CN213331420U - 往复传动机构及输液泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种往复传动机构，并公开了具有往复传动机构的输液泵，其中往复传动机构，包括座体，输出轴，凸轮和至少一组传动组件；所述输出轴转动设置于所述座体；所述凸轮设置于输出轴且能够随所述输出轴转动；所述传动组件包括凸轮和传动架，所述传动架设有第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮和所述第二滚轮对应设置于所述凸轮的两侧，且所述第一滚轮和所述第二滚轮均与所述凸轮的轮面抵接。这种往复传动机构能够在保证输液泵精确输液的同时，简化输液泵的结构，方便输液泵的加工和装配。

Description

往复传动机构及输液泵

技术领域

本实用新型涉及液体输送技术领域，特别涉及一种往复传动机构及输液泵。

背景技术

现有的一些输液泵，为了提高液体输送的流量精度和稳定输液流速，需要配合共轭凸轮传动机构来输送液体，以克服传统输液泵采用弹簧作为复位结构所导致的瞬间流量波动较大的缺点。但是现有有的这种共轭凸轮机构结构较为复杂，需要由多个凸轮以特定方式设置，构成共轭凸轮组，才能使推程杆精确地往复移动，在加工和装配方面带来麻烦。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种往复传动机构，能够在保证输液泵精确输液的同时，简化输液泵的结构，方便输液泵的加工和装配。

本实用新型还提出一种具有上述往复传动机构的输液泵。

根据本实用新型的第一方面实施例的往复传动机构，包括座体，输出轴，凸轮和至少一组传动组件；所述输出轴转动设置于所述座体；所述凸轮设置于输出轴且能够随所述输出轴转动；所述传动组件包括凸轮和传动架，所述传动架设有第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮和所述第二滚轮对应设置于所述凸轮的两侧，且所述第一滚轮和所述第二滚轮均与所述凸轮的轮面抵接。

根据本实用新型实施例的往复传动机构，至少具有如下有益效果：通过优化凸轮的外轮面形状，使凸轮成为等径凸轮，即凸轮轮廓上相反的两向径值之和为常数，在凸轮转动过程中，凸轮的一侧轮面始终与第一滚轮的轮面抵接，凸轮的另一个轮面始终与第二滚轮的轮面抵接，并且第一滚轮和第二滚轮的中心间距保持不变，保证传动架能够精确地往复移动，进而提高输液精度；在装配过程中，相比传统的双凸轮共轭配合，本实用新型实施例只需要将单个凸轮分别与第一滚轮和第二滚轮抵接配合即可，因此简化了往复传动机构的结构，方便了往复传动机构的装配，降低了往复传动机构的生产成本。同时，由于简化和减少了装配零件，使往复传动机构动作更为可靠，使用耐久度更高，有利于往复传动机构的维护和保养。

根据本实用新型的一些实施例，所述传动架包括推程杆、连接杆和回程座，所述第一滚轮设置于所述推程杆，所述第二滚轮设置于所述回程座，所述连接杆的一端与所述推程杆固定连接，所述连接杆的另一端与所述回程座固定连接。凸轮转动带动第一滚轮和第二滚轮移动，使推程杆往复移动，连接杆的两端分别与推程杆与回程座固定，保证第一滚轮和第二滚轮的间距保持不变，使凸轮与两个滚轮实现等径配合。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一滚轮的轴线、所述第二滚轮的轴线和所述输出轴的轴线共面，使输出轴的轴心位于第一滚轮和第二滚轮轴心的连线上，有利于使第一滚轮和第二滚轮的间距等于凸轮的直径，从而有利于实现单个凸轮对第一滚轮和第二滚轮的共轭特性。

根据本实用新型的一些实施例，所述座体上设置有直线轴承，所述推程杆插设于所述直线轴承且与所述直线轴承滑动连接。通过设置直线轴承，一方面可以对推程杆进行支撑，提高传动架的动作可靠性，另一方面，可以对推程杆的径向限位，并加以导向，从而提高推程杆的移动精确度。

