达、所述第一传感器和所述第二传感器通信。所述控制器被构造成从所述第一传感器接收第一参数数据,并且基于所述第一参数数据来控制所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的操作。
所述控制器被构造成从所述第二传感器接收第二参数数据,并且基于所述第一参数数据、所述第二参数数据以及所述第一参数数据与所述第二参数数据的比较中的至少一个来控制所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的操作。
所述控制器被构造成基于指示由所述第一参数数据所指示的第一参数与由所述第二参数数据所指示的第二参数之间的比率不同于所述第一参数与所述第二参数之间的目标比率的比较,来调节到所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的功率。
所述第一泵的尺寸被设置成在所述第三泵的填充冲程期间用所述第一泵的单个冲程填充所述第三泵,使得所述第一泵在所述第三泵的所述填充冲程期间不改变冲程方向。
所述第二泵的尺寸被设置成在所述第四泵的填充冲程期间用所述第二泵的单个冲程填充所述第四泵,使得所述第二泵在所述第四泵的所述填充冲程期间不改变冲程方向。
所述控制器被构造成在所述第三泵的返回冲程期间停止所述第一电动马达的旋转,所述返回冲程与所述第三泵的所述填充冲程处于相反的冲程方向。
所述控制器被构造成控制所述第一上游泵的冲程方向,使得所述冲程方向的转换发生在所述第一下游泵的填充冲程的预定部分期间。
所述第一传感器包括第一压力传感器,并且所述第二传感器包括第二压力传感器。
所述第一传感器包括第一流量传感器,并且所述第二传感器包括第二流量传感器。
所述控制器被构造成基于所述第一参数数据来调节到所述第一电动马达的功率。
所述控制器被构造成基于所述第一参数数据来调节所述第一电动马达的速度。
所述控制器被构造成基于所述第一参数数据来调节由所述第一进料泵输出的压力。
施加器包括混合室,所述混合室流体地连接到所述第一下游泵的出口并且流体地连接到所述第二下游泵的出口。
第一受热软管设置在所述第三泵的出口与所述施加器的所述混合室之间;并且第二受热软管设置在所述第四泵的出口与所述施加器的所述混合室之间。
所述第一泵包括活塞和驱动机构,所述活塞被构造成沿着所述第一泵的泵轴线进行轴向地往复运动,所述驱动机构连接到所述活塞。所述驱动机构连接到所述第一电动马达的第一转子。所述驱动机构被构造成接收来自所述第一转子的旋转输出,并且向所述活塞提供线性输入以促使所述活塞沿着所述泵轴线轴向地移位。所述活塞、所述驱动机构和所述第一转子同轴地设置。
所述驱动机构包括驱动螺母和丝杠,所述驱动螺母连接到所述第一电动马达的转子,并且被构造成与所述第一电动马达的转子一起旋转;所述丝杠与所述驱动螺母连接,并且连接到所述第一泵的活塞的活塞轴。
第三传感器设置在所述第一上游泵的下游和所述第一下游泵的上游;以及第四传感器设置在所述第二上游泵的下游和所述第二下游泵的上游。所述控制器与所述第三传感器和所述第四传感器通信。所述控制器被构造成从所述第三传感器接收第三参数数据,并且基于所述第三参数数据来控制所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的操作。
所述控制器被构造成从所述第四传感器接收第四参数数据,并且基于所述第三参数数据、所述第四参数数据以及所述第三参数数据与所述第四参数数据的比较中的至少一个来控制所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的操作。
一种操作泵送系统的方法包括:驱动第一电动马达的第一转子的旋转来驱动第一进料泵的第一流体位移构件的往复运动,以泵送第一组分材料到第一配比器泵的入口;通过所述第一配比器泵增加所述第一组分材料的压力;通过第一传感器生成关于所述第一配比器泵下游的第一组分材料的第一参数数据;以及通过控制器基于所述第一参数数据来控制所述第一电动马达的操作。
前一段落的方法可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
驱动第二电动马达的第二转子的旋转来驱动第二进料泵的第二流体位移构件的往复运动,以泵送第二组分材料到第二配比器泵的入口;通过所述第二配比器泵增加所述第二组分材料的压力;通过第二传感器生成关于所述第二配比器泵下游的第二组分材料的第二参数数据;以及基于所述第一参数数据与所述第二参数数据的比较来控制所述第一电动马达所述第二电动马达中的至少一个电动马达的操作。
通过所述第一传感器测量所述第一配比器泵下游的第一组分材料的压力;通过所述第二传感器测量所述第二配比器泵下游的第二组分材料的压力;将所述第一组分材料的所测量的压力和所述第二组分材料的所测量的压力传送至所述控制器;以及通过所述控制器基于所述第一组分材料的所测量的压力和所述第二组分材料的所测量的压力中的至少一个来调节到所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的功率。
通过所述第一传感器测量所述第一配比器泵下游的第一组分材料的流量;通过所述第二传感器测量所述第二配比器泵下游的第二组分材料的流量;将所述第一组分材料的所测量的流量和所述第二组分材料的所测量的流量传送至所述控制器;通过所述控制器基于所述第一组分材料的所测量的流量和所述第二组分材料的所测量的流量中的至少一个来调节到所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的功率。
所述控制器通过调制到所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的电流来调节所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的旋转速度。
控制所述第一电动马达使得所述第一进料泵在所述第一配比器泵的填充冲程期间将流体泵送到所述第一配比器泵。
控制所述第一电动马达使得所述第一进料泵在所述第一配比器泵的返回冲程期间不将流体泵送到所述第一配比器泵,所述返回冲程是与所述填充冲程相反的冲程。
在所述填充冲程和所述返回冲程中的每一个冲程期间通过所述配比器泵输出流体。
控制所述第一电动马达使得所述第一活塞在所述填充冲程期间不改变冲程方向。
一种操作被构造成将不同的第一组分材料和第二组分材料泵送到施加器以用于混合和形成多组分材料的泵送系统的方法,所述方法包括:用包括第一电动马达的第一上游泵来将第一组分材料从第一流体罐泵送到第一下游泵;用包括第二电动马达的第二上游泵来将第二组分材料从第一流体罐泵送到第二下游泵;通过控制器控制所述第一上游泵、所述第二上游泵、所述第一下游泵和所述第二下游泵在喷雾模式和冲洗模式中的每一个模式中的泵送。所述喷雾模式包括用所述第一下游泵增加所述第一组分材料的压力,并用所述第一下游泵将所述第一组分材料泵送到施加器;以及用所述第二下游泵增加所述第二组分材料的压力,并用所述第二下游泵将所述第二组分材料泵送到所述施加器。所述冲洗模式包括将所述第一组分材料从所述第一配比器泵泵送到第一倾卸罐;以及将所述第二组分材料从所述第二配比器泵泵送到第二倾卸罐。
前一段落的方法可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
启动冲洗例程以从操作模式进入冲洗模式;以及基于所述冲洗例程正在被启动来使所述第一上游泵、所述第二上游泵、所述第一下游泵和所述第二下游泵中的每一个无供能(depower)。
