CN1377448A

CN1377448A - 管泵

Info

Publication number: CN1377448A
Application number: CN00813576.2A
Authority: CN
Inventors: 罗弼灿; 周南植
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2002-10-30
Also published as: AU7688600A; US6382937B1; EP1222394A1; WO2001025637A1; JP2003511616A

Abstract

这里披露了一种管泵。该管泵包括:具有多个偏心凸轮的驱动轴,所述偏心凸轮以使偏心凸轮的上死点沿着流体流动方向顺序地下降然后上升的方式安装在驱动轴上,所述多个偏心凸轮彼此间隔预定距离;与驱动轴平行地设置的固定轴;其内径大于固定轴的直径并且包围着所述固定轴的管子;以及多根传动杆,其上面部分形成有多个用来分别插入多个凸轮的凸轮插孔,并且在其下面部分形成有多个用来插入管子的管子插槽,所述多根传动杆以与多个偏心凸轮的转动连锁的方式反复地上升和下降。

Description

管泵

技术领域

本发明涉及一种管泵，更具体地说，本发明涉及一种不会使用来输送流体的管子在起动管泵时弯曲或褶皱的泵，从而防止管子破裂。

背景技术

一般来说，管泵通过连续地改变管子内部体积来执行输送流体的功能。虽然本领域披露了多种管泵，但是下面将对这种管泵的典型实施例进行说明。

图8为显示出普通管泵的剖视图。

该普通管泵包括外壳100、管子200和转动托架300。外壳100具有半圆形表面101，该表面构成外壳100的内表面。管子200具有与外壳100的半圆形表面101线接触的外表面。管子200形成有用来将流体引入到管子200中的入口201和用来将流体排出管子200的出口202。转动托架300设置在外壳100的半圆形表面101的曲面中心处，并且沿着和半圆形表面相同的轨迹转动。转动托架300具有多个挤压辊301，它们分别设置在转动托架300的拐角部分上以便连续地将管子200挤压在外壳100的半圆形表面101上。

用于使转动托架200转动的驱动部件400安装在转动托架300的中心部分。

因此，在要操作管泵的情况中，在开动安装在转动托架300的中心部分的驱动部件400时，分别安装在转动托架300的拐角部分上的多个挤压辊301将管子200挤压在外壳100的半圆形表面101上，从而可以使通过入口201引入到管子200中的流体朝向出口202输送。

但是，如上所述构成的普通管泵的缺点在于，由于管子200在多个挤压辊301的作用下连续且反复地被挤压在外壳100的半圆形表面101上，从而压缩管子200内部的流体，所以如果长时间使用该管泵的话，则管子200会破裂。

还有，普通管泵碰到这样的问题：管子200必须采用具有足够高的柔性和弹性的昂贵的管子，以便使得管子200能够容易恢复到其原始形状。

发明概述

因此，本发明是为了解决现有技术中出现的问题，并且本发明的目的在于提供一种通过在围绕这固定轴的管子内部以在开动管泵期间不会使管子弯曲或褶皱的方式反复地且连续地产生并消除流体腔室来输送流体的管泵，从而防止该管子破裂。

本发明的另一个目的在于提供一种管泵，其中管子被设置成基本上限定了一种线性外形，从而使得可以使用柔性和弹性不太高的廉价管子。

本发明还有一个目的在于提供一种管泵，其中流体流动横断面积即在沿着固定轴的任意位置处的横断面积变化总是保持恒定，上下流体腔室反复地在管子中在所述固定轴的上面和下面以通过固定轴使上下流体腔室相互间隔开的方式产生，从而防止脉动的产生。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种管泵，包括：具有多个偏心凸轮的驱动轴，所述偏心凸轮以使偏心凸轮的上死点沿着流体流动方向顺序地下降然后上升的方式安装在驱动轴上，所述多个偏心凸轮彼此间隔预定距离；与驱动轴平行地设置的固定轴；其内径大于固定轴的直径并且包围着所述固定轴的管子；以及多根传动杆，其上面部分形成有多个用来插入管子的管子插槽，所述多根传动杆以与多个偏心凸轮的转动连锁的方式反复地上升和下降。

