CN214103052U - 一种球形膨化泵 - Google Patents

Abstract

本专利公布了一种球形膨化泵，缸体(3)、缸盖(2)通过滚花螺钉(11)连接组成具有球形内腔的外壳，转子(1)的下端设置有滑靴(1021)，滑靴座(5)的下端与主轴(7)的上端机械连接传递扭矩；在缸体(3)和泵轴座(8)圆柱型腔的侧壁上设置有径向贯穿的销孔(24)，缸体(3)通过制动销(16)与泵轴座(8)固定连接；泵轴座(8)固定在料槽(23)的侧壁上；在进液孔(201)上连接有进料管(10)，进料管(10)的端插入与原料浆(22)中，在进液孔(201)的进液通道上连接有进气阀组件(9)，排液孔(202)与冰淇淋机的冷缸进液口连通；本专利的优点是：结构简单、拆洗安装方便，噪音和震动小。

Description

一种球形膨化泵

技术领域

本专利涉及一种食品机械，特别是一种球形膨化泵。

背景技术

冰淇淋机采用膨化泵可以提高冰淇淋的口感，使冰淇淋的品质大大提升；目前在中国市场上带有膨化泵的冰淇淋机还不是主流，只是在高端的冰淇淋机上带有膨化泵，大多数带有膨化管进行膨化，膨化率低，影响冰淇琳的品质；现在市面带有膨化泵的冰淇淋机，绝大多数都采用内置的膨化泵，由于涉及到食品卫生，每天冰淇淋机工作结束后，商户(用户)需要把膨化泵从冰淇淋机上拆下后进行清洗，所以冰淇淋机用膨化泵要求简单、方便拆卸和清洗。

目前市面最常用的冰淇淋机用膨化泵有齿轮泵、活塞泵、蠕动泵等，虽然具体的泵体结构不同，但是都是用于实现空气与冰淇淋液体原料的膨化。这些泵的共同问题是：零件多，不易拆卸和清洗，膨化率较低，空气与奶浆混合不均匀、自吸能力差，特别是使用过程中振动和噪音较大。

发明内容

本专利的目的就是设计一种球形膨化泵，利用最新发明并投入应用的球形泵技术，设计出一款结构简单、拆卸方便、清洗方便、奶浆混合混匀、自吸能力强、振动噪音低的冰淇淋机专用膨化泵。

本专利的技术方案是：一种球形膨化泵，其特征是：包括球形泵，所述球形泵的缸体、缸盖通过滚花螺钉连接组成具有球形内腔的外壳，球形泵的转子置于球形内腔内，转子的下端设置有滑靴，在滑靴座的外圆周与缸体之间设置有缸体套，滑靴座的下端与主轴的上端机械连接传递扭矩，滑靴插入滑靴座上端的滑槽中形成滑槽摆动机构；泵轴座的下端与主轴形成转动配合，泵轴座的上端形成一与缸体外圆周相适配的圆柱型腔包覆在缸体的外圆周上，在缸体和泵轴座圆柱型腔的侧壁上设置有径向贯穿的销孔，制动销插入所述销孔中，缸体通过制动销与泵轴座固定连接；

在所述泵轴座的上端的外圆周上设置有突出的台阶，在泵轴座下端外圆上设置有外螺纹，在冰淇淋机的料槽的侧壁上设置有安装孔，泵轴座的下端穿过安装孔伸出到料槽外，泵轴座外圆周上突出的台阶压持在安装孔内侧壁上，泵轴座下端穿过电机支架的中心孔，在电机支架和料槽侧壁之间设置有垫块，螺母连接在泵轴座下端的外螺纹上，旋紧螺母后使电机支架压持在泵轴座的下端，垫块卡紧在电机支架和料槽侧壁之间把泵轴座固定在料槽的侧壁上；电机通过螺栓连接在电机支架上，电机轴的端部插入主轴下端的方孔中与主轴连接传输扭矩；所述球形泵的进液孔和排液孔设置在缸盖上，在所述进液孔上连接有进料管，进料管的端插入与原料浆中，在进液孔的进液通道上连接有进气阀组件，球形泵的排液孔与冰淇淋机的冷缸进液口连通；

