CN208169089U - 一种球面无弹力进出气门结构 - Google Patents

Abstract

一种球面无弹力进出气门结构，包括缸体、缸盖以及设置在缸体内的活塞，缸盖盖设在缸体上，活塞可上下滑动地设置在缸体内，其特征在于：所述缸体设有进气门和出气门，缸盖上设有对应的进气孔和出气接口，其中进气门与进气孔同轴方向，进气孔具有往里逐步扩径的腔体，进气门与进气孔之间设有一可活动的、将进气孔密封或打开的进气珠，对应地，出气门也具有往里逐步缩径的腔体，出气门处设有一可上下活动将出气门密封或打开的出气珠。本实用新型结构设计简化合理，采用球面密封且无需弹力结构，不仅能耗小、提高了效率，还有效降低了成本，而且装配也更加方便。

Description

一种球面无弹力进出气门结构

技术领域

本实用新型属于机械技术气泵领域，涉及一种气门结构，具体涉及一种球面无弹力进出气门结构。

背景技术

传统的进/出气门采用平面橡胶加弹簧或弹片等弹力结构使进/出气门完成开合动作，如专利号为CN92210540.5的中国专利《单级双缸液压气泵》、专利号为CN90216529.1的中国专利《袖珍脚踏储气泵打气筒》。这种结构的缺点在于：一，由于采用平面密封技术，需要整个平面均要受力才能完成密封，且空气通过这个平面向外流动的阻力较大，能量损耗较大，效率较低；二、由于弹力结构密封使活塞的动动频率受限于弹簧的震动频率无法提升(活塞的动动频率不能高于弹簧的震动频率，高出部分为无用功)，且空气推开进/出气门均要收到弹簧的阻力，使能量损耗增大，效率较低，成本高，装配复杂。

目前也出现了采用球面密封的进/出气门结构，如专利号为200910110706.2的中国发明专利《气泵用排气泄压装置》包括：一阀体，该阀体内设排气通道，该排气通道的进口段的直径比出口段的直径小，中间段为锥面腔部分；该阀体上段为安装部，中部径向环设若干小气孔；一柔性排气阀套，它套装于所述阀体的中部，且覆盖所述若干小气孔；一阀座，底部设泄压口，与所述阀体螺接；及，一球形阀芯和一弹簧，两者上下置于所述阀座和所述阀体内，靠该弹簧的弹力使该球形阀芯与阀体内的排气通道中间段的锥面部分紧密接触。

还有专利号为201520162190.7的中国实用新型专利《一种微小型气泵用高压单向阀》，包括阀座、密封球、复位弹性体和弹性压片，其中，所述阀座上设一通孔形成所述微小型气泵用高压单向阀的进气门和出气门，密封球置于通孔上，复位弹性体设在阀座上且其端部指向通孔的圆心，复位弹性体端部连有能将密封球紧压在通孔上使出气门密封的弹性压片。

上述二种结构均是采用球面密封，减少了空气流动的阻力，在一定程度上降低了能耗，但是其缺陷在于：也是采用弹簧或弹片结构使进/出气门完成开合动作，因此能量损耗也较大，效率较低，成本高，装配复杂。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构设计更加合理简化、装配方便的球面无弹力进出气门结构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种球面无弹力进出气门结构，包括缸体、缸盖以及设置在缸体内的活塞，缸盖盖设在缸体上，活塞可上下滑动地设置在缸体内，其特征在于：所述缸体设有进气门和出气门，缸盖上设有对应的进气孔和出气接口，其中进气门与进气孔同轴方向，进气孔具有往里逐步扩径的腔体，进气门与进气孔之间设有一可活动的、将进气孔密封或打开的进气珠，对应地，出气门也具有往里逐步缩径的腔体，出气门处设有一可上下活动将出气门密封或打开的出气珠。

优选，所述缸体顶部竖直并列设有进气门和出气门，进气门的下端呈扩径的倒V型或者倒U形腔体结构，出气门的底部呈V型或者U形腔体结构。

进一步，所述进气门呈圆柱形、凸设在缸体的顶面，进气珠的直径小于进气门的直径、且大于进气孔上端的直径，在进气门的底部中间位置设有供进气珠搁置的限位块，限位块与进气门的内壁之间具有进气间隙，进气门的顶部与进气孔的倒V型或者倒U形腔体结构相抵密封，进气珠可上下活动地限位设置在限位块与进气孔的倒V型或者倒U形腔体结构之间。

进一步，所述出气接口横向凸设在缸盖的侧部，出气接口的里端与出气门相连通，在出气接口的里端顶部对应与出气门的位置设有一与出气珠相抵的限位凸块，出气珠可上下活动地限位设置在限位凸块与出气孔的V型或者U形腔体结构之间。