将第一冲洗阀从第一位置致动到第二位置,所述第一冲洗阀的第二位置将所述第一下游泵的出口与第一冲洗管线流体地连接,所述第一冲洗管线被构造成将所述第一组分材料提供到所述第一倾卸罐;以及将第二冲洗阀从第一位置致动到第二位置,所述第二冲洗阀的第二位置将所述第二下游泵的出口与第二冲洗管线流体地连接,所述第二冲洗管线被构造成将所述第二组分材料提供到所述第二倾卸罐。
在所述第一冲洗阀处于第二位置的情况下对所述第一电动马达供能,并且在所述第二冲洗阀处于第二位置的情况下对所述第二电动马达供能。
在所述第一冲洗阀处于第二位置的情况下启动所述第一下游泵,并且在所述第二冲洗阀处于第二位置的情况下启动所述第二下游泵。
在基于冲洗参数,在一冲洗持续时间内由所述第一上游泵、所述第二上游泵、所述第一下游泵和所述第二下游泵引起泵送。
所述冲洗参数是泵循环的计数,并且所述冲洗持续时间是泵循环的次数。
将所述第一冲洗阀从第二位置致动到第一位置;并且将所述第二冲洗阀从第二位置致动到第二位置。
基于所述第一冲洗阀返回到第一位置以及所述第二冲洗阀返回到第一位置,使所述第一上游泵、所述第二上游泵、所述第一下游泵和所述第二下游泵中的每一个无供能。
基于所述第一上游泵和所述第一下游泵无供能,将所述第一冲洗阀从第一位置致动到第二位置;以及基于所述第二上游泵和所述第二下游泵无供能,将所述第二冲洗阀从第一位置致动到第二位置。
基于在进入所述第一倾卸罐的第一组分材料和进入所述第二倾卸罐的第二组分材料中的一种组分材料中检测到空气,来确定所述冲洗模式的完成状态;以及基于所述第一组分材料和所述第二组分材料中的每一种组分材料中不存在空气,来退出所述冲洗模式。
在所述冲洗模式期间再循环所述第一组分材料,使得所述第一流体罐是所述第一倾卸罐;以及在所述冲洗模式期间再循环所述第二组分材料,使得所述第二流体罐是所述第二倾卸罐。
一种泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕泵轴线旋转;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子并且被构造成将来自所述转子的旋转输入转换为线性输出,其中所述驱动机构与所述转子同轴;和位移组件,所述位移组件包括活塞,其中所述活塞连接到所述驱动机构以接收所述线性输出,并且与所述驱动机构和所述转子同轴地设置,其中所述活塞被构造成沿着所述泵轴线进行轴向往复运动以泵送流体。
前一段落的泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述驱动机构包括驱动螺母和丝杠,所述驱动螺母连接到所述转子并且被构造成与所述转子一起旋转;所述丝杠与所述驱动螺母和所述活塞连接,其中所述丝杠和所述驱动螺母与所述转子和所述活塞同轴地对齐。
所述驱动机构包括设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间的间隙内的多个滚动元件。所述多个滚动元件在所述驱动螺母内部轴向地对齐所述丝杠,并且所述多个滚动元件被构造成通过所述驱动螺母的旋转而被驱动以便轴向地驱动所述丝杠。所述多个滚动元件维持所述间隙并且防止所述驱动螺母与所述丝杠之间的直接接触。
所述驱动机构还包括轴向地延伸穿过所述驱动螺母的驱动螺母孔和形成在所述孔的表面上的内螺纹和所述丝杠上的外螺纹,其中所述内螺纹与所述驱动螺母一起旋转,其中所述外螺纹与所述丝杠一起轴向地移动。所述多个滚动元件中的每个滚动元件与所述内螺纹和所述外螺纹接界。
所述多个滚动元件包括滚珠和细长滚子中的一种。
所述滚动元件机械地附接到所述驱动螺母并且被构造成与所述驱动螺母一起旋转并且被构造成相对于所述驱动螺母旋转。
转子轴连接到所述转子并且与所述转子同轴,其中所述转子轴与所述转子一起旋转并且将所述转子连接到所述驱动机构。
所述丝杠延伸到所述转子轴中。
所述转子轴至少部分地设置在所述转子内并且被所述转子包围。
间隔件设置在所述丝杠上并且径向地设置在所述丝杠与所述转子轴之间,其中所述间隔件防止所述丝杠直接接触所述转子轴。
所述间隔件连接到所述丝杠以与所述丝杠一起轴向地平移。
所述间隔件设置在所述丝杠的与所述活塞相反的一端处。
所述间隔件在中心轴线上同轴地设置,并且将所述丝杠在所述中心轴线上对齐。
所述间隔件由非铁材料形成。
所述间隔件由塑料形成。
所述丝杠在所述电动马达的所述转子和所述定子中的每一个内延伸。
所述丝杠与所述转子的永磁体阵列轴向地重叠。
转子轴连接到所述转子的转子本体并且在所述转子本体内同轴地设置。所述转子轴与所述转子本体一起旋转并且将所述转子本体连接到所述驱动机构。所述转子轴是中空的并且接收所述丝杠。
所述丝杠在所述电动马达内延伸,使得从所述中心轴线延伸的径向线依次地穿过所述丝杠、所述转子轴、所述转子和所述定子。
与所述丝杠设置在与沿着第二轴向方向的冲程的末端相关联的第二位置处的情况相比,在所述丝杠设置在与沿着第一轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置处的情况下,所述转子轴与所述丝杠之间的轴向重叠更大。
间隔件安装在所述丝杠上并且相对于所述转子轴支撑所述丝杠。
所述丝杠与所述转子轴之间的轴向重叠被构造成在所述活塞的往复运动期间变化。
所述位移组件包括设置在所述中心轴线上的第一止回阀和设置在所述中心轴线上的第二止回阀。所述第二止回阀设置在所述活塞中以与所述活塞一起行进。
轴承组件将所述电动马达的所述转子连接到所述驱动机构,其中所述轴承组件被构造成反作用于轴向载荷。
流体出口歧管轴向地定位在所述活塞与所述轴承组件之间;以及多个拉杆在所述轴承组件与所述流体出口歧管之间轴向地延伸并且连接所述轴承组件和所述流体出口歧管。
同步组件轴向地设置在所述流体出口歧管与所述轴承组件之间,所述同步组件与所述丝杠接界以防止所述丝杠围绕所述泵轴线旋转。
所述转子是径向地设置在所述定子内的内转子。
一种泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和设置在所述定子内的转子,所述转子被构造成围绕泵轴线旋转;位移组件,所述位移组件包括活塞,其中所述活塞与所述转子同轴地设置,并且所述活塞被构造成沿着所述泵轴线进行轴向地往复运动以泵送流体;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述活塞,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为到所述活塞的线性输入,其中所述驱动机构与所述活塞和所述转子同轴;流体出口歧管,所述流体出口歧管轴向地定位在所述活塞与所述转子之间,所述流体出口歧管与所述位移组件流体连通;第一止回阀,所述第一止回阀轴向地位于所述活塞的活塞头与所述进料泵的流体入口之间;和第二止回阀,所述第二止回阀设置在所述活塞中以与所述活塞一起轴向地行进。
前一段落的泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子并且被构造成与所述转子一起旋转;丝杠,所述丝杠延伸穿过所述驱动螺母并且与所述驱动螺母同轴,其中所述丝杠连接至所述活塞并且与所述活塞和所述转子两者同轴;和多个滚动元件,所述多个滚动元件设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间的间隙内,其中所述多个滚动元件相对于所述驱动螺母支撑所述丝杠以防止所述丝杠与所述驱动螺母之间的接触,并且其中所述多个滚动元件被构造成由所述转子轴和所述驱动螺母的旋转来驱动以便轴向地驱动所述丝杠。
所述流体出口歧管轴向地设置在所述驱动螺母与所述活塞头之间。
