CN220267873U - 一种通过凸轮传动的往复式液泵 - Google Patents
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Abstract
一种通过凸轮传动的往复式液泵，包括壳体，壳体内间隔分布有四个容积固定的腔室，四个腔室包括两个进液腔和两个出液腔，进液腔和出液腔交替分布，进液腔的外圆面设有进液口，出液腔的外圆面设置有出液口；进液腔和出液腔之间设有容积可变的活塞缸，进液腔和活塞缸之间设置有允许液体从进液腔进入活塞缸的单向阀，出液腔和活塞缸之间设置有允许液体从活塞缸进入出液腔的单向阀；壳体内设有能够实现活塞缸容积变化的驱动机构，驱动机构包括四个分别沿四个活塞缸滑动的活塞组件、四根连接杆和一个凸轮。本实用新型具有传动效率高，使用寿命长，能传递较大功率，结构紧凑等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于往复式液泵领域，具体涉及一种通过凸轮传动的往复式液泵。
背景技术
往复式液泵是液压系统的一个重要装置，主要依靠活塞（或柱塞）在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸液、排液。具有自吸能力强，理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸及作用数，额定排出压力与泵的尺寸无关，对液体污染度不很敏感等优点，主要输送的介质通常为水、油、化学剂、乳液、聚合物、泥浆、矿浆及各种带有粘度腐蚀的液体，广泛应用于市政、化工、矿山勘探等领域。
现有技术中的往复式液泵多采用曲柄滑块机构来带动活塞的往复运动，但是曲柄滑块机构却具有传动效率低，结构松散复杂，维修成本高自吸能力差等缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种通过凸轮传动的往复式液泵，具有传动效率高，使用寿命长，能传递较大功率，结构紧凑等优点。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种通过凸轮传动的往复式液泵，包括壳体，壳体内间隔分布有四个容积固定的腔室，四个腔室大小相同，且沿圆周均匀分布，每个腔室的截面形状呈环扇形，四个腔室包括两个进液腔和两个出液腔，进液腔和出液腔交替分布，进液腔的外圆面设有进液口，出液腔的外圆面设置有出液口；进液腔和出液腔之间设有容积可变的活塞缸，进液腔和活塞缸之间设置有允许液体从进液腔进入活塞缸的单向阀，出液腔和活塞缸之间设置有允许液体从活塞缸进入出液腔的单向阀；壳体内设有能够实现活塞缸容积变化的驱动机构，驱动机构包括四个分别沿四个活塞缸滑动的活塞组件、四根连接杆和一个凸轮，每根连接杆的两端分别转动连接在两个相邻的活塞组件上，所述凸轮转动设置在由四个腔室所围成的圆形空间内，凸轮的中心转动安装在壳体中心，并与壳体外的动力机构传动连接，凸轮的长轴两端分别设置有推动活塞组件滑动以压缩活塞缸容积的弧面。
所述连接杆上设有用于安装弹簧的固定孔，由弹簧连接两根相邻的连接杆。
所述固定孔距离连接杆端部的长度是连接杆长度的1/3。
所述活塞组件包括活塞、连接板和滚轮，连接板设置两块，均垂直于活塞固定在活塞的同一侧，滚轮转动安装在两个连接板之间。
所述连接板为L形的弯板，两个弯板背靠背的安装在活塞上。
每根所述的连接杆的两端分别与相邻两个活塞上的弯板连接。
所述动力机构包括原动机和减速机构，减速机构中太阳轮的输入轴与原动机传动连接，减速机构的齿圈与所述壳体固定连接，减速机构的行星架与所述凸轮通过驱动轴连接。
所述凸轮与驱动轴之间通过花键传动连接。
