CN210977789U - 一种往复联动单凸轮柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种往复联动单凸轮柱塞泵，以解决大流量柱塞泵的各种压力下流量精度不稳定和弹簧易损坏的缺陷。本柱塞泵包括柱塞杆(103)及其驱动机构(200)，所述驱动机构(200)包括：基座(202)；安装在所述基座、可沿所述柱塞杆的运动方向滑动的滑动体(206)，所述滑动体的近柱塞端(203)和远柱塞端(211)之间设有容置空间(208)；安装在所述基座的转轴(205)；通过所述转轴支撑在所述容置空间、分别与所述近柱塞端和所述远柱塞端配合的凸轮(207)；连接所述滑动体和所述柱塞杆的连杆(201)；以及驱动所述转轴的马达(212)。

Description

一种往复联动单凸轮柱塞泵

技术领域

本实用新型涉及大流量柱塞泵，具体是一种往复联动单凸轮柱塞泵。

背景技术

在新能源、环保、化工、医药等领域常会用到大流量高精度泵。目前市场上输送大流量液体的泵通常有隔膜泵、蠕动泵和柱塞泵。隔膜泵耐腐蚀、流量大，但是存在耐压低、流量精度不高、流量脉动大等缺点。蠕动泵的流量精度高，但是存在耐压低、管道容易损坏、管道材料耐腐蚀范围狭窄等缺陷。柱塞泵采用凸轮驱动升程、采用弹簧驱动回程，因此也称为往复弹簧柱塞凸轮泵，其具有耐压高、流量精度高、控制技术成熟等优点，但仍然存在以下缺陷：1、因为弹簧往复运动频率的限制，在大流量、高压工作情况下，柱塞受到密封圈的阻力，回程不能准确贴合凸轮，回程进液流量重复精度在不同压力情况变化较大；2、弹簧受到高频率的应力应变的作用，容易断裂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种往复联动单凸轮柱塞泵，以解决大流量柱塞泵的各种压力下流量精度不稳定和弹簧易损坏的缺陷。

为达上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种往复联动单凸轮柱塞泵，其包括柱塞杆(103)以及用于驱动所述柱塞杆(103)往复运动的驱动机构(200)，其中，所述驱动机构(200)包括：

基座(202)；

安装在所述基座(202)、可沿所述柱塞杆(103)的运动方向滑动的滑动体(206)，所述滑动体(206)的近柱塞端(203)和远柱塞端(211)之间设有容置空间(208)；

安装在所述基座(202)的转轴(205)；

通过所述转轴(205)支撑在所述容置空间(208)、分别与所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)配合、用于驱动所述滑动体(206)往复直线运动的凸轮(207)；

连接所述滑动体(206)和所述柱塞杆(103)的连杆(201)；以及

驱动所述转轴(205)的马达(212)。

优选地，所述凸轮(207)的轮缘上的关于所述凸轮(207)的轴心呈中心对称的任意两点的间距均相等。

优选地，所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)分别设有轴承，所述凸轮(207)通过所述轴承与所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)配合。

优选地，所述滑动体(206)还设有用于调节两个所述轴承之间的径向间距(d)的间距调节机构(300)。

优选地，所述间距调节机构(300)包括：可滑动地安装在所述滑动体(206)的、用于支撑所述轴承的支撑座(301)；安装在所述滑动体(206)的、可沿着与所述支撑座(301)的滑动方向相垂直的方向运动的两个推杆(303)；对应设在两个所述推杆(303)的末端、且与所述滑动体(206)螺纹配合的两个调节杆(304)；以及设置在两个所述推杆(303)的前端或所述支撑座(301)上对应两个所述推杆(303)的位置的、用于将所述推杆(303)的运动转换为所述支撑座(301)的运动的转换斜面(302)，两个转换斜面(302)的朝向相反。

优选地，所述连杆(201)为圆柱体，所述基座(202)的侧部设有与所述圆柱体相匹配的容置孔，所述连杆(201)穿设在所述容置孔构成类活塞结构。

优选地，所述滑动体(206)在所述容置空间(208)的口部安装有联结所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)的牵拉板(209)、以防止所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)之间的距离发生变化。

优选地，具有多个柱塞杆(103)、以及与柱塞杆(103)相同数量的所述驱动机构(200)，所有驱动机构(200)共用同一个转轴(205)和同一个马达(212)。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型采用单个凸轮将马达的圆周运动转换为滑动体的往复直线运动，进而驱动柱塞杆往复运动，其柱塞杆的升程和回程均由凸轮控制，精度不受压力影响，而且没有了易损的回程弹簧，泵的使用寿命更长。