轴承组件将所述转子连接到所述驱动机构。所述轴承组件轴向地设置在所述转子与所述驱动螺母之间。
多个拉杆在所述流体出口歧管与所述轴承组件的壳体之间轴向地延伸,并且连接所述轴承组件和所述流体出口歧管。
一种用于将来自电动马达的旋转输出转换为线性输入的进料泵的驱动机构,其中所述驱动机构包括丝杠和驱动螺母。所述丝杠具有:第一端;相对于泵轴线与所述第一端轴向地相反的第二端;和在所述第一端与所述第二端之间在所述丝杠的外表面上延伸的螺旋凹槽,其中所述丝杠的第二端在转子轴、定子和所述电动马达的壳体中的每一个内延伸,并且其中所述丝杠在所述转子轴内轴向地平移。所述驱动螺母连接到所述转子并且被构造成与所述转子一起旋转。
前一段落的驱动机构可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
多个滚动元件设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间的间隙内,其中所述多个滚动元件相对于所述驱动螺母支撑所述丝杠,并且被构造成通过所述转子轴和所述驱动螺母的旋转来被驱动以便轴向地驱动所述丝杠。
间隔件轴承连接到所述丝杠的第二端,并且相对于所述泵轴线径向地位于所述丝杠的第二端与所述转子轴之间。
所述丝杠不直接接触所述转子轴。
所述丝杠与所述转子轴之间的轴向重叠在所述进料泵的上冲程的末端处最大,并且在所述进料泵的下冲程的末端处最小。
一种多组分喷雾系统包括:第一进料泵,其中所述第一进料泵包括任一前述段落的泵;第二进料泵;第一配比器泵,所述第一配比器泵流体地连接到所述第一进料泵的出口;第二配比器泵,所述第二配比器泵流体地连接到所述第二进料泵的出口;和施加器,所述施加器连接到所述第一配比器泵的出口和所述第二配比器泵的出口,以输出由所述第一进料泵、所述第二进料泵、所述第一配比器泵和所述第二配比器泵所泵送的材料形成的多组分材料。
前一段落的多组分喷雾系统可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述第二进料泵包括前述权利要求中任一项所述的泵。
一种用于从贮存器泵送流体的泵设备,所述泵设备包括:框架,所述框架用于安装在所述贮存器上;电动马达,所述电动马达安装在所述框架上,所述电动马达包括定子和转子,所述转子围绕轴线旋转以输出旋转运动;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑,所述驱动机构包括丝杠和螺母,所述驱动机构被构造成接收由所述马达输出的所述旋转运动并且将所述旋转运动转换为线性往复运动,所述丝杠和所述螺母中的每一个进行围绕所述轴线的旋转或沿着所述轴线线性地平移中的一者;和泵,所述泵包括缸和位于所述缸内的活塞,所述活塞被构造成通过所述驱动机构而沿着所述轴线进行线性地往复运动。
前一段落的泵设备可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
驱动轴连接到活塞和所述驱动机构,其中所述驱动轴被构造成沿着所述泵轴线进行轴向地往复运动;轴承组件将转子轴旋转地连接到所述驱动机构,其中所述转子轴设置在所述转子的转子本体内并且与所述丝杠和所述转子同轴;流体出口歧管轴向地定位在所述缸与所述轴承组件之间。
多个拉杆在所述流体出口歧管与所述轴承组件的壳体之间轴向地延伸,并且连接所述轴承组件和所述流体出口歧管。
所述转子包括沿着所述轴线轴向地延伸并连接到所述驱动机构的转子轴。
第一止回阀轴向地设置在所述活塞与所述缸的流体入口之间;以及第二止回阀设置在所述活塞内以与所述活塞一起轴向地行进。
多个滚动元件设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间的间隙内,其中所述多个滚动元件相对于所述驱动螺母支撑所述丝杠,并且被构造成通过所述转子轴和所述驱动螺母的旋转来被驱动以便轴向地驱动所述丝杠。
所述螺母连接到所述转子,并且被构造成与所述转子一起旋转;所述丝杠延伸穿过所述螺母并与所述螺母同轴;并且所述丝杠连接到所述活塞,并且与所述活塞和所述转子两者同轴。
所述轴承组件还包括:第一壳体构件,所述第一壳体构件包括第一开口;第二壳体构件,所述第二壳体构件轴向地定位在所述第一壳体构件与所述电动马达之间并且包括第二开口,其中所述第二壳体构件连接到所述电动马达的壳体并且连接到所述第一壳体构件;套筒联接器,所述套筒联接器轴向地定位在所述第一壳体构件与所述第二壳体构件之间并且与所述第一壳体构件和所述第二壳体构件同轴;多个第一滚子轴承,多个第一滚子轴承设置在所述套筒联接器与所述第一壳体构件之间;和多个第二滚子轴承,所述多个第二滚子轴承设置在所述套筒联接器与所述第二壳体构件之间,其中所述螺母延伸穿过所述第一开口并且连接到所述套筒联接器,以及其中所述转子穿过所述第二开口连接到所述套筒联接器。
所述套筒联接器、所述驱动螺母和所述转子轴相对于彼此旋转地固定,使得当所述电动马达旋转所述转子轴时,所述套筒联接器、所述驱动螺母和所述转子轴一致地旋转。
所述丝杠包括:第一端;相对于所述泵轴线与所述第一端轴向地相反的第二端;和在所述第一端与所述第二端之间在所述丝杠的外表面上延伸的螺旋凹槽,其中所述丝杠的第一端连接到在所述丝杠与所述活塞之间延伸的驱动轴,并且其中所述丝杠的第二端在所述转子轴、所述定子和所述电动马达的壳体中的每一个内延伸。
间隔件轴承连接到所述丝杠的第二端,并且径向地设置在所述丝杠的第二端与所述转子轴之间。
同步组件轴向地设置在所述流体出口歧管与所述轴承组件之间并且围绕所述丝杠设置,其中所述同步组件防止所述丝杠围绕所述轴线旋转。
所述同步组件包括:同步壳体,所述同步壳体从所述轴承组件的所述第一壳体构件轴向地延伸到所述流体出口歧管,其中所述同步壳体紧固到所述流体出口歧管和所述轴承组件的所述第一壳体构件中的至少一个;室,所述室在所述同步壳体内部;轴环,所述轴环在所述室内部并且围绕所述丝杠的第一端,其中所述轴环被构造成在所述室内部相对于所述同步壳体滑动;防旋转销,所述防旋转销延伸穿过所述轴环和所述丝杠,以将所述丝杠联接到所述轴环;和防旋转界面,所述防旋转界面位于所述轴环与所述同步壳体之间,并且被构造成防止所述轴环相对于所述同步壳体旋转。
一种用于从贮存器泵送流体的进料泵设备,所述进料泵设备包括:框架,所述框架用于安装在所述贮存器上;电动马达,所述电动马达安装在所述框架上,所述电动马达包括定子和转子,所述转子围绕轴线旋转以输出旋转运动;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑,所述驱动机构包括丝杠和螺母,所述驱动机构被构造成接收由所述马达输出的所述旋转运动并且将所述旋转运动转换为线性往复运动,所述丝杠和所述螺母中的每一个进行围绕所述轴线的旋转或沿着所述轴线线性地平移中的一者;和泵,所述泵包括缸和位于所述缸内的活塞,所述活塞被构造成通过所述驱动机构而沿着所述轴线进行线性地往复运动;其中所述活塞被构造成在工作区内进行往复运动以在所述缸内建立压力,并且其中所述活塞能够行进到泄压区中以将加压流体从所述缸排放到所述贮存器。
前一段落的进料泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述活塞包括安装在所述活塞轴上的排放密封件,所述排放密封件轴向地设置在所述活塞的活塞头与所述驱动机构之间,其中所述排放密封件被构造成控制通过与所述贮存器流体连通的排放路径的流。
所述活塞头抵靠所述缸的侧壁密封以将所述缸划分成上游室和下游室,其中所述排放密封件提供所述下游室与所述排放路径之间的密封件。
