CN202628470U - 一种直线式运动的卧式凸轮泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种直线式运动的卧式凸轮泵，包括上盖、阀片座、气囊座、电机、气囊、连接器、长轴、连杆、凸轮、从动轮、机座、主动轮及驱动轴；上盖形成进气口和出气口，阀片座上形成进气孔和出气孔，进气孔中设有单向进气阀，出气孔中设有单向出气阀，上盖密封安装在阀片座上，阀片座密封安装在气囊座上；气囊座安装在机座上，气囊座上形成安装孔，气囊的上端固定于安装孔，下端与长轴上端连接，长轴的下端与接头连接，接头枢接在连杆的上端；连杆的下端形成圆形穿孔，凸轮置于圆形穿孔中；驱动轴安装在机座中，且凸轮的偏心轴与从动轮的转动轴同为该驱动轴，从动轮与主动轮啮合，主动轮安装在电机的转轴上。本实用新型使用寿命长且流量大。

Description

一种直线式运动的卧式凸轮泵

技术领域

本实用新型涉及一种微型泵，尤其是指一种直线式运动的卧式凸轮泵。 

背景技术

现有技术中，微型气泵及微型液泵一般采用表盘式驱动机构来使气囊的容积改变，参见图1所示，现有技术中的微型气泵或者微型液泵，一般包括上盖、阀片座、气囊座、电机100（一般为直流电机）、偏心轮300、驱动轴摆杆400、气囊支撑部500及气囊600；偏心轮300安装在电机100的输出轴200上，并由输出轴 200驱动；驱动轴摆杆400的一端与输出轴200成一定角度倾斜地装入偏心轮300中，驱动轴摆杆400另一端与气囊支撑部500连接，驱动轴摆杆400的其中一端为松配；该气囊支撑部500上设置多个圆孔，气囊600的实体部分被固定在圆孔中；气囊600固定在气囊座的空腔中，且与阀片座的出气孔700相对。 

当电机100旋转，驱动偏心轮300做表盘式圆周运动，带动由倾斜驱动轴摆杆400组成的驱动机构围绕偏心轮300中心轴线的旋转，从而使气囊支撑部500上下摇摆运动。这种上下摇摆运动带动气囊600连续改变容积，从而实现从进气孔吸气或吸入液体（进气孔为现有技术中的常用技术，图中未示出），从出气孔700排出气体或液体的泵功能。 

现有技术中上述泵，其靠电机100的输出轴200带动倾斜驱动轴摆杆400沿着偏心轮300中心线轴方向做圆周运动，进而驱动支撑气囊的气囊支撑部500做上下弧线摇摆运动。由于驱动轴摆杆400或者与偏心轮300进行松配，或者与气囊支撑部500进行松配，因此，气囊支撑部500本身不做圆周旋转。 

现有技术中的微型气泵或微型液泵，通过电机100驱动倾斜驱动轴摆杆400做圆周旋转，致使气囊支撑部500只能做上下弧线型的摇摆运动，气囊600的实体部分也只能产生相同的上下弧线型摇摆，因此，现有技术中的上述微型泵具有以下缺陷： 

一、现有技术中的驱动方式，容易造成气囊600的侧壁产生不规则的变形，致使外径变化过大，以及侧壁局部皱褶变形过大，从而容易造成气囊600的侧壁与固定气囊600的腔壁磨损破孔；以及气囊600的实体与固定气囊600的腔壁磨损破孔，使得气囊600的使用寿命缩短；

二、为了适应气囊支撑部500上下弧线型摇摆，并减少气囊600与腔壁的磨损，不得不牺牲气囊600的体积和形状，被迫做成气囊600侧壁与底部实体倾斜碗状过渡，而且气囊600逐渐变小的结构，从而使泵的流量小。

鉴于现有技术中微型气泵或微型液泵的上述缺陷，本发明人研发出一种克服上述缺陷的直线式运动的卧式凸轮泵，本案由此产生。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种使用寿命长且流量大的直线式运动的卧式凸轮泵。 

为达成上述目的，本实用新型的解决方案是： 

一种直线式运动的卧式凸轮泵，包括上盖、阀片座、气囊座、电机、气囊、连接器、长轴、连杆、凸轮、从动轮、机座、主动轮及驱动轴；上盖形成相分隔的进气口和出气口，阀片座上形成与进气口对应的进气孔和与出气口对应的出气孔，进气孔中设有单向进气阀，出气孔中设有单向出气阀，上盖密封安装在阀片座上，阀片座密封安装在气囊座上；气囊座安装在机座上，气囊座上形成安装孔，气囊的上端密封固定于安装孔周沿，下端穿过安装孔与长轴上端连接，长轴的下端与接头连接，接头枢接在连杆的上端；连杆的下端形成圆形穿孔，凸轮置于圆形穿孔中，圆形穿孔的内径等于凸轮的外径；驱动轴安装在机座中，且凸轮的偏心轴与从动轮的转动轴同为该驱动轴，从动轮与主动轮啮合，主动轮安装在电机的转轴上。

