CN203627200U - 活塞泵 - Google Patents

Abstract

一种活塞泵，包括：至少一个活塞（5），其能在气缸内滑动，以改变一腔（6）的体积；吸入阀（14），其可操作以允许液体进入所述腔（6）；供给阀（15），其可操作以允许所述液体流出所述腔（6）；密封装置（21，22），其与所述至少一个活塞（5）相关联，用于防止液体泄漏；支撑装置（23，24），用于支撑密封装置（21，22）。支撑装置（23，24）由聚合材料制成。该活塞泵效率高并且成本低。

Description

活塞泵

技术领域

本实用新型涉及一种活塞泵，所述活塞泵适用于处理液体，尤其是水。依照本实用新型的活塞泵可以用来处理用于加湿空气的水，以便维持所希望的湿度。例如，依照本实用新型的活塞泵可以在温室内使用，或者在例如纺织工厂的某些类型的企业中使用，在所述纺织工厂中，人们希望防止空气过于干燥，以便保持正在被加工的织物的柔软性。作为选择，依照本实用新型的活塞泵可以在夏季中使用，以使外界环境中的水雾化，以便冷却该外界环境。也可以将依照本实用新型的泵用于除了加湿空气之外的应用，例如用于诸如小型高压净化器的室内净化机。

背景技术

已知活塞泵包括多个活塞，所述多个活塞能在相应气缸内运动，以增大或减小相应腔的体积，以便将水吸入各个腔中或者将水从所述腔中排出。

各个活塞均与某些密封件相关联，这些密封件用于防止相应腔中的水从泵的头部（所述腔形成在该头部中）流出。在已知的活塞泵中，与各个活塞相关联的密封件被由金属、尤其是黄铜制成的支撑元件支撑。

支撑密封件的支撑元件通常组装在所述头部内的一固定位置上，而活塞能前后移动，以增大或减小相应腔的体积。由于各个活塞与相应支撑元件的内径区域相接触，所以活塞与支撑元件之间产生滑动摩擦。这可能导致支撑元件快速磨损，在有些情况下，还会导致划伤活塞。

