CN206158951U - 一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞。活塞阀座和活塞头通过内六角沉头螺钉连接到活塞体的一端，活塞体另一端设有通孔，活塞阀座和活塞头中部之间形成密封空间，并设有活塞阀片；活塞阀座和活塞头边缘之间设有活塞密封罩，活塞头通过活塞密封罩与阶梯孔密封连接。本实用新型集成了一个单向气阀于活塞头中，提高了气体流通性能，可以明显提升抽真空效率；活塞头部为一个根据活塞的摇摆量控制厚度的球台，可以保证活塞运动过程中的气密性，又可以尽最大可能减少活塞质量。

Description

一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞

技术领域

本实用新型涉及了一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞，尤其运用在电子真空泵中，属于泵技术领域。

背景技术

真空泵的工作原理在于能够产能空气的体积变化，从而形成负压产生真空度。现有的活塞式电子真空泵活塞结构也有多种多样。有的活塞中无单向阀结构，该种活塞的排气及进气口存在排量过小的问题，导致抽真空空效率不高。而有些在活塞中集成了单向阀，但活塞体加工复杂，质量过大，如此以来会导致生产成本过高，额外增加了动力源的负载，降低了泵性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对当前活塞式真空泵提出了一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞，装配简单，加工方便，质量轻便和排气效率高。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括活塞阀座、活塞阀片、活塞头、活塞体、活塞密封罩、活塞轴承和内六角沉头螺钉，活塞头朝向进气单向阀；活塞阀座和活塞头通过内六角沉头螺钉连接到活塞体的一端，活塞体另一端设有通孔，通孔通过活塞轴承活动套接到外部轴上；活塞阀座和活塞头中部之间形成密封空间，并设有活塞阀片；活塞阀座和活塞头边缘之间设有活塞密封罩，活塞头通过活塞密封罩与阶梯孔密封连接。

所述的活塞头：活塞头为阶梯轴结构，阶梯轴小端中心开有轴套孔，轴套孔套在活塞体的圆柱头上并间隙配合，阶梯轴大端端面中心开有圆形盲孔，圆形盲孔的孔底面为球面，球面中心设有与轴套孔同轴相通的活塞头孔，圆形盲孔周围边缘的阶梯轴大端端面设有环形凸台，环形凸台外围的阶梯轴大端端面边缘为圆角过渡的活塞头环形外圆球面。在环形凸台内侧球面设有根据圆周半径不同均布的气孔和气孔，其中气孔所在圆周半径较大靠近环形凸台内侧，气孔所在的圆周半径较小，靠近活塞头孔。

所述的活塞阀座：活塞阀座朝向活塞头的端面中心设有阀座环形凸台，阀座环形凸台外围的活塞阀座所在端面上设有带有两个阶梯的环形阶梯槽，阀座环形凸台和环形阶梯槽之间设有轴肩，活塞阀座中心开有贯穿活塞阀座中心的沉头孔；环形阶梯槽的内阶梯端面沿圆周间隔设有多个通孔，多个通孔所在圆周外围的内阶梯端面设有环形凸起环形阶梯槽外围的活塞阀座端面作为阀座环形外圆端面；阀座环形外圆端面与活塞头环形外圆球面的边缘均加工圆角。

所述的活塞密封罩：阀座环形外圆端面与活塞头环形外圆球面之间安装有活塞密封罩，活塞密封罩内缘套在环形凸台的外周围并间隙配合。

所述的活塞阀片：阀座环形凸台套入活塞头孔中并间隙配合，活塞阀座的环形阶梯槽和活塞头的球面之间安装有活塞阀片，轴肩肩端面压紧顶在活塞头孔的外端面上使得对活塞阀片的轴向进行限位；活塞阀片开有中心孔，中心孔套在活塞阀座的轴肩上并过盈配合。

所述的活塞体：活塞体头部为圆柱头，圆柱头套入活塞头的轴套孔中并间隙配合，圆柱头的端面中心加工有螺纹孔，圆柱头和螺纹孔的轴向均沿活塞运动方向，内六角沉头螺钉依次穿过活塞阀座的沉头孔、活塞头的活塞头孔后连接到螺纹孔内，使得活塞体、活塞阀座和活塞头被轴向压紧；活塞体尾部为带有圆孔的盘状结构，圆孔的轴线垂直于活塞运动方向，圆孔经活塞轴承套在组合式动平衡传动偏心轴总成上，圆孔与活塞轴承过盈配合。

