CN214660690U - 高压泵 - Google Patents

Abstract

一种高压泵，包括第一活塞、第二活塞、第一气缸、第二气缸，所述第一活塞位于所述第一气缸中，所述第二活塞位于所述第二气缸中，其中，所述第二气缸与所述第一活塞之间相对固定连接，所述第一活塞的往复移动方向与所述第二气缸的延伸方向一致。通过使用“第二气缸往复移动、第二活塞相对静止”的结构，最明显的优点在于能够在输出同样高压气体的条件下，实现结构的小型化。

Description

高压泵

技术领域

本实用新型特别涉及一种高压流体形成领域，尤其涉及一种高压泵。

背景技术

高压流体，例如高压液体、高压气体，在生产、生活领域的应用日益广泛。用于产生高压流体的设备，例如高压泵，不仅有人力驱动的方式，而且有电机等主动机构驱动的方式。

专利号为“201721158596.3”的中国实用新型专利公开一种高密封二级高压泵，减速箱设于电机前方，曲轴与减速箱输出轴相连，连杆一侧与曲轴相连，另一侧与一级活塞相连，一级活塞一端设有一级单向阀，一级活塞中间设有气体储藏室。一级活塞另一端与二级活塞杆高密封相连，二级活塞杆中间设有气孔，另一端与高压活塞相连。二级高压活塞内设有二级单向阀。一级气缸盖进气口设有消音过滤器及单向阀片，二级气缸外部设有散热系统。高压气缸盖一侧设有二级气缸，另一侧设有压力限位防爆装置，高压气管一端连接在高压气缸盖一侧，另一端连接在高压过滤器上。

分析该实用新型专利，可知其二级活塞杆与一级活塞固定连接，二级气缸与高压气缸盖固定连接，也即在运行过程中，二级活塞杆往复移动，二级气缸静止。对于此类结构，长期的使用表明至少存在以下问题：

1，体积较大，不利于高压泵整体小型化。

2，工艺较为复杂，制造、维修等较为不便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高压泵，以解决现有技术存在的设备体积不易缩小、维修及制造工艺难度大等问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种高压泵，包括第一活塞、第二活塞、第一气缸、第二气缸，所述第一活塞位于所述第一气缸中，所述第二活塞位于所述第二气缸中，其中，所述第二气缸与所述第一活塞之间相对固定连接，所述第一活塞的往复移动方向与所述第二气缸的延伸方向一致。

优选地，还包括气缸座，所述第二活塞通过一活塞杆固定于所述气缸座。

优选地，所述第一活塞的侧壁与所述第一气缸的内壁之间设置有第一气流通道，以输入空气。

优选地，所述第一气流通道上设置有第一单向阀，所述第一单向阀设置于所述第一活塞上。

优选地，所述第一气流通道还包括第一通孔，所述第一通孔一端位于所述第一活塞的侧壁，另一端位于所述第一活塞的内端壁，所述第一单向阀设置于所述第一通孔。

优选地，所述第一活塞的侧壁上设有凹槽，所述凹槽中设置有第一活塞环，所述第一通孔和所述凹槽贯通，所述第一单向阀设置于所述第一活塞环内侧。

优选地，所述第一活塞上设置第二通孔，所述第二通孔的一端位于所述第一活塞的内端壁且与所述第一气缸的内腔贯通，另一端位于所述第一活塞的外端壁与所述第二气缸的内腔贯通，所述第二通孔中或两端设置有中间单向阀。

优选地，所述活塞杆上设置有第三通孔，所述第三通孔的一端与所述第二气缸的内腔贯通，另一端与高压气体的输出件连接。

优选地，所述活塞杆上且位于所述第三通孔中设置有第二单向阀。

优选地，所述第一活塞还与传动机构连接，以能够进行往复运动；所述传动机构包括：连杆，一端铰接于所述第一活塞；曲轴，输出端和所述连杆的另一端铰接，输入端用于和减速机的输出轴连接；或者，所述传动机构包括：连接板，设置有横向的矩形孔；曲轴，输出端插入所述矩形孔中，输入端用于和减速机的输出轴连接。

