CN204283844U - 活塞式精密注液泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于柱塞泵领域，提供了一种活塞式精密注液泵，包括泵壳、活塞组件、进出液组件、推动组件、行程控制组件和PLC控制器；活塞组件包括具有相对的第一端与第二端的活塞杆和配合安装于活塞杆的第一端外围的硬质密封环，密封环上径向开设有切口；活塞杆的第一端配合插装入泵壳中，密封环向其切口处弹性收拢于第一端的外围；活塞杆的第二端与推动组件相连。通过在硬质密封环上开设切口，当活塞杆插入泵壳中时，密封环向其切口处收缩变形，而密封环的外表面则配合抵持泵壳的内表面，从而将活塞杆与泵壳间进行精确良好地密封。与现有技术相比，无需使用橡胶制成的密封圈，更耐电解液腐蚀，寿命更长。

Description

活塞式精密注液泵

技术领域

本实用新型属于柱塞泵领域，尤其涉及一种活塞式精密注液泵。

背景技术

注液泵主要用于电池的加工行业中，一般是向电池直接或者间接加注电解液。电池进行注液时，对注液泵每次的注液量的精确度都有严格的要求。现有注液泵一般是将活塞杆配合插入泵壳中形成柱塞泵，以便进行加注电解液。在注液时，为防止电解液从活塞与泵壳间泄漏，一般需在活塞杆上配合安装橡胶密封圈，然而电解液会在活塞上结晶，坚硬的结晶体会刮伤密封圈致使密封圈寿命减少，同时密封圈在正常使用过程中也会很快磨损，然而密封圈制造工艺十分复杂，这些都会影响注液泵的寿命和注液精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种活塞式精密注液泵，旨在解决现有电池电解液会在活塞上结晶，坚硬的结晶体会刮伤密封圈致使密封圈寿命减少，同时密封圈在正常使用过程中也会很快磨损，影响注液泵的寿命和注液精度的问题。

本实用新型是这样实现的，一种活塞式精密注液泵，包括泵壳、配合滑动插装入所述泵壳中的活塞组件、安装于所述泵壳上的进出液组件、用于推动所述活塞组件沿所述泵壳移动的推动组件、用于精确调节所述推动组件推动所述活塞组件移动行程的行程控制组件和用于控制所述推动组件与所述行程控制组件工作的PLC控制器；所述活塞组件包括具有相对的第一端与第二端的活塞杆和配合安装于所述活塞杆的第一端外围的硬质密封环，所述密封环上径向开设有切口；所述活塞杆的第一端配合插装入所述泵壳中，且所述密封环向其切口处弹性收拢于所述第一端的外围；所述活塞杆的第二端与所述推动组件相连。

进一步地，所述密封环为金属环或陶瓷环。

进一步地，所述活塞杆的第一端凸设有阶梯台，所述密封环配合安装于所述阶梯台上，所述阶梯台的端面凸设有螺纹柱，所述活塞组件还包括用于抵压所述密封环的抵压环和用于锁定所述抵压环的螺母，所述抵压环套设于所述阶梯台上，所述螺母安装于所述螺纹柱上。

进一步地，所述活塞组件还包括呈环状的塑料压板，所述塑料压板套设于所述阶梯台上，并且所述塑料压板位于所述抵压环远离所述螺纹柱的一侧。

进一步地，所述抵压环靠近所述塑料压板的一侧部的外表面上开设有环形槽，所述环形槽上配合安装有所述密封环。

进一步地，所述阶梯台包括用于配合安装所述密封环的第一阶和用于安装所述塑料压板及所述抵压环的第二阶，所述第一阶由所述活塞杆的第一端的端面凸出延伸，所述第二阶由所述第一阶凸出延伸，所述第二阶的直径小于所述第一阶的直径，所述第一阶的直私小于所述活塞杆的第一端的直径，所述螺纹柱与所述第二阶相连。

进一步地，所述泵壳中还安装有陶瓷套筒，所述活塞组件配合插装入所述陶瓷套筒中。

进一步地，所述推动组件包括与所述泵壳相连的缸体、安装于所述缸体上靠近所述泵壳一端的第一限流阀、安装于所述缸体上远离所述泵壳一端的第二限流阀、用于控制两个所述限流阀通断的电磁阀和滑动安装于所述缸体中的滑块，所述滑块与所述活塞杆的第二端固定相连，所述电磁阀与所述PLC控制器电连接。