所述的活塞密封罩由高强度的柔性材料制成，活塞密封罩的内径孔与活塞头上的环形凸台的外径间隙配合，内端面与活塞头外端面接触，外端面与活塞阀座端面接触。

所述的活塞轴承为高转速深沟球轴承，活塞轴承外径与轴承孔过盈配合，活塞轴承内径与外部的轴相配合。

活塞头部由活塞阀座、活塞阀片、内六角花型螺钉与活塞头四个零件形成一个单项气阀，使活塞在运动过程中气体只能从活塞头一侧流到活塞体一侧而不能反向流动。

活塞头的外径为一个球体，活塞在运动摆动过程中，和与之配合形成密封的活塞壁配合量在任何状态永远一致。活塞头采用分离组合式，保证各部分加工方便，配合简易，降低其质量和厚度。

活塞阀片是一个中空的圆盘，采用耐高低温有良好弹性的材料制成。与活塞阀座贴合后能形成良好的密封。

活塞密封罩成型后是一个环形碗状，采用耐高低温，具有良好润滑性和柔性的材料制成，套在活塞头外周球体表面，由内六角沉头螺钉将阀座和活塞头紧固时夹紧密封。

本实用新型的有益效果是：

1.在活塞头集成了一个单向气阀，可以提升抽真空时的气体流量，提升抽真空效率。

2.活塞头采用是球体，保证了活塞密封罩在运动过程中均匀的变形量，提升了真空泵的寿命和整体性能。

3.活塞采用分零件组合式，保证了活塞加工方便，装配简易，轻量化。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图2为本实用新型活塞阀座示意图。

图3为本实用新型内六角沉头螺钉示意图。

图4为本实用新型活塞阀片的示意图。

图5为本实用新型活塞活塞密封罩示意图。

图6为本实用新型活塞头示意图。

图7为本实用新型活塞体的剖视图图。

图8为本实用新型活塞体的立体图。

图9为本实用新型活塞轴承示意图。

图10为本实用新型工作时排气工作示意图。

图11为本实用新型形成真空时示意图。

图12为图6的A-A剖视图。

图中：活塞阀座1、内六角沉头螺钉2、活塞阀片3、活塞头5、活塞密封罩4、活塞体6、轴承7；沉头孔11、通孔12、阀座环形外圆端面13、阀座环形凸台14、轴肩15、环形凸起16；内六角孔21，螺纹22；中心孔31；活塞头孔51、阶梯轴大端端面52、环形凸台53、球面54、活塞头环形外圆球面55、排气孔56，通气孔57，轴套孔58；圆柱头61、螺纹孔62、圆孔63。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括活塞阀座1、活塞阀片3、活塞头5、活塞体6、活塞密封罩4、活塞轴承7和内六角沉头螺钉2，活塞头5朝向进气单向阀；活塞阀座1和活塞头5通过内六角沉头螺钉2连接到活塞体6的一端，活塞体6另一端设有通孔，通孔通过活塞轴承7活动套接到外部轴上；活塞阀座1和活塞头5中部之间形成密封空间，并设有活塞阀片3；活塞阀座1和活塞头5边缘之间设有活塞密封罩4，活塞头5通过活塞密封罩4与阶梯孔11、12密封连接。

如图2所示，活塞阀座1：活塞阀座1朝向活塞头5的端面中心设有阀座环形凸台14，阀座环形凸台14外围的活塞阀座1所在端面上设有带有两个阶梯的环形阶梯槽，阀座环形凸台14和环形阶梯槽之间设有轴肩15，活塞阀座1中心开有贯穿活塞阀座1中心的沉头孔11；环形阶梯槽的内阶梯端面沿圆周间隔设有多个通孔12，多个通孔12所在圆周外围的内阶梯端面设有环形凸起16环形阶梯槽外围的活塞阀座1端面作为阀座环形外圆端面13；阀座环形外圆端面13与活塞头环形外圆球面55的边缘均加工圆角。

