CN201133340Y - 电动隔膜泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及气体变容式机械领域,尤其是一种电动隔膜泵。具有机壳,在机壳内设置有隔膜泵组件,后端设置有用于驱动隔膜泵组件的电机;由凸台、隔膜部及驱动部构成一个吸排气功能单元;在机壳内部形成气流依次经过的进气孔、半圆形进气阀、泵室、筒状出气阀直至出气口的气流通道。本实用新型对泵体进、出气结构进行优化设计,降低了能耗及工作噪音。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体变容式机械领域,尤其是一种电动隔膜泵。
背景技术
现有的隔膜泵具有如图1所示的结构。在该图中,21是电机,22是电机21的输出轴,23是固定在输出轴22上的偏心轮,24是倾斜固定在偏心轮23上的驱动轴,26是可以相对于驱动轴24转动地安装的驱动体,27是机壳,28是气缸部,29是阀门罩。31是隔膜部,32是圆筒状的排出阀,该隔膜部31和排出阀32形成一体并构成隔膜主体30。该隔膜主体30通过气缸部28和阀门罩29而被固定住。此外,33、34是与阀门罩29成为一体的阀门室部(公共室)和排出口,35是吸入阀,36是吸入口。
具有这样结构的隔膜泵通过依赖于电机21驱动的输出轴22的转动而使得偏心轮23转动。通过该偏心轮23的转动,固定在偏心轮上的驱动轴24变化其倾斜方向。因此,驱动体26的倾斜方向也发生变化,安装在驱动体26上的隔膜部31的驱动部(活塞)31a往复运动,起到泵的作用。即,位于附图右侧的隔膜部的驱动部31a如果上升,泵室的容积就会减少,从而压力增加,打开圆筒状的排出阀32,流体从排出口34送出,另一方面,左侧的隔膜部的驱动部如果下降,泵室的容积增加,打开雨伞头状的吸入阀35,外部的流体流入。
这样,通过泵室的容积变化,流体通过吸入阀从外部流入泵室内,然后流入的流体打开排出阀从排出口进行供给,起到泵的作用。
以上所述的现有隔膜泵的气流结构为由上而下吸气,气流通过进气阀进入气囊后再经由出气阀排除,由于气囊空间较小,气流进出快速不安定,噪音大;雨伞状的进气阀结构复杂,制造困难,组装不易,成本高;连杆刚性固定于偏心轮,马达直接承受负载大,消耗电流大。
发明内容
为了克服上述隔膜泵存在的不足,本实用新型提供一种对泵体进、出气结构进行优化设计,且可降低能耗和工作噪音的电动隔膜泵。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种电动隔膜泵,具有机壳,在机壳内设置有隔膜泵组件,后端设置有用于驱动隔膜泵组件的电机;电机的输出轴上固定设置有转轮;所述隔膜泵组件包括与转轮偏心连接的连杆、与连杆固定连接的旋转架、设置于旋转架上表面的驱动部、与驱动部连接的隔膜部、以及与机壳相连接设置有出气口的出气盖,所述隔膜泵组件还包括设置于隔膜部上方的凸台,隔膜部为一端敞口的筒状结构,敞口端弹性包裹在凸台的外侧圆周面上进而在隔膜部内部形成泵室,在隔膜部与凸台结合处形成筒状出气阀;隔膜部的底部与驱动部的上表面贴合,在旋转架和驱动部上贯通设置有进气孔,在进气孔出口处的隔膜部上设置有半圆形进气阀;由凸台、隔膜部及驱动部构成一个吸排气功能单元,所述吸排气功能单元至少有两个,均匀分布于旋转架的圆周上;在机壳内部形成气流依次经过的进气孔、半圆形进气阀、泵室、筒状出气阀直至出气口的气流通道。本实用新型改变了通常隔膜泵进、出气结构,气体由泵体内部吸气后,最后由出气口对外释放,形成由内至外的气流流动方式。
为了降低隔膜泵的工作噪音,进一步地:所述电机与机壳内壁之间有通道,并且在通道中安装减振海棉圆环带,在电机与隔膜泵组件之间设置有间壁,在间壁和出气盖之间形成气室;在间壁上开有进气孔通向气室,空气由电机内部经进气孔进入气室。通过形成与外界相对隔绝的气室,外壳包裹电机起到了隔音作用,另一方面,由电机内部通过安装孔进入到气室,在气体进入隔膜部时可以预先在气室在暂存稳流,有效降低了工作噪音。另外,使气体从电机内部流经,对电机起到了风冷散热的作用,确保了电机长时间正常工作,延长了电机的使用寿命,气室内的气体也可以对隔膜部进行冷却,防止橡胶材料的隔膜部加速老化。
为了减少由电机带动连杆时的能量损失,进一步地:在转轮正上方的机壳上固定设置有旋转架支承部,连杆的上、下端分别与旋转架支承部和转轮连接,旋转架支承部和转轮表面分别设置有上限位凹坑和下限位凹坑,连杆的上、下端分别伸入上限位凹坑和下限位凹坑内,在定位连杆的同时,给予连杆更多的自由度。
