CN218151281U - 弹性驱动活塞泵 - Google Patents
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Abstract
一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体、活塞、转子、杆件、弹簧、滑动轴承和偏心传动轴，所述的偏心传动轴及滑动轴承设置在缸体上，转子设置在偏心传动轴上，杆件设置在活塞上，弹簧的一端设置在活塞或杆件上，弹簧的另一端设置在缸体上，杆件在滑动轴承内滑动，转子在所述的活塞上滚动运动或滑动运动，转子驱动活塞向上运动，弹簧驱动杆件及活塞向下运动，活塞在弹簧的作用下和转子始终保持受压接触状态，或者弹簧通过传动带设置在活塞的两端，该传动带在偏心传动轴上运动，偏心传动轴驱动弹簧使活塞向下运动，活塞在弹簧的作用下对转子始终保持受压接触状态。
Description
技术领域
本发明涉及容积泵、发动机及传动机构，尤其是柱塞泵、真空泵、压缩泵、空压机、输送泵、燃气轮机、内燃机、透平机、计量泵及直线传动等领域。
背景技术
容积泵主要利用腔体容积的变化来吸入和挤出流体，同时完成能量转换过程，比如液体透平或气体透平装置将流体的动能及势能转换成机械能。现有的曲柄连杆活塞容积泵存在体积大、振动大、稳定性差、活塞对气缸存在直接侧向作用力导致密封效果及寿命差等缺点，多用于较低转速及中小功率工况。
发明内容
本发明减小了装置的体积及质量，大幅度提高了装置的可靠性及效率，减少了装置的零部件构件数量，降低了装置的加工难度及成本，可适用于高中低功率及高中低转速工况，具有高性能高可靠性优点，消除了活塞对气缸的直接侧向作用力，减小了往复运动部件的质量及优化传动过程及提高传动效率，有效的减少了运动部件的附加载荷，减小了振动及噪音。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体、活塞、转子、杆件、弹簧、滑动轴承和偏心传动轴，所述的偏心传动轴及滑动轴承设置在缸体上，转子设置在偏心传动轴上，杆件设置在活塞上，杆件在滑动轴承内滑动，转子在所述的活塞上滚动或滑动，转子驱动活塞向上运动，弹簧的两端分别设置在杆件和缸体或活塞和缸体上，弹簧驱动杆件及活塞向下运动，活塞在弹簧的作用下和转子始终保持受压接触状态，或者弹簧通过传动带设置在活塞的两端，该传动带在偏心传动轴上运动，偏心传动轴驱动弹簧使活塞向下运动，活塞在弹簧的作用下对转子始终保持受压接触状态。
作为对本发明的改进，在缸体上设置缸套、密封件、阀门等构件构成活塞式容积泵。
作为对本发明的改进，所述的转子为摆动式转子。
作为对本发明的改进，所述的摆动式转子的往复摆动角度小于120度。
作为对本发明的改进，在所述的弹簧上设置有弹簧力度调节装置。
一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体、弹簧、第一活塞、第一转子、第一杆件、第二活塞、第二转子、第二杆件、偏心传动轴，所述的偏心传动轴设置在缸体上，第一转子和第二转子都设置在偏心传动轴上，第一杆件设置在第一活塞上，第二杆件设置在第二活塞上，所述的弹簧的一端设置在第一杆件或第一活塞上，弹簧的另一端设置在第二杆件或第二活塞上，第一转子在第一活塞上滚动或滑动驱动第一活塞向下运动时，所述的弹簧驱动第二杆件及第二活塞向下运动，所述的第二转子在所述的第二活塞上滚动或滑动驱动第二活塞向上运动时，所述的弹簧驱动第一杆件及第一活塞向上运动。
作为对本发明的改进，在缸体上设置有滑动轴承，第一杆件或和第二杆件在所述的滑动轴承上滑动。
作为对本发明的改进，所述的弹性驱动活塞泵的数量为2个且同时设置在同一偏心传动轴上，其活塞运动偏心距相同，运动方向相反。
作为对本发明的改进，所述的弹簧为空气弹簧。
作为对本发明的改进，所述的活塞上设置有曲面轨道与对应的转子相互作用。
一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体、弹簧、第一活塞、第一转子、第一杆件、第二活塞、第二转子、第二杆件、滑动轴承、偏心传动轴，所述的偏心传动轴设置在缸体上，第一转子和第二转子都设置在偏心传动轴上，第一杆件设置在第一活塞上，第二杆件设置在第二活塞上，所述的弹簧通过传动带设置在第一杆件或第一活塞上同时也设置在第二杆件或第二活塞上，第一杆件和第二杆件分别在两个的滑动轴承内滑动，第一转子在第一活塞上滚动或滑动驱动第一活塞向上运动时，所述的弹簧驱动第二杆件及第二活塞向下运动同时使第二活塞和第二转子保持受压接触状态，所述的第二转子在所述的第二活塞上滚动或滑动驱动第二活塞向上运动时，所述的弹簧驱动第一杆件及第一活塞向下运动同时使第一活塞和第一转子保持受压接触状态。