进一步，所述缸体固定在一电机固定座上，活塞可上下滑动地设置在缸体内，活塞的纵截面呈T型，活塞的上端与缸体内壁密封相抵，活塞的下端通过传动机构与驱动电机相连接。

进一步，所述电机固定座是由左支架和右支架对合而成，左支架和右支架对合后在左侧上部形成电机固定结构，在右侧上部形成缸体支撑结构，缸体通过螺栓固定设置在电机固定座的右侧上方。

进一步，所述传动机构包括一传动齿轮、转动轴和一偏心轮，驱动电机固定在电机固定座的上部左侧位置，传动齿轮设置在电机固定座内左侧，传动齿轮的上端与驱动电机的输出齿轮相啮合，传动齿轮通过转动轴与偏心轮相连接，活塞的下端通过活塞轴承与偏心轮相连接。

进一步，所述活塞的下端成型有供活塞轴承置入的圆环形结构，偏心轮的中部设有与转动轴相连接的切边圆形轴孔，转动轴的端部为对应的切边圆形轴端，偏心轮的侧部凸设有与活塞轴承相连接的凸轴，活塞在偏心轮的转动沿着缸体上下滑动。

进一步，所述转动轴上传动齿轮与偏心轮之间还设有偏心轮轴承，左支架和右支架对合后分别形成供传动齿轮、偏心轮轴承置入的圆形腔体。

最后，所述缸体的顶面四周凸设有连接柱，缸盖上设有对应的连接耳沉孔，二者通过螺栓连接固定，在缸体的进气门、出气门与缸盖的进气孔、出气通道之间设有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：进气门与出气门采用进气珠和出气珠球面密封，无需整个平面受力就能完成密封且空气通过球面向外流动的阻力较小，使得能力损耗少、效率较高；无需设置弹簧或弹片等弹力结构，使得活塞的动动频率可以提升，且空气推开进/出气门无需受到弹簧的阻力，进一步降低了能耗。本实用新型结构设计合理，采用球面密封且无需弹力结构，不仅能耗小、提高了效率，还简化了结构，有效降低了成本，而且装配也更加方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例在进气状态下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例在出气状态下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的分解图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～3所示，一种球面无弹力进出气门结构，包括缸体1、缸盖2以及设置在缸体1内的活塞3，缸体1为下端开口的圆筒状结构，缸盖2盖设在缸体1上，活塞3的纵截面呈T型，活塞3的上端与缸体1内壁密封相抵，活塞2的下端通过传动机构8与驱动电机6相连接，并可在传动机构8与驱动电机6的作用下沿着缸体1内壁上下滑动；缸体1的顶部竖直并列设有进气门11和出气门12，缸盖2上设有对应的进气孔21和出气接口22，其中进气门11与进气孔21同轴方向，进气门22呈圆柱形、凸设在缸体2的顶面，进气孔21的下端呈扩径的倒V型或者倒U形腔体，只要它口径向里逐步扩大就行，进气门11与进气孔21之间设有一可上下活动将进气孔21密封或打开的进气珠4，进气珠4的直径小于进气门11的直径、且大于进气孔21上端的直径，在进气门11的底部中间位置设有供进气珠4搁置的限位块13，限位块13与进气门11的内壁之间具有进气间隙，进气门11的顶部与进气孔21的倒V型或者倒U形腔体结构相抵密封，这样进气珠4可上下活动地限位设置在限位块13与进气孔21的倒V型或者倒U形腔体结构之间；出气门12的底部呈V型或者U形腔体，只要它口径向里逐步缩径就行，出气门12处设有一可上下活动将出气门12或打开的出气珠5，出气接口22横向凸设在缸盖2的侧部，出气接口22的里端与出气门12相连通，在出气接口22的里端顶部对应与出气门12的位置设有一与出气珠5的上端相抵的限位凸块23，出气珠5可上下活动地限位设置在限位凸块23与出气孔12的V型或者U形腔体结构之间；缸体1固定在一电机固定座7上，电机固定座7是由左支架71和右支架72对合而成，左支架71和右支架72对合后在左侧上部形成电机固定结构，在右侧上部形成缸体支撑结构，缸体1的底座外周均匀设有四个连接凸耳15，缸体1通过螺栓固定设置在电机固定座7的右侧上方；传动机构8包括一传动齿轮81、转动轴83、一偏心轮82和偏心轮轴承84，驱动电机6固定在电机固定座7的上部左侧位置，左支架71和右支架72对合后分别形成供传动齿轮81、偏心轮轴承84置入的圆形腔体，传动齿轮81设置在电机固定座7内左侧，传动齿轮81的上端与驱动电机6的输出齿轮相啮合，传动齿轮81通过转动轴83与偏心轮82相连接，活塞3的下端通过活塞轴承32与偏心轮82相连接；活塞3的下端成型有供活塞轴承32置入的圆环形结构31，偏心轮82的中部设有与转动轴83相连接的切边圆形轴孔821，转动轴83的端部为对应的切边圆形轴端，偏心轮82的侧部凸设有与活塞轴承32相连接的凸轴822，这样活塞3就能在偏心轮82的转动沿着缸体1上下滑动；另外，缸体1的顶面四周凸设有连接柱14，缸盖2上设有对应的连接耳沉孔24，二者通过螺栓连接固定，在缸体1的进气门11、出气门12与缸盖2的进气孔21、出气通道22之间设有密封圈9和10。