附图说明

图1为往复联动单凸轮柱塞泵的整体结构示意图；

图2为其沿转轴位置的横向剖视图；

图3为其沿凸轮位置的纵向剖视图；

图4为滑动体的构造及两个轴承的分布示意图；

图5为间距调节机构的示意图；

附图标记：

100、泵头；

101、进液口；102、泵体；103、柱塞杆；104、三通件；105、出液口；

200、驱动机构；

201、连杆；202、基座；203、近柱塞端；204、第一轴承；205、转轴；206、滑动体；207、凸轮；208、容置空间；209、牵拉板；210、第二轴承；211、远柱塞端；212、马达；213、皮带；214、导轨；215、滑块；2111、第一装配孔；2112、第二装配孔；

300、间距调节机构；

301、支撑座；302、转换斜面；303、推杆；304、调节杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

请参照图1、图2、图3，本往复联动单凸轮柱塞泵包括泵头100和驱动机构200。

其中，泵头100为一种双柱塞结构泵头，具体包括两个并排设置的泵腔102和两个柱塞杆103，两个泵腔102通过一个三通件104与进液口101连接，两个泵腔102通过另一个三通件104与出液口105连接，工作时，两个柱塞杆103运动，使两个泵腔102交替从进液口101吸入液体、从出液口105输出液体。需要指出，这种双柱塞结构泵头是应用较广的一种现有技术，本实用新型除了可以适用于这种双柱塞结构泵头，也适用于单柱塞结构泵头或更多柱塞结构的泵头。

驱动机构200用于驱动柱塞杆103往复运动。

驱动机构200包括：基座202；通过导轨214和滑块215安装在所述基座202、可沿所述柱塞杆103的运动方向滑动的滑动体206，所述滑动体206的近柱塞端203和远柱塞端211之间设有容置空间208；安装在所述基座202的转轴205；通过所述转轴205支撑在所述容置空间208、分别与所述近柱塞端203和所述远柱塞端211配合、用于驱动所述滑动体206往复直线运动的凸轮207；连杆201；以及驱动所述转轴205的马达212。泵头100固定在基座202的端部，柱塞杆103通过连杆201与滑动体206相连。马达212的输出轴通过皮带213与转轴205相连。

进一步在所述近柱塞端203设有第一轴承204，在所述远柱塞端211设有第二轴承210，所述凸轮207通过第一轴承204和第二轴承210分别与所述近柱塞端203和所述远柱塞端211配合，这样可以减小凸轮207与滑动体206的接触摩擦。

驱动机构200驱动柱塞杆103往复运动的过程如下：

马达212带动转轴205转动，进而带动凸轮207同步转动。

S1、当凸轮207的小径点与第一轴承204接触时，凸轮207的大径点与第二轴承210接触，滑动体206位于其滑动行程的最远端(图2和图3中为右端)。

S2、随着转轴205的转动，凸轮207的大径点逐渐转向第一轴承204，凸轮207的小径点逐渐转向第二轴承210，此运动推动滑动体206向图2中左侧滑动，进而通过连杆201带动柱塞杆103向左侧运动。

S3、凸轮207的大径点与第一轴承204接触后，凸轮207的小径点与第二轴承210接触，滑动体206位于其滑动行程的最近端(如图3所示状态)。

S4、随着转轴205的进一步转动，凸轮207的大径点离开第一轴承204转向第二轴承210、小径点逐渐离开第二轴承210转向第一轴承204，此运动推动滑动体206向图3中右侧滑动，进而通过连杆201带动柱塞杆103向右侧运动。

随着转轴205的转动，重复上述过程S1-S4,从而驱动柱塞杆103往复运动。

上述通过凸轮207与滑动体206的近柱塞端203和远柱塞端211配合，将马达212的旋转运动转换成滑动体206的往复直线运动，进而通过连杆201带动柱塞杆103往复直线运动。由于柱塞杆103的升程和回程均由滑动体206控制，而滑动体206的滑动行程由凸轮207决定，是固定不变的，不受泵的输出流体压力及运动频率影响，因此该柱塞泵在各种压力下的流量精度稳定不变。同时，由于没有了易损的回程弹簧，泵的使用寿命更长。

优选地，凸轮207的轮缘上的关于凸轮207的轴心呈中心对称的任意两点的间距均相等。这样，滑动体206在整个运动过程中近柱塞端203和远柱塞端211始终保持与凸轮207接触，使得在整个运动中不会晃动，更好地保证了柱塞杆103平稳运行。

进一步结合图4、图5，为了克服零件生产误差造成的影响，进一步在所述滑动体206还设有用于调节第一轴承204和第二轴承210之间的径向间距d的间距调节机构300。

本实施例中，间距调节机构300设置在滑动体206的远柱塞端211，在该远柱塞端211设有用于安装间距调节机构300的第一装配孔2111和第二装配孔2112。应当理解，间距调节机构300也可以设置到滑动体206的近柱塞端203。