进一步地，所述行程控制组件包括与所述缸体相连的滑套、一端与所述滑块相连的滑杆、安装于所述滑杆另一端的触头、安装于所述滑套上靠近所述缸体一端的第一触片、滑动安装于所述缸体的另一端的第二触片、驱动所述第二触片沿所述缸体移动的直线电机和用于控制所述直线电机工作的电机驱动器，所述电机驱动器与所述PLC控制器电性连接，所述第一触片、所述第二触片及所述直线电机与所述电机驱动器电性连接。

进一步地，所述进出液组件包括用于朝向所述泵壳中进液的进液单向阀和用于排出所述泵壳中液体的出液单向阀，所述进液单向阀与所述泵壳相连，所述出液单向阀与所述泵壳相连。

本实用新型通过在硬质密封环上开设切口，再将密封环安装在活塞杆上，当活塞杆插入泵壳中时，泵壳挤压密封环，使密封环向其切口处收缩变形，而密封环的外表面则配合抵持泵壳的内表面，从而将活塞杆与泵壳间进行精确良好地密封。与现有技术相比，无需使用橡胶制成的密封圈，更加耐磨且磨损后密封环会回弹继续抵持泵壳的内表面，确保密封性，使注液更为精准和稳定，寿命更长。另外，在电解液结晶时，硬度更高的密封环还可以研碎电解液的结晶体，以便更好地进行注液。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种活塞式精密注液泵的剖视结构示意图；

图2是图1中陶瓷套筒与活塞组件配合时的部分结构的放大示意图

图3是图1中密封环的放大结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型实施例提供的一种活塞式精密注液泵，包括泵壳1、活塞组件2、进出液组件3、推动组件4、行程控制组件5和PLC控制器6；其中：活塞组件2配合滑动插装入泵壳1中，从而形成柱塞泵；进出液组件3安装在泵壳1上，以便电解液通过进出液组件3进出泵壳1，进而实现注液；推动组件4用于推动活塞组件2沿泵壳1移动，以实现将电解液抽入泵壳1中，以及电解液输送出去；行程控制组件5用于精确调节推动组件4推动活塞组件2移动行程，进而控制每一次的注液量；PLC控制器6用于控制推动组件4与行程控制组件5工作，通过PLC控制器6来控制推动组件4和行程控制组件5的自动工作。活塞组件2包括活塞杆21和密封环25，活塞杆21具有相对的第一端211与第二端212，活塞杆21的第一端211配合插装入泵壳1中，活塞杆21的第二端212与推动组件4相连。密封环25配合环绕安装在活塞杆21的第一端211，即密封环25配合安装于活塞杆21的第一端211外围；并且密封环25为硬质密封环25，密封环25上径向开设有切口251，当压缩密封环25时，密封环25会向其切口251处弹性收缩，使密封环25的直径适当缩小。在制作时，可以使密封环25的外径略大于泵壳1的内径，当活塞组件2插入泵壳1中时，密封环25被挤压收缩，从而使密封环25上的切口251变小，密封环25的外表面抵持泵壳1的内表面，以实现活塞杆21与泵壳1间的精确、良好密封。

通过在硬质密封环25上开设切口251，再将密封环25安装在活塞杆21上，当活塞杆21插入泵壳1中时，泵壳1挤压密封环25，使密封环25向其切口251处收缩变形，而密封环25的外表面则配合抵持泵壳1的内表面，从而将活塞杆21与泵壳1间进行精确良好地密封，防止电解液泄漏。与现有技术相比，无需使用橡胶制成的密封圈，会在活塞上结晶，坚硬的结晶体会刮伤密封圈致使密封圈寿命减少，同时密封圈在正常使用过程中也会很快磨损，然而密封圈制造工艺十分复杂，注液更为精准稳定，寿命更长。另外，在电解液结晶时，硬度更高的密封环25还可以研碎电解液结晶，以便更好地进行注液。