进一步，还包括壳体，壳体安装在电机上，气囊座安装在壳体上；壳体上安装两轴承，长轴穿过轴承；在气囊座与壳体之间设置有密封片，密封片上下表面周沿各设置一圈密封线，在密封片上形成两碗状孔，气囊穿过碗状孔且与碗状孔密封配合。 

进一步，气囊设计为两个，长轴、接头、连杆及凸轮对应地也设计为两个，两个凸轮偏离中心位置分别形成插孔；驱动轴一端插入凸轮的插孔中，穿过从动轮中心孔，另一端插入另一凸轮的插孔中，该两个凸轮在驱动轴上呈相反的方向安装。 

进一步，还包括连接器，连接器的上端与气囊的下端连接，连接器的下端与接头的上端连接，连接器上端形成卡孔，气囊下端卡入卡孔中；下端形成圆形槽，圆形槽与碗状孔密封配合。 

进一步，连杆上端形成半圆形凹槽，接头下端形成与半圆形凹槽对应的半圆轮；半圆轮枢接在半圆形凹槽中。 

进一步，凸轮插孔的切面呈“D”字型，驱动轴的切面与插孔的切面对应也呈“D”字型。 

进一步，从动轮的中心孔的切面与驱动轴的切面对应也呈“D”字型，驱动轴穿过中心孔分别插入凸轮切面呈“D”字型的插孔中，而且位于从动轮两侧的驱动轴的弧面朝相反方向。 

进一步，单向进气阀呈伞型，伞面正对水囊；单向出气阀也呈伞型，伞面正对出气口。 

进一步，驱动轴的两端设计成球形。 

进一步，主动轮的半径小于从动轮的半径。 

采用上述方案后，本实用新型由于在从动齿轮上装入驱动轴，该驱动轴两端分别与两个相同的凸轮连接，凸轮分别装在相同的连杆下端的圆形穿孔中，且其中一个凸轮与另一个凸轮在驱动轴上呈相反方向安装。 

连杆的上端枢接长轴，长轴与气囊的连接器固定，且长轴被限位只能作直上直下的运动，而连接器固定在气囊下端。长轴做直线式上下运动时，气囊也跟着做直线式上下运动，气囊实现拉伸（吸入），压缩（排出）的泵功能。 

因此，本实用新型与现有技术相比具有以下优点： 

一、本实用新型气囊只做直上直下的直线运动，因此，气囊各个部位的形变一致且均匀，使气囊局部变形过大而发生破裂的情况不再发生，延长本实用新型的使用寿命；

二、本实用新型气囊只做直上直下的直线运动，可以减少气囊侧壁与固定气囊的腔壁之间的摩擦，进一步延长气囊的使用寿命；

三、本实用新型气囊只做直上直下的直线运动，因此，气囊可以做成上下直径大致一致，从而增加气囊的流量。

附图说明

图1是现有技术微型泵的剖面图； 

图2是本实用新型的立体组合图；

图3是本实用新型的立体分解图；

图4是本实用新型的剖面图；

图5是本实用新型阀片座的立体示意图；

图6是本实用新型壳体的立体示意图；

图7是本实用新型驱动轴的立体示意图；

图8是本实用新型从动轮的立体示意图；

图9是本实用新型凸轮的立体示意图；

图10是本实用新型连杆的立体示意图；

图11是本实用新型接头的立体示意图；

图12是本实用新型连接器的立体示意图；

图13是本实用新型密封片的立体示意图。

标号说明 

电机100             输出轴200

偏心轮300           驱动轴摆杆400

气囊支撑部500       气囊600

出气孔700

本实用新型

上盖1        

进气口11             出气口12

阀片座2

进气孔21               出气孔22

气囊座3                安装孔31

电机4                  气囊5

连接器6                

卡孔61                 圆形槽62

长轴7                  接头8

半圆轮81

连杆9              

半圆形凹槽91           圆形穿孔92

凸轮10                 插孔101

驱动轴20               弧面201

从动轮30               中心孔301

主动轮40               壳体50

轴承501                凹槽502

密封片60

密封线601              碗状孔602

机座70。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型作详细的说明。 

本实施列以微型气泵为例，但本实用新型不局限于气泵，同样适用于液泵，或者其它泵。 

请参阅图2至图5所示，本实用新型揭示的一种直线式运动的卧式凸轮泵，包括上盖1、阀片座2、气囊座3、电机4、气囊5、长轴7、接头8、连杆9、凸轮10、驱动轴20、从动轮30及主动轮40。 