本实用新型的有益效果是：本发明提供的一种通过凸轮传动的往复式液泵，原动机的动力经过行星齿轮减速机构减速后，通过凸轮与滚轮，直接传递至活塞，与现有技术中的曲柄滑块机构相比，提高了泵的传动效率，且自吸能力强，结构更为紧凑，便于维修，使用寿命更长。除此之外，本发明拥有两个进液口与出液口，且各进液口与出液口的流量一致，可用于一些特殊的场合。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中活塞组件的结构示意图；
图3为本实用新型中凸轮的结构示意图；
图4为本实用新型中减速机构的结构简图；
图5为本实用新型中活塞位于一个极限位置状态下的结构简图；
图6为本实用新型中活塞位于另一个极限位置状态下的结构简图；
图中标记：1、壳体；2、进液口；3、驱动机构，301、滚轮，302、弯板，303、活塞，304、连接杆，305、凸轮；306、轴承；307、滚轮轴；4、出液口；单向阀；6、螺栓；7、垫片；8、螺母；901、行星架；902、齿圈；903、太阳轮；904、输入轴；905、驱动轴；10、弹簧；A、B为进液腔；C、D为出液腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。
参照附图1-3所示，一种通过凸轮传动的往复式液泵，包括壳体1和驱动机构，壳体1内间隔分布有四个容积固定的腔室，四个腔室大小相同，且沿圆周均匀分布，每个腔室的截面形状呈环扇形，腔室的外圆面为壳体1的圆周侧面，腔室的内圆面为以壳体中心为圆心的弧面，四个腔室的内圆面属于同一圆周，四个腔室分为两个进液腔（A、B）、两个出液腔（C、D），进液腔、出液腔交替分布，进液腔的外圆面开设进液口2，出液腔的外圆面开设出液口4；相邻出液腔和进液腔之间设有容积可变的活塞缸。进液腔和邻近的活塞缸之间设置单向阀5，使得液体可以从进液腔通过单向阀5进入活塞缸，出液腔和邻近的活塞缸之间设有单向阀5，使得液体可以从活塞缸进入出液腔，并由出液口4泵出壳体。
所述驱动机构用于实现活塞缸的容积变化。驱动机构包括四个分别滑动设置在四个活塞缸内的活塞组件，如图2所示，活塞组件包括滑动设置在活塞缸内的活塞303、作为活塞杆的弯板302以及滚轮301，所述弯板302呈L形，两个弯板302以背靠背的形式通过螺栓6、垫片7、螺母8等紧固件固定在活塞303的同一侧，弯板302上远离活塞303的一端加工有通孔，通孔内通过轴承306转动设置一根滚轮轴307，所述滚轮301通过花键安装在滚轮轴307上，滚轮301位于两个弯板302之间。所述驱动机构还包括四根连接杆304，每根连接杆304的两端分别与相邻两个活塞303上的弯板302连接，这样每个活塞303上的弯板302通过两根连接杆304分别连接左右两侧活塞303上的弯板302。所述活塞303在活塞缸内滑动时，连接杆304也随之转动，使得相邻两根连接杆304之间的夹角增大或减小。每个连接杆304上还设有供弹簧10安装的固定孔，弹簧10连接相邻的两个连接杆304。活塞303做往复运动时，弹簧10可以通过拉动连接杆304帮助活塞303回位。为了能使各连接杆304的受力均匀且一致，弹簧10应设置在连接杆304的1/3处，即连接杆304上的固定孔距离连接杆304端部的长度是连接杆304长度的1/3。
所述驱动机构还包括有传送动力的凸轮305，凸轮305为对称结构，凸轮305中心转动安装在壳体1中心。如图3所示，凸轮长轴的两端分别设置成弧面305-1，当凸轮305转动到进液腔或出液腔的内圆面位置时，凸轮305端部的弧面305-1与进液腔或出液腔的内圆面之间留有间隙，以确保凸轮305正常转动，避免出现卡死。所述凸轮305的中心通过花键孔305-2与外接的动力机构传动连接，由动力机构带动凸轮305在壳体1内转动，进而实现活塞303的往复运动。
所述动力机构包括原动机和减速机构，如图4所示，原动机的通过输入轴904将动力从减速机构中的太阳轮903输入，减速机构的齿圈902与壳体1固定，使动力可以由减速机构减速后从行星架901输出。行星架901与凸轮305通过驱动轴905连接，使凸轮305可以在壳体1内旋转，以驱动驱动机构3进行往复运动。