此外，由黄铜制成的支撑元件成本相当高，这决定了泵总成本增加。

US6514056和DE102009047217披露了根据现有技术的活塞泵的其他例子。

实用新型内容

本实用新型的目的是改进已知的活塞泵，尤其是适用于处理液体（例如水）型的活塞泵。

进一步的目的是提供一种相对于已知泵具有提高的效率的活塞泵。

另一个目的是提供一种成本比已知活塞泵低的活塞泵。

依照本实用新型，提供了一种活塞泵，包括：

-至少一个活塞，所述活塞能在气缸内滑动，以改变腔的体积，

-吸入阀，所述吸入阀能操作以允许液体进入所述腔，

-供给阀，所述供给阀能操作以允许所述液体流出所述腔，

-密封装置，所述密封装置与所述至少一个活塞相关联，所述密封装置用于防止液体泄漏，

-支撑装置，所述支撑装置用于支撑密封装置，

其中，所述支撑装置由聚合材料制成，其特征在于：

-密封装置包括更靠近所述腔设置的第一密封元件和更远离所述腔设置的第二密封元件，第二密封元件用于阻挡被第一密封元件放过的任何量的液体；

-支撑装置包括用于支撑第一密封元件的第一支撑元件和用于支撑第二密封元件的第二支撑元件；

-第一支撑元件包括通道装置，所述通道装置用于允许来自泵的抽吸的受控量的液体到达第二密封元件，以便在运行期间使第二密封元件保持湿润。

尤其是，所述聚合材料是聚酰胺。

尤其是，所述聚合材料是聚酰胺6.6。

尤其是，所述聚合材料用纤维进行增强。

尤其是，所述聚合材料用玻璃纤维进行增强。

尤其是，所述第二密封元件组装在第一支撑元件与第二支撑元件之间。

尤其是，所述活塞泵还包括抵靠元件，所述抵靠元件用于将第一密封元件推靠到第一支撑元件上。

尤其是，所述第一支撑元件（23）和第二支撑元件（24）具有环形构造。

尤其是，所述吸入阀通过螺纹连接组装在泵的头部中。

尤其是，所述吸入阀布置成与活塞相对。

由聚合材料制成的支撑装置使各支撑元件与相应活塞之间产生的摩擦减小。由此提高了泵的效率。

尤其是在活塞由金属材料制成的情况下，还减少了由在活塞滑动接触密封装置时产生的摩擦引起的活塞损坏的风险。

此外，由聚合材料制成的支撑装置成本较低，这使得泵的价格能相对于已知泵降低。

在一实施例中，吸入阀位于与活塞相对设置的座中。

尤其是，吸入阀的所述座可以与气缸同轴，活塞能够在气缸内部运动。

吸入阀可以通过螺纹连接组装在相应的座内。

尤其是，吸入阀具有带有外螺纹表面的本体，所述本体与所述座中形成的内螺纹可拆卸地接合。

由于所述螺纹连接，吸入阀可以被重复且容易地组装到相应的座中，并在需要时（例如在用于清洗或维修作业时）从该座移除。

附图说明

参照附图，可以更好地理解和实施本实用新型，这些附图示出了本实用新型的非限制性实施例，其中：

图1是示出了活塞泵的部分剖视俯视图；

图2是沿图1中平面II-II剖取的剖视图；

图3是示出了图1中泵的支撑元件的俯视图；

图4是沿图3中平面IV-IV剖取的剖视图；

图5是图1中泵的另一支撑元件的仰视图；

图6是沿图5中平面VI-VI剖取的剖视图。

具体实施方式

图1和图2显示了用于处理液体（尤其是水）的泵1，所述液体用来发送给将被雾化的使用位置、或用作清洗液体、或用于其他目的。泵1为容积式活塞泵。

泵1包括壳体2，用于驱动泵1的活塞的驱动装置安放在所述壳体2内。一头部4通过包括例如多个螺钉3的紧固元件固定到壳体2上。壳体2可以由例如铝制成，头部4可以由黄铜制成。

泵1包括多个活塞5，在图2中可以看到其中一个活塞。每个活塞5均能在相应气缸内滑动，以便改变在活塞5的一端的头部4中形成的腔6的体积。

在所示的例子中，设置有三个活塞5，如图1所示。但是，也可以使用除了三个之外的其他数量的活塞5。

如图1所示，活塞5彼此对齐，即布置成使得它们的轴线位于同一个平面上。

在替换实施例中，活塞可以布置成使得它们的轴线不位于同一个平面上，而是彼此之间错开。

设置成用于驱动活塞5的驱动装置包括可旋转地安放在壳体2内的曲轴7。各个活塞5由曲轴7借助于固定到曲轴7上的相应的连杆8驱动。

曲轴7布置在壳体2中形成的空腔9内。在正常运行状态中，空腔9内存在一些量的润滑油，可以通过一入口孔将所述润滑油引入到壳体2中，所述入口孔可以借助于塞子10封闭。出口孔也通到空腔9中。出口孔可以通过另一塞子11封闭，无论什么时候需要排空空腔9，该出口孔都允许润滑油排出。

壳体2设置有法兰12，所述法兰12能够使泵1固定到马达（未示出）上，马达适用于使曲轴7旋转。为此，如图1所示，孔13可形成在曲轴7的面对法兰12的一端，该孔13适用于接收马达轴的端部分。马达轴可以通过允许曲轴7与马达一起旋转的舌状物或另一耦联系统耦联于曲轴7。

当曲轴7旋转时，各个活塞5均沿着运动方向A前后滑动地运动。这样，活塞5使腔6的体积交替地增大或减小。

各活塞5均具有界定了腔6的第一端16和与第一端16相对的、铰接于连杆8的第二端。各活塞5均可通过组装各种部件而制成，并可以包括例如铰接于连杆8的支撑部分17，活塞本体18组装到所述支撑部分17上。活塞本体18可以具有管状形状，并可以设置一轴向孔，紧固部件19穿过该轴向孔，紧固部件19例如类似于螺钉。紧固部件19允许活塞本体18固定到支撑部分17上。正如下文将要更全面地描述的，由于活塞本体18在泵1运行期间滑动接触其他部件，所以活塞本体用很硬的材料（例如陶瓷或高耐磨钢）制成，以便使磨损最小。

