CN1190704A

CN1190704A - 圆柱凸轮泵

Info

Publication number: CN1190704A
Application number: CN98112819A
Authority: CN
Inventors: 曲永和
Original assignee: Qu Tianqing
Current assignee: Qu Tianqing
Priority date: 1998-02-11
Filing date: 1998-02-11
Publication date: 1998-08-19

Abstract

本发明是一种液体输送装置,其典型的应用是一种微型恒压液体泵。本发明的特征在于其主要部件是两个特性相同的圆柱凸轮及一个复进弹簧,两个圆柱凸轮的工作面相对且同复进弹簧均处于同一轴线上。在外动力及复进弹簧的作用下,两个圆柱凸轮间的相对运动使两个圆柱凸轮间的容腔体积产生周期性的变化,通过两个单向阀的作用,即可吸入和泵出液体。本发明具有最大输出压力恒定的特点,通过多个并联,可用于多种恒压的液体输送场合。

Description

圆柱凸轮泵

本发明是一种液体输送装置。

在医疗器械、制药机械、精细化工设备及家用器具等一些特殊的液体输送场合中，常需要一种流量可调、输出压力恒定的液体输送泵。尤其是需要具有上述性能的微型液体泵。但目前已有的泵类中尚没有能完全满足上述性能要求的泵。已有的泵类分为离心泵、容积泵、蠕动泵等几种。其中，离心泵的输出压力随液体流量的上升而降低，无法达到调节流量时压力恒定的目的；容积泵中包括齿轮泵、螺杆泵、柱塞泵等，此类泵亦称正位移泵，其特点是压力可达到恒定，但流量却不能通过输出管路阀门随意调节；蠕动泵亦可达到压力恒定，但其流量的调节却需通过调节动力源的输入大小来实现，其控制系统的调节较管路阀门调节复杂得多。并且，在上述泵中，除离心泵外，其余泵类均无法在流量为零时仍正常运转。

本发明就是提供一种最大输出压力恒定、流量可由零至最大用输出管路阀门任意调节的液体输送泵。这种泵结构上的特点使其微型化制造成为可能。将三个以上相同的该泵简单地并联复合，即可达到输出压力连续、均匀、恒定的目的，且流量同样由零至最大可调。

本发明由两个工作面及圆柱直径相同的圆柱凸轮、复进弹簧、外壳体及外壳体上的两个单向阀构成。

本发明的要点在于两个工作面相对的圆柱凸轮在作互为从动件的相对运动时，两个工作面间的容腔空间由最小值因动力源动力而增至最大值，然后又因复进弹簧的弹力而回到最小值。如此往复运动，就产生了容腔大小的周期性变化，通过单向阀门的作用，就可以达到吸入和泵出液体的目的。同时，液体的输出是靠复进弹簧作功来实现，其最大输出压力便取决于复进弹簧的性能。

下面通过本发明的一个实施例及其附图来说明工作原理。见附图1。

附图1是本发明一个实施例的剖面图，图中圆柱凸轮的圆柱直径为10mm。

参照图1，当传动机构带动圆柱凸轮1的轴柄转动时，带有限制转动凸棱7的圆柱凸轮2由于复进弹簧弹力的作用沿外壳体4上的限制转动凹槽8沿轴线方向向右移动，两圆柱凸轮工作面之间的空间缩小，空间中的液体开始由出口单向阀5排出。当凸轮1转动角度达一百八十度时，两圆柱凸轮工作面间的空间达到最小，液体基本全部排出。凸轮1继续转动，推动凸轮2向左移动压缩复进弹簧，同时两圆柱凸轮工作面之间开始产生有一定真空度的空间，液体从入口单向阀6进入该空间。当凸轮1转动达三百六十度时，两圆柱凸轮工作面间的空间达到最大，液体充满该空间，同时对复进弹簧的压缩也完毕。凸轮1继续转动，则重复上述过程。这样，液体就被脉动地吸入压出，达到了输送液体的目的。