所述下游室的一部分形成在密封件壳体与所述缸之间,其中所述排放密封件设置在所述密封件壳体内并且在所述排放路径处延伸穿过所述密封件壳体。
密封件壳体设置在所述缸内,其中所述排放密封件设置在所述密封件壳体内。
所述密封件壳体与所述缸同轴地设置。
所述密封件壳体从所述缸的第一端朝向所述缸的第二端延伸,其中所述活塞穿过第一端延伸到所述缸中。
所述缸的流体出口延伸穿过第一端。
所述密封件壳体包括穿过该密封件壳体的至少一个端口。
所述至少一端口设置在所述工作区与所述卸压区的交汇处。
所述排放密封件进入所述卸压区以将所述缸的内部流体地连接到排放路径,其中所述排放密封件的下边缘在所述至少一个端口上延伸。
当所述排放密封件在所述至少一个端口与所述密封件壳体的底端之间轴向地移动时,所述排放密封件进入所述卸压区以将所述缸的内部流体地连接到所述排放路径。
所述排放密封件包括连接到所述活塞的密封件支撑件和安装在所述密封件支撑件上的密封件构件。
所述密封件支撑件形成所述活塞的活塞轴的一部分。
所述密封件支撑件包括径向凸缘,并且其中所述密封件构件设置在所述径向凸缘的面向所述排放路径的一侧上。
所述密封件构件是杯形的密封件。
压力致动的泄压阀设置在所述缸的下游。
所述压力致动的泄压阀被构造成将流体输出到所述贮存器。
流体出口歧管轴向地设置在所述活塞与所述驱动机构之间,其中所述流体出口歧管与所述泵流体连通;
所述流体出口歧管通过至少一个轴向细长的管连接到所述缸,所述管为流体在所述缸与所述流体出口歧管之间提供流动路径。
所述压力致动的泄压阀安装到所述流体出口歧管。
所述贮存器是筒,所述流体出口歧管的出口设置在所述筒的外部,并且所述压力致动的泄压阀向所述筒的内部提供流体。
一种泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕泵轴线旋转;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子并且被构造成将来自所述转子的旋转输入转换为线性输出,其中所述驱动机构与所述转子同轴;和位移组件,所述位移组件包括活塞和缸,其中所述活塞连接到所述驱动机构以接收所述线性输出,并且所述活塞与所述驱动机构和所述转子同轴地设置;其中所述活塞被构造成在工作区内进行轴向地往复运动以在所述缸内建立压力,并且其中所述活塞能够行进到泄压区中以将加压流体从所述缸排放到所述贮存器。
一种进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕轴线旋转;驱动轴,所述驱动轴连接到活塞,其中所述驱动轴被构造成沿着所述进料泵的泵轴线进行轴向地往复运动,并且其中所述驱动轴与所述转子同轴;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述驱动轴,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为到所述驱动轴的线性输入;泵,所述泵包括活塞和缸,所述活塞连接到所述驱动轴以通过所述驱动轴进行往复运动,所述缸包围所述活塞;流体出口歧管,所述流体出口歧管轴向地定位在所述活塞与所述驱动机构之间并且包括流体出口,所述流体出口歧管与所述泵流体地连通;和过压阀,所述过压阀连接到所述流体出口歧管并且通过所述流体出口歧管的内部通道而流体地连接到所述流体出口。
前一段落的进料泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
转子轴连接到所述转子并且与所述转子同轴,其中所述转子轴与所述转子一起旋转,其中所述转子轴与所述驱动轴同轴并且将所述转子连接到所述驱动机构。
所述过压阀从所述流体出口歧管远离所述电动马达轴向地延伸,并且所述过压阀与所述进料泵的所述泵轴线不同轴。
所述过压阀包括球;座;和弹簧,所述弹簧在关闭位置将所述球抵靠所述座偏置。
密封件壳体在所述缸内部,其中所述密封件壳体连接到所述密封件壳体的第一端,并且围绕所述驱动轴周向地延伸,并且轴向地设置在所述活塞与所述缸的第一端之间;密封件在所述密封件壳体内部并且连接到所述驱动轴,其中所述密封件相对于所述泵轴线从所述驱动轴径向地延伸并且接触所述密封件壳体;以及至少一个端口延伸穿过所述密封件壳体,其中当所述密封件移动到与所述至少一个端口接触时,所述至少一个端口将所述缸的第一端中的开口与所述缸的内部流体地连接。
所述密封件壳体包括:顶端,所述顶端连接到所述缸的第一端;底端,所述底端与所述顶端轴向地间隔开并且轴向地位于所述顶端与所述活塞之间;和管状本体,所述管状本体从所述顶端延伸到所述底端,其中所述管状本体相对于所述泵轴线与所述缸径向地间隔开以便在所述密封件壳体与所述缸之间形成环形间隙,其中所述至少一个端口靠近所述密封件壳体的底端径向地延伸穿过所述管状本体。
一种用于双球活塞泵的卸压组件,所述卸压组件包括:活塞壳体,所述活塞壳体围绕活塞设置,其中所述活塞壳体沿着轴线延伸并且包括相反的第一端和第二端,其中活塞杆延伸穿过所述第一端中的开口;密封件壳体,所述密封件壳体位于所述活塞壳体内部,其中所述密封件壳体连接到所述活塞壳体的第一端,并且围绕所述活塞杆周向地延伸,并且轴向地设置在活塞头与所述活塞壳体的第一端之间;密封件,所述密封件设置在所述密封件壳体内并且连接到所述活塞杆,其中所述密封件相对于所述泵轴线从所述活塞杆径向地延伸并且接触所述密封件壳体;排放路径,所述排放路径设置在所述密封件壳体内并且与所述开口流体地连通;和至少一个端口,所述至少一个端口延伸穿过所述密封件壳体;其中当所述密封件处于由所述至少一个端口限定的泄压区中时,所述至少一个端口将所述活塞壳体的第一端中的开口与所述活塞壳体的内部流体地连接;以及其中当所述密封件处于限定在所述第一端与所述至少一个端口之间的工作区中时,所述密封件将所述至少一个端口与所述排放路径流体地隔离开。
一种对进料泵减压的方法包括:致动与活塞连接的驱动轴,以使所述活塞在活塞壳体内部移动到该活塞的下冲程的底部以下;以及移动设置在所述活塞壳体内部并连接到所述驱动轴的密封元件,使得所述密封元件与所述活塞一起从工作区轴向地移动到泄压区,以便将所述驱动轴与所述活塞壳体之间的间隙与所述活塞壳体的内部流体地连接,使得流体通过所述间隙从内部排放出。
前一段落的方法可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
当所述进料泵的内部压力超过预定压力值时,打开与所述进料泵连接的过压阀。
一种用于从贮存器泵送流体的进料泵设备包括:框架,所述框架用于安装在所述贮存器上;电动马达,所述电动马达安装在所述框架上,所述电动马达包括定子和转子,所述转子围绕轴线旋转以输出旋转运动;驱动机构,所述驱动机构由所述框架支撑,所述驱动机构包括丝杠和螺母,所述驱动机构被构造成接收由所述马达输出的所述旋转运动并且将所述旋转运动转换为线性往复运动,所述丝杠和所述螺母中的每一个进行围绕所述轴线的旋转或沿着所述轴线线性地平移中的一者;同步组件,所述同步组件轴向地设置在所述电动马达与所述活塞之间,其中所述同步组件被构造成与所述驱动机构的线性移位元件接界,以防止所述线性移位元件围绕所述泵轴线旋转;和泵,所述泵包括缸和位于所述缸内的活塞,所述活塞被构造成通过所述驱动机构而沿着所述轴线进行线性地往复运动。
所述同步组件包括形成室的同步壳体,其中所述同步壳体相对于所述泵轴线是静止的。
所述同步组件包括设置在所述室内部并且围绕所述丝杠的轴环,其中所述轴环被构造成与所述同步壳体接界以防止所述丝杠围绕轴线旋转。
所述轴环被构造成在所述室内部相对于所述同步壳体轴向地移动。
