CN220522780U - 一种浮动式柱塞杆机构及柱塞输液泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种浮动式柱塞杆机构，包括：浮动座，所述浮动座内形成有浮动内腔；盖设在所述浮动座上的浮动压盖；置于所述浮动座的浮动内腔内的浮动盘；置于所述浮动座的浮动内腔内且位于所述浮动盘与浮动压盖之间的平面轴承；柱塞杆，所述柱塞杆的一端穿过所述浮动座后延伸入所述浮动内腔内并与所述浮动盘之间形成球面接触；以及压力弹簧，所述压力弹簧套设在所述柱塞杆延伸入所述浮动内腔内的部分上并使得所述柱塞杆的端部压紧所述浮动盘。还公开了一种包括上述浮动式柱塞杆机构的柱塞输液泵。本实用新型极大地降低了零件机械加工精度和机械装配精度，改善柱塞杆偏磨的问题。

Description

一种浮动式柱塞杆机构及柱塞输液泵

技术领域

本实用新型涉及流体输送泵技术领域，尤其涉及一种浮动式柱塞杆机构及柱塞输液泵。

背景技术

柱塞输液泵具有流量精确、输送压力高、流量重复性好和性能可靠等优点，广泛应用于石化、生物、环保、制药、科研和食品等行业的流体输送系统。参见图1至图3，柱塞输液泵的工作原理是利用驱动机构10a/10b/10c驱动柱塞杆20在泵头单元30的泵腔31内进行往复直线运行，使得泵腔31发生容积变化，并利用进液单向阀40和出液单向阀50控制流体的输送方向，从而实现吸液和排液。其中，驱动机构10a采用的是凸轮驱动机构，如图1所示；驱动机构10b采用的是曲轴驱动机构，如图2所示；驱动机构10c采用的是直线驱动机构，如图3所示。

现有的柱塞输液泵一般采用柱塞杆20与驱动机构10a/10b/10c固定连接的结构，由于最高耐受高达几十兆帕的压力，柱塞杆20、驱动机构10a/10b/10c和密封圈60的同轴度要求较高，对零件的机械加工精度和机械装配精度要求较高，如果三者之间同轴度达不到要求，运行时便会产生噪音，且会造成密封圈单边偏磨，极易造成液体泄漏。

为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题之一在于：针对现有技术的不足而提供一种浮动式柱塞杆机构，用以最大限度地减小对零件的机械加工精度和机械装配精度要求，改善柱塞杆偏磨的问题。

本实用新型所要解决的技术问题之二在于：提供一种包含上述浮动式柱塞杆机构的柱塞输液泵。

作为本实用新型第一方面的一种浮动式柱塞杆机构，包括：

浮动座，所述浮动座内形成有浮动内腔；

盖设在所述浮动座上的浮动压盖；

置于所述浮动座的浮动内腔内的浮动盘；

置于所述浮动座的浮动内腔内且位于所述浮动盘与浮动压盖之间的平面轴承；

柱塞杆，所述柱塞杆的一端穿过所述浮动座后延伸入所述浮动内腔内并与所述浮动盘之间形成球面接触；以及

压力弹簧，所述压力弹簧套设在所述柱塞杆延伸入所述浮动内腔内的部分上并使得所述柱塞杆的端部压紧所述浮动盘。

在本实用新型的一个优选实施例中，还包括浮动球，所述浮动球位于所述柱塞杆与浮动盘之间，使得所述柱塞杆与浮动盘之间形成球面接触。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述柱塞杆朝向所述浮动盘的端面上形成有第一球形凸起，使得所述柱塞杆与浮动盘之间形成球面接触。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述浮动盘朝向所述柱塞杆的端面上形成有第二球形凸起，使得所述柱塞杆与浮动盘之间形成球面接触。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述浮动座的浮动内腔内形成有筒状限位部，所述浮动座位于所述筒状限位部的底面处开设有柱塞杆通孔，所述柱塞杆的一端经由所述柱塞杆通孔延伸入所述筒状限位部内。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述柱塞杆与所述浮动盘接触的端部形成有环形弹簧限位凸起，所述压力弹簧套设在所述柱塞杆延伸入所述筒状限位部内的部分上，其一端抵靠在所述环形弹簧限位凸起上，其另一端抵靠在所述筒状限位部的底面处。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述浮动压盖朝向所述浮动盘的端面上形成有轴承安装凹槽，所述平面轴承安装在所述浮动压盖的轴承安装凹槽内。

作为本实用新型第二方面的一种柱塞输液泵，包括：

泵头单元，所述泵头单元内形成有泵腔，所述泵头单元具有至少一与所述泵腔连通的进液口和至少一与所述泵腔连通的出液口；

至少一进液单向阀，每一进液单向阀安装在所述泵头单元上且与对应的进液口连通；

至少一出液单向阀，每一出液单向阀安装在所述泵头单元上且与对应的出液口连通；

柱塞杆，所述柱塞杆的一端延伸入所述泵头单元的泵腔内；以及

驱动机构，所述驱动机构与所述柱塞杆的另一端连接，用于驱动所述柱塞杆在所述泵头单元的泵腔内进行往复直线运动；

所述柱塞杆为上述的浮动式柱塞杆机构。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述泵头单元内设置有至少一道密封圈，所述柱塞杆的一端穿过所述密封圈后延伸入所述泵头单元的泵腔内。

