CN117090760A - 一种行程动态调控的活塞泵及行程控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行程动态调控的活塞泵及行程控制方法，属于机械设备技术领域，本方案通过下活塞通过与上活塞之间的气体压力同步控制上活塞滑动在气密筒内壁和立柱的表面，使其上活塞上下运动时通过羊角封头及表面的第一单向阀和第二单向阀将泵送介质抽入并加压排出，并通过控制器通过传感器检测摆臂的运作轨迹，当摆臂移动到最低位置时，则托架带着下活塞移动到气密筒的最低处，对接头位于下活塞和上活塞之间，控制器通过打开控制阀，同时启动泵体抽出或输送气体通过气动管控制上活塞和下活塞之间的空气量，使其上活塞和下活塞之间的气体量变化时进行间距的控制，进而控制上活塞的最大或最小运动行程，实现运作过程中不停机的调控传输效率。

Description

一种行程动态调控的活塞泵及行程控制方法

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，具体地说，涉及行程动态调控的活塞泵及行程控制方法。

背景技术

活塞泵靠活塞往复运动，使得泵腔工作容积周期变化，实现吸入和排出液体。由泵缸、活塞、进出水阀门、进出水管、连杆和传动装置组成。靠动力带动活塞在泵缸内作往复运动。当活塞向上运动时，进水阀开启，水进入泵缸，同时活塞上的水阀关闭，活塞上部的水随活塞向上提升；当活塞向下运动时，进水阀关闭，活塞上的阀门开启，同时使泵缸下腔的水压人上腔，并升入出水管，如此反复进水和提升，使水不断从出水管排出，就目前的活塞泵使用而言，活塞的运动行程较为固定，难以对活塞的行程进行调控，部分活塞泵能够通过摆臂的幅度调节进行行程调控，但仍旧难以实现运作过程中的实时动态调控。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种行程动态调控的活塞泵，包括：

密封油壳；

活塞组件；

所述活塞组件固定安装在密封油壳的上表面，所述活塞组件与密封油壳相连通；

传动组件；

所述传动组件安装在密封油壳的内壁，用于活塞组件运动的传动控制；

驱动器；

所述驱动器位于密封油壳的一侧安装，用于传动组件的运作提供动力；

行程调控器；

所述行程调控器固定在密封油壳的另一侧，用于监测传动组件的运动进而了解活塞组件的行程位置；

气动管；

所述气动管用于连通活塞组件和行程调控器；

羊角封头；

所述羊角封头位于活塞组件的顶端设置，用于泵送介质的传输流动。

作为本发明的进一步方案：所述传动组件包括贯穿转动在密封油壳内壁的主动齿轮，所述主动齿轮的表面啮合设置有从动齿轮，所述从动齿轮通过轴承贯穿转动在密封油壳的内壁，所述从动齿轮的一端固定连接有左轮盘，所述密封油壳的内壁转动设置有右轮盘，所述左轮盘与右轮盘的相对面活动连接有用于驱动活塞组件的摆臂。

作为本发明的进一步方案：所述行程调控器包括贯穿固定在密封油壳一侧的控制器，所述控制器位于密封油壳内壁一侧设置有传感器，所述控制器的表面安装有用于通断调节的控制阀，所述控制阀的一侧端口设置有泵体，所述控制阀的另一侧端口与气动管相连通。

作为本发明的进一步方案：所述活塞组件包括固定连接在密封油壳上表面的支撑体，所述支撑体的内壁固定连接有气密筒，所述气密筒的内壁贴合滑动有上活塞和下活塞，所述上活塞和下活塞共同轴向贯穿固定有立柱，所述立柱的底端固定连接有托架，所述下活塞固定连接在托架的上表面是，所述托架的下表面与摆臂的顶部通过销轴活动连接。

作为本发明的进一步方案：所述支撑体与气密筒的一侧共同贯穿固定有对接头，所述对接头通过气动管与控制阀相连通。

作为本发明的进一步方案：所述密封油壳包括壳体，所述壳体的左侧设置有前盖，所述壳体的右侧设置有后盖，所述密封油壳的内壁位于前盖位置设置有齿轮油仓，所述密封油壳的内壁位于后盖的位置设置有机油仓，所述主动齿轮与从动齿轮位于齿轮油仓的内壁，所述左轮盘、右轮盘和摆臂均位于机油仓内设置，所述活塞组件位于机油仓的上方，所述壳体的左侧固定连接有安装耳。