进一步地，密封环25可以是为金属环，当然优先使用陶瓷环，以使密封环25更加耐磨，提高密封环25的使用寿命，进而提高该活塞式精密注液泵的寿命。

进一步地，活塞杆21的第一端211凸设有阶梯台22，密封环25配合安装于阶梯台22上，阶梯台22的端面凸设有螺纹柱23；活塞组件2还包括用于抵压密封环25的抵压环27和用于锁定抵压环27的螺母28，抵压环27套设于阶梯台22上，螺母28安装于螺纹柱23上。通过设置阶梯台22，密封环25套在阶梯台22上，再通过螺母28将抵压环27锁定在阶梯台22上，这样可以使抵压环27与活塞杆21的第一端211的端面213配合夹持住密封环25，从而将密封环25进行良好地密封，即实现活塞杆21的径向密封，而密封环25与泵壳1的配合能实现活塞杆21与泵壳1间轴向密封，从而更好地提高密封效果；同时，设置阶梯台22，可以直接将密封环25套在阶梯台22上，则在安装密封环25时，可以防止密封环25的变形或无需将密封环25扩张变形即可以安装在活塞杆21上，从而可以使用硬度相对更高、更耐磨的密封环25。当然在另外一些实施例中，也可以在活塞杆21上加工凹槽，将密封环25护张后安装在凹槽中。

进一步地，活塞组件2还包括呈环状的塑料压板26，塑料压板26套设于阶梯台22上，并且塑料压板26位于抵压环27远离螺纹柱23的一侧。设置塑料压板26，通过抵压环27抵顶塑料压板26，使塑料压板26贴合密封环25的侧面，以便更好地夹持密封环25，并且密封住密封环25的侧面。

进一步地，活塞杆21的阶梯台22包括为两级阶梯台22，即该阶梯台22包括第一阶221和第二阶222，第一阶221由活塞杆21的第一端211的端面213凸出延伸，第二阶222由第一阶221凸出延伸，第二阶222的直径小于第一阶221的直径，第一阶221的直径小于活塞杆21的第一端211的直径，螺纹柱23与第二阶222相连；第一阶221用于配合安装密封环25，即密封环25套在第一阶221上，第二阶222用于安装塑料压板26及抵压环27，即塑料压板26及抵压环27套在第二阶222上，螺母28安装在螺纹柱23上，并抵持抵压环27，使抵压环27抵顶塑料压板26，从而使塑料压板26与活塞杆21的第一端211的端面213配合夹持密封环25。优先地，塑料压板26可以是铁氟龙材料制作的压板。

抵压环27靠近塑料压板26的一侧部的外表面上开设有环形槽271，环形槽271上配合安装有密封环25。即本实施例中，密封环25为两个，其中一个密封环25套装在活塞杆21的阶梯台22的第一阶221上，另一个密封环25套在抵压环27上的环形槽271中。当然在其它实施例中，密封环25也可以是仅为套在阶梯台22的第一阶221上的一个。还有一些实施例中，密封环25也可以是更多个，例如交替设置塑料压板26与抵压环27，将密封环25套在抵压环27上等方式来安装多个密封环25，以实现更好地密封效果。

进一步地，活塞组件2在泵壳1中移动时，密封环25会与泵壳1的内表面进行摩擦，为防止泵壳1磨损，提高泵壳1的使用寿命，泵壳1中还安装有陶瓷套筒11，活塞组件2配合插装入陶瓷套筒11中。通过陶瓷套筒11的耐磨损的特性，使密封环25与陶瓷套筒11配合，以提高泵壳1的寿命。另一些实施例中，也可以使用其它耐磨材质制作的套筒。

请参阅图1和图2，本实施例中，推动组件4包括缸体41、第一限流阀43、第二限流阀44、电磁阀45和滑块42；滑块42滑动安装在缸体41中，并且滑块42与活塞杆21的第二端212固定相连；缸体41的一端与泵壳1相连，滑块42沿缸体41滑动，带动活塞杆21在泵壳1中移动；电磁阀45与PLC控制器6电连接，通过PLC控制器6来控制电磁阀45；第一限流阀43安装于缸体41上靠近泵壳1的一端，第二限流阀44安装于缸体41上远离泵壳1的一端，用于向缸体41中供给动力源，如本实施例中使用压缩气为动力源，则向缸体41中供给压缩气，形成气缸，通过压缩气来推动滑块42在缸体41中滑动，带动活塞组件2沿泵壳1移动，从而实现注液。本实施例中，第一限流阀43和第二限流阀44为单向限出阀，从而在滑块42移动时，可以提供一定的背压，以便能更好的控制滑块42的移动速度，即匀速运动，进而更好地控制活塞运动速度，以便精确注液。电磁阀45为三位五通电磁阀45，PLC控制器6只有通过三位五通电磁阀45才能控制第一限流阀43和第二限流阀44的导通与关闭。在其它一些实施例中，如果使用液体作为动力源，则通过向缸体41中供给液压油，从而形成液压缸，推动滑块42移动。