所述球形泵包括缸体、缸盖、活塞、转盘、滑靴座和主轴，缸体和缸盖具有半球形内腔，通过滚花螺钉连接后形成球形泵球形内腔，在缸盖内球面上设置有活塞轴孔、进液槽和排液槽，进液槽和排液槽分别与设置在缸盖上端面的进液孔和排液孔接通；滑靴座的上端设置有滑槽，转盘下端的滑靴插入滑靴座上端的滑槽中形成滑槽摆动机构；主轴的轴线与活塞轴的轴线形成一夹角且均通过球形内腔的球心；活塞轴插入活塞轴孔内，活塞和转盘通过柱面铰链铰接形成转子，活塞球面、转盘球面与球形内腔具有相同的球心并形成密封动配合，柱面铰链的各配合面之间形成密封动配合，主轴驱动转盘转动，活塞和转盘绕柱面铰链相对摆动，在所述转盘的上端面、所述活塞的两侧面与所述球形内腔之间形成容积交替变化的V1工作室和V2工作室；

在所述主轴的上端与滑靴座的下端连接处设置一减震轴套，在主轴上端设置有三角轴头，滑靴座的下端设置有三角轴孔，减震轴套的上端设置有与滑靴座下端三角轴孔相适配的过渡三角轴头，减震轴套的下端设置有与主轴上端三角轴头相适配的过渡三角轴孔，减震轴套上端的过渡三角轴头插入滑靴座下端的三角轴孔中，主轴上端的三角轴头插入减震轴套下端的过渡三角轴孔中；

所述进气阀组件包括进气阀座和吸气针阀，进气阀座的一端连接在缸盖上的进液通道上，另一端连接吸气针阀。

本专利的优点是：

1)结构简单、拆洗方便；膨化率高，空气和奶浆充分混合；

2)球形泵的缸体置于泵轴座内，这种结构缩短了球形泵与电机连接后的轴向长度，减小了使用中的噪音和震动；

3)球形泵结构紧凑，在料槽上安装方便，可以方便的对市面上正常使用的冰淇淋机进行升级改造。

附图说明

图1：球形膨化泵主视图；

图2：图1中A-A剖视图；

图3：球形膨化泵在冰淇淋机上安装示意图；

图4：缸盖结构示意图；

图5：图4中B-B剖视图；

图6：图4中C-C剖视图；

图7：缸体结构示意图；

图8：图7中D-D剖视图；

图9：泵轴座结构示意图；

图10：图9中E-E剖视图；

图11：转子结构示意图；

图12：图11中F-F剖视图；

图13：活塞结构示意图；

图14：转盘结构示意图：

图15：减震轴套结构示意图；

图16：进气阀座结构示意图；

图17：滑靴座结构示意图；

图18：图17中H-H剖视图；

图19：主轴结构示意图；

图20：进料管结构示意图。

图中：1-转子；2-缸盖；3-缸体；4-缸体套；5-滑靴座；6-减震轴套；7- 主轴；8-泵轴座；9-进气阀组件；10-进料管；11-滚花螺钉；12-弹性挡圈； 13-轴承；14-唇形密封圈；15-“O型”密封圈；16-制动销；17-拉环；18-电机； 19-电机支架；20-垫块；21-螺母；22-原料浆；23-料槽；24-销孔；

101-活塞；1011-活塞轴；1012-活塞销座；102-转盘；1021-滑靴；1022- 转盘销座；201-进液孔；202-排液孔；203-进液槽；204-排液槽；205-活塞轴孔；501-三角轴孔；502-滑槽；701-三角轴头；702-方孔；601-过渡三角轴孔； 602-过渡三角轴头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本专利进行详细说明。

如图1-图3所示，本专利所述球形膨化泵为球形泵，所述球形泵的缸体3、缸盖2通过滚花螺钉11连接组成具有球形内腔的外壳，球形泵的转子1置于球形内腔内，转子1的下端设置有滑靴1021，球形内腔的下端设置有滑靴1021的通过孔，滑靴1021从球形内腔下端伸出后插入滑靴座5上端的滑槽502中，滑靴1021的两个侧面与滑槽502的两侧面贴合并可在滑槽502内往复滑动；球形泵的主轴7的上端通过滑靴座5与转子1机械连接传输扭矩，泵轴座8作为主轴7的旋转支撑，泵轴座8的下端与主轴7形成转动配合，泵轴座8的上端形成一与缸体3外圆周相适配的圆柱型腔包覆在缸体3的外圆周上；如图7、图9、图10所示，在缸体3和泵轴座8圆柱型腔的侧壁上设置有径向贯穿的销孔24，制动销16插入所述销孔24中，缸体3通过制动销16与泵轴座8固定。在制动销16的头部设置有外螺纹，在制动销16的尾部连接有拉环17，拉环17方便用手把制动销16从销孔24中拔出；如图17、图18所示，在滑靴座5的上端面上设置有与制动销16头部螺纹相适配的螺纹孔，在拆卸和清洗冰淇淋膨化泵时，把制动销16头部的螺纹旋入滑靴座5上的螺纹孔中，方便把滑靴座5从泵轴座 8中取出来。