如图3所示，内六角沉头螺钉2带有螺纹22，在端面开有内六角孔21。

如图5所示，活塞密封罩4：阀座环形外圆端面13与活塞头环形外圆球面55之间安装有活塞密封罩4，活塞密封罩4内缘套在环形凸台53的外周围并间隙配合。

活塞阀片3：阀座环形凸台14套入活塞头孔51中并间隙配合，活塞阀座1的环形阶梯槽和活塞头5的球面54之间安装有活塞阀片3，轴肩15肩端面压紧顶在活塞头孔51的外端面上使得对活塞阀片3的轴向进行限位；如图4所示，活塞阀片3开有中心孔31，中心孔31套在活塞阀座1的轴肩15上并过盈配合，当活塞进行抽气过程时，环形凸起16作为活塞阀片3的密封环，环形凸起16与活塞阀片3接触密封。

如图7和图8所示，活塞体6：活塞体6头部为圆柱头61，圆柱头61套入活塞头5的轴套孔58中并间隙配合，圆柱头61的端面中心加工有螺纹孔62，圆柱头61和螺纹孔62的轴向均沿活塞运动方向，内六角沉头螺钉2依次穿过活塞阀座1的沉头孔11、活塞头5的活塞头孔51后连接到螺纹孔62内，使得活塞体6、活塞阀座1和活塞头5被轴向压紧；活塞体6尾部为带有圆孔63的盘状结构，圆孔63的轴线垂直于活塞运动方向，圆孔63经活塞轴承7套在组合式动平衡传动偏心轴总成上，圆孔63与活塞轴承7过盈配合。

如图6和图12所示，活塞头5：活塞头5为阶梯轴结构，阶梯轴小端中心开有轴套孔58，轴套孔58套在活塞体6的圆柱头61上并间隙配合，阶梯轴大端端面52中心开有圆形盲孔，圆形盲孔的孔底面为球面54，球面54中心设有与轴套孔58同轴相通的活塞头孔51，圆形盲孔周围边缘的阶梯轴大端端面52设有环形凸台53，环形凸台53外围的阶梯轴大端端面52边缘为圆角过渡的活塞头环形外圆球面55。圆形盲孔底面的一侧开有排气孔56，另一侧开有通气孔57，排气孔56和通气孔57分别用于本实用新型球头活塞移动时的进出气流通。

活塞密封罩4由高强度的柔性材料制成，整体为一个环状，成型后为碗状，活塞密封罩4的内径孔41与活塞头5上的环形凸台53的外径间隙配合，成型后内端面43与活塞头5外端面52接触，外端面42与活塞阀座1端面13接触。

如图9所示，活塞轴承7为高转速深沟球轴承，活塞轴承7外径71与轴承孔64过盈配合，活塞轴承7内径72与外部的轴相配合。

本实用新型的具体实施工作过程如下：

活塞轴承内径72与带动其运动的周配合。活塞总成配合需一个活塞缸工作。活塞密封罩4与置于缸壁和活塞头5外周球面55之间形成密封。因为活塞的活塞头外周为球面，故此活塞在活塞缸中无论怎么运动与缸壁之间的间隙不变，从而保证了活塞密封罩4的良好气密性。

排气过程如图10所示，当活塞往活塞缸底部运动时，活塞缸内的气体经由活塞头部的单项气阀流出，排出缸内的空气。空气经由活塞阀座1的孔12流入，推动活塞阀片3关闭活塞头5的孔57，从活塞头5的孔56流出。

抽真空过程如图11所示，活塞总成与活塞缸之间空间增大，气体在活塞头5中通过孔57将活塞阀片3顶在活塞阀座1中的环形突起16上形成的密封，阻碍气体从活塞头流过进入气缸，气缸内形成真空。

Claims (5)