在本实用新型的一个优选实施例中，驱动机构为凸轮驱动机构、曲轴驱动机构或者直线驱动机构。

由于采用了如上技术方案，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的浮动式柱塞杆机构中的浮动盘和柱塞杆采用球面接触，并在浮动盘与浮动压盖之间配置平面轴承，使得柱塞杆的位置和伸出角度可以进行微调，起到自动调整同轴度的作用，极大地降低了零件机械加工精度和机械装配精度，改善柱塞杆偏磨的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的柱塞输液泵的一种实施例的结构示意图。

图2是现有的柱塞输液泵的另一种实施例的结构示意图。

图3是现有的柱塞输液泵的再一种实施例的结构示意图。

图4是本实用新型的柱塞输液泵的一种实施例的结构示意图。

图5是本实用新型的柱塞输液泵的另一种实施例的结构示意图。

图6是本实用新型的柱塞输液泵的再一种实施例的结构示意图。

图7是本实用新型的浮动式柱塞杆机构的一种实施例的结构示意图。

图8是本实用新型的浮动式柱塞杆机构的另一种实施例的结构示意图。

图9是本实用新型的浮动式柱塞杆机构的再一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图4，图中给出的是一种柱塞输液泵，包括泵头单元100、进液单向阀200、出液单向阀300、浮动式柱塞杆机构400以及驱动机构500。

泵头单元100内形成有泵腔110，泵头单元110具有一与泵腔110连通的进液口120和一与泵腔110连通的出液口130。当然，进液口120和出液口130并不局限于本实施例中的数量，其应根据设计要求而设置，设置成至少一个即可；同时，进液单向阀200和出液单向阀300的数量与进液口120和出液口130的数量对应。进液单向阀200安装在泵头单元100上且与泵头单元100的进液口120连通。出液单向阀300安装在泵头单元100上且与泵头单元100的出液口130连通。浮动式柱塞杆机构400的一端延伸入泵头单元100的泵腔110内。驱动机构500与浮动式柱塞杆机构400的另一端连接，用于驱动浮动式柱塞杆机构400在泵头单元100的泵腔110内进行往复直线运动，并利用进液单向阀200和出液单向阀300控制流体的输送方向，从而实现吸液和排液。

当浮动式柱塞杆机构400远离泵头单元100时，泵腔110的容积增大，泵腔110内的压力减小，进液单向阀200打开，出液单向阀300关闭，液体吸入；当浮动式柱塞杆机构400靠近泵头单元100时，泵腔110的容积减小，泵腔110内的压力增大，进液单向阀200关闭，出液单向阀300打开，液体排出。

为了提高密封性能，避免液体泄漏，在泵头单元100内沿浮动式柱塞杆机构400运动方向间隔设置有两道密封圈600，浮动式柱塞杆机构400的一端穿过两道密封圈600后延伸入泵头单元100的泵腔110内。

驱动机构500可采用多种不同型式的结构，只要满足驱动柱塞杆400往复直线运动的条件即可。例如，参见图4，图中的驱动机构500采用的是凸轮驱动机构；参见图5，图中的驱动机构500a采用的是曲轴驱动机构；参见图6，图中的驱动机构500b采用的是直线驱动机构。

参见图7并结合图4，浮动式柱塞杆机构400包括浮动座410、浮动压盖420、浮动盘430、平面轴承440、柱塞杆450以及压力弹簧460。

浮动座410内形成有浮动内腔411。浮动压盖420盖设在浮动座410上，浮动压盖420与浮动座410同轴固定。浮动盘430置于所述浮动座410的浮动内腔411内。平面轴承440置于所述浮动座410的浮动内腔411内且位于浮动盘430与浮动压盖420之间。柱塞杆450的一端穿过浮动座410后延伸入浮动内腔411内并与浮动盘430之间形成球面接触，其另一端延伸入泵头单元100的泵腔110内。压力弹簧460套设在柱塞杆450延伸入浮动内腔411内的部分上并使得柱塞杆450的端部压紧浮动盘430。

浮动座410的浮动内腔411内形成有筒状限位部412，浮动座410位于筒状限位部412的底面处开设有柱塞杆通孔413，柱塞杆450的一端经由柱塞杆通孔413延伸入筒状限位部412内，通过筒状限位部412对柱塞杆450进行限位，以保证柱塞杆450往复直线运动的稳定性。

柱塞杆450与浮动盘430接触的端部形成有环形弹簧限位凸起451，压力弹簧460套设在柱塞杆450延伸入筒状限位部412内的部分上，其一端抵靠在环形弹簧限位凸起451上，其另一端抵靠在筒状限位部412的底面处，在压力弹簧460的弹力作用下，使得柱塞杆450的端部压紧浮动盘430。