根据本发明的另一个方面，其内表面限定有管子插槽的每根传动杆的内表面包括上下半圆形表面部分和一对连接上下半圆形表面部分的两个端部的平面部分，并且固定轴总是迫使插进管子插槽的关闭部分分别与每根传动杆的内表面的一对平面部分紧密接触，从而管子内部的空间被固定轴分成上下空间部分。

根据本发明的另一个方面，驱动轴和固定轴的中心之间的距离被定为与凸轮插孔和管子插槽中心之间的距离相等，并且考虑到管子的收缩和膨胀百分比将每个传动杆的内表面的上下半圆形表面部分的中心之间的距离确定为小于每个偏心凸轮的偏心距的两倍。

根据本发明的另一个方面，偏心凸轮的圆周外表面和每根传动杆的圆周内表面之间插入有轴承，该轴承限定了凸轮插孔以减低它们之间的摩擦。

根据本发明的另一个方面，传动杆的管子插槽形成为圆形管子插孔，并且将具有断面为圆形的圆周外表面和限定有凹槽的内表面的管子插进传动杆的圆形管子插孔中。

根据本发明的还有一个方面，其内表面限定有凹槽的管子内表面包括上下半圆形表面部分和一对连接上下半圆形表面部分的两个端部的平面部分，并且固定轴总是迫使部分管子插进传动杆的圆形管子插孔以在这对平面部分处分别与每根传动杆紧密接触，从而管子内部的空间被固定轴分成上下空间部分。

根据本发明再一个方面，每根传动杆具有通过铰接部件相互连接的凸轮安装段和管子安装段，每根传动杆的管子安装段形成有一对平面部分，并且一对垂直导向件设置在传动杆的平面部分的侧面处以使得传动杆的管子安装段能够延伸垂直方向上升和下降。

附图的简要说明

在结合附图阅读了下面详细说明之后将更加明白本发明的上述目的以及其它特征和优点，其中：

图1为显示出根据本发明的实施方案的的管泵的整体结构的前剖视图；

图2为沿着图1的直线A-A剖开的侧剖视图；

图3a-3c显示出根据本发明的管泵的引入过程，其中图3a为前剖视图，图3b为沿着图3a的直线B-B剖开的侧剖视图，并且图3c为沿着图3c的直线C-C剖开的侧剖视图；

图4为显示出根据本发明的管泵的初始排放过程的前剖视图；

图5为显示出根据本发明的管泵的最终排放过程的前剖视图；

图6为显示出根据本发明的另一个实施方案的管泵的侧剖视图；

图7为显示出根据本发明的再一个实施方案的管泵的侧剖视图；

图8为显示出普通管泵的剖视图。

实施本发明的最佳方式

现在将更详细地参照本发明的优选实施方案，在附图中显示出其中一个实施例，在整个附图和说明书中对于相同或类似部件使用相同的参考标号。

图1为显示出根据本发明的实施方案的管泵的整体结构的前剖视图。下面首先对管泵的结构进行说明。

根据本发明的管泵包括驱动轴1、固定轴2、管子3和多根传动杆4。直径相同且在两个相邻凸轮11之间的偏心距差异相同的多个偏心凸轮以彼此间隔预定距离的方式安装在驱动轴1上。固定轴2与驱动轴1平行地设置。管子3沿着固定轴2的纵向方向包围着固定轴2。管子3形成有用来将流体引入到管子3中的入口31以及用来将流体排出管子3的出口32。多根传动杆4让多个偏心凸轮11能够分别插进其上面部分中，并且让管子3能够插进其下面部分中。以与多个偏心凸轮11连锁的方式开动多根传动杆4。

特别是，多个偏心凸轮11以使偏心凸轮11的上死点的位置能够沿着流体流动方向顺序下降然后上升的方式安装在驱动轴1上。

管子3其内径大于固定轴2的直径，管子3通过固定轴能够在固定轴2的上面和下面进行波浪形运动。

多根传动杆4以这样的方式安装在多个偏心凸轮11和管子3上，从而传动杆4能够以与多个偏心凸轮11的转动连锁的方式反复地上升和下降。因此，在管子3利用传动杆4在固定轴2的上面和下面进行波浪形运动时，可以使通过入口31被引入进管子3的流体朝向出口32输送。

