CN219317124U - 往复式流量泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种往复式流量泵，属于流量泵技术领域，其中往复式流量泵包括壳体，包括多个外壁，多个外壁围合形成密闭的空腔；二出水单向逆止阀；二进水单向逆止阀；二固定壁面；二活塞；心形凸轮，设置于二固定壁面之间壳体的空腔内，心形凸轮的边缘设置凹槽轨道；二动作连杆；凸轮轴，设置于心形凸轮上壳体的空腔内，且凸轮轴穿过心形凸轮的中心；传动齿轮，设置于壳体外壁上，传动齿轮与凸轮轴的一端相连接；可调速电机，设置于壳体外壁上，且可调电机的末端齿轮与传动齿轮相啮合。本实用新型往复式流量泵能够实现小流量情况下供液的稳定性、均匀性、连续性，解决非匀速供液问题，适用于各种供液精度要求较高的试验、生产场合。

Description

往复式流量泵

技术领域

本实用新型属于流量泵技术领域，尤其涉及一种往复式流量泵。

背景技术

工业领域常用水泵均为大流量，无法单独精确控制液体流量，需配合流量计和调节阀同时使用，调节过程复杂，且流量控制精度较差；化工和医疗领域常用的小流量泵均为蠕动泵，其依靠软管自身张力，配合转子实现供给液体，但其供液方式接近于脉冲式供液，供液流量随转子转动周期性变化，无法做到每个运动周期内恒流供液，同时也无法满足高压强小流量要求，使用场景受限；对于现有的部分活塞式流量泵，在电机转动一个周期内，活塞的轴向运动为非匀速运动，这也导致其非恒流供液。

在目前的实际生产应用中，暂无一种流量泵能够同时满足压强较高、流量调节范围广、流量控制精度高的要求，因此，为解决现有设备存在的不足，本领域技术人员亟需提供一种新型的流量泵。

实用新型内容

针对现有技术中流量泵存在的不能实现小流量的均匀、连续且高压强供液需求的问题，本实用新型提供了一种往复式流量泵，能够实现小流量情况下供液的稳定性、均匀性、连续性，解决非匀速供液问题，适用于各种供液精度要求较高的试验、工业生产场合。

本实用新型提供一种往复式流量泵，包括壳体，包括多个外壁，所述多个外壁围合形成密闭的空腔；

二出水单向逆止阀，分别设置于所述壳体外壁的上下两端；

二进水单向逆止阀，分别设置于所述壳体外壁的上下两端；

二固定壁面，对称设置于所述壳体的空腔内；

二活塞，分别对应设置于所述固定壁面与所述壳体外壁之间，且每一所述活塞可在对应的所述固定壁面与所述壳体外壁之间的空间内进行往复运动；

心形凸轮，设置于所述二固定壁面之间，所述心形凸轮的边缘设置凹槽轨道；

二动作连杆，设置于所述壳体的空腔内，每一所述动作连杆的一端穿过对应的固定壁面与所述活塞连接，每一所述动作连杆的另一端设置于所述心形凸轮的凹槽内，且每一所述动作连杆沿轴向做往复运动；