在所述泵轴座8的上端的外圆周上设置有突出的台阶，在泵轴座8下端外圆上设置有外螺纹，在冰淇淋机的料槽23的侧壁上设置有安装孔，泵轴座8的下端穿过安装孔伸出到料槽23外，泵轴座8外圆周上突出的台阶压持在安装孔内侧壁上，这样，球形泵的缸体3、缸盖2和泵轴座8的上端部分位于料槽23 内，泵轴座8下端位于料槽23外方便连接电机18；泵轴座8下端穿过电机支架 19的中心孔，在电机支架19和料槽23的侧壁之间设置有垫块20，螺母21连接在泵轴座8下端的外螺纹上，旋紧螺母23后使电机支架19压持在泵轴座8 的下端，垫块20卡紧在电机支架19和料槽23的侧壁之间把泵轴座8固定在料槽23的侧壁上；电机18通过螺栓连接在电机支架19上，电机轴的端部插入主轴7下端的方孔中与主轴7连接传输扭矩；所述球形泵的进液孔201和排液孔 202设置在缸盖2上，在所述进液孔201上连接有进料管10，进料管10的端部插入与原料浆22中，在进液孔201的通道上连接有进气阀组件9，球形泵的排液孔202与冰淇淋机的冷缸进液口连通；电机18转动，主轴7通过滑靴座5带动转子1旋转，球形泵的进液口201从冰淇淋机的料槽23中吸取原料浆22到进液通道内，同时，进气阀组件9把空气吸入进液通道内，空气和原料浆一同进入到球形泵内混合均匀后，再经排液孔202输送到冰淇淋机的冷缸中降温，最后经绞龙送料机构输送到冰激淋出料口成型为各种形状的冰淇淋。

如图20所示，进料管10为L型结构，进料管10的上端口插入球形泵缸盖 2上的进液孔201中，下端口插入冰淇淋机料槽23内的原料浆22中，从原料浆 22中吸取制作冰淇淋的原料。由于球形泵具有强大的自吸能力，可以把原料浆 22从较低的位置往上抽吸到较高的位置，所以，球形膨化泵对料槽23的位置没有特别要求，只要把球形膨化泵固定在料槽23的侧壁上即可。

所述进气阀组件9包括进气阀座和吸气针阀，如图16所示，进气阀座的出气口插入缸盖2上的连接孔中与进液通道接通，吸气针阀通过螺纹连接在进气阀座的进气口上，这样方便更换不同孔径的吸气针阀，从而调整进气量的大小。

所述球形泵包括缸体3、缸盖2、活塞101、转盘102、滑靴座5、主轴7和泵轴座8，活塞101和转盘102铰接形成转子1，如图2-图10所示，缸体3和缸盖2分别具有半球形内腔，通过滚花螺钉11固定连接后组合成球形泵球形内腔，在缸盖2的内球面上设置有活塞轴孔205、进液槽203和排液槽204，进液槽203和排液槽204分别与设置在缸盖2上端面的进液孔201和排液孔202接通；缸盖2的半球形内腔和缸体3的半球形内腔具有相同的球心，缸体3的上法兰面和缸盖2的下法兰面贴合，且都是通过球心的斜面，这样便于转子1安装和拆卸；在缸盖2下法兰面上设置有螺钉过孔，在缸体3的上法兰面上设置有相应的螺钉孔，缸体3和缸盖2通过滚花螺钉11连接，在所述滚花螺钉11 的头部圆周上设置有滚花纹，两个滚花螺钉11便于手动安装和拆卸。