作为本发明的进一步方案：所述驱动器的输出轴与主动齿轮的一端通过联轴器传动连接。

作为本发明的进一步方案：所述驱动器的右侧面固定连接有连接座，所述连接座的表面贯穿固定有若干个安装螺钉，所述安装螺钉贯穿固定在安装耳的表面，若干个安装螺钉的表面共同设置有用于支撑的连接盘。

作为本发明的进一步方案：所述上活塞的内壁设置有密封套，所述密封套与立柱的表面贴合滑动，所述上活塞的上表面设置有对密封套固定的安装环，所述羊角封头的两端分别安装有第一单向阀和第二单向阀。

作为本发明的进一步方案：一种活塞泵行程控制方法，包括以下方法：

驱动器通过联轴器驱动主动齿轮转动，随即主动齿轮通过与从动齿轮啮合带动从动齿轮进行转动，由此形成减速齿轮的输入动力；

从动齿轮穿过齿轮油仓带着左轮盘转动，使其左轮盘带着右轮盘同步转动，左轮盘和右轮盘在同步转动时带着摆臂的底端做圆形轨迹的移动，摆臂的顶端呈上下直线的往复运动；

摆臂通过销轴带着托架上下往复运动的过程中，带着下活塞活动在气密筒的内壁，同时上活塞滑动在气密筒内壁和立柱的表面，并与下活塞之间存在固定的密封空间；

下活塞随着托架的运动通过密封空间的气压作用带着上活塞进行同步滑动在气密筒内；

上活塞上下运动时通过羊角封头及表面的第一单向阀和第二单向阀将泵送介质抽入并加压排出；

控制器通过传感器检测摆臂的运作轨迹，当摆臂移动到最低位置时，则托架带着下活塞移动到气密筒的最低处，此时对接头位于下活塞和上活塞之间；

控制器通过打开控制阀，同时启动泵体抽出或输送气体通过气动管控制上活塞和下活塞之间的空气量，使其上活塞和下活塞之间的气体量变化时进行间距的控制，进而控制上活塞的位置，完成行程距离在运作过程动态调控。

有益效果：

本方案通过下活塞通过与上活塞之间的气体压力同步控制上活塞滑动在气密筒内壁和立柱的表面，使其上活塞上下运动时通过羊角封头及表面的第一单向阀和第二单向阀将泵送介质抽入并加压排出，并通过控制器通过传感器检测摆臂的运作轨迹，当摆臂移动到最低位置时，则托架带着下活塞移动到气密筒的最低处，此时对接头位于下活塞和上活塞之间，控制器通过打开控制阀，同时启动泵体抽出或输送气体通过气动管控制上活塞和下活塞之间的空气量，使其上活塞和下活塞之间的气体量变化时进行间距的控制，进而控制上活塞的最大或最小运动行程，实现运作过程中不停机的调控传输效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

在附图中：

图1为本发明立体的结构示意图；

图2为本发明密封油壳立体的剖面结构示意图；

图3为本发明活塞组件立体的剖面结构示意图；

图4为本发明羊角封头立体的剖面结构示意图；

图5为本发明立体的剖面结构示意图。

图中：1、密封油壳；101、壳体；102、后盖；103、前盖；104、安装耳；105、机油仓；106、齿轮油仓；2、气动管；3、驱动器；4、活塞组件；41、支撑体；42、托架；43、下活塞；44、上活塞；45、立柱；46、密封套；47、安装环；48、气密筒；5、传动组件；51、主动齿轮；52、从动齿轮；53、左轮盘；54、右轮盘；55、摆臂；6、行程调控器；61、控制器；62、控制阀；63、泵体；64、传感器；7、羊角封头；8、支撑座；9、第一单向阀；10、第二单向阀；11、联轴套；12、连接座；13、连接盘；14、对接头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明。