凸轮轴，设置于所述心形凸轮上，且所述凸轮轴穿过所述心形凸轮的中心；

传动齿轮，设置于所述壳体外壁上，所述传动齿轮与所述凸轮轴的一端相连接；

可调速电机，设置于所述壳体外壁上，且所述可调速电机的末端齿轮与所述传动齿轮相啮合，所述可调速电机带动所述传动齿轮转动。

在其中一些实施例中，每一所述动作连杆的滚轮端设置于所述心形凸轮的凹槽内，且每一所述动作连杆沿所述心形凸轮的凹槽轨道运动。

在其中一些实施例中，所述传动齿轮的中心开有键槽孔，所述键槽孔与所述凸轮轴的前端形状相匹配，所述凸轮轴的前端插入所述键槽孔内。

在其中一些实施例中，所述出水单向逆止阀进一步包括第一出水单向逆止阀，设置于所述壳体外壁上端；第二出水单向逆止阀，设置于所述壳体外壁下端。

在其中一些实施例中，所述进水单向逆止阀进一步包括第一进水单向逆止阀，设置于所述壳体外壁上端；第二进水单向逆止阀，设置于所述壳体外壁下端。

在其中一些实施例中，所述固定壁面进一步包括第一固定壁面，设置于所述壳体的空腔内上方；第二固定壁面，设置于所述壳体的空腔内下方。

在其中一些实施例中，所述活塞进一步包括第一活塞，设置于所述第一固定壁面与所述壳体外壁之间，且所述第一活塞可在所述第一固定壁面与所述壳体外壁之间的空间内进行往复运动；第二活塞，设置于所述第二固定壁面与所述壳体外壁之间，且所述第二活塞可在所述第二固定壁面与所述壳体外壁之间的空间内进行往复运动。

在其中一些实施例中，所述动作连杆进一步包括第一动作连杆，所述第一动作连杆的一端穿过所述第一固定壁面与所述第一活塞固定连接；第二动作连杆，所述第二动作连杆的一端穿过所述第二固定壁面与所述第二活塞固定连接。

基于上述技术方案，本实用新型实施例中往复式流量泵通过设置心形凸轮结构，动作连杆的滚轮端设置于心形凸轮的凹槽内，且动作连杆沿心形凸轮的凹槽轨道匀速运动，从而带动活塞匀速运动，能够实现小流量情况下供液的稳定性、均匀性、连续性，解决非匀速供液问题，适用于各种供液精度要求较高的试验、生产场合。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型往复式流量泵的结构示意图；

图2为本实用新型往复式流量泵心形凸轮轨道的示意图。

图中：1、第一出水单向逆止阀，2、第一进水单向逆止阀，3、壳体，4、第一活塞，5、第一固定壁面，6、第一动作连杆，7、心形凸轮，8、凸轮轴，9、第二固定壁面，10、第二动作连杆，11、第二活塞，12、第二进水单向逆止阀，13、第二出水单向逆止阀，14、传动齿轮，15、可调速电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如附图1所示，在本实用新型往复式流量泵的一个示意性实施例中，该往复式流量泵包括壳体3，二出水单向逆止阀，二进水单向逆止阀，二固定壁面，二活塞，心形凸轮7，二动作连杆，凸轮轴8，传动齿轮14，可调速电机15。与现有蠕动泵和其他流量泵相比，本实用新型往复式流量泵提出了心形凸轮的传动结构，将电机的匀速圆周运动转变为活塞的轴向匀速往复运动，通过齿轮的传动比和电机的转速实现了流量的可调节性，通过心形凸轮带动动作连杆和活塞运动，实现了全过程的恒流供液，规避了蠕动泵断续供液和其他流量泵存在的非恒流供液问题，且本实用新型往复式流量泵仅依靠真空原理吸液，无软管等易损件，具有更高的使用寿命。