作为对本发明的改进，所述的传动带可以绳子，钢丝，钢带，同步带等柔性传动构件。
作为对本发明的改进，滑动轴承是一种和杆件作直线往复运动的运动构件，也可以是滑块、直线轴承、丝杆螺母等构件。
采用以上技术方案的有益效果是：通过在活塞上固定设置杆件，在缸体上设置滑动轴承，使杆件被限制在滑动轴承内往复运动，在弹簧的作用下转子与活塞的工作面一直保持接触并传递动力使活塞运动方向改变时转子和活塞一直保持受压接触状态，杆件对缸体施加的作用力与偏心传动轴对缸体施加的作用力方向相反，活塞运动时缸体受到的不平衡力大为减少小，较大的减少了设备的振动及噪音，活塞在运动过程中基本不存在对缸套的侧向作用力，大幅度提高了活塞的密封效果及密封件寿命同时大幅度减少了摩擦损失，弹簧通过弹性势能或由偏心传动轴提供动力驱动活塞复位运动，尤其当弹簧通过传动带设置在活塞两端或设置在两个活塞之间驱动活塞复位运动时，弹簧作用力基本保持不变使弹簧的可靠性大幅度提高同时可满足各种动力工况需求，和曲柄连杆结构的活塞泵对比，在相同工况下，本发明结构减少了往复部件构件的零件数量、体积和质量，减少了由于惯性产生的振动和附加载荷，通过合理的设计活塞的数量和位置可平衡其惯性力及附加作用力，当转子与活塞通过设置在活塞上的曲面轨道相互作用传动时可提高其作用区域的接触面积及改善活塞的运动过程，即本发明具有传动平稳振动小效率高的优点同时可实现各种转速及各种载荷的工况环境。
附图说明
图1是本发明一种弹性驱动活塞泵的立体示意图。
图2是图1实施例弹簧的另一种设置形式的立体示意图。
图3是图1实施例活塞设置有曲面轨道的一种结构示意图。
图4是由2个图1实施例为基础设置的一种结构示意图。
图5是本发明另一种弹性驱动活塞泵的立体结构示意图。
图6是2个图5实施例串联设置的一种结构示意图。
图7是本发明另一种弹性驱动活塞泵的立体结构示意图。
图中标记是：
1-缸体，2-活塞，25-曲面轨道，3-转子，4-杆件，5-弹簧，52-传动带，6-滑动轴承，7-偏心传动轴，21-第一活塞，31-第一转子，41-第一杆件，22-第二活塞，32-第二转子，42-第二杆件。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的弹性驱动活塞泵的优选实施方式。
请参见图1、图2、图3和图4，图1、图2、图3和图4揭示的是本发明的弹性驱动活塞泵，包括缸体1、活塞2、转子3、杆件4、弹簧5、滑动轴承6和偏心传动轴7，所述的偏心传动轴7及滑动轴承6设置在缸体1上，转子3设置在偏心传动轴7上，杆件4固定设置在活塞2的下端部，弹簧5的两端分别设置在杆件4和缸体1上，杆件4在滑动轴承6内滑动，随着偏心传动轴7转动，转子3在活塞2上滚动并驱动活塞2向上运动，随着偏心传动轴7转动，弹簧5驱动杆件4及活塞2向下运动，在缸体1上设置缸套、密封、阀门等构件构成活塞式容积泵，本实施例中活塞2向上运动由偏心传动轴7驱动，活塞2向下运动由弹簧5驱动，即在弹簧5的作用下活塞2和转子3始终保持受压接触、相互驱动的状态，和曲柄连杆结构对比本发明结构避免了动力的中断及作用力方向改变导致的振动及换向冲击，活塞2对缸套无侧向压力，本实施例的方案具有结构简单，往复运动的构件少，质量小，密封性能好，寿命长，效率高等优点。
图2实施例中弹簧5通过传动带52构成柔性弹性传动构件设置在活塞2的两端，该传动构件在偏心传动轴7上设置的轴承转子上运动，该传动构件驱动活塞2向下运动并使活塞2和转子3始终保持受压接触，本实施例的结构简单，弹簧5的形变小可靠性高。
图3实施例中活塞2上设置有曲面轨道25，转子3在曲面轨道25上滚动并传递动力可提高转子和活塞作用力面积，通过设置曲面轨道25的曲率可优化动力传动效果，比如应用于发动机时可调整发动机处于等容燃烧的时间，可优化发动机扭矩输出效果。
图4由2个图1实施例对称设置的结构示意图，杆件4设置在转子3端面的一侧，2个活塞2同时向上或向下运动，本结构设计可平衡偏心传动轴传动产生的附加作用力。
优选的，所述的转子3为摆动式转子即仅部分转子的外壁面与活塞的部分区域面相互传动，转子可由多个瓦片式轴瓦构成。