根据本实用新型的一些实施例，所述传动组件设置为n个，n≥2，所有的所述凸轮沿所述输出轴的轴向依次排列。通过并列设置多组传动组件，使输出轴转动的单次循环可以同时驱动多组传动组件运作，进而提高输液泵的液体输送效率。

根据本实用新型的一些实施例，相邻两个所述凸轮的轴心偏置方向之间的夹角为360°/n，即凸轮以一定的规律错落分布，使不同传动架的往复动作不同时进行，而是规则轮次地往复运动，进而提高输液泵的输液稳定性和精确性。

根据本实用新型的第二方面实施例的输液泵，包括本实用新型第一方面实施例的往复传动机构。

根据本实用新型实施例的输液泵，至少具有如下有益效果：通过优化凸轮的外轮面形状，使凸轮转动过程中，凸轮的一侧轮面始终与第一滚轮的轮面抵接，凸轮的另一个轮面始终与第二滚轮的轮面抵接，实现凸轮与传动架的共轭连接，在装配过程中，只需要将单个凸轮分别与第一滚轮和第二滚轮抵接配合即可，因此简化了输液泵的结构，方便了输液泵的装配，降低了输液泵的生产成本。

根据本实用新型的一些实施例，还包括泵液壳体和活塞杆，所述泵液壳体设置于所述座体，所述泵液壳体内设有依次连通的进液通道、吸液通道和排液通道，所述活塞杆的一端滑动插设于所述吸液通道内，所述活塞杆的另一端与所述传动架相连，使活塞杆跟随传动架往复移动，活塞杆进而可以将进液通道的液体吸入吸液通道内，然后将吸液通道内的液体泵出至排液通道，实现对液体的输送。

根据本实用新型的一些实施例，还包括电机，所述电机设置于所述座体，所述电机与所述输出轴相连且能够带动所述输出轴转动，通过电机带动输出轴转动，使传动架带动活塞杆往复移动，为液体泵压输送提供持续动力。

根据本实用新型的一些实施例，所述电机的转轴通过皮带带动所述输出轴转动，使电机可以分布在输出轴的径向一侧，从而使输液泵的结构更为紧凑可靠。

根据本实用新型的一些实施例，吸液通道内设置有至少一个环形的定位槽，定位槽内对应设置有密封圈，所述活塞杆与所述密封圈穿设配合，保证活塞杆向外抽拉时能够对吸液通道形成足够的负压，促进液体从进液通道吸入吸液通道内，也有效防止吸液通道内液体从泵液壳体流出。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的往复传动机构的示意图；

图2为图1示出的往复传动机构的内部结构示意图；

图3为图1示出的往复传动机构的传动组件的示意图；

图4为图1示出的往复传动机构的凸轮和输出轴的装配示意图；

图5为图4示出的凸轮和输出轴的侧视图；

图6为图1示出的往复传动机构的泵液壳体的示意图；

图7为图6示出的A-A区域的剖视图；

图8为图6示出的B-B区域的剖视图；

图9为本实用新型另一实施例的往复传动机构的泵液壳体的剖视示意图；

图10为图9示出的往复传动机构的密封圈的剖面示意图。

附图标记：

座体100、直线轴承110、输出轴200、皮带210、传动组件300、凸轮310、传动架320、推程杆321、连接杆322、回程座323、第一滚轮324、第二滚轮325、电机400、泵液壳体500、进液通道510、吸液通道520、排液通道530、进液总管610、排液总管620、活塞杆630、密封圈640、外圈641、内圈642。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，根据本实用新型的第一方面实施例的往复传动机构，包括座体100，输出轴200，凸轮310和至少一组传动组件300；输出轴200转动设置于座体100；凸轮310设置于输出轴200且能够随输出轴200转动；传动组件300包括凸轮310和传动架320，传动架320设有第一滚轮324和第二滚轮325，第一滚轮324和第二滚轮325对应设置于凸轮310的两侧，且第一滚轮324和第二滚轮325均与凸轮310的轮面抵接。