所述轴环固定到所述丝杠。
所述同步组件还包括防旋转元件,所述防旋转元件延伸穿过所述轴环和所述丝杠并将所述丝杠联接到所述轴环。
所述丝杠的一端连接到在所述丝杠与所述活塞之间延伸的驱动轴的一端,并且其中所述轴环围绕所述丝杠的端与所述驱动轴的端之间的界面设置。
所述轴环包括具有能够与第二半部分开的第一半部的蛤壳式配置。
所述同步壳体包括具有能够与第二半部分开的第一半部的蛤壳式配置。
所述同步组件包括:形成室的同步壳体,其中所述同步壳体相对于所述泵轴线是静止的;设置在室内部并且固定到所述丝杠的轴环,其中所述轴环被构造成与所述同步壳体接界,以防止所述丝杠围绕轴线旋转;其中所述接界由至少一个突出部延伸到至少一个狭槽中来形成。
所述至少一个突出部从所述轴环延伸,并且所述至少一个狭槽形成在所述同步壳体上。
流体出口歧管轴向地定位在所述活塞与所述转子之间。
所述流体出口歧管限定所述泵与形成在所述流体出口歧管中的出口之间的出口流动路径,其中所述出口流动路径的歧管部分设置在外壳体与内壳体之间。
所述同步组件包括轴环,所述轴环被构造成沿着轴线进行往复运动,其中所述轴环设置在所述内壳体内并且与所述内壳体接界以防止围绕轴线旋转。
在所述活塞处于第一冲程的末端处的情况下,所述轴环与所述出口流动路径的歧管部分轴向地重叠,所述第一冲程是远离所述马达。
所述进料泵还包括多个拉杆,所述多个拉杆轴向地延伸并且围绕所述同步壳体周向地设置。
所述同步壳体封围所述螺母的至少一部分。
一种进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子;泵,所述泵具有被构造成沿着所述进料泵的泵轴线进行轴向地往复运动的活塞,并且其中所述活塞与所述转子同轴;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述活塞,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为到所述活塞的线性输入;和同步组件。所述驱动机构包括驱动螺母和丝杠,所述驱动螺母连接到所述转子并且被构造成与所述转子一起旋转;所述丝杠延伸穿过所述驱动螺母并且与所述驱动螺母同轴。所述同步组件轴向地位于所述电动马达与所述活塞之间并且围绕所述丝杠的一部分,其中所述同步组件被构造成防止所述丝杠相对于所述泵轴线旋转。
前一段落的进料泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述同步组件包括:形成室的同步壳体,其中所述同步壳体相对于所述泵轴线是静止的;在所述室内部并围绕所述丝杠的轴环,其中,所述轴环被构造成在所述室内部相对于所述同步壳体滑动,并且其中所述轴环与所述同步壳体互锁,使得所述轴环不相对于所述同步壳体旋转;和延伸穿过所述轴环和所述丝杠并且将所述丝杠联接到所述轴环的防旋转销。
所述同步壳体包括狭槽,所述狭槽相对于所述泵轴线径向地延伸到所述同步壳体的内表面中并且相对于所述泵轴线在所述同步壳体的所述内表面上轴向地延伸。
所述轴环包括凸片,所述凸片从所述轴环相对于所述进料泵的所述泵轴线径向地延伸并且进入所述狭槽中,以在所述轴环与所述同步壳体之间提供防旋转。
所述同步机构还包括第一缓冲器和第二缓冲器,所述第一缓冲器连接到所述轴环的第一端;所述第二缓冲器连接到所述轴环的第二端并且与所述第一缓冲器相对。
所述同步壳体包括第二狭槽,所述第二狭槽相对于所述泵轴线径向地延伸到所述同步壳体的内表面中并且相对于所述泵轴线在所述同步壳体的所述内表面上轴向地延伸。
所述轴环包括第二凸片,所述第二凸片从所述轴环相对于所述进料泵的所述泵轴线径向地延伸并且进入所述第二狭槽中,以在所述轴环与所述同步壳体之间提供防旋转。
一种多组分喷雾系统包括:第一进料泵,其中所述第一进料泵包括前述示例中的任一示例的进料泵;第二进料泵;第一配比器泵,所述第一配比器泵流体地连接到所述第一进料泵的出口;第二配比器泵,所述第二配比器泵流体地连接到所述第二进料泵的出口;和施加器,所述施加器连接到所述第一配比器泵的出口和所述第二配比器泵的出口,以输出由所述第一进料泵、所述第二进料泵、所述第一配比器泵和所述第二配比器泵所泵送的材料形成的多组分材料。
前一段落的多组分喷雾系统可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
其中所述第二进料泵包括前述示例中的任一示例的进料泵。
一种进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕轴线旋转;泵,所述泵具有活塞,所述活塞与所述转子同轴地设置并且被构造成沿着所述轴线进行轴向地往复运动;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述活塞,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换成到所述活塞的线性输入,其中所述驱动机构包括丝杠和螺母,其中所述丝杠和所述螺母中的每一个进行围绕所述轴线的旋转或沿着所述轴线线性地平移中的一者;轴承组件,所述轴承组件轴向地位于所述电动马达与所述活塞之间,并且将所述电动马达的所述转子能够旋转地连接到所述驱动螺母;其中所述活塞在当移动通过上冲程时接收向下的反作用力,以及在当移动通过下冲程时接收向上的反作用力,并且所述向上的反作用力和所述向下的反作用力两者都通过所述驱动机构转移并且转移到所述轴承组件,以及其中所述轴承组件允许旋转运动在所述驱动机构内从所述马达传递到所述驱动机构,同时所述轴承组件防止所述向下的反作用力和所述向上的反作用力两者中的一些或全部转移到所述转子。
前一段落的进料泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
所述轴承组件固定到支撑所述电动马达的框架。
所述框架包括支撑件,所述支撑件在所述轴承组件与所述流体出口歧管之间轴向地延伸并且将所述轴承组件连接到所述流体出口歧管。
所述支撑件包括多个拉杆。
转子轴连接到所述转子以与所述转子一起旋转并且与所述转子同轴地设置,其中所述转子轴将所述转子连接到所述驱动机构。
所述转子轴旋转地固定到所述轴承组件,并且相对于所述轴承组件在轴向上是自由的。
所述轴承组件包括:第一滚子轴承组件,所述第一滚子轴承组件轴向地设置在所述螺母与所述电动马达之间;第二滚子轴承组件,所述第二滚子轴承组件轴向地设置在所述第一滚子轴承组件与所述电动马达之间;套筒联接器,所述套筒联接器连接到所述驱动螺母并且轴向地定位在所述第一滚子轴承组件与所述第二滚子轴承组件之间;其中所述转子连接到所述套筒联接器。
所述第一滚子轴承组件设置在所述套筒联接器的径向凸缘的第一侧,并且所述第二滚子轴承组件设置在所述径向凸缘的第二侧,使得所述径向凸缘轴向地设置在所述第一滚子轴承组件与所述第二滚子轴承组件之间。
所述轴承组件还包括第一壳体构件和第二壳体构件,所述第一壳体构件与所述电动马达轴向地对齐并且包括第一开口;所述第二壳体构件连接到所述第一壳体构件并且轴向地定位在所述第一壳体构件与所述电动马达之间并且包括第二开口,并且其中所述驱动螺母延伸穿过所述第一开口并且连接到所述套筒联接器,并且其中所述转子的转子轴延伸穿过所述第二开口并且连接到所述套筒联接器。
所述驱动螺母的一部分延伸到所述套筒联接器的孔中,并且所述转子轴的一端延伸到所述孔中。
所述螺母不直接接触所述转子轴。
所述套筒联接器连接到所述驱动螺母和所述转子轴,使得在所述驱动螺母与所述转子轴之间设置有轴向间隙。
所述套筒联接器、所述驱动螺母和所述转子轴相对于彼此旋转地固定,使得所述套筒联接器、所述驱动螺母和所述转子轴一致地旋转。