本实用新型往复式流量泵的壳体3包括多个外壁，多个外壁围合形成密闭的空腔，壳体3内部和外壁设置其他部件。二出水单向逆止阀和二进水单向逆止阀的阀体分别与壳体3内活塞缸内部分相通，用于控制水流的出入，其中，出水单向逆止阀进一步包括设置于壳体3外壁上端的第一出水单向逆止阀1和设置于壳体3外壁下端的第二出水单向逆止阀13，进水单向逆止阀进一步包括设置于壳体3外壁上端的第一进水单向逆止阀2和设置于壳体3外壁下端的第二进水单向逆止阀12。二固定壁面对称设置于壳体3的空腔内，且每一固定壁面的两端分别连接于壳体外壁，固定壁面进一步包括位于上方的第一固定壁面5和位于下方的第二固定壁面9。每一活塞分别对应设置于固定壁面与壳体外壁之间，且每一活塞可在对应的所述固定壁面与所述壳体外壁之间的空间内进行往复运动，其中，活塞进一步包括第一活塞4，设置于第一固定壁面5和壳体3外壁上端之间，第一活塞4可在第一固定壁面5与壳体3外壁之间的空间内进行往复运动；第二活塞11，设置于第二固定壁面9和壳体3外壁下端之间，第二活塞11可在第二固定壁面9与壳体3外壁之间的空间内进行往复运动。心形凸轮7设置于壳体3的空腔内，位于第一固定壁面5和第二固定壁面9之间，心形凸轮7的边缘设置凹槽轨道。动作连杆设置于壳体3的空腔内，每一动作连杆的一端穿过对应的固定壁面与活塞连接，每一动作连杆的另一端滚轮端设置于心形凸轮7的凹槽内，且每一动作连杆沿轴向做往复运动，每一动作连杆在心形凸轮7凹槽轨道内沿同一方向运动。其中，第一动作连杆6的一端穿过第一固定壁面5与第一活塞4固定连接，且在第一固定壁面5的限制下第一动作连杆6仅能沿轴向做往复运动，第二动作连杆10的一端穿过第二固定壁面9与第二活塞11固定连接，且在第二固定壁面9的限制下第二动作连杆10仅能沿轴向做往复运动。凸轮轴8设置于壳体3的空腔内，且凸轮轴8穿过心形凸轮7的中心，并由螺钉紧固。传动齿轮14，设置于壳体3外壁上，传动齿轮14与凸轮轴8的一端相连接；传动齿轮14的中心开有键槽孔，键槽孔与凸轮轴8的前端形状相匹配，凸轮轴8的前端插入键槽孔内，可保证心形凸轮7和传动齿轮14在运动过程中不会产生相对位移。可调速电机15设置于壳体3外壁上，可调速电机的末端齿轮与传动齿轮相啮合，可调速电机带动传动齿轮转动。

如附图2所示，为心形凸轮凹槽轨道的示意图，心形凸轮是保证两活塞匀速运动及决定两活塞行程的关键部件，当活塞运动至最靠近心形凸轮的中心位置为最短轨迹长度，当活塞运动至最靠近心形凸轮的外端壁位置为最长轨迹长度。心形凸轮的工作原理为：

心形凸轮与初始位置相比的转动角度α与活塞运动的轨迹长度r_α之间的关系为：

式中，r_α为轨迹长度，单位为m；r₁为活塞运动至最靠近心形凸轮中心位置的最短轨迹长度，单位为m；r₂为活塞运动至最靠近心形凸轮外端壁位置的最长轨迹长度，单位为m；r₂-r₁为活塞的运动行程，单位为m；α为心形凸轮的转动角度，单位为度。

活塞的运动速度为：

式中，v为活塞运动速度，单位为m/min；n为通过变频器设定的可调速电机转速，单位为r/min；i为可调速电机与传动齿轮的传动比。

活塞缸内的水流量为：

式中，L为水流量，单位为m³/min；A为活塞缸的横截面积，单位为m²。

由上式可以得出，水流量正比于可调速电机转速n，在实际使用过程中，通过调节可调速电机的转速即可达到调节流量的目的。

在上述示意性实施例中，本实用新型往复式流量泵上述结构设置形成两缸对称排布，第一活塞和第二活塞做同向运动，但两缸工作过程相反，其中一缸吸水时另一缸为排水，且心形凸轮结构的设计，有效的保证了活塞的匀速运动，从而保证了供液的稳定性，适用于轨道客车热工试验及其他需提供小流量液体的场合；本实用新型往复式流量泵的制造成本较低，能够实现恒流量高压供液，同时保证小流量情况下供液的稳定、均匀性，且使用方便，易于操作，使用过程中仅需调节电机转速即可改变流量，控制精度较高，适合各种供液精度要求较高的试验、生产场合；本实用新型往复式流量泵具有更高的供液压力，能够满足远距离及高处供液的需求；本实用新型往复式流量泵的供液流量正比于可调速电机转速，供液精度更高，流量可调节范围更广；本实用新型往复式流量泵的关键部件均密封于壳体之内，能够适应更复杂的外部环境。