为了简化部件的加工工艺,进一步地:所述出气口的下方设置有出气室,在凸台的外围设置有固定圈架,由出气室、凸台及固定圈架组成一体结构的组合件,通过模具压铸成型即可,同时保证了结构的稳固性和安装位置的准确性。
为了保证泵体气室的气密性,进一步地:在隔膜部的外围设置有隔膜主体,隔膜主体夹装在机壳和组合件之间对其间的连接面进行密封;在组合件和出气盖之间设置有垫片和密封圈。保证了气体在整个吸入至释放过程不会对外泄漏或回流,使气体按既定气流通路流动,确保泵的工作效率。
综合考虑隔膜泵的工作效率和泵体结构复杂程度、制作方便程度,更进一步地:所述吸排气功能单元优选采用四个。
综上述,本发明的有益效果:
1.气流结构:由泵体底部进入一个大空间的气室,稳流后再进入隔膜部送出空气,由此可得较安定的气流,噪音低。同时由于气体可以电机及隔膜部进行冷却,延长电机的使用寿命,延缓隔膜部的老化。
2.进气结构:在隔膜部底部做一半圆形进气阀,代替传统的雨伞头形进气阀,具有磨具机构简单,成本低,防漏气效果好等特点。
3.出气结构:进气时由于气压差的原因,隔膜部上部紧密包裹住凸台,起到止回阀的作用;出气时内部气压推开隔膜部上部出气阀,气体进入出气室(公共室)。该结构能有效防止空气逆流,生产制作简单,出气效果良好。
4.旋转模式:连杆与偏心轮分离运动,电机只需要较小的力即可带动连杆,可降低电力损耗,提高效率。
5.连杆固定模式:连杆与旋转架固定,与旋转架支承点分离运动,能有效降低由于隔膜部互拉带来的高电耗,减少能量损失。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是现有隔膜泵剖视图
图2是本实用新型剖视图
图3是本实用新型的隔膜部结构示意图。
图4是图3的侧面视图。
图中:1.机壳 2.电机 3.转轮 3-1.下限位凹坑 4-1.连杆 4-2.旋转架 4-3.驱动部 4-4.隔膜部 4-5.出气盖 4-7.凸台 5.出气口 6.泵室7.筒状出气阀 8.进气孔 9.半圆形进气阀 10.进气孔 11.间壁 12.气室 13.减振海棉圆环带 14.旋转架支承部 14-1.上限位凹坑 15.出气室 16.固定圈架 17.组合件 18.隔膜主体 19-1.垫片 19-2.密封圈
具体实施方式
如图2所示的一种电动隔膜泵,具有机壳1,在机壳1内设置有隔膜泵组件,后端设置有用于驱动隔膜泵组件的电机2;电机2的输出轴上固定设置有转轮3;所述隔膜泵组件包括与转轮3偏心连接的连杆4-1、与连杆4-1固定连接的旋转架4-2、设置于旋转架4-2上表面的驱动部4-3、与驱动部4-3连接的隔膜部4-4、以及与机壳1相连接设置有出气口5的出气盖4-5,所述隔膜泵组件还包括设置于隔膜部4-4上方的凸台4-7,隔膜部4-4为一端敞口的筒状结构,敞口端弹性包裹在凸台4-7的外侧圆周面上进而在隔膜部4-4内部形成泵室6,在隔膜部4-4与凸台4-7结合处形成筒状出气阀7;隔膜部4-4的底部与驱动部4-3的上表面贴合,在旋转架4-2和驱动部4-3上贯通设置有进气孔8,在进气孔8出口处的隔膜部4-4上设置有半圆形进气阀9;由凸台4-7、隔膜部4-4及驱动部4-3构成一个吸排气功能单元,所述吸排气功能单元有四个,均匀分布于旋转架4-2的圆周上;在机壳1内部形成气流依次经过的进气孔8、半圆形进气阀9、泵室6、筒状出气阀7直至出气口5的气流通道。在电机2与隔膜泵组件之间设置有间壁11,在间壁11上有通向气室12的进气孔10;在间壁11和出气盖4-5之间形成气室12;电机2与机壳1内壁之间有通道,安装减振海棉圆环带13。在转轮3正上方的机壳1上固定设置有旋转架支承部14,连杆4-1的上、下端分别与旋转架支承部14和转轮3连接,旋转架支承部14和转轮3表面分别设置有上限位凹坑14-1和下限位凹坑3-1,连杆4-1的上、下端分别伸入上限位凹坑14-1和下限位凹坑3-1内。所述出气口5的下方设置有出气室15,在凸台4-7的外围设置有固定圈架16,由出气室15、凸台4-7及固定圈架16组成一体结构的组合件17。在隔膜部4-4的外围设置有隔膜主体18,隔膜主体18夹装在机壳1和组合件17之间对其间的连接面进行密封;在组合件17和出气盖4-5之间设置有垫片19-1和密封圈19-2。