优选地，所述第一气缸相对于所述第一活塞的一端设置有气缸压板，所述气缸压板上设置有第二气流通道。

优选地，所述第二气流通道上设置有第四单向阀，所述第四单向阀包括片状且依次层叠设置的阀片压板、阀片。

优选地，所述阀片压板、阀片呈条状，一端固定，嵌入所述气缸压板内侧的容纳槽中，所述容纳槽与所述第二气流通道贯通。

优选地，所述第二气流通道上设置有消音过滤器。

优选地，还包括活塞环压板，所述第一活塞内端端面设置有截面呈L形的第二活塞环，所述活塞板压板从所述第二活塞环内部插入并将所述第二活塞环固定于所述第一活塞内端端面。

有益效果：

1，缩小体积，有利于实现设备小型化。原有高压泵的一级活塞柱和二级活塞柱是180°相对相连，既要保证一级活塞的防偏有效导向长度(大于活塞直径)，还要保证二级活塞往复运动的有效空间长度。而本实用新型的高压泵由于高压缸(第二气缸)镶嵌在一级活塞(第一活塞)内，不但确保活塞柱的防偏有效导向长度，同时还减少二级活塞往复行程的长度，使高压缸、一级活塞的整体长度减少。

2，稳定性、可靠性都能够得到明显提升。由于高压缸镶嵌在一级气缸内，往复行程越大，二级气缸越长，一级活塞柱也越长，与一级气缸壁的轴向有效长度接触面也越长，运行导向也越好，机器稳定性和可靠性都随之明显提升。

3，维修、拆卸简单。高压泵一般维修故障率最高的是高压第一活塞环，原有高压泵要拆卸高压活塞的步骤是：先拆卸一级气缸盖；接着拆卸连杆销，再用专用工具拿出活塞柱。而本实用新型的拆卸步骤是，拆卸高压活塞柱固定座的四个螺丝，即可拔出高压活塞，更换第一活塞环。

通过使用“第二气缸往复移动、第二活塞相对静止”的结构，最明显的优点在于能够在输出同样高压气体的条件下，实现结构的小型化。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的局部剖视结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的局部剖视结构示意图；

图4为沿图3中B-B线的剖视结构示意图。

图5为本实用新型实施例三的局部剖视结构示意图；

图6为沿图5中C-C线的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-图2所示，本实用新型实施例一为一个主动机构为电机1的高压泵，但是本实用新型并不以此为限。电机1通过与其连接的减速机2、设置于减速机2输出轴的传动机构实现动力传输。

再如图1-图2所示，本实用新型实施例一包括第一活塞3、第二活塞12 (设置高压第一活塞环13、下部设置导向环14的部位)、第一气缸6、第二气缸11。本实施例一为双级气缸，其中第一气缸6、第二气缸11分别为低压、高压气缸，当然在其他实施例中，也可以用于具有多级气缸组合的高压泵。第一活塞3位于第一气缸6中，第二活塞12位于第二气缸11中。第一气缸 6主要由气缸压板7、气缸座16围合而成，第二气缸11则基本为一个筒状构件。第二气缸11与第一活塞3之间相对固定连接，第一活塞3上设置有活塞导向环21，其往复移动方向与第二气缸11的延伸方向一致，例如第二气缸 11的一端焊接或螺纹连接第一活塞3的外端一侧，第一活塞3的外端另一侧则与传动机构连接，以接收往复运动的动力。

优选地，本实施例一具有气缸座18，第二活塞12通过一活塞杆14固定于气缸座18。气缸座18和第一气缸6的气缸座16连接，能够增加整体的结构强度。气缸座16的侧面设置有镂空160，以方便检修及进气。

为了以简单的机械结构实现气体输入，第一活塞3的侧壁与第一气缸6 的内壁之间设置有第一气流通道302，以输入空气。该第一气流通道优选以缝隙的形式形成。进一步地，第一气流通道302上设置有第一单向阀4，第一单向阀4设置于第一活塞3上。为了使得气流通畅以及第一单向阀4的稳定安装，第一气流通道302还包括第一通孔303，第一通孔303一端位于第一活塞3的侧壁，另一端位于第一活塞3的内端壁，第一单向阀4设置于第一通孔。进一步地，第一活塞3的侧壁上设有凹槽(未标记)，凹槽中设置有第一活塞环8，第一通孔303和凹槽贯通，第一单向阀4设置于第一活塞环8 内侧。