1.一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞，其特征在于：包括活塞阀座(1)、活塞阀片(3)、活塞头(5)、活塞体(6)、活塞密封罩(4)、活塞轴承(7)和内六角沉头螺钉(2)，活塞头(5)朝向进气单向阀；活塞阀座(1)和活塞头(5)通过内六角沉头螺钉(2)连接到活塞体(6)的一端，活塞体(6)另一端设有通孔，通孔通过活塞轴承(7)活动套接到外部轴上；活塞阀座(1)和活塞头(5)中部之间形成密封空间，并设有活塞阀片(3)；活塞阀座(1)和活塞头(5)边缘之间设有活塞密封罩(4)，活塞头(5)通过活塞密封罩(4)与阶梯孔(11、12)密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞，其特征在于：所述的活塞头(5)：活塞头(5)为阶梯轴结构，阶梯轴小端中心开有轴套孔(58)，轴套孔(58)套在活塞体(6)的圆柱头(61)上并间隙配合，阶梯轴大端端面(52)中心开有圆形盲孔，圆形盲孔的孔底面为球面(54)，球面(54)中心设有与轴套孔(58)同轴相通的活塞头孔(51)，圆形盲孔周围边缘的阶梯轴大端端面(52)设有环形凸台(53)，环形凸台(53)外围的阶梯轴大端端面(52)边缘为圆角过渡的活塞头环形外圆球面(55)；

所述的活塞阀座(1)：活塞阀座(1)朝向活塞头(5)的端面中心设有阀座环形凸台(14)，阀座环形凸台(14)外围的活塞阀座(1)所在端面上设有带有两个阶梯的环形阶梯槽，阀座环形凸台(14)和环形阶梯槽之间设有轴肩(15)，活塞阀座(1)中心开有贯穿活塞阀座(1)中心的沉头孔(11)；环形阶梯槽的内阶梯端面沿圆周间隔设有多个通孔(12)，多个通孔(12)所在圆周外围的内阶梯端面设有环形凸起(16)环形阶梯槽外围的活塞阀座(1)端面作为阀座环形外圆端面(13)；阀座环形外圆端面(13)与活塞头环形外圆球面(55)的边缘均加工圆角；

所述的活塞密封罩(4)：阀座环形外圆端面(13)与活塞头环形外圆球面(55)之间安装有活塞密封罩(4)，活塞密封罩(4)内缘套在环形凸台(53)的外周围并间隙配合；

所述的活塞阀片(3)：阀座环形凸台(14)套入活塞头孔(51)中并间隙配合，活塞阀座(1)的环形阶梯槽和活塞头(5)的球面(54)之间安装有活塞阀片(3)，轴肩(15)肩端面压紧顶在活塞头孔(51)的外端面上使得对活塞阀片(3)的轴向进行限位；活塞阀片(3)开有中心孔(31)，中心孔(31)套在活塞阀座(1)的轴肩(15)上并过盈配合。

3.根据权利要求1所述的一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞，其特征在于：所述的活塞体(6)：活塞体(6)头部为圆柱头(61)，圆柱头(61)套入活塞头(5)的轴套孔(58)中并间隙配合，圆柱头(61)的端面中心加工有螺纹孔(62)，圆柱头(61)和螺纹孔(62)的轴向均沿活塞运动方向，内六角沉头螺钉(2)依次穿过活塞阀座(1)的沉头孔(11)、活塞头(5)的活塞头孔(51)后连接到螺纹孔(62)内，使得活塞体(6)、活塞阀座(1)和活塞头(5)被轴向压紧；活塞体(6)尾部为带有圆孔(63)的盘状结构，圆孔(63)的轴线垂直于活塞运动方向，圆孔(63)经活塞轴承(7)套在组合式动平衡传动偏心轴总成上，圆孔(63)与活塞轴承(7)过盈配合。

4.根据权利要求1所述的一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞，其特征在于：所述的活塞密封罩(4)由高强度的柔性材料制成，活塞密封罩(4)的内径孔(41)与活塞头(5)上的环形凸台(53)的外径间隙配合，内端面(43)与活塞头(5)外端面(52)接触，外端面(42)与活塞阀座(1)端面(13)接触。

5.根据权利要求1所述的一种汽车真空泵组合式集成单向阀的球头活塞，其特征在于：所述的活塞轴承(7)为高转速深沟球轴承，活塞轴承(7)外径(71)与轴承孔(64)过盈配合，活塞轴承(7)内径(72)与外部的轴相配合。