若在凸轮1转动时将出口单向阀5关闭(即流量为零)，则凸轮2将一直处于两凸轮工作面间空间最大的位置不再运动，复进弹簧则一直处于最大压缩位移处，此时凸轮1不再推动凸轮2压缩复进弹簧作功，因而此时所耗动力最少。这一特点与离心泵零流量时功耗最小的特性完全相同。

由上述工作原理可知，本发明的液体输出压力是由复进弹簧的弹力所决定的，与传动机构通过圆柱凸轮1轴柄输入的动力无关，因此，本发明的最大输出压力可通过选择不同的复进弹簧来确定。同时，本发明在流量由零至最大进行调节时，都可正常工作，不存在系统损坏的问题。

单一本发明的输出是脉动的，其压力、流量--时间图见附图2。

附图2是单一本发明实施例全负荷工作时的压力、流量--时间图。

从附图2中可以看出，单一本发明的输出情况不能满足压力、流量连续均匀的要求。这个问题可以通过多个本发明的并联工作来解决。

下面通过本发明的复合实施例和附图3、附图4来做进一步说明。参见附图3、附图4。

附图3是本发明一复合实施例的轴测局部剖面图。

附图4是该复合实施例全负荷工作时的压力、流量--时间图。

附图3所示的，是将四个相同的本发明设置在同一座体中的轴测局部剖面图。在附图3中，沿轴线往复运动的四个圆柱凸轮9的限制运动方式相同其中相邻两个本发明的该圆柱凸轮的纵剖面(即沿轴线经工作面上最高点和最低点的剖面)相互垂直，而四个转动圆柱凸轮10则纵剖面平行且工作面上最高点(或最低点)同侧安装。这样，当四个转动圆柱凸轮的轴柄被外动力同步驱动时，在输入和输出单向阀都并联的情况下，每个转动周期内在输出管口处都有四个压力和流量的峰值，从而使整个周期内的压力和流量输出连续、均匀。参见附图4。

Claims

1.一种液体输送装置，其特征在于它由两个特性相同的圆柱凸轮、一个复进弹簧、一个外壳体及设置在外壳体上的用于控制液体输入输出的两个单向阀门所构成。

2.按权利要求1规定的液体输送装置，其特征还在于两个圆柱凸轮的圆柱同轴且工作面相对设置，并与复进弹簧同轴线地设置在同一外壳体内。

3.按权利要求1规定的液体输送装置，其特征还在于在两个圆柱凸轮中，一个只作轴向的往复运动，另一个只作绕轴线的转动。

4.按权利要求1规定的液体输送装置，其特征还在于外壳体上的液体输入输出单向阀的轴心线均处于作绕轴线转动的圆柱凸轮工作面的最高点所处的泵体横截面上，且在这一泵体横截面内处在与只作往复运动的圆柱凸轮工作面最低点同侧的外壳体壁上。

5.权利要求3中提到的只作轴向往复运动的圆柱凸轮，其特征在于在这一圆柱凸轮上设置有运动方式限制装置，与外壳体上设置的相应装置相配合，使该圆柱凸轮只作轴向往复运动。

6.权利要求3中提到的只作轴向往复运动的圆柱凸轮，其特征还在于复进弹簧位于该圆柱凸轮的尾部。

7.权利要求3中提到的只作绕轴线转动的圆柱凸轮，其特征在于在其尾部设置有沿轴线的轴柄，用以与传动装置相连接。

8.按权利要求1规定的液体输送装置，其特征还在于其最大输出压力取决于复进弹簧的性能，与输入动力无关。

9.按权利要求1规定的液体输送装置，其特征还在于输出液体的流量可在零流量至最大流量之间任意调节。

10.按权利要求1规定的液体输送装置，其特征还在于由多个该装置简单并联所构成的复合装置具有输出压力均匀、恒定，流量连续可调的特点。