活塞5沿着纵向轴线Z延伸。

在壳体2内，靠近头部4，安放有密封件20。密封件20具有环形构造，并设置有供活塞本体18穿过的孔。密封件20具有内唇，活塞本体18滑动接触所述内唇。这样，密封件20防止了油从空腔9朝向头部4的任何泄漏。密封件20因而表现为与油封类似。

密封装置安放在头部4中，该密封装置适用于防止容纳在腔6中的液体排出。密封装置可以包括布置在更靠近腔6的位置的第一密封元件21和布置在远离腔6的位置的第二密封元件22。第一密封元件21还可以被称为高压密封件，而第二密封元件22可以被称为低压密封件。这是由于第一密封元件21工作接触的液体的压力比与第二密封元件22相互作用的液体的压力高。实际上，第一密封元件21与直接来自腔6因而具有较高的压力的液体相互作用。相反，第二密封元件22与压力较低的液体相互作用。

第一密封元件21和第二密封元件22都具有环形构造，并都具有允许它们与活塞本体18接触地接合的内径。尤其是，第一密封元件21和第二密封元件22设置有与活塞本体18滑动接触的相应的内密封唇。

第一密封元件21和第二密封元件22可以由橡胶或弹性材料制成。第一密封元件21由第一支撑元件23支撑，正如图5和图6中详细地显示的。第二密封元件22由第二支撑元件24支撑，正如在图3和图4中详细地显示的。

第一支撑元件23和第二支撑元件24都具有环形构造，并都具有供活塞5穿过的相应的内部开口。

尤其是，第二支撑元件24设置有内孔，所述内孔的直径D与活塞本体18的外径大体上相等。在第二支撑元件24内在毗邻内径D的部分的位置中形成肩部25。该肩部25限定了支座26，第二密封元件22可以容纳在所述支座26内。

第二支撑元件24由具有与头部4中形成的孔大体上相同的直径的外表面29界定。在外表面29上形成有凹槽27。凹槽27适用于接收环形密封件28（例如O形环），如图2所示。环形密封件28设定为介于所述头部4与第二支撑元件24的外表面29之间，以防止腔6中的液体排出。

第一支撑元件23由侧部内表面界定，所述侧部内表面的直径D与活塞本体18的外径大体相等。第一支撑元件23的侧部外表面30适用于接合在头部4中形成的孔中。

第一支撑元件23包括一环形凹部31，所述环形凹部31在第一支撑元件23的、被设置成横向于活塞5的纵向轴线Z的表面上形成。环形凹部31符合在形状上与第一密封元件21的一部分相接合。换句话说，环形凹部31布置成接收第一密封元件21。

可在第一支撑元件23的、布置在与环形凹部31相反的位置上的第一端处形成环形突起32。环形突起32适用于插入到在第二支撑元件24中形成的支座26中。尤其是，环形突起32（如果有）设计成插入到支座26（第二密封元件22已经被引入到所述支座26中）中，直到第一支撑元件23的横向表面33抵靠在第二支撑元件24的抵靠表面34上。横向表面33和抵靠表面34两者都横向于、尤其是垂直于活塞5的纵向轴线Z延伸。横向表面33环绕所述环形突起32。

第一支撑元件23的、形成有环形突起32的一端设置有通道装置，以允许液体从第一支撑元件23的外部流向内部。

通道装置可以包括一个或多个通道35，所述通道的形状例如类似于径向凹部，所述通道从所述环形突起32延伸到第一支撑元件23的厚度内。

在所示的例子中，设置有两个在直径上相对的位置上布置的通道35。

通道35的作用从下文的描述中变得清楚。

还设置有抵靠元件36，所述抵靠元件36适用于抵靠在第一密封元件21上，从而将第一密封元件21推靠到第一支撑元件23上。抵靠元件36具有环形构造，并且成型为与第一密封元件21的一部分上相接合。