上盖1中形成进气口11和出气口12，阀片座2上形成与进气口11对应的进气孔21，阀片座2上还形成与出气口12对应的出气孔22。在上盖1的进气口11与阀片座2的进气孔21之间形成进气通道，在上盖1的出气口12与阀片座2的出气孔22之间形成出气通道，进气通道与出气通道相互独立，此为常用技术，此处不赘述。进气孔21中设有单向进气阀，出气孔22中设有单向出气阀，上盖1密封安装在阀片座2上。其中，进气孔21与出气孔22相隔开，阀片座2与上盖1之间形成相互独立的进气气腔及出气气腔。为进一步增强密封性，单向进水阀及单向出水阀优选呈伞型，单向进水阀的伞面朝下，单向出水阀的伞面朝上，也可以为其它形状，只要实现止逆作用及保持密封即可。阀片座2密封安装在气囊座3上，上盖1与阀片座2之间以及阀片座2与气囊座3之间，可以通过使用密封线借助超声波熔接技术将其装配在一起，也可以为其它装配方式，只要实现密封固定即可。 

气囊座3安装在机座70上，气囊座3上形成安装孔31，气囊5的上端固定于安装孔31周沿，下端穿过安装孔31与长轴7的上端连接。本实用新型的功率大小不同，而选择气囊5的数目也不同，对应的安装孔31的数目也可以根据需要而不同。 

长轴7的上端与气囊5连接，下端与接头8连接，接头8枢接在连杆9的上端。作为优选，连杆9上端形成半圆形凹槽91，接头8下端形成与半圆形凹槽92对应的半圆轮81，半圆轮81枢接在半圆形凹槽91中，该枢接方式可以为半圆形凹槽91上及半圆轮81形成对应的枢接孔，轴销穿过枢接孔而将其枢接。 

为方便气囊5与长轴7之间的连接，本实用新型还可以包括连接器6，连接器6的上端与气囊5的下端连接，连接器6的下端与接头8的上端连接。 

连杆9的下端形成圆形穿孔92，凸轮10置于圆形穿孔92中，圆形穿孔92的内径等于凸轮10的外径，凸轮10偏离中心位置形成插孔101，即凸轮10设计成偏心轮。 

驱动轴20安装在机座70中，机座70中设置有轴承孔，轴承孔中放入耐磨片，驱动轴20压入该轴承孔中；且凸轮10的偏心轴与从动轮30的转动轴同为该驱动轴20。本实施例中，凸轮10设计为两个，长轴7、接头8、连杆8及气囊5对应地也设计为两个，两个凸轮10偏离中心位置分别形成插孔101；驱动轴20一端插入凸轮10的插孔101中，然后穿过从动轮30中心孔301，另一端插入另一凸轮10的插孔101中，该两个凸轮10在驱动轴20上呈相反的方向安装。为防止驱动轴20打滑，凸轮10插孔101的切面可以设计呈“D”字型，驱动轴20的切面与插孔101的切面对应也设计呈“D”字型。为了减少驱动轴20与凸轮10之间的摩擦，驱动轴20的两端可以设计成球形。 

从动轮30与主动轮40啮合，主动轮40安装在电机4的转轴上。为进一步防止驱动轴20打滑，从动轮30的中心孔301的切面也设计呈“D”字型，与插孔101的切面对应，切面呈“D”字型的驱动轴20穿过中心孔301分别插入凸轮10切面呈“D”字型的插孔101中，同时为了保证两长轴7一上一下直线运动，位于从动轮30两侧的驱动轴20的弧面201朝相反方向。为了使主动轮减速，同时增加力矩，减少噪音，主动轮40的半径可以小于从动轮30的半径。 

当本实用新型应用于微型液泵时，由于液泵对气密性要求更高，本实用新型还可以包括壳体50，壳体50安装在电机4上，气囊座3安装在壳体50上。壳体50上安装两轴承501，长轴7穿过轴承501，从而使长轴7限位，其只能上下直线运动。在气囊座3与壳体50之间设置有密封片60，密封片60上下表面周沿各设置一圈密封线601，在密封片60上形成两碗状孔602，气囊5穿过碗状孔602且与碗状孔602密封配合。为进一步加强气密性，可以在壳体50的上端周沿设置凹槽502，密封片60下表面周沿设置的一圈密封线601置于凹槽502中。所述碗状孔602优选为柔性，这样可以很好地与气囊5密封配合。 