本实用新型所述的电动隔膜泵,通过驱动电机2,使输出轴转动,然后使固定在输出轴上的偏心轮转动,带动连杆4-1的倾斜方向发生改变,并使旋转架4-2的倾斜方向发生变化,上下移动隔膜部4-4的驱动部4-3。在此过程中,连杆4-1与偏心轮没有刚性固定,两者属于分离运动,因此电机2只需要较小的力即可带动连杆4-1,可降低电力损耗,提高效率;同时连杆4-1与旋转架支承部14也属于分离运动,能有效降低由于隔膜部4-4互拉带来的高电耗,减少能量损失。
通过该驱动部4-3的上下移动,泵室6的容积发生变化。当该隔膜部4-4的驱动部4-3上升时,泵室6的容积减少,泵室6内的压力增加,进气孔8的半圆形进气阀9关闭,筒状出气阀7则被气流推开,空气通过凸台4-7与出气室之间的缝隙进入出气室15,从出气口5向外部供给。此时,与其它的隔膜部4-4对应的筒状出气阀7被关闭。
反之,当驱动部4-3下降,泵室6的容积增加,泵室6内压力降低,筒状出气阀7紧紧包裹住凸台4-7从而杜绝了空气的回流,而隔膜部4-4底部的半圆形进气阀9则向泵室6侧打开,空气由机壳1上的进气孔10进入气室12内部,再流经旋转架4-2和驱动部4-3上的进气孔8,向上顶起半圆形进气阀9进入隔膜部4-4内。在此过程中,气体由泵体底部先进入大空间的气室12,稳流后再进隔膜部4-4送出空气,气流较稳定,噪音低。同时由于空气进入到旋转部,能有效降低马达产生的热以及橡胶气囊与塑胶摩擦的热,增长使用寿命。
通过重复这样的操作,该泵室6持续着气体的流入和流出,从而起到泵的作用。
此外,图2中没有出现的其它隔膜部也通过完全相同的操作起到泵的作用,利用驱动体的连续的倾斜方向的变化,通过具有一定位相差的各个隔膜部4-4的操作,能够实现近乎连续的流体的供给。
Claims (6)
1.一种电动隔膜泵,具有机壳(1),在机壳(1)内设置有隔膜泵组件,后端设置有用于驱动隔膜泵组件的电机(2);电机(2)的输出轴上固定设置有转轮(3);所述隔膜泵组件包括与转轮(3)偏心连接的连杆(4-1)、与连杆(4-1)固定连接的旋转架(4-2)、设置于旋转架(4-2)上表面的驱动部(4-3)、与驱动部(4-3)连接的隔膜部(4-4)、以及与机壳(1)相连接设置有出气口(5)的出气盖(4-5),其特征是:所述隔膜泵组件还包括设置于隔膜部(4-4)上方的凸台(4-7),隔膜部(4-4)为一端敞口的筒状结构,敞口端弹性包裹在凸台(4-7)的外侧圆周面上进而在隔膜部(4-4)内部形成泵室(6),在隔膜部(4-4)与凸台(4-7)结合处形成筒状出气阀(7);隔膜部(4-4)的底部与驱动部(4-3)的上表面贴合,在旋转架(4-2)和驱动部(4-3)上贯通设置有进气孔(8),在进气孔(8)出口处的隔膜部(4-4)上设置有半圆形进气阀(9);由凸台(4-7)、隔膜部(4-4)及驱动部(4-3)构成一个吸排气功能单元,所述吸排气功能单元至少有两个,均匀分布于旋转架(4-2)的圆周上;在机壳(1)内部形成气流依次经过的进气孔(8)、半圆形进气阀(9)、泵室(6)、筒状出气阀(7)直至出气口(5)的气流通道。
2.根据权利要求1所述的电动隔膜泵,其特征是:所述电机(2)与机壳(1)内壁之间填充减振海棉圆环带(13),在电机(2)与隔膜泵组件之间设置有间壁(11),在间壁(11)和出气盖(4-5)之间形成气室(12),间壁上有进气孔(10)通向气室(12)。
3.根据权利要求1所述的电动隔膜泵,其特征是:在转轮(3)正上方的机壳(1)上固定设置有旋转架支承部(14),连杆(4-1)的上、下端分别与旋转架支承部(14)和转轮(3)连接。
4.根据权利要求3所述的电动隔膜泵,其特征是:所述旋转架支承部(14)和转轮(3)表面分别设置有上限位凹坑(14-1)和下限位凹坑(3-1),连杆(4-1)的上、下端分别伸入上限位凹坑(14-1)和下限位凹坑(3-1)内。
5.根据权利要求1所述的电动隔膜泵,其特征是:所述出气口(5)的下方设置有出气室(15),在凸台(4-7)的外围设置有固定圈架(16),由出气室(15)、凸台(4-7)及固定圈架(16)组成一体结构的组合件(17)。
6.根据权利要求5所述的电动隔膜泵,其特征是:在隔膜部(4-4)的外围设置有隔膜主体(18),隔膜主体(18)夹装在机壳(1)和组合件(17)之间;在组合件(17)和出气盖(4-5)之间设置有上盖(19-1)和密封圈(19-2)。
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