这将在下面进行更详细的说明。

图2为沿着图1的直线A-A剖开的侧剖视图。传动杆4的上面部分分别形成有多个凸轮插孔41，每个插孔具有圆形断面。每个凸轮插孔41的直径与偏心凸轮11的直径相同。偏心凸轮11分别插进凸轮插孔41中。传动杆4的下面部分分别形成有多个管子插槽42。

具体地说，其内表面限定有管子插槽42的每个传动杆4的内表面包括相互对称地形成的上下半圆形表面部分421和一对连接上下半圆形表面部分421的两个端部的平面部分422。这对平面部分422使得插进管子插槽42中的管子3的两个侧面能够被压平。

也就是说，在插进管子插槽42中的管子3的两个侧面被压平时，插进管子3中的固定轴2迫使部分管子3分别与每根传动杆4的内表面的这对平面部分422紧密接触，从而通过固定轴2总是将管子3的内部空间分成上下空间部分。

另外，在每个偏心凸轮11的圆周外表面和每根传动杆4的圆周内表面之间插入有轴承，该轴承限定了凸轮插孔41，用来减小它们之间的摩擦。

而且驱动轴1和固定轴2的中心之间的距离L1被定为与凸轮插孔41和管子插槽42的中心之间的距离L2相等，并且考虑到管子3的收缩或膨胀百分比从而将其内表面限定有管子插槽42的每根传动杆4的内表面的上下半圆形表面部分421的中心之间的距离L4设定为小于每个偏心凸轮11的偏心距L3的两倍。即，如图1所示，在管子3在固定轴2上面和下面反复地进行波浪形运动的情况中，在管子3中在固定轴2的上面和下面反复地形成流体腔室S，从而使通过入口31被引入到管子3中的流体朝向出口32输送。由于其内表面限定有管子插槽42的每根传动杆4的上下半圆形表面部分421的中心之间的距离L4被定为小于每个偏心凸轮11的偏心距L3的两倍，且因为固定轴2的圆周外表面与管子3紧密接触，所以在开动管泵上可以保持精确度。

附图参考标号5表示与驱动轴1连接的驱动段。

之后，将对如上所述构成的根据本发明的管泵的操作进行详细说明。

由于根据本发明的管泵通过反复进行引入过程和排放过程来执行输送流体的功能，下面将对引入过程和排放过程分开进行说明。还有，在本发明中，由于上述多个偏心凸轮11的布置，所以管泵可以反复地且连续地实施两个冲程。在这一点上，将针对一次引入冲程和一次排放冲程进行说明。

首先，在如图3a-3c中所示的引入过程中，安装在入口31附近的管子3上的传动杆4通过偏心凸轮11的转动而被放置在其最下面的位置处。由此，当在包围着固定轴2的管子3内部的固定轴2下面产生出流体腔室S时，从外部源通过入口31将流体引入到管子3中。

换句话说，邻接入口31的传动杆4通过安装在驱动轴1上的偏心凸轮11的转动而被放置在最下面位置处。因此，当构成其内表面限定有管子插槽42的传动杆4的内表面的圆形表面部分421和固定轴2的圆周外表面的上半部分相互紧密接触时，在固定轴2下面形成流体腔室S。

还有，在引入过程中，位于在形成在管子3中的入口31和出口32之间的传动杆4处于其最下面位置处。靠近出口32安装在管子3上的传动杆4和邻接入口31的传动杆4中一样处于在其最下面的位置处。接着，如图4所示，在用于压缩通过引入过程被引入到管子3中的流体的初始排放过程中，当在入口31附近安装在管子3上的传动杆4通过偏心凸轮11的连续转动而处于其最上面的位置时，在固定轴2下面产生出的流体腔室S被消除。

并且，在这同时，安装在管子3的中间上的传动杆4通过安装在驱动轴1上的偏心凸轮11的连锁转动而处于其最下面的位置。在出口32附近安装在管子3上的传动杆4处于其最上面的位置。