为便于连接及保持良好的密封性，连接器6上端形成卡孔61，气囊5下端卡入卡孔61中；下端形成圆形槽62，圆形槽62与碗状孔602密封配合。该连接器6可以单独设计，当然也可以与气囊5一体成型，成为气囊5的一部分。 

使用时，启动电机4带动主动轮40转动，主动轮40带动从动轮30转动，从而带动驱动轴20转动，驱动轴20两端分别连接凸轮10，且两凸轮10在驱动轴20上呈相反的方向安装，即其中一凸轮10的“D”字型插孔101的弧面朝上，而另一凸轮10的“D”字型插孔101的弧面朝下，且凸轮10的插孔101偏离中心设置，因此，驱动轴20转动带动凸轮10偏心转动，从而使两连杆9一上一下直线运动，连杆9与长轴7连接，从而带动长轴7上下直线运动，而长轴7与气囊5连接，进一步带动气囊5上下直线运动，使其中一气囊5容积变大，而另一气囊5容积变小，使气囊5一吸一放气体实现气泵功能。 

因此，本实用新型气囊5只做直上直下的直线运动，气囊5各个部位的形变一致且均匀，不致于使气囊5局部变形过大而发生破裂，同时还可以减少气囊侧壁与固定气囊的腔壁之间的摩擦，延长气囊的使用寿命；气囊5可以做成上下直径大致一致，从而增加气囊5的流量。 

上述实施例是以对称设置的两气囊为例，根据本实用新型对功率的选择，凸轮10可以设计为两个，长轴7、接头8、连杆8及气囊5对应地也设计为两个；凸轮10也可以设计为四个，此时主动轮40同时啮合两个从动轮30，两个从动轮30两侧各安装一个凸轮10，对应地，长轴7、接头8、连杆8及气囊5也设计为四个；这样可以增加本实用新型的功率。当然，本实用新型的凸轮10也可以设计为一个。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。 

Claims (10)

1.一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：包括上盖、阀片座、气囊座、电机、气囊、连接器、长轴、连杆、凸轮、从动轮、机座、主动轮及驱动轴；上盖形成相分隔的进气口和出气口，阀片座上形成与进气口对应的进气孔和与出气口对应的出气孔，进气孔中设有单向进气阀，出气孔中设有单向出气阀，上盖密封安装在阀片座上，阀片座密封安装在气囊座上；气囊座安装在机座上，气囊座上形成安装孔，气囊的上端密封固定于安装孔周沿，下端穿过安装孔与长轴上端连接，长轴的下端与接头连接，接头枢接在连杆的上端；连杆的下端形成圆形穿孔，凸轮置于圆形穿孔中，圆形穿孔的内径等于凸轮的外径；驱动轴安装在机座中，且凸轮的偏心轴与从动轮的转动轴同为该驱动轴，从动轮与主动轮啮合，主动轮安装在电机的转轴上。

2.如权利要求1所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：还包括壳体，壳体安装在电机上，气囊座安装在壳体上；壳体上安装两轴承，长轴穿过轴承；在气囊座与壳体之间设置有密封片，密封片上下表面周沿各设置一圈密封线，在密封片上形成两碗状孔，气囊穿过碗状孔且与碗状孔密封配合。

3.如权利要求1或2所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：气囊设计为两个，长轴、接头、连杆及凸轮对应地也设计为两个，两个凸轮偏离中心位置分别形成插孔；驱动轴一端插入凸轮的插孔中，穿过从动轮中心孔，另一端插入另一凸轮的插孔中，该两个凸轮在驱动轴上呈相反的方向安装。

4.如权利要求2所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：还包括连接器，连接器的上端与气囊的下端连接，连接器的下端与接头的上端连接；连接器上端形成卡孔，气囊下端卡入卡孔中；下端形成圆形槽，圆形槽与碗状孔密封配合。

5.如权利要求1所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：连杆上端形成半圆形凹槽，接头下端形成与半圆形凹槽对应的半圆轮；半圆轮枢接在半圆形凹槽中。

6.如权利要求1所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：凸轮插孔的切面呈“D”字型，驱动轴的切面与插孔的切面对应也呈“D”字型。

7.如权利要求3所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：从动轮的中心孔的切面与驱动轴的切面对应也呈“D”字型，驱动轴穿过中心孔分别插入凸轮切面呈“D”字型的插孔中，而且位于从动轮两侧的驱动轴的弧面朝相反方向。

8.如权利要求1或2所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：单向进气阀呈伞型，伞面正对水囊；单向出气阀也呈伞型，伞面正对出气口。

9.如权利要求1或2所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：驱动轴的两端设计成球形。

10.如权利要求1或2所述的一种直线式运动的卧式凸轮泵，其特征在于：主动轮的半径小于从动轮的半径。

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