如图11到图14所示，活塞101具有球形顶面和两个侧面，在球形顶面的中央设置有活塞轴1011，在活塞101两侧面的下端设置有活塞销座1012；转盘 102具有转盘球面，在转盘球面的下部中央设置有转盘轴，在转盘轴的下端设置有滑靴1021，在转盘球面的上端设置有转盘销座1022；活塞销座1012为在活塞101下端突出的半圆柱体，半圆柱体的圆柱中心轴线与活塞轴1011的轴线垂直且通过活塞球形表面的球心，半圆柱体的两端为活塞球形表面；转盘销座1022 为开口向上的半圆柱孔，半圆柱孔的中心轴线与转盘轴的轴线垂直，半圆柱孔与半圆柱体相配，活塞销座1012的半圆柱体插入转盘销座1022的半圆柱孔中形成C型的柱面铰链；

在缸体4下端设置有滑靴过孔，转盘102下端的滑靴1021穿过滑靴过孔从球形内腔伸出后插入滑靴座5上端的滑槽502中。

如图15、图17到图19所示，滑靴座5的上端设置有滑槽502，滑靴座5 的下端设置有三角轴孔501，在主轴7的上端设置有三角轴头701，在主轴7的下端面设置有方孔，在减震轴套6的上端设置有与滑靴座5下端三角轴孔501 相适配的过渡三角轴头602，在减震轴套6的下端设置有与主轴7上端三角轴头 701相适配的过渡三角轴孔601；减震轴套6采用PEEK或者其他塑料材料加工，设置在滑靴座5与主轴7之间，防止和减少主轴7与滑靴座6连接接触的敲击震动，减小噪音，减震轴套6上端的过渡三角轴头602插入滑靴座5下端的三角轴孔501中，主轴7上端的三角轴头701插入减震轴套6下端的过渡三角轴孔601中，从而把滑靴座5和主轴7机械连接，主轴7旋转带动滑靴座5旋转。

在滑靴座5上端滑槽502的圆柱头圆周与缸体4下端的内孔之间上设置有缸体套4，在主轴7的下端轴颈与泵轴座8的下端轴孔之间设置有轴承13，从而形成轴系的旋转支撑。在泵轴座8下端轴承孔的内侧设置有定位台阶，在轴承13的外侧设置有弹性挡圈12防止轴承13轴向串动。

主轴7的轴线与活塞轴1011的轴线形成一定的夹角(α)且均通过球形内腔的球心；活塞轴1011插入活塞轴孔205内，活塞101和转盘102通过柱面铰链铰接形成转子1，活塞球面、转盘球面与球形内腔的内表面具有相同的球心并形成密封动配合，柱面铰链的各配合面之间形成密封动配合。

电机18的电机轴端部设置有与主轴7下端面上的方孔相配的方轴头，电机轴插入主轴7下端的方孔中与主轴7连接传输扭矩，电机18旋转带动主轴7转动，主轴7带动滑靴座5转动，滑靴座5转动驱动转盘102转动，使活塞101 和转盘102绕柱面铰链相对摆动，在所述转盘102的上端面、所述活塞101的两侧面与所述球形内腔之间形成容积交替变化的V1工作室和V2工作室；转子1 转动过程中，V1工作室和V2工作室容积交替变化，并交替与进液槽203和排液槽204接通：V1工作室容积开始增大时，进液槽203与V1工作室接通吸入液体，当V1工作室容积达到或者接近到最大状态时，进液槽203与V1工作室断开并停止进液，V1工作室吸液完成后开始压缩，容积又开始变小；此时V2工作室的容积开始减小，液体压力增大，当压力增大到设定压力时，排液槽204与V2工作室接通开始排出高压液体，当V2工作室容积达到或者接近到最小状态时，排液槽204与V2工作室断开停止排液，V2工作室排完高压液体后容积又开始增大；这样循环往复完成液体的压缩工作。

为了防止原料浆22泄漏，在主轴7的中部轴颈与泵轴座8的内孔之间设置有唇形密封圈14，在缸体3与缸盖2连接面之间设置有“O型”密封圈15。

Claims (5)