也就是说，当安装在驱动轴1上并且邻接着入口31的偏心凸轮11从图3a-3c中所示的位置转动了180°并且使相应的传动杆4处于最上面的位置时，构成其内表面限定有管子插槽42的传动杆4的内表面的下半圆形表面部分421和固定轴2的圆周外表面的下半部分相互紧密接触，从而在管子3中在固定轴3的上面产生出流体腔室S。还有，当安装在驱动轴1的中间上的偏心凸轮11也从图3a-3c中所示的位置转动了180°并且使相应的传动杆4处于最下面的位置时，构成其内表面限定有管子插槽42的传动杆4的内表面的上半圆形表面部分421和固定轴2的圆周外表面的上半部分相互紧密接触，从而在管子3中在固定轴3的下面产生出流体腔室S。另外，当安装在驱动轴1上并且邻接着出口32的偏心凸轮11以和邻接入口31的偏心凸轮11同样的方式从图3a-3c中所示的位置转动了180°并且使相应的传动杆4处于最上面的位置时，构成其内表面限定有管子插槽42的传动杆4的内表面的下半圆形表面部分421和固定轴2的圆周外表面的下半部分相互紧密接触，从而在管子3中在固定轴3的上面产生出流体腔室S。

因此，通过引入过程而被引入到管子3中的流体流进在管子3的中间处在固定轴2下面产生出的流体腔室S中，并且在其中受到压缩。最后，如图5中所示，在用于将已经经过初始排放过程的流体排出管子3的最终排放过程中，由于安装在管子3的中间上的传动杆4通过相应偏心凸轮11的连续转动而再次处于最上面的位置，所以在固定轴2下面产生出的流体腔室S被消除。

并且，在这同时，由于安装在驱动轴1上并且邻接出口32的偏心凸轮11与驱动轴1一体地转动，所以在出口32附近安装在管子3上的传动杆4再次处于其最下面的位置。

即，当安装在驱动轴1的中间上的偏心凸轮11也从图4中所示的位置再次转动了180°并且再次使相应的传动杆4处于最上面的位置时，构成其内表面限定有管子插槽42的传动杆4的内表面的下半圆形表面部分421和固定轴2的圆周外表面的下半部分相互紧密接触，从而在管子3中在固定轴3的上面产生出流体腔室S。另外，当安装在驱动轴1上并且邻接着出口32的偏心凸轮11从图4中所示的位置转动了180°并且使相应的传动杆4处于最下面的位置时，构成其内表面限定有管子插槽42的传动杆4的内表面的上半圆形表面部分421和固定轴2的圆周外表面的上半部分相互紧密接触，从而在管子3中在固定轴3的下面产生出流体腔室S。

因此，在经历上述初始排放过程期间受到压缩的流体通过在出口32附近的固定轴2下面产生出的流体腔室S而被排出管子3。另一方面，虽然上述说明是针对在管子3的入口31、中间和出口32附近安装在管子3上的传动杆4来提供的，但是如图1所示应该容易理解的是，在管子3的入口31和中间部分之间以及管子3的中间部分和出口32之间安装在管子3上的其它传动杆4也以与驱动轴1连锁的方式反复上升和下降，从而可以提高控制流体穿过管子3的精确度，因此就可以提供一种能够可靠地应用在精密工业上的管泵。

而且，虽然上述说明是针对其下面部分限定在固定轴2下面的管子3的下面部分中进行的流体流动而提供的，但是本领域普通技术人员将容易认识到，在管子3的上面部分中同时也进行与在下面部分中进行的一样的流体流动。因此，沿着在其上面和下面上下流体腔室S以上下流体腔室S通过固定轴2相互隔开的方式在管子3中反复产生出的固定轴2的任意位置处的流体流动横断面积总是保持恒定，从而就可以防止产生出脉动。

图6为显示出根据本发明的另一个实施方案的管泵的侧剖视图。在根据本发明的这个实施方案的管泵中，在上述实施方案中分别形成在传动杆4的下面部分处的管子插槽42被管子插孔42＇代替，每个插孔具有圆形断面，并且具有断面为圆形的圆周外表面以及限定有凹槽61的管子6插进传动杆4的管子插孔42＇。

这时，其内表面限定有凹槽61的管子6的内表面包括上下半圆形表面部分611和一对连接上下半圆形形表面部分611的两个端部的平面部分612，并且固定轴2总是迫使插进传动杆4的管子插孔42＇的部分管子6在这对平面部分612处分别与每个传动杆4的部分紧密接触，从而通过固定轴2将管子6的内部空间分成上下空间部分。