优选的，所述的摆动式转子的往复摆动角度小于120度。
优选的，在所述的弹簧5上设置有弹簧力度调节装置。
优选的，所述的滑动轴承6是一种和传动轴、导杆、杆件作直线往复运动的运动构件。
优选的，所述的弹簧是金属弹簧、液压弹簧、电磁弹簧、空气弹簧等弹性构件。
优选的，转子3为滑块、活塞2为平面轨道时可提高传动作用力。
优选的，本发明可对液体及气体输入或输出动力，也可作为直线往复传动机构。
请参见图5和图6，图5和图6揭示的是一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体1、弹簧5、第一活塞21、第一转子31、第一杆件41、第二活塞22、第二转子32、第二杆件42、偏心传动轴7，其中偏心传动轴7设置在缸体1上，第一转子31和第二转子32参数相同且都同轴心的设置在偏心传动轴7上，第一杆件41设置在第一活塞21上，第二杆件42设置在第二活塞22上，弹簧5的两端分别设置在第一杆件41和第二杆件42上，第一转子31在第一活塞21上滚动或滑动驱动第一活塞21向下运动时，弹簧5驱动第二杆件42及第二活塞22向下运动同时使第二活塞和第二转子保持受压接触状态，所述的第二转子32在所述的第二活塞22上滚动或滑动并驱动第二活塞22向上运动时，弹簧5驱动第一杆件42及第一活塞22向上运动同时使第一活塞21和第一转子31保持受压接触状态，本实施例中第一转子31和第二转子32同轴心设置，在缸体1上设置缸套、阀门等构件构成双活塞容积泵。
优选的，第一杆件41可滑动地设置在第二杆件42上。
优选的，在所述的缸体1上设置有滑动轴承6，第一杆件41在所述的滑动轴承6上滑动，滑动轴承6消除了活塞工作时与对应缸套之间的侧向作用力。
优选的，所述的弹性驱动活塞泵的数量为2个且同时设置在同一偏心传动轴7上，其活塞运动偏心距相同，运动方向相反，本实施例结构设计可平衡活塞及杆件的惯性力及附加作用力。
请参见图7，图7揭示的是一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体1、弹簧5、第一活塞21、第一转子31、第一杆件41、第二活塞22、第二转子32、第二杆件42、滑动轴承6、偏心传动轴7，所述的偏心传动轴7设置在缸体1上，第一转子31和第二转子32都设置在偏心传动轴7上，第一杆件41设置在第一活塞21上，第二杆件42设置在第二活塞22上，所述的弹簧5的两端通过传动带52设置在第一杆件41和第二杆件42上，同时传动带52设置在2个转动轴上改变传动带作用力方向，第一杆件41和第二杆件42分别在两个的滑动轴承6内滑动，第一转子31在第一活塞21上滚动或滑动驱动第一活塞21向上运动时，所述的弹簧5驱动第二杆件42及第二活塞22向下运动，所述的第二转子32在所述的第二活塞22上滚动或滑动驱动第二活塞22向上运动时，所述的弹簧5驱动第一杆件41及第一活塞21向下运动，在弹簧5的作用下第一活塞21和第一转子31始终保持受压接触状态，在弹簧5的作用下第二活塞22和第二转子32始终保持受压接触状态。
优选的，根据不同的设计需要，第一活塞21和第二活塞22的工作相位差可以是60度、120度等角度，即第一活塞21和第二活塞22在一定的时间区间内可同时处于向上或向下运动，弹簧5交替处于拉伸和缩短两种工作状态。
Claims (10)
1.一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体(1)、活塞(2)、转子(3)、杆件(4)、弹簧(5)、滑动轴承(6)和偏心传动轴(7)，所述的偏心传动轴(7)及滑动轴承(6)设置在缸体(1)上，转子(3)设置在偏心传动轴(7)上，杆件(4)设置在活塞(2)上，杆件(4)在滑动轴承(6)内滑动，转子(3)在所述的活塞(2)上滚动或滑动，转子(3)驱动活塞(2)向上运动，弹簧(5)的一端设置在缸体(1)上，弹簧(5)的另一端设置在活塞(2)或杆件(4)上，弹簧(5)驱动杆件(4)及活塞(2)向下运动，活塞(2)在弹簧(5)的作用下对转子(3)始终保持受压接触状态，或者弹簧(5)通过传动带设置在活塞(2)的两端，该传动带在偏心传动轴(7)上运动，偏心传动轴(7)驱动弹簧(5)使活塞(2)向下运动，活塞(2)在弹簧(5)的作用下对转子(3)始终保持受压接触状态。
2.根据权利要求1所述的一种弹性驱动活塞泵，其特征在于：所述的转子(3)为摆动式转子。
3.根据权利要求1所述的一种弹性驱动活塞泵，其特征在于：所述的活塞(2)上设置有曲面轨道。