具体地，通过优化凸轮310的外轮面形状，使凸轮310成为等径凸轮，即凸轮310轮廓上相反的两向径值之和为常数，在凸轮310转动过程中，凸轮310的一侧轮面始终与第一滚轮324的轮面抵接，凸轮310的另一个轮面始终与第二滚轮325的轮面抵接，并且第一滚轮324和第二滚轮325的中心间距保持不变，保证传动架320能够精确地往复移动，进而提高输液精度；在装配过程中，相比传统的双凸轮310共轭配合，本实用新型实施例只需要将单个凸轮310分别与第一滚轮324和第二滚轮325抵接配合即可，因此简化了往复传动机构的结构，方便了往复传动机构的装配，降低了往复传动机构的生产成本。同时，由于简化和减少了装配零件，使往复传动机构动作更为可靠，使用耐久度更高，有利于往复传动机构的维护和保养。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，传动架320包括推程杆321、连接杆322和回程座323，第一滚轮324设置于推程杆321，第二滚轮325设置于回程座323，连接杆322的一端与推程杆321固定连接，连接杆322的另一端与回程座323固定连接。凸轮310转动带动第一滚轮324和第二滚轮325移动，使推程杆321往复移动，连接杆322的两端分别与推程杆321与回程座323固定，保证第一滚轮324和第二滚轮325的中心间距保持不变，使凸轮310与两个滚轮324/325实现等径配合。

进一步地，在一些实施例中，回程座323滑动设置于座体上，座体上设置有滑轨和滑块，回程座323与滑块固定连接，由此，回程座323除了与连接杆322相连，还可对传动架320整体形成有效支撑，提高传动架320的动作可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，第一滚轮324的轴线、第二滚轮325的轴线和输出轴200的轴线共面，使输出轴200的轴心位于第一滚轮324和第二滚轮325轴心的连线上，并且，第一滚轮324和第二滚轮325的间距等于凸轮310的直径，从而有利于实现单个凸轮310对第一滚轮324和第二滚轮325的共轭特性。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，座体100上设置有直线轴承110，推程杆321插设于直线轴承110且与直线轴承110滑动连接。通过设置直线轴承110，一方面可以对推程杆321进行支撑，提高传动架320的动作可靠性，另一方面，可以对推程杆321的径向限位，并加以导向，从而提高推程杆321的移动精确度。

在本实用新型的一些实施例中，传动组件300设置为n个，n≥2，所有的凸轮310沿输出轴200的轴向依次排列。通过并列设置多组传动组件300，使输出轴200转动的单次循环可以同时驱动多组传动组件300运作，进而提高输液泵的液体输送效率。具体地，如图2所示，传动组件300设置为三个，沿输出轴200的轴向排列在座体100内，在另一些实施例中，传动组件300可以设置为二个，也可以设置为四个或四个以上，传动组件300的设置数量可通过实际需求而做相应设定，本领域技术人员均可理解，在此不做限定。

在本实用新型的一些实施例中，相邻两个凸轮310的轴心偏置方向之间的夹角为360°/n，即凸轮310以一定的规律错落分布，使不同传动架320的往复动作不同时进行，而是规则轮次地往复运动，进而提高输液泵的输液稳定性和精确性。对于凸轮310的轴心偏置方向，即凸轮310的几何重心与旋转轴心的连接线，这条连接线在相邻两个凸轮310之间会形成一定夹角，比如，参照图4和图5，凸轮310设置为三个，即这个夹角为120度，使三个凸轮310能够绕输出轴200的轴向均匀分布，配合输出轴200的匀速转动，使输液泵的两次泵液周期的时间间隔保持一致。在另一些实施例中，凸轮310设置为二个，则相邻两个凸轮310的轴心偏置方向之间的夹角为180度；在另一些实施例中，凸轮310设置为四个，则相邻两个凸轮310的轴心偏置方向之间的夹角为90度。