如图5所示，以凸轮305逆时针运动为例，当凸轮305旋转至竖直方向时，推动上下两个滚轮301分别向上和向下运动，滚轮301通过弯板302带动活塞303分别向上和向下运动。左右两个活塞缸内的弯板302通过连接杆304与上下两个活塞缸内的弯板302相连，受几何关系的影响，将带动左右两个弯板302以及活塞303分别向右和向左运动。此时，上下两个活塞缸内的体积减小，液体从单向阀5排出至出液腔，进而从出液口流出。左右两个活塞缸内的体积增大，进液腔的液体从单向阀5进入活塞缸内。在此时刻，上下两个活塞缸内的体积最小，左右两个活塞缸内的体积最大，水平设置的两个弹簧10处于压缩状态，竖直设置的两个弹簧10处于拉伸状态。
凸轮305继续运动时，受弹簧力的作用，上下两活塞303分别向下和向上运动；左右两个活塞303分别向左和向右运动。运动至图1位置时，各活塞缸内的活塞303处于中间状态，各弹簧10处于自由状态。
如图5所示，凸轮305继续运动时，左右两个活塞303分别向左和向右运动，左右两个活塞缸内的液体通过单向阀进入出液腔，进而从出液口流出，由于连接杆304的作用，带动上下两活塞303分别向下和向上运动，对应活塞缸体积增大，进液腔的液体经单向阀进入上下两个活塞缸，至图5时刻时，上下两个活塞缸内的体积最大，左右两个活塞缸内的体积最小，水平设置的两个弹簧10处于拉伸状态，竖直设置的两个弹簧10处于压缩状态。
凸轮305继续转动时，将重复以上几个过程，使得活塞303在活塞缸内做往复运动，整个往复式液泵不断向出液口泵送液体。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种通过凸轮传动的往复式液泵，包括壳体，壳体内间隔分布有四个容积固定的腔室，四个腔室大小相同，且沿圆周均匀分布，每个腔室的截面形状呈环扇形，四个腔室包括两个进液腔和两个出液腔，进液腔和出液腔交替分布，进液腔的外圆面设有进液口，出液腔的外圆面设置有出液口；其特征在于：进液腔和出液腔之间设有容积可变的活塞缸，进液腔和活塞缸之间设置有允许液体从进液腔进入活塞缸的单向阀，出液腔和活塞缸之间设置有允许液体从活塞缸进入出液腔的单向阀；壳体内设有能够实现活塞缸容积变化的驱动机构，驱动机构包括四个分别沿四个活塞缸滑动的活塞组件、四根连接杆和一个凸轮，每根连接杆的两端分别转动连接在两个相邻的活塞组件上，所述凸轮转动设置在由四个腔室所围成的圆形空间内，凸轮的中心转动安装在壳体中心，并与壳体外的动力机构传动连接，凸轮的长轴两端分别设置有推动活塞组件滑动以压缩活塞缸容积的弧面。
2.根据权利要求1所述的一种通过凸轮传动的往复式液泵，其特征在于：所述连接杆上设有用于安装弹簧的固定孔，由弹簧连接两根相邻的连接杆。
3.根据权利要求2所述的一种通过凸轮传动的往复式液泵，其特征在于：所述固定孔距离连接杆端部的长度是连接杆长度的1/3。
4.根据权利要求1所述的一种通过凸轮传动的往复式液泵，其特征在于：所述活塞组件包括活塞、连接板和滚轮，连接板设置两块，均垂直于活塞固定在活塞的同一侧，滚轮转动安装在两个连接板之间。
5.根据权利要求4所述的一种通过凸轮传动的往复式液泵，其特征在于：所述连接板为L形的弯板，两个弯板背靠背的安装在活塞上。
6.根据权利要求5所述的一种通过凸轮传动的往复式液泵，其特征在于：每根所述的连接杆的两端分别与相邻两个活塞上的弯板连接。
7.根据权利要求1所述的一种通过凸轮传动的往复式液泵，其特征在于：所述动力机构包括原动机和减速机构，减速机构中太阳轮的输入轴与原动机传动连接，减速机构的齿圈与所述壳体固定连接，减速机构的行星架与所述凸轮通过驱动轴连接。
8.根据权利要求7所述的一种通过凸轮传动的往复式液泵，其特征在于：所述凸轮与驱动轴之间通过花键传动连接。
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