具体的间距调节机构300包括：支撑座301、两个推杆303和两个调节杆304。支撑座301安装在滑动体206上的第一装配孔211中可滑动，第二轴承210通过该支撑座301支撑在滑动体206的远柱塞端211。两个推杆302安装在滑动体206上的第二装配孔2112中，可沿着与支撑座301的滑动方向相垂直的方向运动。两个调节杆304对应设在两个推杆303的末端、且与滑动体206螺纹配合，使得转动调节杆304时可以驱动推杆303上下运动。在推杆303的前端(图5中为下端)设有转换斜面302，当推杆303向下运动时，该转换斜面303会推动支撑座301水平运动，即转换斜面303的作用是将推杆303的运动转换为支撑座301的运动。两个推杆303前端的转换斜面302的朝向相反，这样可以朝正反两个方向调节支撑座301、达到调节第一轴承204和第二轴承210之间的间距d的目的，而且通过相反的两个转换斜面302能够将支撑座301锁定在调节后的位置。

进一步参照图2，连杆201为圆柱体，所述基座202的侧部设有与所述圆柱体相匹配的容置孔，所述连杆201穿设在所述容置孔构成一个类似活塞的结构(类活塞结构)。该设计有利于连杆201精确直线往复运动。

进一步结合图3、图4，在所述滑动体206上的所述容置空间208的口部2081安装有联结所述近柱塞端203和所述远柱塞端211的牵拉板209，该牵拉板将所述近柱塞端203的自由端和所述远柱塞端211的自由端联结，可以进一步避免泵输出压力过大后造成近柱塞端203和远柱塞端211之间的距离发生变化。

进一步参照图2，本实施例中具有两个柱塞杆103、两个所述驱动机构200，所有驱动机构200共用同一个转轴205和同一个马达212。

上述通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本实用新型的内容，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员在本实用新型构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种往复联动单凸轮柱塞泵，包括柱塞杆(103)以及用于驱动所述柱塞杆(103)往复运动的驱动机构(200)，其特征在于，所述驱动机构(200)包括：

基座(202)；

安装在所述基座(202)、可沿所述柱塞杆(103)的运动方向滑动的滑动体(206)，所述滑动体(206)的近柱塞端(203)和远柱塞端(211)之间设有容置空间(208)；

安装在所述基座(202)的转轴(205)；

通过所述转轴(205)支撑在所述容置空间(208)、分别与所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)配合、用于驱动所述滑动体(206)往复直线运动的凸轮(207)；

连接所述滑动体(206)和所述柱塞杆(103)的连杆(201)；以及

驱动所述转轴(205)的马达(212)。

2.根据权利要求1所述的往复联动单凸轮柱塞泵，其特征在于，所述凸轮(207)的轮缘上的关于所述凸轮(207)的轴心呈中心对称的任意两点的间距均相等。

3.根据权利要求1所述的往复联动单凸轮柱塞泵，其特征在于，所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)分别设有轴承，所述凸轮(207)通过所述轴承与所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)配合。

4.根据权利要求3所述的往复联动单凸轮柱塞泵，其特征在于，所述滑动体(206)还设有用于调节两个所述轴承之间的径向间距(d)的间距调节机构(300)。

5.根据权利要求4所述的往复联动单凸轮柱塞泵，其特征在于，所述间距调节机构(300)包括：

可滑动地安装在所述滑动体(206)的、用于支撑所述轴承的支撑座(301)；

安装在所述滑动体(206)的、可沿着与所述支撑座(301)的滑动方向相垂直的方向运动的两个推杆(303)；

对应设在两个所述推杆(303)的末端、且与所述滑动体(206)螺纹配合的两个调节杆(304)；以及

设置在两个所述推杆(303)的前端或所述支撑座(301)上对应两个所述推杆(303)的位置的、用于将所述推杆(303)的运动转换为所述支撑座(301)的运动的转换斜面(302)，两个转换斜面(302)的朝向相反。

6.根据权利要求1所述的往复联动单凸轮柱塞泵，其特征在于，所述连杆(201)为圆柱体，所述基座(202)的侧部设有与所述圆柱体相匹配的容置孔，所述连杆(201)穿设在所述容置孔构成类活塞结构。

7.根据权利要求1所述的往复联动单凸轮柱塞泵，其特征在于，所述滑动体(206)在所述容置空间(208)的口部安装有联结所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)的牵拉板(209)、以防止所述近柱塞端(203)和所述远柱塞端(211)之间的距离发生变化。

8.根据权利要求1所述的往复联动单凸轮柱塞泵，其特征在于，具有多个柱塞杆(103)、以及与柱塞杆(103)相同数量的所述驱动机构(200)，所有驱动机构(200)共用同一个转轴(205)和同一个马达(212)。

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