在浮动压盖420朝向浮动盘430的端面上形成有轴承安装凹槽421，平面轴承440安装在浮动压盖420的轴承安装凹槽421内，避免平面轴承440发生窜动而影响柱塞杆450往复直线运动的稳定性。

由于柱塞杆450和浮动盘430之间采用球面接触，这样柱塞杆450相对于浮动盘430的伸出角度可以进行微调，同时，平面轴承440可以使柱塞杆450的位置进行微调。由于柱塞杆450的伸出角度和位置都可以进行微调，这样柱塞杆450就可以自动调整同轴度，极大地降低了对零件的机械加工要求和机械装配要求，改善柱塞杆偏磨的技术问题。

柱塞杆450与浮动盘430之间采用球面接触有多种方式。例如，参见图7，在柱塞杆450与浮动盘430之间设置浮动球470，从而使得柱塞杆450与浮动盘430之间形成球面接触，实现微调功能；又例如，参见图8，在柱塞杆450a朝向浮动盘430a的端面上形成有球形凸起452a，从而使得柱塞杆450a与浮动盘430a之间形成球面接触，实现微调功能；再例如，参见图9，在浮动盘430b朝向柱塞杆450b的端面上形成有球形凸起431b，从而使得柱塞杆450b与浮动盘430b之间形成球面接触，实现微调功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种浮动式柱塞杆机构，其特征在于，包括：

浮动座，所述浮动座内形成有浮动内腔；

盖设在所述浮动座上的浮动压盖；

置于所述浮动座的浮动内腔内的浮动盘；

置于所述浮动座的浮动内腔内且位于所述浮动盘与浮动压盖之间的平面轴承；

柱塞杆，所述柱塞杆的一端穿过所述浮动座后延伸入所述浮动内腔内并与所述浮动盘之间形成球面接触；以及

压力弹簧，所述压力弹簧套设在所述柱塞杆延伸入所述浮动内腔内的部分上并使得所述柱塞杆的端部压紧所述浮动盘。

2.如权利要求1所述的浮动式柱塞杆机构，其特征在于，还包括浮动球，所述浮动球位于所述柱塞杆与浮动盘之间，使得所述柱塞杆与浮动盘之间形成球面接触。

3.如权利要求1所述的浮动式柱塞杆机构，其特征在于，在所述柱塞杆朝向所述浮动盘的端面上形成有第一球形凸起，使得所述柱塞杆与浮动盘之间形成球面接触。

4.如权利要求1所述的浮动式柱塞杆机构，其特征在于，在所述浮动盘朝向所述柱塞杆的端面上形成有第二球形凸起，使得所述柱塞杆与浮动盘之间形成球面接触。

5.如权利要求1至4中任一项所述的浮动式柱塞杆机构，其特征在于，所述浮动座的浮动内腔内形成有筒状限位部，所述浮动座位于所述筒状限位部的底面处开设有柱塞杆通孔，所述柱塞杆的一端经由所述柱塞杆通孔延伸入所述筒状限位部内。

6.如权利要求5所述的浮动式柱塞杆机构，其特征在于，所述柱塞杆与所述浮动盘接触的端部形成有环形弹簧限位凸起，所述压力弹簧套设在所述柱塞杆延伸入所述筒状限位部内的部分上，其一端抵靠在所述环形弹簧限位凸起上，其另一端抵靠在所述筒状限位部的底面处。

7.如权利要求1所述的浮动式柱塞杆机构，其特征在于，在所述浮动压盖朝向所述浮动盘的端面上形成有轴承安装凹槽，所述平面轴承安装在所述浮动压盖的轴承安装凹槽内。

8.一种柱塞输液泵，包括：

泵头单元，所述泵头单元内形成有泵腔，所述泵头单元具有至少一与所述泵腔连通的进液口和至少一与所述泵腔连通的出液口；

至少一进液单向阀，每一进液单向阀安装在所述泵头单元上且与对应的进液口连通；

至少一出液单向阀，每一出液单向阀安装在所述泵头单元上且与对应的出液口连通；

柱塞杆，所述柱塞杆的一端延伸入所述泵头单元的泵腔内；以及

驱动机构，所述驱动机构与所述柱塞杆的另一端连接，用于驱动所述柱塞杆在所述泵头单元的泵腔内进行往复直线运动；其特征在于，

所述柱塞杆为如权利要求1至7中任一项所述的浮动式柱塞杆机构。

9.如权利要求8所述的柱塞输液泵，其特征在于，在所述泵头单元内设置有至少一道密封圈，所述柱塞杆的一端穿过所述密封圈后延伸入所述泵头单元的泵腔内。

10.如权利要求8所述的柱塞输液泵，其特征在于，驱动机构为凸轮驱动机构、曲轴驱动机构或者直线驱动机构。