行程控制组件5包括滑套51、滑杆52、触头53、第一触片54、第二触片55、直线电机56和电机驱动器57；其中，滑杆52的一端与滑块42相连，触头53安装于滑杆52的另一端，而滑套51与缸体41相连；当滑块42沿缸体41移动时，带动滑杆52沿滑套51移动，进而带动触头53在滑套51中移动。则滑套51与缸体41同轴。第一触片54安装于滑套51上靠近缸体41的一端，第二触片55滑动安装于缸体41的另一端，并且第二触片55与直线电机56相连，通过直线电机56驱动第二触片55沿缸体41移动；电机驱动器57用于控制直线电机56工作，电机驱动器57、第一触片54上的两个触点和第二触片上的两个触点与PLC控制器6电性连接，直线电机56与电机驱动器57电性连接。当推动组件4推动滑块42在缸体41中移动，带动滑杆52及触头53在滑套51中移动；而第一触片54与第二触片55则为触头53移动的两个端点，即一旦触头53与第一触片54接触，那么因为触头53与第一触片54接触从而第一触片54顶住触头53继续运动，那么推动组件4的滑块42同时会停止朝向泵壳1的方向移动，同时因为触头53与第一触片54接触从而导通第一触片54上的两个触点，那么PLC控制器6就会通过检测通断信号确定活塞已经运动到最靠近泵体1的极限位置，那么PLC控制器6就会根据程序里的命令继续下一动作即触头53向第二触头55的一端移动；一旦触头53与第二触片55接触，那么因为触头53与第二触片55接触从而第二触片55顶住触头53继续运动，那么推动组件4的滑块42同时会停止朝向远离泵壳1的方向移动，同时因为触头53与第二触片55接触从而导通第二触片55上的两个触点，那么PLC控制器6就会通过检测通断信号确定活塞已经运动到最远离泵体1的极限位置，那么PLC控制器6就会根据程序里的命令准备下一动作；即第一触片54与触头53形成一组行程开关，第二触片55与触头53形成另一组行程开关。通过直线电机56推动第二触片55在滑套51中移动，从而控制第一触片54与第二触片55间的距离。通过第一触片54与第二触片55间的距离来控制推动组件4的滑块42的行程，以控制活塞组件2的行程，进而精确控制该活塞式精密注液泵的注液量。

本实施例中，进出液组件3包括进液单向阀31和出液单向阀32，进液单向阀31与泵壳1相连，出液单向阀32与泵壳1相连。当该活塞式精密注液泵抽取液体时，液体经进液单向阀31进入泵壳1中，而此时出液单向阀32闭合，即进液单向阀31用于朝向泵壳1中进液；当该活塞式精密注液泵输出液体时，液体经出液单向阀32流出泵壳1，而此时进液单向阀31闭合，即出液单向阀32用于活塞2排出泵壳1中的液体。