根据本实用新型的第二方面实施例的输液泵，包括本实用新型第一方面实施例的往复传动机构。

具体地，如图6、图7和图8所示，通过优化凸轮310的外轮面形状，使凸轮310转动过程中，凸轮310的一侧轮面始终与第一滚轮324的轮面抵接，凸轮310的另一个轮面始终与第二滚轮325的轮面抵接，实现凸轮310与传动架320的共轭连接，通过共轭配合，保证传动架320的精确往复移动，进而提高输液精度；在装配过程中，只需要将单个凸轮310分别与第一滚轮324和第二滚轮325抵接配合即可，因此简化了输液泵的结构，方便了输液泵的装配，降低了输液泵的生产成本。同时，由于简化和减少了装配零件，使输液泵的动作更为可靠，使用耐久度更高，有利于输液泵的维护和保养。

在本实用新型的一些实施例中，如图6、图7和图8所示，还包括泵液壳体500和活塞杆630，泵液壳体500设置于座体100，泵液壳体500内设有依次连通的进液通道510、吸液通道520和排液通道530，活塞杆630的一端滑动插设于吸液通道520内，活塞杆630的另一端与传动架320相连，具体可以与推程杆321固定相连，使活塞杆630跟随传动架320往复移动，活塞杆630进而可以将进液通道510的液体吸入吸液通道520内，然后将吸液通道520内的液体泵出至排液通道530，实现对液体的输送。进一步地，如图6和图7所示，进液通道510可以设置多个，并且与一个进液总管610的内腔连通；排液通道530也可以设置多个，并且与一个排液总管620的内腔连通。更进一步地，泵液壳体500还安装单向阀或止回阀等部件，比如将这些部件安装在进液通道510内，以避免进入吸液通道520的液体朝向进液通道510回流；也可以设置在吸液通道520内，避免流至排液通道530的液体朝向吸液通道520或进液通道510回流，使液体的输送更加精确。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，还包括电机400，电机400设置于座体100，电机400与输出轴200相连且能够带动输出轴200转动，通过电机400带动输出轴200转动，使传动架320带动活塞杆630往复移动，为液体泵压输送提供持续动力。

在本实用新型的一些实施例中，电机400的转轴通过皮带210带动输出轴200转动，使电机400可以分布在输出轴200的径向一侧，从而使输液泵的结构更为紧凑可靠。在另一些实施例中，也可以通过链条和齿轮的配合，实现电机400带动输出轴200转动。

在本实用新型的一些实施例中，如图9所示，吸液通道520内设置有至少一个环形的定位槽，定位槽内对应设置有密封圈640，活塞杆630与密封圈640穿设配合，其中，如图10所示,密封圈640由硬质的外圈641和软质的内圈642组成，外圈641可以由如不锈钢、铜、铝合金等常见金属材料制成，也可以由硬质PTFE、碳纤维等硬质非金属材质制成，内圈642可以由密封效果良好的软质PTFE、软质PFA、软质PEEK、软质PCTFE、软质橡胶或软质硅胶等材质制成，活塞杆630插入吸液通道520内，活塞杆630的侧壁会与密封圈640的内圈642密封配合，保证活塞杆向外抽拉时能够对吸液通道形成足够的负压，促进液体从进液通道510吸入吸液通道520内，也有效防止吸液通道520内液体从泵液壳体500流出。另外，密封圈的数量可以设置为如图9所示的两个，也可以设置为一个、三个或四个等，具体可根据实际需求而做出相应设定，在此不做限定。

在本实施例中，经过活塞杆630配合密封圈640的抽拉，吸液通道520内的真空度可达到0.9-0.95Mpa，并且，10Mpa以下的真空度无需另外加装设备进行压力补偿，减少了输液泵的加工成本。基于上述实施例，相比常规输液泵的密封结构，真空吸料能力大于30％-50％，因此其在真空度和密封性方面优于其他输液泵，设备的运行性能更佳。