所述螺母轴向地固定到所述套筒联接器,并且所述转子轴相对于所述套筒联接器在轴向上是自由的。
所述轴承组件还包括轴向地设置在所述第一壳体构件与所述多个第一滚子轴承之间的阻尼弹簧。
所述阻尼弹簧是环形的波形弹簧,所述环形的波形弹簧轴向地位于所述第一壳体构件与所述多个第一滚子轴承之间,并且与所述泵轴线和所述第一壳体构件中的所述第一开口同轴地对齐。
所述套筒联接器包括:本体,所述本体从第一端轴向地延伸到与所述第一端轴向地相反的第二端;凸缘,所述凸缘在所述第一端与所述第二端之间从所述本体径向向外延伸;和孔。所述凸缘包括支撑所述第一滚子轴承组件的第一表面和与所述第一表面轴向地相反的第二表面,其中所述第二表面支撑所述第二滚子轴承组件。所述孔从所述本体的第一端到第二端轴向地延伸穿过该本体。
所述套筒联接器的本体还包括第一部分和第二部分,所述第一部分从所述本体的第一端轴向地延伸到所述凸缘的第一表面;所述第二部分从所述本体的第二端轴向地延伸到所述凸缘的第二表面,其中所述第一部分包括比所述第二部分的内半径更大的内半径。
所述驱动螺母通过至少一个紧固件连接到所述本体的第一端,并且所述电动马达的所述转子轴延伸到所述孔中。
一种进料泵包括:电动马达,所述电动马达包括定子和转子,所述转子被构造成围绕轴线旋转;泵,所述泵具有活塞,其中所述活塞被构造成沿着所述进料泵的轴线进行轴向地往复运动,并且其中所述活塞与所述转子同轴;驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子和所述活塞,所述驱动机构被构造成将来自所述转子的旋转输出转换为到所述活塞的线性输入;和轴承组件,所述轴承组件将所述电动马达的所述转子能够旋转地连接到所述驱动机构,并且被构造成反作用于沿着所述轴线的第一轴向方向和沿着所述泵轴线的第二轴向方向的轴向载荷。
前一段落的进料泵可以可选地包括,附加地和/或替代性地包括,以下特征、配置和/或附加部件中的任何一个或多个:
转子轴连接到所述转子并且与所述转子同轴,其中所述转子轴与所述转子一起旋转,其中所述转子轴与所述驱动轴同轴并且将所述转子连接到所述驱动机构。
流体出口歧管轴向地定位在所述活塞与所述轴承组件之间;多个拉杆在所述流体出口歧管与所述轴承组件的壳体之间轴向地延伸并且连接所述轴承组件和所述流体出口歧管;第一止回阀轴向地位于所述活塞与所述进料泵的流体入口之间;以及第二止回阀轴向地位于所述活塞与所述第一止回阀之间。
所述驱动机构包括:驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴并且被构造成与所述转子轴一起旋转;丝杠,所述丝杠延伸穿过所述驱动螺母并且与所述驱动螺母同轴,其中所述丝杠连接至所述驱动轴并且与所述驱动轴和所述转子轴两者同轴;和多个滚动元件,所述多个滚动元件设置在所述丝杠与所述驱动螺母之间的间隙内,其中所述多个滚动元件相对于所述驱动螺母支撑所述丝杠,并且被构造成通过所述转子轴和所述驱动螺母的旋转来被驱动以便轴向地驱动所述丝杠。
所述轴承组件将所述电动马达的所述转子轴旋转地连接到所述驱动螺母。
所述轴承组件包括:第一滚子轴承子组件,所述第一滚子轴承子组件轴向地设置在所述驱动螺母与所述电动马达之间;第二滚子轴承子组件,所述第二滚子轴承子组件轴向地设置在所述多个第一滚子轴承与所述电动马达之间;套筒联接器,所述套筒联接器轴向地定位在所述第一滚子轴承子组件与所述第二滚子轴承子组件之间;其中所述驱动螺母连接到所述套筒联接器,并且其中所述电动马达的所述转子轴连接到所述套筒联接器。
所述轴承组件还包括第一壳体构件和第二壳体构件,所述第一壳体构件与所述电动马达轴向地对齐并且包括第一开口;所述第二壳体构件轴向地定位在所述第一壳体构件与所述电动马达之间并且包括第二开口,其中所述第二壳体构件连接到所述电动马达的壳体并且连接到所述第一壳体构件,其中所述套筒联接器轴向地定位在所述第一壳体构件与所述第二壳体构件之间并且与所述第一壳体构件和所述第二壳体构件同轴,其中所述第一滚子轴承子组件设置在所述套筒联接器与所述第一壳体构件之间;其中所述第二滚子轴承子组件设置在所述套筒联接器与所述第二壳体构件之间,其中所述驱动螺母延伸穿过所述第一开口并且连接到所述套筒联接器,以及其中所述电动马达的所述转子轴延伸穿过所述第二开口并且连接到所述套筒联接器。
所述套筒联接器、所述驱动螺母和所述转子轴相对于彼此旋转地固定,使得当所述电动马达旋转所述转子轴时,所述套筒联接器、所述驱动螺母和所述转子轴一致地旋转。
所述转子轴不轴向地固定到所述套筒联接器,使得所述套筒联接器能够相对于所述转子轴轴向地移动。
所述转子轴不直接接触所述驱动螺母。
所述轴承组件还包括轴向地设置在所述第一壳体构件与所述第一滚子轴承子组件之间的阻尼弹簧。
所述阻尼弹簧是环形的波形弹簧,所述环形的波形弹簧轴向地位于所述第一壳体构件与所述第一滚子轴承子组件之间,并且与所述泵轴线和所述第一壳体构件中的所述第一开口同轴地对齐。
所述套筒联接器包括:本体,所述本体从第一端轴向地延伸到与所述第一端轴向地相反的第二端;凸缘,所述凸缘在所述第一端与所述第二端之间从所述本体径向向外延伸;和孔。所述凸缘包括接触所述第一滚子轴承子组件的第一表面和与所述第一表面轴向地相反的第二表面,其中所述第二表面接触所述第二滚子轴承子组件。所述孔从所述本体的第一端到第二端轴向地延伸穿过该本体。
所述套筒联接器的本体还包括:第一部分,所述第一部分从所述本体的第一端轴向地延伸到所述凸缘的第一表面;第二部分,所述第二部分从所述本体的第二端轴向地延伸到所述凸缘的第二表面,其中所述第一部分包括比所述第二部分的内半径更大的内半径;和肩部,所述肩部在所述孔中轴向地位于所述第一部分的内半径与所述第二部分的内半径之间,其中在所述肩部与所述驱动螺母之间形成轴向间隙。
所述驱动螺母通过至少一个紧固件连接到所述本体的第一端,并且所述电动马达的所述转子轴延伸到所述孔中。
所述第一滚子轴承子组件包括:第一座圈,所述第一座圈与所述第一壳体构件相邻;第二座圈,所述第二座圈与所述凸缘的第一表面相邻;和多个第一轴承元件,所述多个第一轴承元件轴向地位于所述第一座圈与所述第二座圈之间。
所述第二滚子轴承子组件包括:第三座圈,所述第三座圈与所述凸缘的第二表面相邻;第四座圈,所述第四座圈与所述第二壳体构件相邻;和多个第二轴承元件,所述多个第二轴承元件轴向地位于所述第三座圈与所述第四座圈之间。
尽管已经参考(一个或多个)示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行各种不同的改变并且可以用等效物代替其元件。此外,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多修改以使特定情况或材料适应于本发明的教导。因此,旨在本发明不限于所公开的(一个或多个)具体实施例,而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (50)

1.一种泵送组件,所述泵送组件用于将流体从上游流体源泵送到下游位置,所述泵包括:
马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上相对于所述定子旋转;
驱动机构,所述驱动机构连接到所述转子,所述驱动机构被构造成接收来自所述转子的旋转输出并且将所述旋转输出转换为沿着所述泵轴线的线性输入,以引起所述流体的泵送;
泵,所述泵包括活塞,其中所述活塞连接到所述驱动机构以接收所述线性输入,并且所述活塞与所述驱动机构和所述转子同轴地设置,其中所述活塞被构造成沿着所述泵轴线进行轴向地往复运动以泵送流体。