4.一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体(1)、弹簧(5)、第一活塞(21)、第一转子(31)、第一杆件(41)、第二活塞(22)、第二转子(32)、第二杆件(42)、偏心传动轴(7)，所述的偏心传动轴(7)设置在缸体(1)上，第一转子(31)和第二转子(32)都设置在偏心传动轴(7)上，第一杆件(41)设置在第一活塞(21)上，第二杆件(42)设置在第二活塞(22)上，所述的弹簧(5)的一端设置在第一杆件(41)或第一活塞(21)上，弹簧(5)的另一端设置在第二杆件(42)或第二活塞(22)上，第一转子(31)在第一活塞(21)上滚动或滑动驱动第一活塞(21)向下运动时，所述的弹簧(5)驱动第二杆件(42)及第二活塞(22)向下运动，所述的第二转子(32)在所述的第二活塞(22)上滚动或滑动驱动第二活塞(22)向上运动时，所述的弹簧(5)驱动第一杆件(41)及第一活塞(21)向上运动。
5.根据权利要求4所述的一种弹性驱动活塞泵，其特征在于：所述的缸体(1)上设置有滑动轴承(6)，第一杆件(41)或和第二杆件(42)在所述的滑动轴承(6)上滑动。
6.根据权利要求4所述的一种弹性驱动活塞泵，其特征在于：所述的第一杆件(41)可滑动地设置在第二杆件(42)上。
7.根据权利要求4所述的一种弹性驱动活塞泵，其特征在于：所述的第一活塞(21)或和第二活塞(22)上设置有曲面轨道。
8.一种弹性驱动活塞泵，其特征在于，包括缸体(1)、弹簧(5)、第一活塞(21)、第一转子(31)、第一杆件(41)、第二活塞(22)、第二转子(32)、第二杆件(42)、滑动轴承(6)、偏心传动轴(7)，所述的偏心传动轴(7)设置在缸体(1)上，第一转子(31)和第二转子(32)都设置在偏心传动轴(7)上，第一杆件(41)设置在第一活塞(21)上，第二杆件(42)设置在第二活塞(22)上，所述的弹簧(5)通过传动带设置在第一杆件(41)或第一活塞(21)上同时也设置在第二杆件(42)或第二活塞(22)上，第一杆件(41)和第二杆件(42)分别在两个的滑动轴承(6)内滑动，第一转子(31)在第一活塞(21)上滚动或滑动驱动第一活塞(21)向上运动时，所述的弹簧(5)驱动第二杆件(42)及第二活塞(22)向下运动，所述的第二转子(32)在所述的第二活塞(22)上滚动或滑动驱动第二活塞(22)向上运动时，所述的弹簧(5)驱动第一杆件(41)及第一活塞(21)向下运动。
9.根据权利要求8所述的一种弹性驱动活塞泵，其特征在于：所述的第一活塞(21)或和第二活塞(22)上设置有曲面轨道。
10.根据权利要求8所述的一种弹性驱动活塞泵，其特征在于：所述的弹性驱动活塞泵的数量大于2个。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221696722.1U CN218151281U (zh) | 2022-07-02 | 2022-07-02 | 弹性驱动活塞泵 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN218151281U true CN218151281U (zh) | 2022-12-27 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN218151281U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024007904A1 (zh) * | 2022-07-02 | 2024-01-11 | 汤斌 | 弹性驱动活塞泵 |
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2022
- 2022-07-02 CN CN202221696722.1U patent/CN218151281U/zh active Active
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| WO2024007904A1 (zh) * | 2022-07-02 | 2024-01-11 | 汤斌 | 弹性驱动活塞泵 |
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