本实施例的活塞式精密注液泵的工程过程如下：

先根据需要的每次注液量，确定好活塞组件2的行程，即确定第一触片54与第二触片55之间的距离，再通过驱动直线电机56带动第二触片55在滑套51中移动，从而可以调节第一触片54与第二触片55之间的距离。通过推动组件4推动活塞组件2处于初始位置，并且触头53与第一触片54相接触。再通过PLC控制器6控制电磁阀45，使压缩气缸经第一限流阀43进入缸体41中，而第二限流阀44打开排气，从而推动滑块42远离泵壳1方向移动，带动活塞组件2、滑杆52及触头53朝向第二触片55方向移动，电解液经进液单向阀31进入泵壳1中实现抽液，当触头53接触第二触片55，滑块42停止移动，同时活塞组件2也停止移动，完成抽液。之后，因为触头53接触第二触片55，PLC控制器6检测通断信号后根据程序指令控制电磁阀45，使压缩气缸经第二限流阀44进入缸体41中，而第一限流阀43打开排气，从而推动滑块42朝向泵壳1方向移动，带动活塞组件2、滑杆52及触头53远离第二触片55方向移动，此时触头53为朝向第一触片54移动，电解液经出液单向阀32流出泵壳1，实现注液，当触头53接触第一触片54，滑块42停止移动，同时活塞组件2也停止移动，完成注液，PLC控制器6检测通断信号后根据程序指令准备下动作；同时活塞组件2回到初始位置，以准备下一轮地注液过程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种活塞式精密注液泵，包括泵壳、配合滑动插装入所述泵壳中的活塞组件、安装于所述泵壳上的进出液组件、用于推动所述活塞组件沿所述泵壳移动的推动组件、用于精确调节所述推动组件推动所述活塞组件移动行程的行程控制组件和用于控制所述推动组件与所述行程控制组件工作的PLC控制器；其特征在于，所述活塞组件包括具有相对的第一端与第二端的活塞杆和配合安装于所述活塞杆的第一端外围的硬质密封环，所述密封环上径向开设有切口；所述活塞杆的第一端配合插装入所述泵壳中，且所述密封环向其切口处弹性收拢于所述第一端的外围；所述活塞杆的第二端与所述推动组件相连。

2.如权利要求1所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述密封环为金属环或陶瓷环。

3.如权利要求1所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述活塞杆的第一端凸设有阶梯台，所述密封环配合安装于所述阶梯台上，所述阶梯台的端面凸设有螺纹柱，所述活塞组件还包括用于抵压所述密封环的抵压环和用于锁定所述抵压环的螺母，所述抵压环套设于所述阶梯台上，所述螺母安装于所述螺纹柱上。

4.如权利要求3所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述活塞组件还包括呈环状的塑料压板，所述塑料压板套设于所述阶梯台上，并且所述塑料压板位于所述抵压环远离所述螺纹柱的一侧。

5.如权利要求4所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述抵压环靠近所述塑料压板的一侧部的外表面上开设有环形槽，所述环形槽上配合安装有所述密封环。

6.如权利要求4所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述阶梯台包括用于配合安装所述密封环的第一阶和用于安装所述塑料压板及所述抵压环的第二阶，所述第一阶由所述活塞杆的第一端的端面凸出延伸，所述第二阶由所述第一阶凸出延伸，所述第二阶的直径小于所述第一阶的直径，所述第一阶的直私小于所述活塞杆的第一端的直径，所述螺纹柱与所述第二阶相连。

7.如权利要求1-6任一项所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述泵壳中还安装有陶瓷套筒，所述活塞组件配合插装入所述陶瓷套筒中。

8.如权利要求1-6任一项所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述推动组件包括与所述泵壳相连的缸体、安装于所述缸体上靠近所述泵壳一端的第一限流阀、安装于所述缸体上远离所述泵壳一端的第二限流阀、用于控制两个所述限流阀通断的电磁阀和滑动安装于所述缸体中的滑块，所述滑块与所述活塞杆的第二端固定相连，所述电磁阀与所述PLC控制器电连接。

9.如权利要求8所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述行程控制组件包括与所述缸体相连的滑套、一端与所述滑块相连的滑杆、安装于所述滑杆另一端的触头、安装于所述滑套上靠近所述缸体一端的第一触片、滑动安装于所述缸体的另一端的第二触片、驱动所述第二触片沿所述缸体移动的直线电机和用于控制所述直线电机工作的电机驱动器，所述电机驱动器与所述PLC控制器电性连接，所述第一触片、所述第二触片及所述直线电机与所述电机驱动器电性连接。

10.如权利要求1-6任一项所述的活塞式精密注液泵，其特征在于，所述进出液组件包括用于朝向所述泵壳中进液的进液单向阀和用于排出所述泵壳中液体的出液单向阀，所述进液单向阀与所述泵壳相连，所述出液单向阀与所述泵壳相连。