2.根据权利要求1所述的泵送组件,其中,所述驱动机构包括:
驱动螺母,所述驱动螺母与所述转子连接以与该转子一起旋转;
丝杠,所述丝杠沿着所述泵轴线是细长的并且在所述泵轴线上同轴地设置;和
多个滚动元件,所述多个滚动元件径向地设置在所述驱动螺母与所述丝杠之间,并且相对于所述丝杠支撑所述驱动螺母以维持所述驱动螺母与所述丝杠之间的径向间隙。
3.根据权利要求2所述的泵送组件,其中,所述驱动机构还包括:
轴向地延伸穿过所述驱动螺母的驱动螺母孔和形成在所述孔的表面上的内螺纹,其中所述内螺纹与所述驱动螺母一起旋转;和
所述丝杠上的外螺纹,其中所述外螺纹与所述丝杠一起轴向地移动;
并且其中所述多个滚动元件中的每个滚动元件与所述内螺纹和所述外螺纹两者接界。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的泵送组件,其中,所述多个滚动元件包括滚珠和细长滚子中的一种。
5.根据权利要求2和3中任一项所述的泵送组件,还包括:
转子轴,所述转子轴连接到所述转子并且与该转子同轴,其中所述转子轴与所述转子一起旋转并且将所述转子连接到所述驱动机构;
其中,所述丝杠在泵循环的至少一部分期间延伸到所述转子轴中。
6.根据权利要求5所述的泵送组件,其中,所述转子轴至少部分地设置在所述转子内并且被所述转子包围。
7.根据权利要求5所述的泵送组件,还包括:
间隔件,所述间隔件设置在所述驱动机构的所述丝杠上,并且径向地设置在所述丝杠与所述转子轴之间;
其中,所述间隔件防止所述丝杠直接地接触所述转子轴。
8.根据权利要求7所述的泵送组件,其中,所述间隔件设置在所述转子内。
9.根据权利要求2和3中任一项所述的泵送组件,还包括:
转子轴,所述转子轴连接到所述转子的转子本体并且与该转子本体同轴地设置;
其中,所述转子轴与所述转子本体一起旋转并且将所述转子本体连接到所述驱动机构;以及
其中,所述转子轴是中空的并且接收所述丝杠。
10.根据权利要求9所述的泵送组件,其中,所述丝杠在所述电动马达内延伸,使得从所述泵轴线延伸的径向线依次穿过所述丝杠、所述转子轴、所述转子和所述定子。
11.根据权利要求2所述的泵送组件,还包括润滑剂配件,所述润滑剂配件连接到所述驱动螺母和所述丝杠中的一个。
12.根据权利要求1-5和11中任一项所述的泵送组件,还包括:
泵框架,所述泵框架通过第一静态连接和第一动态连接支撑所述马达。
13.根据权利要求12所述的泵送组件,其中,所述泵框架的主体相对于所述马达的第一轴向端沿着第一轴向方向延伸,并且其中所述第一静态连接形成在所述泵框架与所述马达的与所述第一轴向端相反设置的第二轴向端之间。
14.根据权利要求12所述的泵组件,其中,所述第一动态连接由将所述马达支撑在所述泵框架上的轴承形成,所述轴承被构造成反作用于沿着第一轴向方向和第二轴向方向中的每一个轴向方向的轴向载荷。
15.根据权利要求12所述的泵送组件,其中,所述泵通过第二静态连接安装到所述泵框架,其中所述活塞通过第二动态连接连接到所述驱动机构,并且其中所述第一动态连接轴向地设置在所述第一静态连接与所述第二静态连接之间。
16.根据权利要求1-5、11和12中任一项所述的泵送组件,其中,所述泵包括:
第一止回阀,所述第一止回阀设置在所述泵轴线上;和
第二止回阀,所述第二止回阀设置在所述泵轴线上;
其中,所述第二止回阀设置在所述活塞中以与该活塞一起行进。
17.根据权利要求1-5、11、12和16中任一项所述的泵送组件,还包括:
轴承组件,所述轴承组件将所述电动马达的所述转子连接到所述驱动机构,其中所述轴承组件被构造成反作用于轴向载荷。
18.根据权利要求17所述的泵送组件,还包括:
流体出口歧管,所述流体出口歧管轴向地定位在所述活塞与所述轴承组件之间,并且包括流体出口;和
多个拉杆,所述多个拉杆在所述轴承组件与所述流体出口歧管之间轴向地延伸,并且连接所述轴承组件和所述流体出口歧管。
19.根据权利要求18所述的泵送组件,还包括:
过压阀,所述过压阀连接到所述流体出口歧管,并且通过所述流体出口歧管的内部通道流体地连接到所述流体出口。
20.根据权利要求18所述的泵送组件,还包括:
同步组件,所述同步组件轴向地设置在所述流体出口歧管与所述轴承组件之间,所述同步组件与所述丝杠接界以防止该丝杠围绕所述泵轴线旋转。
21.根据权利要求20所述的泵送组件,其中,所述同步组件包括:
同步壳体,所述同步壳体从所述轴承组件的第一壳体构件轴向地延伸到所述流体出口歧管,其中所述同步壳体紧固到所述流体出口歧管和所述轴承组件的所述第一壳体构件中的至少一个;
室,所述室在所述同步壳体内部;
轴环,所述轴环在所述室内部并且围绕所述驱动机构的丝杠的第一端,其中所述轴环被构造成在所述室内部相对于所述同步壳体滑动;
防旋转销,所述防旋转销延伸穿过所述轴环和所述丝杠,以将所述丝杠联接到所述轴环;和
防旋转界面,所述防旋转界面位于所述轴环与所述同步壳体之间,并且被构造成防止所述轴环相对于所述同步壳体旋转。
22.根据权利要求17所述的泵送组件,其中,所述轴承组件还包括:
第一壳体构件,所述第一壳体构件包括第一开口;
第二壳体构件,所述第二壳体构件轴向地定位在所述第一壳体构件与所述电动马达之间并且包括第二开口,其中所述第二壳体构件连接到所述电动马达的壳体并且连接到所述第一壳体构件;
套筒联接器,所述套筒联接器轴向地定位在所述第一壳体构件与所述第二壳体构件之间并且与所述第一壳体构件和所述第二壳体构件同轴;
多个第一滚子轴承,所述多个第一滚子轴承设置在所述套筒联接器与所述第一壳体构件之间;和
多个第二滚子轴承,所述多个第二滚子轴承设置在所述套筒联接器与所述第二壳体构件之间,
其中,所述驱动机构的驱动螺母延伸穿过所述第一开口并且连接到所述套筒联接器,以及
其中,所述转子穿过所述第二开口连接到所述套筒联接器。
23.根据权利要求22所述的泵送组件,其中,转子轴从所述转子轴向地延伸,并且连接到所述套筒联接器以将所述转子连接到所述套筒联接器,并且其中所述套筒联接器、所述驱动螺母和所述转子轴相对于彼此旋转地固定,使得当所述电动马达旋转所述转子轴时,所述套筒联接器、所述驱动螺母和所述转子轴一致地旋转。
24.根据权利要求17所述的泵送组件,还包括:
转子轴,所述转子轴连接到所述转子以与该转子一起旋转,并且所述转子轴与所述转子同轴地设置,其中所述转子轴将所述转子连接到所述驱动机构。
25.根据权利要求24所述的泵送组件,其中,所述转子轴旋转地固定到所述轴承组件,并且相对于所述轴承组件在轴向上是自由的。
26.根据权利要求1-5、11、12、16和17中任一项所述的泵送组件,还包括:
同步组件,所述同步组件与所述驱动机构的线性驱动元件接界以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转,其中所述线性驱动元件与所述活塞接界以使所述活塞沿着所述泵轴线轴向地移位。
27.根据权利要求26所述的泵送组件,其中,所述同步组件与形成所述线性驱动元件的丝杠接界,其中所述同步组件与所述活塞接界,并且其中所述同步组件与泵框架接界,所述驱动机构至少部分地设置在所述泵框架内,所述同步组件被构造成防止所述丝杠在所述泵轴线上旋转。
28.根据权利要求1-5、11、12、16和17中任一项所述的泵送组件,还包括:
同步构件,所述同步构件沿着所述泵轴线是细长的,并且与所述驱动机构的线性驱动元件接界以防止所述线性驱动元件围绕所述泵轴线旋转,其中所述线性驱动元件与所述活塞接界以使所述活塞沿着所述泵轴线轴向地移位。
29.根据权利要求28所述的泵送组件,其中,所述同步构件与所述线性驱动元件能够伸缩地接界。