实施例一

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种行程动态调控的活塞泵，包括：

密封油壳1；

活塞组件4；

活塞组件4固定安装在密封油壳1的上表面，活塞组件4与密封油壳1相连通；

传动组件5；

传动组件5安装在密封油壳1的内壁，用于活塞组件4运动的传动控制；

驱动器3；

驱动器3位于密封油壳1的一侧安装，用于传动组件5的运作提供动力；

行程调控器6；

行程调控器6固定在密封油壳1的另一侧，用于监测传动组件5的运动进而了解活塞组件4的行程位置；

气动管2；

气动管2用于连通活塞组件4和行程调控器6；

羊角封头7；

羊角封头7位于活塞组件4的顶端设置，用于泵送介质的传输流动。

设备通过气体压力同步控制上活塞44的运动，能够实现泵送介质的精确抽入和加压排出，确保了液体或气体的准确传输。

通过调整上活塞44和下活塞43之间的间距，可以实现动态调控传输效率。这意味着在不同工作条件下，设备可以根据需要实时调整传输速度，从而提高工作效率。

设备通过传感器64监测摆臂55运动轨迹，可以在设备运行过程中实现传输效率的调整，而无需停机，这有助于减少生产中断，提高生产效率。

设备的结构和机制确保了活塞运动的稳定性和精密控制，使得传输过程更加可靠和精准。

由于设备可以根据需要进行动态调节，因此适用于各种不同的工作场景和介质传输要求。

设备内置传感器64和控制器61，实现了自动化控制和实时监测，提高了操作的方便性和精度。

综上本方案可以在工业、生产和实验室等领域中，实现对介质的精确传输和动态调控，从而提高工作效率，减少生产中断，达到更高的自动化水平。

传动组件5包括贯穿转动在密封油壳1内壁的主动齿轮51，主动齿轮51的表面啮合设置有从动齿轮52，从动齿轮52通过轴承贯穿转动在密封油壳1的内壁，从动齿轮52的一端固定连接有左轮盘53，密封油壳1的内壁转动设置有右轮盘54，左轮盘53与右轮盘54的相对面活动连接有用于驱动活塞组件4的摆臂55。

传动组件5通过与活塞组件4的连接，将动力从驱动器3传递到活塞，从而驱使活塞的上下运动。这样的传动机制使得活塞能够执行泵送介质的抽入和加压排出，实现传输功能。

同时通过主动齿轮51和从动齿轮52的输入方式，能够提升驱动的扭矩，使其具备更为稳定的驱动。

行程调控器6包括贯穿固定在密封油壳1一侧的控制器61，控制器61位于密封油壳1内壁一侧设置有传感器64，控制器61的表面安装有用于通断调节的控制阀62，控制阀62的一侧端口设置有泵体63，控制阀62的另一侧端口与气动管2相连通。

控制器61：控制器61是行程调控器6的核心部分，它负责监测和控制整个系统的运行。通过传感器64检测摆臂55的运动轨迹，并根据运动情况进行实时控制。控制器61的作用是调节活塞的运动，从而实现传输效率的动态调控。

传感器64：传感器64用于监测摆臂55的运动轨迹，通过实时感知摆臂55的位置来判断活塞的状态和位置。传感器64将这些信息传递给控制器61，以便进行相应的调节和控制。

控制阀62：控制阀62是控制器61的一部分，它用于通断调节气动管2中的气体流量。通过打开或关闭控制阀62，可以控制上下活塞43之间的气体流动量，从而实现活塞的运动调节。

泵体63：泵体63是与控制阀62相连通的部分，用于抽出或输送气体或油液。泵体63的启动可以产生填充介质的流动，影响气动管2中气体的压力和量，从而控制上活塞44和下活塞43之间之间空间的填充度，首选填充介质为气体，其次为密度更小的油液。

对接头14：对接头14位于下活塞43和上活塞44之间，通过气动管2与控制阀62相连通。对接头14的位置在活塞运动过程中起到了调节气体流动的作用，是调整活塞间距的关键。

活塞组件4包括固定连接在密封油壳1上表面的支撑体41，支撑体41的内壁固定连接有气密筒48，气密筒48的内壁贴合滑动有上活塞44和下活塞43，上活塞44和下活塞43共同轴向贯穿固定有立柱45，立柱45的底端固定连接有托架42，下活塞43固定连接在托架42的上表面是，托架42的下表面与摆臂55的顶部通过销轴活动连接。

支撑体41与气密筒48的一侧共同贯穿固定有对接头14，对接头14通过气动管2与控制阀62相连通。

密封油壳1包括壳体101，壳体101的左侧设置有前盖103，壳体101的右侧设置有后盖102，密封油壳1的内壁位于前盖103位置设置有齿轮油仓106，密封油壳1的内壁位于后盖102的位置设置有机油仓105，主动齿轮51与从动齿轮52位于齿轮油仓106的内壁，左轮盘53、右轮盘54和摆臂55均位于机油仓105内设置，活塞组件4位于机油仓105的上方，壳体101的左侧固定连接有安装耳104。

根据您提供的描述，密封油壳1是这种行程动态调控的活塞泵中的一个关键组件。它在设备中有着重要的作用，主要涉及以下方面：

密封油壳1作为设备的外壳，起到了保护内部机械部件和组件的作用，防止外部杂质进入并对设备内部造成损害。同时，它还起到了密封的作用，防止液体或气体在运作过程中泄漏出来，确保传输过程的稳定性和效率。