还有，应该容易理解的是，考虑到管子6的收缩或膨胀的百分比，从而将其内表面限定有凹槽61的的管子6的内表面的上下边缘形表面部分611的中心之间的距离L5设定为小于每个偏心凸轮11的偏心距L3的两倍。

因此，通过只是将管子形状从圆形孔改变成凹槽61，从而可以完成与在上述实施方案中相同的操作。

图7为显示出根据本发明的再一个实施方案的管泵的侧剖视图。再根据本发明的管泵中，每根传动杆4具有通过铰接部件45而相互连接的凸轮安装段433和管子安装段44。每根传动杆4的管子安装段44形成有一对平面部分441，并且再传动杆4的平面部分441的侧面处设有一对垂直导向件46，用来使得传动杆4的管子安装段44能够沿着垂直方向上升和下降。

因此，通过使得管子安装段44能够沿着垂直方向上升和下降，从而防止了传动杆4的下面部分波动，从而就可以确保操作稳定性。工业实用性

因此，根据本发明的管泵其优点在于，由于该管泵在管泵被开动时不会引起管子弯曲或褶皱，所以防止了管子破裂，从而就可以半永久地使用该管子。

而且，因为使用了廉价且柔性和弹性都不太高的的管子，所以可以减小管泵的生产成本。

另外，由于流体流动横断面积即在沿着固定轴的任意位置处的横断面积变化总是保持恒定且上下流体腔室反复地在管子中在所述固定轴的上面和下面以通过固定轴使上下流体腔室相互间隔开的方式产生这个事实，所以不会产生脉动，从而就可以提供一种能够可靠地应用在精密工业上的管泵。

Claims

1.一种管泵，包括：

具有多个偏心凸轮的驱动轴，所述偏心凸轮以使偏心凸轮的上死点沿着流体流动方向顺序地下降然后上升的方式安装在驱动轴上，所述多个偏心凸轮彼此间隔预定距离；

与驱动轴平行地设置的固定轴；

其内径大于固定轴的直径并且包围着所述固定轴的管子；

以及多根传动杆，其上面部分形成有多个用来分别插入多个凸轮的凸轮插孔，并且在其下面部分形成有多个用来插入管子的管子插槽，所述多根传动杆以与多个偏心凸轮的转动连锁的方式反复地上升和下降。

2.如权利要求1所述的管泵，其中其内表面限定有管子插槽的每根传动杆的内表面包括上下半圆形表面部分和一对连接上下半圆形表面部分的两个端部的平面部分，并且固定轴总是迫使穿过管子插槽插入的管子部分分别与每根传动杆的内表面的一对平面部分紧密接触，从而管子内部的空间被固定轴分成上下空间部分。

3.如权利要求1或2所述的管泵，其中驱动轴和固定轴的中心之间的距离被定为与凸轮插孔和管子插槽中心之间的距离相等，并且考虑到管子的收缩和膨胀百分比将每个传动杆的内表面的上下半圆形表面部分的中心之间的距离确定为小于每个偏心凸轮的偏心距的两倍。

4.如权利要求1所述的管泵，其中偏心凸轮的圆周外表面和每根传动杆的圆周内表面之间插入有轴承，该轴承限定了凸轮插孔以减低它们之间的摩擦。

5.如权利要求1所述的管泵，其中传动杆的管子插槽形成为圆形管子插孔，并且将具有断面为圆形的圆周外表面和限定有凹槽的内表面的管子插进传动杆的圆形管子插孔中。

6.如权利要求5所述的管泵，其中其内表面限定有凹槽的管子内表面包括上下半圆形表面部分和一对连接上下半圆形表面部分的两个端部的平面部分，并且固定轴总是迫使部分管子插进传动杆的圆形管子插孔以在这对平面部分处分别与每根传动杆紧密接触，从而管子内部的空间被固定轴分成上下空间部分。

7.如权利要求1所述的管泵，其中每根传动杆具有通过铰接部件相互连接的凸轮安装段和管子安装段，每根传动杆的管子安装段形成有一对平面部分，并且一对垂直导向件设置在传动杆的平面部分的侧面处以使得传动杆的管子安装段能够沿着垂直方向上升和下降。