30.根据权利要求1所述的泵送组件,其中,所述驱动机构被构造成在沿着所述泵轴线的第一轴向方向和沿着所述泵轴线的第二轴向方向上驱动所述活塞,并且其中所述驱动机构的丝杠延伸到所述马达中,其中所述丝杠设置在与沿着第二轴向方向的冲程的末端相关联的第一位置处。
31.根据权利要求1-5、11、12、16、17、27和28中任一项所述的泵送组件,其中,所述活塞至少部分地设置在所述泵的缸内,并且其中所述活塞被构造成在第一泵送模式期间沿着所述轴线在第一区内进行往复运动以泵送所述流体,并且其中所述活塞被构造成在第二泵送模式期间沿着所述轴线移动到第二区中,所述第二区不同于所述第一区。
32.根据权利要求1-4中任一项所述的泵送组件,还包括:
泵框架,所述泵框架沿着所述泵轴线是细长的以具有第一端和第二端;
其中,所述马达设置在所述框架的所述第一端处,所述泵设置在所述框架的所述第二端处,并且由所述框架支撑所述驱动机构。
33.根据任一前述权利要求所述的泵送组件,其中,所述泵是双位移泵。
34.根据权利要求1-4中任一项所述的泵组件,其中,所述转子包括支撑多个永磁体的转子本体和从所述转子本体沿着所述第一轴向方向延伸的转子轴,并且其中所述驱动机构连接到所述转子轴的与所述转子本体相反的一端。
35.根据权利要求34所述的泵送组件,其中,所述转子轴延伸到泵框架中,并且所述轴承径向地设置在所述转子轴与所述泵框架之间。
36.根据权利要求34所述的泵送组件,其中:
所述驱动机构包括:
驱动螺母,所述驱动螺母连接到所述转子轴的所述端,以便由所述转子能够旋转地驱动;和
丝杠,所述丝杠与所述驱动螺母在所述泵轴线上同轴地设置,所述丝杠被构造成通过所述驱动螺母的旋转而在所述泵轴线上被线性地驱动;以及
所述丝杠包括朝向所述马达定向的第一端和与所述第一端相反设置的第二端,其中所述第一端设置在腔内。
37.根据权利要求1所述的泵送组件,还包括:
转子轴,所述转子轴连接到所述转子并且与该转子同轴,其中所述转子轴与所述转子一起旋转并且将所述转子连接到所述驱动机构。
38.根据权利要求37所述的泵送组件,其中,所述驱动机构的丝杠延伸到所述转子轴中,所述丝杠被构造成进行轴向地往复运动以轴向地驱动所述活塞。
39.根据权利要求37和38中任一项所述的泵,其中,所述转子轴至少部分地设置在所述转子内并且被所述转子包围。
40.一种泵送组件,包括:
马达,所述马达包括定子和转子,所述转子被构造成在泵轴线上旋转;
流体位移构件,所述流体位移构件以能够操作的方式连接到所述转子,以便沿着所述泵轴线通过上冲程和下冲程进行往复运动;和
控制器,所述控制器被构造成控制所述马达的操作,使得所述流体位移构件在所述上冲程期间根据第一速度曲线移位并且在所述下冲程期间根据第二速度曲线移位,所述第一速度曲线与所述第二速度曲线不同。
41.根据权利要求40所述的泵送组件,其中,所述第一速度曲线具有第一加速曲线,并且所述第二速度曲线具有与所述第一加速曲线不同的第二加速曲线。
42.根据权利要求40和41中任一项所述的泵送组件,其中,所述第一速度曲线与所述第二速度曲线之间的差异是在加速脱离转换时。
43.一种泵送系统,包括:
第一上游泵,所述第一上游泵具有连接到第一流体位移构件的第一电动马达;
第一下游泵,所述第一下游泵具有流体地连接到所述第一上游泵的出口的入口;
第一传感器,所述第一传感器设置在所述第一下游泵的出口的下游;和
控制器,所述控制器与所述第一电动马达和所述第一传感器通信;
其中,所述控制器被构造成从所述第一传感器接收第一参数数据,并且基于所述第一参数数据来控制所述第一电动马达的操作。
44.根据要求43所述的泵送系统,还包括:
第二上游泵,所述第二上游泵具有连接到第二流体位移构件的第二电动马达;
第二下游泵,所述第二下游泵具有流体地连接到所述第二上游泵的出口的入口;
第二传感器,所述第二传感器设置在所述第二下游泵的出口的下游;
控制器,所述控制器与所述第一电动马达、所述第二电动马达、所述第一传感器和所述第二传感器通信;
其中,所述控制器被构造成从所述第一传感器接收第一参数数据,并且基于所述第一参数数据来控制所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的操作。
45.根据权利要求44所述的泵送系统,其中,所述控制器被构造成从所述第二传感器接收第二参数数据,并且基于所述第一参数数据、所述第二参数数据以及所述第一参数数据与所述第二参数数据的比较中的至少一个来控制所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的操作。
46.根据权利要求45所述的泵送系统,其中,所述控制器被构造成基于指示由所述第一参数数据所指示的第一参数与由所述第二参数数据所指示的第二参数之间的比率不同于所述第一参数与所述第二参数之间的目标比率的比较,来调节到所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的功率。
47.根据权利要求44-46中任一项所述的泵送系统,其中,所述第一泵的尺寸被设置成在所述第三泵的填充冲程期间用所述第一泵的单个冲程填充所述第三泵,使得所述第一泵在所述第三泵的所述填充冲程期间不改变冲程方向。
48.根据权利要求43和44中任一项所述的泵送系统,其中,所述控制器被构造成控制所述第一上游泵的冲程方向,使得所述冲程方向的转换发生在所述第一下游泵的填充冲程的预定部分期间。
49.根据权利要求44所述的泵送系统,其中,所述第一传感器包括第一压力传感器和第一流量传感器中的一个,并且其中所述第二传感器包括第二压力传感器和第二流量传感器中的一个。
50.根据权利要求44-46中任一项所述的泵送系统,还包括:
第三传感器,所述第三传感器设置在所述第一上游泵的下游和所述第一下游泵的上游;和
第四传感器,所述第四传感器设置在所述第二上游泵的下游和所述第二下游泵的上游,
其中,所述控制器与所述第三传感器和所述第四传感器通信,
其中,所述控制器被构造成从所述第三传感器接收第三参数数据,并且基于所述第三参数数据来控制所述第一电动马达和所述第二电动马达中的至少一个电动马达的操作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4300512B4 (de) * 1993-01-12 2007-05-24 Bayerische Motoren Werke Ag Antrieb für eine Kraftstoffpumpe von Fahrzeugen
DE102004063032A1 (de) * 2004-12-28 2006-07-06 Abel Gmbh & Co. Kg Antriebsvorrichtung für eine Linearpumpe
US20170067455A1 (en) * 2014-02-26 2017-03-09 Techni Waterjet Pty Ltd Linear actuator
US11519402B2 (en) * 2017-12-21 2022-12-06 Haskel International, Llc Electric driven gas booster
US10669679B2 (en) * 2018-02-26 2020-06-02 Graco Minnesota Inc. Ground striper pump piston having dual checks

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