密封油壳1不仅是设备的外壳，还承载着活塞组件4、传动组件5、行程调控器6等各个部件。它们固定在密封油壳1的不同位置，确保各部件在正确的位置运行。

密封油壳1内部通常被划分为不同的区域，用于容纳润滑油或润滑液等，以确保活塞运动时的润滑和冷却。例如，提到的齿轮油仓106和机油仓105就是密封油壳1内部划分的不同区域。

密封油壳1在这种活塞泵中具有保护、密封、承载和分隔等多重作用，为设备的正常运行提供了重要的支持和条件。

驱动器3的输出轴与主动齿轮51的一端通过联轴器传动连接。

驱动器3的右侧面固定连接有连接座12，连接座12的表面贯穿固定有若干个安装螺钉，安装螺钉贯穿固定在安装耳104的表面，若干个安装螺钉的表面共同设置有用于支撑的连接盘13。

上活塞44的内壁设置有密封套46，密封套46与立柱45的表面贴合滑动，上活塞44的上表面设置有对密封套46固定的安装环47，羊角封头7的两端分别安装有第一单向阀9和第二单向阀10。

密封套46位于上活塞44的内壁，与立柱45的表面紧密贴合滑动。它的主要作用是实现活塞在上下运动过程中的密封，防止介质泄漏，确保传输过程的效率和稳定性。

密封套46在上活塞44和立柱45的滑动接触部位，有助于减少摩擦和磨损。同时，它可以容纳润滑油或润滑液，提供润滑，减少零部件之间的磨损，延长设备的使用寿命。

本发明的工作原理为：

驱动器3通过联轴器驱动主动齿轮51转动，随即主动齿轮51通过与从动齿轮52啮合带动从动齿轮52进行转动，由此形成减速齿轮的输入动力；

从动齿轮52穿过齿轮油仓106带着左轮盘53转动，使其左轮盘53带着右轮盘54同步转动，左轮盘53和右轮盘54在同步转动时带着摆臂55的底端做圆形轨迹的移动，摆臂55的顶端呈上下直线的往复运动；

摆臂55通过销轴带着托架42上下往复运动的过程中，带着下活塞43活动在气密筒48的内壁，同时上活塞44滑动在气密筒48内壁和立柱45的表面，并与下活塞43之间存在固定的密封空间；

下活塞43随着托架42的运动通过密封空间的气压作用带着上活塞44进行同步滑动在气密筒48内；

上活塞44上下运动时通过羊角封头7及表面的第一单向阀9和第二单向阀10将泵送介质抽入并加压排出；

控制器61通过传感器64检测摆臂55的运作轨迹，当摆臂55移动到最低位置时，则托架42带着下活塞43移动到气密筒48的最低处，此时对接头14位于下活塞43和上活塞44之间；

控制器61通过打开控制阀62，同时启动泵体63抽出或输送气体通过气动管2控制上活塞44和下活塞43之间的空气量，使其上活塞44和下活塞43之间的气体量变化时进行间距的控制，进而控制上活塞44的位置，完成行程距离在运作过程动态调控。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，包括：

密封油壳(1)；

活塞组件(4)；

所述活塞组件(4)固定安装在密封油壳(1)的上表面，所述活塞组件(4)与密封油壳(1)相连通；

传动组件(5)；

所述传动组件(5)安装在密封油壳(1)的内壁，用于活塞组件(4)运动的传动控制；

驱动器(3)；

所述驱动器(3)位于密封油壳(1)的一侧安装，用于传动组件(5)的运作提供动力；

行程调控器(6)；

所述行程调控器(6)固定在密封油壳(1)的另一侧，用于监测传动组件(5)的运动进而了解活塞组件(4)的行程位置；

气动管(2)；

所述气动管(2)用于连通活塞组件(4)和行程调控器(6)；

羊角封头(7)；

所述羊角封头(7)位于活塞组件(4)的顶端设置，用于泵送介质的传输流动。

2.根据权利要求1所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，所述传动组件(5)包括贯穿转动在密封油壳(1)内壁的主动齿轮(51)，所述主动齿轮(51)的表面啮合设置有从动齿轮(52)，所述从动齿轮(52)通过轴承贯穿转动在密封油壳(1)的内壁，所述从动齿轮(52)的一端固定连接有左轮盘(53)，所述密封油壳(1)的内壁转动设置有右轮盘(54)，所述左轮盘(53)与右轮盘(54)的相对面活动连接有用于驱动活塞组件(4)的摆臂(55)。