第一支撑元件23和第二支撑元件24由聚合材料制成。尤其是，第一支撑元件23和第二支撑元件24可以由相同的材料制成。该材料可以是聚酰胺材料，尤其是聚酰胺6.6，其可以用纤维承载或增强。尤其是，第一支撑元件23和第二支撑元件24的材料可以用玻璃纤维增强。

在已组装好的泵1构造中，第二密封元件22安放在第二支撑元件24的支座26中。所述第二支撑元件24插入到在所述头部4中形成的孔中，并抵靠壳体2的表面。第一支撑元件23也插入到在所述头部4中形成的孔中，使得环形突起32接合在支座26中，从而将第二密封元件22推靠到肩部25上。第一密封元件21接收在第一支撑元件23的环形凹部31中。

最后，抵靠元件36抵靠在第一密封元件21上，从而将第一密封元件21推到第一支撑元件23上。

第二支撑元件24、第二密封元件22、第一支撑元件23、第一密封元件21和抵靠元件36形成了安放在所述头部4内的组合套件或密封组件。该组合套件被夹在界定壳体2的端表面与在所述头部4内形成的肩部之间。在上述组合套件内，限定有孔，活塞本体18可在所述孔内滑动。

在所述头部4中形成的孔的内表面与第一支撑元件23的侧部外表面30之间限定一间隙37。该间隙37与第二密封元件22通过通道35流体连通。来自泵1的抽吸的受控量的液体到达该间隙37。此外，在间隙37中可能有来自腔6的少量液体，这些少量液体没有被第一密封元件21阻挡住。间隙37中的液体穿过通道35到达第二密封元件22，并保持该第二密封元件持续湿润。由此避免第二密封元件22在干燥状态下工作，在干燥状态下工作会导致第二密封元件22快速磨损。

如图2所示，各个腔6均与吸入阀14以及供给阀15相关联。当吸入阀14打开时，供给阀15关闭，待泵送的液体能够进入腔6。这出现在抽吸步骤过程中，该抽吸步骤在活塞5往回移动以便逐渐增大腔6的体积时进行。当供给阀15打开时，吸入阀14关闭，液体被泵送出腔6。这出现在供给步骤过程中，该供给步骤在活塞5向前移动从而逐渐减小腔6的体积时进行。

待泵送的液体通过进入歧管38到达吸入阀14，进入歧管38形状类似于孔，尤其是直线孔，并且形成在所述头部4中。如果存在多个活塞5，进入歧管38允许待泵送的液体被传送至与各个活塞5相关联的吸入阀14。进入歧管可以通过如图1所述的进口39连接到液体源（未示出）。

在未示出的实施例中，进入歧管可以形成在与上面描述的不同的位置，例如形成在壳体2中。

泵1还包括用于收集从腔6流出的液体并且用于将该液体通过出口41送向使用位置的排出歧管40。

排出歧管40与同所有活塞5相关联的供给阀15流体连通，以便收集从所有腔6流出的液体。

在所示的例子中，吸入阀14布置成与相应的活塞5相对。尤其是，吸入阀14组装到阀座中，所述阀座构成了腔6的延续部分。更特别地，其内组装有吸入阀14的阀座与活塞5同轴。

在未示出的替换实施例中，吸入阀14可以布置在与图2所示不同的位置上，例如布置到活塞5的相对于纵向轴线Z的侧面。

在所示的例子中，吸入阀14拧入所述头部4中形成的阀座中。尤其是，吸入阀14包括大体上圆筒形的本体，在所述本体内部安放有闸板（shutter）以及用于将闸板保持在预设位置的弹簧。在吸入阀14的本体中进一步形成一管道，该管道能够由闸板打开和关闭，以使进入歧管38选择性地与腔6连通。