再如图所示，第一活塞3上设置第二通孔304，第二通孔304的一端位于第一活塞3的内端壁且与第一气缸6的内腔贯通，另一端位于第一活塞3 的外端壁与第二气缸11的内腔贯通，第二通孔304的第一气流通道上，在第二通孔304中或两端均可，设有第三单向阀9。另外，活塞杆17上设置有第三通孔170，第三通孔170的一端与第二气缸11的内腔贯通，另一端与高压气体的输出件连接，例如固定于气缸座18的接头19。优选地，活塞杆17上且位于第三通孔170中设置有第二单向阀15，第二单向阀15的复位弹簧沿着第三通孔170的长度方向延伸，外端抵顶于位于气缸座18中的一固定座 181。

如前所述，第一活塞3与传动机构连接，以能够进行往复运动；在本实施例一的传动机构中，其包括：连杆22、曲轴24。连杆22一端通过销轴301 铰接于第一活塞3；曲轴24的输出端和连杆22的另一端通过轴承23铰接，输入端和减速机2的输出轴连接。当曲轴24转动时，其将通过连杆22驱动第一活塞3往复移动，在图1中表现为上下移动。

在图3-图4所示的本实用新型实施例二中，传动机构主要包括：连接板 300、曲轴24。连接板300设置有横向的矩形孔3000；曲轴24的输出端连接有轴承23并插入矩形孔3000中，输入端和减速机2的输出轴连接。当曲轴 24转动时，其将通过轴承23在矩形孔3000中摆动，驱动连接板300、第一活塞3往复移动，在图1中表现为上下移动。

在本实施例一、二运行时，电机1通过减速机2连接曲轴24，曲轴24 等传动机构带动第一活塞3往复运动。第一活塞3向下移动时。第一单向阀 4打开，气体通过进气通道302、第一通孔303进入一级气缸6。当第一活塞 3向气缸压板7移动时，第一单向阀4关闭，一级气缸6气体处于压缩状态。压缩气体通过中间单向阀9进入第二气缸11。第一活塞3再往气缸座18方向(向下)移动时，第二气缸11的气体处于压缩状态，气体通过第二单向阀 15输出产生高压气体。

如图5-图6所示，与图1-图2所示的实施例一相比，本实用新型实施例三将向第一气缸6的输入气流的第二气流通道70设置在了气缸压板7上，具体而言，气缸压板7上设置有一个L形通孔，形成该第二气流通道70。第二气流通道70上设置有第四单向阀5，以控制气流方向。

优选地，第四单向阀8包括片状且依次上下层叠设置的阀片压板51、阀片52，其中阀片52具有一定的弹性，阀片压板51自固定端(螺钉53固定的一端)向另一端倾斜延伸，为阀片52提供一个上下摆动的容纳空间。进一步地，阀片压板51、阀片52呈条状，一端通过螺钉53固定，且在气缸压板 7的内壁设置一个长条形的容纳槽700，阀片压板51、阀片52嵌入气缸压板 7内侧的容纳槽700中，容纳槽700与第二气流通道70贯通，例如容纳槽700 位于第二气流通道70的内端端口位置。进一步地，在第二气流通道70的外端端口位置设置有消音过滤器701，以降低噪音。

此外，本实施例三还包括活塞环压板81，第一活塞3内端端面设置有截面呈L形的第二活塞环8a，活塞环压板81从第二活塞环8a内部插入并将第二活塞环8a固定于第一活塞3内端端面。具体而言，活塞环压板81通过贯穿的沉头螺栓82固定于第一活塞3内端端面，其边缘压紧第二活塞环8a的内侧翼板。

综上，本实用新型具有以下优点：

1，缩小体积，有利于实现设备小型化。原有高压泵的一级活塞柱和二级活塞柱是180°相对相连，既要保证一级活塞的防偏有效导向长度(大于活塞直径)，还要保证二级活塞往复运动的有效空间长度。而本实用新型的高压泵由于高压缸(第二气缸)镶嵌在一级活塞(第一活塞)内，不但确保活塞柱的防偏有效导向长度，同时还减少二级活塞往复行程的长度，使高压缸、一级活塞的整体长度减少。