工作原理为：

当活塞3在传动机构8的作用下向下运动时，如图1所示，缸体1内气压下降，当缸内气压低于出气接口22气压时，出气接口22空气向内流动推动出气珠5向下运动，关闭出气门21，出气接口22的空气无法流入缸内；当缸内气压低于进气孔21气压时，进气孔21的空气向内流动，推动进气珠4向下运动，打开进气门11，空气进入缸内；

当活塞3在传动机构8的作用下向上运动时，如图2所示，缸体1内气压上升，当缸内气压高于进气孔21气压时，进气孔21的空气向外流动，推动进气珠4向上运动，关闭进气门11，空气无法流出缸体1当缸内气压高于出气接口22气压时，出气接口22空气向外流动推动出气珠5向上运动，打开出气门12，空气顺利流出缸外。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种球面无弹力进出气门结构，包括缸体、缸盖以及设置在缸体内的活塞，缸盖盖设在缸体上，活塞可上下滑动地设置在缸体内，其特征在于：所述缸体设有进气门和出气门，缸盖上设有对应的进气孔和出气接口，其中进气门与进气孔同轴方向，进气孔具有往里逐步扩径的腔体，进气门与进气孔之间设有一可活动的、将进气孔密封或打开的进气珠，对应地，出气门也具有往里逐步缩径的腔体，出气门处设有一可上下活动将出气门密封或打开的出气珠。

2.根据权利要求1所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述缸体顶部竖直并列设有进气门和出气门，进气门的下端呈扩径的倒V型或者倒U形腔体结构，出气门的底部呈V型或者U形腔体结构。

3.根据权利要求2所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述进气门呈圆柱形、凸设在缸体的顶面，进气珠的直径小于进气门的直径、且大于进气孔上端的直径，在进气门的底部中间位置设有供进气珠搁置的限位块，限位块与进气门的内壁之间具有进气间隙，进气门的顶部与进气孔的倒V型或者倒U形腔体结构相抵密封，进气珠可上下活动地限位设置在限位块与进气孔的倒V型或者倒U形腔体结构之间。

4.根据权利要求3所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述出气接口横向凸设在缸盖的侧部，出气接口的里端与出气门相连通，在出气接口的里端顶部对应与出气门的位置设有一与出气珠相抵的限位凸块，出气珠可上下活动地限位设置在限位凸块与出气孔的V型或者U形腔体结构之间。

5.根据权利要求1～4任意一个所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述缸体固定在一电机固定座上，活塞可上下滑动地设置在缸体内，活塞的纵截面呈T型，活塞的上端与缸体内壁密封相抵，活塞的下端通过传动机构与驱动电机相连接。

6.根据权利要求5所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述电机固定座是由左支架和右支架对合而成，左支架和右支架对合后在左侧上部形成电机固定结构，在右侧上部形成缸体支撑结构，缸体通过螺栓固定设置在电机固定座的右侧上方。

7.根据权利要求6所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述传动机构包括一传动齿轮、转动轴和一偏心轮，驱动电机固定在电机固定座的上部左侧位置，传动齿轮设置在电机固定座内左侧，传动齿轮的上端与驱动电机的输出齿轮相啮合，传动齿轮通过转动轴与偏心轮相连接，活塞的下端通过活塞轴承与偏心轮相连接。

8.根据权利要求7所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述活塞的下端成型有供活塞轴承置入的圆环形结构，偏心轮的中部设有与转动轴相连接的切边圆形轴孔，转动轴的端部为对应的切边圆形轴端，偏心轮的侧部凸设有与活塞轴承相连接的凸轴，活塞在偏心轮的转动沿着缸体上下滑动。

9.根据权利要求8所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述转动轴上传动齿轮与偏心轮之间还设有偏心轮轴承，左支架和右支架对合后分别形成供传动齿轮、偏心轮轴承置入的圆形腔体。

10.根据权利要求1～4任意一个所述的球面无弹力进出气门结构，其特征在于：所述缸体的顶面四周凸设有连接柱，缸盖上设有对应的连接耳沉孔，二者通过螺栓连接固定，在缸体的进气门、出气门与缸盖的进气孔、出气通道之间设有密封圈。