在此总结本实用新型实施例的输液泵的工作原理：电机400通过皮带210等方式带动输出轴200，使输出轴200匀速转动，凸轮310随输出轴200转动，由于传动架320的第一滚轮324和第二滚轮325与凸轮310共轭配合，所以传动架320可以进行一个精确地往复移动，进而带动活塞杆630精确地往复移动，使活塞杆630泵压的液体流量达到精确的要求，活塞杆630回缩时，将进液通道510的液体吸入吸液通道520内，然后通过活塞杆630的推进，将吸液通道520的液体推动至出液通道，由于出液通道与出液总管连通，所以出液总管可以将液体输送至需要的位置；由于三组传动组件300交替循环往复，所以可以缩小泵液的周期，提高输送液体的效率。

对于本实用新型实施例的往复传动机构，其可应用于柱塞泵、往返泵、液压隔膜泵、恒流泵、定量泵以及计量泵等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上面结合附图对本实施例作了详细说明，但是本不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种往复传动机构，其特征在于，包括：

座体(100)；

输出轴(200)，所述输出轴(200)转动设置于所述座体(100)；

凸轮(310)，所述凸轮(310)设置于输出轴(200)且能够随所述输出轴(200)转动；

至少一组传动组件(300)，所述传动组件(300)包括凸轮(310)和传动架(320)，所述传动架(320)设有第一滚轮(324)和第二滚轮(325)，所述第一滚轮(324)和所述第二滚轮(325)对应设置于所述凸轮(310)的两侧，且所述第一滚轮(324)和所述第二滚轮(325)均与所述凸轮(310)的轮面抵接。

2.根据权利要求1所述的往复传动机构，其特征在于，

所述传动架(320)包括推程杆(321)、连接杆(322)和回程座(323)，所述第一滚轮(324)设置于所述推程杆(321)，所述第二滚轮(325)设置于所述回程座(323)，所述连接杆(322)的一端与所述推程杆(321)固定连接，所述连接杆(322)的另一端与所述回程座(323)固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的往复传动机构，其特征在于，

所述第一滚轮(324)的轴线、所述第二滚轮(325)的轴线和所述输出轴(200)的轴线共面。

4.根据权利要求2所述的往复传动机构，其特征在于，

所述座体(100)上设置有直线轴承(110)，所述推程杆(321)插设于所述直线轴承(110)且与所述直线轴承(110)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的往复传动机构，其特征在于，

所述传动组件(300)设置为n个，n≥2，所有的所述凸轮(310)沿所述输出轴(200)的轴向依次排列。

6.根据权利要求5所述的往复传动机构，其特征在于，

相邻两个所述凸轮(310)的轴心偏置方向之间的夹角为360°/n。

7.一种输液泵，其特征在于，包括：

如权利要求1至6任一项所述的往复传动机构。

8.根据权利要求7所述的输液泵，其特征在于，

还包括泵液壳体(500)和活塞杆(630)，所述泵液壳体(500)设置于所述座体(100)，所述泵液壳体(500)内设有依次连通的进液通道(510)、吸液通道(520)和排液通道(530)，所述活塞杆(630)的一端滑动插设于所述吸液通道(520)内，所述活塞杆(630)的另一端与所述传动架(320)相连。

9.根据权利要求7所述的输液泵，其特征在于，

还包括电机(400)，所述电机(400)设置于所述座体(100)，所述电机(400)与所述输出轴(200)相连且能够带动所述输出轴(200)转动。

10.根据权利要求8所述的输液泵，其特征在于，

吸液通道(520)内设置有至少一个环形的定位槽，定位槽内对应设置有密封圈(640)，所述活塞杆(630)与所述密封圈(640)穿设配合。

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