2，稳定性、可靠性都能够得到明显提升。由于高压缸镶嵌在一级气缸内，往复行程越大，二级气缸越长，一级活塞柱也越长，与一级气缸壁的轴向有效长度接触面也越长，运行导向也越好，机器稳定性和可靠性都随之明显提升。

3，维修、拆卸简单。高压泵一般维修故障率最高的是高压第一活塞环，原有高压泵要拆卸高压活塞的步骤是：先拆卸一级气缸盖；接着拆卸连杆销，再用专用工具拿出活塞柱。而本实用新型的拆卸步骤是，拆卸高压活塞柱固定座的四个螺丝，即可拔出高压活塞，更换第一活塞环。

通过上述优点，本实用新型的应用领域又可以得到更广泛的增加，可以应用于无针注射器、声纳检测器、竞技射击、户外潜水等需要超过5Mpa高压气体的应用场合等，并使得相应产品可以设计得更小巧，更便携。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (14)

1.一种高压泵，包括第一活塞、第二活塞、第一气缸、第二气缸，所述第一活塞位于所述第一气缸中，所述第二活塞位于所述第二气缸中，其特征在于，所述第二气缸与所述第一活塞之间相对固定连接，所述第一活塞的往复移动方向与所述第二气缸的延伸方向一致；所述第二活塞通过一活塞杆固定于气缸座。

2.根据权利要求1所述的高压泵，其特征在于，所述第一活塞的侧壁与所述第一气缸的内壁之间设置有第一气流通道，以输入空气。

3.根据权利要求2所述的高压泵，其特征在于，所述第一气流通道上设置有第一单向阀，所述第一单向阀设置于所述第一活塞上。

4.根据权利要求3所述的高压泵，其特征在于，所述第一气流通道还包括第一通孔，所述第一通孔一端位于所述第一活塞的侧壁，另一端位于所述第一活塞的内端壁，所述第一单向阀设置于所述第一通孔。

5.根据权利要求4所述的高压泵，其特征在于，所述第一活塞的侧壁上设有凹槽，所述凹槽中设置有第一活塞环，所述第一通孔和所述凹槽贯通，所述第一单向阀设置于所述第一活塞环内侧。

6.根据权利要求1所述的高压泵，其特征在于，所述第一活塞上设置第二通孔，所述第二通孔的一端位于所述第一活塞的内端壁且与所述第一气缸的内腔贯通，另一端位于所述第一活塞的外端壁与所述第二气缸的内腔贯通，所述第二通孔中或两端设置有中间单向阀。

7.根据权利要求1所述的高压泵，其特征在于，所述活塞杆上设置有第三通孔，所述第三通孔的一端与所述第二气缸的内腔贯通，另一端与高压气体的输出件连接。

8.根据权利要求7所述的高压泵，其特征在于，所述活塞杆上且位于所述第三通孔中设置有第二单向阀。

9.根据权利要求8所述的高压泵，其特征在于，所述第一气缸相对于所述第一活塞的一端设置有气缸压板，所述气缸压板上设置有第二气流通道。

10.根据权利要求9所述的高压泵，其特征在于，所述第二气流通道上设置有第四单向阀，所述第四单向阀包括片状且依次层叠设置的阀片压板、弹性的阀片。

11.根据权利要求10所述的高压泵，其特征在于，所述阀片压板、阀片呈条状，一端固定，嵌入所述气缸压板内侧的容纳槽中，所述容纳槽与所述第二气流通道贯通。

12.根据权利要求11所述的高压泵，其特征在于，所述第二气流通道上设置有消音过滤器。

13.根据权利要求9所述的高压泵，其特征在于，还包括活塞环压板，所述第一活塞内端端面设置有截面呈L形的第二活塞环，所述活塞环压板从所述第二活塞环内部插入并将所述第二活塞环固定于所述第一活塞内端端面。

14.根据权利要求1-13任一所述的高压泵，其特征在于，所述第一活塞还与传动机构连接，以能够进行往复运动；所述传动机构包括：

连杆，一端铰接于所述第一活塞；

曲轴，输出端和所述连杆的另一端铰接，输入端用于和减速机的输出轴连接；

或者所述传动机构包括：

连接板，设置有横向的矩形孔；

曲轴，输出端插入所述矩形孔中，输入端用于和减速机的输出轴连接。

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