下面结合附图1-2对本实用新型往复式流量泵的一个实施例的工作过程进行说明：

工作时，将进水管插入水槽中，然后开启可调速电机15，设定转速，可调速电机15带动传动齿轮14转动，传动齿轮14带动凸轮轴8转动，进而带动心形凸轮7转动，第一动作连杆6的滚轮端在心形凸轮7凹槽轨道内匀速向外端壁运行，同时推动第一活塞4向外匀速运动，此时第一进水单向逆止阀2关闭，第一出水单向逆止阀1打开，液体通过第一出水逆止阀1排出管路外；同时，第二动作连杆10在心形凸轮7凹槽轨道内匀速向内端壁运行，同时推动第二活塞11向内匀速运动，此时第二出水单向逆止阀13关闭，第二进水单向逆止阀12打开，液体通过第二进水单向逆止阀12经进水管吸入下方活塞腔内；待心形凸轮7转过180°后，第一活塞4到达行程最远端，转为由外向内运动，通过第一进水单向逆止阀2经进水管吸水，第二活塞11到达行程最近端，转为由内向外运动，通过第二出水单向逆止阀13经出水管向外供液；心形凸轮7运转360°为一个周期，每个周期上述各部件工作过程与第一周期相同。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.往复式流量泵，其特征在于：包括

壳体，包括多个外壁，所述多个外壁围合形成密闭的空腔；

二出水单向逆止阀，分别设置于所述壳体外壁的上下两端；

二进水单向逆止阀，分别设置于所述壳体外壁的上下两端；

二固定壁面，对称设置于所述壳体的空腔内；

二活塞，分别对应设置于所述固定壁面与所述壳体外壁之间，且每一所述活塞可在对应的所述固定壁面与所述壳体外壁之间的空间内进行往复运动；

心形凸轮，设置于所述二固定壁面之间，所述心形凸轮的边缘设置凹槽轨道；

二动作连杆，设置于所述壳体的空腔内，每一所述动作连杆的一端穿过对应的固定壁面与所述活塞连接，每一所述动作连杆的另一端设置于所述心形凸轮的凹槽内，且每一所述动作连杆沿轴向做往复运动；

凸轮轴，设置于所述心形凸轮上，且所述凸轮轴穿过所述心形凸轮的中心；

传动齿轮，设置于所述壳体外壁上，所述传动齿轮与所述凸轮轴的一端相连接；

可调速电机，设置于所述壳体外壁上，且所述可调速电机的末端齿轮与所述传动齿轮相啮合，所述可调速电机带动所述传动齿轮转动。

2.根据权利要求1所述的往复式流量泵，其特征在于：每一所述动作连杆的滚轮端设置于所述心形凸轮的凹槽内，且每一所述动作连杆沿所述心形凸轮的凹槽轨道运动。

3.根据权利要求1所述的往复式流量泵，其特征在于：所述传动齿轮的中心开有键槽孔，所述键槽孔与所述凸轮轴的前端形状相匹配，所述凸轮轴的前端插入所述键槽孔内。

4.根据权利要求1所述的往复式流量泵，其特征在于；所述出水单向逆止阀进一步包括

第一出水单向逆止阀，设置于所述壳体外壁上端；

第二出水单向逆止阀，设置于所述壳体外壁下端。

5.根据权利要求1所述的往复式流量泵，其特征在于：所述进水单向逆止阀进一步包括

第一进水单向逆止阀，设置于所述壳体外壁上端；

第二进水单向逆止阀，设置于所述壳体外壁下端。

6.根据权利要求1所述的往复式流量泵，其特征在于：所述固定壁面进一步包括

第一固定壁面，设置于所述壳体的空腔内上方；

第二固定壁面，设置于所述壳体的空腔内下方。

7.根据权利要求6所述的往复式流量泵，其特征在于；所述活塞进一步包括

第一活塞，设置于所述第一固定壁面与所述壳体外壁之间，且所述第一活塞可在所述第一固定壁面与所述壳体外壁之间的空间内进行往复运动；

第二活塞，设置于所述第二固定壁面与所述壳体外壁之间，且所述第二活塞可在所述第二固定壁面与所述壳体外壁之间的空间内进行往复运动。

8.根据权利要求7所述的往复式流量泵，其特征在于：所述动作连杆进一步包括

第一动作连杆，所述第一动作连杆的一端穿过所述第一固定壁面与所述第一活塞固定连接；

第二动作连杆，所述第二动作连杆的一端穿过所述第二固定壁面与所述第二活塞固定连接。

Images