1.一种球形膨化泵，其特征是：包括球形泵，所述球形泵的缸体(3)、缸盖(2)通过滚花螺钉(11)连接组成具有球形内腔的外壳，球形泵的转子(1)置于球形内腔内，转子(1)的下端设置有滑靴(1021)，在滑靴座(5)的外圆周与缸体(3)之间设置有缸体套(4)，滑靴座(5)的下端与主轴(7)的上端机械连接传递扭矩，滑靴(1021)插入滑靴座(5)上端的滑槽(502)中形成滑槽摆动机构；泵轴座(8)的下端与主轴(7)形成转动配合，泵轴座(8)的上端形成一与缸体(3)外圆周相适配的圆柱型腔包覆在缸体(3)的外圆周上，在缸体(3)和泵轴座(8)圆柱型腔的侧壁上设置有径向贯穿的销孔(24)，制动销(16)插入所述销孔(24)中，缸体(3)通过制动销(16)与泵轴座(8)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种球形膨化泵，其特征是：在所述泵轴座(8)的上端的外圆周上设置有突出的台阶，在泵轴座(8)下端外圆上设置有外螺纹，在冰淇淋机的料槽(23)的侧壁上设置有安装孔，泵轴座(8)的下端穿过安装孔伸出到料槽(23)外，泵轴座(8)外圆周上突出的台阶压持在安装孔内侧壁上，泵轴座(8)下端穿过电机支架(19)的中心孔，在电机支架(19)和料槽(23)侧壁之间设置有垫块(20)，螺母(21)连接在泵轴座(8)下端的外螺纹上，旋紧螺母(21)后使电机支架(19)压持在泵轴座(8)的下端，垫块(20)卡紧在电机支架(19)和料槽(23)侧壁之间把泵轴座(8)固定在料槽(23)的侧壁上；电机(18)通过螺栓连接在电机支架(19)上，电机轴的端部插入主轴(7)下端的方孔(702)中与主轴(7)连接传输扭矩；所述球形泵的进液孔(201)和排液孔(202)设置在缸盖(2)上，在所述进液孔(201)上连接有进料管(10)，进料管(10)的端插入与原料浆(22)中，在进液孔(201)的进液通道上连接有进气阀组件(9)，球形泵的排液孔(202)与冰淇淋机的冷缸进液口连通。

3.根据权利要求1所述的一种球形膨化泵，其特征是：所述球形泵包括缸体(3)、缸盖(2)、活塞(101)、转盘(102)、滑靴座(5)和主轴(7)，缸体(3)和缸盖(2)具有半球形内腔，通过滚花螺钉(11)连接后形成球形泵球形内腔，在缸盖(2)内球面上设置有活塞轴孔(205)、进液槽(203)和排液槽(204)，进液槽(203)和排液槽(204)分别与设置在缸盖(2)上端面的进液孔(201)和排液孔(202)接通；滑靴座(5)的上端设置有滑槽(502)，转盘(102)下端的滑靴(1021)插入滑靴座(5)上端的滑槽(502)中形成所述滑槽摆动机构；主轴(7)的轴线与活塞轴(1011)的轴线形成一夹角且均通过球形内腔的球心；活塞轴(1011)插入活塞轴孔(205)内，活塞(101)和转盘(102)通过柱面铰链铰接形成转子(1)，活塞球面、转盘球面与球形内腔具有相同的球心并形成密封动配合，柱面铰链的各配合面之间形成密封动配合，主轴(7)驱动转盘(102)转动，活塞(101)和转盘(102)绕柱面铰链相对摆动，在所述转盘(102)的上端面、所述活塞(101)的两侧面与所述球形内腔之间形成容积交替变化的V1工作室和V2工作室。

4.根据权利要求1所述的一种球形膨化泵，其特征是：在所述主轴(7)的上端与滑靴座(5)的下端连接处设置一减震轴套(6)，在主轴(7)上端设置有三角轴头(701)，滑靴座(5)的下端设置有三角轴孔(501)，减震轴套(6)的上端设置有与滑靴座(5)下端三角轴孔(501)相适配的过渡三角轴头(602)，减震轴套(6)的下端设置有与主轴(7)上端三角轴头(701)相适配的过渡三角轴孔(601)，减震轴套(6)上端的过渡三角轴头(602)插入滑靴座(5)下端的三角轴孔(501)中，主轴(7)上端的三角轴头(701)插入减震轴套(6)下端的过渡三角轴孔(601)中。

5.根据权利要求2所述的一种球形膨化泵，其特征是：所述进气阀组件(9)包括进气阀座和吸气针阀，进气阀座的一端连接在缸盖(2)上的进液通道上，另一端连接吸气针阀。

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