3.根据权利要求1所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，所述行程调控器(6)包括贯穿固定在密封油壳(1)一侧的控制器(61)，所述控制器(61)位于密封油壳(1)内壁一侧设置有传感器(64)，所述控制器(61)的表面安装有用于通断调节的控制阀(62)，所述控制阀(62)的一侧端口设置有泵体(63)，所述控制阀(62)的另一侧端口与气动管(2)相连通。

4.根据权利要求2所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，所述活塞组件(4)包括固定连接在密封油壳(1)上表面的支撑体(41)，所述支撑体(41)的内壁固定连接有气密筒(48)，所述气密筒(48)的内壁贴合滑动有上活塞(44)和下活塞(43)，所述上活塞(44)和下活塞(43)共同轴向贯穿固定有立柱(45)，所述立柱(45)的底端固定连接有托架(42)，所述下活塞(43)固定连接在托架(42)的上表面是，所述托架(42)的下表面与摆臂(55)的顶部通过销轴活动连接。

5.根据权利要求3或4所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，所述支撑体(41)与气密筒(48)的一侧共同贯穿固定有对接头(14)，所述对接头(14)通过气动管(2)与控制阀(62)相连通。

6.根据权利要求2所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，所述密封油壳(1)包括壳体(101)，所述壳体(101)的左侧设置有前盖(103)，所述壳体(101)的右侧设置有后盖(102)，所述密封油壳(1)的内壁位于前盖(103)位置设置有齿轮油仓(106)，所述密封油壳(1)的内壁位于后盖(102)的位置设置有机油仓(105)，所述主动齿轮(51)与从动齿轮(52)位于齿轮油仓(106)的内壁，所述左轮盘(53)、右轮盘(54)和摆臂(55)均位于机油仓(105)内设置，所述活塞组件(4)位于机油仓(105)的上方，所述壳体(101)的左侧固定连接有安装耳(104)。

7.根据权利要求6所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，所述驱动器(3)的输出轴与主动齿轮(51)的一端通过联轴器传动连接。

8.根据权利要求6所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，所述驱动器(3)的右侧面固定连接有连接座(12)，所述连接座(12)的表面贯穿固定有若干个安装螺钉，所述安装螺钉贯穿固定在安装耳(104)的表面，若干个安装螺钉的表面共同设置有用于支撑的连接盘(13)。

9.根据权利要求5所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，所述上活塞(44)的内壁设置有密封套(46)，所述密封套(46)与立柱(45)的表面贴合滑动，所述上活塞(44)的上表面设置有对密封套(46)固定的安装环(47)，所述羊角封头(7)的两端分别安装有第一单向阀(9)和第二单向阀(10)。

10.一种活塞泵行程控制方法，根据权利要求1-9任一项所述的一种行程动态调控的活塞泵，其特征在于，包括以下方法：

驱动器(3)通过联轴器驱动主动齿轮(51)转动，随即主动齿轮(51)通过与从动齿轮(52)啮合带动从动齿轮(52)进行转动，由此形成减速齿轮的输入动力；

从动齿轮(52)穿过齿轮油仓(106)带着左轮盘(53)转动，使其左轮盘(53)带着右轮盘(54)同步转动，左轮盘(53)和右轮盘(54)在同步转动时带着摆臂(55)的底端做圆形轨迹的移动，摆臂(55)的顶端呈上下直线的往复运动；

摆臂(55)通过销轴带着托架(42)上下往复运动的过程中，带着下活塞(43)活动在气密筒(48)的内壁，同时上活塞(44)滑动在气密筒(48)内壁和立柱(45)的表面，并与下活塞(43)之间存在固定的密封空间；

下活塞(43)随着托架(42)的运动通过密封空间的气压作用带着上活塞(44)进行同步滑动在气密筒(48)内；

上活塞(44)上下运动时通过羊角封头(7)及表面的第一单向阀(9)和第二单向阀(10)将泵送介质抽入并加压排出；

控制器(61)通过传感器(64)检测摆臂(55)的运作轨迹，当摆臂(55)移动到最低位置时，则托架(42)带着下活塞(43)移动到气密筒(48)的最低处，此时对接头(14)位于下活塞(43)和上活塞(44)之间；

控制器(61)通过打开控制阀(62)，同时启动泵体(63)抽出或输送气体通过气动管(2)控制上活塞(44)和下活塞(43)之间的空气量，使其上活塞(44)和下活塞(43)之间的气体量变化时进行间距的控制，进而控制上活塞(44)的位置，完成行程距离在运作过程动态调控。