吸入阀14的本体带有外螺纹。同样，在头部4中形成的阀座带有内螺纹。这样，通过将吸入阀14的本体拧入所述头部4的阀座中，可以将吸入阀14紧固到所述头部4上。

另一方面，供给阀15相对于活塞5的纵向轴线Z安装在侧部位置上，即，供给阀15不与纵向轴线Z对齐。供给阀15安放在所述头部4形成的隔室中，并在塞子部件42的作用下保持就位。

在替换实施例中，使供给阀15保持就位的塞子部件可以直接集成到供给阀15的本体中。

在运行期间，由曲轴7通过相应的连杆8驱动的各个活塞5沿着运动方向A前后滑动。

活塞本体18接触第一密封元件21地移动，这防止了大量液体从腔6流向壳体2。也布置成与活塞本体18接触的第二密封元件22则防止已经流过第一密封元件21的任何量的液体流向壳体2。

在运动方向A上运动的活塞本体18可以与第一支撑元件23和/或与第二支撑元件24接触。由于支撑元件23、24由聚合材料制成，所以活塞本体18与支撑元件23、24之间接触时产生的摩擦较低。由此可以提高泵1的效率，避免活塞本体18的损坏，尤其是在活塞本体18由金属材料制成的情况下。试验已经表明，对于泵1的出口液体压力高达至少100bar，流量高达至少8升/分钟，支撑元件23、24也允许获得良好的性能水平。

此外，由于由聚合材料制成的支撑元件成本较低，可以使泵的总成本相对于其他已知泵降低。

最后，如果吸入阀14拧入所述头部4中，则可以较为容易地组装和拆卸吸入阀14。这样，操作人员可以快速地对泵1和吸入阀14进行维修或清洗作业，而不会有损坏泵1的部件的风险。相反，如果吸入阀被强制锁定在头部中，则移除吸水阀将很复杂，可能会损坏实际的阀或其阀座。

Claims (10)

1.一种活塞泵，包括：

-至少一个活塞（5），所述活塞能在气缸内滑动，以改变腔（6）的体积，

-吸入阀（14），所述吸入阀是可操作的以允许液体进入所述腔（6），

-供给阀（15），所述供给阀是可操作的以允许所述液体流出所述腔（6），

-密封装置（21，22），所述密封装置与所述至少一个活塞（5）相关联，所述密封装置用于防止液体泄漏，

-支撑装置（23，24），所述支撑装置用于支撑密封装置（21，22），

其中，所述支撑装置（23，24）由聚合材料制成，其特征在于：

-密封装置（21，22）包括更靠近所述腔（6）设置的第一密封元件（21）和更远离所述腔（6）设置的第二密封元件（22），第二密封元件（22）用于阻挡被第一密封元件（21）放过的任何量的液体；

-支撑装置（23，24）包括用于支撑第一密封元件（21）的第一支撑元件（23）和用于支撑第二密封元件（22）的第二支撑元件（24）；

-第一支撑元件（23）包括通道装置（35），所述通道装置（35）用于允许来自泵（1）的抽吸的受控量的液体到达第二密封元件（22），以便在运行期间使第二密封元件（22）保持湿润。

2.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述聚合材料是聚酰胺。

3.根据权利要求2所述的活塞泵，其特征在于，所述聚合材料是聚酰胺6.6。

4.根据权利要求1或2或3所述的活塞泵，其中，所述聚合材料用纤维进行增强。

5.根据权利要求4所述的活塞泵，其中，所述聚合材料用玻璃纤维进行增强。

6.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，第二密封元件（22）组装在第一支撑元件（23）与第二支撑元件（24）之间。

7.根据权利要求1或6所述的活塞泵，其特征在于，所述泵还包括抵靠元件（36），所述抵靠元件用于将第一密封元件（21）推靠到第一支撑元件（23）上。

8.根据权利要求1或6所述的活塞泵，其特征在于，第一支撑元件（23）和第二支撑元件（24）具有环形构造。

9.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，吸入阀（14）通过螺纹连接组装在泵的头部（4）中。

10.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，吸入阀（14）布置成与活塞（5）相对。

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